临界现象200周年，是谁最早发现了这个物理现象？(3)

视频1 随着混合物在过渡温度下冷却，激光(如屏幕上所示)闪烁并扩散，直到完全不透明（视频已加速10倍）。[3]
视频2 同视频1，侧面视角（垂直于激光的方向，从左到右）。最初，单一激光束通过混合物，当到达相变点时，光束发生明显的扩散。（视频已加速200倍）。[3]
此外，系统在临界点附近还有其他一些特有的物理现象，如体系的比热在趋近临界点的过程中不断增加，在临界点处比热系数与压缩率趋于“发散”（无穷大）等等。
也许可以说，临界现象的发现始于好奇心。历史上，法国物理学家查尔斯·卡格尼亚德·德拉图（Charles Cagniard de la Tour，1777-1859）于1822年首先在实验当中发现了临界现象。很多人也许并未意识到，今天距离他的发现已经过去了整整两百年！两百年间，物理学发生了翻天覆地的变化。而对临界现象的研究已经发展成为现代凝聚态物理学和复杂系统物理学的一个成熟领域，并且还在不断带来新的惊喜。
我们在本文中将临界现象的发现的历史背景做一浮光掠影的回顾。按照著名统计物理学家杜姆（Cyril Domb，1920-2012）的划分，这一段历史可以归入临界现象研究的“古典时期”[4]。我们也将简略介绍德拉图去世之后，临界现象研究在古典时期的一些重要进展[注3]。
二
德拉图的生平简介
最早发现临界现象的查尔斯·卡格尼亚德·德拉图，1777年3月31日出生于法国巴黎，学生时期就读于巴黎综合理工学院（l’Ecole Polytechnique）及工程地质学院（Écoledu Génie Géographe），此后担任国务委员会的审计员，巴黎城市特别项目主任等公职。同时他又是一名多产的科学家和发明家。除去发现临界现象，从力学到声学，再到化学生物学，他在许多不同领域做出了重要贡献。
德拉图的学术研究始于力学和热力学领域。1809年他发明了新式热机。在1809年到1815年间，他陆续发明了新式液压发动机、新式气泵、以及热驱动绞车等诸多设备。1819年之前，德拉图一直在改进这些发明的设计。此后德拉图对鸟类飞行和人类发声的物理学产生了浓厚兴趣，开始研究声学和声音的产生机理，并在这个领域投入了大量精力。值得注意，正是这一偶然地兴趣转向，导致了日后他发现了临界现象。在1828年到1831年间，德拉图开始研究结晶过程和酸对碳的影响，以及磷、硅及其结晶，甚至砂浆（mortar）的硬化。在1832年至1835年间，德拉图又对阿基米德螺杆（Archimedean screw）原理在气泵上的应用发生了兴趣[5]。