Antoine Lavoisier

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在自然界中,没有什么东西被创造,也没有什么东西被损失,一切都在变化。

Antoine-Laurent de Lavoisier是一位法国贵族和化学家,他对18世纪的化学革命至关重要,对化学和生物学的历史都产生了巨大影响。在流行文献中,他被广泛认为是"现代化学之父"。

人们普遍认为Lavoisier在化学方面的伟大成就主要源于他将这门科学从定性转变为定量。Lavoisier最著名的是发现了氧气在燃烧中的作用。他在1778年识别并命名了氧气,在1783年识别并命名了氢气,并反对燃素理论。Lavoisier帮助开发了公制,编写了第一份广泛的元素列表,并帮助改革了化学命名法。他在1787年预测了硅的存在,并发现虽然物质可能改变其形式或形状,但其质量始终保持不变。

Lavoisier是多个贵族委员会的有影响力的成员,也是Ferme générale的管理员。Ferme générale是Ancien Régime中最令人憎恨的组成部分之一,因为它以国家为代价获取利润,其合同条款保密,其武装人员使用暴力。所有这些政治和经济活动使他能够资助他的科学研究。在法国大革命的高峰期,他被指控税收欺诈和销售掺杂的烟草,随后被处以绞刑。

传记

早年生活和教育

Antoine-Laurent Lavoisier出生于1743年8月26日巴黎一个富有的贵族家庭。作为巴黎议会律师的儿子,他在五岁时因母亲去世而继承了一笔巨大的财产。Lavoisier在1754年年满11岁时开始在巴黎的Collège des Quatre-Nations(巴黎大学也被称为Collège Mazarin)接受教育。在他最后两年1760-1761年的学校里,他的科学兴趣被激发了,他学习了化学、植物学、天文学和数学。在哲学课上,他师从Abbé Nicolas Louis de Lacaille,这位杰出的数学家和观测天文学家为年轻的Lavoisier灌输了对气象观测的兴趣,这种热情伴随了他一生。Lavoisier进入法律学校,在1763年获得学士学位,在1764年获得特许状。Lavoisier获得了法律学位并被允许出庭,但从未从事过律师职业。然而,他在业余时间继续了他的科学教育。

早期科学工作

Lavoisier的教育充满了当时法国启蒙运动的理想,他对Pierre Macquer的化学词典感到惊讶。他参加了自然科学讲座。Lavoisier对化学的奉献和热情在很大程度上受到了18世纪杰出法国学者Étienne Condillac的影响。他的第一篇化学出版物出现在1764年。从1763年到1767年,他在Jean-Étienne Guettard的指导下学习地质学。在与Guettard的合作中,Lavoisier在1767年6月从事了Alsace-Lorraine的地质调查工作。1764年,他向法国最精英的科学学会法国科学院宣读了他的第一篇论文,内容涉及石膏(硫酸钙水合物)的化学和物理性质,1766年他因一篇关于城市街道照明问题的论文而获得了国王的金牌奖。1768年Lavoisier获得了科学院的临时任命。1769年,他从事了法国的第一张地质图的绘制。

Lavoisier作为社会改革家

造福公众的研究

虽然Lavoisier通常因其科学研究而闻名,但他也将自己财富和工作的很大一部分用于造福公众。Lavoisier是一位人道主义者——他深切关心自己国家的人民,经常致力于通过农业、工业和科学改善民众的生活。这第一次发生在1765年,当时他向法国科学院提交了一篇关于改善城市街道照明的论文。

三年后的1768年,他专注于设计引水渠的新项目。目标是将水从Yvette河引入巴黎,以便市民能够获得清洁的饮用水。但是,由于施工从未开始,他反而将注意力转向净化来自塞纳河的水。这个项目使Lavoisier对水的化学和公众卫生职责感到兴趣。

Lavoisier在1770年代进行呼吸实验。

此外,他对空气质量很感兴趣,并研究了火药对空气影响相关的健康风险。1772年,他进行了一项研究,内容是如何以允许适当通风和整个医院清洁空气的方式重建因火灾而受损的Hôtel-Dieu医院。

当时,巴黎的监狱众所周知生活条件极差,囚犯的待遇不人道。Lavoisier在1780年和1791年再次参与了对监狱卫生状况的调查,并提出了改善生活条件的建议,这些建议基本上被忽视了。

成为学院的一部分后,Lavoisier还举办了自己的竞赛,以推动研究朝着造福公众和他自己的工作的方向发展。他在1793年提出的一个这样的项目是改善"有害艺术"上的公众健康。

科学赞助

Lavoisier对公众教育有一个愿景,即根植于"科学社交"和慈善事业。

Lavoisier的大部分收入来自于购买General Farm的股票,这使他能够全职从事科学工作,舒适地生活,并允许他在经济上为改善社区做出贡献。多年后,在恐怖统治期间,这也导致了他的灭亡。

当时很难为科学争取公共资金,而且对平均科学家来说也不是很有利可图,所以Lavoisier用他的财富在法国开设了一个非常昂贵和复杂的实验室,以便有抱负的科学家可以在没有获得研究资金障碍的情况下学习。

他还推动了公众的科学教育。他创办了两个组织,Lycée和Musée des Arts et Métiers,这些组织被创建为公众的教育工具。由富人和贵族资助,Lycée从1793年开始定期向公众提供课程。

Ferme générale和婚姻

在26岁时,大约在他被选入科学院的同时,Lavoisier购买了Ferme générale的股份,这是一家税务农场财务公司,它向皇家政府预付估计的税收收入,以换取征收税款的权利。代表Ferme générale,Lavoisier委托在巴黎周围建造了一堵墙,以便可以从运输货物进出城市的人那里征收关税。他在征税中的参与在法国恐怖统治开始时没有帮助他的声誉,因为税收和糟糕的政府改革是法国大革命期间的主要动因。

Lavoisier在1771年28岁时与13岁的Marie-Anne Pierrette Paulze(Ferme générale高级成员的女儿)结婚,从而巩固了他的社会和经济地位。她在Lavoisier的科学生涯中发挥了重要作用——特别是,她为他翻译了英文文件,包括Richard Kirwan的《燃素论文》和Joseph Priestley的研究。此外,她在实验室协助他,并为Lavoisier及其同事的科学工作使用的实验室仪器创建了许多素描和雕刻版画。Madame Lavoisier编辑并出版了Antoine的回忆录,这些回忆录是否存在任何英文翻译至今未知,并举办了科学家讨论与化学相关的想法和问题的聚会。

一幅Antoine和Marie-Anne Lavoisier的肖像由著名艺术家Jacques-Louis David绘制。这幅画在1788年革命前夜完成,因为担心可能会激发反贵族的激情,被拒绝在巴黎沙龙进行常规的公开展示。

在进入Ferme générale后的三年内,Lavoisier的科学活动有所减少,因为他的大部分时间被官方Ferme générale业务占用。但是,在这个时期,他确实向科学院提交了一份重要的回忆录,内容涉及水通过蒸发转化为土壤的假想转化。通过一个非常精确的定量实验,Lavoisier表明,在玻璃容器中长时间反流加热水后产生的"土状"沉淀物不是由于水转化为土壤,而是由于沸水产生的玻璃容器内部的逐步分解。他也试图在法国货币和税收体系中引入改革以帮助农民。

烟草掺杂

Farmers General垄断了法国烟草的生产、进口和销售,他们对烟草征收的税款每年带来3000万里弗的收入。由于日益增长的烟草黑市被走私和掺杂(最常见的是灰烬和水)而开始下降。Lavoisier设计了一种方法来检查灰烬是否混入了烟草:"当硫酸精、aqua fortis或其他酸溶液倒在灰烬上时,会立即产生非常强烈的冒泡反应,伴随着容易察觉的噪音。"Lavoisier还注意到少量灰烬的添加改善了烟草的风味。关于一位销售掺杂商品的商人,他写道"他的烟草在该省享有很好的声誉……所添加的极少比例的灰烬给了它一种消费者寻求的特别刺激的风味。也许Farm可以通过在制造烟草时添加一些这种液体混合物来获得一些优势。"Lavoisier还发现,虽然添加大量水来增加烟草体积会导致其发酵并散发出臭味,但添加很少量会改善产品。之后,Farmers General的工厂按照他的建议,在他们加工的烟草中添加了一致的6.3%的水体积。为了允许这种添加,Farmers General向零售商交付了17盎司的烟草,但只收取16盎司的费用。为了确保只添加这些授权的金额,并排除黑市,Lavoisier看到一个严密的检查、账户、监督和测试系统使零售商很难从非法渠道采购烟草或通过增加其体积来改善他们的利润变得非常困难。他在实施这一点时精力充沛且严格,他引入的系统在全国烟草零售商中极不受欢迎。这种不受欢迎在法国大革命期间对他产生了后果。

皇家农业委员会

Lavoisier敦促建立皇家农业委员会。他随后担任其秘书,并花费了自己的大笔资金以改善Sologne地区的农业产量,这是一个农田质量较差的地区。该地区的湿度经常导致黑麦收获枯萎,导致民众中麦角中毒的爆发。1788年Lavoisier向委员会提交了一份报告,详细说明了他在实验农场的十年工作,以引入新的作物和家畜种类。他的结论是,尽管农业改革有可能,但税收制度使佃农的收入如此之少,以至于期望他们改变传统做法是不现实的。

火药委员会

Lavoisier对燃烧的研究是在非常繁忙的公共和私人职责中进行的,特别是与Ferme Générale有关。科学院还有无数报告和委员会调查皇家政府下令的具体问题。Lavoisier的组织技能非常出众,经常被分配负责撰写这样的官方报告。1775年,他被任命为四名火药委员之一,以取代一家类似于Ferme Générale的私营公司,该公司被证明在为法国提供军火方面不令人满意。由于他的努力,法国火药的数量和质量都大大提高了,它成为政府的收入来源。他对火药委员会的任命为Lavoisier的科学生涯也带来了一项巨大的益处。作为委员,他在皇家兵工厂享有房屋和实验室。他在1775年至1792年间在这里生活和工作。

Éleuthère Irénée du Pont(右)和导师Antoine Lavoisier。

Lavoisier在Du Pont火药业务的形成中发挥了重要的影响力,因为他培训了Éleuthère Irénée du Pont

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