Robert Boyle

Robert Boyle (1627-1692)

Robert Boyle (født 25. januar 1626 juli / 4. februar  1627 greg. I Lismore , Kongeriket Irland ; † 31. desember 1691 juli / 10. januar  1692 greg. I London ) var en naturforsker som arbeidet i England . Opprinnelig fortsatt en tilhenger av alkymi , ble han medstifter av moderne naturvitenskap , spesielt fysikk og kjemi, basert på detaljerte og detaljerte publiserte eksperimenter . Han utarbeidet det moderne elementbegrepet og oppdaget loven oppkalt etter ham om forholdet mellom trykk og volum av en gass .

Liv

Minneplakk ved Lismore Castle

Robert Boyle var barndommen 14. Richard Boyle, 1. jarl av Cork ( Great Earl of Cork ) født (1566-1643) på Castle Lismore i County Waterford i Sør-Irland. Hans mor Catherine, Richard Boyles andre kone, var datter av utenriksminister Geoffrey Fenton og familien hans var blant de rikeste i England. Robert Boyle var en bror til den irske statsmannen Roger Boyle (1621–1679).

Da han var åtte ble han sendt til Eton College . I en alder av tolv dro han til Genève og senere til Firenze . Først lærte han jus , filosofi , matematikk , eldgamle språk, medisin og teologi . Han var interessert i naturvitenskapen. Under revolusjonen i England mistet han kort tid alle midler. I Italia studerte han verkene til Galileo Galileo , som døde nær Firenze i 1642. Etter farens død bodde han i sitt gods på Stalbridge etter 1644. Der skrev han boka Ethics . Allerede i 1648 må Boyle ha forsket på kjemiske felt. For dette fikk han kontakt med Samuel Hartlib , Frederick Clod (* 1625, † etter 1661), George Starkey og Kenelm Digby . Han studerte Johan Baptista van Helmont , Francis Bacon og René Descartes . I 1655 bosatte han seg i Oxford , i 1668 i London. Siden Boyle var velstående, trengte han ikke å tjene penger, men kunne vie seg helt til vitenskapelige studier. Han var ugift og bodde i huset til søsteren Katherine Jones, viscountess Ranelagh , i London, hvor han hadde et kjemikalielaboratorium og ønsket mange forskere velkommen.

Robert Boyle døde i London natten til 31. desember 1691, en uke etter søsterens død. På sin gravstein skal han ha blitt referert til som "kjemifaren og onkelen til jarlen av Cork ". Han ble gravlagt på stedet for St. Martin-in-the-Fields- kirken , som senere ble revet til fordel for en ny bygning, slik at det i dag ikke er spor etter hans gravplass. Isaac Newton var til stede ved begravelsen i januar 1692 .

Personlig

Boyle var høy og slank. Han var ikke i en robust fysisk tilstand, men led av dårlig helse . Fra han var 62 år måtte han i økende grad trekke seg fra det offentlige liv. Han bodde fra 1668 til sin død med søsteren Katherine Jones, viscountess Ranelagh, som også gjorde alkymi og farmasi. Hun opprettet et laboratorium for sin bror i hjemmet sitt, og de døde med noen dagers mellomrom.

Boyle var en dypt religiøs anglikaner ; han mente at vitenskap og tro ikke er gjensidig utelukkende. Han støttet protestantiske misjonssamfunn og finansierte oversettelse og utskrift av bibler til urfolks språk i Asia og Afrika.

Boyle donerte Boyle-forelesningene , som skulle vise troen og vitenskapens kompatibilitet. Den første Boyle-forelesningen ble holdt av Richard Bentley i 1692 (A confutation of atheism). Først var de i St. Paul i London, senere i St. Mary-le-Bow. De fant sted mer eller mindre regelmessig hvert år frem til begynnelsen av 1900-tallet og ble gjenopplivet i 2004 av den anglikanske kirken.

De Boyle fjellene i Antarktis er oppkalt etter ham. Den månekrater Boyle og asteroide (11967) Boyle er oppkalt etter ham.

Forskningsmiljøer

Boyle var medlem av gruppen "Invisible College" i Oxford, som Royal Society i London kom fra. Han var grunnlegger av Royal Society i 1660, men nektet å bli selskapets president i 1680.

Det meste av hans omfattende skriftlige eiendom eies av Royal Society.

I mars 2015 ble en første utgave av The Skeptical Chymist solgt på auksjon i London til en rekordpris på 492.000 euro.

Betydelige prestasjoner

Boyles "pneumatiske motor"

Boyle og Mariottes lov og andre gassegenskaper

Galileo Galilei hadde allerede prøvd å måle vekten av luften. Otto von Guericke hadde allerede pumpet luft ut av lukkede rom. Riccioli antok at luftkolonnen over jorden nådde omtrent 75 km i høyden, og Blaise Pascal antok at lufttrykket på høye tårn og fjell skulle være lavere enn på jorden.

Robert Boyle forbedret den luftpumpe med Robert Hooke , og etter ferdigstillelse i 1659 begynte han en rekke eksperimenter på egenskapene til luft . I 1660 gjorde Boyle sine viktige eksperimenter for å bestemme lufttrykket, som han publiserte i Nye eksperimenter, Fysisk-mekanisk, og berørte luftens vår . Boyle fylte et rør lukket på den ene siden med vann og plasserte røret med åpningen ned i en tetningsvæske (vann, kvikksølv). Noen få luftbobler var til stede i røret. Nå la han arrangementet under en bjellekrukk og sugde luften ut med en luftpumpe. Fyllingsnivået til tetningsvæsken i røret falt fordi luftboblene fanget i røret utvidet seg. Boyle modifiserte det eksperimentelle arrangementet ved å bruke et U-formet glassrør med bøyde av ulik lengde. Han la først kvikksølv i røret, deretter vann. På grunn av den høyere spesifikke vekten av kvikksølv ble vannsøylen presset ned. Med dette arrangementet var han i stand til å bestemme kvikksølvets egenvekt i forhold til vann, faktoren var omtrent 13,54.

Boyle brukte deretter det U-formede røret for å måle lufttrykket ved å forsegle det korte benet med voks og helle kvikksølv i røret. Med en kalibrert papirstripe limt på, var han i stand til å bestemme lufttrykket. Med luftpumpen reduserte han nå lufttrykket og kunne vise at lufttrykk og volum alltid er omvendt proporsjonalt. Boyle publiserte dette resultatet i 1662. I 1676 gjenoppdaget Edme Mariotte forbindelsen uavhengig av Boyle. Forholdet for ideelle gasser, oppkalt etter dem begge som Boyle-Mariottes lov , er:

eller

Det er et spesielt tilfelle av den generelle gassloven . I eksperimentene viste Boyle også at lyd ikke kan spre seg i vakuum .

Boyles eksperimenter med luftpumpen førte til en kontrovers med Thomas Hobbes som muligens ble understøttet av religiøse og politiske faktorer. Boyle var interessert i å beskrive effektene, ikke de bakenforliggende årsakene. Hobbes hevdet at den nye kunnskapen må være kausalt og nødvendigvis avledet. Bare eksperimentell induksjon av kunstige effekter fører ikke - ifølge Hobbes - til sann kunnskap, siden induktive konklusjoner fra effekten på årsakene alltid forblir hypotetiske. Selv Boyles argument om at eksperimentene hans kunne gjentas når som helst, kunne ikke eliminere Hobbes 'skepsis til vitenskapelige instrumenter og forfalskningen av naturen som de forårsaker.

Rettspraksis

Ved å bruke pumpen sin til å skape et vakuum, var Robert Boyle i stand til å bekrefte loven som ble opprettet av Galileo Galilei i 1659 om at alle kropper faller til bakken i samme hastighet hvis luftmotstanden kan overses (se fritt fall ).

Begrepet element og analytisk kjemi, naturfilosofi

Tittelside til The Skeptical Chymist (1661).

I 1661 publiserte han sitt andre verk Boyle The Skeptical Chymist ( The Skeptical Chemist ). Boyle nevner i sin bok at han ikke snakket det tyske språket, slik at det ikke ble gitt noen tyske litteraturhenvisninger om teorien om elementer (f.eks. Av Joachim Jungius ). I The Skeptical Chymist understreket Boyle Francis Bacons krav om grundige eksperimentelle metoder som skal brukes på vitenskapelige felt ( empiri ). Observasjonene må kontrolleres, og først da kan det komme teorier.

Boyle gjorde forskning på stoffenes egenskaper til en vitenskapelig oppgave. Han så på kjemi som en uavhengig vitenskap for første gang. Han regnes også som grunnleggeren av analytisk kjemi, han laget ordet analyse (oppløsning). Han brukte indikatorer ( lakmus , fiolett). Han brukte disse indikatorene for å oppdage syrer og baser i salter. Antagelig oppdaget han aceton (ved oppvarming av blyeddik ) og metanol (ved oppvarming av tre) under destillasjonene , siden ingen grunnleggende analyser ennå ikke var utviklet, anses senere forskere å ha oppdaget dem. Boyle brukte også vakuumdestillasjon for første gang .

I avsnitt 3 og 6 i boka hans blir det stilt viktige spørsmål om begrepet element. Hvem brøt gull i elementene? Hvem har knust glass ned i elementene? Var disse ikke-nedbrytbare stoffene muligens elementer?

Hvis Boyle destillerte tre, mottok han treeddik, en syre som var påviselig på den tiden. Imidlertid, hvis tre ble destillert over koraller, mottar det et annet ikke-surt destillat (noe metanol (tresprit)). Hva var årsakene til dannelsen av forskjellige stoffer?

Boyle anerkjente ved å veie at med metall forkalkning (sterk oppvarming av et metall med ild og luft, dannes metalloksider) vekten av det saltlignende stoffet økte sammenlignet med det rene metallet. Denne erkjennelsen talte mot den senere utviklede phlogiston-teorien .

For Boyle, kjemi var det vitenskapen om sammensetningen av stoffer, og han bidro til dagens forståelse av kjemiske elementer som de (kjemisk) indecomposable byggeklosser i stoffer. Hans begrep om element virker moderne, men det er fremdeles alkymistiske ideer bak det (for eksempel trodde han på en materia prima), og hans bevilgning til moderne ideer om materiens struktur burde sees med forsiktighet. Siden han kjente forskjellen mellom blanding og forbindelse , var han i stand til å gjøre betydelige fremskritt i bestemmelsen av bestanddelene, en prosess han kalte analyse (for det nåværende begrepet se under kationeseparasjonsprosess , deteksjonsreaksjon ). Han kan derfor betraktes som en medstifter av analytisk kjemi . Han brukte også denne våte kjemiske analyseteknikken på malmprøver.

I 1660 kunne han vise at en mus i et lukket kammer med stearinlys dør i samme øyeblikk som lyset slukker. Den oksygen , mangelen på som var ansvarlig, ble bare sporet opp i årene etter 1770.

Boyle og alkymi

Den eksperimentelle Boyle avviste læren om de fire elementene som går tilbake til Empedocles - jord, luft, ild og vann - samt læren om Paracelsus om de tre prinsippene (salt, svovel, kvikksølv). Boyle, også kjent som en naturfilosof , ble en av pionerene innen moderne kjemi , selv om han selv fortsatt fulgte det alkymiske målet om å transformere elementene. Han trodde også på metalltransmutasjoner ved hjelp av Philosopher's Stone og var veldig interessert i nyheter om alkymiske "adepter" som hevdet å være i stand til å gjennomføre dem, og var vitne til flere slike forsøk. Et utdrag fra hans Dialogue on Transmutation dukket opp anonymt i 1678 ( En degradering av gull av en anti-eliksir ). Spesielt jobbet Boyle med alkymisten George Starkey , som han mottok et stoff som han mente var det filosofiske kvikksølvet som ble kjørt av alkymister . Med dette utførte han eksperimenter i flere tiår, som han rapporterte om i klausuler i 1675 i Philosophical Transaction of the Royal Society . Boyle korresponderte med alkymister over hele Europa - dette gjorde ham også til en av de første som tok opp oppdagelsen av fosfor av Hennig Brand i utlandet . I 1689 oppnådde han opphevelsen av en gammel lov som forbød transmutasjonseksperimenter for utvinning av edle metaller (lovfestet av frykt for forfalskning). Hans forhold til alkymi ble tidligere neglisjert, som - i likhet med Isaac Newton - ble fremmet av Boyles tendens til hemmelighold om disse spørsmålene, og er først senere gjennom studier av Lawrence M. Principe og William R. Newman spesielt har fått et nytt lys. .

Etter Boyles død oppsto det en korrespondanse mellom Isaac Newton og John Locke om en mystisk arv etter Boyle, som de refererte til som "rød jord". Boyle krediterte henne muligheten til å "transmutere" metaller. 21. januar 1692 skrev Newton til Locke og ba om at "Two Notable Corruptions" skulle returneres. Hva dette handlet om kan utledes av Lockes svar, som sies å ha inneholdt en del av Boyles “røde jord” og dens oppskrift på å lage den. Etter mottakelse skrev Newton: " Denne kvitteringen tar jeg for å være den tingen som Mr. B. produserte opphevelsen av parlamentarisk lov mot multiplikatorer for. " Transmutasjon av metaller til gull eller sølv var forbudt). 2. august 1692 skrev Newton et brev til Locke med betegnelsen " rød jord ". Fra den publiserte korrespondansen er det tydelig at Newton aldri prøvde å produsere gull med den "røde jorden", men at han et år senere, i august 1693, våget å prøve seg selv og tok noe av den "røde jorden" som var i årsaken en følelsesmessig sammenbrudd de neste ukene.

Konseptet med kroppslegemet

Bolye utviklet en forestilling der det var et stort antall veldig små partikler som ble kombinert på forskjellige måter og laget en form, som han corpuscle corpuscles kalte. Han kalte den omfattende teorien for denne korpuskulære teorien , fra hvis enkelhet og samtidig universalitet han antok, slik at man ikke trenger å frykte at den noen gang ville bli erstattet av en annen fysisk hypotese.

Skrifter (utvalg)

Royal Society of Chemistry - Robert Boyle Prize for Analytical Science - 2014 - Andy Mabbett - 01.JPG
  • Nye fysisk-mekaniske eksperimenter som berører luftens kilde og dens effekter . Oxford 1660, (online) .
  • Den skeptiske chymisten . 1661. (online) , German The Skeptical Chemist , ISBN 3-8171-3229-8 .
  • Visse fysiologiske essays . 1661. - 5 essays
  • Et forsvar for læren som berører luftens kilde og vekt . Oxford 1662, (online) .
  • Eksperimenter som berører farger . 1664. (online) .
  • Nye eksperimenter og observasjoner som berører kulde eller en eksperimentell historie med kulde, begynner . London 1665, (online) .
  • Hydrostatiske paradokser, laget av nye eksperimenter ... 1666. (online) .
  • Luftens generelle historie. London 1692.
  • Boyle Papers University of London (eiendom fra Royal Society)

Utgaver av verk, bokstaver:

  • Michael Hunter (red.): Robert Boyle av seg selv og hans venner , London: Pickering & Chatto, 1994
  • Michael Hunter, Lawrence M. Principe , Antonio Clericuzio (red.): Korrespondansen til Robert Boyle , 6 bind, London: Pickering & Chatto 2001
  • Thomas Birch (red.): The Works of the Honorable Robert Boyle , 5 bind, London, 1744, 2. utgave, 6 bind, London 1772, Google bøker.
  • Michael Hunter, Edward B. Davis (red.): The Works of Robert Boyle , 14 bind, London: Pickering & Chatto, 1999, 2000

litteratur

  • Marie Boas Hall : Boyle, Robert . I: Charles Coulston Gillispie (red.): Dictionary of Scientific Biography . teip 2 : Hans Berger - Christoph Buys stemmeseddel . Charles Scribner's Sons, New York 1970, s. 377-382 .
  • Marie Boas Hall: Robert Boyle and Seventeenth-Century Chemistry , Cambridge University Press, 1958 (mottok Pfizer-prisen)
  • Marie Boas Hall (red.): Robert Boyle and Natural Philosophy , Bloomington, Indiana 1965
  • REW Maddison: Livet til den hederlige Robert Boyle FRS Taylor & Francis, London 1969.
  • Robert Boyle: i The Book of Great Chemists , Volume I, Verlag Chemie GmbH, Weinheim 1955, s. 173 ff.
  • Lawrence M. Principe : The Aspiring Adept: Robert Boyle and His Alchemical Quest , Princeton, 1998
  • Lawrence M. Principe: Robert Boyle , i: Claus Priesner , Karin Figala : Alchemie. Lexicon of a Hermetic Science , Beck 1998, s. 88-91
  • A. Clericuzio: En omdefinering av Boyles kjemi og korpuskulære filosofi , Annals of Science, 47 (1990), 561-589.
  • Michael Hunter: Boyle, Robert , New Dictionary of Scientific Biography
  • M. Hunter: Alchemy, Magic and Moralism in the thought of Robert Boyle , British Journal for the History of Science, Vol. 23, 1990, s. 387-410
  • M. Hunter (red.): Robert Boyle revurdert , Cambridge 1994
  • Rose-Mary Sargent: The Diffident Naturalist - Robert Boyle and the Philosophy of Experiment , University of Chicago Press, Chicago og London 1995.
  • Simon Schaffer , Steven Shapin : Leviathan and the air-pump: Hobbes, Boyle, and the experimental life , Princeton University Press, Princeton, NJ 1985, 1989.
  • Rainer Specht : Erfaring og hypoteser. Meninger i området Locke, i: Philosophisches Jahrbuch 88 (1981) 20–49.

weblenker

Commons : Robert Boyle  - samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. Robert Boyles 'Skeptical Chymist' selger for nær € 0,5 millioner , The Irish Times , 26. mars 2015
  2. The Boyle - Hobbes Dispute
  3. Chemiedidaktik Universität Oldenburg: Joseph Black (PDF; 74 kB)
  4. Claus Priesner , History of Alchemy, Beck 2011, s. 90
  5. se Isaac Newton Correspondence, III: 215 f; Dewhurst, John Locke lege og filosof
  6. ^ Robert Boyle: Om den fremragende mekaniske hypotesen og begrunnelsen. 1674 (opprettet rundt 1665) I: Thomas Birch (red.): The Works of the Honourable Robert Boyle. London 1772, vol. IV