25岁成为院士、51岁被推向断头台的“现代化学之父”!柴洪峰_复旦大学_邮箱?

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#头条创作挑战赛#给学生讲课时,认识了大化学家戴维,这又让我认识了今天我要说的化学家安托万-洛朗?拉瓦锡(AntoineLaurentLavoisier)(如图1)。我愿把我所知道的拉瓦锡的分享给您。拉瓦锡才华横溢,25岁成为法国科学院院士;大学法律专业毕业,却成为了“现代化学之父”;他不仅是一位伟大的科学家,而且是一位革命思想家、

#头条创作挑战赛#

给学生讲课时,认识了大化学戴维,这又让我认识了今天我要说的化学家安托万-洛朗?拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier)(如图1)。我愿把我所知道的拉瓦锡的分享给您。

拉瓦锡才华横溢,25岁成为法国科学院院士;大学法律专业毕业,却成为了“现代化学之父”; 他不仅是一位伟大的科学家,而且是一位革命思想家、社会改革者、善政者、乐于助人、善于交际的人和制度建设者。尽管有这些不寻常的成就,法国革命的法国人以一种非常悲惨的方式夺取了他的生命。

拉瓦锡其人

拉瓦锡于1743年8月26日出生于一个富裕的家庭。他的父亲让?安托万?拉瓦锡(Jean Antoine Lavoisier)是一位富有而成功的律师,与权势显赫的贵族阶层关系密切,因为他也是一位议会顾问(parliamentary counsel)。他的母亲埃米尔?普克蒂斯是一位富有的律师的女儿。拉瓦锡五岁时失去了母亲,与姥姥和姨妈住在一起。他的姨妈把一生献给了他,去世后,她留给了他相当多的财富。双重继承使他独立致富,并在选择职业的时候带来了有力条件。他可以选择自己喜欢的任何职业,而不用担心工资单。

拉瓦锡是在父亲和姨妈的爱护和关心下长大的。11岁时,他进入四国学院(College des Quatre Nations),在那里接受全面的自由教育。后来,在马扎林学院的一些老师(后面括号里面是他的老师)指导下,拉瓦锡学习了(除数学、天文学外)植物学(de Jussieu)、地质学(盖塔Guettard)、化学(鲁伊勒Rouelle)、语言和文学。他不仅通过参加讲座获得了科学学科的理论知识,还通过在实验室工作和与地质学老师(盖塔 Guettard)一起进行野外工作获得了实践技能。这种科学、古典艺术和人文艺术的独特融合,使拉瓦锡在整个职业生涯中表现出对科学的广泛兴趣和对社会正义的责任。

奇怪的是,拉瓦锡是化学家,但是他却是1763年毕业于法律专业,并于1764年获得执业执照。人们期望他继承家族传统,以法律为职业,但他通往辉煌的道路却在别处。拉瓦锡首先是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。根据他在地质学方面的工作以及他提出的为大城市提供照明的计划,拉瓦锡于1768年成为法国皇家科学院院士(Lavoisier was admitted to the Royal Science Academy of France as a member in 1768, when he was only 25 years of age),当时他只有25岁。后来, 拉瓦锡在他的老师、地质学家盖塔的建议下, 师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。

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图1 安托万-洛朗?拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier)(来自大英百科全书)

拉瓦锡的成就

大英百科全书对拉瓦锡的成就是这样总结的:“拉瓦锡确定了氧是燃烧中的关键物质,并给这种元素起了名字。他发展了现代化学物质命名系统,并因其对仔细实验的重视而被称为‘现代化学之父’。”我把他的贡献归结为一句话:利用天平测量工具,定量分析燃烧的参与者与燃烧化学过程。因此,他的主要贡献可总结为三个方面:

1. 定量方法的全面引入近代化学。定量思维使得他能够跳出传统理论的限制,发现事实背后的真相。在提出燃烧理论的过程中,他用天平的方法提出和验证了化学变化过程中的质量守恒定律(即反应物的重量必须与产物的重量相加),澄清了元素和化合物之间的区别。拉瓦锡的天平成为了撬动化学革命的杠杆。

2. 提出氧化学说,这是正确理解化学变化的开始。17世纪末,德国炼金术士约翰?约阿希姆?贝彻(Johann Joachim Becher)和乔治?恩斯特?斯塔尔(Georg Ernst Stahl)提出的燃素理论。这理论认为每种材料中存在有一种无色、无味、无重量称为燃素的物质,在燃烧时燃素都会释放出来,剩下的“灰烬”被视为“脱燃素”材料。 拉瓦锡实验定量确认,燃烧是氧化的化学反应,即燃烧是物质同某种气体的一种结合。氧是一种元素,在燃烧过程中被物质消耗。拉瓦锡驱除了“燃素幽灵”,并证明了化学变化是通过可测量事物的组合或分解而发生的,而不是像“燃素”这样的虚构事物。

3.确立了科学的元素学说。古希腊古印度主张“四元素”,古代中国主张“五行”,中世纪西欧的炼金术士们主张“三元素”或“七元素”。后来,波义耳首先对元素的定义。拉瓦锡在前人实验的基础上,从合成与分解两个方面证明了水的组成。在继承和实验基础上确立了科学的元素学说。他首先继承了波义耳的观点,如果任何实验手段都不能将一个物质拆分成为更简单的物质,那么它就应当被视为一种元素。但是他鉴于现有实验手段的局限性进一步认为,如果目前的拆分手段不足以把某个物质进一步分解,那么应当认为这个物质就是一种元素。但是,一旦有实验证据证明,这个物质可以被分解,那么它就不再是元素,而组成它的要素就成了新的元素。拉瓦锡列出了第一张元素一览表。

除此之外,拉瓦锡还研究身体问题,特别是热量问题,以及发酵、呼吸和动物问题。他独立富裕,同时在金融、经济、农业、教育和社会福利等领域担任公务员,具有非凡的多才多艺。

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图2. 拉瓦锡在实验室工作。(来自大英百科全书)

为什么拉瓦锡被送上断头台

尽管拉瓦锡毕生致力于社会正义和改善穷人的生活条件,并对化学做出了无与伦比的贡献,但是在法国大革命的动荡时期,恐怖统治席卷法国,收税人员因涉嫌腐败行为而被深恶痛绝。在尽一切努力避免因其作为收税官的身份而被革命法庭与岳父一起被捕,并于1793年11月28日入狱。他被捕后不久,法院没收了拉瓦锡的财产。

对于拉瓦锡的死有多重原因,说法不一,根据文献总结如下:

1. 他家庭与权势显赫的贵族阶层,皇室的关系密切。在1780年代末的法国革命是法国人民,尤其是巴黎人民对富人和强权者的革命。尽管1792年9月21日废除了君主制,1793年1月21日宣布共和国成立时,路易十六国王被处决。何况出身富有,属于贵族阶级,也是一个暴发户的拉瓦锡呢。

2. 他做收税官(Ferme Generale)的工作是致命的。拉瓦锡依靠腐朽的封建制度,赎买了国王的征税权,残酷地剥削了第三等级平民, 激起了人民对包税官的强烈憎恨。他是因为他和他同事因涉嫌财务不端行为而被逮捕,但没有确凿证据,还因涉嫌销售含水量过多的烟草而被逮捕。尽管拉瓦锡在事务处理中非常诚实,但他与一些不诚实、不道德的人为伍,他被当作叛徒受到审判。虽然他申诉说他征税的目的是为自己的科研活动筹集资金也是没有多少根据的。

3. 拉瓦锡以直言不讳、毫不妥协的态度对待伪知识分子,竖敌众多。拉瓦锡的敌人之一是让?保罗?马拉特(Jean Paul Marat),自从拉瓦锡否认他声称的科学发现以来,他就一直憎恨拉瓦锡。马拉特已经成为一位有影响力的革命者。拉瓦锡所谓的罪行之一是,他为一些外国出生的科学家朋友取得了豁免,免除了对所有在敌国出生的外国人强制执行剥夺自由和个人财产权的严厉法令。

4. 他的财富、名望、以及他在走皇家火药和盐制品委员会委员的奢华生活,都增加了他的麻烦。

1794年5月6日,拉瓦西耶被带到法庭。审判在两天后就结束了,并被判处死刑。在他临终前,他写信给他的表弟奥格兹?德维莱尔(Augez de Villiers)说,“我的生命已经相当长,最重要的是非常幸福,我想我应该怀着一些遗憾被记住,也许会在我身后留下一些名声。我还能问什么?我所参与的事件可能会使我免于老年人的烦恼。我会死于我所有的才智,这是我应该享有的另一个优势。如果我有任何令人不安的想法,那就是我没有为我的家人做更多的事情;无法给他们以及你任何表达我的爱和感激之情的信物,真是很可怜”(拉瓦锡给奥格兹?德维莱尔的信)

虽然临刑前,拉瓦锡仍再次要求:“ 情愿被剥夺一切, 只要让我做一名普通的药剂师,做一点化学实验就心满意足了” 但他的请求被驳回。

1794年5月8日,拉瓦锡被被带到巴黎街头,乘坐一辆破旧的敞篷车前往巴黎指定的断头台。他被砍下的头和无头尸体被运走,连同所有被处决的受害者,包括他的岳父一起随便地被扔到名字为流浪汉墓地(Errancis cemetery)的一个沟渠里。那时拉瓦锡还不到51岁。

遗憾

对拉瓦锡过早和不必要的死亡,当时的著名数学家拉格朗日向他致以不朽的敬意,“他们只花了一瞬间就砍掉了他的头,但法国在一个世纪内不能再生产出这样的头”( “It took them only an instant to cut off his head, but France may not produce another such head in a century”)。

在他被处决后,拉瓦锡的个人财产,包括笔记本、论文和书籍,都是在被摧毁之列。幸运的是,这样的疯狂时期很快过去了;在他死后的18个月内,他的妻子玛丽?拉瓦锡(Marie Lavoisier)在1795年被正式告知免除了对她丈夫拉瓦锡所有指控,他的财产和所有物被归还给了她。

1796年8月,在他不合时宜的去世三年后,人们组织了一次正式的葬礼来致敬拉瓦锡,尽管没有他的死尸。在一个华丽的横幅上面写着“不朽的拉瓦锡”。在新共和国杰出人士的致敬下,拉瓦锡终于安息了。

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