罗蒙诺索夫发现守恒定律

罗蒙诺索夫发现守恒定律

在18世纪，许多国家的化学家对物质的燃烧发生了兴趣。尽管当时由于受到研究的设备、技术和手段的限制，很难作出正确的解释，但是他们还是做了细致的观察，并且提出自己的看法。化学家们发现在燃烧中有三种情况：一种是像木材、煤那样的物质，在火中燃烧后留下或多或少的灰烬；一种像石头那样的物质，被火烧后，根本没有什么变化；还有一种是像有些金属那样的物质，被火烧后，会改变原来的形状或者重量。因此，他们便假定那些在燃烧过程中发生变化的物质中，一定含有一种微妙的可燃的物质，并且把它称为“燃素”。他们还认为燃烧时，物质的燃素就全跑出来。物体在燃烧前后发生的重量差，就是燃素的重量。人们称这种理论为“燃素说。”

其实，早在17世纪，英国著名的化学家波义耳就研究过燃烧，他做过一个实验：他把一块铅放在一个曲颈玻璃瓶里，放到天平上称后，再把瓶子放在火上加热。2小时以后，一部分铅变为熔渣，波义耳打开曲颈瓶，称一下剩下的铅和熔渣。咦！怎么重量增加了？他觉得很奇怪：明明瓶子是封得好好的，并没有加进什么东西，但是为什么会增加重量呢？他思索了好久，认为火是一种物质，金属在加热时它能穿过玻璃瓶和金属结合，所以重量便增加了。他称这种物质为火质。

尽管18世纪燃素说很流行，但是也很难解释波义耳的实验，到底有没有火质？到底有没有燃素？谁也说不清楚。科学家们在不断探索。

18世纪中，俄国出现了一位伟大的科学家——罗蒙诺索夫。他年幼家境贫困，但是他很勤奋好学，中学时每次考试成绩总是名列前茅，后来被保送进了大学。罗蒙诺索夫在大学里也是出类拔萃的，所以又被选送去德国留学。他在留学期间善于独立思考，从不盲目跟从他人，往往能提出自己的独特见解。

有一天，沃尔夫教授上课，讲授的内容是燃烧的本质。由于沃尔夫教授坚信燃素说，所以对燃素说大加赞赏。教室里的学生都聚精会神地在听讲，还不时用铅笔在本子上记录，只有罗蒙诺索夫在低头沉思，一会儿他举手要求发言，他说：“老师，我对燃素的说法很怀疑。”老师问他道：“为什么？你有什么根据吗？”罗蒙诺索夫回答道：“目前还没有。”话音刚落，引得满堂学生的哄笑。尽管沃尔夫教授心里也在笑他冒失，但还是客气地对罗蒙诺索夫说：“那么等你有了实验证明后再下结论吧！”罗蒙诺索夫无言可对，心里想：总有一天我会用实验来否定燃素说的。

1741年6月罗蒙诺索夫学成回国，后来在他的努力下，建立了俄国第一个化学实验室。他想起留学时代的誓言，于是就开始做关于燃烧的实验。

他像波义耳那样做实验，先找了一个玻璃瓶，再取一块金属，称好重量后放入瓶内，并且把瓶口焊死。在加热到瓶子里的金属变成熔渣时，停止了加热，他把熔渣称一下，发现的确像波义尔所说的那样变得重了一点。他想：要是金属中真有燃素，那么燃烧后放出了燃素，重量只会下降，怎么会增加呢？所以他断定燃素说肯定有问题，那么增加的重量又从何而来？难道有火质？

这问题一时还搞不清楚，罗蒙诺索夫重新研究波义耳的论文，忽然一行文字映入他的眼帘：“在加热两小时后，打开曲颈瓶封闭的末端，外面的空气就咝咝地钻入瓶内”几个字，使他茅塞顿开，他正确地判断增加的重量一定是钻进瓶子里空气的重量，假如加热后不打开瓶盖，那么重量应该是不变的。罗蒙诺索夫又做了一系列的实验。他把铅块放在瓶子里，连瓶子一起称了一下重量，然后再进行加热，等到铅块变为熔渣后，不打开瓶盖，等冷却后，再连其他瓶子一起又称了一下重量。果然，重量没有改变。他又用其他金属做了相同的实验，结果都如此。实验证实了他的判断，使他高兴得跳了起来。

罗蒙诺索夫的实验证明：根本不存在波义耳所说的火质，也不存在燃素。他实现了自己的誓言，有事实根据地否定了错误的燃素说。

罗蒙诺索夫的实验也证实了他在1784年提出的一条自然规律——自然界中的一切变化是这样的：一些物体所失去的东西，就是另一些物体所增加的东西。因此，如果一个地方减少一些物质，那么另一个地方就会增加一些物质。这一规律后来被称为“质量守恒定律”，也称作“物质不灭定律”。不过直到1777年，当法国化学家拉瓦锡通过大量的实验，证明物质燃烧和动物的呼吸都属于空气中的氧所参与的氧化反应，并且彻底推翻“燃素说”之后，这个定律才获得公认，并且推动了自然科学的进一步发展。

故事哲理：科学成功的关键之一是带着怀疑的眼光来学习和研究。遇到难以解决的问题时可采用追根溯源的方法。