第159章 宋应星对物质守恒原理的定量分析
从历史上的记载来看,这薄珏一方面理论水平相当高,精通数学天文,徐光启曾经邀请他做崇祯历书的校对。
另一方面,又动手能力极强,是喜欢自己做实验,制作各类仪器的狂热分子。
和一般鄙薄技艺,空谈理论的文人完全不同。
天生就是一个搞科学研究,制作仪器的人才。
薄珏自己住的地方都放满了各种仪器和工具,以便他随时动手做实验和制作仪器。
明末《启祯野乘》记载他“凡百工技艺皆身亲其事,所居室器具必备,忽煆炼、忽碾刻、忽运斤、忽操觚作文字。”
从这段话可以看出,这薄珏经常从事烧炼、碾磨之类的事情,可能和后世化学实验接近。
在真实的历史中,因为明清易代,国破家亡,他的著作都散失,本人也最后穷困而死,科技才能没有能更大发挥作用。
但现在历史的轨迹彻底被改变。
自己只需给薄珏这样的人提供充分的物质条件,让他尽情施展才能,那就足够在科技上有一番作为。
朱由检相信,完全不必提前透露后世科技知识,类似薄珏这样的人,就会在科技上给自己带来惊喜。
按历史记载,薄珏写过《格物论》百卷、《半豹论》百卷,《测地度应天度法》等等,可惜后世都失传了。
也不知道里面究竟有什么惊人内容。
从名字上看应该都是关于物理和天文的。
如今历史改变之后,薄珏有更好的研究条件,能得到更多知识的刺激,理应会做出更大成就。
不过现在不妨显然薄珏从光学玻璃的生产这个具体点入手。
望远镜和显微镜如果能普及开来,对科学发展是一大推动。
朱由检说道:
“薄先生,朕让户部给你二十万两银子,你可聚集工匠试制各种尺寸,不同类型的玻璃。我中国工匠之巧智还在西洋之上,只要多尝试,多探究,做出比西洋更优良的透光玻璃,应该不成问题。有了好的玻璃,还可造更大的远镜,制作各类玻璃镜子,玻璃器皿,若是合于实用,也可和工部对接,扩大生产,贩售于市场,也能获利。”
薄珏听了,喜之不尽,连忙谢恩。
朱由检又把视线投向宋应星,笑道:
“宋爱卿立志要写《天工开物》一书,收录我大明各类农工技艺,这制作玻璃,你也可以和薄先生多讨教一下,将来也好收在你的书中。”
宋应星连忙恭敬答应。
宋应星要收集材料写《天工开物》,朱由检在第一次会见宋应星时,便已引他说了出来。
宋应星对皇帝能直接提拔他入翰林,并做了格理部高官,以为是知遇之恩,感激不尽。
所以上次见面宋应星又把已经写成的《天工开物》部分手稿抄本,还有《论气》等文章都献给朱由检,以备御览。
虽不指望皇帝能当真去仔细看,也是自己的一份心意
朱由检却说道:“朕看了宋先生上次给朕的手稿,对先生格物穷理之思,佩服之至。尤其是先生书稿里说的三件事,朕颇有兴趣。”
宋应星没想到皇帝真的能仔细阅读他的著作,而且还有特别关注之点。
也一下兴奋起来,连忙问道:
“不知陛下对哪三件事情有兴趣?”
朱由检从容道:
“这第一件是宋先生在书稿中说的以水银炼制银朱之事。”
宋应星听到皇帝对炼制银朱有兴趣,不由愕然。
嘴巴张大,半天说不出话来。
他在书稿里提到水银炼制银朱,是放在丹青一节下,是当做颜料制作来论述的。
但他也知道用水银炼制所谓丹砂(朱砂)、还丹是道教炼丹派最喜欢做的勾当。
有不少求仙问道的愚昧之徒相信用水银能炼制所谓还丹,人服用之后能长生不老。
根据就是晋代葛洪在《抱朴子》金丹篇里说的:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂,其去草木亦远矣,故能令人产生。”
不知有多少人对此深信不疑,为了长生人不老,服用这种水银炼制的丹药,最后自然非但不能长生,反而中毒成废人甚至暴毙。
现在这少年皇帝看了自己的书稿,对其中关系关系国计民生的农工技术和器械,都不关心,却唯独对水银炼制之术表示兴趣。
以情理而论,该不是对作为颜料使用的朱砂(银朱)多大兴趣。
难道也是和嘉靖皇帝一样,对道教炼丹长生术入迷么?
想到这里,宋应星心中连连叫苦。
要真是如此,这么一个本来大有作为的少年英主,岂非被引入歧途了?
要是皇帝真的就此沉迷于炼丹服药,那他就是天下罪人,万死莫赎。
他回过神来,连忙摇手道:
“陛下,臣手稿中多的是和民生实用相关的技艺如纺织、锻铁、炼糖,臣都可以为陛下详细讲解,只是这水银炼制银朱,不过颜料小事而已,无关紧要,臣不过是顺带提及,陛下何必留意于此?”
朱由检看宋应星的神情,知道他想歪了,心中觉得好笑,于是说道:
“宋先生何必着急,朕说对水银炼制银朱有兴趣,可不是为了什么炼制仙丹求长生,朕岂是那等人?”
宋应星疑惑道:“那陛下为什么对此有兴趣。”
朱由检道:“朕是觉得先生在论述水银炼制银朱时,前后分量变化,颇有值得探究的兴味。”
宋应星眸子里疑惑神情有些微妙的变化。
他提及水银炼制银朱前后过程的质量变化,确实是加了一些他自己的思考。
没想到皇帝也能注意到此点。
“陛下可否详细一说?”宋应星问道。
他确实也好奇,皇帝究竟为什么也对水银炼制前后分量的变化感兴趣。,
朱由检点头。
他之所以特别提起水银炼制银朱,当然不是心血来潮,无端而发。
而是关系到一个涉及科学发展或者或化学发展的大问题,根本性的核心问题。
那就是化学反应过程中的物质守恒原理。
一旦这个原理能够揭破,那就是高屋建瓴,后续的发展就会突飞猛进,势如破竹。
这是化学中最根本最重要的定律。
而宋应星论述的水银炼制银朱的过程,就已经涉及了在化学反应前后过程物质守恒的定量分析。
这是尤其可贵的。
他无须额外引入后世的知识,只需要在宋应星自己论述基础上,再稍微提醒一下,就可能推动一个真正划时代意义的大突破。
朱由检说道:“先生说水银一斤,加入石亭脂二斤,放在密封的罐中用火加热,三炷香之后,冷却打开,得到银朱十四两,次朱三两五钱,还有剩余石亭脂若干,是也不是?”
所谓石亭脂就天然硫磺,可以近似看成单质硫,当然以那个时代的加工条件,其中必然也会有其他杂志。
所谓银朱就是硫化汞,而次朱可能是氧化汞,也可能混合有升华又凝结后的汞粉。
这个用水银炼制银朱的过程,可以近似看成水银中加入单质硫,发生化学反应,产生硫化汞。
本来这类炼制是炼丹家常做的事情,并不稀奇
而宋应星的可贵之处,在于分析了这个反应前后的质量变化,并给出了一定解释。
宋应星点头道:“确实如此。”
朱由检继续道:“一斤十六两,所得银朱和次朱重量之和是十七两五钱,那比原先一斤水银还多出一两五钱。”
说到这里,他停顿了一下。
在宋应星那里,水银、朱砂、银朱是同一个东西的不同形态,被赋予了不同名称。他在丹青这篇开头就说“凡朱砂、水银、银朱,原同一物,所以异名者,由精细老嫩而分也。”
既然银朱和水银在宋应星看来是同一个东西,那对多出的分量,他当然就要给出一个解释。
宋应星点头道:
“确实如此,臣在书稿中也说了,这多出的一两五钱,‘出数借硫质而生’。”
朱由检眼睛发光道:“但先生又说银朱和水银是同一物,那是不是意味着银朱毕竟和水银不那么相同,多了一些硫质,只是这硫质又和水银密结而难分?这银朱应该说成是水银与硫质结合而化成之物?”
宋应星听了朱由检这么说,迟疑片刻后说道:“陛下这么一说,倒确实是如此”
朱由检又继续问道:“先生又为何不把剩下的石亭脂也称量一下,看看石亭脂减少的分量,是否正好是银朱和次朱多出的那一两五钱?”
其实如果按照后世化学反应的方程式,汞的原子量是200,硫的原子量是32。
要是一斤水银,完全和硫反应,生成硫化汞,那得到的银朱质量应该是两,那应该是多出2两五钱多。
现在银朱和次朱重量之和,比水银质量仅多出一两五钱。
应该是水银并未和硫完全反应,最后的产物除了银朱(硫化汞),还可能包括部分氧化汞(次朱),还有少量未反应的升华又凝结的水银,所谓“银自成粉,贴于罐上”。
不过朱由检当然不会把后世的知识提前说出来,他现在和宋应星的交流对话,完全都是在当时人本身的知识范围之内。
宋应星对朱由检的问题又是一愣,迟疑片刻,脸色微红道:
“不瞒陛下,臣关于用水银炼制银朱,这前后分量变化,乃是抄自李时珍写的《本草纲目》,臣自己却没有做过。陛下既然如此说了,臣回去之后,一定自己动手炼制一下,看看前后分量变化究竟如何?”
朱由检听宋应星这么一说,有些哭笑不得。
亏自己如此热情赞扬,原来宋应星这段是从李时珍那里抄来的,而李时珍的内容则估计是从道教炼丹的记载那里引用来的。
自己并没仔细看过李时珍的《本草纲目》,还以为是宋应星自己动手做实验,原创的实验描写呢。
薄珏听两人讨论,却也产生了浓厚兴趣,他插嘴道:
“长庚兄,你既是要回去自己炼制,动手实验。在将水银和石亭脂密封入泥罐之后,可先连带泥罐一起称重,待烧炼时辰到后,先不必打开泥罐,再称一次重量,看看是否和最开始相同。”
宋应星皱眉道:
“这自然是相同,岂有烧制之后,分量不翼而飞的道理。吾在《论气》中便说:
‘天地间,非形即气,非气即形。’,‘由气化而形,形复返于气’,这气不生不灭,自然不会无端减少。这水银和硫质烧制之前是多重,烧制之后,化成银朱,这分量之和自然也依旧是多重。”
薄珏点头道:
“长庚兄此论,倒是和嘉靖时肃敏公,王浚川先生所论相合,浚川先生说‘气有聚散,无灭息’,正是此理。
“不过道理是这个道理,还是需要自己动手验证一下。长庚兄不验证,吾回去之后,也要亲自动手验证。”
薄珏说的王俊川先生乃是嘉靖时期曾出任兵部尚书,加太子太保衔的王廷相。
这王廷相和王阳明是同时之人,也是一个文才武功双全的全才。
只不过他在哲学观点上和王阳明截然对立,对王阳明的心学有很激烈的批判,对王阳明本人也颇多嘲讽。
王廷相的哲学观念,用后世标准看,颇有几分彻底的辩证唯物主义,历史唯物主义的味道。
这“气有聚散,无灭息”的物质守恒思想,也是他颇为强调的一点。
不过因为王阳明心学风头太盛,以至于同样算是一代大哲,注重研探自然物理的王廷相并不太受人注意。
但薄珏博览群书,过目不忘,加上喜欢探究物理,能看过王廷相的著作,并欣赏认同,倒也不奇怪。
宋应星对薄珏说道:“鄙人自然要验证一番,不但这连罐的总重量,前后要称量,罐打开后其中银朱分量、剩余石亭脂分量,也都要一一称量。”
朱由检听到两人都要说验证,心中欣慰,提醒道:
“宋先生,不单是水银炼制成银朱,便是朱砂炼制水银,也可以称量前后分量变化,以验证这气有聚散,无灭息之理。这理论若能验证,关系非小,朕所以特别注意,炼制银朱这条,也正是为此,”
宋应星恭敬遵命,然后问道:“不知陛下有兴趣的另外两件事是什么?”
朱由检说道:
“刚才宋先生提到《论气》,朕要说的另外两件,却都是先生在《论气》中所发的高见。”
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另一方面,又动手能力极强,是喜欢自己做实验,制作各类仪器的狂热分子。
和一般鄙薄技艺,空谈理论的文人完全不同。
天生就是一个搞科学研究,制作仪器的人才。
薄珏自己住的地方都放满了各种仪器和工具,以便他随时动手做实验和制作仪器。
明末《启祯野乘》记载他“凡百工技艺皆身亲其事,所居室器具必备,忽煆炼、忽碾刻、忽运斤、忽操觚作文字。”
从这段话可以看出,这薄珏经常从事烧炼、碾磨之类的事情,可能和后世化学实验接近。
在真实的历史中,因为明清易代,国破家亡,他的著作都散失,本人也最后穷困而死,科技才能没有能更大发挥作用。
但现在历史的轨迹彻底被改变。
自己只需给薄珏这样的人提供充分的物质条件,让他尽情施展才能,那就足够在科技上有一番作为。
朱由检相信,完全不必提前透露后世科技知识,类似薄珏这样的人,就会在科技上给自己带来惊喜。
按历史记载,薄珏写过《格物论》百卷、《半豹论》百卷,《测地度应天度法》等等,可惜后世都失传了。
也不知道里面究竟有什么惊人内容。
从名字上看应该都是关于物理和天文的。
如今历史改变之后,薄珏有更好的研究条件,能得到更多知识的刺激,理应会做出更大成就。
不过现在不妨显然薄珏从光学玻璃的生产这个具体点入手。
望远镜和显微镜如果能普及开来,对科学发展是一大推动。
朱由检说道:
“薄先生,朕让户部给你二十万两银子,你可聚集工匠试制各种尺寸,不同类型的玻璃。我中国工匠之巧智还在西洋之上,只要多尝试,多探究,做出比西洋更优良的透光玻璃,应该不成问题。有了好的玻璃,还可造更大的远镜,制作各类玻璃镜子,玻璃器皿,若是合于实用,也可和工部对接,扩大生产,贩售于市场,也能获利。”
薄珏听了,喜之不尽,连忙谢恩。
朱由检又把视线投向宋应星,笑道:
“宋爱卿立志要写《天工开物》一书,收录我大明各类农工技艺,这制作玻璃,你也可以和薄先生多讨教一下,将来也好收在你的书中。”
宋应星连忙恭敬答应。
宋应星要收集材料写《天工开物》,朱由检在第一次会见宋应星时,便已引他说了出来。
宋应星对皇帝能直接提拔他入翰林,并做了格理部高官,以为是知遇之恩,感激不尽。
所以上次见面宋应星又把已经写成的《天工开物》部分手稿抄本,还有《论气》等文章都献给朱由检,以备御览。
虽不指望皇帝能当真去仔细看,也是自己的一份心意
朱由检却说道:“朕看了宋先生上次给朕的手稿,对先生格物穷理之思,佩服之至。尤其是先生书稿里说的三件事,朕颇有兴趣。”
宋应星没想到皇帝真的能仔细阅读他的著作,而且还有特别关注之点。
也一下兴奋起来,连忙问道:
“不知陛下对哪三件事情有兴趣?”
朱由检从容道:
“这第一件是宋先生在书稿中说的以水银炼制银朱之事。”
宋应星听到皇帝对炼制银朱有兴趣,不由愕然。
嘴巴张大,半天说不出话来。
他在书稿里提到水银炼制银朱,是放在丹青一节下,是当做颜料制作来论述的。
但他也知道用水银炼制所谓丹砂(朱砂)、还丹是道教炼丹派最喜欢做的勾当。
有不少求仙问道的愚昧之徒相信用水银能炼制所谓还丹,人服用之后能长生不老。
根据就是晋代葛洪在《抱朴子》金丹篇里说的:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂,其去草木亦远矣,故能令人产生。”
不知有多少人对此深信不疑,为了长生人不老,服用这种水银炼制的丹药,最后自然非但不能长生,反而中毒成废人甚至暴毙。
现在这少年皇帝看了自己的书稿,对其中关系关系国计民生的农工技术和器械,都不关心,却唯独对水银炼制之术表示兴趣。
以情理而论,该不是对作为颜料使用的朱砂(银朱)多大兴趣。
难道也是和嘉靖皇帝一样,对道教炼丹长生术入迷么?
想到这里,宋应星心中连连叫苦。
要真是如此,这么一个本来大有作为的少年英主,岂非被引入歧途了?
要是皇帝真的就此沉迷于炼丹服药,那他就是天下罪人,万死莫赎。
他回过神来,连忙摇手道:
“陛下,臣手稿中多的是和民生实用相关的技艺如纺织、锻铁、炼糖,臣都可以为陛下详细讲解,只是这水银炼制银朱,不过颜料小事而已,无关紧要,臣不过是顺带提及,陛下何必留意于此?”
朱由检看宋应星的神情,知道他想歪了,心中觉得好笑,于是说道:
“宋先生何必着急,朕说对水银炼制银朱有兴趣,可不是为了什么炼制仙丹求长生,朕岂是那等人?”
宋应星疑惑道:“那陛下为什么对此有兴趣。”
朱由检道:“朕是觉得先生在论述水银炼制银朱时,前后分量变化,颇有值得探究的兴味。”
宋应星眸子里疑惑神情有些微妙的变化。
他提及水银炼制银朱前后过程的质量变化,确实是加了一些他自己的思考。
没想到皇帝也能注意到此点。
“陛下可否详细一说?”宋应星问道。
他确实也好奇,皇帝究竟为什么也对水银炼制前后分量的变化感兴趣。,
朱由检点头。
他之所以特别提起水银炼制银朱,当然不是心血来潮,无端而发。
而是关系到一个涉及科学发展或者或化学发展的大问题,根本性的核心问题。
那就是化学反应过程中的物质守恒原理。
一旦这个原理能够揭破,那就是高屋建瓴,后续的发展就会突飞猛进,势如破竹。
这是化学中最根本最重要的定律。
而宋应星论述的水银炼制银朱的过程,就已经涉及了在化学反应前后过程物质守恒的定量分析。
这是尤其可贵的。
他无须额外引入后世的知识,只需要在宋应星自己论述基础上,再稍微提醒一下,就可能推动一个真正划时代意义的大突破。
朱由检说道:“先生说水银一斤,加入石亭脂二斤,放在密封的罐中用火加热,三炷香之后,冷却打开,得到银朱十四两,次朱三两五钱,还有剩余石亭脂若干,是也不是?”
所谓石亭脂就天然硫磺,可以近似看成单质硫,当然以那个时代的加工条件,其中必然也会有其他杂志。
所谓银朱就是硫化汞,而次朱可能是氧化汞,也可能混合有升华又凝结后的汞粉。
这个用水银炼制银朱的过程,可以近似看成水银中加入单质硫,发生化学反应,产生硫化汞。
本来这类炼制是炼丹家常做的事情,并不稀奇
而宋应星的可贵之处,在于分析了这个反应前后的质量变化,并给出了一定解释。
宋应星点头道:“确实如此。”
朱由检继续道:“一斤十六两,所得银朱和次朱重量之和是十七两五钱,那比原先一斤水银还多出一两五钱。”
说到这里,他停顿了一下。
在宋应星那里,水银、朱砂、银朱是同一个东西的不同形态,被赋予了不同名称。他在丹青这篇开头就说“凡朱砂、水银、银朱,原同一物,所以异名者,由精细老嫩而分也。”
既然银朱和水银在宋应星看来是同一个东西,那对多出的分量,他当然就要给出一个解释。
宋应星点头道:
“确实如此,臣在书稿中也说了,这多出的一两五钱,‘出数借硫质而生’。”
朱由检眼睛发光道:“但先生又说银朱和水银是同一物,那是不是意味着银朱毕竟和水银不那么相同,多了一些硫质,只是这硫质又和水银密结而难分?这银朱应该说成是水银与硫质结合而化成之物?”
宋应星听了朱由检这么说,迟疑片刻后说道:“陛下这么一说,倒确实是如此”
朱由检又继续问道:“先生又为何不把剩下的石亭脂也称量一下,看看石亭脂减少的分量,是否正好是银朱和次朱多出的那一两五钱?”
其实如果按照后世化学反应的方程式,汞的原子量是200,硫的原子量是32。
要是一斤水银,完全和硫反应,生成硫化汞,那得到的银朱质量应该是两,那应该是多出2两五钱多。
现在银朱和次朱重量之和,比水银质量仅多出一两五钱。
应该是水银并未和硫完全反应,最后的产物除了银朱(硫化汞),还可能包括部分氧化汞(次朱),还有少量未反应的升华又凝结的水银,所谓“银自成粉,贴于罐上”。
不过朱由检当然不会把后世的知识提前说出来,他现在和宋应星的交流对话,完全都是在当时人本身的知识范围之内。
宋应星对朱由检的问题又是一愣,迟疑片刻,脸色微红道:
“不瞒陛下,臣关于用水银炼制银朱,这前后分量变化,乃是抄自李时珍写的《本草纲目》,臣自己却没有做过。陛下既然如此说了,臣回去之后,一定自己动手炼制一下,看看前后分量变化究竟如何?”
朱由检听宋应星这么一说,有些哭笑不得。
亏自己如此热情赞扬,原来宋应星这段是从李时珍那里抄来的,而李时珍的内容则估计是从道教炼丹的记载那里引用来的。
自己并没仔细看过李时珍的《本草纲目》,还以为是宋应星自己动手做实验,原创的实验描写呢。
薄珏听两人讨论,却也产生了浓厚兴趣,他插嘴道:
“长庚兄,你既是要回去自己炼制,动手实验。在将水银和石亭脂密封入泥罐之后,可先连带泥罐一起称重,待烧炼时辰到后,先不必打开泥罐,再称一次重量,看看是否和最开始相同。”
宋应星皱眉道:
“这自然是相同,岂有烧制之后,分量不翼而飞的道理。吾在《论气》中便说:
‘天地间,非形即气,非气即形。’,‘由气化而形,形复返于气’,这气不生不灭,自然不会无端减少。这水银和硫质烧制之前是多重,烧制之后,化成银朱,这分量之和自然也依旧是多重。”
薄珏点头道:
“长庚兄此论,倒是和嘉靖时肃敏公,王浚川先生所论相合,浚川先生说‘气有聚散,无灭息’,正是此理。
“不过道理是这个道理,还是需要自己动手验证一下。长庚兄不验证,吾回去之后,也要亲自动手验证。”
薄珏说的王俊川先生乃是嘉靖时期曾出任兵部尚书,加太子太保衔的王廷相。
这王廷相和王阳明是同时之人,也是一个文才武功双全的全才。
只不过他在哲学观点上和王阳明截然对立,对王阳明的心学有很激烈的批判,对王阳明本人也颇多嘲讽。
王廷相的哲学观念,用后世标准看,颇有几分彻底的辩证唯物主义,历史唯物主义的味道。
这“气有聚散,无灭息”的物质守恒思想,也是他颇为强调的一点。
不过因为王阳明心学风头太盛,以至于同样算是一代大哲,注重研探自然物理的王廷相并不太受人注意。
但薄珏博览群书,过目不忘,加上喜欢探究物理,能看过王廷相的著作,并欣赏认同,倒也不奇怪。
宋应星对薄珏说道:“鄙人自然要验证一番,不但这连罐的总重量,前后要称量,罐打开后其中银朱分量、剩余石亭脂分量,也都要一一称量。”
朱由检听到两人都要说验证,心中欣慰,提醒道:
“宋先生,不单是水银炼制成银朱,便是朱砂炼制水银,也可以称量前后分量变化,以验证这气有聚散,无灭息之理。这理论若能验证,关系非小,朕所以特别注意,炼制银朱这条,也正是为此,”
宋应星恭敬遵命,然后问道:“不知陛下有兴趣的另外两件事是什么?”
朱由检说道:
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