质量守恒定律

　　１７４３ 年８ 月２６ 日, 拉瓦锡生於巴黎．父亲是一个非常有钱的律师, 拉瓦锡从小就不愁吃穿, 上了中学又上大学, 从法律系毕业后很顺利地也当上了律师．然而不知是什么缘由让拉瓦锡对矿物特别感兴趣．在他办公桌的抽屉里, 常常放着一些石头、硫磺、石膏等等, 就连卷宗里也时常可抖出一些红绿颜色的矿粉来．出乎意外地他的一篇论文在一次竞赛中竟获得法国科学院一枚金质奖章, 这便让他下决心辞掉了律师职务, 而献身於自己酷爱的化学事业．

　　然而个人研究化学, 需要建实验室, 买仪器, 是需要一笔不小的资金的, 那么钱从何来? 拉瓦锡凭借他律师的阅历, 用特有的眼光在财政界一扫, 便发现了一个生财之道．原来１８ 世纪中叶, 法国新兴的资产阶级已聚成了一股强大的势力．但封建王朝却不甘退位, 更加紧了对人民钱财的搜刮．其中的一个妙法就是收重税．但政府并不出面, 而是承包给｀包税人＇．包税人预先向国家交一笔巨款, 然后再去收税．包税人只要保证向国家缴钱, 至於再向老百姓收多少, 国家便不管了．为了研究化学, 拉瓦锡便从父亲那里借来钱作抵押金, 违心地当上了一名包税人．这样, 很快拉瓦锡便拥有了自己的化学实验室, 而且还认识了一位金发碧眼的姑娘玛丽, 玛丽是包税公司经理的女儿, 才１４ 岁．但他们感情笃深, 很快结为夫妻．玛丽性情温柔, 又写得一手好字, 并擅长绘画, 为丈夫抄论文, 绘图表, 天赐一个贤内助．一年后, 拉瓦锡当选为科学院院士．在这以后, 他大部分时间是在实验室里渡过的．

　　１７８９ 年一个冬夜, 寒气笼罩着巴黎, 拉瓦锡和娇妻玛丽正围炉闲聊, 玛丽手中拿着一篇刚收到的文章正在朗读, 拉瓦锡听完以后便再也坐不住了．他一把抢过文章连续看了两遍．文章中说到将一块金刚石用高温灼烧以后, 便会消失得无影无踪．他认为这是不可能的, 任何东西烧完后总要留下一点灰烬．拉瓦锡立即钻进实验室, 照着做了一次实验, 果然如文章所说, 金刚石不翼而飞了．整整一夜, 拉瓦锡无法入眠．天刚亮时, 他翻身坐起: ｀玛丽, 我们赶快进实验室去, 办法有了, 也许问题就出在这里．＇

　　拉瓦锡只穿一件睡衣坐在实验台旁, 他用不怕火的石墨软膏厚厚地将一块金刚石裹起来, 然后放在火上进行高温灼烧．他考虑过去人们研究燃烧都是在空气里进行的, 谁敢保证这种看不见的空气里会不会有什么物质在燃烧时参加进去, 或是带走什么呢? 现在将这金刚石裹得严严实实不与空气接触, 看它会出现什么现象．他就这样睡衣托鞋、蓬头黑手地在实验台旁忙着．这时在高温火焰下, 那裹着厚厚一层石墨的金刚石已被烧得通红, 就像炉子里的红煤球一样．拉瓦锡小心地熄灭火, 等它慢慢冷却后再剥开一看, 发现金刚石竟完好无损!

　　｀看来燃烧和空气有很大的关系．＇他一边洗脸, 一边说．

　　｀燃烧不是物质内的燃素在起作用吗? ＇玛丽一边收拾仪器, 一边问道．｀大家都这么说, 我看未必就是这样．＇

　　拉瓦锡早就对燃素说产生了怀疑．今天这个实验更加明确地证明了, 燃烧现象根本不在燃素, 而在於空气．

　　然而在燃烧过程中空气发生了什么样的变化呢? 最好的办法就是检测一下它的重量．拉瓦锡立即又设计出新的实验方案．

　　他在密闭的容器里烧炼金属, 在燃烧前后他都仔细地用天平称过重量, 发现重量没有一点变化, 他再称金属灰的重量, 增加了, 又称烧过后的空气的重量, 却减少了, 而减少的空气和增加了的金属灰正好重量相等．於是拉瓦锡便推断出化学上一条极重要的定律即: 重量 (质量) 定恒定律．物质既不能创造也不能消灭, 化学反应只不过是物质由这种形式转换成另一种形式的形式转换．

　　当拉瓦锡由燃烧金属发现燃素说并不可靠后, 他便放下了其他研究课题而专攻各种燃烧现象．他又投资添置了一些设备, 带了几个助手, 将自己的实验室重新布置一番, 实验室真成了一个燃烧展览馆．他这个豪华的实验室曾接待过许多科学名人, 瓦特、富兰克林都曾到这里作客．一天英国学者普里斯特利又来这里访问, 拉瓦锡陪他在实验室边漫步边讨论问题．当来到几个玻璃罩前时, 普里斯特利问: ｀这是在干什么? ＇

　　｀我将磷用软木漂在水面上罩着燃烧, 烧后水面就上升, 占去罩内空间的五分之一, 你再看这个罩内是烧硫磺的, 水面也是上升了五分之一．这个现象说明燃烧时总有五分之一的空气参加了反应．＇

　　｀对．我也曾发现空气中有一种‘活空气’, 蜡烛遇见它时会更亮, 而小老鼠没有它很快就会死亡．拉瓦锡先生, 你知道舍勒在１７７２ 年就曾找见过这种空气, 他叫它为‘火焰空气’, 我想, 这和你找到的那五分之一的空气很可能是一回事．但是, 我觉得物质燃烧是因为有燃素, 恐怕和这种空气没有关系．＇

　　｀不, 有没有它大不一样．你看这玻璃罩里剩下的五分之四的‘死空气’, 你若再放进什么含有‘燃素’的东西, 无论磷块还是硫磺, 它也不会燃烧了．尊敬的普里斯特利先生, 你的发现对我太有启发了, 看来空气里一定包含有两种以上的元素, 起码这‘活空气’就是一种, 空气并不是一种元素．＇

　　｀这么说, 水也不应该是一种元素了．因为我已经发现在水里也包含有这种活空气, 而且用一种活空气和另外一种空气 (氢气) 在密封容器里加热, 就又能生成水．＇

　　｀真的吗? ＇拉瓦锡突然停下脚步, 眼睛直盯着普里斯特利．

　　｀真的．你这里的实验条件太好了, 让我们重新做一次．＇

　　普里斯特利熟练地制成了两种气体, 然后将它们混合到一个密封容器里, 便开始加热, 一会儿容器壁上果然出现了一层小水珠．拉瓦锡等实验一完就拉着普里斯特利到客厅里, 连叫玛丽．

　　｀玛丽, 你知道吗, 我们今天不但进一步发现了燃烧的秘密, 还找到了新的元素, 它既存在於水中, 又存在於空气中, 这可就打破了水和空气是一种元素的说法, 说明了它们都是可分的．这种东西能和非金属结合生成酸, 又能使生命活下去, 就叫元氧吧．＇

　　｀拉瓦锡先生, 你真是一个很大胆的科学家, 我曾经做过不知多少次实验, 你就是不敢放弃燃素说, 总也没有找到问题的关键．今天这个发现真是我们化学界的一件大喜事．＇

　　氧气本是舍勒和普里斯特利最先发现的, 然而他们为什么看不到它与物质燃烧之间的关系呢? 原来是受了旧燃素说的束缚, 使他们不敢有任何非分之想．本来做学问首先靠观察积累, 第二要靠思考比较．观察积累基本上还是在旧理论指导下的收集、整理, 需要非常细心且能吃苦；而思考比较却是在新事实的基础上进行归纳与突破, 要的是大胆与勇敢．一个旧理论的推翻也就是一个新理论的建立．只有少数既聪明又勇敢的人才会去不断的观察新问题, 收集新材料, 不断的打破旧的理论框框, 摈弃旧假设, 胜利便是属於他们这些人的．

　　段时间后, 拉瓦锡的处境便开始困难起来, 不久他正式被控贪污, 又过了不久他的实验室也被查封了．拉瓦锡并不觉得会有什么大事发生． 他想, 作为一个科学家, 总要为社会办一点事, 於是他便加紧编书．过去他曾出过一本《化学教程》, 这本书总结了他多年来所做的实验, 并提出了氧化学说, 将统治化学界近百年的燃素说完全推翻．书刚一出版即被抢购一空．现在拉瓦锡又将这本书补充修订准备再版．并且他又将这几年新发现的元素整理成一张表, 共３３ 种, 分作四类:

　　１.气体单质: 光、热、氧、氢、氮．

　　２.非金属单质: 硫、磷、碳、盐酸根、硫酸根、硼酸根．

　　３.金属单质: 锑、银、砷、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌．

　　４.土类单质: 石灰、镁土、钡土、铝土、硅土．

　　这是化学史上的第一份科学的元素表．那些世界由水、土、气、火构成的四元素说到此也就彻底破产了．化学在拉瓦锡面前是彻底敞开了大门．许多新奇的现象, 有趣的问题, 接踵而至．但是他有一种预感, 感觉有什么祸事就要临头了, 手头的工作可能干不完了．这种莫名的念头又不敢对妻子说, 因此他整天埋头写作, 妻子也加紧帮他画插图．

　　果然, 一天上午, 拉瓦锡刚在桌旁坐定就有两人进来, 说法庭传他去一趟．他知道那个预感今天可能要变成现实了．他冷静地站起来说: ｀幸好我的书已经全部完成了．＇返身取了一顶帽子便随来人而去．在法庭上, 审判也极为草率, 他本是律师出身, 但也未能够张口为自己辩护几句．一位好心的律师提醒法官说: ｀拉瓦锡先生可是一位全欧洲闻名的科学家啊! ＇法官却说: ｀革命不需要科学家, 只需要正义．＇当即判了他的死刑．

　　１７９４ 年５ 月８ 日, 拉锡被反绑着双手, 押向广场中心的断头台．这时广场上已人山人海, 将要断头的几个人一字排开的站在台上．拉瓦锡被判死刑的消息, 惊动了巴黎的许多科学家, 真是太荒唐了, 什么时候听说过一个科学院的院士被抓来砍头呢? 曾与他一起研究过化学命名法的柏托雷连忙赶来．妻子玛丽也来了, 她一夜之间衰老了许多, 这时正抱住拉瓦锡的头失声痛哭．拉瓦锡多么想用手为她拭去泪水, 去拥抱一下这个从１４ 岁起就开始追随他的妻子, 可是由於手被反绑着而无能为力．他让玛丽抬起头来, 说要再仔细的看看她．拉瓦锡平静地说: ｀玛丽, 你不要为我悲伤, 感谢上帝, 我已完成了自己的工作．我今年５１ 岁, 可以说已经度过了非常愉快的一生, 而且可以免去一个将会有诸多不便的晚年．我能够为后人留下了一点知识, 可能还留下了一点荣誉, 应该说我是幸运的．＇玛丽瞪着两只泪眼, 只是呆呆地望着他, 喉咙里像被什么东西噎住发不出一点声音来．

　　这时, 只听身后那面大铡刀由空而降, 嗖地落下, 卷起一阵凉风, 扫得人心里发慌, 接着就听｀嚓＇的一声, 一颗人头像被菜刀剁下的一节黄瓜液在台上．刚杀掉的是一个僧侣．接着, 那面铡刀又嘎吱吱地升了起来, 就听监斩官吼道: ｀下一下, 拉瓦锡! ＇玛丽听到这吼声, 便昏倒在拉瓦锡的脚下, 柏托雷还抱着一线希望, 冲到监斩官面前, 高声喊道: ｀不能杀他啊, 法国不能杀掉自己的儿子．你们一瞬间就砍下他的头, 可再过１００ 年也不会长出一颗这样的头了啊! ＇但是, 这位现代化学的创始者倾刻间便人头落地了．