В природе ничто не создаётся, ничто не теряется, всё изменяется.
Antoine-Laurent de Lavoisier был французским дворянином и химиком, который был существенен для химической революции XVIII века и оказал большое влияние как на историю химии, так и на историю биологии. Он широко считается в популярной литературе «отцом современной химии».
Общепринято, что великие достижения Lavoisier в химии в значительной степени проистекают из его преобразования науки из качественной в количественную. Lavoisier наиболее известен своим открытием роли кислорода в горении. Он узнал и назвал кислород в 1778 году и водород в 1783 году, и противостоял теории флогистона. Lavoisier помог развить метрическую систему, написал первый обширный список элементов и помог реформировать химическую номенклатуру. Он предсказал существование кремния в 1787 году и обнаружил, что хотя материя может изменять свою форму или форму, её масса всегда остаётся неизменной.
Lavoisier был влиятельным членом ряда аристократических советов и администратором Ferme générale. Ferme générale была одним из наиболее ненавидимых компонентов Ancien Régime из-за прибылей, которые она получала за счёт государства, секретности условий её контрактов и насилия её вооружённых агентов. Все эти политические и экономические деятельности позволили ему финансировать его научные исследования. В разгар Французской революции он был обвинён в налоговом мошенничестве и продаже поддельного табака и был гильотинирован.
Биография
Ранняя жизнь и образование
Antoine-Laurent Lavoisier родился в богатой дворянской семье в Paris 26 августа 1743 года. Сын адвоката при Parlement of Paris, он унаследовал большое состояние в возрасте пяти лет после смерти своей матери. Lavoisier начал своё образование в Collège des Quatre-Nations, University of Paris, также известном как Collège Mazarin в Paris в 1754 году в возрасте 11 лет. В его последние два года 1760–1761 в школе его научные интересы пробудились, и он изучал химию, ботанику, астрономию и математику. На уроке философии он учился у Abbé Nicolas Louis de Lacaille, выдающегося математика и астронома-наблюдателя, который привил молодому Lavoisier интерес к метеорологическому наблюдению, энтузиазм, который никогда его не покидал. Lavoisier поступил в школу права, где получил степень бакалавра в 1763 году и лицензию в 1764 году. Lavoisier получил степень в области права и был принят в коллегию адвокатов, но никогда не практиковал как адвокат. Однако он продолжал своё научное образование в свободное время.
Ранние научные работы
Образование Lavoisier было наполнено идеалами French Enlightenment того времени, и он был поражён словарём химии Pierre Macquer. Он посещал лекции по естественным наукам. Преданность и страсть Lavoisier к химии были во многом обусловлены Étienne Condillac, выдающимся французским учёным XVIII века. Его первая химическая публикация появилась в 1764 году. С 1763 по 1767 год он изучал геологию под руководством Jean-Étienne Guettard. В сотрудничестве с Guettard, Lavoisier работал над геологической съёмкой Alsace-Lorraine в июне 1767 года. В 1764 году он прочитал свою первую работу французской Academy of Sciences, самому престижному научному обществу Франции, о химических и физических свойствах гипса, гидратированного сульфата кальция, и в 1766 году он был награждён золотой медалью King за эссе о проблемах городского уличного освещения. В 1768 году Lavoisier получил условное назначение в Academy of Sciences. В 1769 году он работал над первой геологической картой Франции.
Lavoisier как социальный реформатор
Исследования на благо общественного блага
Хотя Lavoisier общеизвестен своими научными исследованиями, он также посвятил значительную часть своего состояния и работы на благо общественности. Lavoisier был гуманитарием—он глубоко заботился о людях в своей стране и часто занимался улучшением благосостояния населения посредством сельского хозяйства, промышленности и наук. Первый случай этого произошёл в 1765 году, когда он подал эссе об улучшении городского уличного освещения в French Academy of Sciences.
Три года спустя в 1768 году он сосредоточился на новом проекте по проектированию акведука. Целью было принести воду из реки Yvette в Paris, чтобы граждане имели чистую питьевую воду. Но, поскольку строительство так и не началось, он вместо этого переключил своё внимание на очистку воды из Seine. Это был проект, который заинтересовал Lavoisier в химии воды и обязанностях в области санитарии.
Кроме того, он интересовался качеством воздуха и изучал риски для здоровья, связанные с воздействием пороха на воздух. В 1772 году он провёл исследование по поводу того, как перестроить больницу Hôtel-Dieu после того, как она была повреждена пожаром, таким образом, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию и чистый воздух по всему помещению.
В то время тюрьмы в Paris были известны своей непригодностью для проживания, а обращение с заключёнными было негуманным. Lavoisier участвовал в расследованиях в 1780 году и снова в 1791 году по гигиене в тюрьмах и внёс предложения по улучшению условий жизни, предложения, которые были в значительной степени игнорируются.
Будучи частью Academy, Lavoisier также проводил свои собственные конкурсы, чтобы направить направление исследований на улучшение общественного и его собственной работы. Один из таких проектов, который он предложил в 1793 году, был направлен на улучшение общественного здоровья в отношении «вредных ремёсел».
Спонсорство наук
Lavoisier имел видение того, что государственное образование имеет корни в «научной общительности» и благотворительности.
Lavoisier получил подавляющее большинство своего дохода через покупку акций в General Farm, что позволило ему работать в науке полный рабочий день, жить комфортно и позволило ему финансово способствовать улучшению сообщества. Это также способствовало его гибели во время Reign of Terror много лет спустя.
Было очень сложно обеспечить государственное финансирование наук в то время, и кроме того, это было не очень прибыльным для среднего учёного, поэтому Lavoisier использовал своё богатство, чтобы открыть очень дорогую и хорошо оборудованную лабораторию во Франции, чтобы начинающие учёные могли учиться без барьеров поиска финансирования для своих исследований.
Он также выступал за государственное образование в области наук. Он основал две организации, Lycée и Musée des Arts et Métiers, которые были созданы для служения в качестве образовательных инструментов для общественности. Финансируемый богатыми и благородными, Lycée регулярно проводил курсы для общественности, начиная с 1793 года.
Ferme générale и брак
В возрасте 26 лет, примерно во время его избрания в Academy of Sciences, Lavoisier купил долю в Ferme générale, финансовой компании по сбору налогов, которая авансировала ожидаемый налоговый доход королевскому правительству в обмен на право взимать налоги. От имени Ferme générale Lavoisier заказал постройку стены вокруг Paris, чтобы таможенные пошлины могли взиматься с тех, кто перевозил товары в город и из города. Его участие в сборе налогов не помог его репутации, когда Reign of Terror началась во Франции, поскольку налоги и плохие государственные реформы были основными движущими факторами French Revolution.
Lavoisier укрепил своё социальное и экономическое положение, когда в 1771 году в возрасте 28 лет он женился на Marie-Anne Pierrette Paulze, 13-летней дочери старшего члена Ferme générale. Она должна была сыграть важную роль в научной карьере Lavoisier—в частности, она переводила для него английские документы, включая Essay on Phlogiston Richard Kirwan и исследования Joseph Priestley. Кроме того, она помогала ему в лаборатории и создала множество эскизов и вырезанных гравюр лабораторных приборов, используемых Lavoisier и его коллегами для своих научных работ. Madame Lavoisier редактировала и издавала мемуары Antoine, независимо от того, сохранились ли какие-либо английские переводы этих мемуаров, неизвестно на сегодняшний день, и принимала вечеринки, на которых выдающиеся учёные обсуждали идеи и проблемы, связанные с химией.
Портрет Antoine и Marie-Anne Lavoisier был написан знаменитым художником Jacques-Louis David. Завершённый в 1788 году в канун Revolution, картина была отказана в обычной публичной выставке на Paris Salon из-за опасений, что она может разжечь анти-аристократические страсти.
В течение трёх лет после его вступления в Ferme générale научная деятельность Lavoisier несколько снизилась, так как большая часть его времени была занята официальным бизнесом Ferme générale. Однако он представил одну важную работу в Academy of Sciences в этот период о предполагаемом преобразовании воды в землю путём испарения. Благодаря очень точному количественному эксперименту Lavoisier показал, что «земляной» осадок, полученный после длительного рефлюксного нагревания воды в стеклянном сосуде, был не результатом преобразования воды в землю, а скорее результатом постепенного разрушения внутренней части стеклянного сосуда, произведённого кипящей водой. Он также попытался внедрить реформы во французскую денежную и налоговую систему для помощи крестьянам.
Фальсификация табака
Farmers General имела монополию на производство, импорт и продажу табака во Франции, и налоги, которые они взимали на табак, приносили доходы в размере 30 миллионов ливров в год. Этот доход начал снижаться из-за растущего чёрного рынка табака, который был контрабандным и фальсифицированным, чаще всего золой и водой. Lavoisier разработал метод проверки того, была ли смешана зола с табаком: «Когда дух витриола, aqua fortis или какой-либо другой раствор кислоты пролить на золу, происходит немедленная очень интенсивная эффервесцентная реакция, сопровождаемая легко обнаруживаемым шумом». Lavoisier также заметил, что добавление небольшого количества золы улучшило вкус табака. О одном продавце, продающем поддельные товары, он писал: «Его табак пользуется очень хорошей репутацией в провинции... очень небольшая доля золы, которая добавляется, придаёт ему особенно острый вкус, который ищут потребители. Возможно, Farm могла бы извлечь выгоду, добавив немного этой жидкой смеси, когда табак производится». Lavoisier также обнаружил, что добавление большого количества воды для увеличения количества табака вызовет брожение и неприятный запах, в то время как добавление очень небольшого количества улучшило продукт. После этого фабрики Farmers General добавляли, как он рекомендовал, согласованный 6,3% воды по объёму к табаку, который они обрабатывали. Чтобы учесть это добавление, Farmers General доставляли розничным торговцам семнадцать унций табака, взимая плату только за шестнадцать. Чтобы убедиться, что добавлены только эти авторизованные количества, и исключить чёрный рынок, Lavoisier убедился, что герметичная система проверок, учётов, надзора и тестирования делала очень сложным для розничных торговцев получение контрабандного табака или улучшение своих прибылей за счёт увеличения его объёма. Он был энергичен и тщателен в реализации этого, и системы, которые он ввёл, были глубоко непопулярны среди табачных розничных торговцев по всей стране. Эта непопулярность должна была иметь последствия для него во время French Revolution.
Королевская комиссия по сельскому хозяйству
Lavoisier выступал за создание Royal Commission on Agriculture. Затем он служил в качестве его Secretary и потратил значительные суммы собственных денег, чтобы улучшить урожайность сельского хозяйства в Sologne, область, где сельскохозяйственные земли были низкого качества. Влажность региона часто приводила к поражению урожая ржи, вызывая вспышки эрготизма среди населения. В 1788 году Lavoisier представил доклад в Commission, подробно описывающий десять лет усилий на его опытной ферме по внедрению новых сельскохозяйственных культур и типов животноводства. Его вывод был о том, что несмотря на возможности сельскохозяйственных реформ, налоговая система оставила арендаторов с таким малым, что было нереально ожидать от них изменения своих традиционных практик.
Комиссия по пороху
Исследования Lavoisier по горению проводились на фоне очень загруженного графика государственных и частных обязанностей, особенно в связи с Ferme Générale. Было также множество отчётов и комитетов Academy of Sciences для расследования конкретных проблем по приказу королевского правительства. Lavoisier, чьи организационные навыки были выдающимися, часто получал задачу написания таких официальных отчётов. В 1775 году он был назначен одним из четырёх комиссаров пороха, назначенных для замены частной компании, похожей на Ferme Générale, которая оказалась неудовлетворительной в снабжении Франции своими требованиями боеприпасов. В результате его усилий как количество, так и качество французского пороха значительно улучшились, и он стал источником доходов для правительства. Его назначение в Gunpowder Commission принесло одно большое преимущество для научной карьеры Lavoisier. Как комиссар, он имел как дом, так и лабораторию в Royal Arsenal. Здесь он жил и работал между 1775 и 1792 годами.
Lavoisier был формирующим влиянием в формировании Du Pont gunpowder business, потому что он обучал Éleuthère Irénée du Pont
