两位科学家都触到了真理的鼻尖,令人遗憾的是,囿于传统理论的束缚,他们都半途而废,从而将撩开真理面纱的殊荣让给了拉瓦锡。
拉瓦锡于1743年8月26日生于法国巴黎。他的父亲是一位律师,家境富裕。不过他没有秉承父亲的意愿从事法律,而是迷上了自然科学。他研究过炸药,涉猎过农业栽培技术,改良过养牛法,不过他最伟大的贡献是因发现了氧气而被世人誉为“近代化学之父”。
氧气的发现是对拉瓦锡勤于思考、勇往直前的科学精神的馈赠。其实在此之前,已经有两位科学家触到了真理的鼻尖,令人遗憾的是,囿于传统理论的束缚,他们都半途而废,从而将撩开真理面纱的殊荣让给了拉瓦锡。
早在17世纪,欧洲人通过对燃烧和呼吸的研究,发现了空气中存在着两种截然不同的气体。但是,当时流行的“燃素学说”统治了他们的思想,阻碍了他们对空气的进一步研究。
瑞典化学家舍勒在1773年以前,就通过实验制取了纯净的氧气。但是,作为“燃素学说”的忠实信徒,他错误地把这种气体叫“火气”,并且认为燃烧是火气与燃烧物中的燃素结合的过程,火和热是火气与燃素化合的产物,从而未能正确地解释燃烧现象。
几乎与此同时,英国化学家普利斯特列也通过实验制取了这种气体。他把蜡烛放在这种气体中,发现火焰比在空气中更加炽热明亮。他还把病鼠放进去,发现它比在等体积的寻常空气中活的时间约长了4倍。他亲自尝试了一下,一吸进去,便“觉得这种空气使呼吸轻快了许多,使人感到格外舒畅”,但他没有继续研究,而是开始了在欧洲大陆的度假旅行。
当科学的珍珠出现在舍勒和普利斯特列眼前的时候,他们没有鉴别出来,而是把它看成了鱼目,从而与机遇女神失之交臂。于是机遇女神的目光投向了拉瓦锡。拉瓦锡发现“燃素学说”存在着许许多多的破绽,比如,既然金属在燃烧中失去燃素,那为什么重量反倒增加呢?
为了弄清事实的真相,拉瓦锡开始了严格的实验。他首先仔细地称量了装有空气和固态物质的密闭容器,然后用透镜将阳光聚焦在物质上,或者用火加热。当物质燃烧完后,再重新称量装有反应物的容器。他用各种不同的物质反复进行实验,结果都表明,密封容器的重量在燃烧前后都不变。
这是什么原因呢?拉瓦锡的大脑开始了紧张的思索。
最后,拉瓦锡推翻了流传多年的“燃素学说”,指出:“由于人工的或天然的操作不能无中生有地创造任何东西,所以每一次操作中,操作前后存在的物质总量相等,且其要素的质与量保持不变,只是发生更换和变形,这可以看成公理。”这番话体现了“物质不灭定律”的基本精神。拉瓦锡的思想超越了他的同时代人,因为他不仅注意到了物质在化学反应中性质的变化,而且注意到了数量上的变化,从而使得化学科学割断了与古代炼金术的最后一根纽带,以崭新的面目蓬勃发展起来。