几何学能揭开“绿宝石”出身吗？

Question

如题所述

Answer 1

法国化学家富尔克鲁瓦曾经十分感慨地说:“我们之所以能够发现铍，应该把大部分的功劳归于几何学。因为有了几何学，我们对铍才有所认识。可以这样说，假如没有几何学，恐怕再经过若干年代，也难以发现这种金属。”铍是一种化学元素，它的发现为什么要归功于几何学呢?话题还得从距今200年前的一件事谈起。18世纪末，法国有一位著名矿物学家，名叫阿维。一次，阿维在研究祖母绿和绿柱石这两种矿物时，发现它们晶体的几何结构完全相同。于是，阿维断定，祖母绿和绿柱石其实是同一种矿物，因为根据当时已经知道的结晶学面角守恒定律:几何结构相同的晶体，它们的化学组成也相同。也就是说，每种晶体都有自己独特的结构，如同人的指纹一样。

当然，以上结论只是阿维推断出来的，确认这一点还必须有实验的依据。为了保证实验的准确无误，阿维决定请化学家来帮忙。他把祖母绿和绿柱石的标本，寄给法国著名矿物化学专家沃克兰，只请他鉴定一下矿物的成分，其他什么也没说。阿维这么做，并不是不信任沃克兰，而是为了避免实验中受先入为主的观念影响。

沃克兰的分析结果很快就出来了。没错，祖母绿和绿柱石的化学组成确实是完全相同的，祖母绿实际上是绿柱石的一种。

阿维的推断得到了证实，但事情并没有到此为止。由于沃克兰的实验做得格外仔细，分析的项目也很多，在实验中他意外地发现:在绿柱石中，除了含已知的硅和氧化铝外，还有一种新物质。

1798年2月，沃克兰在法国科学院宣布了自己的这一发现。他给这种新元素取名“铍”，铍是“绿柱石”的意思，这自然因为铍首先是从绿柱石中得到的。不过，沃克兰虽然宣布了自己的发现，但并未真正将铍分离出来。铍是在30年以后，由德国化学家韦勒于1827～1828年间分离出来的。这个应用几何原理发现化学元素的故事告诉我们:各门学科之间，是有着许多内在联系的，因此，要提倡综合推理分析，这样可能会有更多的发现和发明！