威廉·拉姆齊

拉姆齊最初研究有機化學，後來研究物理化學。在1874～1880年，主要從事吡啶及其衍生物的研究，並於1877年合成了吡啶。1880～1894年，主要研究液體的蒸氣壓、臨界狀態及表面張力與温度的關係。1894年他和瑞利合作，發現氬。1895年他將釔鈾礦置於硫酸中加熱，得到一種新惰性氣體，並和W.克魯克斯一起用光譜確定為元素氦，從而第一次在地球上找到所謂“太陽元素”。拉姆齊研究了氦和氬的性質，指出它們在週期系中屬於新的一族，並預言這一族中存在着其他元素。1898年他分餾液態空氣時發現了三種新的稀有氣體元素，命名為氖、氪、氙。1903年他和F.索迪證明鐳能產生氦。1910年他和W.格雷測定了氡的原子量，並確定了氡在週期系中的位置。拉姆齊因發現空氣中的稀有氣體元素並確定其在週期系中的位置而獲得1904年諾貝爾化學獎。拉姆齊的主要著作有《無機化學體系》、《大氣中的氣體》、《現代化學》、《元素和電子》等。

拉姆齊1852年10月2日的出生，給了他父母極大的歡喜。老拉姆齊和妻子結婚的時候，夫婦的年齡都已快四十歲了。他們認為自己已經沒有生育子女的希望了。但不久，拉姆齊太太的懷孕使他們欣喜若狂，果然第二年就生下了聰明可愛的小拉姆齊。父母對這個兒子寵愛有加，他們努力使拉姆齊受到良好的教育。拉姆齊從小喜歡大自然，喜歡音樂，愛讀書也愛收藏書，而且很喜歡學習外語，小拉姆的某些行動，使成年人感到吃驚。小拉姆經常坐在格拉斯哥自由聖馬太教堂裏，寂寞地好像是聽教師在講道。大人們不明白這位活潑好動的孩子，為什麼總能安靜的坐在這裏。“拉姆齊，你在幹什麼呀？”一次，一位鄰居在教堂裏又發現了拉姆齊，他手裏捧着一本厚厚的書，“你是在閲讀聖經嗎？”“是的，先生。”拉姆齊像個大人一樣彬彬有禮地説。這位鄰居湊過去一看，拉姆齊手裏捧的是聖經，但是卻並不是英文版的，而是法文版的。“小拉姆塞，你認識法文？”“學唄”。拉姆塞乾脆地回答，隨手指指身邊的另一本聖經説，“這還有德文版的呢”。這位鄰居非常驚歎，他沒想到拉姆齊小小年紀竟然是這麼一個愛學習的有心人。其實，拉姆塞到教堂來還有一個目的，教堂的窗子上按嵌着許多幾何圖形，他是要看一看，以便驗證一下在學校裏學的幾何定理呀。

拉姆齊自從上學開始，成績一直都保持在全優的水平，他的名氣越來越大，被人們稱為“神童”。

一天，拉姆齊象往常一樣去上學。到了學校，就有一位同學告訴他：“老師讓你去一趟他的辦公室”。拉姆齊急忙跑向老師的辦公室。“拉姆齊，請進來。”老師温和地請他過來。“有什麼事嗎？”“拉姆齊，以後我們不能經常相處了”。“為什麼？”拉姆齊愣住了。“是一個好消息，拉姆齊，我們接到了格拉斯哥學院的通知，他們已正式決定，破格錄取你升入他們學院就讀。”　“真的？”拉姆齊高興極了。“當然是真的，拉姆齊，向你表示祝賀，我們會想念你的”。“謝謝，我也會想念您的”。這個十四歲的大學生高高興興地回家了，把喜訊告訴給他親愛的爸爸媽媽。

升入大學後，拉姆齊繼續刻苦鑽研。他這時已對化學產生了濃厚的興趣，雖然學院裏還沒有開這門課，但這並不妨礙他進行各種各樣有趣的化學試驗。他的同班同學菲夫後來這樣回憶拉姆齊剛入大學時的情形：“拉姆齊剛入大學時，才十四歲，我們還沒學化學，但他一直在家中做各種實驗。實驗是在卧室中做的，他的卧室四處都放着藥瓶，瓶裏裝着酸類、鹽類、汞等等。那時我們剛剛認識，印象中他對買化學藥品和化學儀器很在行。下午，我們常在我家會面，一起做實驗。如製取氫、氧，由糖制草酸等。我們還自制了許多玻璃用具，自制了本生燈，拉姆塞是製造玻璃儀器的專家，當時除了燒瓶和回頸甑以外，所有的儀器，都是自制的。”

威廉·拉姆齊居住在白金漢郡的海威科姆，直至1916年7月23日因鼻癌去世。海威科姆有一所建於1976年的中學為紀念威廉·拉姆齊而被命名為“威廉·拉姆齊爵士中學”（Sir William Ramsay School）。

1887年起，威廉·拉姆齊到倫敦大學學院擔任化學系主任。他一生最著名的研究成果正是出自這一時期。1885年至1890年間，他發表了幾篇關於氮氧化物的重要論文。這些研究為他後來更傑出的成果奠定了基礎。

1894年4月19日傍晚，拉姆齊參加了瑞利舉辦的一個講座。瑞利此前發現用亞硝酸銨分解法得到的氮氣與從空氣中提取到的“氮氣”具有不同的密度。瑞利與拉姆齊討論後決定共同探索這一現象的原因。他們立即在各自的實驗室裏對此展開研究，並幾乎每天保持聯絡，互相通報工作的進展情況。同年8月，拉姆齊和瑞利宣佈發現氬元素。1895年，他從釔鈾礦中分離出氦，證明了這種之前僅被法國天文學家皮埃爾·讓森在太陽光譜中觀測到的元素在地球上也存在，隨後的幾年，拉姆齊又相繼發現了氖、氪和氙。1903年，他與弗雷德裏克·索合作在鐳放射中探測到氦。1910年，他與羅伯特·懷特洛-格雷一起分離出氡，並測定其密度為已知氣體中最高。

1904年，因為“發現空氣中的惰性氣體元素，並確定它們在元素週期表中的位置”，威廉·拉姆齊被授予諾貝爾化學獎。

1870年，拉姆齊大學畢業。畢業後，去德國海德里拜本生為師，繼續學習。一年以後，由本生推薦到帝賓根大學繼續深造，在那裏獲得了博士學位。1880年，他被布里斯托爾學院聘為化學教授，兩年後，擔任了該院的院長 這個時候，另一位英國化學家瑞利正在致力於研究空氣的成分，他經過極為精密的定量分析發現，由氨製得的氮，總比由空氣製得的氮輕千分之一，反覆研究不得其解。於是，他將這一研究事實，刊登在英國“自然界”刊物上，希望有人能解答出這個問題。

拉姆齊發現這篇文章後，徵得了瑞利的允許，也開始研究大氣中氮的成分。他研究的方法是讓空氣在紅熱的鎂上通過，這樣鎂和空氣中的氧和氮產生反應，足夠的鎂就等於吸收了空氣中的氧和氮，經過反覆試驗空氣體積的八十分之七十九都已被吸收，只餘下八十分之一。“這剩餘的氣體會不會是氮的一種變種呢？”拉姆齊這樣考慮。但經過精密的光譜分析發現，餘下的氣體，除了氮的譜線外，還存在着紅色和綠色各種譜線，這些紅綠線決不可能是氮的。那就只剩下一種可能：空氣中還存在另一種不為人知的氣體。這種氣體含量極少，而且性質極不活潑，不易與其他物質發生作用，所以人們一直沒有發現它。

1894年5月24日，拉姆齊給瑞利寫了封信，説明了自己的研究發現和推斷。同年8月7日他又給瑞利去了一封信：“我想最好用我們兩個人的名義發表”。這樣，在英國科學協會的大會上，他們兩個人一起宣佈，發現了一種惰性氣體。這個消息震動了參加大會的學者們，經大會主席提議，給這種新氣體定名為“氬”，意思是“懶惰的氣體”。

元素氬發現以後，拉姆齊在他開發的領域繼續深入研究。他把瀝青鈾礦經無機酸處理之後，製得一種新氣體。他把新氣體先封入一個真空管，然後做光譜分析。在分光器上他看到了氬的光譜。“原來還是這個懶惰的氣體”，拉姆齊泄氣地説。忽然，光譜上又出現了一種深黃色的明線，光輝燦爛。這是什麼？他精神一振，仔細觀察了一番，認為，這種光譜雖和鈉的光譜有相似之處，但並不重合，決不會是同一種物質，極有可能又是一種新的元素！拉姆齊馬上把這個現象拍電報告訴了另一位科學家克魯克斯，直到星期六早晨。克魯克斯的電報終於回來了，經研究確定，這是另一個惰性氣體——氦。氦的發現給了拉姆塞很大的激勵，他和特拉弗斯合作，繼續研究，相繼又發現了氪、氖和氙。他們設法取得了1升的液態空氣，然後小心地分步蒸發，在大部分氣體沸騰而去之後，遺下的殘餘部分，氧和氮仍佔主要部分。他們進一步用紅熱的銦和鎂吸收殘餘部分的氧和氨，最後剩下25毫升氣體。他們把這25毫升氣體封人玻璃管中，來觀察其光譜，看到了一條黃色明線，這條線比氦線略帶綠色，另有一條明亮的綠色譜線。“這絕不是已知元素的譜線”。拉姆齊説。特拉弗斯表示同意。他們被新發現鼓舞着，當晚就測定了這種氣體的密度、原子量，為此，他們一直工作到深夜。“給它起個什麼名字呢？這個隱藏極深的傢伙”。“就叫做‘氪’吧”。“氪”在英語中是“隱藏”的意思。“哎呀！”特拉弗斯忽然驚叫了一聲。“怎麼啦？”拉姆齊以為發生了什麼事。“真是糟糕”，特拉弗斯捶着腦袋説，“明天，不，已經是今天了，我要舉行博士論文答辯，我竟然給忘了。”拉姆塞笑起來：“這可真是一件糟糕的事，特拉弗斯，快去休息一會吧！”

氖是在氪的基礎上發現的，他們用減壓法繼續分餾殘餘的氣體，收集了從氬氣中揮發出的部分，這部分氣體具有極壯麗的光譜，帶着許多條紅線，許多淡綠線，還有幾條紫線、黃線，非常明顯。在高度真空裏，它甚至還閃着磷光。他們深信又發現了一種新氣體。“這種景象真是美麗極了。過去兩年的努力看來沒有白費。我敢打賭，只要看過這種景象，任何人都會永遠銘記。”特拉弗斯説。“是的，世界上沒有別的東西，能比它發出更強烈的光來。”拉姆塞同意他的意見。拉姆齊有一個十三歲的兒子名叫威利。他得知父親又發現了新氣體，就對父親説：“您打算怎麼稱呼它呢？”拉姆齊反問兒子：“你有什麼主意嗎？”“我倒喜歡NOVE這個詞。”威利説。

“嗯，NOVE，不錯，不過，NEON是不是更好一些？它們的意思是一樣的。”這樣，1898年6月，新發現的氣體有了它的名稱：氖。它含有“新奇”的意思。

1898年7月12日，拉姆齊又發現了另外一種惰性氣體，命名為“氙”，含有“陌生者”的意思。

拉姆齊在科學上作出了重大發現，成為一名舉世聞名的化學家，他同時還是一位優秀的語言學家。由於從小認真學習，他精通英、法、意、德、荷等多種語言，被譽為“科學界中最優秀的語言學家”。 他平時談吐十分恢諧，幽默，妙趣橫生。一次他外出旅行，車廂裏的旅伴是三個律師，他們搖動三寸不爛之舌，一路上不停地聒噪，惹得拉姆塞煩心不已，回來後，他談起這次旅行，説道：“我和旅伴們成了一個項可怕的化合物，一不小心就會發生爆炸。你想，三個無事生非的律師，再加上我這個危險的化學家，這不是三氯化氮嗎？隨時都會發生爆作的！”

拉姆齊也曾告誡他的學生，做學問應當“多看、多學、多試驗，如果取得成果，絕不炫耀。學習和研究中要頑強努力，一個人如果做不到‘三多’，而是‘兩怕’，怕費時，怕費事，則將一事無成”。

1：《無機化學體系》

2：《大氣中的氣體》

3：《現代化學》

4：《元素和電子》