רוברט בויל
רוברט בויל (25 בינואר 1627 – 31 בדצמבר 1691) היה פילוסוף טבע, כימאי, פיזיקאי, אלכימאי וממציא אנגלו-אירי. בויל נחשב כיום במידה רבה לכימאי המודרני הראשון, ועל כן לאחד ממייסדי הכימיה המודרנית ולאחד מחלוצי השיטה המדעית הניסויית המודרנית.
הוא ידוע בעיקר בזכות חוק בויל, המתאר את הקשר ההפוך בין הלחץ המוחלט לנפח של גז, בתנאי שהטמפרטורה נשמרת קבועה בתוך מערכת סגורה.
בין עבודותיו, "הכימאי הספקן" (The Sceptical Chymist) נחשב לספר יסוד בתחום הכימיה. הוא היה אנגליקני אדוק ומוערך גם בשל עבודותיו בתאולוגיה.
ביוגרפיה
### שנים מוקדמות
בויל נולד בטירת ליסמור במחוז ווטרפורד, בדרום הרחוק של אירלנד, כבן השביעי והילד הארבעה-עשר של הרוזן הראשון מקורק ("הרוזן הגדול מקורק") וקתרין פנטון. לורד קורק, שנודע אז פשוט כריצ'רד בויל, הגיע לדבלין מאנגליה בשנת 1588 במהלך ההתיישבות בטיודור באירלנד וקיבל מינוי כסגן מנהל נכסים. הוא צבר עושר עצום ואדמות רבות עד לזמן לידתו של רוברט, וקיבל את תואר הרוזן מקורק באוקטובר 1620. קתרין, אשתו, הייתה בתו של סר ג'פרי פנטון, מזכיר המדינה לשעבר של אירלנד, שנולד בדבלין ב-1539, ואליס וסטון, בתו של רוברט וסטון, שנולדה בליסמור ב-1541.
בילדותו גודל בויל על ידי מינקת, כפי שגודלו אחיו הגדולים. בויל קיבל שיעורים פרטיים בלטינית, יוונית וצרפתית, וכשהיה בן שמונה, בעקבות מות אמו, נשלח יחד עם אחיו פרנסיס לקולג' איטון באנגליה. חברו של אביו, סר הנרי ווטון, היה אז ראש הקולג'.
בתקופה זו שכר אביו מורה פרטי, רוברט קארו, שהיה בעל ידע באירית, כדי לשמש כמורה פרטי לבניו באיטון. עם זאת, "רק מר רוברט לעיתים חפץ בכך [באירית] והוא מעט התחיל בה", אך למרות "הסיבות הרבות" שנתן קארו כדי למשוך את תשומת ליבם לכך, "הם מתרגלים צרפתית ולטינית אך אינם מחבבים את האירית". לאחר שבילה מעל שלוש שנים באיטון, נסע רוברט לחו"ל עם מורה צרפתי. הם ביקרו באיטליה בשנת 1641 ונשארו בפירנצה במהלך החורף של אותה שנה כשהם לומדים את "הפרדוקסים של צופה הכוכבים הגדול", גלילאו גליליי הקשיש.
### שנים אמצעיות
רוברט חזר לאנגליה מיבשת אירופה באמצע 1644 עם עניין רב במחקר מדעי. אביו, לורד קורק, מת בשנה הקודמת והוריש לו את אחוזת סטאלברידג' בדורסט וכן אחוזות משמעותיות במחוז לימריק באירלנד שרכש. רוברט קבע אז את מגוריו בבית סטאלברידג', בין 1644 ל-1652, והקים מעבדה שבה ערך ניסויים רבים. מאותו זמן הקדיש רוברט את חייו למחקר מדעי ועד מהרה תפס מקום בולט בקרב קבוצת החוקרים, הידועה בשם "הקולג' הבלתי נראה", שהקדישו עצמם לטיפוח ה"פילוסופיה החדשה". הם נפגשו לעיתים קרובות בלונדון, לעיתים קרובות בקולג' גרשם, וחלק מהחברים קיימו פגישות גם באוקספורד. לאחר שביצע מספר ביקורים באחוזותיו האיריות החל מ-1647, עבר רוברט לאירלנד ב-1652 אך חש תסכול מחוסר יכולתו להתקדם בעבודתו הכימית. באחד המכתבים תיאר את אירלנד כ"מדינה ברברית שבה רוחות כימיות היו כה לא מובנות וכלים כימיים כה בלתי ניתנים להשגה, שהיה קשה להחזיק בה מחשבות הרמטיות כלשהן."
אול סולס, אוניברסיטת אוקספורד, מציג את סמל משפחתו של בויל באכסדרה של החצר הגדולה, מול סמל משפחת היל משרופשייר, קרוב לשעון שמש שתוכנן על ידי חברו של בויל, כריסטופר רן.
בשנת 1654 עזב בויל את אירלנד לאוקספורד כדי להמשיך בעבודתו בהצלחה רבה יותר. ניתן למצוא כתובת על קיר יוניברסיטי קולג', אוקספורד, ברחוב היי באוקספורד (כיום מיקומה של אנדרטת שלי), המסמנת את המקום שבו עמד אולם קרוס עד תחילת המאה ה-19. כאן שכר בויל חדרים מהרוקח העשיר שהיה בעל האולם.
בקראו בשנת 1657 על משאבת הוואקום של אוטו פון גריקה, הוא החליט, בסיועו של רוברט הוק, לתכנן שיפורים במבנה שלה. ה"מכונה הבויליאנית" (machina Boyleana) או ה"מנוע הפנאומטי" שלו הושלמו בשנת 1659.
בין המבקרים של הדעות שהוצגו בספר זה היה ישועי, פרנסיס ליין (1595–1675), ובעת שהשיב על התנגדויותיו הזכיר בויל לראשונה את החוק שנפח הגז משתנה ביחס הפוך ללחץ הגז, אשר בקרב דוברי אנגלית מכונה בדרך כלל חוק בויל, על שמו. האדם שניסח במקור את ההשערה היה הנרי פאוור בשנת 1661. בויל כלל בשנת 1662 התייחסות למאמר שכתב פאוור, אך ייחס אותו בטעות לריצ'רד טאונלי. ביבשת אירופה, ההשערה מיוחסת לעיתים לאדם מריוט, אם כי הוא לא פרסם אותה עד 1676 וכנראה היה מודע לעבודתו של בויל באותה עת.
בשנת 1663 הפך ה"קולג' הבלתי נראה" ל"חברה המלכותית של לונדון לשיפור הידע הטבעי", וכתב ההתאגדות שהעניק צ'ארלס השני, מלך אנגליה, מינה את בויל לחבר במועצה. בשנת 1680 הוא נבחר לנשיא החברה אך סירב לכבוד בשל מצפון בנוגע לשבועות.
הוא ערך "רשימת משאלות" של 24 המצאות אפשריות שכללו "הארכת חיים", "אמנות התעופה", "אור נצחי", "הפיכת שריון לקל וקשה במיוחד", "ספינה שתפליג בכל הרוחות, וספינה שלא תטבע", "דרך מעשית וודאית למציאת קווי אורך", "תרופות חזקות לשינוי או העצמת הדמיון, הערנות, הזיכרון ופונקציות אחרות ולהרגעת כאב, השגת שינה תמימה, חלומות לא מזיקים וכו'". כמעט כל ה-24 התגשמו.
בשנת 1668 עזב את אוקספורד ללונדון, שם התגורר בביתה של אחותו הבכורה קתרין ג'ונס, ליידי רנלא, בפול מאל. הוא ערך ניסויים במעבדה שהייתה לה בביתה והשתתף בסלון האינטלקטואלים שלה שהתעניינו במדעים. האחים קיימו "שותפות אינטלקטואלית לכל החיים, שבה אח ואחות חלקו תרופות רפואיות, קידמו את הרעיונות המדעיים זה של זו, וערכו את כתבי היד זה של זו." בני דורו הכירו רבות בהשפעתה של קתרין על עבודתו, אך היסטוריונים מאוחרים יותר השמיטו מההיסטוריה שלהם את הדיון בהישגיה ובקשר שלה לאחיה.
### שנים מאוחרות
בשנת 1669 בריאותו, שמעולם לא הייתה חזקה מאוד, החלה להתדרדר ברצינות והוא נסוג בהדרגה מהתחייבויותיו הציבוריות, הפסיק את התקשורת שלו עם החברה המלכותית, ופרסם את רצונו להיות פטור מקבלת אורחים, "אלא בהזדמנויות יוצאות דופן מאוד", בימי שלישי ושישי לפני הצהריים, ובימי רביעי ושבת אחר הצהריים. בזמן הפנאי שהושג כך הוא רצה "לגייס את רוחו, לסדר את ניירותיו", ולהכין כמה חקירות כימיות חשובות שהציע להשאיר "כסוג של מורשת הרמטית לתלמידים החרוצים של אותה אמנות", אך את טבען לא פרסם. בריאותו הפכה גרועה עוד יותר בשנת 1691, והוא מת ב-31 בדצמבר באותה שנה, שבוע בלבד לאחר מות אחותו, קתרין, שבביתה התגורר ושעימה חלק עיסוקים מדעיים במשך יותר מעשרים שנה. בויל מת משיתוק. הוא נקבר בחצר הכנסייה של סנט מרטין-אין-דה-פילדס, ודרשת הלוויה שלו נישאה על ידי חברו, הבישוף גילברט ברנט. בצוואתו הוריש בויל סדרה של הרצאות שנודעו כהרצאות בויל.
תרומות מדעיות
זכותו הגדולה של בויל כחוקר מדעי היא שהוא הוציא לפועל את העקרונות שפרנסיס בייקון דגל בהם ב"נובום אורגנום". עם זאת, הוא לא היה מצהיר על עצמו כחסיד של בייקון, או אכן של כל מורה אחר.
### דגש על ניסויים
בהזדמנויות רבות הוא מציין שכדי לשמור על שיקול דעתו לא משוחד ככל האפשר מכל תיאוריות הפילוסופיה המודרניות, עד שיהיה "מצויד בניסויים" שיעזרו לו לשפוט אותן. הוא נמנע מכל לימוד של המערכות האטומית והקרטזיאנית, ואפילו מה"נובום אורגנום" עצמו, אם כי הוא מודה ב"התייעצות חולפת" איתם לגבי כמה פרטים. שום דבר לא היה זר יותר למזגו המנטלי מאשר טוויית השערות. "אני, ... לא אוהב להאמין בשום דבר על סמך השערות, כאשר באמצעות ניסוי לא קשה מדי אני יכול לבדוק אם זה נכון או לא..."
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →הוא ראה ברכישת ידע מטרה כשלעצמה, וכתוצאה מכך, הוא זכה להשקפה רחבה יותר על מטרות החקירה המדעית מזו שנהנו ממנה קודמיו במשך מאות שנים. זה, עם זאת, לא אומר שהוא לא הקדיש תשומת לב ליישום המעשי של המדע, וגם לא שהוא בז לידע מעשי.
### פיזיקה וכימיה
משאבת ואקום
עבור בויל, למשאבת הוואקום של גריקה היו שתי מגבלות חשובות. ראשית, הריקון שלה דרש "עבודה מתמדת של שני גברים חזקים במשך שעות רבות", ושנית, "המקלט, או הזכוכית לריקון, המורכב מגלובוס שלם ובלתי מופרע ... מזכוכית ... עשוי כך, שלא ניתן להכניס לתוכו דברים". הוק בנה משאבה שניתן להפעיל על שולחן עבודה, ונפתחה בנוחות כדי להכניס נרות, עכברים, ציפורים, פעמונים, מטוטלות וחפצי מחקר אחרים. עם המשאבה של הוק, החל בויל סדרת ניסויים על תכונות האוויר. תיאור עבודתו של בויל עם המשאבה פורסם בשנת 1660 תחת הכותרת "ניסויים פיזיקו-מכניים חדשים, הנוגעים לקפיץ האוויר והשפעותיו".
כימיה
רוברט בויל היה אלכימאי; ומתוך אמונה שהטרנסמוטציה של מתכות היא אפשרות, הוא ערך ניסויים בתקווה להשיג זאת; והוא היה גורם מרכזי בהשגת הביטול, על ידי חוק המכרות המלכותי 1688 (1 Will. & Mar. c. 30), של החוק של הנרי הרביעי נגד הכפלת זהב וכסף, חוק הזהב והכסף 1403 (5 Hen. 4. c. 4). עם כל העבודה החשובה שביצע בפיזיקה, הכימיה הייתה המחקר המיוחד והאהוב עליו. ספרו הראשון בנושא היה "הכימאי הספקן", שפורסם ב-1661, שבו ביקר את "הניסויים שבאמצעותם ספאג'יריסטים וולגריים נוהגים לנסות להוכיח שמלח, גופרית וכספית הם העקרונות האמיתיים של הדברים". עבורו, הכימיה הייתה מדע הרכב החומרים, לא רק תוספת לאמנויות האלכימאי או הרופא.
יסודות, תרכובות וחלקיקי חומר
בויל אישר את ההשקפה על יסודות כמרכיבים הבלתי ניתנים לפירוק של גופים חומריים; ועשה את ההבחנה בין תערובות לתרכובות. הוא עשה התקדמות ניכרת בטכניקה של זיהוי מרכיביהם, תהליך שכינה במונח "אנליזה". הוא הניח עוד כי היסודות מורכבים בסופו של דבר מחלקיקים מסוגים וגדלים שונים, שאותם, עם זאת, לא ניתן היה לפרק בשום דרך ידועה. הוא חקר את כימיית הבעירה והנשימה, וערך ניסויים בפיזיולוגיה, שבהם, עם זאת, הוא הוגבל על ידי "רוך טבעו" שמנע ממנו ניתוחים אנטומיים, במיוחד ויויסקציות, למרות שידע שהם "מאלפים ביותר".
"אווירים מלאכותיים"
בסביבות 1670, לאחר שייצר את מה שידוע כיום כמימן, טבע בויל את המונח "אווירים מלאכותיים" (factitious airs). מלאכותי פירושו "מעשה ידי אדם, לא טבעי". מאוחר יותר, הכימאי והפיזיקאי האנגלי הנרי קוונדיש השתמש במונח "אוויר מלאכותי" כדי להתייחס ל"כל סוג של אוויר הכלול בגופים אחרים במצב לא אלסטי, ומיוצר משם על ידי אמנות".
חום
כמו הפילוסוף האנגלי פרנסיס בייקון, גלילאו גליליי ורוברט הוק לפניו, הצהיר בויל כי החום מורכב מתנועת החלקיקים הבלתי נראים המרכיבים את האובייקטים.
תרומות אחרות
בין עבודותיו ותרומותיו העיקריות לפיזיקה היו חוק בויל, גילוי התפקיד שממלא האוויר בהתפשטות הקול, ומחקרים על הכוח המתרחב של מים קפואים, משקלים סגוליים, כוחות שבירה, גבישים, חשמל, צבע והידרוסטטיקה.
תחומי עניין תאולוגיים
בנוסף לפילוסופיה, הקדיש בויל זמן רב לתאולוגיה, תוך שהוא מראה נטייה ברורה לצד המעשי ואדישות לפולמוסים שנויים במחלוקת. עם הרסטורציה של צ'ארלס השני, מלך אנגליה ב-1660, הוא התקבל בחיוב בחצר המלוכה וב-1665 היה מקבל את ראשות קולג' איטון אילו הסכים לקבל הסמכה לכמורה, אך הוא סירב לעשות זאת בנימוק שכתביו בנושאים דתיים יהיו בעלי משקל רב יותר אם יגיעו מאדם חילוני מאשר מכומר בשכר של הכנסייה.
יתרה מכך, בויל שילב את תחומי העניין המדעיים שלו בתאולוגיה שלו, מתוך אמונה שפילוסופיית הטבע יכולה לספק ראיות חזקות לקיומו של אלוהים. ביצירות כמו "דיון על הסיבות הסופיות של דברים טבעיים" (1688), למשל, הוא ביקר פילוסופים בני זמנו – כמו רנה דקארט – שהכחישו כי חקר הטבע יכול לחשוף הרבה על אלוהים. במקום זאת, בויל טען שפילוסופי טבע יכולים להשתמש בתכנון הנראה לעין בחלקים מסוימים של הטבע כדי להדגים את מעורבותו של אלוהים בעולם. הוא גם ניסה להתמודד עם שאלות תאולוגיות מורכבות באמצעות שיטות הנגזרות מהפרקטיקות המדעיות שלו. ב"כמה שיקולים פיזיקו-תאולוגיים על האפשרות של תחיית המתים" (1675), הוא השתמש בניסוי כימי הידוע כצמצום למצב בתולי כחלק מניסיון להדגים את האפשרות הפיזית של תחיית הגוף. לאורך הקריירה שלו, ניסה בויל להראות שהמדע יכול להעניק תמיכה לנצרות.
כדירקטור בחברת הודו המזרחית הוא הוציא סכומים גדולים בקידום הפצת הנצרות במזרח, ותרם בנדיבות לחברות מיסיונריות ולהוצאות תרגום התנ"ך או חלקים ממנו לשפות שונות. בויל תמך במדיניות לפיה התנ"ך צריך להיות זמין בשפת העם. גרסה בשפה האירית של הברית החדשה פורסמה ב-1602 אך הייתה נדירה בחייו הבוגרים של בויל. בשנים 1680–1685 מימן בויל באופן אישי את הדפסת התנ"ך, הן הברית הישנה והן החדשה, באירית. בהקשר זה, יחסו של בויל לשפה האירית היה שונה ממעמד ה"פרוטסטנט אסקנדנסי" באירלנד באותה עת, שהיה עוין בדרך כלל לשפה והתנגד במידה רבה לשימוש באירית (לא רק כשפת פולחן דתי).
לבויל הייתה גם פרספקטיבה מונוגניסטית לגבי מוצא הגזע. הוא היה חלוץ בחקר גזעים, והוא האמין שכל בני האדם, לא משנה כמה מגוונים ההבדלים הפיזיים שלהם, הגיעו מאותו מקור: אדם וחווה. הוא חקר סיפורים מדווחים על הורים שילדו לבקנים בצבעים שונים, ולכן הגיע למסקנה שאדם וחווה היו במקור לבנים ושהקווקזים יכולים ללדת גזעים בצבעים שונים. בויל גם הרחיב את התיאוריות של רוברט הוק ואייזק ניוטון על צבע ואור באמצעות הקרנה אופטית (בפיזיקה) לתוך שיח על פוליגנזה, תוך השערה שאולי הבדלים אלו נבעו מ"רשמים זרעיים". בהתחשב בכך, ניתן לראות שהוא חזה הסבר טוב לגוון העור בזמנו, בשל העובדה שכיום אנו יודעים שצבע העור נקבע על ידי גנים. כתביו של בויל מציינים כי בזמנו, עבור "עיניים אירופאיות", יופי לא נמדד כל כך בצבע העור, אלא ב"קומה, סימטריה נאה של חלקי הגוף, ותווי פנים טובים". חברים שונים בקהילה המדעית דחו את דעותיו ותיארו אותן כ"מטרידות" או "משעשעות".
בצוואתו סיפק בויל כסף לסדרת הרצאות להגנה על הדת הנוצרית מפני אלו שראה כ"כופרים ידועים לשמצה, כלומר אתאיסטים, דאיסטים, פגאנים, יהודים ומוסלמים", עם ההוראה שאין להזכיר מחלוקות בין נוצרים (ראו הרצאות בויל).
פרסים ותארים
כמייסד החברה המלכותית, הוא נבחר לעמית החברה המלכותית (FRS) בשנת 1663. חוק בויל קרוי על שמו. החברה המלכותית לכימיה מעניקה את פרס רוברט בויל למדע אנליטי, הקרוי על שמו. מדליית בויל למצוינות מדעית באירלנד, שהושקה בשנת 1899, מוענקת במשותף על ידי החברה המלכותית של דבלין והאייריש טיימס. בית הספר הקיץ רוברט בויל, שהושק בשנת 2012 ומאורגן על ידי המכון הטכנולוגי של ווטרפורד בתמיכת טירת ליסמור, נערך מדי שנה כדי לכבד את מורשתו של רוברט בויל.
עבודות חשובות
להלן כמה מעבודותיו החשובות יותר:
1660 – ניסויים פיזיקו-מכניים חדשים: הנוגעים לקפיץ האוויר והשפעותיהם
- 1662 – אליו מתווספת הגנה על הסבר המחבר לניסויים, נגד התנגדויותיהם של פרנציסקוס לינוס ותומאס הובס (נספח באורך ספר למהדורה השנייה של ניסויים פיזיקו-מכניים חדשים)
- 1663 – שיקולים הנוגעים לתועלת של פילוסופיית טבע ניסויית (בעקבותיה חלק שני ב-1671)
- 1664 – ניסויים ושיקולים הנוגעים לצבעים, עם תצפיות על יהלום שזוהר בחושך
- 1665 – ניסויים ותצפיות חדשות הנוגעים לקור
- 1666 – מקור הצורות והאיכויות על פי הפילוסופיה הקורפוסקולרית. (המשך עבודתו על קפיץ האוויר הדגים כי הפחתה בלחץ הסביבה עלולה להוביל להיווצרות בועות ברקמה חיה. תיאור זה של צפע בוואקום היה התיאור המתועד הראשון של מחלת דקומפרסיה.)
- 1669 – המשך לניסויים פיזיקו-מכניים חדשים, הנוגעים לקפיץ ולמשקל האוויר, והשפעותיהם
- 1670 – מסות על האיכויות הקוסמיות של דברים, הטמפרטורה של האזורים התת-קרקעיים והתת-ימיים, קרקעית הים, וכו' עם מבוא להיסטוריה של איכויות מסוימות
- 1673 – מסות על הדקות המוזרה, היעילות הגדולה, הטבע הנחרץ של פליטות
- 1674 – שני כרכים של מסות על מליחות הים, חשדות לגבי המציאות הנסתרת של האוויר, קור, מגנטים שמימיים
- 1674 – הערות על הבעיות של מר הובס על הריק (Animadversions upon Mr. Hobbes's Problemata de Vacuo)
- 1676 – ניסויים והערות על המקור המכני או הייצור של איכויות מסוימות, כולל כמה הערות על חשמל ומגנטיות
- 1678 – תצפיות על חומר מלאכותי שזוהר ללא כל הארה קודמת
- 1682 – ניסויים ותצפיות חדשות על ה-Icy Noctiluca (המשך נוסף לעבודתו על האוויר)
- 1684 – זיכרונות להיסטוריה הטבעית של דם האדם
- 1685 – זיכרונות קצרים להיסטוריה הניסויית הטבעית של מים מינרליים
- 1686 – חקירה חופשית במושג הטבע המקובל בוולגריות
- 1691 – ניסויים ותצפיות פיזיקליות (Experimenta et Observationes Physicae)
בין כתביו הדתיים והפילוסופיים היו:
- 1648 (1659) – כמה מניעים ותמריצים לאהבת אלוהים, הידוע לעיתים קרובות לפי כותרתו הרצה "אהבה סרפית", שנכתב ב-1648, אך לא פורסם עד 1659
- 1663 – כמה שיקולים הנוגעים לסגנון כתבי הקודש
- 1664 – מצוינות התאולוגיה בהשוואה לפילוסופיית הטבע
- 1665 – הרהורים מזדמנים על נושאים שונים, שלעגו להם סוויפט ב"מדיטציה על מקל מטאטא", ובאטלר ב"הרהור מזדמן על ד"ר צ'רלטון הממשש את הדופק של כלב בקולג' גרשם"
- 1675 – כמה שיקולים על האפשרות ליישב בין תבונה לדת, עם דיון על האפשרות של תחיית המתים
- 1687 – מות הקדושים של תאודורה ושל דידימוס, מקור מרכזי לאורטוריה של הנדל "תאודורה"