科學也有趣！「化學界的地心說」是怎樣被推翻的

在人類的科學史上，我們所犯過的那些錯誤往往比正確更有趣而耐人尋味。比如英國科學家普里斯特利與氧氣擦肩而過的故事，就曾被恩格斯嘲笑為「真理都碰上了他的鼻尖，卻沒有被發現」。

1774年8月1日這一天，普里斯特利拿放大鏡聚焦太陽光加熱三仙丹（氧化汞），出人意料的得到了一種神奇的氣體——燃燒物被放進這種氣體中會燒的更為劇烈，小動物在吸了它之後會更有活力。今天我們知道，這個化學反應其實就是氧化汞受熱分解，產生了汞單質和氧氣，普里斯特利是第一個在實驗室中製得較為純凈的氧氣的人。可惜的是，普里斯特利並沒有察覺這一點，他在當天的實驗筆記中興奮的寫道：「我得到了一種脫燃素的空氣，太棒了。」

啥叫「脫燃素空氣」？這是涉及到人類在化學上走過的一個很坑但卻貌似言之有理的死胡同——燃素說。盛行與當時歐洲的燃素說的認為，物質之所以會燃燒，乃至生物之所以有活力，都是因為它們體內聚集一種名叫「燃素」的東西，燃燒和生物活動的過程就是將「燃素」發散到空氣中，並放出能量。而當物質中的燃燒與空氣中的燃素密度一致時，燃燒就將結束。按照這個理論，燃素含量越少的空氣助燃效果越好，看到自己製備的氣體火焰燒的那麼旺，普里斯特利想當然的自己得到了一種完全不含燃素的氣體。

怎麼樣，這個理論聽上去還挺像那麼回事吧？事實上，如果你受過一點化學訓練，會發現該理論與正經化學理論的唯一區別只在於本末倒置，將原本應該是化合的氧化反應看成了分解。跟天文學上的地心說的錯誤幾乎如出一轍。事實上，「燃素說」的別名正式「化學界的地心說」。它既不科學卻有有那麼科學的影子，在相對粗糙的實驗環境中你根本看不出它的破綻，大多數人就在這種認知層面停下了。而普里斯特利不幸成了其中一員。

正如物理學家如果堅持地心說，永遠也發現不了萬有引力和牛頓三定律一樣。如果化學家們按著普里斯特利的思路想下去，恐怕永遠也分不清啥是單質啥是化合物。而著了這個道的化學家還不止普里斯特利一人，同時代更牛的瑞典化學家舍勒在重複該實驗後也贊同這一種「脫燃素氣體」，只不過他覺得這未必就是一般空氣，因而給它起名為「火空氣」。看來，該說法眼看就要成定論了。

萬幸的是，總有善於獨立思索、敢於質疑的人，同時代的法國學者拉瓦錫在接到普里斯特利的報喜後，覺得事情沒有那麼簡單。他別出心裁的搞了一個更完善的實驗——

他先讓水銀在密閉的容器中燃燒得到三仙丹，而後稱量氧化汞和剩餘空氣，發現空氣損失了部分重量，跑到了氧化汞中。而後他再加熱三仙丹得到所謂「脫燃素空氣」，發現產生的這部分氣體剛好是空氣剛才損失的。這個實驗無可辯駁的說明，三仙丹在被加熱時不是吸收了空氣中「燃素」，而是釋放了另一種氣體，而這種氣體正是水銀在燃燒時吸收的。拉瓦錫將這種氣體命名為氧氣。燃素說的迷霧終於被揭開了。

拉瓦錫與他的夫人，富裕的家庭使他能夠潛心進行化學研究。

拉瓦錫這個實驗的偉大之處在於，他得出結論的手段不僅是現象觀察，還引用了數理計算——通過對水銀、三仙丹、空氣、氧氣的分別稱重最終得出結論，這讓化學從一門現象觀察的博物學一步邁入了需要算數的數理科學。所以他不僅是化學界的哥白尼、還是化學界的牛頓。不僅結束了舊時代、還開啟了新時代，一個人完成了雙份的工作。所以直到今天，法國人不僅認定拉瓦錫是氧氣發現者，還認為他跟牛頓一樣是近代科學的開創者。而英國人那邊，也只能不情願的聲稱普里斯特利與拉瓦錫「都是」氧氣發現者，聽上去就酸溜溜的。

令人惋惜的是，正如推翻地心說需要付出代價一樣，拉瓦錫推翻燃素說的代價同樣沉重。只不過，迫害他的不是教會，而是法國新生的革命政權。拉瓦錫的氧氣學說，得罪了法國大革命中的革命元勛之一馬拉， 後者是個半吊子化學家，狂熱的支持燃素說，學術上鬥不過拉瓦錫，就在政治上公報私仇。給拉瓦錫扣上了一頂「國王的包稅官」、「人民公敵」的帽子讓他上了斷頭台。所以，在迫害科學家這事兒上，歐洲的左派政治家們其實一點不比保守教會清白，因為這兩撥人對自己觀念的偏執是相似的。

當真理碰上鼻尖，阻礙你發現它的有時不是運氣和觀察力，而恰恰是那些早已被公認的常識。

（齊魯晚報·齊魯壹點記者 王昱）

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