जोसेफ लुई गे ल्युसॅक याचा जन्म एका सधन फ्रेंच परिवारात इसवी सन १७७८ मध्ये झाला. पण तो लहान असतांनाच झालेल्या फ्रेंच राज्यक्रांतीनंतर काही काळ त्याच्या पित्याला तुरुंगात टाकले गेले होते. चर्चमधल्या धर्मगुरूंनी त्याला शिक्षण दिले. त्याने भौतिकशास्त्र व रसायनशास्त्राचा अभ्यास करून त्या विषयांचे अध्यापन केले तसेच संशोधनाला वाहून घेतले.

गे ल्युसॅक याने हवेवर प्रयोग करतांना पाहिले की हवेला बंद पात्रामध्ये तापवत असतांना तापमानासोबतच हवेचा दाबही सारखा वाढत जातो. तापमान जितके वाढेल त्या प्रमाणात तिचा दाब वाढतो तसेच हवा थंड होतांना तिचे तापमान जितके कमी होईल त्या प्रमाणात तो दाब कमी होतो. त्याने यावर विचार केला. जॅक चार्ल्सने लावलेल्या शोधाला तोपर्यंत प्रसिद्धी मिळालेली नसली तरी गे ल्युसॅकला त्याची माहिती समजली होती. त्या नियमानुसार "वायूचे घनफळ (व्हॉल्यूम) त्याच्या तापमानाच्या सम प्रमाणात असते." म्हणजेच बंद पात्रामध्ये असलेल्या हवेला तापवले तर त्याचे घनफळ वाढायला पाहिजे, पण त्यासाठी पात्रामध्ये जास्तीची जागा नसल्यामुळे त्या हवेला पात्रात उपलब्ध असलेल्या जागेतच कोंडले जाते. समजा पात्रातल्या हवेचे घनफळ तापवल्यामुळे वाढून दुप्पट झाले तरीही त्या वाढलेल्या घनफळाला निम्मे होऊन त्या पात्रातच मावावे लागते. बॉइलच्या नियमानुसार घनफळ आणि दाब व्यस्त प्रमाणात असतात. त्यामुळे घनफळ अर्धे झाले तर त्याचा दाब दुप्पट होतो. यावरून गे ल्युसॅकच्या शोधाला समाधानकारक शास्त्रीय स्पष्टीकरणही मिळाले. त्याने ही सगळी माहिती प्रसिद्ध करून स्वतःबरोबरच चार्ल्सच्या संशोधनालाही प्रसिद्धी दिली आणि आपल्या स्वतःच्या शोधाला चार्ल्सच्या नियमाचा आधार असल्याचे दाखवून दिले. "घनफळ स्थिर असेल तर वायूचा दाब त्याच्या तापमानाच्या सम प्रमाणात असतो" हा गे ल्यूसॅकचा नियम 'दाबाचा नियम' ('Pressure Law') या नावानेही ओळखला जातो. बॉइल आणि चार्ल्स यांनी केलेल्या प्रयोगांमधून त्यांना जी माहिती समजली त्यांच्या आधारावर त्यांनी निसर्गाचे दोन प्रयोगसिद्ध नियम सांगितले होते. पण त्या नियमांनुसार दाब आणि घनफळात बदल का होतात याची शास्त्रीय कारणे तेंव्हा कुणालाच माहीत नव्हती. गे ल्यूसॅकचा नियम मात्र या दोन नियमांच्या आधाराने सैद्धांतिकदृष्ट्या (theoretically) आणि शिवाय प्रयोगानेही (experimentally) सिद्ध होत होता.

वर दिलेल्या संशोधनांवरून वायूंचे तीन मुख्य नियम समजले. या तीन्ही नियमांना मिळून वायूंचे नियम (Gas Laws) असे म्हणतात.

१. बॉइलचा नियम ...... P X V = k ... दाब X  घनफळ = स्थिरांक .... जेंव्हा तापमान स्थिर असते.

२. चार्ल्सचा नियम ...... V = k X T ... घनफळ = स्थिरांक X तापमान .... जेंव्हा दाब स्थिर असतो.

३. गे ल्यूसॅकचा नियम ...... P = k X T ... दाब = स्थिरांक X तापमान .... जेंव्हा घनफळ स्थिर असते.

घनरूप पदार्थांची लांबी, रुंदी, जाडी, व्यास, परीघ वगैरे मोजून गणिताने त्यांचे घनफळ काढता येते.  द्रवरूप पदार्थांचे घनफळ मापाने मोजता येते, पण वायुरूप पदार्थांचे घनफळ स्थिर नसते. ते त्यांचा दाब आणि तापमान यांच्यावर अवलंबून असते. त्यामुळे ते केंव्हाही अमूक इतक्या तापमानाला आणि इतक्या दाबावर इतके लिटर किंवा घनफूट असेच सांगावे लागते. सिलिंडरमध्ये भरलेल्या वायूंच्या घनफळांची मोजणी, हिशोब वगैरे करण्यासाठी प्रमाणभूत तापमान आणि दाब (standard temperature and pressure) किंवा (STP) ठरवतात आणि Litres / Cubic feet at STP असे सांगतात.  

जोसेफ लुई गे ल्युसॅकने दुसरा एक अत्यंत महत्वाचा शोध लावला. त्याने असे दाखवून दिले की हायड्रोजन आणि ऑक्सीजन या दोन वायूंचा २:१ या ठराविक प्रमाणातच संयोग होऊन त्यामधून पाण्याची वाफ तयार होते. नायट्रोजन आणि हायड्रोजन यांचा १:३ या प्रमाणातच संयोग होऊन अमोनिया हा वायू तयार होतो. अशा प्रकारे दोन वायूंचा संयोग होतांना त्यांच्या आकारमानांचे प्रमाण नेहमीच १, २, ३ अशा पूर्ण अंकांमध्ये सोपे असते. सगळेच वायू कितीही प्रमाणात एकमेकांमध्ये मिसळतात. पण त्यांच्यामधील रासायनिक क्रियांमुळे होणारे संयोग फक्त ठराविक प्रमाणातच होतात. समजा हवेने भरलेल्या एखाद्या पात्रात थोडासा हायड्रोजन वायू सोडला तर तो लगेच हवेत सगळीकडे पसरेल आणि त्यात ठिणगी टाकली तर त्या पात्रात जितका हायड्रोजन वायू असेल तो सगळा जळून जाईल. पण त्याच्या निम्मा इतकाच ऑक्सीजन खर्च होईल आणि उरलेला ऑक्सीजन वायू हवेत तसाच शिल्लक राहील. गे ल्यूसॅकच्या या नियमामुळे रासायनिक क्रियांची समीकरणे मांडण्याला मदत झाली.

त्याशिवाय गे ल्युसॅकने इतर अनेक प्रकारचे संशोधन केले. त्याने वातावरणाच्या अभ्यासासाठी ऊष्ण हवेचे बलून तयार करून ते सात हजार मीटर इतक्या उंचीपर्यंत आकाशात उडवले आणि त्याला जोडलेल्या पाळण्यात बसून तो स्वतः हवेत उडून आला. आपल्या या उड्डाणात त्याने निरनिराळ्या उंचीवरील वातावरणामधल्या हवेचे नमूने बाटल्यांमध्ये गोळा केले आणि ते प्रयोगशाळेत तपासून पाहिले. पर्वतशिखरांवर किंवा हवेत उंच उडल्यावर हवेचा दाब कमी होत असतो, तरीही हवेमधील नायट्रोजन, ऑक्सीजन आदि घटकांचे प्रमाण मात्र सगळीकडे सारखेच असते हे त्याने या प्रयोगांमधून दाखवून दिले. त्याने बोरॉन आणि आयोडिन या मूलद्रव्यांचा शोधही लावला.  प्रयोगशाळांमधल्या उपकरणांमध्ये काही महत्त्वाच्या सुधारणा केल्या. अशा प्रकारे जोसेफ लुई गे ल्युसॅकने विज्ञानाच्या प्रगतीला मोठा हातभार लावला.

- आनंद घारे