《拿破仑的钮扣》:一个最微不足道的化学分子也能改变历史

文|Penny Le Couteur、Jay Burreson

译|洪乃容、何子乐

想要马钉,丢了鞋子。

想要鞋子,丢了马匹。

想要马匹,丢了骑师。

想要骑师,输了战争。

想打战争,输了王国。

所有一切,都是马蹄钉惹的祸!

—古英格兰童谣

  西元一八一二年六月,拿破仑带领六十万大军东征苏俄,但就在同年的十二月底,这支堪称史上最雄壮的队伍,过了短短几个月的时间,却只剩下寥寥一万人。当时拿破仑的残兵败将刚从莫斯科撤退,渡过俄罗斯西方境内靠近波利索夫(Borisov)的贝雷斯纳河(Beresina,位於今日的白俄罗斯)。士兵陷入饥饿、疾病与严寒等前所未见的恶劣困境,成为俄军得以击溃拿破仑与其盟军的重要因素之一。原本骁勇的士兵身上仅剩单薄衣物和简陋装备,在生死边缘挣扎,气若游丝地对抗苏俄以及凛冽的冬日。

  拿破仑的战败为当时欧洲版图的消长带来很大的影响。西元一八一二年,苏俄有百分之九十的人口是农奴,他们是地主的财产,任人使唤与变卖,处境和奴隶没什麽两样。当时拿破仑攻无不克,胸怀一七八九年至一七九九年法国大革命的理想,不但打破了中世纪的社会阶级制度、改变了政治疆界,更激发了国家主义的概念。拿破仑所留下的丰功伟业,也间接造就国民大会与相关法律典章的确立,以取代过去繁复多变且令人困惑的区域性法律规范;保障个人、家庭与财产权利的制度,明文规定於法律条款之中;十进位法则取代了地域性紊乱复杂的系统,度量衡标准就此统一。

  为什麽拿破仑的军队会在短时间内溃不成军?为什麽那些战功彪炳、战无不胜的士兵,竟会在这场战役中输得一败涂地?原因众说纷纭,其中最奇怪的理由莫过於「都是钮扣惹的祸!」甚至还被後人编成童谣吟唱。这样的怀疑并不是没有道理,拿破仑大军的瓦解与一颗小钮扣的崩裂,这两者之间似乎存在着一种微妙的关系!当时军队士兵所穿的外套、长裤甚至鞋子上的钮扣都是锡制的,一旦温度降低,这些原本闪闪发光的锡制品就会逐渐黯淡无光,甚至开始瓦解成锡粉!这个物理现象是否就注定了拿破仑大军的失败命运?曾经有一名波利索夫的目击者宣称,拿破仑的士兵就像穿着妇女斗篷的游魂一样,他们身上的外衣更显得残破不堪!这个传言是真的吗?锡制钮扣因为低温而裂解,使得拿破仑的士兵衣不蔽体,所以才会在凛冽的天候下不堪一击?钮扣在寒风中化为粉末,使得原本应该英勇抗敌的士兵,个个都成为畏首畏尾、只想要拉紧外衣的懦夫?

  当然,我们还是可以在这种说法中找出一些漏洞。首先,「锡病」(tin disease)—锡会随温度变化而裂解的特性—在北欧地区早已是常识,那麽,伟大如拿破仑这般领导有方的将领,为什麽竟会同意以这种不稳定的金属来作为衣物钮扣的材质?再者,即便是在一八一二年俄罗斯的严寒冬日里,锡的裂解过程也应该相当缓慢,不至於到使人「衣不蔽体」的地步吧!这是个很有趣的传闻故事,化学家也老是喜欢引用这场拿破仑的失败战役来表示,即使是一个微不足道的化学分子,也可能改写整个世界的历史。如果这个故事是真的,如果那些锡扣子没有被吹散在刺骨的寒风中,或许法军仍可继续东征,一路势如破竹地无限延伸他们的疆域;俄罗斯的农奴制度或许也就能提早半个世纪解除;而东西欧之间的落差(有人说这是拿破仑帝国的兴起所造成的,也是拿破仑留给後世的重大影响之一),或许就不会一直持续到今天了!

  回顾历史,某些金属元素确实深深影响了我们的文明演化史。锡是传说中造成拿破仑战败的主因,除此之外,出产於英格兰南部康瓦尔的锡,更是引起古罗马帝国垂涎而发动攻击的原因之一。西元一六五○年,美洲新大陆所出产大约一万六千吨的银,不但让当时的殖民帝国西班牙与葡萄牙成为一时霸主,也是它们四处兴战的主要军费来源。人们热中於追求金、银等贵重金属的态度,确实也对昔日的航海探险、殖民扩张,以及许多地区的生态环境带来很大的冲击。举例来说,十九世纪的淘金热连带开启了美国加州、澳洲、南非、纽西兰,与加拿大克朗岱(Klondike)的拓荒史。此外,我们日常生活的用语之中也常常引用金属元素,例如「沉默是金」、「精诚所至,金石为开」。一些重要的历史时期也依其特徵而以金属命名,例如以铜锡合金作为武器和工具的材料的铜器时代(Bronze Age),以及之後炼铁技术的进步和大量使用铁器的铁器时代(Iron Age)。

  只有锡、金或铁这样的金属才足以对人类历史造成影响吗?金属是由元素所构成,而元素的定义是「无法再以化学方法裂解之的基本单元」。虽然自然界中只有九十种天然元素,其他由人类合成的也不过十九种左右,不过,依特定比例藉由各种化学键形成的化合物,却可多达七百万种以上!在这麽多的化合物之中,一定会出现足以撼动人类历史、影响文明开化的神奇分子。这个新鲜有趣的念头,正是我们架构本书的基本原则。

  如果大家能从不同的观点来看待各种不同的化合物,将可以发现许多隐藏在背後的趣味故事。在西元一六六七年荷兰与英国签署的《布列达条约》(Treaty of Breda)中,荷兰让出他们在美洲新大陆的殖民地曼哈顿,以交换现在属於印尼班达群岛之一的环状珊瑚岛:岚屿(Run);而英国则放弃了满是肉荳蔻(nutmeg)(早期的珍贵香料之一)的岚屿,以换取合法进入美洲新大陆的权利。

  当年英国人亨利.哈德逊(Henry Hudson)在寻找前往印度和传说中香料群岛的「西北航道」(Northwest Passage),无意间造访了曼哈顿地区(当时被命名为新阿姆斯特丹),荷兰人随即向他宣示对当地的所有权。之後到了西元一六六四年,也就是新阿姆斯特丹总督彼得.史徒文生(Peter Stuyvesant)的任内,荷兰竟被迫割让这块殖民地给英国。由於荷兰的强烈反弹,加上对於其他领地的争议,终使英荷两国展开长达三年之久的烽火岁月。另一方面,由於英国占据了岚屿,使得荷兰无法实现垄断肉荳蔻市场的美梦,更深化了两国之间的嫌隙。对於一个向来以残暴、屠杀与奴役方式进行殖民统治的荷兰人来说,他们当然无法坐视英国人在肉荳蔻市场上独占鳌头。历过了多年的血腥征战,荷兰人终於成功登上岚屿,而不甘受辱的英国人,则时常攻击荷兰东印度公司满载的货物商船,以示报复。

  荷兰人无法忍受英国这种海盗般的侵略行为,要求英国归还新阿姆斯特丹。但英国人只答应赔偿荷兰东印度公司的损失,并要求归还岚屿作为弥补。由於双方的态度都很强硬,加上岚屿上的战役还未分出胜负,最後双方以《布列达条约》达成协议:英国可继续保有曼哈顿的所有权,但必须将岚屿归还给荷兰。虽然在这场交易中,荷兰人看似占了上风,不过随着时间过去,新阿姆斯特丹(後来易名为纽约)也逐渐繁荣兴盛,这是英国当时始料未及的。只不过,对於当时的人们来说,肉荳蔻市场的无限商机,当然远比一块仅能容纳数千人的新大陆更有价值得多。

  肉荳蔻到底有什麽价值?为什麽当时人们为了得到它可以不择手段?答案其实很简单:就像丁香、胡椒和肉桂这类香料一样,肉荳蔻具有保存食物、调味、医药的功能,在当时的欧洲十分受到欢迎。而最主要的原因是,人们认为肉荳蔻可以有效防止横扫十四至十八世纪欧洲的黑死病的传播。

  我们现在知道瘟疫是一种细菌性疾病,病菌藉由跳蚤、老鼠来散播。中世纪的人们以为只要在脖子上挂着一包肉荳蔻就可以避免瘟疫,其实只是以讹传讹的迷信。然而,若仔细研究肉荳蔻的化学特性,这种所谓的迷信其实也有它的道理。肉荳蔻的独特香味来自异丁香酚(isoeugenol),具有这种化合物的植物通常都不受虫害,更能驱走动物、昆虫和细菌。或许正因如此,肉荳蔻中的异丁香酚可以杀死带有病菌的跳蚤,达到预防疾病的效果(此外,买得起肉荳蔻的人通常相当富有,很可能住在更宽敞乾净、老鼠更少的地方,因此更不容易染疫)。

  姑且不论肉荳蔻是否真的能有效遏止瘟疫蔓延,它的地位和价值无疑是来自其中所含挥发性的芳香族化合物。举凡人们对於香料贸易的探索和剥削、《布列达条约》的签订、新阿姆斯特丹更名为纽约等历史事件,都可说是因为异丁香酚这个神奇分子而引起的。

  异丁香酚的故事,让我们重新检视许多对世界造成深远影响的化合物。有些仍持续对人类健康与世界经济带来正面影响,有些则因为负面的用途,逐渐退出世界的舞台。无论如何,这些分子化合物或多或少都曾经在人类演化或文明发展的剧本里,扮演举足轻重的角色。

  撰写这本书的初衷,是想把分子结构与历史事件之间的微妙关系写成一篇篇有趣的故事,同时让大家知道,一些看似毫不相关的事件其实都是肇始於相似的化合物。另一方面,我们也想探究文明的发展,对於化学的依赖性到底有多高。如果我们能接受许多重要的历史事件其实是被分子—由两个或两个以上的原子依特定模式排列而成的化合物—这般微小的物质所牵动,我们就可以从一个全新的角度来看待人类文明的发展。即使只有一个键结—分子中连接原子的结构—的位置发生改变,都可能使物质的特性产生剧烈改变,继而影响历史的发展进程。因此,这本书不是要告诉你「化学的历史」,而是要让你认识「历史中的化学」!

(本文为《拿破仑的钮扣:17个改变历史的化学分子》部分书摘)

书籍资讯

书名:《拿破仑的钮扣:17个改变历史的化学分子》 Napoleon’s Buttons

作者:Penny Le Couteur、Jay Burreson

出版:商周出版

日期:2022

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