وضع روبرت بويل خلاصة تجاربه في باكورة أعماله وهو كتاب «تجارب فيزيائية ميكانيكية تتعلق بنابضية الهواء وتأثيراته» الذي أكَّد فيه على أنَّ الصوت لا ينتقل في الفراغ، وأن الهواء ضروري للحياة والنار. وقد اعتبر بويل ومعاصروه أنَّ الهواء مادة واحدة، ويعود سبب الاختلاف في القدرة على التفاعل إلى درجة نقاء الهواء؛ فقد شاهدوا أن الهواء الذي يتولد من تفاعل خُراطة الصُّلب مع الحمض يشتعل إذا قُرِّبَت منه شمعة، بينما هواء الغرفة لا يشتعل. ¹⁰³

كما درس بويل ظاهرة ازدياد وزن المعادن التي تُسخَّن بشدة في الهواء (الكلسنة). ونعلم حاليًّا أن المعادن إذا سُخَّنَت بهذا الشكل فإنها تكتسب وزنها الزائد؛ كونها تتحد مع الأكسجين في الهواء. وفي إناءٍ  ِمعْلَقٍ بإحكام (ملحوم) فإنَّ وزن النظام ككل – أي المعدن والهواء والإناء – يجب أن يبقى ثابتًا. وعندما قرَّرَ بويل إجراء هذه العملية في إناء مغلق بإحكام لم يأخذ بعين الاعتبار اندفاع الهواء داخل الإناء عند فتحه بعد التسخين، فكان يحصل على زيادة في وزن النظام ككل، وقد توصل إلى نتيجة مفادها أن الزيادة تعود إلى دخول النار إلى الإناء من خلال مسام الزجاج. ¹⁰⁴ ويعني أن الزيادة في الوزن ناجمة عن امتصاص الجسم للحرارة أو الضوء أو اللهب.

في عام 1660م نشرت صحيفة «التجارب الجديدة» تجربة أساسية في علم وظائف الأعضاء الحيوية عن التنفس، بيَّنت بأنه لو أدخلنا فأرًا وشمعةً في حجرة، وتم سحب الهواء تدريجيًّا منها، فإنَّ الفأر سينفق وستنطفئ الشمعة تقريبًا في الوقت نفسه. وهكذا فإن ظاهرتي التنفس والاحتراق كان لديهما شيء مشترك. إضافةً إلى ذلك، كانت هذه النتيجة ممكنة جدًّا خصوصًا بعد إحاطة حجرة الاستنفاد بالجليد الذي أبقى الهواء ضمن درجة حرارة أدنى من الطبيعي. نفق الحيوان تمامًا بالطريقة ذاتها عندما كانت ظروف التبريد المفترضة للمبدأ القديم مناسبة جدًّا. لكن ما الذي سبب نفوق الفأر؟ النظرية الجديدة التي ظهرت لتفسير الهدف من التنفس وجدت أن أساسها لا يُوجَد في الخاصية الفيزيائية للهواء ودرجة حرارته، وإنما في مقومه الكيميائي. السبب الذي نفق من أجله الحيوان أو انطفأ اللهيب عندما بقي مقدار محدود من الهواء غير المتجدد، هو أنَّ التنفس والاحتراق إما مأخوذان من عنصر ما موجود في الهواء كان لازمًا إلى مكونهما، أو أن شيئًا ما مضافًا إلى الهواء أتى بهما إلى نهايتهما كانت وجهة النظر السابقة هي التي مال إليها الباحثون الإنكليز، أما وجهة النظر الثانية عن التأثيرات المؤذية للهواء المستهلك لم يتم دمجها مع النظرية الجديدة حتى القرن الثامن عشر. هنا اقترح بويل بأن ضرورة الهواء النقي للإبقاء على الحياة يعتمد على وجود بعض المادة الأولية فيه؛ لأنها «تخوله للحفاظ على لهب باق، في حين أنَّ الهواء المستهلك أو الفاسد لا يُبقي على اللهب.» لقد جعلت المادة الخام الخاصة بالتنفس بويل يفكّر بوجود شبيه لها، لكن ليس متماثلًا معها، بحيث إنه يقوم بعملية الاحتراق. وقد اقترح بأن ذلك الشبيه هو «النترات المتطايرة»، وهي ليست من مكونات الهواء بحد ذاته، إنما «بعض المادة الخام الشمسية الشاذة أو النجمية أو من طبيعة أخرى غريبة تمامًا» اختلطت بالهواء. وهكذا اعتقد بويل أنه برهن على أن اللهب انطفأ فقط بسبب نقص الهواء عندما أحرقه في حجرة استنفاد بوجود روح الخمر، والتي تُطلق دخانا مخفيًّا.¹⁰⁵

هوامش

103- كوب كاتي ووايت هارولد جولد، إبداعات النار، ص130–131.

104- المرجع السابق نفسه، ص131.

105-  .Merton, E. S., Sir Thomas Browne's Theories of Respiration and Combustion, p. 210

106-  .Barnett, Martin K., The Development of Thermometry and the Temperature Concept, p. 314