幸运的化学，不幸的拉瓦锡——《化学基础论》

1773年的一天，30岁的安托万·洛朗·拉瓦锡在他的实验笔记本上自信地写下了这句话:“我注定要给物理和化学带来一场革命。”

他做到了。

历史已经证明拉瓦锡开创了化学史上第一次真正的革命。它的影响可以用一句话来概括:拉瓦锡之于化学，犹如牛顿之于物理学。

实验中的拉瓦锡(网络图)

拉瓦锡进入历史舞台之前，化学远远落后于物理、数学和天文学。尽管当时的化学家已经发现了大量独立的化学现象，但是没有合适的理论框架来合成这些孤立的零碎信息。当时，人们普遍认为物质燃烧的原因是它含有燃素。物质(如木头)在燃烧过程中会释放燃素，因此会变轻。

然而，拉瓦锡在实验中发现，某些固体物质(如磷和硫)的重量在燃烧后实际上增加了。一个合理的猜测是，也许物质的燃烧不是由于燃素的释放，而是由于某些气体的吸收。

1777年，拉瓦锡向法国科学院报告了实验结果，证明根本没有燃素。燃烧的本质是物质和“活性气体”(他后来称之为“氧气”)的结合。由于燃烧降低了空气中的氧含量，剩下的不可呼吸的气体(主要)是氮气。拉瓦锡还得出结论，氧气在呼吸中也是至关重要的。他认为，从化学角度来看，物质的燃烧和动物的呼吸属于空气中氧气的氧化。后者是一个缓慢的燃烧过程，是所有动物生存的基础。

在研究燃烧和气体的过程中，拉瓦锡用他精湛的称重技术看到了事物的深层，并从实验的角度验证和总结了物质(质量)守恒定律。鉴于当时化学物质的命名混乱，拉瓦锡与其他人一起制定了化学物质的命名原则，建立了新的化学物质分类体系，并在历史上首次列出了化学元素的确切名称。

拉瓦锡的实验工具(网络图)

1789年3月，拉瓦锡的《化学基础》一书以法语出版，这是对他的化学理论的详细总结和系统解释。正如它的全称化学基础理论，包含所有现代发现在一个新的系统秩序，这一里程碑式的书系统地讨论了氧化理论的科学理论，重新解释各种化学现象，并指出化学研究的方向和任务，从而建立了一个全面的现代化学系统从元素的概念到反应理论。结果，化学最终被确立为一门科学。

在1789年版《化学基础理论》的序言中，拉瓦锡写道:“当我开始写这本书的时候，我唯一的目的是更全面地扩展和解释我在1787年4月科学院公开会议上读到的关于改革和完善化学命名法的必要性的论文。......因此，尽管我只想到发展一种命名法，尽管我只打算改进化学语言，但我别无选择，只能逐渐把这本书本身变成一本以化学为基础的书。”

拉瓦锡强调观察和实验，也非常重视科学方法和科学态度。他的科学研究活动强调严格的逻辑过程——他总是在进行实验之前制定研究方法。在《化学基础》一书中，有几十个人用“观察……”作为“部分”的标题。序言中的一段话着重阐述了他对科学研究的理解和态度:

拉瓦锡与《化学基础》(网络图)的中文翻译封面

“因为我完全相信这些真理，我一直强迫自己不要武断地前进，除非从已知到未知，并把这看作一个法律；除了必须从观察和实验中得出的直接结果外，不会得出任何结论。此外，事实和从这些事实中得出的结论总是被整理出来，以便那些以这种顺序开始化学研究的人能够完全理解。”

从1789年到1797年的18年间，《化学基础》在8个国家用6种语言印刷了26次，显示了它在当时的巨大影响。后来的科学历史学家评论说:“它奠定了化学的基础，就像一个世纪前牛顿的自然哲学数学原理奠定了现代物理学的基础一样”。它“在化学史上的重要性怎么强调都不为过”。

不幸的是，拉瓦锡参与了法国大革命，并于1794年被执政的激进党送上断头台。

拉瓦锡·吉约廷(网络图)

有谣言说拉瓦锡在被处决前安排了他的最后一次实验。当时，断头台在法国被广泛使用，因为它被认为是最人道的处决方式，可以在一瞬间毫无痛苦地执行。现在有机会查明情况是否如此。根据协议，当拉瓦锡感觉到刀刃碰到他的脖子时，他开始快速使劲地眨眼。他的助手站在人群中，记录下他眨眼的次数(总共15次)，以确定他的头被砍下后是否还有感觉。

第二天，当与他有过接触的法国和意大利著名数学家拉格朗日听到这个消息时，他不禁感叹道:“只需一眨眼的时间就能砍掉他的脑袋，但是一百年的时间还不足以孕育出像他这样的大脑。”

(原标题“幸运的化学，悲伤的拉瓦锡”是在小蝌蚪君转载时编辑的。)