化学传奇之二：波义耳的一个小疏忽耽误了化学发展一百年

物理学在伽利略之后就蓬勃发展起来，可化学在波义耳却沉寂了上百年，这一方面是化学界后继乏人，要知道物理学上，伽利略之后就有牛顿出世了，而有“化学界牛顿”之称的拉瓦锡要100年后才崭露头角。

另一方面就是波义耳犯了一个小错误，这个错误耽误了化学界一百年。

波义耳早就觉得燃烧和空气有关系，于是他加热了金属，结果发现了一个奇怪的现象。

那就是经过加热金属的重量会增加，这是为什么呢？波义耳觉得可能是有脏东西落在了加热后的金属上面，因为加热金属时都是露天的，那么封闭起来加热会怎么样呢？

波义耳把汞（水银）放在密闭容器中加热，他要看看这到底有什么结果，加热完毕他就打开了密闭容器，这就是他犯的第一个错误，不过这个错误还不算大，因为还有机会补救，接下来他听到了“丝丝”的声音，这就是他纠正错误的机会，可是他还是忽视了，这让他得到了一个错误的结论。

可是波义耳忽视了这个现象，在密闭容器中加热金属重量还是增加了，因此波义耳认为有一种特殊的物质混了进去，他把这种物质叫做“火素”，并且列出了一个公式，金属 火素=灰烬，并且他把火当做了燃烧的颗粒。

这一错误不仅让波义耳错失了揭开燃烧秘密的机会，也成为了“燃素说”的滥觞。

从上一章中我们知道波义耳重新定义了元素，认为元素是不可再分解的物质，有点类似于我们现在所说的单质，可是又提出“火素”是什么意思呀？这是承认火是一种基本元素吗？要是这么想的话，那是不是自己推翻了自己了。

既然你“化学之父”都这么想了，那就怪不得别人了。

1703年，德国化学家施塔尔提出了关于燃烧的燃素说。他认为火是一种由无数细小活泼的微粒构成的物质，这种微粒就是燃素，燃素可以和其他的元素结合形成化合物，就是我们见到的可以燃烧的世间万物，也可以以游离的形式单独存在，要是大量的燃素聚集一起那就是火焰。

看起来“燃素说”和波义耳的火素颇有关联，燃素说都有点像是从火素基础上发展来的，其实两者还是有区别的。

首先波义耳所说的火素是看不到的，而燃素是可以看到的，就是火焰呀，波义耳虽然也认为火是燃烧的颗粒，可并没有说这就是火素，其次燃素说认为燃素是可以存在于物质之中的，波义耳的火素是弥漫在空间中的，物质中并不含有火素，最后波义耳的燃烧公式还是横亘在燃素说面前一个不可逾越的障碍。

按照燃素说，燃素是在物质之中的，那么燃烧公式就成了物质﹣燃素=灰烬，这和波义耳的金属 火素=灰烬，恰好是完全相反的，又不能不承认金属不是物质，那么两个公式中肯定是有一个错的。

那么两个公式哪个错了呢？俄国科学家罗蒙诺索夫说你们都错了。

罗蒙诺索夫号称是俄罗斯科学的彼得大帝，可以说他一手开创了整个俄罗斯的科学，不过这个绰号对于他来说还是小了点，他的贡献不仅仅是俄罗斯的，而是世界的。

罗蒙诺索夫还有一个科学史上的第一，虽然也是个第一，不过这个第一有点心酸，他是非常穷，穷到可以号称科学史第一。

在那个时代，要想当一个科学家前提就是有钱，象论吨花金子的第谷，波义耳虽然是没落贵族，但也有自己的实验室，上一个穷人就是第谷的学生开普勒，虽然号称是“天空立法者”，却养不起老婆孩子，最后死在了讨薪的路上，不过他好歹娶得起老婆，可罗蒙诺索夫连饭都吃不上。

罗蒙诺索夫出身于俄罗斯的一个渔民家庭，10岁起就帮助父亲打鱼，可是他并不甘心当一个渔夫，他有着强烈的求知欲，他的父亲是个文盲，并不支持他，他只能躲起来偷偷看书，在他19岁的时候，终于忍受不了这种生活，在一个寒冷的冬夜，他离家出走了。

他步行来到了莫斯科，可是由于他的身份，贵族学校拒绝了他，罗蒙诺索夫只能冒称教会执事的儿子才能进入学校求学，可是他的父亲根本就不支持他求学，家里少了一个壮劳力谁都不会开心，根本就不给他生活费，不过这难不倒罗蒙诺索夫，他靠着学校的津贴半饥半饱地生活，不过人穷不能志短，反而更要发奋读书，他五年就学完了八年的课程，因为实在是饿得受不了了，要不读快点，就该营养不良了。

天才终究是压制不住的，罗蒙诺索夫被选派到了德国留学，1941年归国进入了彼得堡科学院，开始了他的科学生涯。

1756年，罗蒙诺索夫重复了波义耳的实验，这看起来有点多余，因为近一百年来，无数科学家都做过这个实验，结果都和波义耳相同，都是加热后金属质量增加，可是罗蒙诺索夫却做出了不一样的结果。

都是在密闭容器中加热，加热完毕后罗蒙诺索夫并没有打开容器，而是把整个容器拿到了天平上，奇迹出现了，金属的质量并没有增加。

我们还是用现在的观点来看看这个实验。

在空气中加热金属，那么金属就会变成氧化物，氧化物的质量肯定要增加，因为金属变成氧化物要吸收空气中的氧气，而在密闭容器中加热本来可以重量不增加的，可是波义耳过于着急了，在金属温度很高的时候就打开了密闭容器，那么空气就进入了容器和金属反应形成了氧化物，这也是波义耳听到“丝丝”的响声的缘故，那是空气在进入容器。

既然加热前后质量不变，那就是质量守恒了，这就是化学中的第一规则化学反应前后质量守恒定律。

要是波义耳想到了这一点或者在听到“丝丝”响声之后多想一步，那么他不但发现了历史上第一个定律还发现了化学上的第一定律，历史是无法假设的，只能说是上帝更青睐罗蒙诺索夫。

罗蒙诺索夫的贡献不止在化学上，他还提出了热的来源，他指出热的主要基础在于运动，譬如摩擦生热，可是物质在不运动的时候也会产生热呀，罗蒙诺索夫认为这是物质内部感觉不到的粒子在运动，这就是热力学第二定律呀，至于物体内部感觉不到的粒子就是现在所说的分子，而且他还定义了能量守恒定律，也就是热力学第一定律。

可以说他一个人就完成了整个热力学，可是由于当时俄罗斯的科学太落后了，他的天才贡献都被埋没了，这些伟大的发现后来才有他人重新发现。

好了，还是回过头来看看质量守恒定律，有了质量守恒定律，不但是波义耳错了，燃素说也错了，那么燃烧到底是怎么回事呢？