伟大的定律

在古代，人们常常看到一些好像凭空而生或是不翼而飞的现象，却百思而不得其解。

一颗小不点儿的种子，会发芽、会成长，鹅黄的幼芽会成长为一棵亭亭如盖的巨树。这构成树木的物质是从哪儿来的呢？真的是无中生有吗？

木头燃烧后不见了；蜡烛燃烧后，也变得无影无踪。它们到哪儿去了呢？真的是不翼而飞了吗？

每年秋天，无边落木萧萧下，大地铺满了落叶。可是，后来这些树叶又不知到哪儿去了，连一片也没看见。难道这又是不翼而飞—物质能够被消灭吗？

…………

一句话，在人们面前，摆着这样一个问题：物质能不能凭空产生？物质能不能无影无踪地被永远消灭？

在2400多年前，古希腊哲学家德谟克利特曾经做过一个正确的臆测，他在一首诗里写道：

无中不能生有，

任何存在的东西也不会消灭。

看起来万物是死了，

但是实则犹生。

正如一场春雨落地，

霎时失去踪影，

可是草木把它吸收，长成花叶果实，

——依然欣欣向荣。

明末清初，我国唯物主义思想家王夫之明确地提出了“生非创有，死非消灭”“聚散变化，而其本体不为之损益”，认为世界上的物质是“不生不灭”的。另外，中国有句流传甚广的谚语—“巧妇难为无米之炊”。这句话其实也就是不能“无中生有”的意思。

然而，不论是德谟克利特的臆测，还是王夫之的精辟论断，在当时都并没有引起人们的重视。

有趣的是，当人们每天清早去买菜的时候，除了注意今天买的是什么菜—白菜、菠菜还是红萝卜，还会注意另一件事—每样菜到底打算买多少，1千克、2千克还是4千克、5千克。为了称菜，人们还发明了秤。

然而，在罗蒙诺索夫以前，科学家们在研究化学反应时，却并不像买菜那样。他们常常只关心经过化学反应以后得到了什么样的产物—红的、黄的还是白的？固体、液体还是气体？香的、臭的，还是没有气味的？甜的、苦的、酸的、咸的、辣的，还是什么味道都没有的？但是他们却忘掉了另一桩重要的事情—用了多少原料，经过化学反应得到了多少产物？是多了还是少了，还是不多不少？换句话说，他们只是关心买什么“菜”，而不关心买多少“菜”。用化学的语言来叙述，那就是：他们只是定性地研究化学反应，却很少定量地研究化学反应。

“我想，”罗蒙诺索夫曾经这样讲过，“不会有一个科学家不知道化学实验的方法是非常多的，但是他不能否认，几乎所有过去做实验的人，对度量和衡量这样极端重要和迫切的事情却没有提到过。然而，应用这两种量的结果，告诉了每一个在物理和化学的实验方面埋头苦干的人，这两种量，会给他在实验的时候带来多少真实的情况和敏锐的洞察力啊！”

罗蒙诺索夫和他同时代的一些科学家不同，他把定量的方法运用到化学实验中，经常使用天平，十分重视物质质量的变化。

罗蒙诺索夫不管做什么实验，总是要记录参加反应的各种物质的质量，和反应所得的产物的质量。关于这一点，他曾经不止一次地在自己的论文和工作日记里谈到过。

渐渐地，罗蒙诺索夫开始发现了这样的现象：参加化学反应的物质的总质量，常常总是等于反应后产物的总质量。也就是说，在化学反应中，尽管发生了各式各样的反应，有的物质由无色一下子变得五光十色，有的物质由碧清透明一下子变得一片混浊，有的物质一下子被溶解了，有的物质大冒气泡……但是，物质的总质量总是不变的，既不增加，也不减少。

罗蒙诺索夫敏锐地看到，这一规律具有非常重大的意义，因为它指出了物质既不能无中生有地凭空产生，也不能无影无踪地被永远消灭。

罗蒙诺索夫早在重新校核波义耳实验的8年之前—1748年，便清楚地阐述了这一规律。

1748年7月，著名的俄国数学家、科学院院士辽那特·爱伊列尔收到了他的好朋友罗蒙诺索夫在7月5日写的一封信。这封信长达30页！不，这与其说是信，倒不如说是一篇科学论文。因为在那时候，邮电通信还很不发达，科学杂志不仅印数少，而且发行很慢。科学家们常常把自己的研究成果写在信上，直接寄给自己的朋友们。朋友们收到这些信件后，常常在各地的一些学术报告会上当众宣读，这样就可以很快地把新的发现、新的理论传播开。

在这封给爱伊列尔的长信中，罗蒙诺索夫写道：“如果我没有弄错，那么，大家所知道的罗伯特·波义耳是第一个在实验中证明了，金属在煅烧后，质量会增加的科学家。”但是罗蒙诺索夫并不同意波义耳的结论，接着他又写道：“在自然界中发生的一切变化都是这样的：一种东西增加多少，另一种东西就减少多少。例如，我在睡眠中花费多少个小时，我醒着的时间也就减少多少个小时，以此类推。”

用现代科学的语言来叙述，就是：在一切化学反应中，参加反应的各种物质的总质量，等于反应后生成的各种物质的总质量。也就是说，物质是永恒的，它既不会凭空地被创造出来，也不能任意地被消灭掉，而只能相互转化。

爱伊列尔院士读完了罗蒙诺索夫的这封长信以后，深知罗蒙诺索夫的见解和权威们的见解相抵触，没有大量精确的实验作依据，是不能和权威们相抗衡的，更不可能使他们服输。

正因为这样，爱伊列尔非常希望罗蒙诺索夫能够继续钻研下去，深入探讨这一规律。1748年8月24日，爱伊列尔写了一封信给罗蒙诺索夫，这封信是交给彼得堡科学院院长拉宗夫斯基伯爵转达的。爱伊列尔顺便给这位院长附了一封信，在信里他写道：“我恳请阁下为了这个物理学上极端精细的问题，转复罗蒙诺索夫：我不知道有谁能比这位天才的人物更好地分析这一繁难的问题。”

跟爱伊列尔所希望的一样，罗蒙诺索夫很早就想以精确的实验来论证物质不灭定律，以便发表。但是，那时的彼得堡科学院的大权一直掌握在德国教授们的手中。他经常遇到德国教授们的冷遇，经过了好多年的斗争，他才在瓦西匀甫斯基岛兴建起了俄国第一个化学实验室。

直到1756年，罗蒙诺索夫才有机会开始校核波义耳的实验，并且又做了许多其他的实验，从根本上推翻了“热素学说”，建立了物质不灭的概念。

1760年9月6日，在彼得堡科学院的一次隆重的会议上，罗蒙诺索夫向全体院士和许多应邀出席大会的外国科学家、外交使节，宣读了自己的论文——《论物质的固体和液体》。在这篇论文中，罗蒙诺索夫提出了物质不灭的概念。