化学史上有哪些美妙的图片？
化学史的长河中，流淌着无数智慧的火花，也留下了许多令人惊叹的视觉符号。与其说它们是“美妙的图片”，不如说它们是凝固了科学探索精神、揭示了物质世界奥秘的“瞬间”。每张图片背后，都蕴藏着一段激动人心的故事，一场思维的革命。
1. 元素周期表的诞生：门捷列夫桌上的那张纸
提起化学史上的“美妙图片”，首先浮现在脑海中的，莫过于门捷列夫的元素周期表。但我们今天不只谈那张后来被无数次复刻、翻译、改进的经典图表，而是想象一下，在1869年的那个冬天，在圣彼得堡，德米特里·门捷列夫是否曾在一张普通的纸上，用他那严谨又有些凌乱的笔触，将他冥思苦想的几十个元素，按照原子量和性质的规律，一一排列？
想象一下，那张纸上，或许有反复涂改的痕迹，有被划掉的元素符号，有不同分类的尝试。那可能不是一张完美的艺术品，却是一张承载着划时代意义的“草图”。它不仅仅是数字和符号的罗列，而是对未知世界的一次系统梳理，是对物质构成的一次伟大预言。门捷列夫的聪明之处在于，他敢于“留白”，预见了当时尚未发现的元素，并为它们留下了精确的位置和推测的性质。
这张“草图”的“美妙”，在于它揭示了宇宙最基本的语言——元素之间的内在联系。它像一把钥匙，打开了原子世界的大门，让化学家们能够系统地理解和预测化学反应，指导新元素的发现，甚至影响着整个科学的进程。它是一种秩序，一种和谐，一种对自然规律的深刻洞察。
2. 拉瓦锡的实验室：称量“空气”的精准
安托万·拉瓦锡，被誉为“近代化学之父”，而他的实验室，则是化学从炼金术的迷雾中走出的重要见证。想象一下，在18世纪末的法国，拉瓦锡的实验室里，或许没有现代化学实验室的光洁和高科技，但一定充满了严谨和一丝不苟。
最令人着迷的画面，莫过于拉瓦锡使用天平进行精确称量的场景。他不仅仅是简单地称量反应物和生成物的质量，他更是在追求“质量守恒”这个颠扑不破的真理。当他进行氧化汞的分解实验时，他在密闭容器中加热氧化汞，精确地称量氧化汞的质量，然后收集分解产生的氧气，再称量氧化汞的残余物。他看到，氧化汞分解后，质量并没有损失，反而生成了氧气和一种新的物质（汞）。
这便是科学的力量——通过精确的测量，揭示了物质在化学变化中质量不会增减的普遍规律。那张记录着精确数字的实验笔记，那台闪烁着金属光泽的精密天平，以及拉瓦锡专注的面容，共同构成了一幅“美妙的画面”。它不仅仅是简单的实验操作，而是将抽象的科学原理，转化为可见、可测、可信的证据。它证明了化学是一门可以用数学和实验来量化的学科，将化学推向了科学的殿堂。
3. 范特霍夫的“空间构型”：手握模型，勾勒出生命的立体
雅各布·范特霍夫，一位伟大的有机化学家，他最令人称道的贡献之一，便是提出了碳原子四面体构型的理论，从而解释了有机化合物的立体化学现象。想象一下，在19世纪末，一位年轻的化学家，在研究看似平淡的有机分子时，突然灵光一闪。
他可能在桌上摆弄着一些粘土或小球，用木棍作为化学键，试图模拟碳原子与四个基团的连接方式。他反复尝试，最终发现，将四个基团连接到碳原子的四个顶点上，形成一个规则的四面体，可以完美地解释为什么有些有机分子具有“手性”（即左右手镜像不可重叠）。
那手中拿着的那个粗糙但充满智慧的四面体模型，与他写在纸上的分子式，以及他眼中闪烁的光芒，便是那幅“美妙的画面”。这个简单的模型，不仅解释了为什么我们的一些药物会有副作用（因为只有一种“手性”分子有效），更对生命科学产生了深远影响。它让我们理解了酶的特异性，DNA的双螺旋结构，以及生物体内无数复杂的分子识别过程。这不仅仅是一个模型，它是一个概念的具象化，是人类大脑理解抽象几何关系，并将其应用到微观世界的杰作。
4. 居里夫人的实验室：微弱的光芒，照亮未知的放射性
玛丽·居里，一位杰出的女科学家，她与她的丈夫皮埃尔·居里一起，在简陋的实验室里，发现了放射性元素钋和镭。想象一下，在20世纪初，他们工作的巴黎实验室。那可能是一个阴暗潮湿的阁楼，空气中弥漫着矿石的气味，墙壁上可能还留有煤油灯熏黑的痕迹。
他们日复一日地处理着数吨沥青铀矿，这是一个极其艰苦而枯燥的过程。最“美妙”的画面，可能不是什么绚丽的色彩，而是在黑暗中，那些新发现的放射性物质所散发出的微弱、幽幽的蓝绿色光芒。
居里夫人曾这样描述她的发现：“当我们在实验室工作的时候，有时会看到，在我们工作的那个房间里，从我们存放的那些物质的容器周围，会映照出荧光的线条，它们是幽灵似的，蓝绿色的光。” 这幅画面，是黑暗中的希望之光，是艰辛付出的回报，更是人类对未知世界最执着的探索。这微弱的光芒，不仅揭示了放射性的存在，更开启了核时代的序幕，改变了我们对物质本质的认识，甚至对医学、能源、军事等领域产生了革命性的影响。
这些“图片”，并非是摄影师镜头下的定格，而是我们通过历史文献、科学家的自述、以及我们对他们工作的理解，在脑海中构建出的鲜活的画面。它们之所以“美妙”，在于它们凝固了科学的逻辑、创新的勇气、以及人类对真理不懈追求的精神。它们提醒着我们，伟大的科学发现，往往诞生于最平凡的场景，却能以最深刻的方式，改变我们对世界的认知。
1. 元素周期表的诞生：门捷列夫桌上的那张纸
提起化学史上的“美妙图片”，首先浮现在脑海中的，莫过于门捷列夫的元素周期表。但我们今天不只谈那张后来被无数次复刻、翻译、改进的经典图表，而是想象一下，在1869年的那个冬天，在圣彼得堡，德米特里·门捷列夫是否曾在一张普通的纸上，用他那严谨又有些凌乱的笔触，将他冥思苦想的几十个元素，按照原子量和性质的规律，一一排列？
想象一下，那张纸上，或许有反复涂改的痕迹，有被划掉的元素符号，有不同分类的尝试。那可能不是一张完美的艺术品，却是一张承载着划时代意义的“草图”。它不仅仅是数字和符号的罗列，而是对未知世界的一次系统梳理，是对物质构成的一次伟大预言。门捷列夫的聪明之处在于，他敢于“留白”，预见了当时尚未发现的元素，并为它们留下了精确的位置和推测的性质。
这张“草图”的“美妙”，在于它揭示了宇宙最基本的语言——元素之间的内在联系。它像一把钥匙，打开了原子世界的大门，让化学家们能够系统地理解和预测化学反应，指导新元素的发现，甚至影响着整个科学的进程。它是一种秩序，一种和谐，一种对自然规律的深刻洞察。
2. 拉瓦锡的实验室：称量“空气”的精准
安托万·拉瓦锡，被誉为“近代化学之父”，而他的实验室，则是化学从炼金术的迷雾中走出的重要见证。想象一下，在18世纪末的法国，拉瓦锡的实验室里，或许没有现代化学实验室的光洁和高科技，但一定充满了严谨和一丝不苟。
最令人着迷的画面，莫过于拉瓦锡使用天平进行精确称量的场景。他不仅仅是简单地称量反应物和生成物的质量，他更是在追求“质量守恒”这个颠扑不破的真理。当他进行氧化汞的分解实验时，他在密闭容器中加热氧化汞，精确地称量氧化汞的质量，然后收集分解产生的氧气，再称量氧化汞的残余物。他看到，氧化汞分解后，质量并没有损失，反而生成了氧气和一种新的物质（汞）。
这便是科学的力量——通过精确的测量，揭示了物质在化学变化中质量不会增减的普遍规律。那张记录着精确数字的实验笔记，那台闪烁着金属光泽的精密天平，以及拉瓦锡专注的面容，共同构成了一幅“美妙的画面”。它不仅仅是简单的实验操作，而是将抽象的科学原理，转化为可见、可测、可信的证据。它证明了化学是一门可以用数学和实验来量化的学科，将化学推向了科学的殿堂。
3. 范特霍夫的“空间构型”：手握模型，勾勒出生命的立体
雅各布·范特霍夫，一位伟大的有机化学家，他最令人称道的贡献之一，便是提出了碳原子四面体构型的理论，从而解释了有机化合物的立体化学现象。想象一下，在19世纪末，一位年轻的化学家，在研究看似平淡的有机分子时，突然灵光一闪。
他可能在桌上摆弄着一些粘土或小球，用木棍作为化学键，试图模拟碳原子与四个基团的连接方式。他反复尝试，最终发现，将四个基团连接到碳原子的四个顶点上，形成一个规则的四面体，可以完美地解释为什么有些有机分子具有“手性”（即左右手镜像不可重叠）。
那手中拿着的那个粗糙但充满智慧的四面体模型，与他写在纸上的分子式，以及他眼中闪烁的光芒，便是那幅“美妙的画面”。这个简单的模型，不仅解释了为什么我们的一些药物会有副作用（因为只有一种“手性”分子有效），更对生命科学产生了深远影响。它让我们理解了酶的特异性，DNA的双螺旋结构，以及生物体内无数复杂的分子识别过程。这不仅仅是一个模型，它是一个概念的具象化，是人类大脑理解抽象几何关系，并将其应用到微观世界的杰作。
4. 居里夫人的实验室：微弱的光芒，照亮未知的放射性
玛丽·居里，一位杰出的女科学家，她与她的丈夫皮埃尔·居里一起，在简陋的实验室里，发现了放射性元素钋和镭。想象一下，在20世纪初，他们工作的巴黎实验室。那可能是一个阴暗潮湿的阁楼，空气中弥漫着矿石的气味，墙壁上可能还留有煤油灯熏黑的痕迹。
他们日复一日地处理着数吨沥青铀矿，这是一个极其艰苦而枯燥的过程。最“美妙”的画面，可能不是什么绚丽的色彩，而是在黑暗中，那些新发现的放射性物质所散发出的微弱、幽幽的蓝绿色光芒。
居里夫人曾这样描述她的发现：“当我们在实验室工作的时候，有时会看到，在我们工作的那个房间里，从我们存放的那些物质的容器周围，会映照出荧光的线条，它们是幽灵似的，蓝绿色的光。” 这幅画面，是黑暗中的希望之光，是艰辛付出的回报，更是人类对未知世界最执着的探索。这微弱的光芒，不仅揭示了放射性的存在，更开启了核时代的序幕，改变了我们对物质本质的认识，甚至对医学、能源、军事等领域产生了革命性的影响。
这些“图片”，并非是摄影师镜头下的定格，而是我们通过历史文献、科学家的自述、以及我们对他们工作的理解，在脑海中构建出的鲜活的画面。它们之所以“美妙”，在于它们凝固了科学的逻辑、创新的勇气、以及人类对真理不懈追求的精神。它们提醒着我们，伟大的科学发现，往往诞生于最平凡的场景，却能以最深刻的方式，改变我们对世界的认知。
网友意见
有一本书叫 A Chemical History Tour: Picturing Chemistry from Alchemy to Modern Molecular Science，by Arthur Greenberg [1]，里面有很多有趣的图。
18世纪英国出版图书中的元素亲和力表。
1860年卡尔斯鲁厄国际化学大会后，A. Pavesi 帮朋友康尼查罗Cannizzaro 散发一本康尼查罗两年前写的小册子，是介绍以阿伏伽德罗Avogadro假说为基础的原子量的。当时没多少人支持阿伏伽德罗、日拉尔等人的观点。其中两个年轻人对康尼查罗和他的小册子印象深刻，日后的回忆录中都提到了此时，他俩是德国人Meyer 和俄国人Mendeleev。
几十年后（1887年），美国教育家Lucy Rider Meyer的著作中就已经使用分子论了，下面是她书中的插画。
这种风格的图片还有1886年，德国化学会几年凯库勒结构式用的图。
再后来量子力学影响了化学。
上：路易斯八隅律，左下：朗格缪尔优化后的八隅律；右下：波尔的原子模型。当年把octet rule翻译成“八隅律”应该就是看了这种图。
下图是1947年初级教科书上关于氯化钠的示意图。
下图美国化学系学生Pauling 去欧洲学习先进的量子力学知识，日后写的教科书（1947年）。
来点其他地方看到的彩图。
下图原图见
Arsenic-eaters and cucumber creams
19世纪末20世纪初流行的含砷美容产品，会使面部毛细血管破裂而呈现出红润的感觉。这图美，但可能不妙。
1965年，南京象山东晋大墓出土的朱砂丸。
同样是南京出土的东晋玻璃罐，见证了一段历史。
参考
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