在古代,人们常常看到一些好像是凭空而生或是不翼而飞的现象,百思不得其解。一颗小不点的种子,会发芽,会成长。幼小的嫩芽会成长成为一颗颗撑天大树,这些构成树木的物质是从哪来呢?真的是无中生有吗?木头燃烧后,不见了;蜡烛燃烧后,也会无影无踪,它们到哪去了呢?这些问题一直困扰着人类。
总而言之,在人们面前摆着这样一个问题:物质能不能凭空产生?物质能不能消失?
化学家建立各种学说- 波意耳
现在的化学史家都把1661年作为近代化学的开始年代,把波意耳视为近代化学的奠基人,波意耳对近代化学最大的贡献之一,是将实验和观察作为化学的基础,并把严密、科学的实验方法引入化学。他说:“化学,为了完成其光荣而又庄严的使命,必须抛弃古代传统的思辨方法,而要像物理学那样,立足于严密的实验基础之上。”
化学之父波意耳
通过实验,波意耳取得了许多无法磨灭的化学成就,然而,也正是因为实验中的一个小小的疏忽,却使他错失了已经近在咫尺的发现质量守恒定律的机会。
“燃素”说
在300多年前,“燃烧是怎么回事”这个现在看来极其平常的问题,在当时可还是一个难解的自然之谜。当时科学界解释燃烧现象的正确理论是“燃素理论”。这一理论认为,一切可燃烧的物质中都含有“燃素”,燃烧时,它就挥发了。物质中含有的燃素越多,燃烧的就越好,例如木炭,几乎是全由燃素组成,因为它在燃烧后只剩下一点点灰烬。
“火素”说
年轻有为的波意耳当然也想把它弄个水落石出。为此,他做了一系列很有趣的实验,其中之一是:将金属放在密封容器中燃烧,得到金属灰,然后他立即打开容器进行称量。他在自己的论文中写道:"我加热以后,打开瓶口,这时外面的空气发出了丝丝的响声,冲进了容器。"结果他发现金属灰的质量反而比原来的金属增加了,于是波意耳得出结论:“燃素理论”显然是错误的,因为如果存在“燃素”的话,它应该燃烧后挥发,那么金属燃烧后的重量就不可能比燃烧前更重!他认为,存在一种能够由一个物体注入另一个物体的“火素”,燃烧时,“火素”进入金属,所以金属的重量增加,这就是著名的解释燃烧现象的“火素”说。