Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme Jusqu’au XVIIe siècle, la plupart des scientifiques croyaient que l'eau, l'air, la terre et le feu étaient à la base de tout. Avec ces quatre composés-là, disaient-ils on peut reconstituer toute matière existante sur Terre. Ils soutenaient cette théorie car en faisant bouillir un liquide dans un vase jusqu'à ce qu'il s'évapore complètement, ils constataient qu'il reste un résidu qui ressemble à de la terre. A leurs yeux, tout liquide était un mélange de terre et d'eau. Tout cela est pourtant complètement faux. Ces scientifiques avaient remarqué qu'une bûche pèse moins lourd une fois brûlée. Au début du XVIIIe siècle, le chimiste allemand Georg Ernst Stahl explique ce phénomène en disant que la combustion entraine de l'évaporation de l'élément feu et donc la perte de poids. C'est la théorie du phlogistique : elle est aussi complètement fausse. Vers 1770, en France, Antoine Lavoisier se lance dans une série d'expériences. C'est un noble chargé de récolter les impôts et il a accès à un nombre de balances et d'instruments très précis. Il mène ses expériences en pesant tous les éléments avant et après les réactions. Il chauffe de l'eau pendant très longtemps et constate que cela produit un résidu. Pourtant l'eau est toujours là. Lavoisier pèse les éléments après l'expérience. Le poids du dispositif n'a pas changé mais quand il pèse le vase vide, il constate qu'il est plus léger qu’au départ. Lavoisier pèse le résidu : il correspond exactement à la perte de poids du vase. Sera-t-il possible que ce résidu ne soit pas de la terre mais une partie du vase ? Cela mettrait à mal la théorie des quatre éléments adoptée par tous les scientifiques de l'époque. De plus, cela signifierait que faire bouillir de l'eau dans un vase en modifie la matière. A la même période, le Suédois Carl Wilhelm Scheele analyse le résidu obtenu après cette même expérience. Il constate qu'il est composé de silice, de potasse et de chaux ; des éléments avec lesquels on fabrique le verre. Lavoisier chauffe différents métaux dans différentes conditions. Quand il chauffe de l'étain, il constate que ce métal est plus lourd après combustion qu'avant. Cette fois, la théorie du phlogistique et des quatre éléments ne peut plus tenir. Pour améliorer ses expériences, Lavoisier scelle ses cloches de verre afin qu'elles soient hermétiquement fermées. Il place ses échantillons sous de puissantes lentilles et les chauffe à des températures très élevées. Lorsqu'il fait réagir du charbon, une partie de la matière disparaît. Pourtant le dispositif a le même point avant et après l'expérience. Le charbon qui a disparu a laissé place à un gaz irrespirable. Ce gaz a complètement remplacé l'air qui se trouvait dans la cloche. Ainsi Lavoisier montre que la chaleur a provoqué une réaction qui a transformé la matière sans que cela change le poids de l'ensemble du dispositif. En 1789, Lavoisier publie ses conclusions dans son célèbre Traité Elémentaire de Chimie, un livre qui pose les bases de cette nouvelle science. Il écrit « on peut poser en principe que dans toute opération, il y a une égale quantité de matière avant et après l'opération, que la qualité et la quantité des principes est la même et qu'il n'y a que des changements, des modifications » Ce qu'on résume encore actuellement par « rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme » Malgré ces brillantes découverte Lavoisier sera guillotiné à la Révolution. A ce jour, aucun instrument courant n'est parvenu à mesurer un écart de masse entre deux phases d'une réaction chimique. Pourtant au début du 20e siècle, quand on découvre la structure de l'atome, on s'aperçoit que la masse du noyau n'est pas égale à la somme de la masse de tous les neutrons et les protons qui le composent. Un mystère qu’a expliqué le grand scientifique Albert Einstein avec sa théorie de la relativité.