约翰·纽兰兹与八音律

约翰·纽兰兹是谁？

约翰·亚历山大·雷纳·纽兰兹（1837—1898）出生于伦敦，就读于皇家化学学院。他的母亲有意大利血统，1860 年他前往意大利，作为志愿者加入朱塞佩·加里波第的军队，参加统一意大利的战役。回到伦敦后，他从事分析化学工作，后来在制糖业担任化学师。

每隔第八种元素

从 1864 年开始，纽兰兹在《化学新闻》杂志上发表了一系列短文，把已知元素按原子量递增排列，并给每个元素一个位置编号。1865 年 8 月，他指出性质相似的元素往往相隔七个位置出现。锂是 2 号，钠是 9 号，钾是 16 号；同样的间隔把氟和氯、镁和钙联系起来。因为每隔第八种元素就重复第一种，他把这种规律比作音乐中的八度，称之为八音律。

我们现在知道为什么数出来是八了。当时稀有气体还没有被发现，所以每一段轻元素有七个成员，第八种元素开始下一段。

冷淡的反应

1866 年 3 月 1 日，纽兰兹向伦敦的化学会介绍了他的想法。听众并不信服。其中一位成员，物理学家乔治·凯里·福斯特，问纽兰兹是否试过按字母顺序排列元素，暗示几乎任何排列都会偶尔出现巧合。学会拒绝发表这篇论文，解释说不刊登纯理论性的工作。

八音律的问题出在哪里

批评者的怀疑确有根据。这一规律对轻元素直到钙都成立，但在那之后就崩溃了：铁与氧和硫排在同一行，钴和镍不得不共用氟和氯那一类中的同一个位置。在好几处，纽兰兹把两种元素挤进一个位置，而且他的表没有为尚待发现的元素留下空位。当下一个新元素出现时，就没有地方可放了。

终于得到认可

在门捷列夫 1869 年的周期表被接受之后，纽兰兹主张是他最先发现了周期规律，1884 年他把自己的论文汇集成书来阐述自己的主张。1882 年皇家学会曾把戴维奖章共同授予门捷列夫和洛塔尔·迈尔，1887 年又因纽兰兹发现了周期律而授予他同一枚奖章。

纽兰兹如今被视为元素周期表最重要的先驱之一。他给每个元素在序列中分配一个编号位置的想法，在 1913 年有了新的意义，那一年亨利·莫塞莱证明每种元素都有自己的原子序数。