·拉瓦锡

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同时,在英法海峡的对面,一群热心的研究人士使得法国在这门新科学之中居于领导的地位,并且在基本上使化学具有我们今日的形态。在那伙人里,有一位鲁埃勒(Guillaume Rouelle),他在盐化学上有着杰出的成就,但他却以对富者、穷者,对狄德罗与卢梭,对他们中最伟大的一位化学家讲述化学,最为知名。

拉瓦锡于1743年出生在富豪之家,这对他也许有利,也许有碍。他的父亲是巴黎最高法院的辩护人,他给予这孩子当时一切可能的教育,并且在他23岁时赠给他30万里拉的金额。这样一笔财富本可使其做学问的生涯就此流产,但这笔财产却帮助了需要昂贵仪器及经年准备的科学。他被送进法律学校就读,但他却逃避到数学和天文学上,在皇家花园(Jardin du Roi)一个演讲厅里,他参加了鲁埃勒的演讲。虽然这样,他仍完成了法律方面的学业,然后跟随让·盖塔尔(Jean Guettard)作探求矿物而作的旅行以及完成了法国的地图。1768年他获选加入包括当时布封、奎奈、杜尔哥及孔多塞在内的科学院。一年以后他做了农民总监,向农人收消费税以补偿他们预缴给政府的款额这桩受人们欢迎的事情。他付了52万里拉作为农民总监,以收取60股之一的1/3利益;1770年他将此升到了全股。1771年,他娶了玛丽·波尔兹(Marie Paulze)——一位富有的农民总监的女儿,这时他花了部分时间周游各省,收集岁款、税表资料以及一些地质样本。他的财富资助了一个大实验室及花费昂贵的实验,但这些财富却使他上了断头台。

在公务上,他扮演着一位很活跃的角色。他被任命为火药委员会的委员,增加了炸药的生产量并改良了炸药的品质,而且使它能大量地外运到美洲的殖民地,同时也造成了法国大革命的胜利。“法国火药,”拉瓦锡在1789年说道,“已成为欧洲最好的火药……说真的,他使北美获得了自由。”他担任过很多政府的职位,不论是属于中央或是市区的,并且以多方面的才智来解决他所遭遇到的各种不同的关于税收、货币、银行、科学化的农业以及公立慈善事业的问题。当他在1787年于奥尔良地方作省议会议员的时候,他致力改善经济及社会的现况。在1788年食物缺少的危机里,他将自己的钱预付给好几个城镇购买粮食。他是一位不停地赚钱而又将自己精神放诸大众的人。

在这些活动之中,他并没有停止做一位科学家。他的实验室是19世纪以前最复杂而且最广泛的一个:包括了250台仪器、1.3万个玻璃容器,几千种制备好的化学药品以及3架精密的天平,这些天平后来曾帮助以克作为米突制中重量单位的决定。称重及测量是拉瓦锡发明中的一半秘密。经由称重及测量,他将化学从定性的原理改变成为一门定量的科学。经过了细心的称重,他证明了斯塔尔的燃素为一令人烦扰的无稽之谈,在那无稽之谈里曾假定一种神秘的物质的存在,这种物质在燃烧时会离开燃烧物而进入空气之中。1772年12月1日在拉瓦锡交给科学院的一份报告里写道:

约在八天前我发现燃烧中的硫,不但不会失重反而增加重量;也就是说,在空气中水汽的存在下,从1磅重的硫里可得到比1磅还多的硫酸,这情形和磷一样。这增加的重量是从大量的空气中而来,这些空气在燃烧时被燃烧物所吸附而固定于其上,然后与硫酸蒸汽相结合。此项发现是基于我所认为重要的实验上,这使得我相信燃烧硫及磷的现象也应同样发生于燃烧或煅烧后能增加重量的所有物质上。

燃烧物质不但不会有什么东西遗放到空中,反而会从空气中得到一些东西,这东西是什么呢?

在1774年的秋天,拉瓦锡出版了一些经过更进一步实验所得的报告,他将一称过重的锡放进一足以容纳很多空气而且称过重的瓶子里;他把瓶子封住,并且将它加热一直到锡完全遭受到氧化为止。让整个系统冷却后,他发现整个系统的重量没有改变。但当他将封塞除去结果发现外面有空气很快地流进瓶中,表示了这瓶子在封塞没打开前造成部分真空,这是怎么回事呢?拉瓦锡除了将之解释为锡燃烧时将空气里的一部分吸附到其上以外,别无他种解释,这东西又是什么呢?

1774年10月,拉瓦锡在法国的巴黎碰到了普里斯特利。普里斯特利把他在8月里所做的实验告诉了拉瓦锡,在这实验中,普里斯特利仍将燃烧解释成是由于燃素从燃烧物中释放到空气中。1775年4月26日在拉瓦锡给科学院的一篇研究论文里,报告了他的实验。这实验使他认识到燃烧为一种吸附现象,是由燃烧物吸附空气中的一种神秘的元素,这种元素他暂时称作“空气中的存在物”。就像普里斯特利一样,他发现了氧;但和普里斯特利不同的是,他推翻了燃素存在的这种无稽之谈。直到1779年,他才将这种空气中可供燃烧的元素称之为氧(oxygène),是从希腊文而来,其意为“酸的产生者”,因为拉瓦锡误以为氧是所有酸中不可缺少的一种成分。

像普里斯特利一样,拉瓦锡观察到被燃烧中的金属所吸附的气体就是最能支持动物生命的气体。1777年5月3日他把一篇论文《论动物的呼吸》(On the Respiration of Animals)呈送给科学院。“我们所吸入的气体的5/6是不能支持动物的呼吸或灼热及燃烧的……大气里的空气可供呼吸者仅占所有空气的1/5的体积而已。”他补充说:“维持我们生命作用的气体和金属被氧化的那种气体有很多共同点,对这两种现象之一的过程所了解的知识可自然地应用到另一个过程上。”故拉瓦锡将有机分析建立在“将呼吸描述成氧与有机物的结合”之上,在这个过程中,他注意到燃烧时会放出热量;由燃烧糖、油与蜡这些有机物所产生的二氧化碳及水,更证实了呼吸作用与燃烧作用的类似性。以生理化学的名词扩大解释有机过程使得生理科学起了革命性的进步。

多次的实验、化学知识的成长以及燃素学说的被人所遗弃,对此萌芽期的科学,势必需要一种新的形态系统以及一套新的命名法。科学院任命拉瓦锡、奎顿·德莫尔维·富克鲁瓦(Guyton de MorveauFourcroy)及贝托莱去尝试着完成这份工作,1787年他们出版了一本《化学命名法》(Méthode d'une nomenclature chimique),过去像“藻类的粉末”、“砒素的牛油”以及“锌的花”这样的旧式命名都被废弃不用;纯氧现在命名为“氧”,除氧空气(phlogisticated air)后来又被命名为“氮”;“易着火的气体”变成了氢;固定空气(fixed air)变成了“碳酸气”(carbon acid gas);“煅烧”(calcination)变成了“氧化”(oxidation),化合物均由其构成元素来命名。在“简单物质”表里,列出了拉瓦锡所知道的32种元素;现在的化学家列出了98种(译按:目前已知元素已达104种),在“化学命名法”一书中所接受的大部分名称,仍为今日的化学术语采用的标准命名。拉瓦锡提出了这种新的命名法,并将这门新科学编纂成他的一部书《元素的特点》(Traité élémentaire de chimie)。此书出现于1789年,并且造成了另一次革命——斯塔尔的燃素学说和亚里士多德的元素学说的完结。

拉瓦锡自己是一位法国大革命的牺牲者。他曾参与阻止法国大革命的爆发,而且也亲尝其祸。他在准备革命的10年之中接受委托尽力于研究以及改正监牢以及医院里的种种虐待。1787年他给统治者劳伦特·德维尔(Laurent de Villedeuil)将军的研究报告书里列出了农民被剥削的九大原因。他的话显得特别可贵:

大胆地说……一直到路易十六的统治为止,法国人民一文不值;他们考虑的只有权力、权威以及国家的财富;人民的快乐、自由及个人的幸福,都是我们过去的统治者所听不进耳去的东西,他们不了解政府的目的,必须是在增加就业总数、国民的幸福以及其所有人民的福利……不幸的农民在其茅舍呻吟,无任何足以代表他们的人,并且无法做任何的申辩,国家行政的任一部门,完全不顾他们的利益。

在1787年奥尔良的省议会里,拉瓦锡被选为第三地产(the Third estate)的代表,他提议施行废除徭役的措施,并且提议不靠被强迫的农人的劳动,而是靠从各阶层所征收的税来养护公路。贵族及传教士们否定了这种建议。他推荐采用社会安全体系,在这种体系之下所有的法国人只要愿意都能够老有所养。这份提议也同样地遭受打消而不能付诸实施。1785年,在给政府的报告中他立下了一个原则,这原则就是未来的国家统帅必须具备完全的立法权,皇帝仅仅是它的执行人,必须按期召开会议,税收必须是普遍性的,而出版则需自由。拉瓦锡无疑是法国资产阶级中最进步的分子,并且他的建议很可能表露出他一部分的政治谋略。

他也是一名农民总监的领导分子,这组织几乎是举世怨恨的目标。从1768年到1786年,他作为农民总监的收益平均每年达66667里拉,其年利为万分之八百二十八。他之考虑由于劳力和危险所换得的合理报酬,也许是对的。在他的建议下,卡洛纳(Calonne)这位行政首长,于1783年到1787年在巴黎的周围建立了一座哨卡以检查规避通行税的走私者。为此花掉了3000万里拉,并且激起了各方的责难,尼韦努瓦公爵甚至宣布此计划的创立者须处绞刑。

1789年他仍处于中产阶级的控制下,支持了法国大革命。一年以后当拉瓦锡发现大革命已走向过分、暴力及战争时,他就主张抑制革命。同年11月,一些农民总监的雇员出版了一本小册子,控诉这位总监挪用了他们的养老金。他们写道:“恐惧,你就是那位吸遭遇不幸人的血的人。”1791年,马拉开始对拉瓦锡展开人身攻击。这位“人民之友”曾在1780年出版的《火的物理探究》(Recherches Physiques sur le feu)一书中声言他能看见火中的秘密元素。拉瓦锡并不很重视这项声明,马拉并没忘记这件事情。在1791年1月27日的期刊《人民之友》(Ami du peu ple)里,马拉抨击这位化学以及经济学家为收入巨大的骗子,抨击他为一位花费3300万里拉去建一座能隔绝新鲜空气的城墙,使得巴黎宛如置于监牢中一般,这就是他对大家唯一的功劳……“但愿他被高绑在电灯杆上。”1791年3月20日,立宪大会宣布废除了这位农民总监。

下一个遭受攻击的目标是科学院,因为所有过去政权所遗留下来的研究院都被人怀疑是同情反革命的。拉瓦锡为科学院辩护,因此成为别人攻击的主要目标。1793年8月8日,科学院奉命解散,在最后一次会议的签名册里,有拉格朗日、拉瓦锡、拉朗德、拉马克、贝托莱及蒙日等人的签名。这时各走各的,只希望断头台不会驾临到自己的头上。

同月,拉瓦锡受到孔多塞一些想法的鼓舞,交给议会一个关于国家学校系统的计划。初等教育对男女儿童免费,“因为社会对于孩童应有责任”。中等教育也同样地开放给两性,利用所有在法国境内所建立起的技术学院来推广这种中等教育。一个月后,政府的特工搜索了他的房间。在那里所能找到的信件中,其中有一封是从拉瓦锡朋友那儿寄来的,里头述及对法国大革命的责难以及满怀希望地提到能很快地推翻它的外国军队;其他的信件则显示出拉瓦锡和他的妻子计划逃往苏格兰。1793年11月24日,包括拉瓦锡在内的32位从前的农民总监均遭逮捕。他的妻子运用了一切可能的影响力以使他被释放,但失败了,只是获准去看望他。在牢里他继续了关于阐明新化学的一些著作。这位财政学家被控曾收受过多的利益,并且被控曾将水掺入烟草中,并被控告得到了1.3亿里拉的不法利益。1794年5月5日,他被大革命法庭所传召,其中8位被宣告无罪,而包括拉瓦锡在内的24人则均被判死刑。当别人以拉瓦锡及一些其他的人是国家有价值的学者为理由而向主持审判的法官要求减刑时,拉瓦锡曾经讲道:“这共和国不需要学者”,但这故事并无明显的证据。拉瓦锡在宣判的同一天上了断头台,也就是1794年的5月8日,死于现在所谓的康科德广场。据说拉格朗日对于他的评论是这样的:“只需一下就把他的头给砍下,一百年之内可能再也找不出一位像他一样的人了。”

拉瓦锡所有的财产及其遗孀都被充公,来补偿他作为国家农民总监所得的1.3亿里拉的不法利益。拉瓦锡夫人身无分文,靠家里一位老用人的供给而维生。1795年,法国政府放弃了对拉瓦锡的控诉,他的财产全部归还给拉瓦锡夫人——拉瓦锡夫人死于1836年。1795年10月艺术学校举行了追悼拉瓦锡的葬礼,由拉格朗日陈述颂词。在一个显露出来的半身像上刻着这样一段文字:“暴政的牺牲者,艺术上一位受人尊敬的朋友,他继续地活下去。通过他的天才,他仍为人类效劳。”


我是你们诚恳的祝福者普里斯特利天文学