安托萬·拉瓦(wa)錫出(chu)生(sheng)在法國巴(ba)黎一個(ge)律師家庭(ting),并在5歲(sui)時因母親過(guo)世而繼承了一大(da)筆財(cai)產。
他在1754年到1761年間于馬薩林(lin)學(xue)院(yuan)學(xue)習。家人想要他成為一名律師,但是他本人卻對自然科學(xue)更感興趣。
1761年他(ta)進入巴(ba)黎大學(xue)(xue)法學(xue)(xue)院學(xue)(xue)習(xi),獲得律師資格。課余時間他(ta)繼續(xu)學(xue)(xue)習(xi)自然科學(xue)(xue),從(cong)魯埃爾那(nei)里接受了系統的(de)化學(xue)(xue)教育和對燃素(su)說(shuo)的(de)懷疑。
1764年(nian)(nian)至1767年(nian)(nian)他(ta)作為地理(li)學家蓋塔(ta)的(de)助手,進行采集法國礦(kuang)產、繪制第一份法國地圖(tu)的(de)工作。在考察礦(kuang)產過程中,他(ta)研究了(le)生石(shi)膏與熟石(shi)膏之間(jian)的(de)轉變,同年(nian)(nian)參加(jia)法國科學院關于城市照明(ming)問(wen)題(ti)的(de)征文活(huo)動獲獎。
1767年(nian)他和蓋塔共同組(zu)織了對阿爾薩斯(si)-洛(luo)林(lin)地區的礦產考察。
1768年,年僅25歲的拉瓦錫成為法(fa)蘭西(xi)科學院院士(shi)。
1770年一派學者(zhe)堅持波(bo)義耳已經否定的四(si)元素說,認為水(shui)長(chang)時間(jian)加(jia)熱(re)(re)會生(sheng)成土類物質(zhi)。為了(le)搞(gao)清這個(ge)問題,拉瓦錫將(jiang)蒸餾水(shui)密(mi)封加(jia)熱(re)(re)了(le)101天,發現的確有微量(liang)固(gu)體出現。他使用天平進行(xing)測量(liang),發現容器(qi)質(zhi)量(liang)的減少正(zheng)等于產(chan)生(sheng)固(gu)體物的質(zhi)量(liang),而(er)水(shui)質(zhi)量(liang)沒有變化,從而(er)駁斥了(le)這一觀點。
1771年拉(la)瓦錫與同事的(de)女(nv)兒,13歲的(de)瑪麗-安娜(na)·皮埃爾波澤結婚。皮埃爾波澤通曉多(duo)種語言,多(duo)才多(duo)藝,她替拉(la)瓦錫翻譯英文文獻(xian),并(bing)為(wei)他的(de)書籍繪制(zhi)插圖(tu)并(bing)保存拉(la)瓦錫實驗(yan)記錄,協助丈夫進行(xing)科(ke)學研究(jiu)。
為(wei)了解釋“燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)”這一(yi)常(chang)見的化學現(xian)象,德國醫生(sheng)斯(si)塔爾提出燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)說(shuo),認(ren)為(wei)物質(zhi)(zhi)在(zai)空(kong)氣(qi)(qi)中燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)是(shi)(shi)物質(zhi)(zhi)失去燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su),空(kong)氣(qi)(qi)得到燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)的過程。燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)說(shuo)可以(yi)解釋一(yi)些現(xian)象,因此很(hen)多化學家包括普(pu)利(li)斯(si)特里和舍勒等人(ren)都擁(yong)護這一(yi)說(shuo)法(fa)。普(pu)利(li)斯(si)特里更是(shi)(shi)將自己發現(xian)的氧氣(qi)(qi)稱為(wei)“脫燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)空(kong)氣(qi)(qi)”,用來(lai)解釋物質(zhi)(zhi)在(zai)氧氣(qi)(qi)中燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)比(bi)空(kong)氣(qi)(qi)中劇(ju)烈(lie)。但是(shi)(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)說(shuo)始(shi)終難以(yi)解釋金屬燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)之(zhi)后變重這個問題。一(yi)派(pai)人(ren)索性認(ren)為(wei)這是(shi)(shi)因為(wei)測量的誤(wu)差導致,另一(yi)派(pai)比(bi)較極端的燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)說(shuo)維護者甚至認(ren)為(wei)在(zai)金屬燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)反應中燃(ran)(ran)(ran)(ran)素(su)帶有負質(zhi)(zhi)量。
面對如此的(de)局面,1772年秋天開始(shi)拉瓦(wa)(wa)錫(xi)對硫、錫(xi)和(he)(he)鉛(qian)(qian)在(zai)空氣(qi)中燃(ran)(ran)燒的(de)現象進行研究。為了確定空氣(qi)是(shi)否參加反應,他(ta)設(she)計了著名的(de)鐘罩實驗(yan)。通過這一(yi)實驗(yan),可(ke)以(yi)測(ce)量反應前后氣(qi)體(ti)體(ti)積的(de)變化(hua),得(de)到參與反應的(de)氣(qi)體(ti)體(ti)積。他(ta)還將鉛(qian)(qian)在(zai)真空密(mi)封容器中加熱,發現質量不(bu)變,加熱后打開容器,發現質量迅速增加。盡管(guan)實驗(yan)現象與燃(ran)(ran)素說支持者相同,但(dan)是(shi)拉瓦(wa)(wa)錫(xi)提出(chu)了另一(yi)種解釋,即認為物質的(de)燃(ran)(ran)燒是(shi)可(ke)燃(ran)(ran)物與空氣(qi)中某種物質結合的(de)結果,這樣可(ke)以(yi)同時解釋燃(ran)(ran)燒需要(yao)空氣(qi)和(he)(he)金屬燃(ran)(ran)燒后質量變重的(de)問(wen)題。但(dan)是(shi)此時他(ta)仍然無法確定是(shi)那(nei)一(yi)種組分與可(ke)燃(ran)(ran)物結合。
1773年10月,普(pu)里斯特(te)(te)里向拉瓦錫(xi)介紹了自己的實驗(yan):氧化汞加熱時(shi),可得到脫燃(ran)素(su)氣(qi)(qi)(qi),這(zhe)種(zhong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)使(shi)蠟燭燃(ran)燒得更明亮,還能幫助呼吸(xi)。拉瓦錫(xi)重(zhong)復了普(pu)里斯特(te)(te)利(li)的實驗(yan),得到了相(xiang)同的結果。但拉瓦錫(xi)并不相(xiang)信(xin)燃(ran)素(su)說(shuo),所以他認為這(zhe)種(zhong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)是(shi)一種(zhong)元(yuan)素(su),1777年正式把這(zhe)種(zhong)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)命名為oxygen(中譯名氧),含(han)義是(shi)酸的元(yuan)素(su)。
拉(la)瓦錫(xi)通過金(jin)屬(shu)煅燒(shao)(shao)實驗,于1777年(nian)向巴黎科學(xue)院提出了(le)(le)一(yi)篇報告《燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)概論》,闡明(ming)了(le)(le)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)作用的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化學(xue)說(shuo),要點為:①燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)時放出光和熱。②只有在(zai)氧(yang)(yang)存在(zai)時,物(wu)質才會燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)。③空氣(qi)(qi)是(shi)(shi)由兩(liang)種(zhong)成分組成的(de)(de)(de)(de),物(wu)質在(zai)空氣(qi)(qi)中燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)時,吸(xi)收了(le)(le)空氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang),因此(ci)重量增(zeng)加,物(wu)質所增(zeng)加的(de)(de)(de)(de)重量恰(qia)恰(qia)就是(shi)(shi)它所吸(xi)收氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)重量。④一(yi)般的(de)(de)(de)(de)可燃(ran)(ran)物(wu)質(非金(jin)屬(shu))燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)后通常(chang)變為酸(suan),氧(yang)(yang)是(shi)(shi)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)本原,一(yi)切(qie)酸(suan)中都含有氧(yang)(yang)。金(jin)屬(shu)煅燒(shao)(shao)后變為煅灰(hui),它們是(shi)(shi)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)。他還通過精確(que)的(de)(de)(de)(de)定量實驗,證明(ming)物(wu)質雖(sui)然在(zai)一(yi)系列化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)中改變了(le)(le)狀(zhuang)態,但參與反(fan)(fan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)物(wu)質的(de)(de)(de)(de)總量在(zai)反(fan)(fan)應(ying)前(qian)后都是(shi)(shi)相同的(de)(de)(de)(de)。于是(shi)(shi)拉(la)瓦錫(xi)用實驗證明(ming)了(le)(le)化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)中的(de)(de)(de)(de)質量守恒定律。拉(la)瓦錫(xi)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化學(xue)說(shuo)徹底地推翻(fan)了(le)(le)燃(ran)(ran)素說(shuo),使化學(xue)開始蓬勃地發展起來。
1787年之后拉瓦錫社會職(zhi)務漸重,用于科學(xue)研究時間(jian)較少。主要進行(xing)化學(xue)命(ming)名法(fa)改革,自己研究成果的(de)總結(jie)和(he)新理(li)論的(de)傳播工(gong)作(zuo)。他先與(yu)克(ke)勞(lao)德·貝托萊(lai)等人合作(zuo),設計(ji)了一套(tao)簡潔的(de)化學(xue)命(ming)名法(fa)。
1787年他在《化學(xue)命(ming)名(ming)(ming)法(fa)》(Méthode de nomenclature chimique)中正式提出這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)(yi)命(ming)名(ming)(ming)系統(tong),目的(de)是(shi)使(shi)不同語(yu)言(yan)背景的(de)化學(xue)家(jia)可以彼(bi)此交流,其中的(de)很多(duo)原則加上后來柏濟力阿斯(si)的(de)符號(hao)系統(tong),形(xing)成了至(zhi)今沿用的(de)化學(xue)命(ming)名(ming)(ming)體系。接下來,他總結了自己的(de)大(da)量(liang)的(de)定量(liang)試驗,證實了質量(liang)守恒定律(lv)。這(zhe)(zhe)(zhe)個定律(lv)的(de)想法(fa)并非他獨創,在拉瓦錫之前很多(duo)自然哲學(xue)家(jia)與化學(xue)家(jia)都(dou)有過類似觀點,但(dan)是(shi)由于(yu)對實驗前后質量(liang)測(ce)試的(de)不準確,有些人開(kai)始懷疑這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)(yi)觀點。1748年,俄羅(luo)斯(si)化學(xue)家(jia)米哈伊爾(er)·瓦西里耶維(wei)奇·羅(luo)蒙諾(nuo)索夫(fu)曾精確的(de)進行了測(ce)定,并且提出了這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)(yi)定律(lv)的(de)描(miao)述,但(dan)是(shi)由于(yu)莫斯(si)科大(da)學(xue)處(chu)于(yu)歐(ou)洲科學(xue)研究的(de)中心(xin)之外,所(suo)以他的(de)觀點沒有被人注意(yi)到。
基于氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)說(shuo)(shuo)和質(zhi)量(liang)守恒定(ding)律,1789年拉(la)(la)瓦錫(xi)發(fa)表(biao)了(le)(le)《化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)基本論(lun)述》(Traité élémentaire de Chimie)這(zhe)部集他的(de)(de)(de)觀點之大成的(de)(de)(de)教科書(shu)(shu),在(zai)這(zhe)部書(shu)(shu)里拉(la)(la)瓦錫(xi)定(ding)義(yi)了(le)(le)元素(su)的(de)(de)(de)概念,并對當時常(chang)見的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)物(wu)質(zhi)進行了(le)(le)分(fen)(fen)(fen)類,總結出(chu)三十三種元素(su)(盡管一些實(shi)(shi)際上(shang)是化(hua)(hua)(hua)合物(wu))和常(chang)見化(hua)(hua)(hua)合物(wu),使得當時零碎的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)知(zhi)識(shi)逐漸清(qing)晰(xi)化(hua)(hua)(hua)。在(zai)該書(shu)(shu)中的(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)部分(fen)(fen)(fen)中拉(la)(la)瓦錫(xi)強調了(le)(le)定(ding)量(liang)分(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)重要(yao)性。最重要(yao)的(de)(de)(de)是拉(la)(la)瓦錫(xi)在(zai)這(zhe)部書(shu)(shu)中成功的(de)(de)(de)將很多(duo)實(shi)(shi)驗(yan)結果通過他自己的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)說(shuo)(shuo)和質(zhi)量(liang)守恒定(ding)律的(de)(de)(de)理論(lun)系統(tong)進行了(le)(le)圓滿的(de)(de)(de)解釋(shi)。這(zhe)種簡潔、自然而又(you)可(ke)以解釋(shi)很多(duo)實(shi)(shi)驗(yan)現象的(de)(de)(de)理論(lun)系統(tong)完全(quan)有別于燃素(su)說(shuo)(shuo)的(de)(de)(de)繁復(fu)解釋(shi)和各種充滿煉(lian)金(jin)術術語(yu)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)著作,很快產生了(le)(le)轟(hong)動效應。堅持燃素(su)說(shuo)(shuo)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)家如普利(li)斯特里對其堅決(jue)抵(di)制,但是年輕的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)家非常(chang)歡迎,這(zhe)部書(shu)(shu)也因此與波義(yi)耳的(de)(de)(de)《懷疑派的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)家》一樣,被列入化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)(xue)(xue)史上(shang)劃(hua)時代的(de)(de)(de)作品。
到1795年左(zuo)右(you),歐洲(zhou)大(da)陸已經(jing)基本全部接受(shou)拉瓦(wa)錫的理(li)論。
法(fa)蘭西科(ke)學院常會(hui)由(you)政府資(zi)助,給予(yu)科(ke)學家薪水同(tong)時(shi)要求完成某些(xie)任務。由(you)于拉瓦(wa)錫(xi)的很(hen)(hen)(hen)強的工作(zuo)能力,他參(can)與了(le)很(hen)(hen)(hen)多這種(zhong)任務并負責起草(cao)報告。其中影響(xiang)很(hen)(hen)(hen)大是統一法(fa)國(guo)的度量(liang)衡。
1790年法蘭西科學院組(zu)織(zhi)委(wei)員(yuan)會負責制(zhi)定新(xin)度量衡系統(tong),人員(yuan)有拉(la)瓦錫、孔多塞、拉(la)格朗日和蒙日等(deng)。
1791年(nian)拉(la)瓦錫(xi)起草了(le)報(bao)告(gao),主(zhu)張采取(qu)地球極點到(dao)赤道(dao)的(de)距離的(de)一千萬分之一為標(biao)準(約(yue)等于1米(mi))建(jian)立米(mi)制(zhi)系統(tong)。接著(zhu)科學院指定(ding)拉(la)瓦錫(xi)負(fu)責質量(liang)標(biao)準的(de)制(zhi)定(ding)。經過測定(ding),拉(la)瓦錫(xi)提出質量(liang)標(biao)準采用千克,定(ding)密度最大時(shi)的(de)一立方分米(mi)水的(de)質量(liang)為一千克。這(zhe)種系統(tong)盡管(guan)當(dang)時(shi)受(shou)到(dao)了(le)很大阻(zu)力,但(dan)是今天已經被世界通用。
拉瓦(wa)(wa)錫(xi)還曾在(zai)政界被推(tui)選為(wei)眾議院議員。對(dui)此,他曾感(gan)到負(fu)擔過(guo)重,曾多次想退出社會(hui)活(huo)動,回到研(yan)究室做一個化學(xue)家(jia)。然而這個愿(yuan)望(wang)一直未能實(shi)現。當時(shi),法(fa)國的國情日趨緊張,舉國上(shang)下有如旋風般的混亂(luan),處(chu)于(yu)隨時(shi)都可能爆發危機的時(shi)刻(ke)。對(dui)于(yu)像拉瓦(wa)(wa)錫(xi)這樣大有作為(wei)和精(jing)明達識的科學(xue)家(jia)的才能也處(chu)于(yu)嚴重考驗的時(shi)刻(ke)。
這(zhe)時(shi),有些像百年前(qian)波(bo)義(yi)耳在英國(guo)的處(chu)境(jing),又轉移(yi)到拉(la)瓦(wa)錫(xi)所在的法國(guo)來了。國(guo)情是很相似(si)的。但(dan)是這(zhe)兩位科(ke)學家的命(ming)運(yun)卻正好(hao)相反。波(bo)義(yi)耳不(bu)(bu)聞(wen)窗外的世間風云,只是一心關在實驗室里靜靜地進行研究。而在同樣處(chu)境(jing)下的拉(la)瓦(wa)錫(xi)卻未能做到這(zhe)一點。應當說是一種(zhong)(zhong)命(ming)運(yun)的不(bu)(bu)幸(xing),而且這(zhe)種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)幸(xing)可以說已經達到了極點,以至最終奪(duo)去(qu)了他(ta)的生命(ming)。
拉(la)(la)(la)瓦錫(xi)不論在何(he)處都像是(shi)一(yi)棵招風(feng)的(de)大樹,因而雷(lei)雨一(yi)到也就是(shi)最(zui)危險的(de)。最(zui)初的(de)一(yi)擊是(shi)來(lai)自革(ge)(ge)命的(de)驍將(jiang)讓(rang).保羅.馬(ma)拉(la)(la)(la)之(zhi)手。馬(ma)拉(la)(la)(la)最(zui)初也曾想作(zuo)為(wei)(wei)科學(xue)(xue)家(jia)而取得榮(rong)譽(yu),并寫(xie)出(chu)了《火焰論》一(yi)書(shu),企圖作(zuo)為(wei)(wei)一(yi)種燃(ran)燒(shao)學(xue)(xue)說而提交(jiao)到了科學(xue)(xue)院。當時做(zuo)為(wei)(wei)會長(chang)的(de)拉(la)(la)(la)瓦錫(xi)曾對此書(shu)進行了尖刻評(ping)論,認(ren)為(wei)(wei)并無科學(xue)(xue)價值(zhi)而否定。這樣(yang)可能就結(jie)下了私怨。馬(ma)拉(la)(la)(la)首先叫喊(han)要“埋葬這個人民公敵的(de)偽學(xue)(xue)者(zhe)!”到了1789年7月(yue),革(ge)(ge)命的(de)戰火終(zhong)于燃(ran)燒(shao)起來(lai),整(zheng)個法國迅速卷(juan)入到動(dong)亂的(de)旋渦之(zhi)中。
在這(zhe)塊天地里,科(ke)(ke)學似已無法容身了(le)(le)。一切學會(hui)、科(ke)(ke)學院、度(du)量衡調(diao)查(cha)會(hui)等(deng),實際上所有(you)的(de)法國學術界都面臨(lin)著存亡(wang)的(de)危機。甚至還聽(ting)到了(le)(le)這(zhe)種不正常的(de)說(shuo)法,認為(wei)(wei)“學者(zhe)是(shi)人民的(de)公敵,學會(hui)是(shi)反(fan)人民的(de)集團”等(deng)。在此情況下,拉(la)瓦(wa)錫(xi)表現得(de)很勇敢。他做(zuo)為(wei)(wei)科(ke)(ke)學院士和度(du)量衡調(diao)查(cha)會(hui)的(de)研(yan)究(jiu)員,仍然(ran)恪守著自己的(de)職責。他不僅努力(li)于(yu)個(ge)(ge)人的(de)研(yan)究(jiu)工作,并為(wei)(wei)兩個(ge)(ge)學會(hui)的(de)籌款(kuan)而各處奔走,還有(you)時捐獻私人財產做(zuo)為(wei)(wei)同事們的(de)研(yan)究(jiu)資(zi)金。他的(de)決心和氣魄,成了(le)(le)法國科(ke)(ke)學界的(de)柱石和保護者(zhe)。
但(dan)是,在想不到(dao)(dao)的(de)(de)地(di)方卻潛(qian)伏著惡敵。他(ta)就是化學(xue)(xue)家佛克羅伊(Fourcroy,1755~1809)。他(ta)本人(ren)也是科(ke)(ke)學(xue)(xue)院(yuan)的(de)(de)院(yuan)士,曾經是一位很早就同革命黨(dang)人(ren)的(de)(de)國會有著密切聯(lian)系,并對科(ke)(ke)學(xue)(xue)院(yuan)進行過迫害(hai)的(de)(de)神秘人(ren)物(wu)。他(ta)在危難之際,也曾在多(duo)方面(mian)受到(dao)(dao)過拉(la)瓦錫的(de)(de)保護,但(dan)是卻反而施展詭計企圖解散科(ke)(ke)學(xue)(xue)院(yuan),直到(dao)(dao)最(zui)后動用了(le)國會的(de)(de)暴(bao)力(li)而達到(dao)(dao)了(le)目的(de)(de)。這樣,在1793年4月(yue),這個(ge)從笛卡爾(er)、帕斯卡和海因斯以(yi)來(lai)具有百余年光(guang)榮歷史的(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)院(yuan)終于遭到(dao)(dao)了(le)破(po)壞(huai)(直到(dao)(dao)1816年巴黎的(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)院(yuan)才又(you)得到(dao)(dao)重建)。
這(zhe)時,拉瓦錫做(zuo)為(wei)最后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)手段是通過教(jiao)育委員會向(xiang)國(guo)民(min)發出呼(hu)吁(yu)。他指出,做(zuo)為(wei)教(jiao)育界的(de)(de)(de)(de)(de)許多元(yuan)老,曾(ceng)經(jing)為(wei)法國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)學術(shu)(shu)繁榮而貢(gong)獻了(le)(le)畢生精力,然而他們的(de)(de)(de)(de)(de)研究機(ji)關被(bei)剝奪,衣食的(de)(de)(de)(de)(de)來源被(bei)切斷,寶貴的(de)(de)(de)(de)(de)晚年受到了(le)(le)貧困(kun)的(de)(de)(de)(de)(de)威脅,學術(shu)(shu)處(chu)于(yu)毀滅的(de)(de)(de)(de)(de)邊緣,法國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)榮譽被(bei)玷污了(le)(le)。這(zhe)樣,如果(guo)學術(shu)(shu)一(yi)旦遭(zao)到毀滅,恐怕(pa)就是再(zai)經(jing)過半個世(shi)紀也難以再(zai)得(de)到恢復了(le)(le)。他雖然這(zhe)樣提出了(le)(le)警告,結果(guo)是仍然無效。
1769年(nian)(nian),在拉瓦錫成為(wei)法(fa)國科學院(yuan)名(ming)(ming)譽院(yuan)士(shi)的同(tong)時,他當(dang)上(shang)了(le)(le)一名(ming)(ming)包稅官,在向(xiang)包稅局(ju)投資(zi)五(wu)十萬(wan)法(fa)郎(lang)后,承(cheng)包了(le)(le)食鹽(yan)和煙草的征稅大權(quan),并(bing)先(xian)后兼任皇家火藥(yao)監督及財政委員。1771年(nian)(nian),28歲(sui)的拉瓦錫與征稅承(cheng)包業主的女兒結了(le)(le)婚,更加鞏(gong)固了(le)(le)他包稅官的地位(wei)。在法(fa)國大革(ge)(ge)命中(zhong),拉瓦錫理(li)所當(dang)然地成為(wei)革(ge)(ge)命的對象。
拉瓦錫(xi)雖很少(shao)參與波旁王(wang)朝的(de)橫征(zheng)暴斂,但包稅官的(de)身份還是激(ji)起了激(ji)進群眾的(de)憤怒,他(ta)(ta)不懂得這在政(zheng)(zheng)治上意味著什么;而在新的(de)激(ji)進政(zheng)(zheng)府通(tong)令他(ta)(ta)們(men)“清算帳目”予以交代(dai)之后,拉瓦錫(xi)和他(ta)(ta)的(de)同僚(liao)們(men)卻擔心(xin)被沒收財(cai)產而東躲西藏,從而激(ji)化了矛盾,也給佛克(ke)羅伊之流提(ti)供了中傷的(de)機會。但是,拉瓦錫(xi)在大革(ge)命時期也為(wei)新政(zheng)(zheng)府做了大量有(you)益的(de)工作(zuo)(zuo)。如設計城市(shi)照明、制(zhi)定(ding)農(nong)業(ye)改革(ge)方(fang)案、貢(gong)獻(xian)火藥(yao)制(zhi)造和礦物探(tan)尋(xun)資料,并參加了新政(zheng)(zheng)府主張的(de)“改革(ge)舊度量衡制(zhi),創(chuang)造新的(de)國際(ji)通(tong)用單位”工作(zuo)(zuo),擔任改革(ge)委員會委員,他(ta)(ta)進行了蒸餾水比重和銅、鉑熱(re)膨(peng)脹系數(shu)的(de)精確(que)測定(ding),確(que)定(ding)了質量單位“克(ke)”和長(chang)度單位“米”。
不久,度量衡(heng)調查會的(de)6名研(yan)究員被(bei)開除(chu)了,其中也有(you)拉瓦錫(xi)。
1793年11月28日,包稅組織的(de)28名成員全部(bu)被(bei)捕(bu)入獄,拉瓦(wa)錫(xi)就是(shi)其中的(de)一個,死(si)神越來越逼近他了。
學術界震動(dong)了(le)。各學會紛紛向國會提出了(le)赦免拉瓦錫和準予他復職的(de)(de)請(qing)求,但是,已經(jing)為激進黨(dang)所控制的(de)(de)國會,對這些請(qing)求不僅無(wu)動(dong)于衷,反而卻更加嚴厲了(le)。
1794年5月7日開庭審(shen)判(pan),結果是把(ba)28名包稅組織(zhi)的成員全部處以(yi)死刑(xing),并預定在24小時內執行。
佛克(ke)羅伊(yi)所采(cai)取的(de)陰險手段,對(dui)于事情發展(zhan)到如(ru)此(ci)嚴重的(de)程度是(shi)起了很(hen)大作用的(de)。佛克(ke)羅伊(yi)是(shi)巴黎植(zhi)物園化學(xue)(xue)研究(jiu)室的(de)教授(shou),曾長(chang)期和拉(la)瓦錫(xi)在一起,也(ye)為(wei)化學(xue)(xue)理論和化學(xue)(xue)教育的(de)發展(zhan)做(zuo)出了貢獻(xian),本是(shi)一位知名的(de)學(xue)(xue)者。但(dan)是(shi)為(wei)什(shen)么卻會(hui)進(jin)行這(zhe)(zhe)種惡劣的(de)活動(dong),是(shi)不(bu)是(shi)由于長(chang)期以來(lai)對(dui)拉(la)瓦錫(xi)的(de)嫉妒呢?后來(lai),當羅伯斯庇爾失敗(bai)以后,在為(wei)拉(la)瓦錫(xi)舉行的(de)莊重和盛大的(de)追悼會(hui)上,這(zhe)(zhe)個(ge)厚(hou)顏無恥的(de)佛克(ke)羅伊(yi)卻又(you)反過(guo)來(lai)對(dui)拉(la)瓦錫(xi)表示悼念,還做(zuo)了歌功頌(song)德的(de)演講。像這(zhe)(zhe)樣(yang)卑(bei)劣的(de)人,在古(gu)今的(de)科學(xue)(xue)家中很(hen)難找出第(di)二個(ge)人了。
拉(la)瓦(wa)錫的生(sheng)命已經危(wei)在(zai)旦夕(xi)。人(ren)們雖(sui)然在(zai)盡力地(di)挽救,請(qing)求(qiu)赦(she)免(mian),但是(shi)他還是(shi)被判處死刑。不過革命法庭副長官考(kao)費(fei)那爾(J.B.Coffinhal)并(bing)沒有說過“共和國(guo)不需要(yao)科學家(jia)”。
第(di)二天(tian),1794年5月8日(ri)的(de)(de)早晨,就在波拉斯(si)·德·拉·勒沃西奧執行了28個(ge)(ge)(ge)人的(de)(de)死刑(xing)。拉瓦錫是第(di)四個(ge)(ge)(ge)登上斷(duan)頭臺的(de)(de)。他泰然受刑(xing)而死……著名(ming)的(de)(de)法(fa)籍(ji)意大利數學家拉格朗日(ri)痛心地說:“他們可以一眨眼就把(ba)他的(de)(de)頭砍下來(lai),但(dan)他那樣(yang)的(de)(de)頭腦(nao)一百年也再長不出一個(ge)(ge)(ge)來(lai)了。”
有一(yi)種傳說,拉瓦(wa)錫(xi)和(he)劊子手(shou)約定頭被砍下后(hou)盡可能多眨(zha)眼,以此來確定頭砍下后(hou)是否還有感覺,拉瓦(wa)錫(xi)一(yi)共眨(zha)了十一(yi)次,這(zhe)是他(ta)最后(hou)的研究。這(zhe)一(yi)傳說不見于(yu)正史。
拉(la)瓦錫出身(shen)名(ming)門,他繼承了父(fu)母和(he)姨(yi)母的(de)巨(ju)額遺產,即使不(bu)靠征稅承包(bao)業的(de)收入,也(ye)完全可以過上富庶(shu)的(de)生(sheng)活。僅(jin)為追求更多金錢(qian)使名(ming)譽受到玷污,甚至(zhi)賠上性命,令人惋(wan)惜。然而,瑕不(bu)掩瑜,他的(de)一生(sheng)仍(reng)是充滿著(zhu)光輝的(de)一生(sheng)。
拉瓦(wa)錫在學(xue)(xue)校是一個天(tian)才男孩。20歲(sui)時因(yin)出色地撰寫了巴黎(li)街道(dao)照明(ming)的(de)設計(ji)文章而獲得法(fa)國(guo)科(ke)學(xue)(xue)院的(de)嘉(jia)獎。幾年之后,即1768年,他被評選為法(fa)國(guo)科(ke)學(xue)(xue)院的(de)“名譽院士”。
他為(wei)后人留下(xia)的(de)(de)(de)杰作是(shi)《化學(xue)概要(yao)》,這(zhe)篇論文標志著現(xian)代化學(xue)的(de)(de)(de)誕生。在(zai)這(zhe)篇論文中(zhong),拉(la)瓦(wa)錫除了正確(que)(que)地描述燃燒和吸收這(zhe)兩種現(xian)象之外,在(zai)歷史上(shang)還第一次開列出(chu)化學(xue)元(yuan)素的(de)(de)(de)準確(que)(que)名(ming)稱。名(ming)稱的(de)(de)(de)確(que)(que)立建(jian)立在(zai)物質是(shi)由(you)化學(xue)元(yuan)素組成的(de)(de)(de)這(zhe)個(ge)基礎之上(shang)。而在(zai)此之前,這(zhe)些(xie)元(yuan)素有著不同(tong)的(de)(de)(de)稱謂。在(zai)書中(zhong),拉(la)瓦(wa)錫將(jiang)化學(xue)方面所有處于混亂狀態(tai)的(de)(de)(de)發明創造整理(li)(li)得(de)有條有理(li)(li)。
化(hua)學家(jia)(jia)拉(la)瓦(wa)(wa)(wa)錫(xi)(xi)原(yuan)來是(shi)學法律(lv)的(de)。1763年(nian),年(nian)僅20歲的(de)拉(la)瓦(wa)(wa)(wa)錫(xi)(xi)就(jiu)取得了法律(lv)學士學位,并且獲律(lv)師從業證書(shu)。拉(la)瓦(wa)(wa)(wa)錫(xi)(xi)的(de)父親(qin)是(shi)一位頗有名氣(qi)的(de)律(lv)師,家(jia)(jia)境富有。所以拉(la)瓦(wa)(wa)(wa)錫(xi)(xi)沒有馬(ma)上去做律(lv)師,那時他(ta)對植物學發生(sheng)了興(xing)趣(qu)(qu),經常上山(shan)采集標本(ben)使他(ta)又對氣(qi)象學產生(sheng)了興(xing)趣(qu)(qu)。在地(di)質(zhi)學家(jia)(jia)葛太德的(de)建(jian)議(yi)下(xia),拉(la)瓦(wa)(wa)(wa)錫(xi)(xi)師從巴黎著名的(de)化(hua)學魯伊勒教授(shou)。從此,拉(la)瓦(wa)(wa)(wa)錫(xi)(xi)就(jiu)和化(hua)學結下(xia)不解之(zhi)緣。
拉瓦錫的(de)(de)(de)(de)對化學(xue)的(de)(de)(de)(de)第一個貢獻(xian)便(bian)是(shi)從實驗的(de)(de)(de)(de)角度(du)驗證并總(zong)結了質(zhi)量守(shou)恒(heng)定律。早在拉瓦錫出生之(zhi)時,多(duo)才多(duo)藝的(de)(de)(de)(de)俄(e)羅(luo)斯(si)科(ke)學(xue)家羅(luo)蒙諾(nuo)索夫就提(ti)出了質(zhi)量守(shou)恒(heng)定律,他當時稱之(zhi)為“物(wu)質(zhi)不(bu)滅(mie)定律”,其中含(han)有更多(duo)的(de)(de)(de)(de)哲學(xue)意蘊。但由于(yu)“物(wu)質(zhi)不(bu)滅(mie)定律”缺(que)乏豐富的(de)(de)(de)(de)實驗根(gen)據,特別是(shi)當時俄(e)羅(luo)斯(si)的(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)還(huan)很(hen)落后,西歐對沙俄(e)的(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)成果(guo)不(bu)重視(shi),“物(wu)質(zhi)不(bu)滅(mie)定律”沒有得到(dao)廣泛的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)播。
拉(la)瓦錫用(yong)硫酸(suan)和石灰(hui)合成(cheng)(cheng)了(le)(le)石膏,當(dang)他(ta)加熱石膏時(shi)放出(chu)(chu)了(le)(le)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)。拉(la)瓦錫用(yong)天(tian)(tian)平(ping)仔細(xi)稱量了(le)(le)不(bu)同(tong)溫度下(xia)石膏失(shi)去水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)的質量。他(ta)的導師魯(lu)伊勒(le)把失(shi)去水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)稱為“結(jie)晶水(shui)”,從此就多了(le)(le)一個化學名詞——結(jie)晶水(shui)。這次意外的成(cheng)(cheng)功使拉(la)瓦錫養成(cheng)(cheng)了(le)(le)經常使用(yong)天(tian)(tian)平(ping)的習慣。由(you)此,他(ta)總結(jie)出(chu)(chu)質量守恒(heng)定律,并(bing)成(cheng)(cheng)為他(ta)進行實驗、思(si)維(wei)和計算的基礎(chu)。為了(le)(le)表明守恒(heng)的思(si)想(xiang),用(yong)等(deng)號而不(bu)用(yong)箭頭表示變(bian)化過程(cheng)。如糖轉變(bian)為酒精的發酵過程(cheng)表示為下(xia)面的等(deng)式:
葡萄糖(tang)(C6H12O6)=二氧化(hua)碳(CO2)+酒(jiu)精(C2H5OH)
這正(zheng)是現代(dai)化學方程式的(de)雛形。為了進一步闡明這種(zhong)表達(da)方式的(de)深刻含(han)義,拉(la)瓦錫又撰文寫到:
“可(ke)以(yi)設想,參加發(fa)酵的(de)物質和發(fa)酵后的(de)生成物列成一個代數(shu)式(shi),再假定方程(cheng)式(shi)中的(de)某一項(xiang)是未知數(shu),然后通(tong)過實驗(yan)(yan),算(suan)出它們的(de)值。這(zhe)樣,就(jiu)可(ke)以(yi)用(yong)計算(suan)來(lai)檢(jian)驗(yan)(yan)實驗(yan)(yan),再用(yong)實驗(yan)(yan)來(lai)驗(yan)(yan)證計算(suan)。我就(jiu)經常用(yong)這(zhe)種方法修正實驗(yan)(yan)初步結果,使我能通(tong)過正確的(de)途徑改進實驗(yan)(yan),直到獲得(de)成功。”
拉(la)瓦錫最(zui)(zui)重(zhong)要的(de)(de)發現:燃燒(shao)(shao)原(yuan)理,是(shi)他對(dui)化學研(yan)究的(de)(de)第二大貢(gong)獻。偉大的(de)(de)科學家描述了最(zui)(zui)重(zhong)要的(de)(de)氣(qi)體(ti):氧、氮和氫的(de)(de)作(zuo)(zuo)用。拉(la)瓦錫最(zui)(zui)重(zhong)要的(de)(de)發現是(shi)關于燃燒(shao)(shao)的(de)(de)原(yuan)理。之所以能夠有此發現,是(shi)因為他第一次準確地識別出了氧氣(qi)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用。事實(shi)上,科學家確認燃燒(shao)(shao)是(shi)氧化的(de)(de)化學反應(ying),即燃燒(shao)(shao)是(shi)物質同某種氣(qi)體(ti)的(de)(de)一種結合(he)。拉(la)瓦錫為這種氣(qi)體(ti)確立了名稱(cheng),即氧氣(qi),事實(shi)上就是(shi)“成酸元素”的(de)(de)意(yi)思。
拉瓦錫最(zui)終(zhong)排除了(le)當時流行(xing)極(ji)廣的(de)(de)關(guan)于“燃(ran)素”的(de)(de)錯(cuo)誤(wu)看法(fa)。按照(zhao)那種理(li)論,在燃(ran)燒期間,任何被燃(ran)燒的(de)(de)物質(zhi)同一種被稱為“燃(ran)素”的(de)(de)物質(zhi)相分離。“燃(ran)素”被認為是(shi)整(zheng)個(ge)燃(ran)燒過(guo)程的(de)(de)主(zhu)導者。
拉(la)瓦(wa)錫還識別出了氮(dan)氣(qi)(qi)(qi)。這種氣(qi)(qi)(qi)體(ti)早在1772年就被(bei)發現了,但卻被(bei)命(ming)名(ming)了一個錯誤的(de)(de)(de)名(ming)稱——“廢氣(qi)(qi)(qi)”(意思是“用(yong)過(guo)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)”,也(ye)就是沒有燃素(su)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi),因此(ci)不會(hui)再被(bei)用(yong)作(zuo)燃燒的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi))。拉(la)瓦(wa)錫則(ze)發現這種“氣(qi)(qi)(qi)體(ti)”實際上是由一種被(bei)稱為(wei)氮(dan)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)構(gou)成的(de)(de)(de),因為(wei)它“無活(huo)力(li)”(來源于希(xi)臘語azofe)。后(hou)來,他(ta)又識別出了氫氣(qi)(qi)(qi),這個名(ming)稱的(de)(de)(de)意思是“成水(shui)的(de)(de)(de)元素(su)”。拉(la)瓦(wa)錫還研究(jiu)過(guo)生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)過(guo)程。他(ta)認為(wei),從化學的(de)(de)(de)觀點看(kan),物質燃燒和動物的(de)(de)(de)呼吸同屬于空氣(qi)(qi)(qi)中氧所參與的(de)(de)(de)氧化作(zuo)用(yong)。
1772年秋天,拉瓦錫(xi)照習慣(guan)稱量(liang)(liang)(liang)(liang)了(le)定(ding)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)紅磷(lin),使之燃燒、冷(leng)卻后又(you)稱量(liang)(liang)(liang)(liang)灰燼(jin)(五氧化二磷(lin),P2O5)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang),發現(xian)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)竟(jing)然增(zeng)(zeng)加了(le)!他又(you)燃燒硫磺(huang),同樣(yang)發現(xian)灰燼(jin)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)大于硫磺(huang)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)。他想這一(yi)(yi)定(ding)是什么(me)氣(qi)(qi)體被白(bai)(bai)磷(lin)和(he)硫磺(huang)吸收了(le)。于是他又(you)改(gai)進(jin)實驗(yan)的(de)(de)(de)方法(fa):將(jiang)白(bai)(bai)磷(lin)放入(ru)一(yi)(yi)個鐘罩(zhao),鐘罩(zhao)里留有(you)一(yi)(yi)部分(fen)空(kong)氣(qi)(qi),鐘罩(zhao)里的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)用管(guan)子連接一(yi)(yi)個水銀柱(zhu)(注:測定(ding)空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)壓力)。加熱到(dao)(dao)40℃時白(bai)(bai)磷(lin)就迅速(su)燃燒,水銀柱(zhu)上升。拉瓦錫(xi)還發現(xian)“1盎司的(de)(de)(de)白(bai)(bai)磷(lin)大約可得到(dao)(dao)2.7盎司的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色(se)灰燼(jin)(P2O5)。增(zeng)(zeng)加的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)所消耗(hao)的(de)(de)(de)1/5容(rong)積的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)本接近(jin)”。他還用汞做(zuo)了(le)類似(si)實驗(yan)測得的(de)(de)(de)數據也(ye)是增(zeng)(zeng)加的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)所消耗(hao)的(de)(de)(de)1/5容(rong)積的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)重(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)基(ji)本接近(jin)。
拉瓦錫的(de)(de)發現和當(dang)時的(de)(de)燃(ran)素學(xue)說(shuo)(shuo)是相(xiang)悖的(de)(de),許多(duo)人都質(zhi)疑(yi)他。燃(ran)素學(xue)說(shuo)(shuo)認為燃(ran)燒是分解過程,燃(ran)燒產物(wu)應該比可燃(ran)物(wu)質(zhi)量(liang)輕。他把實(shi)(shi)驗(yan)(yan)結果寫成論(lun)文交(jiao)給法國科學(xue)院(yuan)。從此(ci)他做了很(hen)多(duo)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)來證明燃(ran)素說(shuo)(shuo)的(de)(de)錯(cuo)誤,但(dan)都被駁回。在1773年2月(yue),他在實(shi)(shi)驗(yan)(yan)記錄本上寫到:“我所做的(de)(de)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)使(shi)物(wu)理和化學(xue)發生了根本的(de)(de)變化。”他將(jiang)新(xin)化學(xue)命名為“反燃(ran)素化學(xue)”。
1777年,拉瓦錫批(pi)判燃素(su)(su)(su)學說(shuo)(shuo)(shuo):“化學家從燃素(su)(su)(su)說(shuo)(shuo)(shuo)只能(neng)得出模糊的(de)要素(su)(su)(su),它(ta)十分不確定,因(yin)此可以用(yong)來(lai)任意(yi)地(di)解釋各(ge)種事物。有(you)(you)時(shi)(shi)這一要素(su)(su)(su)是有(you)(you)重量的(de),有(you)(you)時(shi)(shi)又沒有(you)(you)重量;有(you)(you)時(shi)(shi)它(ta)是自由之(zhi)火,有(you)(you)時(shi)(shi)又說(shuo)(shuo)(shuo)它(ta)與(yu)土素(su)(su)(su)相(xiang)化合成火;有(you)(you)時(shi)(shi)說(shuo)(shuo)(shuo)它(ta)能(neng)通過容器壁的(de)微孔,有(you)(you)時(shi)(shi)又說(shuo)(shuo)(shuo)它(ta)不能(neng)透過;它(ta)能(neng)同時(shi)(shi)用(yong)來(lai)解釋堿性(xing)(xing)和(he)非(fei)堿性(xing)(xing)、透明(ming)性(xing)(xing)和(he)非(fei)透明(ming)性(xing)(xing)、有(you)(you)顏色和(he)無色。它(ta)真是只變色蟲,每(mei)時(shi)(shi)每(mei)刻都在改變它(ta)的(de)面貌。”
1777年9月5日,拉瓦錫(xi)向法國科(ke)學(xue)院提交了劃時代(dai)的(de)(de)(de)《燃(ran)燒概論(lun)》,系統(tong)地闡述了燃(ran)燒的(de)(de)(de)氧化學(xue)說(shuo),將燃(ran)素說(shuo)倒(dao)立的(de)(de)(de)化學(xue)正立過來。這本書后來被翻譯成多國語言,逐(zhu)漸掃清(qing)了燃(ran)素說(shuo)的(de)(de)(de)影響。化學(xue)自此切斷與古代(dai)煉丹(dan)術的(de)(de)(de)聯系,揭掉(diao)神秘和臆測的(de)(de)(de)面紗,取而代(dai)之的(de)(de)(de)是科(ke)學(xue)實驗(yan)和定量研究(jiu)。化學(xue)由此也進(jin)入定量化學(xue)(即近代(dai)化學(xue))時期。
拉瓦(wa)錫對(dui)化(hua)(hua)學(xue)的(de)(de)第(di)三大貢獻是(shi)否定了(le)古希臘(la)哲學(xue)家的(de)(de)四(si)元(yuan)素說和三要素說,建立在(zai)科學(xue)實驗(yan)基礎上的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)元(yuan)素的(de)(de)概念:“如(ru)果元(yuan)素表示(shi)構(gou)成物(wu)質的(de)(de)最(zui)簡單(dan)組分(fen),那么目(mu)前(qian)我(wo)們可能難以判(pan)斷什么是(shi)元(yuan)素;如(ru)果相反,我(wo)們把元(yuan)素與目(mu)前(qian)化(hua)(hua)學(xue)分(fen)析(xi)最(zui)后達到的(de)(de)極限概念聯系起來(lai),那么我(wo)們現在(zai)用任何(he)方(fang)法都不能再加以分(fen)解的(de)(de)一切物(wu)質,對(dui)我(wo)們來(lai)說,就算是(shi)元(yuan)素了(le)。”