临界现象200周年,是谁最早发现了这个物理现象?(4)

2024-06-16 来源:飞速影视
1835年德拉图开始转向酒精发酵的研究。这一工作在1836年到1838年间达到巅峰——1836年底,他发现啤酒酵母中含有一种活性物质。德国生理学家施万[注4](Theodor Schwann,1810-1882)也几乎同时独立地得出了同样的结论,但是化学家李比希[注5](Justus von Liebig,1803-1873)的批评使得这一观点被推迟了足足20年,直到1857年,法国生物学家巴斯德(Louis Pasteur,1822—1895)才再次宣布了这一发现。
顺便提及,目前关于德拉图的可靠照片或肖像尚存争议。在某些文献以及互联网流传的一些照片或画像往往相互矛盾。例如,互联网常见的如图3所示,据称是德拉图的肖像,有比较可靠的证据表明其实是英国王子查尔斯·爱德华(Charles Edward)[注6]。

临界现象200周年,是谁最早发现了这个物理现象?


图3 互联网上流传的一些所谓德拉图的肖像并不可靠

临界现象的发现与早期历史
17世纪末和18世纪初蒸汽机的发明激发了人们对高温高压下流体行为的兴趣。法国物理学家帕潘(Denis Papin,1647-1712)在英国皇家学会做玻义耳(Robert Boyle,1627-1691)助手期间,发明了蒸汽机的前身——“帕潘蒸锅”(Papin’s digester,参见图4的示意图和模型)。他还特别注意到,当在高压下加热,水保持在液相的温度远高于通常的沸点,也就是沸点的温度随着压强的增加而增加。到了18世纪下半叶,法国化学家拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier,1743-1794)证明了气体和蒸汽其实是一回事,是固体和液体之外的物质的第三种状态。他还提出,气体可以在足够低的温度和足够高的压强下液化。这个认识导致1784年克鲁埃(Jean-Francois Clouet,1751—1801)[注7]和蒙日(Gaspard Monge,1746-1818)[注8]通过冷却和压缩实现了气态二氧化硫的液化,这是首次成功的气体液化。
随后英国物理学家法拉第(Michael Faraday,1791—1867)通过一系列成功的实验将气体液化[7, 8]。氢、氧、氮和一氧化碳,这些以前被认为不可冷凝的气体——一度被称为“永久气体”(permanent gases)——最终都在1877年实现了液化。
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