没有什么比认为我们的科学观点是最终的、大自然中没有奥秘、我们的成就已经完成、没有新的世界可以征服的想法,对人类思想进步的威胁更大。
第一代准男爵汉弗里·戴维爵士是康沃尔郡的化学家和发明家,他最为人所知的是通过使用电力首次分离了一系列元素:1807年的钾和钠,以及次年的钙、锶、钡、镁和硼,同时他还发现了氯和碘的元素性质。戴维还研究了这些分离过程中涉及的力量,开创了电化学这一新领域。
1799年,他进行了氧化亚氮的实验,惊讶于它如何使他发笑,因此他给它起了个昵称"笑气",并在他的著作中描述了它在手术中缓解疼痛的潜在麻醉特性。他还发明了戴维灯和一种早期的电弧灯形式。
戴维是准男爵、皇家学会主席(PRS)、爱尔兰皇家学会成员(MRIA)和地质学会会士(FGS)。贝采利乌斯将戴维1806年的贝克里安讲演《论电的某些化学作用》称为"有史以来最丰富化学理论的回忆录之一"。
教育、学徒和诗歌
戴维于1778年12月17日出生在大不列颠王国康沃尔郡彭赞斯,是木雕工人罗伯特·戴维和他的妻子格蕾丝·米莱特的五个孩子中最年长的。戴维的哥哥约翰写道,他们家乡的社会特征是"对超自然和怪异事物几乎无限的信任……在中产阶级和高等阶级中,对文学品味甚少,对科学的品味更少……狩猎、射击、摔跤、斗鸡,通常以酗酒告终,是他们最高兴的事"。六岁时,戴维被送到彭赞斯的语法学校。三年后,他的家人搬到了卢德根附近的瓦费尔,随后在学期间,戴维与他的教父以及后来的监护人约翰·唐金住在一起。1793年离开彭赞斯语法学校后,唐金支付了戴维在1793年参加特鲁罗语法学校的费用,在卡德魏博士的指导下完成他的教育,卡德魏在给戴维斯·吉尔伯特的信中冷淡地说:"我看不出他后来如此杰出所具备的才能。"然而,戴维通过写诗、情人节贺卡和讲述《一千零一夜》的故事来娱乐他的同学们。在给母亲的信中反思他的学生时代,戴维写道:"学习自然是真正的快乐;那么不幸的是在大多数学校里它成为了痛苦。"戴维说:"我认为幸运的是我在小时候基本上被放任自流,没有遵循特定的学习计划……我所成为的一切都是我自己造就的。"戴维的哥哥称赞他的"天生活力":"无疑地,属于他思想的是真正的天才品质,或那种使其拥有者超越众人的智力力量。"
戴维的父亲在1794年去世后,唐金将他作为学徒介绍给约翰·宾厄姆·博尔拉塞,一位在彭赞斯执业的外科医生。戴维的契约日期为1795年2月10日。在药剂师的药房里,戴维成为了化学家,并在唐金家的顶楼里进行了他最早的化学实验。戴维的朋友们说:"这个男孩汉弗里真是无可救药。他会把我们都炸上天。"他的姐姐抱怨腐蚀性物质对她衣服造成的破坏。戴维由一名难民神父教授法语,1797年他阅读了拉瓦锡的《化学基础论》:他未来的大部分工作可以看作是对拉瓦锡工作和法国化学家统治地位的反应。
作为诗人,戴维创作了一百六十多首手稿诗歌,其中大多数出现在他的个人笔记本中。他的大多数书面诗歌未曾发表,他选择与几个朋友分享其中的一些。他有八首已知的诗歌被发表。他的诗反映了他对自己职业生涯的看法,以及他对人类生活某些方面的认知。他写了有关人类努力和生活的各个方面,如死亡、形而上学、地质学、自然神学和化学。
约翰·艾顿·帕里斯评论说年轻的戴维创作的诗歌"带有崇高天才的印记"。戴维现存最早的诗歌《天才之子》创作于1795年,带有通常的青年幼稚特征。随后几年创作的其他诗歌,特别是《论山湾》和《圣米迦勒山》,是描写性诗歌,展现了敏感性但没有真正的诗歌想象力。戴维在1796年左右创作的三幅画作已被捐赠给彭赞斯的彭利豪斯博物馆。其中一幅是从古瓦尔上方的景观,展示教堂、山湾和山峰,另外两幅描绘苏格兰洛蒙德湖。
在17岁时,他与他的贵格会朋友和导师罗伯特·邓金讨论了热的物质性问题。邓金说:"我告诉你,汉弗里,你是我这辈子见过的最爱争辩的人。"有一个冬天,他带戴维去拉里根河,向他展示摩擦两块冰板产生足够的能量使其熔化,以及运动停止后,这些碎片通过冻融粘合在一起。这是戴维在皇家学院讲堂展示的一个类似实验的粗糙形式,引起了相当大的关注。作为皇家学院的教授,戴维重复了许多他从他的朋友和导师罗伯特·邓金那里学到的巧妙实验。
尽管他最初开始随意地创作诗歌,作为他对自己职业生涯和总体生活观点的反映,但他最后的大多数诗歌都集中在永生和死亡上。这是在他开始经历健康衰退以及健康和职业衰落之后。
早期科学兴趣
戴维斯·吉迪在彭赞斯见到了戴维,他不小心在博尔拉塞医生房屋的半门上摇晃,对他的谈话感兴趣,邀请他来到他在特雷德雷亚的房子,并提供使用他的图书馆。这导致了与住在黑尔铜屋的爱德华兹医生的介绍。爱德华兹是圣巴塞洛缪医院学校的化学讲师。他允许戴维使用他的实验室,可能还引导他注意黑尔港的闸门,这些闸门由于铜和铁在海水影响下的接触而快速腐蚀。当时还不理解原电池腐蚀,但这种现象为戴维随后关于船舶铜层护板的实验做好了准备。詹姆斯·瓦特之子格雷戈里·瓦特来彭赞斯静养,在戴维家住宿期间成为了朋友,并给予他化学方面的教导。戴维认识韦奇伍德家族,他们在彭赞斯过了一个冬天。

托马斯·贝多斯和约翰·海尔斯通在普鲁同假说和海王星假说的相对优点上进行了地质学争论。他们一起旅行,由戴维斯·吉尔伯特陪同考察康沃尔海岸,与戴维相识。建立了布里斯托"气体学院"的贝多斯需要一位助手来监督实验室。吉尔伯特推荐了戴维,1798年格雷戈里·瓦特向贝多斯展示了这位年轻人关于热和光的研究,随后贝多斯在《西乡贡献》第一卷中发表了这些研究。经过主要由吉尔伯特进行的长时间谈判,戴维太太和博尔拉塞同意了戴维的离开,但唐金希望他留在家乡做外科医生,当他发现戴维坚持去见贝多斯医生时,改了他的遗嘱。
1802年,汉弗里·戴维在皇家学院拥有当时世界上最强大的电池。利用它,戴维通过将电流通过一条薄的铂条产生了第一个白炽光,选择铂是因为这种金属的熔点极高。它既不够明亮也不够持久,无法实际使用,但演示了这一原理。到1806年,他能够向伦敦皇家学会展示一个更强大的电光形式。这是一种早期的电弧光,它通过两根木炭棒之间产生的电弧产生照明。
气体学院
1798年10月2日,戴维加入了位于布里斯托的气体学院。该机构的成立是为了调查人工空气和气体(实验或人工产生的气体)的医疗力量,戴维将监督各种实验。贝多斯医生和戴维达成的安排很慷慨,使戴维能够放弃所有对他父产业的要求,以支持他的母亲。他不打算放弃医学专业,决心在爱丁堡学习并毕业,但他很快开始用伏打电池填充机构的各个部分。在布里斯托生活期间,戴维认识了德勒姆伯爵,他是为了健康而住在机构里的住户,并与格雷戈里·瓦特、詹姆斯·瓦特、塞缪尔·泰勒·柯勒律治和罗伯特·骚塞成为了亲密的朋友,他们都成为了笑气(氧化亚氮)的常规使用者,戴维对其成瘾。这种气体首次由自然哲学家和化学家约瑟夫·普里斯特利在1772年合成,他称之为燃素化亚硝酸空气(见燃素说)。普里斯特利在《不同种类空气的实验和观察》(1775)一书中描述了他的发现,其中他描述了如何通过加热用硝酸浸湿的铁屑来生成"氮气减少"的方法。
詹姆斯·瓦特制造了一个便携式气体室,以便利戴维的氧化亚氮吸入实验。有一次这种气体与葡萄酒混合,以判断其作为宿醉治疗的效果,他的实验室笔记显示成功。这种气体在戴维的朋友和熟人中很受欢迎,他注意到它可能对执行手术有用。直到戴维去世几十年后,麻醉药才开始在医学和牙科中得到规则使用。
戴维精力充沛地投身于实验室工作,与安娜太太形成了一段长期的浪漫友谊。安娜是小说家玛丽亚·埃奇沃思的妹妹,她在散步和当地其他美景中充当他的向导。评论家莫里斯·欣德尔首次揭示了戴维和安娜为彼此写过诗。瓦希达·阿明已经抄写并讨论了许多在1803年至1808年间写给"安娜"的诗歌,以及一首给她婴儿的诗。1799年12月,戴维首次访问伦敦,扩大了他的朋友圈。戴维出现在威廉·戈德温的日记中,他们的第一次会面记录于1799年12月4日。
在气体实验中,戴维冒了相当大的风险。他对一氧化氮的呼吸,可能与口腔中的空气结合形成硝酸(HNO3),严重损伤了粘膜,在戴维试图吸入四夸脱"纯碳氢化合物"气体(一氧化碳)的实验中,他"似乎陷入消灭状态"。被送到户外后,戴维微弱地说:"我不认为我会死",但经过数小时疼痛症状才消退。戴维能够在蹒跚走出实验室进入花园时自己把脉,他在他的笔记中将其描述为"线状的,跳动极快"。

这一年《西乡文集》第一卷发行了。一半由戴维的论文组成:《论热、光及光的结合》、《论磷氧及其结合》、以及《论呼吸理论》。1799年2月22日,戴维写信给戴维斯·吉尔伯特:"我现在确信热质不存在,就像我确信光的存在一样。"在给吉尔伯特的另一封信中,4月10日,戴维告诉他:"我昨天有一个发现,证明了重复实验有多么必要。氮的气态氧化物(笑气)在纯净时是完全可呼吸的。只有当它含有亚硝酸气体时才有害。我找到了使其纯净的方法。"他说他呼吸了十六夸脱的气体长达近七分钟,它"绝对使我陶醉了"。由于戴维1799年对一些气体(包括笑气(氧化亚氮))的生理作用的实验,他变得越来越著名。除了他自己,他的热情实验对象包括他的诗人朋友罗伯特·骚塞和塞缪尔·泰勒·柯勒律治。
1799年期间,贝多斯和戴维出版了《物理和医学知识贡献,主要来自英格兰西部》和《论热、光及光的结合,附一种新的呼吸理论。论氧气的产生和有机体颜色的原因》。他们的实验工作很差,出版物受到了严厉批评。在后来的日子里,戴维后悔曾经发表过这些幼稚的假说,他随后将其称为"滥用天才的梦想,实验和观察的光辉从未将其引向真理"。
然而,这些批评导致戴维改进和完善了他的实验技术,在该机构度过的后期时间花费
