一`科學的發展6
化學革命家拉瓦錫
拉瓦錫是法國著名的化學家,近代化學的重要奠基人之一。憑著天才的思想,敏捷的思維,加上執著勤奮的精神,他把處於混亂狀態的化學發明、發現,整理得有條不紊,為現代化學的形成打下了堅實的基礎。
1743年安圖瓦·羅朗·拉瓦錫出生於巴黎,他的父親是一位頗有名氣的律師,並且希望拉瓦錫也能從事律師這一行業。如父親所願,年僅20歲的拉瓦錫就取得了法律學士學位,並且獲律師從業證書。但他並沒有馬上去當律師,而是研究他所喜愛的植物學。由於經常上山采集標本,他又對氣象學產生了興趣。在地質學家葛太德的建議下,拉瓦錫拜巴黎著名的化學教授魯伊勒為師。從此,拉瓦錫就和化學結下了不解之緣。
在老師的指導下,拉瓦錫的進步神速。1768年,他在《巴黎科學院院報》上發表了關於對石膏研究的成果,並指出石膏是硫酸和石灰形成的化合物,加熱時會放出水蒸氣。在用天平仔細稱量不同溫度下石膏失去水蒸氣的質量中,他總結出質量守恒定律,並成為他進行思維、實驗和計算的基礎。為了表明質量守恒的思想,他開始用等號而不用箭頭來表示物質的變化過程,這正是現代化學方程式的雛形。
質量守恒定律的發現並不是一個偶然,早在拉瓦錫出生之時,俄羅斯科學家羅蒙諾索夫就提出了質量守恒定律,在當時稱之為“物質不滅定律”。但是由於當時俄羅斯的科學比較落後,西歐對沙俄的科學成果也不重視,再加上“物質不滅定律”缺乏一些豐富的實驗根據,所以在當時並沒有得到廣泛傳播,拉瓦錫正是在此研究基礎上進行了許多實驗與總結,最終才完善了這一定律。
在質量守恒思想的指導下,拉瓦錫又做了很多實驗,在對氧氣的研究中發現,燃燒時增加的質量恰好與氧氣減少的質量相等。從而證明了燃燒是可燃物與氧氣化合,徹底推翻了燃素說。1773年2月,他在實驗記錄本上寫到:“我所做的實驗使物理和化學發生了根本的變化。”他還將新化學命名為“反燃素化學”。
1777年,拉瓦錫在《燃燒概論》中全麵係統地闡述了燃燒的氧化說,將燃素說倒立的化學正立過來,得到了科學界的普遍接受,逐漸掃清了燃素說的影響。
此外,拉瓦錫在科學實驗的基礎上建立了化學元素的概念,否定了古希臘哲學家的四元素說和三要素說。1789年在曆時四年寫就的《化學概要》裏,拉瓦錫列出了第一張元素表,將化學方麵所有處於混亂狀態的發明創造整理得有條有理,標誌著現代化學的誕生。
1789年法國大革命爆發,拉瓦錫由於曾經擔任過包稅官而自首入獄,被誣陷與法國的敵人有來往,犯有叛國罪,於1794年5月8日處以絞刑。一位科學巨星就此隕落,對此他的朋友法國數學家拉格朗日痛心疾首地說,“他們可以一瞬間把他的頭割下,而他那樣的頭腦一百年也許長不出一個來。”
近代原子學說的奠基人道爾頓
化學是在近代興起的一門重要學科,無數的科學先驅為這門學科奠定了理論基礎,英國物理學家、化學家約翰·道爾頓就是其中的一位。他既具有敏銳的理論思維,又具有卓越的實驗才能,尤其在對原子的研究方麵取得了非凡的成果,因而被稱為“近代化學之父”。
道爾頓1766年9月6日出生在英格蘭一個窮鄉僻壤,他的父親是一位紡織工人,母親生了6個孩子,一家生活十分困頓,道爾頓的一個弟弟和一個妹妹都因為饑餓和疾病而夭折。道爾頓勉強上完了小學,後就因貧困而不得不輟學。但他酷愛讀書,在一個叫魯濱遜的幫助下,學識大有提高。後來利用擔任教會助理教師的機會,發奮讀書,涉獵廣泛,這種勤奮學習為其以後的教學和科研奠定了堅實的基礎。據說在這所學校的12年當中,他讀的書比以後50年的還多。
道爾頓一生最主要的成就是提出了科學原子論。在他之前最早提出原子論的是一位古希臘哲學家德模克利特。德模克利特認為物質是由許多微粒組成的,這些微粒是不可分割的,叫做原子。近代科學巨人牛頓也是一位原子論者,但他筆下的原子乃是一些大小不同而本質相同的微粒。道爾頓則認為相同元素的原子形狀和大小都一樣,不同元素的原子則不同,每種元素的原子質量都是固定不變的,原子量是元素原子的基本特征。
這一理論的提出把純屬臆測的原子概念變成一種具有一定質量的、可以由實驗來測定的物質實體,對原子論有了本質的發展,並且清晰的解釋了當時正被運用的定比定律、當量定律,很快成為化學家們解決實際問題的重要理論。
道爾頓的原子論發表以後,在整個科學界引起了重視和推崇。各種榮譽紛至遝來,1816年法國科學院選道爾頓為外國通訊院士。1822年英國皇家學會增選他為會員。其後他先後被聘為柏林科學院名譽院士、莫斯科自然科學愛好者協會名譽會員、慕尼黑科學院名譽院士。但道爾頓對此沒有絲毫興趣,繼續從事原子論研究,依然過著那種簡樸而緊張的隱居式生活。
除了發現了原子論,道爾頓還發表過一篇研究色盲的文章,提出人類中存在色盲這一病症。有關這項發現還有個有趣的小故事。聖誕節時道爾頓為了表示自己對母親的孝敬,為母親買了一雙深藍色的襪子。當他送給母親時,母親厲聲責問他,為什麼買一雙紅襪子。依照當地的習俗,婦女禁用紅色。由此道爾頓才發現自己辨色能力不正常,發現他的哥哥也一樣,另有一些人也具有這一病症。為此他撰寫了論文,提出色盲這一病症,所以直到現在英國依然將色盲症說成道爾頓症。