《化学基础论（学生版）》

化学中的牛顿

拉瓦锡是化学发展史上的巨人，被后世誉为“化学中的牛顿”。美国科学史家巴特菲尔德，称他是在科学革命中享有最高地位的少数巨人之一。

哈佛大学科学史家科恩认为，化学革命在科学革命中占据首要位置，因为它是最早被普遍认识的一场科学革命。

可见，拉瓦锡和他的《化学基础论》，在科学史上的地位是多么重要。为了让读者更好地理解这部伟大著作，我们先来认识一下拉瓦锡这个人吧。

拉瓦锡全名为安托万洛朗·拉瓦锡，1743年8月26日生于法国巴黎，是一位著名律师的儿子，家住在巴黎近郊的乡村，那里绿树环抱，风景宜人。拉瓦锡的先祖是地位比较低等的农民。祖父当过邮局的职员。1741年，拉瓦锡的父亲与一位富裕的巴黎法院法官的女儿结婚。拉瓦锡是他们的第三个儿子。

就在拉瓦锡5岁那年，他的母亲不幸去世了。出于无奈，拉瓦锡的父亲就将两个儿子送到拉瓦锡外婆家去了。拉瓦锡则受到他未婚姨妈的悉心照料，在那里度过了他的童年生涯，也在那里上学，一直到拉瓦锡结婚。

拉瓦锡在他11 岁那年，也即1754 年秋天，过完生日不久，就进了当时法国著名的马扎林学院。这所学院里有许多著名人物在执教，如物理学家和数学家达朗贝尔、天文学家巴伊、画家大卫等，正所谓英才济济，学风醇厚，思想活跃，确是一所造就人才的学府。虽然这是一所中等学府，但就读的学生不仅有巴黎的，还有来自法国各地有名望人士的子女，除了教物理、化学、数学外，还教拉丁文和希腊文。

拉瓦锡如鱼得水，驾驭自己的智力之舟，在这个学术的海洋中漫游。这座知识的熔炉，铸就了拉瓦锡未来闪烁金光的才华。拉瓦锡在这所学校里，还受到经典文学方面的坚实训练，后来他多次获得文学奖金。

在学完修辞学和语言文学之后，拉瓦锡还学了两年哲学，随后就在著名天文学家拉卡伊指导下，攻读数学和自然科学。拉卡伊曾因远征好望角的探险而闻名。他观测过许多星星，曾于 1758年首次发表由行星引起摄动的、经过修正的太阳表。拉瓦锡在拉卡伊指导下学习天文观察。

拉瓦锡并不满足于学习天文知识，还请当时著名的大化学家、实验化学学派的创始人——鲁埃尔给他教授化学。鲁埃尔的教学，给年轻的拉瓦锡留下了很深的印象，并使拉瓦锡对化学产生了浓厚的兴趣，使拉瓦锡终身受益。

在拉瓦锡所受的教育中，对他影响最大的，要数法国著名地质学家盖塔尔。在盖塔尔的指引下，年轻的拉瓦锡醉心于地质学和矿物学。因为这两门科学都与化学有密切的关系，所以，盖塔尔又让拉瓦锡学习化学。

不过，拉瓦锡在大学里的真正专业，既不是地质学和矿物学，也不是化学，而是法律。这是因为，拉瓦锡不得不遵循他的家族传统，继承父业。1761年，拉瓦锡取得文学学士之后，转到法学院学习，1763年获得法学学士，第二年又获得法学硕士学位。不过拉瓦锡并没有从事法学工作，而是热衷于科学研究工作。

拉瓦锡从法学院毕业之后的第一项研究工作，是解决巴黎城市街道的照明问题。他研究了各种类型的灯和蜡烛，以及各种反射器和灯柱，设计各种类型的灯罩，并研究它们的最佳照明效果，等等。这些研究使他增加了有关燃烧的知识，以及对燃烧问题研究的兴趣。

1763 年秋，拉瓦锡在研究矿物时，发表了第一篇专题报告《关于石膏的分析》,1765年2月，拉瓦锡在法国科学院宣读了这篇论文。拉瓦锡关于石膏分析的方法，与传统的分析方法不同，传统的分析方法是“干法”，而拉瓦锡所用的分析方法是“湿法”，他创造了这种新的分析方法。

1767年，拉瓦锡陪同他的地质学老师盖塔尔，前往法国东北部的孚日山脉考察。他们两人由拉瓦锡的仆人陪同，骑马足足考察了四个月。考察期间，在盖塔尔的指导下，拉瓦锡做了各种定量测定、定量分析和定量计算，这不但磨炼了他的意志和毅力，而且使拉瓦锡养成了进行严格定量研究的习惯，这为他后来的科学发现奠定了基础。地质考察结束后，拉瓦锡又连续发表了两篇关于比重计的论文，加上他以前发表的两篇论石膏的论文，拉瓦锡入选了巴黎科学院。此后，他的研究范围更加广泛，取得了大量成果。

1768年，拉瓦锡在成为法国科学院院士的同时，又担任了法国兵工厂厂长。他接受巴黎科学院的建议，研究巴黎城市供水问题，让巴黎居民能够饮用到更清洁的水。1770年，拉瓦锡分析了塞纳河水的含盐量；1771年，他向巴黎科学院提交了解决巴黎城市供水的总纲，其中包括建立一部由蒸汽机带动的水泵和一系列吸水管，这些设施还能确保巴黎城市防火所必需的水源。他不但提出方案，而且对财政需要和实际工程建设，包括建立蒸汽供水水泵所需要的费用等长期投资，都做了详细的估算。拉瓦锡既从事自然科学研究，又探讨经济和商业理论，更重视解决城市供水等关注民生的重大社会问题。

拉瓦锡对物理学的重大贡献，是第一次科学地表述了质量守恒定律，它是物理学中第一个被发现的守恒定律。实际上，拉瓦锡在1763 年的石膏实验以后，就指出了质量守恒定律的初步形式，到1774 年，他通过一系列实验后，正式表述了这个定律。

拉瓦锡开始集中研究燃烧问题，是从18世纪70年代开始的。1772年，拉瓦锡开始怀疑先前用来解释燃烧现象的燃素学说。他通过磷、硫的燃烧实验，来验证他认为空气在燃烧中所起的作用，以及空气在金属煅烧中所起的作用，从而形成一个与燃素学说相对立的新理论——氧理论。人们称这一年是拉瓦锡的“关键年”，因为拉瓦锡用氧化学说，取代了燃素学说。

1774年，拉瓦锡又做了许多实验，尤其是用天平做定量研究，以证明他的理论的正确性；1775 年，法国火药硝石管理局聘请拉瓦锡担任经理；1783 年，物理学家、数学家拉普拉斯第一个接受拉瓦锡的氧化学说，并且与拉瓦锡合作，用实验进行验证。最后，氧化学说被科学共同体所接受。

1789年，系统阐述拉瓦锡氧化学说的著作《化学基础论》正式出版，这部以法文写成的革命性著作刚一面世，就引起轰动，第二年就译成英文出版，第三年译成意大利文出版，第四年译成德文出版，又过了几年，先后被译成西班牙文和荷兰文出版。

就在《化学基础论》出版的1789年，法国大革命爆发。1793年11月24日，拉瓦锡因担任过包税官而被捕入狱。他被诬陷与法国的敌人有来往，犯有叛国罪。1794 年5 月8 日，拉瓦锡被当时的法国革命政府处以绞刑，年仅51岁。就在拉瓦锡被处死的第二天，法国数学家、物理学家拉格朗日悲痛地说：“砍掉他的脑袋只需一瞬间，可是，要再长出一颗这样的头颅，也许要等一百年。”

最后，必须要提一下拉瓦锡夫人。拉瓦锡夫人名叫玛丽，是一位包税商的女儿，父亲和拉瓦锡是同事。1771年，不满14岁的玛丽嫁给了28岁的拉瓦锡。

婚后，玛丽成了拉瓦锡的科研助手。拉瓦锡做实验时，玛丽就在旁边做实验记录。玛丽多才多艺，通晓多种语言，比如英国化学家普里斯特利的一系列气体实验文献，都是由她从英文翻译成法文；由于拉瓦锡不懂英文，玛丽的专业翻译，使拉瓦锡能及时了解到气体研究的最新进展；在一位叫作大卫的画家指导下，玛丽掌握了精湛的工艺绘图技术，她将实验场景忠实地描绘出来，给拉瓦锡的实验报告和书籍绘制了精美的实验插图。例如，《化学基础论》中所有的化学仪器插图，都是由拉瓦锡夫人一手绘制的。此外，玛丽还经常在家里举办沙龙，接待拉瓦锡的朋友，给拉瓦锡提供信息交流的场所，使拉瓦锡能及时了解学术前沿。

拉瓦锡被处死后不久就得到平反，被没收的财产也全部归还给拉瓦锡夫人。此后，玛丽对拉瓦锡的遗著进行了系统整理，为后世保留了珍贵的档案。1836年，拉瓦锡夫人去世，享年78岁。