炼金术的起源和发展

炼金术,通常是指通过化学方法将其他金属转变为“黄金”,并制备长生不老药的过程。

炼金术诞生于古埃及,当时使用“Khem”这个词来指代尼罗河三角洲的富饶黑土(the Black Land)。埃及人相信死后的世界,在木乃伊的研究和制作过程中,产生了基本的化学知识以及对于不朽生命的信仰。

尼罗河流域三角洲地区

公元前332年,亚历山大大帝征服了埃及,希腊哲学家开始对埃及的生产方式产生兴趣。古希腊哲学家恩培多克勒(Empedocles)和他公元前5世纪中期创作的著名诗篇《论自然》(On Nature)中提到,自然界中的世间万物都由四种基本元素组成——土,气,火和水,万物之间的区别仅仅源自于四种元素的不同比例构成。

恩培多克勒前(前490年-前430年),公元前5世紀的古希臘哲學家、自然科学家、政治家、演说家、诗人,相传他也是医生、医学作家、术士和占卜家。

这种观点与埃及人的神圣科学融为一体。希腊语中的“Khemia”指代埃及的词,在7世纪埃及被阿拉伯人占领时被添加了‘al-’的前缀,从其中可以窥探黑土地作为炼金术一词起源的出处。在391年,基督徒入侵并烧毁了亚历山大图书馆,摧毁了许多相关的作品。

在中国古代,“炼金术”被称为“炼丹术”,多见于道教方士,宣称能利用“丹砂(硫化汞)”或是“汞”制备金银,或是炼制长生不老的丹药。相较于西方而言,东方炼金术士更注重养生和修行的理念,即寻求“不老不死”的方法。如秦始皇在讨平六国之后,曾派方士徐福到海上求仙人长生不死之药,于是有其东渡日本的说法。方士在追求外在的长生不老药的同时,也在追求内在的“长生不老药”,后者利用诸如气功的运动技术来操纵身体的气力或生命力。

秦始皇求仙丹。

许多最早的化学家,医师和哲学家都是炼金术士。“炼金术”这个词使人联想到一个充满诡异图案的大锅:巫婆在沸腾的炼制物前摇晃着大汤勺,抑或是巫师在烟熏的实验室或杂乱的图书馆中徘徊。

神秘的炼金术在现代科学发展中起着重要作用。从历史上来说,炼金术既指代对自然的研究,又代表了化学与金属加工相结合的早期哲学和精神学科。炼金术还包括物理学,医学,占星术,神秘主义,灵性主义和艺术,目的旨在:永生,财富,并发现人类与宇宙的关系(并利用这种理解来改善人类精神)。

炼金术是科学的,但也是一种精神传统。炼金术的一些从业者也具有利他目的。例如,如果炼金术士可以掌握将普通金属转化为黄金的秘密,他们同样可能获得净化人类灵魂的能力。但同时,由于炼金术通常被认为是一种快速致富的方法,许多炼金术士被认为是骗子,但是,实际上许多炼金术士都是认真的化学工作者,他们的工作为现代化学和医学奠定了基础。

炼金术在最一开始的目的,是为了了解我们周围世界的其组成以及我们自身的组成。对知识的探寻需要人们对化学过程有一定的理解,然而炼金术却未能在启蒙运动(17世纪和18世纪的理性时代)中得以幸存。

一个世纪以来,炼金术一直在发展其在化学领域的探索进程。通过对化学领域不断发展和了解,炼金术有时被称之为“中央科学”,因为它链接了诸多物理学,地质学和生物学等自然科学。

炼金术对后来的化学工业带来了深刻的影响,并发展了多种多样的相关分支:基础冶金、金属加工、油墨、染料、油漆和化妆品的生产、皮革鞣制以及提取物和酒类的制备等等。一位4世纪的印度炼金术士最早发明了蒸馏法生产锌的的方法;一位分离出磷元素的17世纪的德国炼金术士以及同一时期的另一位德国炼金术士,开发了一种瓷器材料,打破了中国数百年里对瓷器生产的垄断地位。因此,炼金术士的贡献对人类的生活和文明的发展都具有非常重要的意义。

奥古斯都二世建立了欧洲历史上第一家瓷厂——麦森(Meissen)瓷厂,找来了炼金术士伯格特,逼他研究瓷器的制作方法,目前麦森瓷器已经成为欧洲第一名瓷。

有趣的是,不同地区的炼金术士们通常在化学问题和生产工艺上没有什么太大区别,但是他们缺乏通用概念和得以互相沟通的通用术语。因此,通常会借助圣经和异教神话中的术语,符号,暗喻和图形,描绘出一幅幅超现实主义的华丽手稿。即使是最简单的公示,也可能被描绘成魔术或者某种仪式。想要获悉图纸中的秘密,需要真正对炼金术有一定的深入研究,才可以揭开这些神秘符号里的隐喻,获得真正的实验操作方法。


贤者之石

“The stone is everywhere yet nowhere. Right in front of your face but you can’t see it.”

提到贤者之石(Philosopher’s Stone),人们的第一印象可能会想到《钢之炼金术师》里可以无视“等价交换”原则,可以炼制成任何物质的法术增幅器。亦或是《哈利波特与魔法石》(Harry Potter and the Philosopher’s Stone)中可以帮助伏地魔制成长生不老药回复肉体,并进一步恢复法力的宝器。

这种仿佛是奇幻小说和动画片里才会出现的东西,其实早在十几个世纪之前就有许多人对其进行了研究。

8世纪时,一位阿拉伯裔的也门炼金术师阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬在他的书中介绍的炼金术也正是派生于上文中提到的“金属之间的转化归因于四元素的相互重组”理论体系。

阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬(721年-815年),波斯煉金術士、藥劑師、哲学家、天文學家、占星家、物理学家、地理学家、医生和工程师,被称为「现代化学之父」

同样也是这位博物学家传奇人物,基于这一理论,提出了“贤者之石”的概念。他相信一定有一种试剂(Regent)或者万能药(Elixir)能够“解锁”这一转化过程,该物质可能是用神秘的贤者之石做成的粉末,他这一激动人心不已的观点影响了接下来几个世纪的炼金术研究思路。

贤者之石在记载中普遍被认为是一种红色(或者橙色)的物质,既可以是粉末,固体的形态,也有是红色的液体甚至是胶体物质的说法。

贤者之石一直被赋予具有两种特殊的能力:

  • 可以将普通的金属转变为金银,制造无尽的财富
  • 可以制造能使人长生不老的万能药,抑或可医治百病

基于这样的原因,千百年来,贤者之石一直是炼金术士们痴狂找寻的神圣传奇之物。有传说贤者之石出现在中东或者是亚洲地区。其价值与佛教和印度教中的如意宝珠(Cintamani)相当。

自公元12世纪起,基督教盛行的西方开始翻译阿拉伯和希腊著作,包括炼金术文献。据称,13世纪的神学家和哲学家艾尔伯图斯·麦格努斯曾见证了他人通过贤者之石对物质进行转化,并亲眼目睹黄金被创造出来的过程。

另有一种说法是尼古拉·弗拉梅尔(Nicolas Flamel)这位13世纪的法国炼金术士,曾经成功的制造出贤者之石。历史记载记录显示弗拉梅尔确实逐渐变得富有起来。他声称自己创造出来了贤者之石,并将这些财富捐助给了许多慈善机构。

尼古拉·弗拉梅尔(1330年-1418年3月22日),法国瓦卢瓦王朝炼金术士。

此外,艾萨克·牛顿(Issac Newton)这位17世纪的英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家,同时也是一位炼金术士,在他的一份炼金术手稿上,揭示了炼制贤者之石的材料,该手稿被埋葬在私人收藏中长达数十年之久。

牛顿的炼金术手稿

该手稿于2016年2月16日在加利福尼亚帕萨迪纳市Bonhams的一次拍卖会上,被费城的化学遗产基金会(CHF)拍下。CHF稀有书策展人詹姆斯·沃克尔James Voelkel)表示,对于那些对现代历史感兴趣的人,可以在在线资料库中找到炼金术文本。

该手稿包含牛顿从另一位知名炼金术士的手稿中复制下来的合成“贤者之汞”(”philosophic” mercury)的方法。其标题用拉丁文写成 “Preparation of the [Sophick] Mercury for the [Philosophers’] Stone by the Antimonial Stellate Regulus of Mars and Luna from the Manuscripts of the American Philosopher.” 而制备“贤者之汞“是炼金工艺的步骤之一,它可以用来制造“贤者之石”。

牛顿的特殊汞配方最初是由美国化学家乔治·斯塔基(George Starkey)撰写的。斯塔基曾在哈佛大学学习,1650年移居英国,最终与牛顿的同时代人的罗伯特·博伊尔(Robert Boyle)进行了相关合作。尽管历史学家无法确定牛顿是否亲自进行了Starkey的炼金术实验,但沃克尔表示他很有可能这样做了。实际上,牛顿做了详细的笔记,并纠正了Starkey原文中的一个错误。在手稿的背面,他还写下了自己的蒸馏铅矿石的实验。沃克尔说,尽管牛顿以“对重力和运动定律的研究”而闻名,但据他的历史学家估计,牛顿在他的一生中也写了超过一百万个炼金术的单词。


有关贤者之石的现代理论

贤者之石一直被描述为是一种可以将铅,汞等普通金属转变为贵金属的媒介,而这种元素转变方式是否真正存在呢?

答案是肯定的。

1923年,日本物理学家長岡半太郎在研究原子被电刺激状态下会发射光的时候意识到,汞是有可能变成金的。汞有80个质子,而金有79个质子,如果能提供足够的能量,就可以从汞元素里想办法去除一个质子,汞就变成了金。在一次试验中,他的团队对汞施加了15k伏特的电压,结果真的在沉余物中发现了少许的金。

長岡半太郎(1865年8月15日-1950年12月11日),日本長崎县人,是一位理论物理学家,为明治時代早期的物理学先驱,以提出土星原子模型而闻名于世。

20世纪40年代,通过对撞机中中子轰击的方式可以强制使得汞转变为金,但是通常来说,通过这种方法得到的金元素本身具有放射活性,不能稳定的在自然界中存在,会很快的继续衰变为其他的元素。

大型强子对撞机

20世纪80年代,科学家使用碳和氖核素试图从铋元素中去除质子,结果获得了9种不同的金同位素,并且他们自信的表示成功转化(transmutate)了上千个原子。

然而相对于原子的质量来说,上千个原子的转化是远远不够的,使用这些转化手段,通常是在消耗大量的科研经费的前提下才能产生一些微不足道的金(通常还具有放射活性)。

所以,这样的“现代炼金术”实在是有点划不来。

对牛顿关于制作贤者之石必备前驱物的手稿请戳这里:

http://webapp1.dlib.indiana.edu/newton