被忽视的先驱:18世纪苏格兰化学家约瑟夫·布莱克的热力学探索

在18世纪的苏格兰,有一位化学家和物理学家以其卓越的热力学研究,为科学界开辟了新的道路,他就是约瑟夫·布莱克(Joseph Black)。尽管他的名字在现代科学史中可能不如其他同时代的科学家那样响亮,但他的贡献却是不可忽视的。

出生与早年生平

布莱克于1728年4月16日出生于法国的小城波尔多,但他的家庭背景却是苏格兰的。他自小便展现出对科学的浓厚兴趣。1746年,他进入格拉斯哥大学学习医学和自然科学,1754年,他获得了爱丁堡大学的博士学位。这段学术经历为他日后的科学研究打下了坚实的基础。

人生履历与主要事件

布莱克的职业生涯充满了亮点。1756年,他成为格拉斯哥大学的医学教授和化学讲师,1766年,他又转任爱丁堡大学的化学教授。在这些职位上,他不仅在医学和化学领域传授知识,还进行了大量的科学研究。

布莱克在热力学领域的贡献尤为突出。他首先提出了潜热的概念,这是物质在发生相变时(如冰融化成水)所吸收或释放的热量。他还定量地确定了冰熔解的潜热,并估计了水汽化的潜热大小,这一发现对蒸汽机的发展有着重要影响。此外,他还提出了比热容的理论,即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。这一理论为后来的热力学研究提供了重要的基础。

除了热力学,布莱克在化学领域也有重要的发现。他首次分离出了二氧化碳,这一发现对气体化学的发展具有重要意义。他还详细研究了石灰石、生石灰和熟石灰的相互转化过程,通过实验证明了“固定空气”(二氧化碳)不助燃,以及苛性碱吸收固定空气后腐蚀性减弱等结论。

家庭与社交

关于布莱克的家庭生活,了解得相对较少。但他与詹姆斯·瓦特是好朋友,两人在科学研究中互相支持。瓦特为布莱克制造了实验所需的仪器设备,而布莱克的潜热理论则为瓦特改进蒸汽机提供了理论依据。

约瑟夫·布莱克是一位被忽视的先驱,他的热力学探索和化学发现为科学界做出了重要贡献。尽管他的名字可能没有像其他科学家那样广为人知,但他的研究成果却为后来的科学家提供了宝贵的启示和借鉴。他的故事告诉,科学的进步离不开那些默默耕耘的先驱们。