第三章學生物理發現的啟迪2
3.發現燃燒的秘密
因為有了火，在萬物不斷進化的競爭中，人類終於脫穎而出成了自然界的精靈。然而物質為什麼會產生燃燒?火到底是什麼?這些疑問始終在人們頭腦中縈回纏繞。
一直到了18世紀下半葉，法國塞納河畔的一位化學家終於揭開了火的神秘麵紗，建立了科學的燃燒理論。他就是安圖瓦·拉瓦錫(Antoine-Laurent Lavoisier，1743～1794），法國化學家，1774年發現氧氣，1783年揭示“水是氫和氧的化合物”，其一生為推翻支配化學發展長達百年之久的燃素說努力，為現代化學奠定了基礎，被稱為“近代化學之父”。
1743年8月26日，拉瓦錫生於巴黎。11歲進入當時巴黎的名牌學校——馬劄蘭學校，受到了良好的啟蒙教育。少年的拉瓦錫愛上了自然科學，在校時一直熱心鑽研自然科學問題，並逐漸加深了這方麵的興趣。1763年獲法學學士學位，並取得律師開業證書。21歲時轉向自然科學研究，他拜法國著名科學家為師，刻苦學習了數學、天文學、地質礦物學、植物學和化學等，打下了深厚的基礎。
拉瓦錫起初從事地質學研究，後來，他又轉而學習化學。從一開始，拉瓦錫就以精細縝密、一絲不苟的態度，吃苦耐勞、勤於思考的精神對待科學研究。這些性格上的優秀品質使他攻破了許多科學難關，為他成為出色的科學大師奠定了基礎。
18世紀中葉，法國城鎮的市政建設還是相當落後的，城市街道的照明主要采用燃油燈。每天傍晚需要一個人拿著長杆去點燃，第二天清晨再由人去熄滅，既麻煩又不經濟。昏暗的街燈常常使飛奔的馬車與行人相撞，頻繁發生交通事故。1765年，法國科學院以巨額獎金征集一種使街燈既明亮又經濟的設計方案。
拉瓦錫通過大量實驗，提交了自己的設計方案。雖然沒有獲得獎金，但他的設計方案構思精巧，論證清晰合理，因而被特別授予優秀設計方案的金質獎章。隆重的頒獎儀式和激動人心的科學研究成績，使拉瓦錫堅定了終生從事科學探索的信念。
這一年，他當選為巴黎科學院候補院士。
他最早的化學論文是對石膏的研究，發表在1768年《巴黎科學院院報》上。他指出，石膏是硫酸和石灰形成的化合物，加熱時會放出水蒸氣。
1775年，拉瓦錫出任皇家火藥局局長，火藥局裏有一個相當好的實驗室，拉瓦錫的大量研究工作都是在這個實驗室裏完成的。
拉瓦錫從事的科學研究是以研究街燈的形式開始的，這使拉瓦錫接觸到了燃燒及其現象問題。
早在拉瓦錫之前的一百多年，人們已經提出了一種關於燃燒的理論，認為燃燒是“火素”放出的過程。當燃燒時火焰是向上飛騰離去的，其中夾雜的許多火星就是火素，也叫做“燃素”。許多物質如木材、紙張、煤炭和油類中都含有大量燃素，一旦燃燒就集中釋放形式猛烈的火焰。事後剩餘的灰燼遠遠少於可燃物燃燒之前的重量，這就是燃素放出的結果。
當時人們把這種觀點叫做“燃素說”。它統治化學界長達一百多年之久。然而，社會生產技術和科學研究的日益深入，使燃素說暴露出許多破綻，例如燃燒木材和煤炭之類的東西，重量呈減少的狀態；燃燒錫或鉛等金屬非但重量沒有減少，反而出現增重現象。這就迫使人們重新審視燃燒理論。
拉瓦錫詳盡搜集了前人關於燃燒的研究成果，加以認真地審視和分析，經過長時間的研究，拉瓦錫發現了以前人們忽視的一個問題：加熱燃燒金屬增重的原因是吸收了空氣所致。
接著拉瓦錫在三四年的時間內，連續進行了大量的關於燃燒和氣體方麵的實驗。他用金屬錫、鉛和水銀作實驗，再用非金屬硫磺、磷作實驗，還用有機物作實驗。他逐漸把注意力集中在空氣中有某種助燃氣體能夠與金屬結合使其增重上，這究竟是什麼樣的物質呢?他在努力探索著。
1774年4月，拉瓦錫發表了論文，用實驗論證了金屬能與空氣中的某種物質相結合的事實。但他始終苦於找不到將它分離出來的方法。
拉瓦錫家境富有，比科學界的多數同事的狀況優越得多。妻子瑪麗樂善好施，拉瓦錫也毫不吝嗇，因此，拉瓦錫家成了法國甚至歐洲著名的“科學沙龍”，法國的科學家願意到這裏聚會暢談，外國科學友人也樂於來這裏造訪逗留。
1774年10月，在拉瓦錫家的“科學沙龍”上，英國化學家J普利斯特裏介紹了自己做的一個實驗。原來，普利斯特裏用口徑很大的聚光火鏡加熱汞灰(即氧化汞)時，搜集到一種助燃作用極強的氣體，他將這種氣體取名叫“脫燃素空氣”。這種氣體使蠟燭燃燒得更明亮，還能幫助呼吸。這就是我們現在說的氧氣。但是普利斯特裏一直堅信燃素說，所以他雖然發現氧氣卻沒有揭開燃燒的奧秘。