第三十三回旧学说百年统治终破产新原理一时沉埋永放光
——质量守恒定律的发现
上回说到随着纺纱机、蒸汽机的发明，一场工业革命从英国开始了。工业技术和生产的发展必然引起人们对生产原料更深刻的认识。而纺织业的发展必然促使人们去研究染料，研究酸碱，这又向化学提出了新的要求，而在这方面打头阵的，现在该轮到一个法国人了。他就是拉瓦锡（1743—1794年）。
1743年8月26日，拉瓦锡生于巴黎。他的父亲是一个很有钱的律师，这使小拉瓦锡不愁吃穿，上了中学又上大学，法律系毕业后他当上了律师。但不知是什么缘由，使拉瓦锡对矿物特别感兴趣。在他办公桌的抽屉里，常常放着一些石头，什么硫磺呀，石膏呀，就连卷宗里也不时可抖出一些红绿颜色的矿粉来。一次，他的一篇化学论文在竞赛中获得法国科学院一枚金牌，这更使他决心辞掉律师职务，闯入自己酷爱的化学领域。
拉瓦锡
但是私人研究化学，要建实验室，要买仪器，钱从何来？这拉瓦锡凭借他律师的阅历，用特殊的眼光上下左右在财政界一扫，便发现了一个诀窍。原来18世纪中叶，法国新兴的资产阶级已积聚成一股强大的力量，但封建王朝还不甘退位，更加紧了对人民的搜刮。搜刮的一个妙法就是收重税。可政府并不出面，而是承包给“包税人”。包税人先向国家交一笔巨款，然后再去收税。包税人只要向国家交了钱，至于向老百姓收多少，国家是不管的。为了研究化学，拉瓦锡从父亲那里借来钱作押金，违心地当上了一名包税人。很快，拉瓦锡就拥有了自己的化学实验室，同时，又很快认识了一位金发碧眼的姑娘玛丽。玛丽是包税公司经理的女儿，才14岁。但他们感情笃深，终成眷属。这玛丽性情温柔，又写得一手好字，并擅长绘画，为丈夫抄论文，绘图表，天赐一个好内助。拉瓦锡真是要钱有钱，要物有物，要家有家。比起那开普勒、牛顿来，真是科学家当中少有的幸运儿了。
却说1789年冬尽春来的一个夜晚，寒气还笼罩着巴黎，拉瓦锡和娇妻玛丽正围炉夜话，玛丽手中拿着一篇刚收到的文章说：“亲爱的，听我给你念一段，这里说的这个实验可真有意思。”文章不长，喝杯茶的工夫便已念完，但拉瓦锡听罢便再也没有喝茶谈天的闲心了。他一把抢过文章连读了两遍。原来这文中说到将一块金刚石烧得炽热后，它便会消失得无影无踪。他想，这是不可能的，任何东西烧完总要留下一点儿灰烬。拉瓦锡立即钻进实验室，照做了一次，确实如文章所说，金刚石不翼而飞了。整整一夜，玛丽感到睡在身旁的丈夫翻来覆去不能成眠，但温柔的她不敢说话，怕引起他的话头更不能入睡。天将亮时，玛丽见他还在瞪眼看天花板，就说：“都是我不好，睡觉前不该给你说什么实验的新消息。”拉瓦锡却拉住她的手，翻身坐起：“玛丽，我们赶快进实验室去，办法有了，也许问题正出在这里。”
拉瓦锡只穿一件睡衣坐在实验台旁，他将一块金刚石用不怕火的石墨软膏厚厚地裹起来，然后放在火上高温加热。他想：过去人们研究燃烧都是在空气里进行，被烧过的东西多啦、少啦，都看作是这东西自己发生了变化，谁敢保证这看不见的空气里不会有什么物质在燃烧时参加进去，或是又带走什么呢？我今天将这金刚石裹得严严实实不见空气，看它会出现什么样子。他就这样睡衣拖鞋、蓬头黑手地在实验台旁忙着，亏得玛丽贤惠，一会儿捧过一块热毛巾为他擦擦满脸的汗水，一会儿又往他嘴里塞一块面包干，心疼得怕他饿坏肚子。这时在高温火焰下，那裹着石墨的金刚石已被烧得通红，就像炉子里的红煤球一样。拉瓦锡小心地停了火，等待它慢慢冷却下来剥开一看，金刚石竟完好无损！
“看来燃烧和空气大有关系。”他一边洗脸，一边说。
“燃烧不是物质内的燃素在起作用吗？”玛丽一边收拾仪器，一边问道。
“大家都这么说，我看未必就是这样。”
原来自波义耳研究燃烧现象之后，1606年，他的学生终于建立了一种燃素说，凡物质能燃烧就用含燃素来解释。但是一些金属烧过后重量反而增加，燃素既然烧掉了，怎么物质反倒加重？这真有点儿让燃素说下不了台。但是拥护燃素说者又想出一种解释，说那燃素与一般肉眼看见的物质不同，它含有的是一种负重量，负重量一走，东西自然就重了。可见当时燃素说已经露出破绽，难自圆其说了。拉瓦锡也早就对此产生了怀疑。今天这个实验更明明白白地证明，金刚石被裹严时就不变，露天时就发生变化，说明根子不在燃素，而在空气。
正是：
多少糊涂事，只因太孤立。
单见树有叶，不见枝连理。
到底在燃烧过程中空气发生了什么变化呢？最好的办法就是检查一下它的重量。拉瓦锡立即设计出新的实验。
他在密室的容器里燃烧金属，燃烧前后他都仔细地用天平称过重量，并没有一点儿的变化。他再称金属灰的重量，是增加了，又称烧过后的空气的重量，却减少了，而减少的空气和增加了的金属灰正好重量相等。于是拉瓦锡便发现了化学上一条极重要的定律——重量（质量）守恒定律。物质既不能创生也不能消失，化学反应只不过是物质由这种形式转换成另一种形式。
自从拉瓦锡由燃烧金属发现燃素说不可靠后，他立即放下其他研究而专攻各种燃烧现象。他又投资添了一些设备，选了几个助手，将自己的实验室重新布置一番，这里可真成了一个燃烧展览馆。他在这个豪华的实验室接待过许多科学名人，瓦特、富兰克林都曾到这里做客。这一天英国学者普里斯特利又来访问，拉瓦锡陪他在这仪器丛林间边漫步边讨论问题。一会儿来到几个玻璃罩前，普里斯特利问：“这里在干什么？”
“我将磷用软木漂在水面罩着燃烧，烧后水面就上升，占去罩内空间的五分之一。你看这个罩内是烧硫磺的，水面也上升了五分之一。这说明燃烧时总有五分之一的空气参加了反应。”
“对。我也早发现空气中有一种‘活空气’，蜡烛见它着得更亮，而小老鼠没有它就会死亡。拉瓦锡先生，你知道杜勒在1772年就曾找见过这种空气，叫它‘火焰空气’，我想，这和你找见的那五分之一的空气是一回事。可是，我觉得物质燃烧是因为有燃素，恐怕和这种空气没有关系。”
“不，有没有它大不一样。你看这罩里剩下的五分之四的‘死空气’，你再放进什么有‘燃素’的东西，无论磷块还是硫磺，它也不会着了。尊敬的普里斯特利先生，你的发现对我太有启发了，看来空气里一定有两种以上的元素，起码这‘活空气’就是一种，空气并不是一种元素。”