打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
一代物理化学巨匠-德国犹太战犯

翻阅诺贝尔化学奖的记录,就能看到1916一1917年没有颁奖,因为这期间,欧洲正经历着第一次世界大战,1918年颁了奖,化学奖授予了德国犹太裔物理化学家弗里茨·哈伯(Fritz Haber)。这引起了科学家的议论,英法等国的一些科学家公开地表示反对,他们认为,哈伯没有资格获得这一荣誉。这究竟是为什么?

科学天才

哈伯出生在德国富裕犹太家庭里。其父是知名犹太商人,经营染料、颜料,涂料和药品业务,还当过市参议员。母亲在他出生三周后去世。受家庭环境熏陶 ,哈伯对化学产生浓厚兴趣 。他曾先后到柏林、海德堡、苏黎世求学,做过著名化学家霍夫曼的学生。大学毕业后在耶拿大学一度从事有机化学研究,撰写过轰动化学界的论文,19岁就破格被德国皇家工业大学授予博士学位。哈伯曾在纸厂、化工盐厂、蒸馏厂、奥地利氨钠工厂实习以获得经验。后来他意识到需要进一步学习技术流程,于是就开始进入学界搞研究。哈伯最终被任命为卡尔什鲁厄理工学院物理化学和电化学教授。

在整个19世纪,欧洲人口稠密的国家,如德国和英国,使用来自秘鲁沿海岛屿的鸟粪和智利的盐作为天然氮肥的来源。到19世纪末,这些固定氮的来源已经不多了,必须另辟途径。1898年,英国化学家威廉·克鲁克(William Crookes)警告说,除非通过使用氮肥提高作物产量,否则世界人口将很快超过其粮食产量。虽然大气中78%是氮气,但植物却无法获得这种氮气,除非先以水溶性化合物(如氨或各种硝酸盐)的形式“固定”。听到这个,哈伯就开始专注于此项研究了。

哈伯1904年就试图合成氨。但难在:温度低时,氮气和氢气合成氨的速度太慢,温度高了氨又会分解成氮和氢。哈伯做了大量实验,推翻了一些合成氨的假说。1908年,哈伯依靠助手罗塞格尔制造的钢制反应器,用高温高压顺利生产出足够的氨,一小时有80毫升液氨汩汩流出。哈伯建议用锇和铀做催化剂,但博世等人实验了2500个配方,改用掺杂的铁做催化剂。另外,高压容器内衬熟铁,避免氢带走钢里的碳造成软化。最终,在600摄氏度、200个大气压下,氨大规模地合成,尽管此次反应的产率很低,条件也不成熟,却是人类历史上第一次以氮气为原料生产出了含氮的化合物。

后来该工艺由德国化学公司巴斯夫公司购买,该公司指派卡尔博世(Carl Bosch)将Haber的台式机扩大到工业级生产,负责将其工业化,这个过程被称为Haber Bosch工艺。然而,这个过程并不容易,氨的生产必须要在高温高压下进行(温度达到400-550℃,压力为200-300个大气压),因此必须发明许多必要的机器来满足极端的生产条件。博世1914年推出的这台机器高26英尺,每小时可以产生198磅的氨气。

后来哈伯与博世分别在1918年和1931年获得了诺贝尔奖,使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面。哈伯-博世”(博世让哈伯的方法能够商业化生产)的固氮法是20世纪最重要的发明。

其实真正意义上,直到1950年代,在第一次和第二次世界大战之后,哈伯制氮工艺才真正开始影响农业,在战争期间转移制造炸弹和子弹的氨气储备,开始被用于生产今天随处可见的合成氮肥。没有哈伯的发明,地球上五分之二的人无法存活。哈伯法现在每年生产4.5亿吨氮肥,主要以无水氨、硝酸铵和尿素的形式存在。现在地球上将近70亿人口包括你和我身体里一半的氮都归功于哈伯制氮法,这可能是人类历史上最了不起的科学发现。但哈伯的研究也继而引来了悲剧。

战争罪犯

工厂建成后不久,第一次世界大战开始了,新工厂被用来制造炸药材料。第一次世界大战期间,生产军火需要大量硝酸盐。而英国海上封锁阻止德国进口智利硝石,现在迫切需要氨来制造用于弹药的硝石,因此哈伯的发明对德国的战争至关重要。Haber工艺的合成氨用于生产硝酸起初哈伯—波施法合成氨的产量并不高,但一直稳定增长,到战争后期,产量超过氧氨法,满足了日益增长的战争需要,到战争结束时,年产量达20万吨的惊人数字。有人指责那家化工厂极大地延长了第一次世界大战,使第二次世界大战成为可能。

哈伯被德皇授予上尉军衔,并担任德国毒气战的科学负责人,带领团队开发氯气和其他致命气体用于堑壕战。1915年,哈伯亲临前线,开始研究如何用氯气杀人,因为氯气能够迅速制取。为了使前线阵地刺激性毒气的浓度足够高,哈伯建议将氯气放入钢瓶中,然后在阵地前释放。第一次用氯气作战 ,是在 1915 年 4 月 22 日在比利时的伊普尔斯前线,当时部署了5730个气瓶,共168吨氯。当天傍晚借助风力以突袭的方式将氯气吹到敌人阵地。德军大获全胜。没有人想到它的威力有多大,甚至远超出了哈伯的预料。

后来,德国军方立即决定采用毒气战法,同时也意识到,迫切需要毒气防护装备。军方要求哈伯集中精力解决这一难题。经过6 个月的紧张工作,在 1915 年 8 月,研制出一种精巧适用的防毒面具,其基本设计直到战争结束也没有多大变化。由于橡胶短缺,哈伯又设计出一种紧贴脸部的防毒面具,中间填充的吸附剂能有效吸收空气中的有毒物质。这种防毒面具,获得巨大成功,随着毒气战的发展,吸附剂效力不断提高,能够满足对防护能力不断增高的要求。

协约国军队也很快掌握了化学武器。令德国人吃惊的是,1916 年春法国人研制出一 种新的毒气弹—光气弹。其威力巨大。哈伯立即投人到毒气弹的研发中,并担任军方毒气战攻防的技术顾问。法军使用光气弹是毒气战的一个转折点。它加速了毒气战的发展,毒气战开始被提升到一种重要的战术地位上;释放毒气的目的也发生了变化,起初是利用其刺激性驱赶敌人出战壕,后来毒气的杀伤作用日益突出。

1916 年末,德军组建了独立的化学战部门,并由哈伯负责。他的研究所,扩充成军事机构,全面转入化学武器的研制,直到战争结束。哈伯全面负责化学战,包括进攻、防御、毒气的研究和供应,甚至毒气部队官兵的选拔和训练。所有的有关化学战的命令和指示,都是军官在哈伯的协助下发出的。后来,哈伯试验了数百种物质,包括光气、双光气、二氯二甲酰、乙基二氯肿、二苯肿和基齐氮子气。并子气是1886 年由迈尔( V. Meyer) 发现,它对人的眼睛和皮肤伤害特别大,是化学战中杀伤力最强的毒剂,1917 年7 月,德军冒险使用这种毒气。一年后,战争仍在继续。1918 年 6 月,协约国军队开始使用并子毒气。然而, 在这种毒气被大规模投入使用前,由于种种原因,德国已开始崩溃。一战期间,毒气共杀死了9万人,致伤120万人,占总伤亡人数的4.6%。

战争结束后,德国试图对哈伯-博世进程保密。 然而,在凡尔赛谈判期间,作为德国谈判团队成员的博世向法国政府提供了他们建造自己的Haber-Bosch工厂所需的技术细节。法国在20世纪20年代初开始生产氨气,紧接着是英国和美国。

德国战败后,哈伯被列入900个战争罪犯之一,哈伯后来逃到了瑞士乡下,取得当地的公民权,希望避免审判。但协约国很快取消了对他的指控,他就返回了柏林和研究院。1920年,瑞典诺奖委员会一次性宣布了1914年-1919年间的诺奖名单。其中有5个德国人。哈伯被授予1918年诺贝尔化学奖,引起了美国、英国和法国科学家的不满(诺贝尔奖的创始人阿尔弗雷德·诺贝尔(Alfred Nobel)从制造炸药和其他炸药中获得了巨额财富,这具有不小的讽刺意味)。尽管存在争议,哈伯在1919年11月接受了1918年的奖项。

后来,哈伯继续参与德国化学武器的秘密开发,与德国化学家Hugo Stoltzenberg合作,并帮助西班牙和俄罗斯开发化学气体。同时为了德国完成战后的巨额赔款,哈伯开始研究从海中提取黄金,6年以失败告终,他发表了多篇关于这一主题的科学论文,他得出的结论是:溶解在海水中的金的浓度远低于早期研究人员所报道,并且从海水中提取金是不经济的。但这段时间,哈伯发明了一种名为Zyklon B氰化物,在德国被广泛用于消毒和害虫防治。但后来纳粹党(Nazi)上台后,变成在奥斯威辛等死亡集中营种族大屠杀的工具之一,也让发明者哈伯在病逝后又一次间接地与黑暗历史牵上线。具有犹太血统的哈伯有不少亲属也惨死在了德军的毒气室里。

随着希特勒政权的兴起,反犹主义越来越严重。根据1933年4月7日恢复专业公务员制度的法律,德皇威廉学会的犹太科学家成为主要的攻击目标。尽管一战期间从犹太教皈依基督教,对科学对德国做出了不可估量的贡献,但他也不例外。《自然科学杂志》指出,威廉化学研究院的建立让犹太人涌入了物理学,研究院掌权的是犹太人哈伯,一个犹太奸商的侄子。”

1933年,哈伯被迫解雇了在该研究所的12名犹太科学家。后来,哈伯也辞职离开了。后来成为以色列第一任总统哈伊姆·魏茨曼(Chaim Weizmann)向哈伯提供了一个在丹尼尔·塞夫研究所(Daniel Seiff inute,现为魏茨曼研究所)的职位。后来,他曾考虑搬到巴勒斯坦,但最终接受了在剑桥大学(Cambridge)与威廉·蒲柏爵士(Sir William Pope)会合的邀请,并在那里呆了两个月。在英国,他与过去的科学家重聚,有些人钦佩他,有些人诋毁他。有人授予他“化学战之父”的头衔,但他从未忘记自己为之付出的努力。他在瑞士病倒,并于1934年1月29日在巴塞尔去世。

婚姻状况

哈伯结婚两次,有三个孩子。1901年,哈伯与化学家Clara Immerwahr结婚,她是第一位获得布雷斯劳大学博士学位的女性。由于哈伯传统的家庭观念,拥有事业报复的Clara被迫成为了家庭主妇,加之家庭经济困难,两人婚姻很快出现了问题。她是一名和平主义者,曾多次强烈反对丈夫化学武器的工作,称其是对“科学理想的歪曲。”。在1915年比利时伊普尔首次瓦斯袭击一周后,Clara在花园里开枪自杀了。他们的儿子最后移民到美国也自杀了。

1917年,哈伯在柏林与他的第二任妻子夏洛特·内森(曾在社交俱乐部工作)结婚,夏洛特和克拉拉一样,在与哈伯结婚之前,从犹太教转变为基督教,有两个孩子,然而,再次发生冲突,1927年12月6日离婚。

总结

弗里茨·哈伯是20世纪最重要、最具争议的科学家之一。但没有人可以怀疑哈伯对国家的忠诚。关于战争与和平,哈伯曾经说过:“在和平时期,科学家属于世界,但在战争时期,他属于他的国家。”这位把空气制造成了面包拯救了千万人,然而之后又因为制造有毒气体而被世人诟病,弗里茨·哈伯ー天使还是魔鬼?

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
61.世界大战
荒唐的诺贝尔奖
史上最邪恶科学家:逼死妻子,间接屠杀数十万人,居然获诺贝尔奖!
德军发动毒气战 ---1915年
二战里德国兵为什么随身带个罐子,宁死也不丢呢?
路线错了| 循迹晓讲
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服