因病辍学他竟靠发明成一国首富,晚年召集全球最强大脑重拾科学梦

这几天的诺贝尔颁奖典礼,是科学界一年一度的盛宴。

这个以硝化甘油的发明者诺贝尔的部分遗产创立的奖项,被称为学术界的“圣杯”也不为过。

诺贝尔

然而与诺贝尔比肩的,还有一位比利时化学家欧内斯特·索尔维,却鲜有人知。

他和诺贝尔一样同是化学家出身,发明了氨碱法掀起化学工业革命。

这项发明为其带来了丰厚的收益,使他成为世界首屈一指的富豪。

然而,他并没有把自己局限在实业家这一身份上,而是选择用实业回馈科学

他虽没受过高等教育,却积极地参加科学慈善事业,并终身为科学的传播作贡献。

欧内斯特·索尔维

想必不少人看过那张“集中了全人类三分之一智慧”的“物理全明星”阵容合照。

这张照片,不知曾激起过多少学子对科学的无限憧憬。

这便是由索尔维创立,以他名字命名,并保持着每三年一届的索尔维会议

索尔维会议

1838年,欧内斯特·索尔维出生于比利时的一个小村庄。

他的父亲拥有一个石矿,并且创办了一个小小的盐场。

受父亲的影响,索尔维从小就对化学特别感兴趣。

只是因为自幼身体羸弱,患有胸膜炎的他不得不退学回家,连大学的校门都未能踏进。

不过多亏了父亲的盐场,索尔维就算在家中也能博览群书,在化学世界中遨游。

那时候跟着父亲,他就做了不少化学和电化学方面的实验。

1859年,索尔维离开了父亲的盐场,并开始在其叔叔的煤气厂工作。

在那里,他的任务便是研究煤气废液的用途

在大规模的工业生产中,如果能从废液中变废为宝,无疑又是一项巨大的收益。

洗涤过煤气的水中富含氨和二氧化碳,索尔维则想让其反应生成碳酸铵这种有用的副产品。

年轻的索尔维

虽然没能从让煤气废液变废为宝,但是他却意外地发现了一个化学反应

当时,他把废液加热,使二氧化碳溢出,并将它溶解到盐溶液中。

很快,溶液中便析出了沉淀,而这沉淀物正是碳酸氢钠。

那时看着这些沉淀,敏锐的索尔维立马意识到要有重大发现了。

因为只要加热煅烧这碳酸氢钠,就能得到千家万户都在使用的纯碱(碳酸钠)

所以索尔维当即提出了氨制取纯碱的方法。

初看索尔维制碱法原理,大家都应该觉得这个方法简单,其关键的程序不过是NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl。

所以也经常有人疑惑,怎么这么多年来就没有人能想到这个办法呢?

其实这难并不在于原理而是工业生产的工艺需求

看后来索尔维为自己的氨碱法申请专利的情况,就能够知晓事实了。

当时,专利局并没有通过他的专利申请。

因为此前早已有人利用过氨碱法,成功的制得了纯碱。

只是,索尔维并不知情。

然而知道氨碱法也并没有什么用,因为大家都没办法将其投入工业生产。

原因是找不到降低生产废液渣和连续生产的途径,完全不符合工业需求。

再加上当时,在纯碱工艺中是法国路布兰的硫酸盐制碱法大行其道。

所以就更少有人想做这费劲而又不讨好的事。

法国化学家路布兰

不过索尔维就是比所有人都要执着一些。

专利被驳回,他也并没有灰心丧气,而是更专心投入到克服工艺的难题上。

因为他心里比谁都清楚,氨碱法无可比拟的优越性。

索尔维的氨碱法

首先氨碱法需要的温度低得多,能节省一大笔燃料(煤)费用。

其次,氨碱法的原料也从精炼食盐,变成了廉价的盐水,还不用消耗昂贵的硫酸。

除此之外,整个生产过程也更简单、制取的纯碱纯度也更高,还无环境的污染。

如果能够实现工业投产,直接取代路布兰法几乎是无需质疑的。

不过,想要实现起来却不那么容易。

经过两年多的研究,索尔维才解决了工业范围内液体和气体混合的问题,并初步制定了盐水吸氨和饱和氨盐水碳化的工艺条件。

那时索尔维就迫不及待地为自己的生产工艺,提交了第二次的专利申请

索尔维制碱工艺的专利书

当然,这一次的申请是成功的。

这个专利获得时,也正是他23岁生日的前一天。

之后,他便与弟弟(阿尔贝)花光所有积蓄,孤注一掷地创办了第一家纯碱制造工厂。

在头几年的惨淡经营中,他的制碱法并没有得到特别的重视,还几次面临破产。

索尔维兄弟

然而他还是秉承着一名实业家的精神,继续改善工艺流程,并设计出了更加结构紧凑、高效和密封的设备。

其中碳化塔、干燥器等的优化,都更加保证了整个过程的连续性和高效性。

很快,这第一家制碱厂就实现了日产1.5吨纯碱的水平,使当地纯碱价格大大地降低

自1867年,在全国工业展览会展出后,索尔维制碱法可以说是在国际一炮而红

消息传开后,英、法、德、美、俄等各国争相与索尔维合作,纷纷开设氨碱厂。

自那时此,索尔维法才以不可阻挡的态势,开始将路布兰法挤出世界的舞台。

1900年,全球95%的纯碱都是采用索尔维发明的氨碱法生产制得。

到1916年,最后一个路布兰制碱企业也宣告关闭。

纯碱的应用,几乎渗透到人类生活的每一个细节。

它是玻璃、化肥、食品、印染和肥皂等,必不可少的基本原料。

所以毫无疑问,靠着氨碱法他也成为了比利时最重要的企业家,并积累了非常可观的财富。

1900年纯碱的应用树

不过与弟弟不同的是,索尔维虽非常富有,但却依然关心社会问题

他希望自己的财富能够用于回馈人类社会。

而他回馈社会的最主要方式,便是科技与科学。

小时候因身体原因没能走进大学接受高等教育,是索尔维一生中最大的遗憾。

所以他也梦想着能成为一位纯粹的科学家,而不是一位实业家。

索尔维

不过既然大半辈子已走在实业的路上,那么未来成为一个科学的传播者、推动者,或许才是一个最优的选择。

所以索尔维就经常说,财富并不是自己的最终目的

能将赚来的钱分给那些能够满足自己科学热情的研究,才算圆满。

____________

从1887年为布鲁塞尔自由大学的生理实验室提供了第一笔津贴起,索尔维为科学慈善事业做的贡献就一直没断过。

之后,他更是致力于把布鲁塞尔打造成一座真正的“科技之城”

“科技之城”的第一座建筑

心理学研究所、社会学研究所、物理学研究所、化学研究所、力学和原子结构研究项目、索尔维商业学校、国际物理及化学研究所等,都在他的慷慨解囊下,逐步建立起来。

索尔维去世后的几年里,其家族仍是比利时国家科学研究基金会(FNRS)的最大贡献者,捐献金额达其总资产的四分之一

1911年第一届索尔维会议,坐在中间头比较大的是索尔维(是后人后期上去的)

不过在他众多的慈善项目中,最出名的莫过于以他名字命名的索尔维会议

首届索尔维会议于1911年秋天的布鲁塞尔举办。

他邀请了那时世界上最著名的物理学家,洛伦兹、普朗克、爱因斯坦、普朗克、卢瑟福等人。

当时的议题便是围绕刚诞生不久的量子论。

从黑体辐射问题中提出量子思想的德国科学家普朗克

在索尔维会议之前,法国科学家支持量子论的只有郎之万一人。

而在索尔维会议后,量子论才开始迸发出其该有的光芒,带来了最伟大、最深远的革命。

当时的会议报告《辐射理论和量子》一出,更是使“量子概念从四面八方突破了德语世界的边界,成为一个让所有科学家都感兴趣的问题”。

第一届索尔维会议报告

毫无疑问,索尔维物理学会议是成就20世纪物理学巅峰的一个重要交流平台。

若不是战事影响,爱因斯坦绝对不会错过任何一届会议。

如居里夫人和朗之万等,就未曾缺席过。

至今,索尔维物理会议已举办有26届。

其会场也不仅限于比利时本土,而是从欧洲走向世界。

今年,第27届主题为“空间、时间和生物学信息”的索尔维物理会议,将于这个月的22日举行,科学的精神将不断绵延。

21世纪的索尔维会议

索尔维与诺贝尔人生经历非常地相似。

诺贝尔靠TNT炸药发家,而索尔维靠氨碱法致富,都是家底雄厚的实业家。

成功后,他们都不遗余力地将万贯家财,再捐献回到科学事业中。

诺贝尔设立了以自己名字命名的科学奖,而索尔维则创立了世界最高水平的学术会议——索尔维会议。

只是索尔维远没有诺贝尔那样闻名遐迩罢了。

但无论是诺贝尔还是索尔维,都不应该被忘却。

索尔维

虽然无法亲历,但是他却从未停下过追逐科学的脚步。

因为热爱科学,他们用自己的行动成为一位科学的传播者。

*参考资料

M·H·Patmahck.埃·索尔维诞辰150周年[M].宝娣,译.纯碱工业,1988,(2):59-60

朱玥,王洪见,刘婵.索尔维会议与科学知识的传播[M].教育教学论坛,2016.06

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