第三十三回：舊學說百年統治終破產，新原理一時沉埋永放光

——質量守恆定律的發現上回說到隨著紡紗機、蒸汽機的發明，一場工業革命從英國開端了。工業技術和生產的發展必然引起人們對生產原料更深刻的認識。而紡織業的發展必然促使人們去研究染料，研究酸礆，這又同化學提出了新的要求，而在這方面打頭陣的，現在該輪到一個法國人了。他就是拉瓦錫(1743-1794)。

1743年8月26日，拉瓦錫生於巴黎。父親是一個很有錢的律師，這使小拉瓦錫不愁吃穿，上了中學又上大學，法律系畢業後也當上了律師。但不知一種什麼緣由，使拉瓦錫對礦物特別感興趣。在他辦公桌的抽屜裡，常常放看一些石頭，什麼硫礦呀，石膏呀，就連卷宗裡也不時可抖出一些紅綠顏色的礦粉來。意外中他的一篇論文在一次競賽中竟獲得法國科學院一枚金牌，這更便他決心辭掉了律師職務，闖入自己酷愛的化學領域。

但是私人研究化學，要建實驗室，要買儀器，錢從何來？這拉瓦錫憑藉他律師的閱歷，用特殊的眼光上下左右在財政界一掃，便發現了一個訣竅。原來18世紀中葉，法國新興的資產階級已積聚成一股強大的力量。但封建王朝還不甘退位，更加緊了對人民的搜刮。搜刮的一個妙法就是收重稅。可政府並不出面，而是承包給“包稅人”。包稅人先向國家交一筆鉅款，然後再去收稅。包稅人只要保證向國家繳錢，至於向老百姓收多少，國家是不管的。為了研究化學，拉瓦從父親那裡借來錢作押金，違心地當上了一名包稅人。很快，拉瓦就擁有了自己的化學實驗室，同時，又很快認識了一位金髮碧眼的姑娘瑪麗。瑪麗是包稅公司經理的女兒，才14歲。但他們感情篤深，終成眷屬。這瑪麗性情溫柔，又為的一手好字，並擅長繪畫，為丈夫抄論文，繪圖表，天賜一個好內助。拉瓦真是要錢有錢，要物有物，要家有家。比起那開普勒、牛頓來，真是科學家當中少有的幸運者了。

卻說1789年冬盡春來的一個夜晚，寒氣還籠罩著巴黎，拉瓦錫和嬌妻瑪麗正圍爐夜話，瑪麗手中拿著一篇剛收到的文章說：“親愛的，聽我給你念一段，這裡說的這個實驗可真有意思。”文章不長，喝杯茶的工夫便已唸完，但拉瓦錫聽完便再也沒有喝茶談天的閒心了。他一把搶過文章連讀了兩遍。原來這文中說到將一塊金剛石燒得熾熱後，它使會消失得無影無蹤。他想，這是不可能的，任何東西燒完總要留下一點灰燼。拉瓦錫立即鑽進實驗室，照做了一次，確實如文章所說，金剛石不翼而飛了。整整一夜，瑪麗感到睡在身旁的丈夫翻來覆去不能成眠，但溫柔的她不敢說話，怕引起他的話頭更不能入睡。天將亮時，瑪麗見他還在瞪眼看天花板，就說：“都是我不好，忘了要睡覺了不該給你說什麼實驗的新訊息。”拉瓦錫卻拉住她的手，翻身坐起：“瑪麗，我們趕快進實驗室去，辦法有了，也許問題正出在這裡。”

拉瓦錫只穿一件睡衣坐在實驗臺旁，他將一塊金剛石用不怕火的石墨軟膏厚厚地裹起來，然後放在火上高溫加熱。他想過去人們研究燃燒都是在空氣裡進行，被燒過的東西多啦，少啦，都看作是這東西自己發生了變化，誰敢保證這看不見的空氣裡不會有什麼物質在燃燒時參加進去，或者又帶走什麼呢？我今天將這金剛石裹得嚴嚴實實不見空氣，看它會出現什麼樣子。他就這樣睡衣拖鞋，蓬頭黑手地在實驗臺旁忙著，虧得瑪麗賢惠，一會兒捧過一塊熱毛巾為他擦擦滿臉的汗水，一會兒又往他嘴裡塞一塊麵包乾，心疼地伯他餓壞肚子。這時在高溫火焰下，那裹著石墨的金剛石已被燒得通紅，就像爐子裡的紅煤球一樣。拉瓦錫小心地停了火，等待它慢慢冷卻下來剝開一看，金剛石竟完好無損！

“看來燃燒和空氣大有關係。”他一邊洗臉，一邊說。

“燃燒不是物質內的燃素在起作用嗎？”瑪麗一邊收拾儀器，一邊問道。

“大家都這麼說，我看未必就是這樣。”

原來自波義耳研究燃燒現象之後，1606年他的學生終於建立了一種燃素說。凡物質能燃燒就用含燃素來解釋。但是一些金屬燒過後重量反而增加，燃素既然燒掉了，怎麼物質反倒加重？這真有點讓燃素說下不了臺。但是擁護燃素說者又想出一種解釋，說那燃素與一般肉眼看見的物質不同，它包含的是一種負重量，負重量一走，東西自然就重了。可見當時燃素說已經露出破綻，難自圓其說了。拉瓦錫也早就對此產生了懷疑。今天這個實驗更明明白白地證明，金剛石被裹嚴時就不變，露天時就發生變化，幫助根子不在燃素，而在空氣。

正是

多少糊塗事，只因太孤立，單見樹有葉，不見枝連理。

到底在燃燒過程中空氣發生了什麼變化呢？最好的辦法就是檢測一下它的重量。拉瓦錫立即設計出新的實驗。

他在密閉的容器裡煉燒金屬，燃燒前後他都仔細地用天秤稱過重量，並沒有一點的變化，他再稱金屬灰的重量，是增加了，又稱燒過後的空氣的重量，卻減少了，而減少的空氣和增加了的金屬灰正好重量相等。於是拉瓦錫便發現了化學上一條極重要的定律：重量(質量)守恆定律。物質既不能創生也不能消失，化學反應只不過是物質由這種形式轉換成另一種形式。

自從拉瓦錫由燃燒金屬發現燃素說不可靠後，他立即放下其他研究而專攻各種燃燒現象。他又投資添了一些裝置，選了幾個助手，將自己的實驗室重新佈置一番，這裡可真成了一個燃燒展覽館。他這個豪華的實驗室接待過許多科學名人，瓦特、富蘭克林都會到這裡作客。這一天英國學者普里斯特利又來訪問，拉瓦錫陪他在這儀器叢林間邊漫步邊討論問題。一會兒來到幾個玻璃罩前，普里斯特利問：“這裡在幹什麼？”

“我將磷用軟木飄在水面罩著燃燒，燒後水面就上升，佔去罩內空間的五分之一。你看這個罩內是燒硫磺的，水面也上升了五分之一。這幫助燃燒時總有五分之一的空氣參加了反應。”

“對。我也早發現空氣中有一種‘活空氣’，蠟燭有它變得更亮，而小老鼠沒有它就會死亡。拉瓦錫先生，你知道杜勒在1772年就曾找見過這種空氣，他叫它‘火焰空氣’，我想，這和你找見的那五分之一的空氣是一回事。可是，我覺得物質燃燒是因為有燃素，恐怕和這種空氣沒有關係。”

“不，有沒有它大不一樣。你看這罩裡剩餘的五分之四的‘死空氣’，你再放進什麼有'燃素'的東西，無論磷塊還是硫磺，它也不會著了。尊敬的普利斯特利先生，你的發現對我太有啟發了，看來空氣裡一定有兩種以上的元素，起碼這‘活空氣’就是一種，空氣並不是一種元素。”

“這麼說，水也不是一種元素了。因為我已經發現水裡也有這種活空氣，而且用這種活空氣和另外一種空氣(氫氣)在密閉容器里加熱，就又能生成水。”

“真的嗎？”拉瓦錫突然停下腳步，眼睛直盯看普里斯特利。