阿倫尼烏斯
阿倫尼烏斯（公元1859～1927年），生於瑞典烏普薩拉。1876～1881年在烏普薩拉大學學習物理，師從瑞典化學家克萊夫，1878年，獲理學士學位。1881～1884年在斯德哥爾摩大學，師從瑞典物理學家埃德隆，1884年，獲博士學位，同年，留校任講師。1886～1891年，獲瑞典科學院列特斯特德獎學金，在歐洲遊學。1891年，任斯德哥爾摩高等技術學校講師；1895年，晉升為物理化學教授；1897～1920年，任該校校長；1900年，被選為諾貝爾獎金物理學委員會評委；1901年，當選為瑞典科學院物理學學院院長和瑞典農科院院士；1905年起任諾貝爾物理化學研究院院長。1927年10月2日逝世於斯德哥爾摩。
阿倫尼烏斯獲得諾貝爾化學獎的原因主要是他在物理化學、免疫化學和大氣物理學方麵卓有成就。他首次提出電離理論及光壓在天體物理中的重要作用的理論，並提出宇宙間的能量不斷更新理論和火星上是否有生命的問題。
一、青少年時代
同學們被斯萬特·阿倫尼烏斯講的有趣故事吸引住了，沒有注意課間休息的時間早已超過。他們聽著同伴的敘說，不斷地發出愉快的笑聲。斯圖爾完全忘記了值日生的職責。他踮著腳，越過同學們的頭頂向人群中張望著，興奮地揮著手，也跟著笑。
“值日生！”教師的嚴厲叫聲打斷了孩子們的歡笑。
學生們都噤聲不語地立即奔回自己的座位。講台前隻剩下斯圖爾一個人了。他站在那裏，難為情地低下了頭。
“怎麼，想挨打吧。”教師拿起一根細木棍，把它彎曲一下試試彈力，於是，用力地抽打下去。
“林德堡先生，是我的過錯。”斯萬特喊道。
“原來是你呀。到前麵來，現在該輪到你了！”
斯萬特站著沒有動，臉色煞白。
“快點！”林德堡不耐煩地叫著。
斯萬特畏縮地向講台一步一步走去。突然，他衝出教室，就一溜煙地跑了。
他跑著跑著，由於疲勞和委屈而不斷地喘息著。開始，他跑向他和他哥哥約翰以及家庭教師瓦爾斯特邁姆的住處，後來，他決定最好還是回到父母那裏去。不知不覺地已跑到城外，斯萬特稍稍放心些了，於是放慢腳步走著。他的身後並沒有人追趕，烏普薩拉城的輪廓逐漸消失在遠方。親愛的故鄉維克就在眼前了！
斯萬特的父親是一座小莊園的管理員。在斯萬特看來，這座小莊園是一座攻不破的堡壘，在這裏，他可以得到安全保障，免遭教堂學校嚴厲校規的責罰。
小斯萬特到家時，隻見到媽媽和姐姐吉格麗德。爸爸斯文·阿倫尼烏斯是傍晚才回來的。不久，焦急不安的家庭教師瓦爾斯特邁姆也來了。
“可找到你了，我和你哥哥找遍了全城。”
“坐下來歇歇吧，瓦爾斯特邁姆，”斯文·阿倫尼烏斯先生讓他坐下。“咱們平心靜氣地商量一下，斯萬特的事怎麼辦才好。情況的確很嚴重。”
“我再也不願到這個學校去了！那裏盡折磨學生，什麼知識也學不到。”
父親不吭聲，他明白，這個學校對於斯萬特是不合適的。孩子具有卓異的才能，把他禁錮在教堂學校裏才是真正的罪過呢。斯萬特早在三歲時就識字了，盡管父母禁止他這樣做。他時常留心地看哥哥約翰的作業。
一天，他爬到父親的腿上，忽然開始一個音節一個音節很響亮地讀起放在寫字台上的那本書來。大家都沒有發現，小斯萬特竟然把算法也學會了。
“再忍耐幾個月，到時，我會到中學去給你報名的。”父親對小斯萬特說道。
“如果您到實科中學去給我報名，我就上學”。斯萬特堅決地說道。
“進實科中學？”父親高聲地說道。“你怎麼了，想當個軍官嗎？”
在當時，教堂學校的畢業生一般都進入文科中學，然後升入大學繼續深造。實科中學則很少有人感興趣，人們認為它是二流學校，不值得去。
“今天，斯德堡老師把斯圖爾打得半死不活，”瓦爾斯特邁姆說道，“您想想，斯萬特是否值得留在那裏！最好讓他進實科中學，畢業後也能繼續深造。我的幾個同學也都是在實科中學畢業的”。
斯文·阿倫尼烏斯先生一向器重瓦爾斯特邁姆，他接受了瓦爾斯特邁姆的意見，決定把斯萬特送進實科中學去。
翌年，斯萬特成為中學生了。和他住在一起的還有約翰和瓦爾斯特邁姆。但是，即使是在實科中學，斯萬特也並不覺得快樂。在發育上大大超過同齡人的這個孩子，上課時感到枯燥無味，常常同教師爭論。他隻對物理和化學感興趣，但是，一直到與中學告別的那天，他也沒有找到同講授這兩門課程的教師接觸的機會。這幾年的時光漫長得真是折磨人和難以忍受。
這時，阿倫尼烏斯一家已經住在烏普薩拉城了。斯萬特的父親被任命為大學的總務主任。他在城裏購置了一所很大的舒適的住宅。瓦爾斯特邁姆也和他們住在一起。盡管約翰和斯萬特已經長大了，瓦爾斯特邁姆卻仍然充當家庭教員和訓導員的角色。實際上，他是斯萬特的朋友，而且一步一步地引導他走上了大學的生活道路。
二、大學時代
一年級大學生在課餘時間都是無憂無慮地從事各種文娛活動。烏普薩拉大學中有好幾個學生同鄉會，每個同鄉會都屬於一定地區，會員都是來自該地區的。斯萬特是烏普蘭人，所以烏普蘭同鄉會便接納他為會員。由於斯萬特性格活潑，頭腦機敏，很快就得到同鄉們的愛戴，並被選入同鄉聯合會的理事會。次年，他就成為烏普蘭同鄉會的領導人了。斯萬特在各方麵的表現都是出色的；同時，他也懂得大學的各種娛樂活動。第三學期之後，他就順利地通過了規定在第四學期之後才進行的一切考試。現在，他需要等到下一年才能選擇專業和著手研究他所愛好的科學。
“我知道，即使在這裏你也不會浪費時間，不過，最好你還是到巴黎去。”父親說道，“這是我對於你的學習成績的獎勵”。
“是的，我通過了一切考試，並且已經選定自己將來的專業，那就是物理，我馬上準備入學考試。”斯萬特說道。
“很好，但是，你要先去巴黎。你要學會用法語，一個有學問的人至少應該掌握法語、英語和德語。”
在這之前，斯萬特已經能夠熟練地使用四種語言，即瑞典語、法語、德語和英語交談和書寫了。在法語課上，他了解到法國的許多情況，所以渴望能看到巴黎。現在，他的這個希望就要實現了！
但是，這種令人神往的旅行並沒有持續多久，斯萬特又回到烏普薩拉來了。他順利地通過了入學考試，此刻，他該著手鑽研物理學了。斯萬特非常清楚地懂得，物理學家也應該具備與本門學科有關的各種學科的知識，所以他經常去聽達烏格教授的數學課和克萊夫教授（瑞典化學家，烏普薩拉大學教授，在化學方麵最初是研究鉑和氯，他用光譜分析方法研究稀土元素，發現了鈥、銩、餌，研究過鈧的性質和許多萘化合物）。克萊夫的教學水平沒有使阿倫尼烏斯滿足，後來阿倫尼烏斯寫道，從他那裏“從來也沒有聽到關於門捷列夫周期律的支言片語，而周期律卻已存在十年有餘了”。
1881年，他出色地通過了考試，隨即著手準備學位論文。天文學、氣象學都提出了有趣而引人入勝的課題，但是，他最感興趣的還是與電學有關的問題。
“電的能量是無窮無盡的，所以我請求您允許我選這方麵的題目，例如電流的現象和導電性”。斯萬特向塔倫教授提出請求。
“阿倫尼烏斯先生，您知道，在我的實驗室中僅僅研究光譜分析問題”，教授冷淡地打斷了他的話。“我想您也清楚，迄今為止，這一領域裏除我之外任何人也沒有研究過，這裏還有很多工作需要去做，請選一個與光譜分析課題有關的題目吧，那時，您就會得到進行研究工作的一切條件了。”
但是，阿倫尼烏斯的興趣遠不在光譜分析方麵，所以他沒有別的出路，隻好和同行們告別，前往斯德哥爾摩，到在電學領域進行研究工作的艾倫德教授那裏去。
艾倫德教授很快就肯定了這位新的見習生的知識和特殊才能，派他充當自己的第一助手。斯萬特在教授講課時協助他進行複雜的實驗。此外，斯萬特還進行了與艾倫德的科學研究有關的某些測量工作。餘下的時間，他可以從事獨立的研究。
物理實驗室不大，由於儀器多，顯得地方很狹窄。在這裏工作的，除了阿倫尼烏斯外，還有兩個年輕的物理學家：苗比烏斯和霍勉。斯萬特的快活幽默、平易近人和熱愛生活，很投他們的心意。不久，這三個人便成為好朋友。苗比烏斯住在斯德哥爾摩已經好幾年了。他經常參加各種學術團體的集會，並參加科學家和文藝界人士的集會。他們做報告，舉行討論會。阿倫尼烏斯對這些集會發生了興趣。一天，他和苗比烏斯一同去參加一次集會。阿倫尼烏斯的熱情談吐引起了人們的注意，大家建議他就某個通俗題目做一次報告。
阿倫尼烏斯準備的報告內容是太陽黑子對地球大氣層狀態的影響。他的想象是那樣大膽，這位年輕的物理學家所講的現象是那麼奇妙，以致所有的聽眾都感到極大的興趣。
“你非常了解天文學！為什麼要研究電學呢？”在回家的路上苗比烏斯問道。
“天文學是饒有興趣的科學，但是研究的隻是星球，我覺得太少了。我願意更接近生活，接近人類……苗比烏斯，你什麼時候看見過球狀閃電嗎？”斯萬特突然問道。
“見過又怎麼樣呢？”
“是這樣，對於它的形成我有自己的看法，這可不僅是一種假說！”阿倫尼烏斯興奮地說起來。“我做過複雜的演算，可以有根據地證明這種色彩美麗、威力驚人的自然現象的真正來源。”
阿倫尼烏斯具有罕見的鑽研能力，對於任何領域，他都能說出最有意思的假說，創立新奇的理論。比如現在吧，他就突然談起球狀閃電來，而在一小時之前，他卻還在闡述太陽黑子的理論，也許正由於這些，才把拘謹的苗比烏斯吸引到這個熱情洋溢、極具才華的人的身邊。
研究球狀閃電的想法並不是阿倫尼烏斯一時的想入非非。這種想法得到了艾倫德教授的讚同。不久，這位科學家就發表了第一篇論文。
但是，阿倫尼烏斯對科學興趣的中心仍然是把化學能變為電能的電池。但是在電池中，也還發生一些引起電極極化的過程，而這就會降低電流回路的電壓。阿倫尼烏斯著手研究能夠減少或甚至完全防止發生極化作用的添加物的影響問題。經過多次實驗之後，他才搞清楚，極化效應取決於添加物——去極劑的數量。
“如果用極稀溶液實驗，大概可以計算出添加的去極劑的分子量”。他把自己的想法告訴給苗比烏斯和霍勉。
“你是想弄清楚它們之間有什麼樣的依賴關係嗎？”霍勉問道。
“關係很簡單。”阿倫尼烏斯答道。
接著，他寫下了原有的依賴關係和推導公式，紙上很快就列滿了公式。
“這就是最後的結果。”阿倫尼烏斯在他推算出的式子下麵劃了一道杠。
“這是多麼巧妙而又簡單的方法呀！”苗比烏斯歡叫起來，“你給教授看過沒有？”
“我想再做幾次測算，然後再向教授彙報。”
遺憾的是，阿倫尼烏斯不知道他推算的結果並不是一項獨創，類似的方法已經有了。不過，他的工作仍然不是毫無益處的。在進行初期實驗時，他就發現濃度影響著許多稀釋溶液的導電性。這個乍看起來令人不解的事實使斯萬特特別感興趣。於是，他和艾倫德教授詳細地討論了這個問題。
教授說道：“您的觀察很有意義。這樣的實驗迄今為止還沒有人進行過。在楞次和科爾勞什的論文中引用的結果都是關於濃溶液的。”
“我想從酸入手”。
艾倫德提示道：“這類實驗的主要困難在於消除電極的極化。當電流通過溶液時，電解就開始了，在電極上析出的物質使電極極化。同時，溶液的濃度也發生變化。我介紹你使用我設計的變流器。它的開關是用手柄操縱的。轉動開關，你就可以改變電流方向，而且電極也就去極化了”。
但是，這個線路圖很不完善。測量的結果並不怎麼好。無論斯萬特怎樣迅速地轉動開關，電極極化也不能完全消失。於是，阿倫尼烏斯便設計製造了一台更為適用的儀器。這使工作得以減輕，但試驗仍繼續了很長時間。斯萬特從1882年秋開始的一係列測量，直到次年才結束。
實驗的結果需要加以整理和概括。計算又花去了幾個月的時間。同時，阿倫尼烏斯還查閱了學術刊物中與這一問題有關的論文。
整理實驗結果並不僅限於機械地計算，阿倫尼烏斯還經常把已經取得的數字加以比較，努力探索各種物質意想不到的性狀的解釋。
最令人驚異的是氨的性質，這種物質在氣體狀態時是不導電的，而氨的水溶液卻是導體，溶液越稀，導電性越好。阿倫尼烏斯查明，氫鹵酸也有類似情況。
直到1883年5月，經過長時間的實驗檢驗，阿倫尼烏斯才做出結論：溶液稀釋時導電性增加的原因是水。阿倫尼烏斯動身到烏普薩拉，打算去會見克萊夫教授，向他介紹自己的新理論。
克萊夫是一位知識淵博的學者，能夠給他以有益的建議，並能冷靜地評價他的假說。
阿倫尼烏斯喜歡烏普薩拉，並不僅僅因為在這裏居住著他的親人和在此度過了他的學生時代，這個城市還有著使他感到特別親切和難以取代的東西。現在，他深信，在烏普薩拉人們最了解他。學期早已結束，開始放暑假了。
春末夏初，烏普薩拉的夜晚像白天那樣明亮。克萊夫教授親切會見了斯萬特。
斯萬特說道：“我想向您介紹一下我的實驗結果，它們與化學有直接關係，所以，我是專門來和您談談我的想法的”。
教授合上了正在閱讀的雜誌，推到一邊，聽他講話。
“要解釋電解質水溶液在稀釋時導電性的增加，必須假定電解質在溶液中具有兩種不同的形態：非活性的——分子形態和活性的——離子形態。實際上，稀釋時電解質的部分分子就分解為離子，這是活性的形態，而另一部分則不變，這是非活性的形態。”
克萊夫聽著阿倫尼烏斯的解釋，毫不掩飾他的不滿：這個自認是首先發現者並自視甚高的人所說的一切，教授斷定純粹是胡說八道。這個物理學家竟把他的鼻子伸進他不該去的地方，伸進他所不懂的學科！
“溶液稀釋時，活性形態數量增加。”斯萬特繼續說道，可是克萊夫卻覺得聽夠了。
“蠻好的理論嘛！”他尖刻地冷笑著冒出了這句話，明顯地挖苦阿倫尼烏斯。斯萬特明白，繼續談話已毫無意義，就匆匆地告別了。
“難道克萊夫教授沒有理解我的推論的合理性嗎？而且，問題也不僅僅在於合理性呀！我的理論是在實踐中檢驗過，千百次測量結果所證實的。因此，克萊夫教授一定會有什麼偏見！”阿倫尼烏斯深信自己的想法是正確的。因此，克萊夫教授的挖苦話絲毫也沒有使他喪失信心。他在走廊中緩慢地踱著，思考著下一個步驟。
後來，他迅速地走下樓梯，到醫學院去找那位也在研究化學的生理學教授漢馬爾斯騰去了。
漢馬爾斯騰懷著極大的興趣聽了阿倫尼烏斯的介紹。他發現，這種想法非常獨特，而且是對現象的合理解釋，建議他繼續研究。
阿倫尼烏斯決定對他的想法進行理論上的概括並準備發表。
關於實驗和計算的敘述以及成果的總結都已經寫好了。餘下的僅是思考並寫出第二部分——最重要的部分：關於水溶液中物質形態的理論上的總結。手稿的篇幅相當長，因此隻好把它分為兩篇論文。第一篇題名為《電解質的電導率研究》，第二篇題名為《電解質的化學理論》。這兩篇論文於1883年6月6日經斯德哥爾摩科學院討論後推薦發表。它們發表於1884年初出版的第11期《皇家科學院論著》雜誌。
三、電離理論受到攻擊及重視
阿倫尼烏斯渴望留在烏普薩拉工作。收到這兩篇論文的校樣後，他就把它們做為學位論文向大學提交。學術委員會接受了這兩篇論文，並指定在1884年5月進行考試。阿倫尼烏斯獲得委員會的讚許，口試也答得很好。
餘下的是聽取克萊夫教授和塔倫教授對學位論文質量的意見。
論文中的實驗部分任何人也沒有異議。塔倫教授是滿意的。不過，關於電解質在水溶液中電離的新觀點他卻迷惑不解。他拿著材料到自己的同行的工作室中去。
“克萊夫，你對阿倫尼烏斯的理論有什麼意見？”塔倫問道。他原就想到會是否定的回答，果然克萊夫不同意阿倫尼烏斯的想法，主要是他不認為原子和離子之間存在著差別。
“純粹是空想，我不能想象，比如氯化鉀怎麼會在水中分解為離子。鉀在溶液中單獨存在的問題可能有嗎？任何一個小學生都知道鉀遇到水就產生強烈反應，同時形成氫氧化鉀和氫氣。可是氯呢？它的水溶液是淡綠色的，又有劇毒，而氧化鉀溶液則是無色的，完全無毒。”
“對於實驗部分我也有意見。這樣難以置信的稀釋！5/1000……1/10000克分子！這幾乎純粹是水了！在那樣的濃度下錯誤也就大了。”
……答辯進行得很激烈。特別費力的是同克萊夫教授的辯論，當時，教授不同意關於在分子、原子和離子之間存在著本質上差別的想法。而阿倫尼烏斯卻證明，在溶液中，特別是在氯化鉀的溶液中，存在的不是鉀原子和氯分子，而是這兩種元素的離子。鉀離子不同於中性的原子，它帶陽電荷，因此，性質上與中性原子不相似。氯離子帶陰電荷，不同於兩個原子的中性的氯分子，而完全具有另一種性質。
溶液中的離子形成不取決於電流的想法從前就有人談過。阿倫尼烏斯看過1857年發表的魯道夫·克勞胥斯的論文。這位著名的科學家在文中談到一種假設，即在水溶液中，不用通入電流，一小部分電解質就分解為離子。阿倫尼烏斯通過實驗證明了這個假說的正確性。他甚至還計算出，在氯化氫的溶液中，有92％的溶解了的分子處於活性形態，換句話說，它們分解為離子。這些結果也為其他科學家的實驗所證實。例如，威廉·奧斯特瓦爾德並不是研究電離過程的，可是，他在研究鹽酸的催化作用時卻查明，它的總量中隻有98％對過程起加速作用。這一數值與阿倫尼烏斯計算出的數值很接近的。在用硫酸進行試驗時，也得到相似的結果。根據奧斯特瓦爾德的意見，由於濃度的不同，起催化作用的硫酸是50％—90％，而阿倫尼烏斯查明的數值則是47.6％—85％。
盡管阿倫尼烏斯搜集了大量的實驗材料以及無可辯駁的證據，但是，由於委員會支持克萊夫教授和塔倫教授的意見，對論文答辯還是隻給三級“評語”。要知道，當時評語分四個等級，四級等於2分，三級等於3分，二級等於4分，一級等於5分。
阿倫尼烏斯在論文答辯之後並沒有灰心，他堅信自己是正確的。次日，他把自己的兩篇論文分別寄給歐洲最著名的研究溶液的科學家——波恩的魯道夫·克勞胥斯、杜賓根的洛塔·邁爾、裏加的威廉·奧斯特瓦爾德、阿姆斯特丹的範霍夫——每人一份。在回信中，這四個人對這位青年科學家的實驗結果和結論都給予肯定的評價。威廉·奧斯特瓦爾德對阿倫尼烏斯的工作表現了特殊的興趣。他不僅對阿倫尼烏斯的工作給以肯定的評價，而且還在信中提出有關研究酸的催化作用的許多問題，並建議他討論共同感興趣的問題。這封信是奧斯特瓦爾德和阿倫尼烏斯日後頻繁通信的開端。1884年7月末，奧斯特瓦爾德寫信給阿倫尼烏斯，表示他想到烏普薩拉來和他會麵，並討論他們所感興趣的問題。
當這兩位科學家結束第一次簡短談話後，阿倫尼烏斯提議出去散散步。午後的陽光照得人暖洋洋地。奧斯特瓦爾德觀賞著修剪齊整的草坪和群芳吐豔的花壇的美麗景色。他決定明天帶速寫簿來畫下素材，把這美麗景色再現在畫布上。
暑假期間，在烏普薩拉大學的學生很少，但是，這個同阿倫尼烏斯進行那樣熱烈討論的、精神充沛的高個子卻很引人注意。學位論文被可恥地否定後，阿倫尼烏斯成為普遍注意的中心人物。大學生們興奮地談論著這次“最高級”訪問的原因。當大家知道斯德哥爾摩的奧托·彼得鬆的意見後，議論變得更加激烈了。彼得鬆曾在一篇論文中這樣評價阿倫尼烏斯：“阿倫尼烏斯論文中的個別章節的學術價值之高，即使委員會給予最高分數也是不夠的”。
從見麵時起，奧斯特瓦爾德和阿倫尼烏斯就都理解到他們的觀點是吻合的，科學興趣也有許多共同點。阿倫尼烏斯的理論說明了酸的催化作用的原因，而這是奧斯特瓦爾德所感興趣的。在奧斯特瓦爾德的實驗室中配製了許多酸的溶液，現在，他們可以按照阿倫尼烏斯的方法進行實驗了。在這個實驗室中，阿倫尼烏斯不必再用艾倫德的極簡單的、不完善的儀器，而是包括可以利用交流電防止電極的極化，有一點是明顯的：阿倫尼烏斯需要趕快到裏加去。