אנטואן לבואזיה

אנטואן לבואזיה: האיש ששקל את הבלתי נראה

באוקטובר 1774 הגיע הכמאי האנגלי ג'וזף פריסטלי לפריז וסיפר למארחו הצרפתי, במהלך ארוחת ערב, על אויר משונה שהפיק על ידי חימום קלציום תחמוצת אדום של כספית – אוויר שבו נר דלק במרץ יוצא דופן. פריסטלי חשב שהסיר דבר מה. מארחו הבין, בצדק, שמשהו נוסף. בתוך ארבע שנים קרא אנטואן לבואזיה לחומר בשם חמצן, הרס את התאוריה שארגנה את הכימיה במשך מאה שנה, והפך את מדעו למדע כמותי. עשרים שנה לאחר מכן כרתה הרפובליקה הצרפתית את ראשו.

הון, תואר במשפטים, והיסח דעת

לבואזיה נולד בפריז ב-26 באוגוסט 1743 למשפחה אצילה ועשירה; אביו היה עורך דין בפרלמנט של פריז, ובגיל חמש ירש הון ניכר במות אמו. הוא נכנס לקולז' דה קואטר-נاسیון בגיל אחת עשרה, בשנת 1754, ושם נקלע תחת המתמטיקאי הדגול האב ניקולא לואי דה לקאי, ופנה לעבר כימיה, בוטניקה, אסטרונומיה ומתמטיקה. הוא קיבל תואר ראשון במשפטים ב-1763 ורישיון ב-1764, התקבל ללשכת עורכי הדין, ומעולם לא עסק במקצוע. פרסומו הכימי הראשון הופיע ב-1764; משנים 1763 עד 1767 למד גאולוגיה תחת ז'אן-אטיין גטה, והצטרף לסקר של אלזס-לורן ביוני 1767. בשנת 1768 קיבל מינוי זמני לאקדמיה למדעים.

באותה תקופה קיבל את ההחלטה שתביא למותו: בגיל עשרים ושש רכש חלק מחברת המס של המדינה (Ferme générale), הקונסורציום הפרטי שגבה את מסיה של צרפת. בשנת 1771 נישא למארי-אן פיירט פולז, שהייתה אז בת שלוש עשרה, בתו של בכיר ב"פארם ז'נרל". היא נעשתה לחלק בלתי נפרד ממדעו, כשהיא מתרגמת עבורו עבודות באנגלית – כולל מסה על פלוגיסטון מאת ריצ'רד קירוואן ומחקריו של פריסטלי – מסייעת במעבדה, וחורטת את הכלים המאיירים את ספריו. המכון להיסטוריה של המדע מתעד כי היא רדפה אחר הכשרה רשמית בכימיה.

המאזניים

מה שמפריד בין לבואזיה לבין כל כימאי לפניו הוא פריט ציוד אחד. הוא שקל דברים. הוא ביצע את מה שכונה ניסויים כימיים כמותיים באמת הראשונים, כשהוא אטם מגיבים ותוצרים בזכוכית כך ששום גז לא יוכל לברוח והניח את הכלי על מאזניים לפני ואחרי. בשנת 1774 הוכיח כי אף על פי שחומר משנה את מצבו במהלך תגובה, המסה הכוללת בסוף שווה למסה הכוללת בהתחלה. שום דבר אינו אובד, שום דבר אינו נוצר, הכל מומר.

השיטה כבר החלה לנשוך. ב-20 באוקטובר 1772 דיווח כי שריפת זרחן עלתה במשקל והתאחדה עם כמות גדולה של אוויר – עובדה בלתי נוחה לתאוריה שטענה כי שריפת חומר משחררת חומר. הוא הרחיב את התצפית לגפרית ובאביב 1774, אישר על ידי קלצינציה של בדיל ועופרת בכלים אטומים שהמשקל הנוסף הגיע מהאוויר.

THE FREE TEST
How high is yours?

Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.

Take the IQ test →

הרג הפלוגיסטון

ביקורו של פריסטלי סיפק את החלק החסר. לבואזיה הציג את מה שנקרא זיכרון חג הפסחא שלו ב-26 באפריל 1775, ובצורתו המעודכנת משנת 1778 זיהה את העיקרון הפעיל כחלק הניתן לנשימה באופן מובהק של האוויר. הוא קרא לו חמצן, מיוונית יוצר חומצה, בהשערה מוטעית אך פורייה שכל החומצות הכילו אותו. בשנת 1783 קרא את רפלקציות על הפלוגיסטון (Réflexions sur le phlogistique), התקפה חזיתית על התאוריה השלטת, ובהודעתו על בעירת מימן וחמצן של הנרי קוונדיש, זיהה את המים כתרכובת, לא כיסוד. עם פייר-סימון לפלס סינתז מים בצנצנת פעמון; עם ז'אן-בטיסט מוסנייה פירק אותם באמצעות קני רוח אדומים בשנת 1784, לעיני שלושים עדים.

בחורף של 1782–1783 בנו הוא ולפלס קלורימטר קרח, מדדו את החום ואת פחמן דו-חמצני שהופקו על ידי חזיר ים, והשוו זאת לפחם עץ שנשרף כדי להניב את אותו גז. מסקנתם הייתה באורך משפט אחד ומהפכנית מבחינה פיזיולוגית: נשימה היא בעירה (la respiration est donc une combustion). לחום הגוף היו הסברים.

מתן שמות לעולם

בשנת 1787 הגיש לבואזיה, יחד עם גיטון דה מורבו, ברטולה ופורקורואה, את שיטת המינוח הכימי (Méthode de nomenclature chimique), שהחליפה אוצר מילים של שירה אלכימית במערכת המקושרת להרכב. ויטריול של ונוס נעשה נחושת גופרתית; סיומות קידדו תכולת חמצן, חומצה גופרתית לעומת גופריתית. הם השליכו אדמה, אוויר, אש ומים ופירטו בקירוב שלושים ושלושה חומרים שלא ניתן לפרקם בשום אמצעי ידוע – כולל כמה, כמו קלוריק ואור, שלא ישרדו. הטרטט האלמנטרי של הכימיה (Traité élémentaire de chimie) משנת 1789 איגד את הכל, והוא נחשב בדרך כלל לספר הלימוד המודרני הראשון בכימיה; הביקוש אליו באדינבורו הצדיק תרגום לאנגלית בתוך שנה.

האיש הציבורי

לבואזיה מעולם לא היה רק כימאי. הוא הציע אמת לקט להביא מים נקיים לפריז ב-1768, רפורמה באוורור בתי חולים ב-1772, ורפורמה בהיגיינה של בתי סוהר ב-1780. משנת 1775 היה נציב אבק שרפה בארסנל המלכותי, ושיפר את האבק הצרפתי עד כדי כך שהפך למקור הכנסה ממשלתי; הוא הכשיר את אלאות'ר אירנה דופון, שאמר לימים כי חברת דופון לעולם לא הייתה מוקמת אלמלא חסדו. הוא עמד בראש הוועדה שהמליצה על המערכת המטרית במרץ 1791, ובנה מעבדה בעלות יוצאת דופן שפתח בפני חוקרים חסרי מימון משל עצמם.

הגיליוטינה

חברת המס הממלכתית ("פארם ז'נרל") בוטלה במרץ 1791. ב-8 באוגוסט 1793 דוכאו האגודות המלומדות, והאקדמיה למדעים ביניהן. ב-24 בנובמבר הורתה על מעצרם של כל גובי המסים לשעבר. לבואזיה ניסח את ההגנה לעצמו ולעשרים ושבעה נאשמים שותפים נגד תשע אשמות של הונאת המדינה ודילול הטבקו; מטרת בית המשפט הייתה הרשעה והחרמת נכסים. ב-8 במאי 1794 הוא הוצא להורג בגיליוטינה בפריז, בן חמישים. פסק הדין של ז'וזף-לואי לגראנג' מעולם לא שופר: לקח להם רק רגע לכרות ראש זה, ומאה שנה עשויים שלא להספיק כדי להפיק כמותו. שמונה עשרה חודשים לאחר מכן זיכה אותו הממשלת לחלוטין, כשהוא משיב את חפציו לאלמנתו בפתק הממוען לאלמנתו של לבואזיה, שהורשעה בשווא.

מדוע אנטואן נקרא גאון

היכולת המסוימת לא הייתה זריזות ידנית או הבזקי תובנה – רבות מעובדות המפתח שלו צופו לראשונה על ידי אחרים. פריסטלי ביודד את הגז; קוונדיש שרף את המימן; בלאק תיאר אוויר קבוע. כוחו של לבואזיה היה פרשני ומערכתי: הוא התעקש שכמות, מסה, חייבת להישמר לאורך כל תמורה, ואז עקב אחר אותו אילוץ לכל מקום שאליו הוביל, כשהוא מפרק מסגרת תאורטית שלמה ובנה מחדש את שפת הנושא כדי שניתן יהיה ללמד את המסגרת החדשה. הוא נקרא אבי הכימיה המודרנית מפני שעשה את הכימיה אחראית למאזניים, ומפני שהבין שמדע אינו יכול לחשוב בבהירות באוצר מילים המשקר.

מקרא הנגד ראוי להשמעה. הוא לא היה מגלה בודד, ועמיתיו לא תמיד הרגישו שהוא נתן לו קרדיט; תאוריית החמצן התבססה על גזים של אנשים אחרים. הוא טעה לגבי דברים חשובים, כולל אמונתו שחמצן היה העיקרון האוניברסלי של חומציות, ורשימת היסודות שלו כללה קלוריק, נוזל שאינו קיים. עשירותו באה ממערכת גביית מסים שהעניותה את העם שעל ממשלתו מימנה את מעבדתו, והמכון להיסטוריה של המדע מציין בבירור כי זה מה שהכניס אותו לצרות עם האגף הרדיקלי של המהפכה. אך הטרטט אינו רגשני, וגם לא המאזניים: אחרי 1789 כימאים יכלו לחשב, ולפניו הם לא יכלו.

מורשת

הוא זיהה חמצן ומימן, הוכיח שמים הם תרכובת, ביסס את חוק שימור המסה, הסביר את חום הגוף כבעירה, שינה את השפה הכימית, סייע בעיצוב המערכת המטרית, וכתב את ספר הלימוד המודרני הראשון של הדיסציפלינה – הכל בעשרים וחמש שנים של זמן פנוי שנקנה מכספי מסים. שמו מתנוסס על פרס פרנקלין-לבואזיה המחולק בין פריז לפילדלפיה. מאה השנים של לגראנג' חלפו מזמן.