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    拉瓦锡<%=id%>

    化学家
    拉瓦锡(Lavoisier, Antoine Laurent)
    法国化学家。1743年8月26日生于巴黎;1794年5月8日卒于巴黎。
    拉瓦锡出身在于一个富裕的家庭,首先受到他母亲的溺爱。母亲早死之后继而又受到一位疼爱他的姑母的极端溺爱和姑息,并得到了良好的教育,这样好的境遇并不是无用的,这个患有慢性消化不良病的青年人既是出于爱好也是不得已而专心致志于学习,并且他又表现出是一位才华出众的学生。他的父亲是一位律师。本来希望他儿子跟从他的职业,但是年青的拉瓦锡听了拉卡伊利*的天文学课程后对科学发生了兴趣。他钻研地质学并在那个领域里做出了可称赞的成绩之后转向了化学,从此化学成为他终生的工作。
    他从研究化学开始就认识到准确测量的重要性。1764年他第一件重要的工作就是研究石膏的成分。他把石膏加热使水分除去,然后准确地测出除去的水的重量。在拉瓦锡之前有一些化学家,其中有名的如布拉克*和卡文迪许*等人,他们也致力于测量,而正是拉瓦锡在这方面接连不断地工作,并通过他所取得的成就把这个见解普遍地介绍给化学家们。他在化学上所做的贡献如同两个世纪前的伽利略*在物理学上所做的贡献一样,他对化学方面的影响是同样丰富的,部分由于这个原因,拉瓦锡常被称为现代化学之父,有时称为“化学中的牛顿*”。
    拉瓦锡是一位非常热心公益的市民,他参加过一些计划改善民众生活的部门和委员会的工作。十八世纪六十年代他从事于改进城镇照明的方法(一个二十来岁的人从事这个课题的试验引起了人们注目),而在七十年代他又发明了制造生产火药所需要的硝石盐的新方法。这种新方法使得政府官员不需要为了寻找这种原料的晶体而去搜索地窖和仓库,因为入侵私人住宅的粗暴行为往往遭到群众的强烈憎恨。十八世纪八十年代他从事农业现代化的研究,他的研究工作包括1778年所建立的一座模范农场在内。
    所有这些热心公益的精神最后却没有能帮助他,因为他有两个错误。第一,为了赚钱供他研究,他于1768年在“包税局”投资了五十万法朗,这个包税局是法国政府雇用的私人企业,征收一定数额的税金,凡超过税额以上的部分均可归于他的私囊。自然,这些“税农”们是敲诈勒索无所不用其极的,十八世纪在法国没有没有别的任何集团比这些税农更可恨的了。拉瓦锡本人虽然没有从事征税的活动,但却忙于行政事务的工作。他也没有为私人的目的去用赚来的钱,而是把钱用于化学研究,他建立起一座规模宏大的私人实验室,法国科学领导人定期在这里聚会。大洋彼岸新共和国的使者杰弗逊和富兰克林*在那里特别受到欢迎。
    然而,拉瓦锡毕竟也算是个税农,每年从中赚取100,000法郎。更加上他于1771年与这个企业中一个重要的董事的女儿玛丽-安娜结了婚。她年轻(那时仅十四岁)、漂亮而且聪明,她把全部精力投入到拉瓦锡的工作中,帮他做笔记、翻译英文,给他的书作插图等等。一般说来这是极好的爱侣,但是她是一位税农董事的女儿。
    拉瓦锡的第二个错误是在法国科学院,1768年当他仅23岁的时候被选进了这个荣誉的机构。1780年一位名叫让-保罗·马拉的记者声称自己是一个科学家,申请成为会员。拉瓦锡极力反对,因为拉瓦锡有充分的理由认为他提交给科学院的论文(对火的本性含有一些愚蠢的土气的见解)是毫无价值的。可是马拉不是那种健忘的人,一有就会狠狠地加以报复。
    拉瓦锡在早期愉快的日子里忙于逐个地搞清楚十八世纪化学家们一直被弄得迷惑不解的那些古老的见解。
    有些人仍保留着古希腊的元素观念,认为元素之间的转变是可能的,因为长时间把水加热,水可以变成土。看来确乎如此,把水加热许多天之后就有固体沉淀出来了。
    1768年拉瓦锡决定试验这件事,他把水放在一个叫做“鹈鹕”的蒸馏器中煮沸一百零一天,这个装置将水的蒸气冷凝然后再送回到烧瓶中,因此在整个过程中水没有损耗。当然他用了精确的称量方法,在实验前和实验后都称了水和容器的重量。
    沉淀出现了,但水在沸腾期间并没有改变重量,因此沉淀不可能由水生成。可是烧瓶本身减少了重量,烧瓶失去的重量正好等于沉淀的重量。换言之,沉淀不是水变成的土,它是玻璃上的物质慢慢被热水侵蚀而沉淀成为固体小片。这是一个明显的例子,没有测量的观察可能是无价值的和误人的。
    拉瓦锡对街道照明的兴趣导致他去研究整个燃烧的问题。当时斯塔耳*的燃素学说已经存在有一个世纪之久,蛤有很多事物燃 学说并不能解释。拉瓦锡的工作澄清了化学家们产生的许多混乱思想,也只有澄清这些思想之后化学才能前进(这是他被称为现代化学之父的第二个理由)。
    1772年拉瓦锡开始做空气中加热物体的实验,例如,他和另外几位化学家买了一颗金刚石并把它放到一个密闭的器皿中,将此器皿置于用放大镜聚焦的太阳光下。金刚石消失了。器皿中出现了二氧化碳气体,这证明金刚石就是碳,或者至少含有碳。拉瓦锡也特别注意到这个事实;,金刚石不会燃烧。只为了证明一个科学观点而燃烧金刚好象有些过分了但是一位有名的巴黎钻石商人提出这个主张;没有空气金刚石是不会燃烧的。他非常相信这事,并且急于证明这个主张是正确的,所以他为这个实验提供钻石并情愿拿出一颗钻石让它在空气中燃烧。
    拉瓦锡接着做燃烧磷和硫的实验并证明产生比原始物质重,所以他推测这是由于空气中得到了某些物质。(他不相信燃素会有负的重量。)
    1774年为了试验这一看法,他在有一定限量空气的密闭容器中加热锡和铅。两种金属的表面都生长了一层金属灰。已经知道这层金属比它所置换的金属重,但是拉瓦锡发现,整个容器(金属、金属灰、空气及所有物质)在加热之后并不比加热前重。这意味着如果金属灰获得重量,别处必然要失去重量,很可能是空气失去重量。如果是这样,那么,容器中必定有部分真空。果然,当拉瓦锡打开容器时,空气冲进了容器,于是容器及其中含有的物质增加了重量。
    这样一来,拉瓦锡能够证明这种金属灰是由金属和空气化合而生成的,金属生锈(和燃烧)并不是燃素的损失而是至少得到了部分空气。
    当这种见解终于为化学家们所接受时,它推翻了燃素学说并在现代的基础上建立起化学的这门学科。此外,拉瓦锡还证明在化学变化的过程中,质量全然不会燕加或消灭,只是从一个地方转移到另一个地方,这就是质量守恒定律,是整个十九世纪化学的基石(这是他被宣告为现代化学之父的第三个理由)。爱因斯坦*扩展并提炼了这个概念。
    1774年10月普利斯特利*来到巴黎。他拜访了拉瓦锡并且讨论了“脱燃素空气”的实验。拉瓦锡重复了这个实验并立即认识到脱燃素空气的见解是毫无意义的。相反,是部分空气与金属化合有利于成了金属灰。物体在这种新的气体中如此容易燃烧的真正原因是这种气体没有掺入空气中的另外一部分气体,而物体在另一部分气体中是不能燃烧的。
    1778年拉瓦锡的观点已经明确了。当时其他的大化学家们,特别是舍勒*还在模糊地猜想时,拉瓦锡第一个宣告:空气是由两种气体组成的,其中一种气体能维持燃烧而另一种不能维持燃烧,1779年他把前者叫做“氧”(来自希腊语,意思是“没有生命”)。1790年夏普塔尔“取名为氮,即现在用的名称。
    在一个方面拉瓦锡暴露了他的性格上一种可怜的弱点,因为他回避提到他曾经从普利斯特利那里得到过帮助,没有照实说而尽可能地给人以印象是他本人发现了。诚然,普利斯特利的帮助并不大,而拉瓦锡轻视普利斯特利并认为他不过是一个拙劣的工匠。拉瓦锡看到了普利斯特利的研究的真正意义所在,而普利斯特利本人却没有看到,因此,除了真正发现氧这件事之外,拉瓦锡在其它每一件事情上都值得打满分。然而这是他最想贪图的最后一点荣誉,因为他想发现一种元素,倘能如此,他在化学方面将此以前或今后的任何人都贡献得多,但他从未发现一种元素。
    拉瓦锡也研究动物在空气中、氧中和氮中的行为。他测量它们产生的热量从而证明在这方面生命非常象燃烧。
    1783年卡文迪许已经证明在空气中燃烧他发现的那种可燃气体能够生成水。卡文迪许是一个深信燃素论的人,他坚持用燃素来解释这个事实。拉瓦锡迅速和改良的方式重复这个实验并把这种可燃性气体命名为氢(来自希腊语,意思是“产生水”)。这非常符合他的化学方面的新观点,而且他还看出了动物消化食物时,(大部分食物是由碳和氢组成的)加上他们呼吸的氧而生成二氧化碳和水,这两者都在呼气时出现。
    这里,拉瓦锡又暗示燃烧氢的实验最初是由他做的。事实上拉瓦锡有窃誉之嫌,当人们发现俄国化学家罗蒙诺索夫*在这个法国人之前四分之一世纪就已经发表了象拉瓦锡那样的见解时,一些人开始怀疑是否拉瓦锡已经读过罗蒙诺索夫的著作而故意不提及事。无论如何,这是值得怀疑的。
    新的化学立即开始为人们所接受。在英国的赫顿*卡文迪许和普利斯特利拒绝放弃燃素论,但是布拉克*成为拉瓦锡的追随者,在瑞典的伯格曼*随着新的观点前进,在德国的克拉普罗特*也是如此。
    大约与此同时,居顿·德莫沃*正为一本百科书试写一篇关于化学的文章。他试图综合几个世纪以来的知识而求助于拉瓦锡。拉瓦锡对这个问题提出了一些想法并认定困难在于语言珠表达。(居顿·德莫沃起初没有采纳拉瓦锡的新观点,但他与拉瓦锡合作一段时间之后就成为他的热心追随者了。)
    拉瓦锡将化学建立在一个新的基础上,就着手为化学研究一种确切的语言。炼金术士们及早期化学家们对各种化合物的命名没有一个确定的标准。炼金术士们离开常规用一些隐晦的和怪诞的名词,结果是没有一个化学家能够准确地弄清楚另外的化学家谈论的是什么。
    1787年拉瓦锡和另外几位化学家合作,包括贝托莱*和福尔克拉*在内,发表了一本名为《化学命名法》的书,书中建立了对每一种物质用组成它们的元素而定名的原则。宗旨是名称应该表示其成分。这个体系是如此的清晰和具有逻辑性,以致在少数燃素者短暂的反对之后就被各地的化学家采用了。它一直成为化学命名法的基础(这是拉瓦锡所以被称为现代化学之父的第四个理由。)
    1789年拉瓦锡接着出版了一本教课书《初等化学概论》,这本书成为代表他的新理论的统一蓝图,并在其中清楚地叙述了质量守恒定律。它是第一本现代化学教科书(这是他被认为是现代化学之父的第五个理由)。此外,它恢复了波义耳*对元素的见解,并列出一个当时已知的所有元素的表,这些元素就是所有那些不能分解成更简单的物质的物质。
    这个表大部分是相当正确的,表中一出的实体物质没有一个不被今天承认为元素或者为元素的化合物。可是拉瓦锡把光和热也列成元素了,而我们现在认为它们不是实体物质。拉瓦旬相信热产一种叫做“卡路里”的“无重量的流体”所组成的。他已消除了一种无重量的流体---燃素,但是部分由于他的影响,虚无的卡路里的存在留在化学家们的头脑中达半个世纪之久。
    拉瓦锡把对燃烧的兴趣扩大到生物界。从1782年到1784年在年青的拉普拉斯*的协助下,他试图测量出燃烧热和研究出生命组织内活动的一些细节。在这些实验中,他首次粗略地对有生命组织特性的化合物进行分析,在半个世纪这后,这些结果成功地被利比希*发展了。
    但是在他的教课书出版的同一年,法国革命爆发了。1792年激进的反君主政体者控制了全国,法国宣告成为共和国,税农们开始受到追捕。拉瓦锡第一个被赶出实验室并抓了起来。当他提出他是一个科学家而不是税农(不完全真实)时,逮捕人中用那句名言回答说:“共和国不需要科学家”。(在夏普塔尔*和勒布朗*的事件上,共和国很快发现那是十分错误的。
    审判是一场滑稽戏,马拉---当时的一个有权力的革命领导人和热衷的复仇者---以各种可笑的罪名控告拉瓦锡,例如,“在人民的烟草中加水”,蛮横地要求将拉瓦锡处死。
    马拉于1793年7月被暗杀,但恶果已经造成了。拉瓦锡(与他的岳父和其它税农一起)于1794年5月8日被送上了断头台。两个月之后,激进党被推翻了。他是这次革命中最可悲的一个死者。
    拉格朗日*哀悼说:“砍掉他的头只要眨眼的功夫,可是生出一个象他那样的头大概一百年也不够。”拉瓦锡死后不到两年,追惜他的法国人为他的半身像揭幕了。
         

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