文獻館:舒爾茲博士發現了「暗光物質」(1727)


誰是「攝影術第一人」始終是個爭論不休的議題。我們知道「暗箱」的發明早於攝影,而「攝影」究竟是「光所致的素描」(但可能會消失),還是攝影有必要「固定」光所致的素描(不會消失),在攝影史上也有兩派說法。談到攝影史前史就有必要寫入舒爾茲(Schulze)這號人物,但由於舒爾茲的一手資料是拉丁文,我也無法直接找到文獻,所以這篇文章是選自 1903 年,利奇菲爾德(Litchfield)所撰之《韋奇伍德:第一位攝影家》專書,其中的附錄有完整的舒爾茲報告之英譯。



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AN ALLEGED DISCOVERY OF PHOTOGRAPHY IN 1727

據稱在 1727 年發現攝影術

我稱韋奇伍德(Wedgwood)為第一位攝影師(採用多位作家使用的說法),因為據我們所知,他是第一個構思並實踐利用光的作用來獲得物體影像的人。然而,稱他為攝影術的發明者是不準確的,因為他的嘗試並未完全成功。但兩位權威作者(已在本文中提及),埃德博士(Dr. Eder)和席因德爾先生(Herr Schiendel),將“攝影術發明者”的稱號授予了約翰·赫爾曼·舒爾茨(John Hermann Schulze),一位比韋奇伍德出生早許多年的德國大學教授。他們之所以這樣做,是基於舒爾茨的一篇回憶錄,該回憶錄描述了他偶然發現光對銀鹽的變暗作用的實驗,這一發現發生在1727年或更早。然而,這篇回憶錄表明,舒爾茨並未做任何或想到任何可以恰當稱為“攝影”的東西,他僅僅觀察到(也許是第一個觀察到)一個事實,而這個事實在大約一個世紀後成為攝影過程的基礎。

舒爾茨以一種有趣的方式講述了他的故事,摘錄可能會對他的意圖產生誤導,因此我在此附上整篇回憶錄的翻譯。*

這篇回憶錄刊登在1727年的《凱撒學院交易》中。該卷的完整標題為:“《Acta Physico-Medica Academia Caesarea Leopoldino-Carolina Natura Curiosorum exhibentia Ephemerides sive Observationes Historias et Experimenta celeberrimis Germania et exterarum regionum viris habita et communicata》”,出版地:紐倫堡,年份:公元1727年。

約翰·赫爾曼·舒爾茨,1687年出生於薩克森的科爾迪茨(Kolditz),在他那個時代是相當知名的人物,主要以語言學家、語言學者和古代醫學史學家而聞名。他是法蘭克尼亞阿爾特多夫大學(University of Altdorf)的解剖學教授,同時也是希臘語和阿拉伯語教授,後來成為哈雷大學(Halle)的雄辯術和古物學教授。他於1744年去世。

* 關於這個問題的一篇論文,包括這裡給出的翻譯,已於1898年10月由我在英國皇家攝影學會(Royal Photographic Society of Great Britain)的“技術會議”上宣讀(見1898年11月30日的《攝影期刊》)。在當時的討論中,與會成員表達的觀點與我一致。

AN OBSERVATION BY MASTER DOCTOR JOHN HENRY SCHULZE. SCOTOPHORUS DISCOVERED INSTEAD OF PHOSPHORUS, OR A CURIOUS EXPERIMENT ON THE EFFECT OF THE SUN’S RAYS.” (OBSERVATIO CCXXXIII.)

約翰·亨利·舒爾茨博士的觀察:發現「暗光物質」而非「發光物質」,或關於太陽光線作用的奇妙實驗(觀察記錄 CCXXXIII)

* AI 譯註:“SCOTOPHORUS”翻譯為“暗光物質”,因為該詞源自希臘語,意為“承載黑暗”或“對光敏感的物質”,與“PHOSPHORUS”(發光物質)形成對比,反映了舒爾茨實驗中發現的物質對光的反應特性。

我們常常在無意中發現那些有意或有計劃地尋找時幾乎無法發現的事物。就在我專注於一項研究時,我意外發現了一些我未曾期望的東西。是否值得將整個故事分享給其他好奇的人,並留給他們進一步討論,這由仁慈的讀者自行判斷。公正的評判者會原諒我標題的隨意。我將這一實驗稱為“暗光”(scotophoric)的唯一原因是它向我展示了變暗的效果。與“博洛尼亞石”(Bologna stone)從太陽光線中吸收光不同,我的這種混合物在陽光下會變暗,呈現出暗淡的顏色。但我認為,這種變暗的真正原因與發光物質發出的光一樣,值得自然哲學家深入探究。

大約兩年前,我在閱讀關於發光物質的各種資料時,想到要研究“鮑德溫過程”(Baldwin process)。* 當時我手邊恰好有一些含微量銀粒的濃硝酸(aqua fortis),其銀含量大約是將金與銀分離所需的量。我用這種濃硝酸來浸透白堊(chalk),正如鮑德溫實驗所要求的那樣。我在一個敞開的窗戶旁進行這項實驗,當時陽光正強烈地照進窗內。我驚訝地發現,表面的顏色變成了深紅色,略帶紫色。但更令我驚訝的是,盤子中未被陽光照射的部分完全沒有顯示這種顏色。

看到這一現象,並認為它值得進一步探究,我便暫時放下鮑德溫實驗,轉而專注於這個(可以說是)製造暗色的實驗,以解釋顏色變化的原因。由於不確定該遵循什麼計劃,我將浸透的白堊分成兩部分,其中一部分放入一個我們常用來分配液體藥劑的圓形長瓶中。為了更方便地將濃稠的混合物裝入瓶中,我開始加入更多濃硝酸。但由於濃硝酸引起了過多的沸騰並開始溶解白堊,我加入了一些水來抑制這種反應。隨後,我將玻璃瓶放置在暴露於陽光下的地方。僅僅幾分鐘後,我看到玻璃瓶被陽光照射的一側顯示出相似的顏色,即深紅色偏藍色。其餘的混合物我留在盤中,暴露於陽光和光線之下直至乾燥,並注意到有色表面在數天內保持不變,直到這些物質在進一步的實驗中被用完。

* 鮑德溫(Baldwin)約於1677年發現了一種後以其名字命名的磷光物質,與“博洛尼亞”磷光物質不同。這種物質是通過將白堊溶於濃硝酸中製成的。

我將這一發現展示給來訪的朋友,以了解他們的看法。有些人認為這種變暗的顏色是由熱量引起的。為了確定這種效果是否來自熱量,我們進行了多項試驗。首先,我們將玻璃瓶靠近明亮的火焰,使其變得相當熱,但放置的位置確保未被陽光照射且無任何顏色的部分面向火焰。這一操作並未引起顏色變化,儘管玻璃瓶已熱到幾乎無法用手觸碰。

這足以證明此處的現象與熱量無關,因此我略過了為此目的進行的其他實驗。但為了更清楚地證明並向他人展示這種暗色是由陽光而非其熱量引起的,我搖晃了玻璃瓶,將瓶底的白堊沉澱物與頂部的液體徹底混合,使顏色差異完全消失。在這種狀態下,我將液體(如果可以這樣稱呼這種混合物)分成兩份,決定將其中一份放入不受陽光照射的黑暗處,另一份則保留用於新的實驗。於是,我將前者置於陽光下,並從瓶口到瓶底繫上一根細線,將暴露於陽光的一側大致分成兩半,然後在非常炎熱的陽光下放置數小時,不讓任何人觸碰或干擾。移除細線後,我們驚喜地發現,被細線覆蓋的部分與未被陽光照射的瓶背呈現相同的顏色。我們用馬毛、人類頭髮和極細的銀絲重複了同樣的實驗,結果相同;這毫無疑問地證明,顏色的變化完全取決於陽光,而與熱量,甚至太陽的熱量,毫無關聯。

我進一步進行了相反的實驗,即每當我想重複實驗時,我會將液體混合,使其顏色均勻,並用不透明物體覆蓋玻璃瓶的大部分,只留下一小部分自由暴露於光線之下。我多次在紙上寫下單詞或整句話,然後用鋒利的刀小心地將墨跡部分裁剪出來,用蠟將這樣穿孔的紙張粘在玻璃瓶上。不久,陽光通過紙上的孔隙照射到玻璃瓶的一側,在白堊沉澱物上精確而清晰地“寫下”了這些單詞或句子,以至於許多對此類事物感興趣但不知實驗本質的人,將這一結果歸因於各種巧妙的技藝。

我提到過,我保留了浸透白堊的乾燥部分。我發現,只要將其自由暴露於陽光下,顏色就會迅速改變,且這種變化無法歸因於熱量,而完全是由光線引起的。我還提到,我將另一瓶相同的物質放在黑暗處。每次檢查時,這瓶物質始終保持相同的白色,沒有一絲顏色變化的痕跡。正如我常發現,用濃硝酸(aqua fortis)製成的銀溶液在完全黑暗的環境中不會變暗,而一旦暴露於陽光,就會呈現深紅色,並隨後逐漸轉為藍色。

我意識到,還需探究所述效果原因的問題。但我當時認為,所有結果都源於白堊(chalk)與濃硝酸(aqua fortis)混合的效應,因此開始理論化光對這些物質的作用;我完全沒有想到,我使用的濃硝酸已被改變,或者如我們常說的,已被少量銀粒“沉澱”。因此,我能重新進行這些實驗實屬幸運。我手邊有一些極具滲透性的發煙硝酸(fuming spirit of nitre),這是用於製備硫酸(oil of vitriol)的材料。為了避免完全溶解白堊,我用大量水稀釋了這種硝酸,然後開始浸透白堊。然而,儘管我在最明亮的陽光下進行這一實驗,卻絲毫未見之前觀察到的顯著顏色變化。因此,我嘗試使用藥房出售的濃硝酸進行實驗,結果與使用發煙硝酸時相同,並非我所預期的。這使我回想起,最初使用的濃硝酸因含有銀粒而產生了這些現象。

於是,我更仔細地探究此事。我將一部分銀溶於濃硝酸中,用水稀釋溶液,並如前所述浸透白堊。同樣的現象再次出現,但這次顏色更為明顯,因為浸透液體中含有更多的銀粒。事實上,我記得當我用含足量銀的濃硝酸重複實驗,形成完全溶液時,即使是未被陽光直射的玻璃瓶部分,也很快因反射光線而呈現出明顯的黑色調。我將同樣的溶液(但用清水稀釋且未混入白堊)置於面向陽光的窗戶中,發現液體同樣產生了暗色。

為了更確切地證明所述效果是由陽光引起的,我將一瓶混合物置於能接收平面鏡反射陽光的位置,很快就發現,在這種條件下,所有結果與直接置於陽光下的情況一樣。我同時發現,為了謹慎進行實驗,瓶中的混合物必須放置在沒有任何物體在其後方反射陽光的位置。我記得有一次,我在夜間將一瓶混合物置於一個直到下午才會受到陽光照射的窗戶中。但對面有一棟房子,最近剛塗上了一層極白的灰泥,這層灰泥將早晨的光線強烈地折射進我的房間。我在早晨檢查瓶子時,發現了慣常的顏色。此後,我經常將瓶子放置在面向陽光照射的明亮牆壁的位置,而不直接受任何陽光直射。我發現瓶子仍會顯示出慣常的顏色,雖然比使用鏡子反射光線時變化較慢。

我使用白堊粉(powdered chalk)純屬偶然,因為正如我所述,我的本意是製備鮑德溫磷光物質(Baldwin’s phosphorus)。但我認為,若有人選擇用其他白色物質(如鹿角粉[hartshorn]、白鎂[magnesia]等)替代白堊,也無甚差別。我自己曾在同樣的實驗中使用鉛白(ceruss of lead),結果幾乎相同。但這似乎不太方便,因為鉛白更容易黏附在瓶壁上,且沉降到底部的速度較慢,即使長時間靜置後,也較難與液體均勻混合——而這種混合的便利性對於去除已產生的顏色以進行新實驗是必要的。

若有人希望在幾分鐘內看到效果,可使用聚光鏡(burning-glass)將陽光聚焦於裝滿混合物的瓶子上;但需注意,不要將瓶子恰好置於焦點上,而應稍稍偏離焦點。這樣,他將立即看到瓶內混合物的顏色明顯變暗。

這是對多次重複實驗的簡要記述。若我能對現象原因感到滿意,我會進一步補充相關解釋。無論如何,我們至少可以認為,陽光及其熱量的作用與廚房火焰的效果截然不同,這一點已得到證明。我進一步認為,我的這項實驗或許可用於檢測礦物或金屬中是否含有銀,因為至今尚未觀察到其他金屬或礦物在類似處理下產生相同現象。我也不絕望於這項實驗能引導好奇的自然探究者發現其他有用的結果。因此,我毫不猶豫地公開將其提交給比我更博學的人士進行進一步檢驗。

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讀到舒爾茨(Schulze)的記述後,若有人認為這表明他是“攝影術的發現者”,實在令人費解。顯然,他獨自發現了銀鹽在陽光下會變暗的事實;但在他的文章中,沒有一個字暗示他有利用這一事實來獲得物體圖像或表徵的想法,而這當然是攝影術的核心理念。他只提出了一個實際應用建議,即這一發現可能用於檢測合金中是否含有銀。

埃德博士(Dr. Eder)在描述舒爾茨的實驗後,引用了原文中關於裁剪紙張圖案的拉丁文段落,並接著說道:“從這一記述中無疑可以看出,早在1727年,舒爾茨不僅對銀鹽的光敏性有深入了解,還利用陽光將其應用於複製書寫字符(Schriftziige zu copiren)。因此,德國人舒爾茨必須被指定為攝影術的發現者(Erfinder der Photographie),儘管他從未被如此稱呼,這一事實可能歸因於原始資料難以獲取。”*

從這段話看來,埃德博士的主要依據是他所謂的舒爾茨“複製書寫字符”的行為。但將舒爾茨的記述解讀為他在裁剪紙張上的文字並貼在瓶子上時是在“複製”書寫,顯然是過分牽強。他已通過細線和覆蓋瓶子一部分的實驗,確定了光線會使混合物變暗。裁剪文字的技巧只是展示這一事實的更生動有趣的方式。如果他有任何將其應用於複製任何東西的想法,他會明確說出來。顯然,他從未有過這樣的念頭。裁剪文字的設計讓他和他的朋友們感到有趣,宛如一場“自然魔法”。從他生動的記述中,我們可以想像當時的場景——他們對玻璃瓶內神秘出現的文字感到震驚;他搖晃瓶子,文字隨即消失!難怪在1727年,那些好奇的人(multi curiosi)對這一“把戲”如何實現做出了各種猜測。埃德博士犯了一個並不罕見的錯誤——以當前的觀念來解讀舊的故事。他在僅屬於光化學的現象中看到了攝影術。

普里斯特利(Priestley)在1772年的《視覺、光與顏色的發現歷史與現狀》(History and Present State of Discoveries relating to Vision, Light, and Colours)中,用幾句清晰的語言描述了舒爾茨的實驗,顯然是參考了原文回憶錄,將其僅視為證明混合物中銀導致顏色變化的實驗。

舒爾茨的紙張文字圖案實驗可能因普里斯特利的記載而被收錄在一本一個多世紀前看似頗受歡迎的書籍中,該書名為《理性娛樂:通過一系列簡單、有趣且引人入勝的實驗闡明數學與自然哲學原理》(Rational Recreations, in which the principles of numbers and Natural Philosophy are elucidated by a series of easy, entertaining and interesting experiments, &c.),作者為W·胡珀博士(W. Hooper, M.D.),出版於1774年。書中未提及舒爾茨的名字,但“娛樂第四十三”(Recreation xliii,第四卷,第143頁)記述如下:“通過陽光在玻璃上書寫。將白堊溶於濃硝酸(aqua fortis)中至乳狀稠度,並加入濃銀溶液。將此液體儲存於密封良好的玻璃瓶中,然後從紙上裁剪出你希望顯示的字母,並將紙貼在瓶子上,將瓶子置於陽光下,使陽光通過紙上的裁剪空隙照射到液體表面。陽光通過的玻璃部分將變黑,而紙張覆蓋下的部分將保持白色。操作期間須注意不要移動瓶子。”

* 《光化學與攝影術歷史》(Geschichte der Photochemie und Photographie),約瑟夫·瑪麗亞·埃德博士(Dr. Josef Maria Eder),哈雷,1891年。埃德博士已於1881年1月的《攝影通訊》(Photographische Correspondent,第207期)中發表了這部分歷史的實質內容。

席因德爾先生(Herr Schiendl,《攝影術歷史》,維也納等,1891年)比埃德博士(Dr. Eder)更加堅定地試圖證明舒爾茨教授(Professor Schulze)是第一位攝影師。他說:“我完全同意埃德博士的觀點,即舒爾茨尤其應被視為攝影術的發現者,因為在他之前,無人知曉光(本身)對銀鹽的作用,且他無疑是第一個利用光的作用,通過銀鹽和圖案(底片)製作光影圖像的人,儘管這些圖像稍縱即逝。”*

席因德爾在此提出了兩個理由支持他的觀點,但無疑他真正依賴的是後者。他不太可能認為舒爾茨發現“銀鹽的光敏性”本身就使他成為攝影術的發現者,因為這將意味著一個事實的發現者也是該事實最終引導的所有成果的發現者。按此邏輯,我們可能將攝影術的發現歸於三個世紀前發明暗箱(camera obscura)的波爾塔(Porta);或者同樣合理地,歸於第一個注意到窗簾在陽光下褪色的人。席因德爾的實質論點是,舒爾茨“利用光的作用製作了光影圖像”。但他顯然並未做到這一點。他清楚地沒有製作圖像的意圖。他的做法與所述相反。他並非利用光的作用來產生文字圖案的圖像,而是利用文字圖案的圖像來展示光的作用。當他獲得圖像,或如席因德爾所稱的“底片”(這是對一個世紀後術語的驚人預言)時,他並未想到保存或重複它。他所做的僅是摧毀它。他搖晃瓶子,圖像隨即消失。

但席因德爾無法擺脫現代攝影觀念的影響。他甚至似乎暗示舒爾茨試圖“固定”圖像。因為在後文中,提到托馬斯·韋奇伍德(Thomas Wedgwood)的太陽圖像時,他說:“舒爾茨同樣在1727年*通過光敏銀鹽製作了剪影”,且無法固定這些圖像,就像戴維(Davy)和魏德伍德一樣。”

不僅舒爾茨未給出任何試圖“固定”圖像的暗示,實驗的形式也表明他不可能有這樣的意圖。圖像出現在液體或半液體物質(他稱之為“液體”)的表面,任何對該物質的擾動都會立即消散變色。人們不禁要問,席因德爾是否通讀了整篇回憶錄,還是僅僅看到了某個誤導性的摘要?很難解釋他為何在該章結尾使用近乎憤怒的語言(以大號字體強調):“因此,利用銀鹽獲得光影圖像的發現優先權無可爭議地屬於舒爾茨,只有故意誤解和忽視上述事實,才可能對他的權利提出質疑。”

儘管有這些激烈的言辭,舒爾茨工作的範圍是顯而易見的。他確實做出了一項卓越的發現,即光對銀鹽的變暗作用,且這一發現比通常認為首次揭示該事實的謝勒(Scheele)早了大約半個世紀。但他僅止於此。七十年後,托馬斯·魏德伍德試圖獲得光影圖像,並確實獲得了,儘管他未能固定它們;而從舒爾茨的觀察到尼普斯(Niepce)、達蓋爾(Daguerre)和塔爾博特(Talbot)以實際意義創造攝影術這一藝術,則過去了超過一個世紀。

* “剪影圖案”(Stencil-patterns)或許更能表達席因德爾的意思。他的原文是“um mittelst Silbersalzen durch Schablonen (Negative) Lichtbilder, wenn auch vergangliche, herzustellen”。
* 原文印為“1737年”(顯然為誤)。

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Translated by GROK
來源:Internet Archive