狄更斯和法拉第的“科学颂歌”

谁是及时雨 2018-01-01

展开全文

寒冷的冬夜，正是围坐火边讲故事的最佳时刻。无论是备受幽灵叨扰的吝啬鬼的故事、亦或是疯狂傻瓜冒险的故事......屋外虽天寒地冻，而屋内的人却能感受到这些惊奇有趣的故事所带来的温暖，刺激着人们的想象力。

○ 大作家狄更斯（左）和法拉第，两位看起来不太有交集的伟大人物，合作创造了一系列与科学有关的故事，让大众也能够进入深奥的科学世界。| 图片来源：public domain (L) / Thomas Phillips (R)

到1850年时，大作家查尔斯·狄更斯早已将讲故事这一技能练就得登峰造极。那时，他已经出版了像《圣诞颂歌》、《匹克威克外传》、《雾都孤儿》等经典传世的作品。然而，这些成就并没有限制他的想象力，他继续在寻找新的写作思路。他成了文学杂志《家常话》的编辑，正努力寻找新的内容来充实杂志的页面。

他把目光锁定在了对电磁学领域做出重大贡献的英国科学家迈克尔·法拉第。法拉第出身于卑微的铁匠家庭，他的贫寒身世就像是从狄更斯的小说中走出的人物，这种背景让狄更斯欣喜不已。

○ 圣诞颂歌的扉页（1843年），由英国漫画家John Leech所绘。| 图片来源：Heritage Auctions, Inc

除了是一位出色的科学家之外，法拉第还是一位科普先锋，他为给渴望了解大自然的运行规律的孩子和其他人提供接触科学的机会，办了很多讲座。 1825年，他发起了“英国皇家科学学院圣诞讲座”，每年在伦敦举行。每期讲座，法拉第都会向一群天真可爱的年轻人讲述一个科学主题。为了向大众传授科学知识，他还开启了一系列的“星期五之夜讨论会”。

尽管没有记录表明狄更斯也参加过法拉第的讲座，但他们对教育（启发大众）和乐趣（引起兴趣）这些方面有着莫名的惺惺相惜。狄更斯的故事经常包含一些教诲性的元素，希望能启发读者思考。他觉得法拉第的所做似乎和他有着相似的目标。再者，经过几十年的科学传播讲座的举办，法拉第早已有一批自己的追随者。

○ 法拉第在皇家学会的圣诞讲座上讲述科学的故事（约1856年）。| 图片来源：Alexander Blaikley

于是，1850年5月28日，狄更斯给法拉第寄去了一封信函，信中表达了自己希望能获取法拉第的部分演讲稿的内容，将其以某种形式呈现在《家常话》上。

“敬爱的先生，

我冒昧地向您写信，仿佛与您认识一般；希望您会原谅我的冒昧。

我想到，如果人们能在早餐桌上阅读到您近期的部分讲座，以及您去年向孩子们讲述的内容，那么对公众来说将是极其有益的。因此，我万分期盼相关内容能被发表在我的新事业《家常话》中。

您忠实的仆人，

查尔斯·狄更斯。”

○ 《家常话》的首期内容，由狄更斯创办并编辑。| 图片来源：Public Domain

在那个年代，油印、影印和电子印刷的时代还远没有到来，演讲稿类的文件几乎从不会被复制，除非有专业的印刷厂要正式出版。尽管如此，法拉第大方地将自己的演讲稿借给了狄更斯。狄更斯想多次给法拉第写信，并对他的回信深怀感激。

当有了法拉第的稿件后，狄更斯又招募了身为医师和幽默作家的 Dr Percival Leigh，一起来根据设定好的主题合作撰写故事。第一个故事叫作《蜡烛里的化学》，出版于1850年8月3日，故事内容零散的取自法拉第在1848年圣诞讲座中讲到的“蜡烛化学史”。

○ 燃烧的火焰中有也蕴含着许多难以置信的科学。| 图片来源：Hakan Erenler

Leigh 和狄更斯将科学故事描绘得非常迷人，不仅具有教育意义而且非常有趣，为科学的普及作出了巨大贡献。故事的主角是一位名叫 Harry Wilkinson 的男孩，他喜欢化学，在去听了法拉第的讲座之后，回家向他的家人重述蜡烛是如何燃烧的。他探讨了对氧气的需求、火焰的性质和蜡烛的其他特征。文章借Harry之口，解释道：

“你知道，没有氧气的话蜡烛不会燃烧。空气里一定有氧气让它燃烧。如果一支蜡烛没有得到足够的空气，它会熄灭或者燃烧得不好，使得火焰内部的一些蒸气以烟雾的形式出现，这就是蜡烛冒烟的原因。”

系列故事中的下一个是《茶壶之谜》，故事的开头是给法拉第的敬词：

“在这位著名的化学家和伟人——法拉第教授——的众多的优点中，他乐于将最晦涩难懂的科目变得最简单。他彰显了对自然的精通，让我彻底感受到大自然美妙和简洁的灵魂。”

这个故事涵盖了诸如水的沸点、相变和热胀冷缩等话题，都借这位年轻的解说家 Harry Wilkinson 之口详尽地解释给好奇心旺盛的家人听。在这些里，Harry 就是法拉第本人的一个低配替身，转述着他在伟大科学家的讲座中学到的东西。比如，这里有个 Harry 向他糊里糊涂的 Bagges 大叔解释潜热概念的例子：

“它完全用于对膨胀状态下的水进行保温，并不能让温度计中的水银柱升高。出于相同的原因，它能让你感觉不到沸水的热度（如果你有胆量试的话）。当它让蒸汽继续为蒸汽时，它是潜在的。当蒸汽再次变成水时，它便不再需要做这样的工作，它自由了。”

○ 现在，啤酒在瓶内科保存非常长的一段时间，维持内部特有的气味、味道和气泡。| 图片来源：Luke Sharrett / Bloomberg

后来《家常话》中的科学系列还贡献了一篇讲述呼吸的文章，名叫《胸中的实验室》，一篇关于发酵的文章，名为《一品脱啤酒的化学》。在发酵那篇文章里，Harry 不再是解释者，因为一个孩子熟悉酿酒过程实在是一件让人匪夷所思的事。因此另一个名叫 James Saunders 的新角色被引入了，他是酿酒领域的专家。 Saunders 解释了与啤酒的主要成分——麦芽——有关的化学：

“什么是麦芽？…麦芽是大麦被浸泡在水中，平铺在地上，让它们待到即将发芽，就把它们放到炉上烘干，根据你想要的颜色，浅白、琥珀、或棕色，来调节温度的高低。从这里起，一系列生产一品脱啤酒所需的化学操作开始了。麦芽制造是一个在每一粒大麦中进行的化学过程。那么大麦中的化学成分是什么？碳、氧、氢和少量的氮。麦芽也一样，但大麦和麦芽的区别在于，大麦中的碳、氧、氢是以淀粉形态存在，而在麦芽里它们储存在糖中。当要发芽时，大麦开始变甜。大麦中的淀粉开始变成糖。糖和淀粉都有相同比例的碳、氧、氢；十二份碳、十份氧和十份氢，也就是水和炭。淀粉和糖之间的区别被认为取决于碳、氧和氢以不同的方式排列在一起。碳，氧和氢的‘终极粒子’被‘组合到一起’，形成淀粉，或是糖。”

到了1850年年底，狄更斯发现他持有法拉第的稿件已经长达半年之久了，内心感到很歉疚，于是安排了归还稿件。《家常话》中的故事让法拉第作为一个科学普及者受到更多欢迎。几年后，法拉第的讲义以书的形式正式出版。