“永久氣體”的消失

當(dāng)人們對(duì)于物質(zhì)狀態(tài)的研究還處于初級(jí)階段的時(shí)候，只籠統(tǒng)地知道物質(zhì)的狀態(tài)有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。隨著人們對(duì)物質(zhì)狀態(tài)認(rèn)識(shí)的發(fā)展，開始發(fā)現(xiàn)有些氣體不管什么條件下都不能變成液體或者固體。因此，人們普遍認(rèn)為這些氣體是不可改變的“永久氣體”。

但是素來(lái)敢于懷疑一切，并不盲目追隨流行觀念的法拉弟，并不相信這個(gè)“永久”。1823年，經(jīng)過(guò)法拉弟的艱苦努力，首次實(shí)現(xiàn)了氣體的液化。他發(fā)現(xiàn)加大壓強(qiáng)可使氯氣液化，接著又成功地液化了二氧化碳，氨氣。法拉弟的實(shí)驗(yàn)結(jié)果激發(fā)了一些科學(xué)家的研究熱情。在法拉弟的帶動(dòng)下，他們分別圍繞氣體的液化方法，液化條件等問(wèn)題做了大量的實(shí)驗(yàn)和研究工作，許多已知?dú)怏w都先后被液化了。然而唯獨(dú)氧氮?dú)涞壬贁?shù)氣體無(wú)論如何始終不能被液化。尤其是，當(dāng)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)一般氣體或多或少都偏離玻義耳·蓋——呂薩克氣體定律，而只有氧、氮、氫等少數(shù)氣體偏離很小。因此，人們相信氧氮?dú)涞壬贁?shù)氣體是真正的“永久氣體”。

看起來(lái)，“永久氣體”似乎是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)過(guò)的真實(shí)存在的物質(zhì)了，應(yīng)該是客觀真理了。當(dāng)時(shí)很多人是這樣認(rèn)為的。但是具有懷疑精神的一些科學(xué)家并不認(rèn)為這就是最后結(jié)論，他們對(duì)“永久氣體”進(jìn)行了更廣泛、更深入的研究。1896年，安德魯斯通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在溫度比31 ℃高的情況下，無(wú)論怎樣加壓也不能使二氧化碳液化，在這種氣態(tài)下的密度甚至比液態(tài)時(shí)大。他稱這時(shí)的溫度為臨界溫度。人們推測(cè)，各種氣體也應(yīng)具有各自的臨界溫度，如果將其冷卻到該溫度以下再加壓力，就可能使之液化。所謂“永久氣體”就是臨界溫度很低的氣體，由于人們當(dāng)時(shí)還無(wú)法獲得很低的溫度，才使得“永久氣體”永久地存在。

隨著越來(lái)越低溫度的實(shí)現(xiàn)，“永久氣體”果真一個(gè)一個(gè)被液化了。當(dāng)?shù)蜏剡_(dá)到—259℃時(shí)，除惰性氣體氦外，“永久氣體”都被液化了。

但是為糾正“永久氣體”的謬誤，必須攻克氦氣的液化這個(gè)最后的堡壘。但用了很多辦法，經(jīng)過(guò)多年努力還未實(shí)現(xiàn)氦的液化。荷蘭科學(xué)家昂納斯為此在萊頓大學(xué)組織起一個(gè)技術(shù)班子，建立起一個(gè)世界上低溫設(shè)備規(guī)模最大的實(shí)驗(yàn)室。1908年7月10日，昂納斯和他的同事在精心準(zhǔn)備之后，成功地使氦液化了。

氦的液化后，使得“永久氣體”這一謬誤不復(fù)存在。但低溫技術(shù)的研究卻由此而引起了一場(chǎng)新的技術(shù)革命，即超導(dǎo)電性的發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)材料的研究和應(yīng)用。

“永久氣體”消失了，卻給人們留下了一點(diǎn)啟示：搞科學(xué)要有敢于懷疑的精神，不要“槽床過(guò)竹春泉句，他日人云吾亦云”。懷疑不是疑神疑鬼，是出自于對(duì)新事物的追求。對(duì)尚未認(rèn)識(shí)的事物，對(duì)尚未理解的所謂“規(guī)律”，都可懷疑，因?yàn)閼岩砂盐覀円蜓芯浚芯渴刮覀儽鎰e謬誤，認(rèn)識(shí)真理，推動(dòng)科學(xué)前進(jìn)。