1.2　物质既不能创造也不能消灭

物质世界是这样的奇妙有趣、光怪陆离、五彩缤纷。它是谁设想出来的，又是谁制造出来的呢？科学家们认为，物质是既不能创造也不能消灭的东西，它们在客观世界中原来就存在，并且还要永远存在下去。

早在1673年，英国著名化学家罗伯特•波义耳，就在密闭容器内做过金属铜、铁、铅、锡等的煅烧实验，他还仔细地研究了煅烧后反应物重量增加的情况。限于当时的科学水平，他误认为火是由一种实实在在的、有重量的“火微粒”所构成的物质。因此，他对一些金属在封闭容器中煅烧之所以会增加重量的推理解释是：金属在煅烧时，燃料所散发出的“火微粒”，能够穿过容器壁，钻到金属里，并与金属结合，结果生成了比金属更重的煅灰。上述认识用式子表示，则为：

金属+火微粒=煅灰

显然，波义耳虽然发现了金属煅烧会增重的事实，但由于对燃烧缺乏正确的认识，因此只能靠凭空想象来推理说明实验结果。燃料中的火微粒究竟是什么？他自己也不清楚。

罗蒙诺索夫

光阴似箭，80多年过后，在1756年，俄国著名化学家罗蒙诺索夫对波义耳所做的煅烧实验产生了兴趣，对此，他又重新进行了研究。他将铅、铁、铜等金属，分别封闭在曲颈甑里煅烧：铅化了，液滴表面变成灰黄色；铜屑变成暗红色粉末；铁变成褐色。很显然，铅、铜、铁都发生了变化。按照波义耳的观点，一定是“火微粒”钻了进去，才使这些金属起了变化。既然火微粒钻了进去，那么，容器和金属的总重量就会增加。然而，罗蒙诺索夫称量的结果是，封闭的曲颈甑重量丝毫没有变化。

这一结果使罗蒙诺索夫对波义耳的推理解释发生怀疑，并且点燃了自己创新的思想火花。为此，他及时地改变了实验方法：先称量金属屑的重量，然后将其装到曲颈甑中并一起称重；煅烧后再分别重新称封闭容器的重量和煅烧后金属的重量。结果发现，封闭的容器重量没变，而煅烧后的金属比原金属重量增加。而多次重复实验的结果都一样。实验事实充分证明，金属在封闭容器里煅烧，根本没有什么火微粒从外面钻进去，波义耳的假想是完全错误的。

那么，金属煅烧后为什么会增重呢？经过周密地推理，罗蒙诺索夫认为：容器中煅烧金属增加的重量，应等于容器中空气减少的重量，如果不使容器外的空气进去的话，封闭的容器和金属的总重量就不会变化。富有创见的罗蒙诺索夫，不仅纠正了波义耳的错误认识，揭开了煅烧后金属为什么会增重的疑团，而且他还采用了不完全归纳推理的方法，提出了质量守恒的见解。罗蒙诺索夫指出：

参加反应的物质的重量（质量），等于反应生成物的重量（质量）。

由于受当时历史条件和化学发展水平的限制，他的这一重要发现并未引起科学家们的足够重视。1774年，法国化学家拉瓦锡对金属的氧化反应进行了精确的实验。他将45克的氧化汞加热分解，结果得到41.5克的金属汞和3.5克的氧气。这就是说，物质在化学反应前后，其总重量始终保持不变。

自从爱因斯坦提出狭义相对论和质能关系公式以后，科学家们又把质量守恒定律和能量守恒定律合二为一，称为质能守恒定律。