科学名著文库
弁 言


　　在近现代学者移译西学典籍的过程中，一些科学经典名著也被介绍到国 内来。为使前辈学者的工作承续不辍，我们在武汉出版社的支持下，创办《科 学名著文库》，选择成书时间在 16 至 19 世纪，其学术价值经历史检验得到 公认的科学大师的代表作，约请国内学者加以翻译，陆续出版。其中，有些 著作以前曾出过节译本或文言文译本，但绝大多数是第一次译成中文。凡已 有语体文全译本者，文库中不再收入。因文库所选，皆系经典，翻译中将尽 量保持原著风貌。

科学名著文库编委会
1991 年 12 月





汉译者
前 言

本书作者安托万-洛朗·拉瓦锡（Antoine－Laurent Lavosier，1743－
1794）对生理学、地质学、经济学和社会改革均做出过贡献，但主要因在化 学科学中的划时代成就而受到后世的景仰。
　　拉瓦锡是近代化学的奠基者。他创立了在化学中具有普遍意义的氧理 论，这一理论战胜燃素理论被认为是一切科学革命中最急剧最自觉的革命。 对这场化学革命的研究，早已成为一个专门的领域，在国际上已形成多个研 究中心，因拉瓦锡研究方面的成就而获德克斯特奖（the Dexter Award）者 就有 5 人之多。据 I.伯纳德·科恩（I.Bernard Cohn）考证①，拉瓦锡是弗 里德里希·恩格斯为了衡量卡尔·马克思的伟大而借以与之比较的仅有的两 位伟人之一（另一位是查尔斯·达尔文）。托马斯· S.库恩（Thomas S.Kuhn） 在他系统论述他的科学发现的历史结构的第一篇论文②中，篇幅最大的一节 便是分析氧的发现。保罗·撒加德（Paul Thagard）甚至用人工智能技术， 对这场革命的概念结构和机制进行探索③。由此可见拉瓦锡研究之深入。实 际上，这个领域的文献已经如此之多，以致如果我们不把主要注意力集中在 爱德华·格里莫克斯（E-douard Grimaux）、埃莱娜·梅斯热（Hélène Metzger）、 丹尼斯·I.杜维恩（DenisI.Duveen）、道格拉斯·麦凯（Douglas McKie）、 亨利·格拉克（Henry Guerlac）、莫里斯·多马斯（Maurice Daumas）、 W.A.斯米顿（W.A.Smeaton）、罗伯特·西格弗里德（Robert Siegfried） 和卡尔·E.佩林（Carl E.Perrin）等人的工作上的话，我们就概然把握不
住拉瓦锡研究的学术走向。
　　本书是拉瓦锡的代表作。科学史学家认为，“它就象牛顿的《原理》在 一个世纪前奠定了现代物理学的基础一样，奠定了现代化学的基础”①，它 “在化学史上的重要性怎样强调也不过分”②。作者在 1778 至 1780 年间写 出了书的提纲，法文书稿于 1789 年 3 月在巴黎面世，13 年之内在法国出了 8 版，即 1789 年巴黎 2 版，1793、1801、1805 年巴黎各 1 版，1793 年被人盗
印 2 版，1804 年在阿维尼翁出 1 版。法文版初版不久，很快就被译成多种文
字在其他国家出版。罗伯特·克尔（Robert Kerr）的英译本于 1790、1793、
1796、1799 和 1802 年在英国爱丁堡 5 次出版（其中 1802 年版为 2 卷本），



① 见 Revdutionin Science，The Belkanp Press of Harvard University Press，1985，Pp.514—515.
② 见 Science，Vol.136（1962），No.3518，Pp.760—764.
③ 见 Philosophy of Science，Vol.57（1990），No.2，Pp.183—209.
① Douglas McKic，AntoineLαvoisier：Scientist，Economist，SocicαlReformαer，DaCapoPress，Inc，

1980.Pp.274—276.
② H.M.Lecicester，The HistoricαlBαckground of Chemistry ，John Wiley & Sons，Inc.，1956.P.147.





1799 年在美国费拉德尔菲亚、1801 和 1806 年在美国纽约共 3 次出版；温琴
佐·丹多洛（Vincenzo Dandolo）的意大利译本于 1791、1792 和 1796 年在 威尼斯 3 次出版；S.F.赫尔姆布施泰特（S.F.Hermbstadt）的德译本于 1792
和 1803 年在柏林 2 次出版；曼努埃尔·穆纳里斯（Manuel Munarriz）的西 班牙译本于 1798 年在马德里出版；N.C.德·弗雷里（N.C.de Fremery）的 荷兰译本于 1800 年在乌得勒支出版；此外，1791 年在阿姆期特丹、1794 年 在格赖夫斯瓦尔德、1797 年在墨西哥还分别出版过荷兰、德和西班牙文节译 本。这部科学经典巨著在 17 年的时间内，就在 8 个国家以 6 种文字出版了
26 次，足见其在当时的影响之广泛。 克尔的英译本在最近半个世纪中还被多次重版和重印，如 1952 年收入
罗伯特·梅纳德·哈钦斯（Robert Maynard Hutchins）主编、不列颠百科 全书出版公司（Encyclopaedia Britannica，Inc.）出版的《西方世界名著》
（Geαt Books of the Western World）第 45 卷（删去了副书名、附录和 大部分英译者注）已印刷 20 余次，1965 年多佛出版公司 （ Dover Publication，Inc.）按 1790 年版原貌重印，等等。而且，我们在《爱西 斯》（Isis）、《英国科学史学报》（British Journal for theHistory of Science）、《科学史》（History of Science）、《科学史年刊》（An－ nals of Science）、《奇米亚》（Chymia）、《安比克斯》（Ambix）等权 威刊上看到，克尔译本也是专家们进行研究引用频率最高的版本。因此可以 说，这个译本是国际上最通行的版本。
本书是第一次译成汉文出版。汉译本译自克尔的英译本。英译本出版于
200 多年前，其中所用的一些现已废弃了的古异拼词甚至在《牛津英语词典》
（The Oxford English Dictionary，second edition，Oxford University Press，1989）中都查不到，加上拉瓦锡革命的一个重要内容就是化学语言 改革，这就给本书的翻译工作带来许多困难。译者在译述过程中力图谨慎地
（但不一定是高水准地）按英译本原貌用汉语再现这座历史丰碑。有些物质
名词，如 compound 和 bond，在拉瓦锡著作中的意义与在现代化学文献中的 意义相差甚远，我们必须按拉瓦锡的用法而不是现代用法去翻译。同一种物 质往往有不同名称，如 quicksilver（水银）与 mercury（汞），muriaticacid
（盐酸）与 marine aci（海酸），hepatic ai（肝空气）、sulphuratedhydrogen
gas（硫化氢气）与 foetid air from sulphur（来自硫的臭空气），base
（基）与 radical（根），等等，汉译本中尽量采用不同的对应名称分别表 示之。有些在今天看来是完全相同的物质，而在拉瓦锡看来却是不同的物 质，如 acetic acid 与 acetous acid，我们均按拉瓦锡的本意将它们译成不 同的汉语术语。有些物质名词原本是俗名，在今天的英汉词典中却被“现代 化”了，译者遇到这类名词时注意还其历史原貌，比如 butter ofarsenic
和 butterof antimony 在各种现代英汉词典中分别被译为三氯化砷和三氯化 锑，其实拉瓦锡时代根本就不知道氯元素的存在，因此我们只能将它们分别





译作砒霜酪和锑酪。有些物质名称由于其历史源衍关系和化学源衍关系的不
同而在译述时必须特别注意，如 potash 和 potassium，在化学上是先有后者 后有前者，但在历史上则是先有前者后有后者，而且拉瓦锡时代还不知道后 者的存在，这样，本书中只能把前者译为草碱而不是钾碱。
　　为保证译文的准确性，我们除了根据汉语表达习惯对逗号作了必要的增 删处理（少数地方还转换成为顿号）之外，对其他标点符号都维持原有用法。 英文本中的数字并没有全用阿拉伯数字表示，汉译本中也相应地将英文数字 译为汉文数字，而阿拉伯数字则一仍旧贯。英文版中，第一、三部分有章有 节而第二部分却有节无章，第一部分的表格在目录中均未列出而在正文中还 有编号，第二部分的表格统统列于目录之中而又皆无编号，译者在汉译本中 完全保留了这些特点。原书目录和正文中的标题并不精确一致，如第一部分 第九章之中的各个小标题前，目录中标有节数而正文中未标节数，再如第一 部分第十六章目录和正文中标题的文字略有不同、节数的表示也不完全一 样，等等，我们在翻译中有意保持了诸如此类的不一致，以使汉译文与英译 文更加一致。译者冒昧改动的只是第二部分正文中的一些节的序数。这一部 分正文中的标题与目录中的标题文字上基本一致，只有详略区分，未作改 动；但正文中有些节的序数重复，有些序数又没有，故译述中按目录节序将 正文中的一些混乱节序纠正过来。
英译者在他的“告白”中谈到他的一个疏忽，即在第一部分没有把炭和
碳区别开来（作者本来是加以区分了的）。实际上，英译者在全书中都没有 区分。汉泽本中，保留了英译本中的这种疏忽。英译者对附录所作的改动， “告白”中已有交待，不赘述。作者注和英译者注均按英译本分别以字母 A
和 E 标明。汉译者注以 C 标明。
　　汉译本所依据的爱丁堡 1790 年版中的图安排得较松散：图版Ⅷ和Ⅺ的 版心分别为 33 厘米宽 21 厘米长和 28 厘米宽 24 厘米长，两个图版各占 1 页； 其他 11 个图版都各占 1 页以上，每页的版心约为 11 厘米宽 16 厘米长；全
部 13 个图版共 27 页。《西方世界名著》第 45 卷中将每个图版中的图作了
密集重拼处理，在保持每个图版中各图图序不变的情况下，使 13 个图版只
占 17 页，同时将每页版心安排得大小相同（约 13 厘米宽 29 厘米长），并 删去了图版Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ和Ⅺ中标出的比例尺。汉译本中采用了后一 版本中的图，只是相应地略有缩小。
　　本书法文版绪论（Discourspréliminαire）即英文版的序（Preface）， 是作者的一篇较著名的作品，金吾伦教授首先将其译成汉文发表于《自然科 学哲学问题丛刊》1984 年第 4 期第 23—28 页。译者不仅在翻译序文的过程 中参考了金先生的这篇译文，而且还采纳了他通过法英文比较而琢磨出的对 于本书主书名的译法。刘兵副教授从北京、李先锋博士从多伦多为译者复制 了有关资料。天主教中南神哲学院陈定国先生在拉丁文的翻译方面提供了帮 助。辛凌副教授和王丹华副教授在语言理解方面提供了帮助。周宝珠副研究
　　




员阅读了第一、二部分手稿，指出了其中的数处笔误。译者谨向他（她）们
致以谢意！

任定成
1993 年 7 月 18 日 于武汉桂子山





英译者告白


　　拉瓦锡先生作为一位化学哲学家的非常高尚的品格，以及依照许多杰出 化学家的看法由他在化学理论中所实行的伟大革命，长期以来就使人们期待 着有一个出自他本人手笔的关于他的发现以及他根据现代实验所创立的新 理论的连贯的解说。这件事现在由于他的《化学基础论》的出版而完成了； 因此，将下述著作以英译本出版根本就用不着任何理由；译者的踌躇仅仅与 他本人胜任此项任务的能力有关。他极乐意承认，他的合乎出版要求的语言 写作知识远远在他对于这门学科的感情之下，远远在他在世人做出评判之前 就象样地出版此译本的愿望之下。
　　他已经以一丝不苟的精确性真诚地竭尽全力表达作者的意思，无限注意 的是翻译的准确性而不是门梃的优雅。甚至他经过适当的努力的确能够达到 这后一点的话，那么，由于十分明显的埋由，他也得被迫忽略它，与其愿望 相去甚远。法文本在九月中旬之前还没有到达他的手中；而出版者认为必须 要在十月底新学期开始之前准备好译本。
他起初曾打算把拉瓦锡先生所用的所有衡量和度量都变换成它们相应
的英制单位，但是尝试之后立即发现，对于允许的时间来说，这个任务太大； 而且，准确地完成这一部分工作，必定既对读者无用又使读者误入歧途。在 这个方面已经尝试的一切，就是在括号（）中加上与作者所采用的列氏温标 的温度相应的华氏温标的温度。在附录中，还增加了把法制衡量和度量变换 成英制的规则，读者想将拉瓦锡先生的实验与英国作者的实验加以比较时， 靠此就可以随时对出现的量进行计算。
由于疏忽，此译本的第一部分没有对炭及其简单的基本部分加以区分就
付印了，此简单的基本部分成为化学化合物的一部分，与氧或成酸素化合形 成碳酸时尤其如此。此纯元素大量存在于烧得很好的炭中，拉瓦锡先生将其 命名为碳（carbone），翻译中也本该如此；不过，细心的读者很容易纠正 这个错误。图版Ⅺ中有一处错误，此图版严格按原版镌制，这个错误直到图 版印出，《基础论》论及此处描绘的装置的这一部分开始翻译时为止，都没 有发现。把气体送入碱溶液瓶子 22、25 的两个管子 21 和 24 应当浸入溶液 中，而带走气体的另外两个管子 23 和 26 则应当设法在瓶子中的液面之上截 断。
　　增加了少量解释性注释；的确，由于作者的表达很清楚，需要加注的地 方极少。在极少的地方，冒昧地在页末以注释的形式加上了某些附带说明性 的词句，这些词句仅仅与原来容易弄错意思的地方的问题有关。这些注与作 者的原注以字母 A 和 E 加以区分，译者斗胆增加的极少的注释附的是字母 E。 拉瓦锡先生在附录中加上了几个非常有用的方便计算的表，这些计算现 在在现代化学的高级状态中是必须的，现代化学中需要一丝不苟的精确性。
对这些表以及删略其中几个表的原因加以说明是适当的。





法文附录一是盎司、格罗斯和格令向法磅的十进小数的变换表；附录二
用来把这些十进小数再折合成普通分制。附录三包含的是法制立方吋数以及 与确定重量的水相应的十进小数。
　　译者本可以极容易地把这些表变换成为英制衡量和度量；但是，必要的 计算所占去的时间必定比为出版而在有限期间抽出的时间要多得多。由于这 些表就其目前的状态而言对英国化学家完全无用，因此就被删略了。
　　附录四是吩即吋的十二分之几份以及吩的十二分之几份向十进小数的 变换表，主要是为了根据气体的气压计压力对气体的量做必要的校正。由于 英国使用的气压计是按吋的十进小数刻度的，因此此表几乎可能是完全无用 或不必要的，不过，由于作者在正文中提到了，因此还是保留了下来，这就 是此译本中的附录一。
　　附录五是气体化学实验中所用的广口瓶中观察到的水的高度向相应的 汞的高度的变换表，用来校正气体的体积。这在拉瓦锡先生的著作中，水用 吩表示，汞用吋的十进小数表示，因此，由于表四给出的理由，必定是无用 的。所以，译者计算出一个用于这种校正的表，在此表中，水用十进小数表 示，汞也一样。这个表就是英文附录二。
附录六包含的是法制立方吋数以及在我们的著名同胞普里斯特列
（Priestley）博士的实验中所使用的相应的盎司制中所含的十进分数。此 表增加了一栏成为英文附录三而被保留了下来，这一栏中所表示的是相应的 英制立方吋和十进小数。
附录七是用法制盎司、格罗斯、格令和十进小数表示的不同气体法制一
立方呎和一立方吋的重量表。经过相当大的努力，此表已经折算成英制衡量 与度量，成为英文附录六。
附录八分栏给出了许多物体的比重，包含的是所有物质法制一立方呎和
一立方吋的重量。这个表中的比重保留了下来，此表就是英文附录七，不过 附加栏由于对英国哲学家无用而删略了；要把这些变换成为英制单位，必须 经非常冗长和费劲的计算。
在此译本的附录中，增补了把拉瓦锡先生所采用的一切衡量和度量都变
换成为相应的英制单位的规则；译者荣幸地向爱丁堡大学博学的自然哲学教 授表示感谢，承蒙他为此提供了必要的信息。还增加了一个表，即英文附录 四，用来把拉瓦锡先生采用的列氏温标的度数变换成为在英国普遍采用的相 应的华氏度数①。
这个译本伴着极羞怯的心情被送往世人手中，不过，令人欣慰的是，虽 然它必定缺乏优雅，甚或缺乏得体的语言，缺乏每一位作者都应当达到的这 一切，但是通过传播这位真正著名的作者所采用的分析模式，它不能不提高



① 译者后来承蒙上面提到的那位先生的帮助，已经能够给出与拉瓦锡先生的表格性质相同的表格，用以方
便化学实验结果的计算。





人们对于真正的化学科学的兴趣。假若公众要求再出一版，那么，就一定要
尽全力更正现在这个译本中不得已出现的不完善之处，并且要从几个有关学 科中其他有声望的作者那里，取出有价值的增补材料来改进此项工作。


1789 年 10 月 23 日 于爱丁堡





序

当我着手撰写本书时，我的唯一目的，就是更充分地扩充和解释我于
1787年4月在科学院的公开会议上所宣读的论述改革和完善化学命名法的必 要性的论文。而在忙于此项工作之时，我却领悟到，而且是比以前更好地领 悟到，阿贝·德·孔狄亚克（AbbédeCondillac）在其《逻辑学》（Logic） 及其他一些著作中所述下列箴言的确当性。


我们只有通过言词之媒介进行思考。——语言是真正的分析方法。——代数在每一 种表达中都以最简单、最确切和尽可能好的方式与其目的相适合，它同时也是一种语言和 一种分析方法。——推理的艺术不过是一种整理得很好的语言而已。


　　这样以来，尽管我想到的仅仅只是制定一种命名法，尽管我自己打算的 只不过是改进化学语言，但我却无可奈何，这部书自身逐渐变成一部论述化 学基础的著作了。
将一门科学的命名法与该门科学本身分离开来是不可能的，这是因为物
理科学的每一个分支都由三样东西构成：作为该门科学对象的系列事实，阐 述这些事实的观念，以及表达这些观念的言词。如同同一枚印章的三个印迹 一样，言词应当展现观念，而观念则应当是事实的写照。而且，由于观念依 靠言词得以留存和交流，由此必然得出，不同时改进一门科学本身，我们就 不能改进该门科学的语言；反之，不改进一门科学所属的语言或命名法，我 们也不能改进该门科学。不论一门科学的事实多么可靠，不论我们形成的关 于这些事实的观念多么合理，只要缺乏借以充分表达观念的言词，我们就只 能向他人交流假的印象。
这部论著的第一部分将对上述言论的真实性，向那些留意研究本书的人
们提供常见的证据。不过，由于在本书的处理上，我不得已采用了与业已出 版的其他化学著作全然不同的排列顺序，解释一下我之所以这么做的动机， 还是适当的。
在探索进程中应当从已知事实进到未知事实，这是几何学乃至一切知识
部门中的一条普遍公认的准则。在幼年时期，我们的观念出自我们的需求； 需求感唤起关于客体的观念，这客体使需求感得到满足。某种连续的观念秩 序就这样由一系列感觉、观察和分析而产生，这些观念如此联系在一起，以 致留心的观察者能够在某一点上追溯到人类知识总和的秩序和联系。
　　当我们开始研究任何科学时，我们就处于某种情境之中，重视该门科 学，就象孩子一般；我们必须借以进步的过程恰恰与孩子们的观念形成中自 然遵循的过程相同。在孩子身上，观念只是由某种感觉产生的结果；同样， 在开始研究一门物理科学的时候，除了必要的推断以及实验和观察的直接结 果之外，我们不应当形成什么观念。再者，我们开始科学生涯之时的处境，
　　




还没有一个孩子在获得最初的观念时的处境更为有利。对孩子来说，自然赋
予他各种方法纠正他可能犯下的任何错误，以使他重视他周围的客体是有益 还是有害。他的判断在每个场合下都被经验所矫正；需求与疼痛是由错误判 断所产生的必然结果；满足与快悦则由正确判断引起。在这些感觉之中，我 们不会不变得富于见识；而且，当需求和疼痛是某个相反举动的必然结果 时，我们马上就学会了恰当地进行推理。
　　在各门科学的研究和实践中，情况就极为不同；我们形成的错误判断既 不影响我们的生存，也不影响我们的幸福；而且我们不为任何物理必然性所 迫去纠正它们。正相反，一直在真理范围之外游荡，并且与自负，与我们沉 溺于其中的自信搅和在一起的想象，促使我们引出那些并非直接源于事实的 各种结论；结果我们变得有几分爱好自欺。因此，在一般物理科学中，人们 往往作出推测而不是形成结论，这一点就不足为奇了。这些代代相传的推 测，由于权威们的支持而得到额外的份量，直至最后连天才人物都把它们当 作基本真理来接受。
防止这类错误发生，以及纠正发生了的这类错误的唯一方法，就是尽可
能充分地限制和简化我们的推理。这完全取决于我们自己，而忽视这一点便 是我们错误的唯一根源。除了事实之外我们什么都不必相信：事实是自然界 给我们提供的，不会诓骗我们。我们在一切情况下都应当让我们的推理受到 实验的检验，而除了通过实验和观察的自然之路之外，探寻真理别无他途。 因此，数学家们通过对资料的单纯整理获得问题的解，通过把他们的推理化 为如此简单的步骤得出十分明显的结论，就是因为他们从来没有忽视引导他 们的证据。
由于完全确信这些真理，我一直强使自己除了从已知到未知之外，决不
任意前进，并将此作为一条定律；除了由观察和实验必然引出的直接结果之 外，决不形成任何结论；并且始终整理事实以及由这些事实引出的结论，以 这样一种秩序最易于使它们为开始从事化学研究的人们所完全理解。因此， 我只得违反讲课和化学论著的通常次序，这种次序总是假定基本的科学原理 是已知的，可是在后续课程中对这些原理加以解释之前，竟不会料想到学生 或读者们并不懂得这些原理。几乎在所有情况下，这些课程和化学论著都是 由论述物质的元素和解释亲和力表开始的，而没有考虑到他们这么做一开始 就必须把重要的化学现象放入视界之中：他们使用的术语尚未加定义，他们 假定他们刚开始教的人理解科学。同样还应考虑到，在一门基本课程中只能 学到极少的化学知识，这种课程简直不足以使人耳谙科学语言，眼熟仪器设 备。没有三、四年恒心致志的努力，成为一位化学家几乎是不可能的。
　　这些不便之处与其说是这门学科的本性所带来的，不如说是教授它的方 法所带来的；于是，为了避免它们，这就促使我对化学采用一种新的安排， 在我看来，这种安排与自然的秩序较为一致。不过我承认，在我努力避免此 一种困难时，我发现自己却陷入了彼一类不同的困难之中，而其中的有些困
　　




难是我所未能消除的；不过我相信，诸如此类的困难不是由我所采用的次序
的本性所引起，而是某种不完善性的结果，化学还要在这种不完善之中艰难 前进。这门科学还有许多断层，它们打断了事实的连续性，而且常常使这些 事实彼此一致极为困难：它不象几何学基础那样具有完善科学的优点，完善 科学的各个部分全都紧密相联：不过，化学的实际进步如此迅速，事实在现 代学说指导下又安排得如此巧妙，以致我们有理由期待，甚至在我们这个时 代就能见到它接近达到最完善的状态。
　　决不形成没有充分实验保证的结论，决不弥补缺乏的事实，我从未违背 过的这条严格规律，禁止我把涉及亲和力的化学分支包括在本书之中，尽管 这个分支也许是化学的各个部分之中最适合于化归为十分系统的部分。乔弗 罗瓦（Geoffroy）、盖勒特（Gellert）、伯格曼（Bergman）、舍勒（Scheele）、 德·莫维（de Morveau）、柯万（Kirwan）诸位先生以及许多其他人已经 搜集了不少有关这门学科的特殊事实，这些事实唯一等待的就是恰当的安 排；但是，仍然缺乏主要的资料，至少我们拥有的资料既没有充分加以界定， 又没有充分证明成为构筑十分重要的化学分支的基础。这门亲和力科学或有 择吸引科学，相对于化学的其他分支所处的地位，与高等几何学或超验几何 学相对于几何学的简单或基础部分所处的地位，是相同的；而我认为，使我 以为我的绝大多数读者极容易理解的那些简单明了的基础知识，陷入化学科 学的另一个非常有用和必要的分支中仍然存在的晦涩与困难之中，是不合适
的。
　　也许，某种自负的情绪在我没有察觉到的情况下，可能已经给这些想法 以额外的力量。德·莫维先生目前正忙于发表《方法全书》（Methodica Encyclopaedia）中的《亲和力》（Affinity）一目，我就更有理由谢绝再 开始做他所从事的一项工作了。
在一部论述化学基础的著作中居然没有论述物质的组成或基本部分的
专章，无疑是一件令人惊奇的事；不过，我将趁这个机会指出，把自然界的 一切物体都归结为三种或四种元素的癖好出自于一种偏见，这种偏见已经从 希腊哲学家那里传到我们这里。四元素说认为，四种元素通过比例的变化而 构成自然界中一切已知物质，这种看法是一个纯粹的假说，是在实验哲学或 化学的基本原理出现之前很久被人们设想出来的。当时，他们不掌握事实就 构造体系；而我们已经搜集了事实，但当它们与我们的偏见不一致时，我们 似乎决意要抛弃它们。这些人类哲学之父的权威至今仍然很有份量，并且我 们有理由担心它还会对后代人施以沉重的压迫。
　　非常值得注意的是，尽管有一批哲学化学家曾赞成四元素说，但却没有 一个人出于事实证据而不得不在他们的理论中承认有更多的元素。在文艺复 兴之后从事著述的第一批化学家们认为，硫和盐是组成许多物质的基本物 质；因此，他们认为存在六种元素，而不是四种。贝歇尔（Becher）假定存 在三种土质，认为各种金属就是它们以不同比例化合而成的。施塔尔
　　




（Stahl）对这个体系作了新的修正；而后来的化学家们则贸然作出了或设
想出了一种类似性质的改变或增补。所有这些化学家都受他们生活于其中的 那个时代的思潮的影响而弄昏了头，这种思潮满足于不加证明地作出断言； 或者起码认为证明的可能性极小，得不到现代哲学所要求的严格分析的支
持。
　　在我看来，关于元素的数目和性质所能说的一切，全都限于一种形而上 学性质的讨论。这个主题仅仅给我们提供了含糊的问题，我们可以用一千种 不同的方式解决这些问题，而很可能又没有一种解答与自然相一致。因此， 关于这个主题我要补充的只是，如果我们所说的元素（elements）这个术语 所表达的是组成物质的简单的不可分的原子的话，那么我们对它们可能一无 所知；但是，如果我们用元素或者物体的要素（principles of bodies）这 一术语来表达分析所能达到的终点这一观念，那么我们就必须承认，我们用 任何手段分解物体所得到的物质都是元素。这并不是说，我们有资格断言， 那些我们认为是简单的物质，不可能是两种要素甚或更多要素结合而成，而 是说，由于不能把这些要素分离开来，或者更确切地说，由于我们迄今尚未 发现分离它们的手段，它们对于我们来说就相当于简单物质，而且在实验和 观察证实它们处于结合状态之前，我们决不应当设想它们处于结合状态。
对化学观念进步的前述看法，自然适用于这些观念据以得到表达的言
词。在德·莫维、贝托莱（Berthollet）、德·佛克罗伊（deFourcroy）诸 位先生和我于 1787 年出版的关于化学命名法的著作的指导下，我已竭尽全 力，用简单术语给简单物体命名，而且我自然得首先给这些物体命名。人们 将会想起来，我们曾不得已保留了长期以来天下通称的物质名称，只在两种 情况下我们不揣冒昧地作了改动；第一种情况是，新发现但尚无名称者，或 者至少是虽被命名但时间不长且未获公众认可者；第二种情况是，无论已被 古人还是近人所采纳，而在我们看来却明显地表达了错误观念的名称，这些 名称把适用它们的物质与其他那些具有不同甚或相反性质的物质给混淆 了。在这种情况下，我们毫不迟疑地代之以其他名称，这些名称的绝大多数 都是从希腊语中借用来的。为表达这些物质最一般和最具特征的性质，我们 力图用这样一种方式拟订名称：这种方式带有更多的优点，既帮助那些觉得 记忆无意义的新词很困难的初学者，又使他们较早地习惯于认可没有不与某 种确定的观念相联系的词。
　　对于那些由几种简单物质结合而成的物体，我们按这些简单物质的本性 所决定的结合方式，给它们赋与新的名称；但是，由于二元化合物的数目已 极为可观，因此我们能够避免混乱的唯一方法，就是给它们分类。按照正常 的观念秩序，类或属的名称表达大量个体的共有之质：相反，种的名称则仅 仅表达某些个体的特有之质。
　　人们可以想象，这些区别不仅是形而上学的，而且是由自然所确定的。 阿贝·德·孔狄亚克说，
　　






指给一个孩子看第一棵树，教他把它叫做树。他看到第二棵树就产生相同的观念，
并且给它赋予同样的名称。对第三和第四棵树，他也照样这么做，直到最后他原先用于个 体的树这个词，开始被他用来作为类或属的名称这样一种抽象观念，包括了所有一般的 树。但是，当他认识到所有的树并非具有相同的效用，它们并非全都结出同样的水果时， 他就会立即学会用具体的、特定的名称去区分它们。


这是一切科学的逻辑，自然适用于化学。 例如，酸由两种物质大量构成，这两种物质我们认为是简单的；一种构
成酸性，为一切酸所共有，类或属的名称应当根据这种物质来确定；另一种 则为各种酸所特有，并且将一种酸与他种酸区别开来，种的名称要根据这种 物质来确定。但是，绝大多数酸中，两种组成元素，即酸化要素及其酸化的 东西，可以按不同比例存在，构成了一切可能的平衡点或饱和点。硫酸和亚 硫酸（the sulphuricand the SulPhurous acids）的情况就是这样；我们 通过改变特定名称的词尾来标明这同一种酸的两种不同状态。
经受了空气和火的共同作用的金属物质失去其金属光泽，重量增加，呈
现出土状外观。在这种状态下，它们就与酸一样，由一种为所有金属所共有 的要素和一种为各种金属所特有的要素结合而成。因此，我们按同样的方 式，认为把它们归在取自共同要素的属名之下是适当的；为此目的，我们采 用了氧化物这一术语；并且，我们用金属所隶属的特殊名称将它们彼此加以 区分。
可燃物质在酸和金属氧化物中是一种特别或特殊的要素，但也能够成为
许多物质的共同要素。长期以来，人们认为亚硫结合物是唯一属于这一种类 的结合物。然而，现在我们从范德蒙特（Van－dermonde）、蒙日（Monge） 和贝托莱诸位先生的实验中得知，炭可以与铁，或许还可以与其他几种金属 化合，而且从这种按比例的化合中，可以得到钢、石墨等。同样，我们从佩 尔蒂埃（Pelletier）先生的实验中得知，磷可以与许多金属物质化合。我 们已经把这些不同的结合物归在根据共同物质所确定的属名之下，并带上标 明这种相似性的词尾，再用与各种物质相应的另一个名称一起来表示它们。 由三种简单物质结合而成的物体的命名仍然还有较大困难，这不仅仅在 于它们的数目计算方面，尤其是因为我们不用更复杂的名称就不能表达其组 成要素的本质。对于构成这一类的物体，譬如中性盐，我们就得考虑，第一， 它们全都共有的酸化要素；第二，构成特定酸的可酸化要素；第三，决定盐 的特殊种的含盐碱、土碱或金属碱。这里，我们由这类个体全都共有的可酸 化要素的名称推衍出每类盐的名称，并通过特定的含盐碱、土碱或金属碱的
名称来区分每个种。 一种盐，尽管由同样三种要素结合而成，然而仅仅由于它们的比例不
同，就可以处于三种不同的状态。假若我们一直采用的命名法没有表达出这





些不同的状态，那么它就有缺陷；我们主要通过改变一致适用于不同盐的相
同状态的词尾，来达到这一点。 简言之，我们已经前进到了这样的程度，从一个单独的名称就可以立即
知道是什么可燃物质参与化合；可燃物质是否与酸化要素化合，以什么比例 化合；酸的状态怎样；它与什么碱结合；饱和是否精确；酸或碱是否过量。 人们也许容易设想到，在某些情况下，不与既定习惯相脱离，而采用那 些看上去就显得粗俗和不规范的术语，就不可能达到这些不同目的。不过我 认为，耳朵会很快习惯于新词，当这些新词与某个一般的、合理的体系相联 系时尤为如此。而且，以前使用的名称，譬如阿尔加罗托粉（powder of α lgαroth）①、阿勒姆布罗斯②盐（saltof αlembroth）、庞福利克斯
（pompholix）③、崩蚀性溃疡水（phαgαdenic w α-ter）、泻根矿（turbith minerαl）、铁丹（colcothαr）等等，既不规范又不常见。记住这些名称 所适用的物质，需要多次练习，而且比记住它们所属的化合物的属要难得 多。潮解酒石油（vil of t αrtαr perdeliquium）、矾油（vil of vitriol）、 砒霜酪和锑酪（butter of αrsenic and ofαntimony）以及锌华（flowers
of zinc）等名称就更不合适，因为它们暗含着错误观念：在整个矿物界，
尤其是金属类，并不存在诸如酪、油、华之类的东西；简言之，被冠上这些 荒谬名称的物质简直就是极坏的毒药。
我们发表关于化学命名法的论著时，人们指责我们改变了大师们所讲的
语言，这种语言是大师们以其权威性加以分辨的，并且已经留传给了我们。 不过，那些为了这个缘故而指责我们的人却忘记了，正是伯格曼、马凯
（Macquer）本人激励我们进行这种改革的。博学的乌普萨拉大学教授伯格
曼先生在去世前不久写给德·莫维先生的一封信中，吩咐他说，不要吝惜不 适当的名称；那些博学的人总会学会，而且那些无知的人不久也会熟悉。
对于我要奉献给公众的这部基础更好的著作，人们也有异议，因为我没
有考虑那些走在我前面的人的看法，没有考查他人的看法。这就使我没能公 平地对待我的同行，尤其是外国化学家，虽然我本想公平地对待他们。不过， 我恳求读者考虑，假若我用一大堆语录塞满一部基础性的著作，假若任由我 对科学史以及研究科学史的著作发表冗长的论述，那么，我必定就会忘记我 原先所考虑的真正目的，而写出来的书初学者读起来必定极为厌烦。它不是 科学史，也不是人类心智史，我们专注的是一部基础性论著：我们的唯一目



① 以 17 世纪意大利医生维托里奥·阿尔加罗托（Vittorio Algarotto）的姓氏命名，是由大量的水与三氯化
锑作用生成，主要成份为氯氧化锑的一种成份可变的白色粉末，以前在医学上主要用于吐酒石的制备。—
—C
② 炼丹术士认为能溶解一切物质的万能溶剂，亦称“技艺钥”（Key of art ）或“哲人盐”（salt of wisdom）， 成份为复式氯化铵汞。——C
③ 亦称“锌华”（flowerofzinc），燃烧锌或焙烧锌矿石所形成的不纯的氧化锌。——C





的应当是自在不拘，清晰明白，并极其谨慎地防止一切可以分散学生注意力
的东西进入视野；这是我们要不断提供的一条较为平坦的道路，因此，我们 会尽力搬掉能够造成延误的一切障碍。各门科学就其本性而言，就呈现出足 够多的困难，即使我们不给它们增加外来的困难。不过，除此之外，化学家 们将容易察觉到，在本书的第一部分，除了我本人所做的实验，我很少利用 其他任何实验：无论何时，如果我采用了贝托莱先生、德·拉普拉斯（de taPlace）先生和蒙日先生的实验与想法，或者一般地采用了他们那些与我 本人的原则相同的原则，而又未言明的话，那么，这应归因于以下情况，即 我们经常往来，彼此交流我们的思想、我们的观察以及我们的思维方式已经 成为习惯，我们各自的见解已经为我们所共有，每个人要想知道哪个观点是 他自己的往往很困难。
　　我就自己认为在安排证据和思想时必须遵循的秩序所发的这些议论，仅 仅适用于本书第一部分。这是载有我所采纳的学说的总的要点的唯一一个部 分，我希望赋予它一个十分基本的形式。
第二部分主要由中性盐命名表组成。我只对这些表作了些一般性的解
释，其目的是指出获得不同种类已知酸的最简单过程。这一部分不包含可以 算作是我自己的东西，仅仅提供了从不同作者的著作中选录出来的非常简单 的一个概略。
在第三部分，我对与现代化学有关的所有操作作了详细描述。我很久以
来一直认为非常需要这样一种工作，而且我确信它不会没有用处。实施实验 的方法，尤其是实施现代化学实验的方法，尚不为人所共知，但却应当为人 所共知；假若我在已经提交给科学院的学术论文中特别详细地叙述了我的实 验操作的话，我本人对此就会有更好的理解，科学也许会更迅速地进步。这 一部分所含内容的次序在我看来几乎是随意的；我所唯一注意到的，就是在 构成它的每一章中，把那些彼此联系最为密切的操作归在一起。几乎不用 说，这一部分不会是从其他任何著作中借用来的，在它所包含的主要项目 中，除了我亲自做的实验之外，我没有得到任何东西的帮助。
我将逐字抄录阿贝·德·孔狄亚克的某些言论来结束这篇序言，我认为
这些言论极为真实地描述了离我们现在不远的某个时期化学的状况。这些言 论是就某门不同的学科所发表的；不过由于这个缘故，即使认为应用它们是 恰当的，它们的说服力也就较弱了。


对于我们想知道的东西，我们不是应用观察，相反却愿意去想象它们。从一个站不 住脚的推测到另一个站不住脚的推测，最后我们在一大堆错误中把自己给弄糊涂了。当 然，这些成为偏见的错误被当作原理来采纳，我们因此也就愈发糊涂了。我们用来进行推 理的方法，同样也是荒谬的；我们滥用我们不理解的词，并且把这叫做推理的艺术。当毛 病达到这个程度，错误因此而堆积起来时，只有一种疗法能使思维功能恢复到正常状态； 这就是忘掉我们所学的一切，追溯我们的思想渊源，沿着思想浮现的秩序前进，并象培根





（Bacon）所说的那样，重新构造人类理解的框架。
这种治疗随着我们认为自己更加博学而变得愈发困难。未必可以认为极为明白，极 为精确，极有秩序地论述的科学著作必定为每一个人所理解吧？事实是，那些从未研究过 任何东西的人，要比那些已做了大量研究。尤其要比那些写过大量著作的人理解得更好。

在第五章末，阿贝·德·孔狄亚克补充说，
不过，科学终究还是取得了进步，因为哲学家们已较为注意致力于进行观察，已沟 通了他们在其观察中所使用的精确和准确的语言。在纠正他们的语言的过程中，他们也就 能更好地进行推理。





化学基础论





　　第一部分

论气态流体的形成与分解，论简单物体的燃烧，以及酸的形成





第一章
论热素的化合，以及 弹性气态流体或气体的形成


　　一切物体，无论是固体还是流体，由于其显热的增加而使整个体积增 大，这在很久以前已被著名的波尔哈夫（Boerhaave）完全确立为一条物理 公理或全称命题。曾经被人们用来反驳这个原理的普遍性的各种论据，所提 供的只是些靠不住的结果，至少，这些论据由于无关的情况而被弄得非常复 杂，以致于使判断误入岐途：不过，当我们分别考虑这些结果，以根据它们 分别所属的原因演绎出各个结果时，就容易看出，热引起粒子的分离，乃是 一条恒定而普遍的自然规律。
　　如果我们已经把某个固态物体加热到一定程度，使其粒子彼此分离，然 后再让该物体冷却，其粒子就会按与升高温度使它们彼此分离相同的比例而 彼此靠近；该物体以它原先扩展时相同的膨胀程度恢复原状；而且，如果温 度恢复到我们在实验开始时所测定的相同温度，它就会完全恢复到它以前所 拥有的体积。但是，由于我们仍然远远不能达到绝对零度或者排除一切热， 而且不知道我们难以推测的能够进一步增大的冷却程度，因此，我们仍然不 能使物体的终极粒子尽可能地彼此靠近，所以，一切物体的粒子不会在迄今 尚不知道的任何状态下彼此接触，尽管这是一个奇特的结论，但却是不可否 认的。
假定由于物体的粒子就这样不断地受热推动而彼此分离，它们就会失去
彼此之间的联系，那么自然界就不会有固体了，除非有某种另外的力使它们 结合起来，或者说是把它们束缚起来；这种力，无论其作用的原因或方式是 什么，我们均将其称为吸引。
因此，可以认为一切物体的粒子皆受两种相反力的作用，一种是排斥
力，另一种是吸引力，它们在这二者之间处于平衡。只要吸引力较强，物体 必定仍然处于固态；但若反之，热使这些粒子彼此远远脱离，置其与吸引范 围之外，它们失去了原先所具有的彼此粘附力，该物体也就不再是固体了。 水给我们提供了这类事实的一个普通、常见的例子；当温度在法式温度 计零下①或华氏 32°以下时，它是固体，称为冰。在该温度以上，其粒子不 再相互吸引而结合在一起，它就成为液体；当我们将其温度升高到 80°（212
°）以上时，热引起的排斥便会起作用，水就变成气态流体。 可以肯定地说，自然界的一切物体都与此相同：随其粒子内在的吸引力
与作用于粒子的热斥力之间的比例不同，它们不是固体，液体，就是处于弹 性气态蒸气状态；或者说，与它们所受之热度相比，其结果仍然一样。



① 本书中出现的热度，是作者根据列氏温标陈述的。括号中的度数是译者所加的相应的华氏温标度数。—
—E





不承认这些现象是巧妙地潜入物体粒子之间使其彼此分离的某种真实
有形的物质，或极为细微的流体的结果，就难以理解这些现象；即使承认这 种流体的存在是假说性质的，我们在后面也将看到，它也以一种极为令人满 意的方式解释了这类自然现象。
　　无论这种物质是什么，它总是热的原因，或者换言之，我们称之为暖和 的感觉就是由这种物质的积聚引起的，所以按照严格的语言，我们不能用热 这个术语来表示它，因为这同一个名称既表示原因又表示结果不太合适。因 此之故，我在 1771 年发表的学术论文中①，把它命名为火流体（igneous fluid）和热质（matter of heat）：自那以后，在德·莫维先生、贝托莱 先生、德·佛克罗伊先生和我本人发表的论述化学命名法的改革的著作②中， 我们认为，必须排除一切转弯抹角的表达方式，这种表达方式既拖长了自然 语言，又使自然语言更加使人厌烦、更加不清楚，甚至常常不能充分转达人 们对于所考虑的问题的恰当想法。因此，我们已经用热素（caloric）这个 术语来表示热的原因，或者使热得以产生的极富弹性的流体。这种表达方式 除了在我们采纳的体系中达到了我们的目的之外，还具有另一个优点，即它 与每一种看法都一致，因为严格地讲，我们不必假定这是一种真实的物质； 这种表达方式是充分的，因为不管这种东西是什么，都可以把它看作是排斥 的原因，这样我们就仍然可以自由地用一种抽象的和数学的方式去探查其结 果，在本书的后一部分还将更清楚地看到这一点。
就我们目前的知识状态，我们还不能确定光是热素的变体，还是相反，
热素是光的变体。然而无可争辩的是，在只可能接受明确的事实，并且尽可 能地避免设想有什么我们并不真正知道其是否存在的东西的体系之中，我们 应当暂时用独特的术语来区别那些已知是引起不同结果的东西。因此，我们 把热素与光区别开来；尽管我们并不因此而否认它们具有某些共同的质，不 否认它们在某些情况下几乎以同样的方式与其他物体化合，而且在某种程度 上还引起同样的结果。
我所讲过的这些话，也许足以确定赋予热素一词的观念；但是，要给出
一个恰当的概念，说明热素借以作用于其他物体的方式，仍须做出更艰难的 努力。由于这种细微的物质渗透了所有已知物质的微孔；由于没有什么器皿 它不能够穿透逃逸，因此也就没有什么东西盛留住它，所以，我们只能通过 稍纵即逝、难以弄清的结果去获得有关其性质的知识。对于那些看不见摸不 着的东西，特别需要防止过度的想象，过度的想象总是跨越真理的范围，极 难以限制在狭小的事实限度之内。
我们已经明白，同一种物体呈固体、流体还是气态，取决于其渗入的热 素的数量；或者严格地讲，取决于热素所施加的推斥力是等于，强于还是弱



① 当年的《法国科学院文集》，第 420 页。
② 《化学命名法》。





于受热素作用的物体粒子的吸引力。
　　不过，假若只存在这两种力，物体成为液体的温度区间就会十分微小， 而且几乎在一瞬之间就由固体聚集态转化为气体弹性状态。例如，水在它不 再是冰的那一瞬间就会开始沸腾，转变成为气态流体，通过周围空间使其粒 子无限地扩散开来。这种现象没有发生，就意味着必定有某种另外的力在起 作用。大气压阻止这种分离，使水在温度升至法式温度计零上 80°（212°） 之前一直处于液态，它所得到的热素的量不足以克服大气压。
　　由此看来，没有这种大气压，我们就不会有任何永久液体，只能在熔化 的瞬间见到各种物体处于这种存在状态，因为增加的极少热素会很快使它们 的粒子分离开来，并通过周围的介质使其消散。而且，没有这种大气压，我 们甚至不会有任何气态流体，因为严格地讲，在热素的排斥力超过吸引力的 瞬间，粒子就会无限地自相分离，没有任何东西限制它们的扩展，除非它们 自身的重力能够使它们聚集起来，形成气体。
　　对于最普通的实验的简单思考，足以表明这些看法的真实性。这些看法 尤为我发表于 1777 年《法国科学院文集》第 426 页的以下实验所证实。
盛满硫醚①的一个小而严密的玻璃瓶 A（图版Ⅶ，图 17），瓶脚 P 立地，
玻璃瓶直径为十二至十五吩（line），瓶子要用潮湿的膀胱盖住，用结实的 线在瓶颈处绕几圈扎住；为了更加保险，在第一张膀胱上再蒙一张膀胱。瓶 子要盛满硫醚，在这种液体与膀胱之间不应留有极少量的空气。现在将玻璃 瓶置于带有气泵的容器 BCD 之下，容器的上部 B 应当配有一个皮质盖子，穿 透盖子的是金属丝 EF，金属丝的 F 端非常尖利；而且，在这同一个容器中应 当装一个气压计 GH。整个装置这样安排好后，把容器抽空，然后把金属丝 EF 往下按，在膀胱上穿一个孔。硫醚立刻开始激烈沸腾，变成弹性气态流体， 充满容器。如果硫醚的量足够多，在蒸发结束之后小瓶里还剩那么几滴，那 么产生的弹性流体就将使与气泵相连的气压计里的汞冬天维持八或十吋，夏 天维持二十至二十五吋②。为了使这个实验更完善，我们可以把一个小温度 计插入盛有硫醚的瓶 A，蒸发时温度将会明显下降。
这个实验的唯一作用，就是消除大气的影响，而大气在通常情况下会对
硫醚表面施加压力；而且，消除大气影响的结果，显然证明在地球上的通常 温度下，如果没有大气的压力，醚总是会以气态方式存在，还证明醚由液态 向气态的转化，伴随着热相当大的减少；因为一部分热素在蒸发前处于游离 状态，或者起码在周围物体中处于平衡状态，而在蒸发时则与醚化合，使其 呈气态。
用各种挥发性流体，譬如酒精、水甚至汞，做这个实验也是成功的，所



① 由于我在后面要下一个定义，解释被叫做醚的这种液体，因此在这里就只先提到，这是一种极易挥发的
易燃液体，其比重比水甚或酒精要小得多。——A
② 要是作者详细说明了气压计中产生汞的这个高度时的温度计度数，那就更加令人满意了。





不同的只是酒精形成的气氛仅仅使附加的气压计在冬天大约维持一吋，夏天
大约维持四或五吋；水形成的气氛在相同情况下只会使汞上升几吩，而水银 形成的气氛则使汞上升不到一吩。因此，由酒精气化的流体比由硫醚气化的 流体少，由水气化的比由酒精气化的少，而由汞气化的则比由酒精和水气化 的更少；所以，花费的热素较少，产生的冷也较少，这就使这些实验的结果 完全一致起来。
　　另一种实验非常明显地证明，气态是物体靠温度以及物体所受压力而引 起的物体形变。在德·拉普拉斯先生和我于 1777 年在科学院宣读，迄今尚 未刊行的一篇学术论文中，我们已经阐明，当醚受到与气压计二十八吋相等 的压力或普通大气压时，它就会在约 32°（104°）或 33°（106.25°）的 温度沸腾。德·吕克（de Luc）先生用酒精做了一个类似的实验，发现酒精
在 67°（182.75°）沸腾。而且举世皆知，水在 80°（212°）沸腾。由于 沸腾只是液体的气化，或者是它由这种流体向气态转化的瞬间，那么很明 显，如果我们使醚持续地处于 33°（106.25°）的温度和普通大气压下，我 们就会使其一直处于弹性气体状态；酒精在 67°（182.75°）以上，水在 80
°（212°）以上，也会发生同样的事情；这一切都与下述实验完全一致。①
我把一个大容器 ABCD（图版Ⅷ，图 15）盛满 35°（110.75°）或 36°
（113°）的水；假定该容器是透明的，我们可以看见实验中所发生的事； 而且在这个温度的水中可以毫不费力地手握着手而没有什么不便。我将两个 小颈瓶 F 和 G 放入容器中，灌满水，然后将其翻转以使瓶口置于容器底部。 接下来往瓶颈 abc 有两个弯曲部分（如图）的一个很小的长颈卵形瓶放进水 中，使瓶颈插入其中一个小颈瓶 F 的瓶口内。一接触到容器 ABCD 中的水传 给它的热，它就开始沸腾；而且热素开始与其化合，使其变成弹性气态流体， 我用这种流体连续装满了 F、G 等等好几个瓶子。
这里不是着手研究这种极易燃烧的气态流体的本质和属性的地方；不
过，由于现在所考虑的目的，并不是期望研究那些我料想读者尚不知道的细 节，我将讨论的只是，根据这个实验，醚在我们这个世界上几乎只能以气态 存在；因为，假若大气的重量只相当于气压计的 20 至 24 吋而不是 28 吋的 话，我们决不可能得到液态的醚，起码夏天如此；而且在中等高度的山上也 就不可能形成醚了，因为它一旦产生就会迅速转变成为气体，除非我们所采 用的容器强度特别大，再加上进行冷冻和压缩。最后，由于血液的温度差不 多就是醚由液体转变成气态的温度，它必定在第一管（the primaeviae）中 蒸发，因此这种流体的医疗性能很可能主要取决于其机械作用。
　　用亚硝醚做这些实验更为成功，因为它的蒸发温度比硫醚的蒸发温度 低。要得到气态的酒精则较为困难，因为使其变成蒸气需要 67°（182.75
°），浴器中的水差不多就沸腾了，因此不可能把手伸进这个温度的水中。



① 参见《法国科学院文集》，1780 年，第 335 页。——A





显然，假若在上述实验中用的是水，那么它在经受比它沸腾的温度更高
的温度时，就会变成气体。尽管确信这一点，但德·拉普拉斯先生以及我本 人仍然认为有必要通过下述直接实验来加以确证。我们将一个玻璃广口瓶 A
（图版Ⅶ，图 5）盛满汞，使其口朝下放在一个盘子 B 中，同样盛满汞，并 往广口瓶中加进大约两格罗斯的水，其升至汞的顶部 CD 处，然后我们将整 个装置放入铁质蒸煮器 EFGH 中，蒸煮器中盛满温度为 85°（223.25°）的 沸腾海水，并置于炉子 GHIK 上。汞上面的水一达到 80°（212°）的温度， 就开始沸腾；它转变成气态流体充满整个广口瓶而不仅仅是 ACD 这个小空 间；汞甚至下降到盘子 B 中汞的表面以下；如果广口瓶不是很厚、很重并且 被铁丝固定在盘子上，那么它必定会翻倒。把装置从蒸煮器上移开以后，广 口瓶中的蒸汽立即开始凝结，汞又回升到它原来的位置；但将装置置于蒸煮 器内几秒钟之后，它就再次变成气态。
　　因此，我们有一定数量的物质可以在不比大气温度高很多的温度作用下 变成弹性气态流体。后面我们还将发现另外的几种物质，譬如盐酸或海酸、 氨或挥发性碱、碳酸或固定空气以及亚硫酸等等，在类似条件下也发生同样 的变化。这些物质在通常的大气温度和大气压力下总是弹性的。
如有必要，增加这类事实倒也容易，不过以上所有这些事实赋予我充分
的权力设想有这样一条基本原理，即几乎自然界的每一种物体都可以有三种 不同的存在状态，也就是固态、液态和气态，而且这三种存在状态均取决于 与物体化合的热素的量。以后，我将用气体（gas）这个一般性术语表示这 些弹性气态流体；而且我将把每一种气体中的热素与实物加以区分，热素部 分地起溶剂作用，实物则与热素化合构成气体的基。
对于这些已知极少的不同气体的基，我们已经不得已给它们指定了名
称；我说明了物体的加热和冷却所伴随的现象，并且确立了与我们大气的组 成有关的精确观念之后，将在本书第四章指出这些基。
我们已经指出，自然界每种物质的粒子，都处于有助于使这些粒子结合
起来并保持在一起的吸引，与使它们分离的热素的作用之间的某种平衡状 态。因此，热素不仅到处都包围着一切物体的粒子，而且填满了物体粒子彼 此之间留下的一切空隙。我们可以这样设想，即假定有一个装满小铅丸的器 皿，倒进一些细沙，细沙慢慢渗入铅丸之间，将会填满每个空隙。铅丸之相 对于包围它们的沙粒所处的情况，与物体粒子之相对于热素的情况，恰恰相 同；不同之处仅仅在于铅丸被设想为处于彼此接触状态，而物体的粒子由于 热素使它们彼此之间隔开一点距离，因此并不处于接触状态。
　　如果我们用六面体、八面体或者其他任何形状规则的固体代替铅丸，那 么它们之间空隙的容量就将减小，因此也就不再容纳等量的沙。就自然物体 而论，情况亦相同；由于物体粒子的形状和大小不同，由于粒子保持的距离 随其内在吸引力与热素对其施加的排斥力之间实际比例的不同而不同，粒子 之间剩下的空隙并不具有相等的容量，而是有所不同。
　　




按这种方式，我们必定会理解英国哲学家们所提出的下列措辞，他们使
我们对这个问题有了极为确切的了解：物体容纳热质的容量（the capacity
of bodies for containing the matter of heat）①。由于与可感觉到的客 体的比较在帮助我们形成对于抽象观念的清晰见解方面极为有用，我们将把 被水浸湿和渗透的物体与水之间所发生的现象作为例子，加上一些见解，尽 力对此进行说明。
　　如果我们把不同种类但大小相同的木块，譬如每块一呎大小，浸入水 里，那么这种流体就会逐渐渗入其微孔之中，木块在重量和大小上都会增 加：不过每块木头吸收的水量则不相同；较轻和多孔的木头吸收的量较大， 木纹致密和紧实的则吸收的较少；因为被木块吸收的相应的水量取决于木头 的组成粒子的本质以及粒子与水之间亲和力的大小。譬如，富树脂性木头尽 管它同时是多孔的，也吸收不了多少水。因此我们可以说，不同种类的木头 容纳水的容量不同；我们甚至可以通过其重量的增加来确定它们实际上所吸 收的水量；不过，由于我们不知道它们在浸透前含有多少水，我们就不能确 定从水中取出之后它们所含的绝对水量。
毋庸置疑，对于浸入热素之中的物体来说，会发生同样的情况；然而，
考虑到水是一种不可压缩的流体，而热素则相反，它有非常大的弹性；换言 之，热素的粒子在受到其他任何趋近力的作用时，具有极大的彼此分离倾 向；在就这两种物质所做的各种实验的结果中，这个不同之处不可避免地会 引起各种相当大的差异。
由于确立了这些清楚而简单的命题，对于下列措辞应当包含的观念进行
解释就十分容易了，这些措辞决不是同义的，它们各自具有下列定义中严格 而明确的含意：
游离热素（free caloric）是没有以任何方式与其他任何物体化合的热
素。不过，由于我们生活于热素对其有极强的粘着力的系统之中，因此我们 决不会获得处于绝对游离状态的热素。
化合热素（combined caloric）是被亲和力或有择吸引力固定在物体内，
以致成为物体的物质的一部分，甚至是其体积的一部分的热素。 我们可以通过物体的比热素（specific caloric）这一措辞，了解使具
有相同重量的许多物体升到某个相同温度各自所必须的热素的量。热素的这
种相应的量取决于物体的组成粒子之间的距离以及结合程度的大小；这种距 离，或者更确切地说，由它形成的空间或空隙，正如我们已经说过的，称为 物体容纳热素的容量（capacity ofbodies for containing caloric）。
被认为是一种感觉的热（heat），或者换言之，可感觉到的热，只是由 于脱离了周围物体的热素的运动或流通，作用于我们的感觉器官所产生的结 果。一般说来，我们只是由于运动的缘故才得到各种印象，我们也许可以把



① 在英语中，“capacity”一词既指“容量”，又有“能力”，尤其是“接受能力”的意思。——C





它确立为一条公理，即没有运动就没有感觉。这条一般原理非常准确地适用
于热和冷的感觉；当我们接触一个冷物体时，在所有物体中总是趋向于 in equilibrio①的热素，便从我们的手进入我们所接触的物体，给我们以冷的 知觉或感觉。当我们接触一个暖和的物体时，正好相反的事情就会发生，热 素从物体进入我们的手，引起热的感觉。如果手与接触的物体温度相同或者 极为接近，我们就得不到什么印象，不论是热是冷，因为没有热素的运动或 流通；因此，没有引起感觉的相应运动，就不可能产生感觉。
　　当温度计上的温度上升时，就表明游离的热素正在进入周围物体：温度 计不可避免地会得到与其质量以及容纳热素的容量相应的一份热素。因此， 由温度计上所发生的变化，仅仅知道在那些物体中热素位置的变化，而温度 计则是这些物体当中的一部分；这种变化仅仅表明得到的部分热素，并不是 离析、取代和吸收了的总量的量度。
确定后一项的最简单、最精确的方法，也就是德·拉普拉斯先生在 1780 年《科学院文集》第 364 页所描述的方法，在本书快要结尾的地方可以找到 对此方法的扼要解释。这个方法就在于，把一个物体或者使热素由之分离的 数个物体的组合置于一个中空冰球的最中间；而熔化的冰量就是被分离的热 素的精确量度。依靠我们按照这个办法所构造的装置测定的，可能不是所谓 物体容纳热的容量，而是被测定的温度所引起的容量的增加或减少的比例。 很容易用同样的装置，把若干个实验配合起来，去测定使固体物质转变成液 体或者使液体物质转变成弹性气态流体所需要的热素的量；反过来，测定弹 性蒸气变成液体时逃逸出来的热素的量，情况也一样。或许，在足够精确地 做了实验之后，我们也许有一天能够测定制造几种气体所必需的热素的比例 量。我将在后面的一个专章中说明在这一方面所做的那类实验的主要结果。 在结束这一章之前，尚须就气体的弹性和处于蒸气状态的流体的弹性交 待几句。理解这一点并不难，即这种弹性依赖于热素的弹性，热素似乎是自 然界最优良的弹性物体。而更易于理解的就是，一个物体通过与另一个具有 弹性的物体化合，会变得富于弹性。我们必须承认，这只是用弹性假定对弹 性作出的一种解释，因此我们仅仅把困难向前移动了一步，而弹性的本质以 及热素具有弹性的原因尚未得到解释。抽象地讲，弹性不过是物体的粒子在 被迫压到一起时用以使彼此恢复到原状的属性。热素粒子的这种分离倾向甚 至发生在相当远的距离上。当我们考虑到空气可以被大大地压缩，这就必须 假定其粒子原来相隔很远时，我们就会确信这一点；因为靠近到一起的能力 必然意味着原先的距离至少与靠近的程度相等。因而，本来就相距甚远的这 些空气粒子势必会进一步彼此分离。事实上，如果我们在一个大容器中制造 波义耳真空（Boyle’s vacuum），那么最后剩下的一点空气自身就会均匀 地扩散，占满该容器的全部容量，不论容器有多大，空气都会完全将其充满，



① 拉丁文，意为“处于平衡状态”。——C





并且冲压四处，撞击器壁。然而，不假定这些粒子到处都在尽力自相分离就
不能解释这种效应，我们完全不知道这些粒子在多远的距离上或者稀薄到何 种程度这种自相分离的努力才会不再起作用。
　　因此，在这里，弹性流体的粒子之间存在着真正的排斥力；至少情况确 实发生了，就仿佛排斥力实际上存在过似的；我们完全有权断定，热素的粒 子彼此推斥。当一旦允许我们假定有这种推斥力的时候，对气体或气态液体 形成的理论阐述（rationale）就变得十分简单；不过我们必须同时承认， 就作用于彼此离得很远的微小粒子的这种推斥力，形成一个精确的思想，是 极为困难的。
　　也许，更为自然的，是假定热素粒子比任何其他物质粒子具有更强的相 互吸引力，是假定后一种粒子由于热素粒子之间的这种较强的吸引力而被迫 分离，这种吸引力作用于其他物体粒子之间的热素，使它们能够彼此再结合 起来。干海绵吸水时所发生的现象，与这个思想有些类似：海绵膨胀了；其 粒子彼此分离；全部空隙都充满了水。显然，海绵在膨胀时所获得的容纳水 的容量比它干燥时所具有的容量更大。但是我们不能肯定认为，水进入海绵 粒子之间，就给它们赋予了推斥力，有助于使它们彼此分离；正相反，所有 这些现象都是靠吸引力所产生的；这些吸引力第一是水的重力，以及与所有 其他流体相同的那种到处都起作用的力；第二是产生于水粒子之间，使其结 合在一起的吸引力；最后是存在于海绵粒子与水粒子之间的吸引力。容易理 解，对这个事实的解释，有赖于对这几种力的强度及其之间的联系作出恰当 的估价。由热素引起的物体粒子的分离，很可能以类似的方式依赖于各种吸 引力的某种结合。与我们知识的不完善性相一致，我们力图通过热素传递对 物体粒子的某种推斥力这一假定，去表示这种结合。
　　




第二章
与我们大气的形成 和组成有关的一般看法


　　我所采取的有关弹性气态流体或气体的这些看法，极有助于阐明行星大 气，尤其是我们这个地球的大气最初形成的情况。我们很容易设想，它必定 是下列物质的一种混合物：第一是可以蒸发的所有物体，更严格地讲是能够 在我们大气的温度下，在与气压计的二十八吋水银柱相当的压力下，保持气 体弹性状态的所有物体；第二是能够被这些不同气体的混合物所溶化的一切 物质，不论是液体还是固体。
　　最好是确定我们关于这个问题的思想，这个问题迄今还没有得到充分的 考虑，让我们设想一下，假若地球的温度突然变了，组成我们地球的各种物 质中会发生什么变化。例如，假若我们被突然送到水星的范围之内，那里的 常温很可能比沸水的温度高得多，那么，地球上的水以及在接近沸水温度时 可呈气态的所有其他流体，甚至水银，都会变得极为稀薄；所有这些物质都 会变成永久的气态流体或气体，而成为新的大气的一部分。这些新的空气或 气体种类就会与那些业已存在的气体混合，发生相互的分解和新的化合，直 至存在于所有这些新旧气态物质之间的一切有择吸引力或有择亲和力完全 起作用时为止；此后，组成这些气体的基本要素被饱和，才会静止下来。然 而，我们必须注意这一点，即甚至在上述假设的情况下，这些物质的气化也 会有个界限，而这个界限正是由这种气化本身所产生的；因为大气压会随弹 性流体的增加而成比例地增大，任何一点压力多少都会阻止气化，就是最易 气化的流体也能抗拒极高温度的气化作用，如果按比例地加压，水和其他流 体在帕平蒸煮器（Papin’s digester）中就能保持炽热状态；我们必须承 认，新的大气终会达到某个重度以致还没有气化的水停止沸腾，并且保持液 体状态；因此，照这种想象，对于同样性质的所有其他物质，大气重力的增 加都会达到某个不能超过的极限。我们也许可以进一步扩展这些想法，考察 石头、盐以及组成我们地球的物体的绝大部分可熔物质会发生什么变化。这 些东西会软化、熔化，变成流体等等：不过这些推测使我离开了我的目的， 我得赶紧回到我的目的上来。
　　按照与我们已经形成的想象相反的一个想象，假若地球竟然被送进某个 极为寒冷的区域，那么现在组成我们的海洋、江河和流泉的水，以及我们所 知道的可能更多的流体，就会变成密实的山脉和坚硬的岩石，它们本来象水 晶一样透明、均质，但是由于与外来的异种物质混合，迟早会变成带有各种 颜色的不透明岩石。在这种情况下，空气，至少是现在组成我们大气的气态 流体的某些部分，由于缺乏使其保持流体状态的足够温度，无疑会失去其弹 性：它会回到液体存在状态，而且还会形成新的液体，我们目前还不能就其 性质形成隐约的想祛。
　　




这两种相反的想象清楚地证明了下列系定理（corollary）：第一，固
性（solidity）、液性（liquidity）和气态弹性（aeriform elasticity） 是同一种物质仅有的三种不同存在状态或三种特殊变态，几乎所有的物质都 可被依次设想为这些状态，而这些状态唯一取决于它们所经受的温度；或者 换句话说，取决于渗入其中的热素的数量①。第二，极为可能的是，空气是
一种以蒸气状态自然存在的流体；或者我们可以更好地表达为，我们的大气 是在常温和普通压力下所能呈蒸气弹性状态或永久弹性状态的所有流体的 一种复合物。第三，并非不可能的是，在我们的大气中我们也许可以发现某 些天然地极为坚实的物质，甚至是金属；因为金属物质，例如仅仅比汞更易 挥发一点的某种金属，可能存在于那中情况之中。
　　在我们所知道的流体当中，某些流体，譬如水和酒精，可以按各种比例 混合；而相反，另一些流体，如水银、水和油，只能瞬时地结合；而且在混 合到一起之后，它们便分离开来，按照各自的比重排列。大气中应当会发生， 至少也许会发生同样的事情。可能，甚至极为可能的是，最初形成的气体和 平常形成的气体难以与大气混合，不断从中分离。如果这些气体与大气相比 特别轻，当然，它们必定会聚集在较高的区域，形成飘浮在普通空气之上的 气层。伴有似火效应的大气现象使我认为，在我们大气的上部存在着一个与 产生北极光现象及其他类燃烧现象的空气层相接触的可燃流体气层。——我 打算以后在一部单独的论著中继续讨论这个问题。