本书介绍的是发现化学元素的故事。著者通过一些生动的故事描写，记叙了18世纪中期到近年有关化学元素的重大发现和发展；列举了英国化学家戴维发现元素钠和钾，德国化学家本生、基尔霍夫发现元素铯和铷，居里夫妇发现元素钋和镭等故事。介绍了俄国化学家门捷列夫的化学元素周期表。

著者以巧妙的文艺手法，使本书脱离枯燥的讲义和教材形式而自成一格，把元素的发现写成了一篇篇引人入胜的侦探小说。书末由中国著名作家叶永烈撰写了几个元素的新故事。

本套丛书选取一流科学家的经典科普读物，形象地讲述了科学的敬事。这些故事分别从动物、元素、宇宙、大地、物理等方面向读者尽情演绎出宇宙万物的奥秘。并间接告诉读者一个真理：人与世界息息相关，爱护、保护这个世界就是爱护、保护人类自身。

书中的那些伟大的科学家们用他们在科学上渊博的知识、清晰的思考以及优美的文字和通俗的语言来讨论自己对宇宙、对自然、对生物，以及对人类自己的看法。科学里有许多绝妙而稀奇的思想，却总被关在狭小的盒子里，只有握着钥匙的少部分人才可能走近它们，那不是太可惜了吗？他们把那盒子打开，让思想飘散，摆脱华贵的数学束缚，跳出沉重的历史阴影。他们自觉地承担起向大众普及的责任，因为太多专业化的东西妨碍了人们接近科学的美妙。

前言

一、火焰空气

 药店里的学徒——卡尔·舍勒

 火为什么会灭

 “死空气”和“活空气”

 不可捉摸的燃素

 拉瓦锡和他的盟友

 元素名单的刷新

二、化学和电相结合

 伏打柱

 汉夫里·戴维的少年时代

 在阿柏马里街的学院中

 苛性钾和苛性钠

 淡紫色火焰的秘密

 出色的实验

 入水不沉没，冰上能着火的金属

 突击的六周

 意外的中断

 钙、镁及其他

 戴维“爵士”

三、蓝色的和红色的物质

 五十七种，多一种也没有了

 本生和基尔霍夫

 火焰的颜色

 节日的焰火和俄罗斯科学之父

 牛顿为什么玩太阳影儿

 夫琅和费线

 光谱分析术

 白昼点灯，大找特找

 日光和石灰光

 太阳的化学

 铯和铷

 又是“烈性”金属

 几句插话

 太阳元素

四、门捷列夫的周期律

 化学的迷宫

 原子量

 元素在队伍里

 是化学还是相术

 预言陆续应验了

 “空白点”结束了

 无法实现的愿望

 五、惰性气体

 千分之一克

 重氮和轻氮

 翻翻旧档案

 卡文迪什的试验

 空气的组成

 元素中的隐士

 一种从矿物中来的气体

 地球上的氦

 新发现

 元素还能分解不

六、不可见的光线

 伦琴的发现

 值得庆幸的错误

 当乌云遮蔽了日光的时候

 完全因为铀

 又是一个闷葫芦

 斯可罗多夫斯卡的头几场试验

 钋和镭

 稻草堆里寻找绣花针

 科学上的革命

尾声

译者的话

后记

18世纪的后半期，瑞典有个十分勤奋的青年药剂师，名叫卡尔·舍勒。一开始他是当学徒，后来做了实验员，他的东家们没有哪一个不为他的格外勤奋所感动。

舍勒的工作是配制丸药、水药和膏药，可是他所做的工作却远远超过了东家们对他提出的要求。每天他配完了药，常常找个没人的角落，或就着窗台坐下来，进行捣碎、蒸发和蒸馏种种化学物品的工作。他日夜不离实验室。他又细心又耐心地研读古老的化学书籍，而那些书籍连有经验的药剂师都认为是很难读懂的。因此，若不是他的实验有时会以意外的爆炸结束的话，老板对于这位伙计更不知要多么喜欢了。

他手上经常有被碱或酸烧伤的黑印。一呼吸到实验室中浓烈的气味，他心里就舒服。连燃烧硫磺所生成的刺鼻的浓烟或硝酸挥发出的窒息的蒸气，他都不觉得难闻。

有一次，舍勒发现了一种有苦杏仁味儿的化合物。他闻了闻它的蒸气，想判明到底是什么气味。后来又试着辨别它的味道，口里却觉出一股极辣的味道。像这样的实验，如今恐怕没有哪一个爱惜性命的人肯冒险重做了。因为那苦杏仁味儿的化合物，后来叫做氢氰酸，是一种出名的剧毒物质。幸好，舍勒只尝了极小极小的一点。

当时舍勒的确是不知道他所发现的这种酸的毒性有多么强烈。可是，即使他猜到了这一点，也或许还是忍不住要尝一尝。对他来说，世间最大的快乐，莫过于发现了世人从没发现的新物质和已知物质的新性质。所以他总要用多种方法来试验，每一次还总要坐立不安地等待试验的结果。

有一次，他写信给朋友说：“一个研究工作者发现了他所想找的东西，那时候他是多么幸福啊！他的内心又该是多么愉快啊！”

舍勒曾经获得过许多次这样的幸福，可是一般说来，那都是他一个人埋头苦干得来的。他没有上过中学和大学，也没有求人帮助过。一切都是他自己钻研的，连所用的简单仪器，也都是他自己用药罐、玻璃的曲颈甑及牛尿泡做成的。

他14岁时被送到包赫开设的药店当学徒。19年后，瑞典科学院选他做院士的时候，他还在外省一家药店当普通实验员，仍旧同少年时代一样，要把微薄的工资，大部分花费在书籍和化学试剂上。

舍勒天生是个化学家。像所有的化学家一样，一他一心总想知道世界万物是由什么组成的。

他想知道人们身边的物质是由哪些最简单的成分或元素组成的。但总结多年的经验，他又相信，如果不懂得火焰的真正性质，就不可能研究上述课题，因为能够不用火、不加热而进行的化学实验是极少的。

舍勒开始研究火焰的性质了，但是很快又不得不对空气在燃烧中所起的作用这个问题重新思考起来。他读古代化学家所著的书籍时，曾读到过一些关于这个问题的文章。

还在舍勒以前约一百年，英国人波意耳等就证明蜡烛、煤炭等能够燃烧的物体，都只能在空气充足的时候燃烧。

举例来说，假如给燃烧着的蜡烛罩了一个玻璃罩，那它燃烧一小会儿就要熄灭了。如果把罩内的空气全部抽掉，蜡烛就立刻熄灭。相反，如果仿照铁匠使用风箱的办法，向火焰里输送大量的空气，火焰就会烧得更明亮、更强烈。

然而为什么会这样，燃烧的物体为什么需要空气呢？当时的人谁也不能解释。

舍勒为了弄清楚这个问题，就将各种不同的化学物质放在密闭的容器里，进行试验。

舍勒想：一个密闭的容器，里面所存在的空气在分量上是严格一定的，而外面的空气又决不能钻进去。假如空气在燃烧等化学反应中会产生什么变化，那么，在密闭的容器里，这种变化就很容易查出来。

那时候，人们都以为空气是元素——是任何力量也不能使它分解为简单成分的单质。舍勒起初也是这样想，可是他很快就抛弃了这种想法。

P4-7

我们脚下的地球和头上的太阳是由什么构成的？房屋、机器、植物以及我们自己的身体，又是由什么构成的？

朝四周望望，不难数出几十种，甚至几百种各不相同的事物来。

我们摊在面前的这本书，它是用纸、硬纸板、白细布、印刷用的油黑和糨糊等制成的。放书的桌子，是用木料制成的，然后用油漆涂在木料上，用粘胶把木料黏合在一起。墙角上，可以看见暖气管子，那是生铁制成的。墙上可以看见白粉，白粉下面是抹砖缝的水泥浆和砖。在自己的房间里，又可以从窗上和灯上找到不同的玻璃，从电线上发现铜和橡胶，从灯泡的灯座上找到瓷，从笔头上找到钢，此外还可以找到墨水及许多种色彩的颜料等等。

你上街，又会有种种新物体出现在你眼前。到了工厂车间里，又会看到另外一些新物体。森林里、山顶上、海底下——你随处可以发现一些东西，它们和你以前见过的全不相同。

各种不同的物体，有活的，有死的，如果想要计算一下究竟有多少种，即使不用千万作单位，也得用百万作单位。单是宝石一类，地球上就有几百种。矿石和树木，有上千种。天然和人造颜料，有几万种。

而这些难以计数的物体，它们的性质又是多么不同啊！一种是难以想象地硬，另一种却经不住婴儿的小手一按；一种是香甜可口，另一种却是辣人舌头。物体有透明的、有发光的、有磨砂的、有泥灰色的、有雪白的。有些物体不会冻结，冷到零下250℃还是液态；又有些物体不会熔化，送进火光耀眼的电弧里，还能保持原来的状态。有些物体，无论是热、是冷、是潮湿、是干燥，都不能对它们发生作用；又有些物体，只要用掌心挨上一挨，手掌上的热就能够使它们起火、爆响，化为碎屑而飞散。

自然界中的万物都在永恒地运动中，每一寸土地上的物质都在不断地千万种变化着，一批物体消失了，会有另外一批物体出来代替它们。

从表面上看，这无数物体的无穷尽变化，好像进行得没有一点秩序，似乎只是一片混乱，实际上却不是这样。

人们早就猜到自然界虽然表面上是形形色色、多种多样的，内部却是统一的、单纯的。如今已经证实，一切物体都含有相同的某些最简单的组成部分，这种组成部分就叫做元素。

元素的数量其实一点也不算多，但它们可以有很多的互相结合的方式。地球上的物体名目之所以如此繁多，原因就在这里。

在声音的世界里也可以看到大致相似的情形。用三十个左右的字母所发的音就能拼出一国语言中所有的文字来。把数目等同的一套乐音配合起来，就能配出数千种曲调——从颂歌到送殡曲，从简单的儿歌到极复杂的交响乐。元素都不是一下被发现的。其中有很多种：古人已经知道，可还是过了好几个世纪，才肯定它们的确是元素，而不是复合物质。相反，有些复合物质却长时间被人误认为是元素，因为早期化学家们不知道它们是可以分解的。还有一些元素，人们很少遇到或人眼极难看见，因此，就费了极大的力气才把它们找到。

科学家在寻找元素这个领域内曾经花费了几百年的时间，付出了巨大的劳动，在这一过程中也出现了许多聪明而又有探索精神的人物。本书就用讲故事的方式，给大家讲述元素的一些最重要的发现。

本套丛书选取一流科学家的经典科普读物，形象地讲述了科学的故事。这些故事分别从动物、元素、宇宙、大地、物理等方面向读者尽情演绎出宇宙万物的奥秘。并间接告诉读者一个真理：人与世界息息相关，爱护、保护这个世界就是爱护、保护人类自身。

书中的那些伟大的科学家们用他们在科学上渊博的知识、清晰的思考以及优美的文字和通俗的语言来讨论自己对宇宙、对自然、对生物，以及对人类自己的看法。科学里有许多绝妙而稀奇的思想，却总被关在狭小的盒子里，只有握着钥匙的少部分人才可能走近它们，那不是太可惜了吗？他们把那盒子打开，让思想飘散，摆脱华贵的数学束缚，跳出沉重的历史阴影。他们自觉地承担起向大众普及的责任，因为太多专业化的东西妨碍了人们接近科学的美妙。

在书中，作者们将复杂的观点通过简单的语言和事例表述出来，使读者不需要经过复杂的思考，就能轻松地学到许多东西。比如伟大的经典科普作家法布尔，法布尔被誉为昆虫的荷马，科学的诗人。他不仅属于法国，而且属于世界。法布尔除了通过《昆虫记》，以人性观照昆虫世界，将之化作供人类获得知识、趣味、美感，向人类展示昆虫世界的灵性以外，还通过《科学的故事》将我们所依存的日常事物化作知识、趣味和美感的世界。读《科学的故事》时，您将会得到如读《昆虫记》一样的美的感受和有益的启迪。

这些书在首次出版后，很快就成为全世界的畅销书，并已被译成几十种文字在全世界广为流传。

现在我们邀请了几位翻译界的资深人士重新对这些书进行翻译，他们用词准确、文采精妙、通俗晓畅，使更多的中国读者尤其是青少年读者能够与大师们的思想亲密接触。如果您能从这套丛书中有所受益，那将是我们最大的欣慰。

编者

2003年1月