作者:尹传红 来源:中国科学报 发布时间:2013-5-17 10:52:48
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《化学基础论》:幸运的化学 悲催的拉瓦锡

《化学基础论》,[法]拉瓦锡著,任定成译,北京大学出版社2008年8月出版
 
■尹传红
 
1773年的一天,30岁的安托万-洛朗·拉瓦锡,在他的实验记录本上,自信满满地写下了这么一句话:“我注定要在物理学和化学领域带来一场革命。”
 
他确实做到了。
 
然而,这位化学革命的主要推动者却没能预见到,20年后,他竟然会成为一场政治革命的牺牲品。
 
1794年,巴黎依然飘摇在法国大革命的惊涛骇浪之中。5月7日,执政的激进党开庭审判他们眼中的旧政权代表——包括拉瓦锡在内的28位包税商。此前,由一些科学界人士提出的赦免拉瓦锡的请求,遭到了法官的断然拒绝。据说,那位法官还豪气冲天地宣称:“共和国不需要学者!”
 
第二天,拉瓦锡在众目睽睽之下被推上了断头台。隔日,曾跟他有过交往的法籍意大利著名数学家拉格朗日闻讯,不禁悲叹:“砍下他的头颅只需要一眨眼工夫,但生出他那样的大脑一百年也不够。”
 
不错,这是一颗不平凡的大脑。正是它的精细运作,引发了化学史上第一次真正的革命,其影响可以用这样一句话来概括:拉瓦锡之于化学,犹如牛顿之于物理学。
 
在拉瓦锡登上历史舞台之前,化学远远落后于物理学、数学和天文学。尽管那个时代化学家们已经发现了大量独立的化学现象,但并没有一个适当的理论框架来综合这些相互隔离的零碎的信息。当时人们普遍相信,物质可以燃烧的原因在于它含有燃素。物质(比如木头)在燃烧过程中会释放出燃素,所以将变得更轻。
 
可是,拉瓦锡却在实验中发现,某些固体物质(比如磷和硫)在燃烧之后重量反倒增加了。一个合理的猜测是:也许物质燃烧不是因为释放了燃素,而是因为吸收了某种气体。
 
1777年,拉瓦锡将实验结果报告给了法国科学院,证明根本没有燃素的存在。燃烧的本质是物质和“生命气体”(后来他将这种气体命名为“氧气”)的结合。由于燃烧减少了空气中氧气的含量,留下的不可呼吸的气体(主要)就是氮气。拉瓦锡还断定,氧气在呼吸过程中同样至关重要。他认为,从化学的观点看,物质燃烧和动物的呼吸同属于空气中氧所参与的氧化作用。后者是一种缓慢的燃烧过程,并且是所有动物赖以生存的基础。
 
在研究燃烧和气体的过程中,拉瓦锡借助他精湛的称量技术,看到了事物更深层的一面,进而从实验的角度验证并总结了物质(质量)守恒定律。针对当时化学物质的命名混乱不堪的状况,拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则,创立了化学物质分类的新体系,并在历史上第一次开列出化学元素的准确名称。
 
1789年3月,拉瓦锡详细总结并系统阐释其化学学说的著作《化学基础论》以法文出版。正如它的全名——《以一种新的系统秩序容纳了一切现代发现的化学基础论》——所昭示的那样,这部划时代著作系统论述了氧化说的科学理论,重新解释了各种化学现象,并且指明了化学研究的方向和任务,从而建立起从元素概念到反应理论的全面的近代化学体系。由此,化学作为一门科学才得以最后确立。
 
从1789年到1797年这8年间,《化学基础论》在8个国家以6种文字印行了26次,足见其在当时影响之大。后来的科学史家评价:“它就像牛顿的《自然哲学之数学原理》在一个世纪前奠定了现代物理学的基础一样,奠定了化学的基础。”它“在化学史上的重要性怎么强调也不过分”。
 
拉瓦锡的伟大贡献和悲惨结局常常令人感喟。尽管他主张君主立宪制,是旧体制的既得利益者,但他依然可以说是法国革命思想的忠实追随者。他在大革命时期也为新政府做了大量有益的工作,如设计城市照明、制定农业改革方案、贡献火药制造和矿物探寻资料。作为改革委员会委员,他还参加了新政府主张的“改革旧度量衡制,创造新的国际通用单位”的工作,确定了重量单位“克”和长度单位“米”。
 
在最后一封致他感情甚笃的美丽妻子的信中,拉瓦锡写道:“我度过了非常幸福的一生。我想,人们会带着一些惋惜的心情记住我,也许在我的身后还会留下一些名誉,我还需要什么呢?”
 
这一点他也“算”准了。
 
就在拉瓦锡撒手人寰不久,人们为他举行了隆重的追思大会,并在大街上给他立了塑像。
 
《中国科学报》 (2013-05-17 第14版 读书)
 
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