二、元素观的变迁
锡听了普利斯特列的话后,豁然开朗。宴会结束后,他马上着手进行了一系列定量实验,终于发现他要找的气体正是普利斯特列所发现的那种气体。当时,他把这种气体命名为“氧气”。
氧气的发现支持了拉瓦锡以上的假设,他终于揭开了燃烧的奥秘。原来,物质之所以能燃烧,是因为可燃性物质能够同氧气化合,而不能归结为所谓燃素的逸出。这样,流行了近一个世纪的燃素说,终于被拉瓦锡的氧化理论取代了。
然而,一直到1783年,当拉瓦锡的理论已普遍被人们接受的时候,普利斯特列却仍然坚持错误的燃素说。这在化学史上是很耐人寻味的,一位发现氧气的人,反而成了反对氧化学说的人。对此,恩格斯曾说,当真理碰到鼻子尖上的时候,还是没有得到真理。发现氧气是一件不寻常的事情,发现者必须冲破“燃素说”的迷雾,才能见到真理的曙光。
同时,恩格斯对拉瓦锡提出的燃烧的氧化学说给予很高的评价,指出由于拉瓦锡的学说,使过去在燃素形式上倒立着的全部化学正立过来了。从此,化学家能够按照物质的本来面目进行科学研究,使化学蓬勃地发展起来。
此外,拉瓦锡通过定量实验发现,物质系统在化学反应前后的质量并不发生变化,这就是最初的“质量守恒原理”或“物质不灭原理”。这个原理揭示出,物质既不能创生,也不会消灭,它只能由一种形式变成另一种形式。物质不灭原理成为辩证唯物主义的一块重要基石。
3.四元素观的破产
随着氧化学说的建立,人们认清了燃烧的本质,燃素已经没有存在的必要,这样,“四元素说”中的“火”也就丧失了作为一种元素的资格。同时,不同种类气体的发现,也使人们认识到空气是一种混合物,按照玻意耳的元素定义,“气”就不能算做一种元素。空气从其元素的宝座上跌落下来,此外,“土”元素也遭到了与“气”元素一样的命运。“四元素说”受到了致命的打击。这样,四元素中就只剩下“水”元素了,那么,“水”元素的命运会如何呢?
1783年卡文迪许曾做了一个实验,他把氢气和氧气放在一个玻璃球内,通上电后他发现有水珠产生。然而,相信燃素说的卡文迪许认为氢气是燃素,氧气是失掉了燃素的水,把水仍视为元素。
自古以来,“水”作为一种元素的地位一直没有动摇过,可是,拉瓦锡对此发生了怀疑。有一天,卡文迪许派了一位助手来拜访拉瓦锡,助手把卡文迪许的实验情况向拉瓦锡做了介绍。拉瓦锡为了证实起见,自己又重复了卡文迪许的实验,证明了水的确是由氢气和氧气化合而成的,水不是一种元素,而是氢和氧的化合物。就这样,水是元素的观念也被否定了。拉瓦锡由此振兴了玻意耳的元素思想。
这样,古希腊人所认为的水气火土四种元素,按照玻意耳的观点,就没有一种能算得上“元素”。至此,统治近2000年的古希腊的元素观就被新的元素观所代替,这就从根本上改变了人类的物质观。
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