Gay-Lussac, Joseph-Louis (szül. 1778. dec. 6. Saint-Léonard-de-Noblat, Franciaország – megh. 1850. máj. 9. Párizs), francia vegyész és fizikus; a gázok viselkedésének és a kémiai analízis technikáinak úttörô kutatója, a meteorológia egyik megalapítója.

Korai kutatásai. Az ifjú Gay-Lussac 1797-tôl az új párizsi École Polytechnique hallgatója volt, 1800-ban végzett. További mérnöki – híd- és útépítési – tanulmányokba kezdett, de 1801-ben, amikor asszisztensének hívta a kitûnô vegyész, Claude-Louis Berthollet, abbahagyta tanulmányait. Kezdeti kutatásainak nagy részét a Berthollet vidéki házában levô laboratóriumban végezte Arcueilben, Párizs közelében. Ez a falu volt a középpontja az Arcueil-körnek, a Napóleon támogatását élvezô Berthollet és Pierre-Simon Laplace vezette aktív, ifjú tudóscsoportnak.

Gay-Lussac elsô fontosabb kutatásai a gázok hômérsékleti tágulására irányultak. 1802-ben kimutatta, hogy azonos hômérséklet-emelkedés hatására minden gáz a térfogatának ugyanakkora hányadával tágul. Ennek a közös hôtágulási együtthatónak a létezése tette lehetôvé egy új hômérsékleti skála kialakítását. Az új skála hatalmas termodinamikai jelentôségét késôbb Sir William Thomson (a késôbbi Lord Kelvin) mutatta ki.

Gay-Lussac és Jean-Baptiste Biot 1804. augusztus 24-én egy hidrogéntöltésû léggömbbel kb. 4000 m magasságba emelkedtek, hogy a Föld mágneses térerôsségének a magasság szerint esetleges változását tanulmányozzák. Gay-Lussac másodszor szeptember 16-án egyedül szállt fel, 7016 m-es magasságot ért el, ezt a magassági rekordot fél évszázadon át nem döntötték meg. Ekkor megismételte a mágneses méréseket, tanulmányozta a nyomás és a hômérséklet változásait, több mint 6000 m magasságban levegômintákat gyûjtött. Megfigyelései és a késôbbi elemzései alapján arra következtetett, hogy a Föld mágneses terének erôssége és a légkör kémiai összetétele az általa elért magasságig nem változik.

Röviddel a léggömbrepülések után Gay-Lussac Alexander von Humboldttal kezdett együttmûködni. Humboldt porosz nemes, világutazó, autodidakta tudós volt, késôbb a tudomány nagy népszerûsítôje, akkoriban az Arcueil-kör tagja. Kísérleteik vezettek el 1805-ben a vizet alkotó hidrogén és oxigén arányának pontos meghatározásához. Gay-Lussac hangsúlyozta, hogy a térfogatok arányát, és nem a súlyarányt kell vizsgálni. Az eredmények igazolták álláspontját. Egy térfogatnyi oxigén két térfogatnyi hidrogénnel vegyülve alkot vizet.

Gay-Lussac törvénye. Házasságkötésének évében, 1808. december 31-én Gay-Lussac közzétette azt a törvényt, amely ma a nevét viseli. Ekkorra már az Institut de France tagjává választották, Párizsban professzorrá nevezték ki. Egy másik francia kémikussal, Louis-Jacques Thenard-ral végzett kémiai kutatásai visszavezették az egymással reagáló anyagok arányainak a problémájához. Saját kísérletei, mások már közzétett eredményeivel összhangban, arra a következtetésre vezették, hogy a "gázok nagyon egyszerû arányokban vegyülnek", és "a vegyüléskor végbemenô térfogatcsökkenés is egyszerû viszonyban áll a gázok térfogatával, legalábbis az egyik gázéval". Ez az összefüggés a vegyülô térfogatok törvénye vagy a Gay-Lussac-törvény. Az említett egyszerû arányok közé tartozik a hidrogén-klorid és az ammónia egyenlô térfogatokban való vegyülése, ill. a szén-monoxid és az oxigén vegyülô térfogatai közti 2:1 arány.

Gay-Lussac hangsúlyozta, hogy törvényének egyszerû szabályai csak gázok esetében érvényesek, mert ez az anyagok legegyszerûbb és legáltalánosabb viselkedési módja. Érdemes megemlíteni, hogy John Dalton angol vegyésznek ugyanebben az idôszakban megfogalmazott törvénye (az egyszeres és többszörös súlyviszonyok törvénye) a vegyülô súlyokra vonatkozik, nem a térfogatokra. Az alapvetô különbség miatt mindkét tudós kétséggel fogadta a másik eredményeit, nem értették meg egymást. (Amedeo Avogadro olasz fizikus mutatta meg, hogy Dalton és Gay-Lussac eredményei miképpen egyeztethetôk össze.) További kémiai kutatásai. Gay-Lussac és Thenard együttes munkája Sir Humphry Davy sikeres elektrokémiai kutatásainak a hatására kezdôdött meg. Davyéhez hasonló módszert használtak az elektromos áram kémiai hatásainak a tanulmányozására. Miután Davy elkülönítette a káliumot és a nátriumot, Gay-Lussac és Thenard tisztán kémiai módszerekkel sokkal nagyobb mennyiségben állította elô az újonnan felfedezett kémiai elemeket, így meg tudták határozni a kálium tulajdonságait. A bór felfedezésében megelôzték Davyt, ôk adták az elem nevét (bore). Gay-Lussac és Davy egymástól függetlenül és szinte egyidejûleg tanulmányozta a jód tulajdonságait 1813-ban; a nevet Gay-Lussac adta (iodure).

Gay-Lussac hidrogén-kloriddal, hidrogén-jodiddal és hidrogén-fluoriddal kapcsolatos vizsgálatai elôkészítették az utat a savak természetének új elméletéhez, bár maga ezt nem fogalmazta meg. (Antoine Lavoisier már évekkel korábban úgy tartotta, hogy az oxigén valamennyi sav közös alkotóeleme.) Ezen az úton továbbhaladva Gay-Lussac megmutatta, hogy a kéksav (cián-hidrogénsav vagy hidrogén-cianid) csak hidrogénbôl, szénbôl és nitrogénbôl áll. 1815-ben azonosította a dicián gázt – (CN)₂ – és megmutatta, hogy egyetlen szénatom (C) és egyetlen nitrogénatom (N) kombinációja összetett gyökként szerepel, vagyis az atomcsoport a kémiai reakcióban egyetlen egységként vesz részt.

További munkái közül fontosak a növényi és állati anyagok elemzései, a sók oldhatóságának vizsgálata a hômérséklet függvényében, a térfogatos analízis terén elért fontos eredményei. 1832-ben lemondott fizikaprofesszori állásáról, a párizsi Nemzeti Természetrajzi Múzeum kémiai vezetôje lett. Jó néhány tanácsadói feladatot is ellátott, mûszaki ismereteire alapozva tett javaslatokat ipari vegyi eljárások továbbfejlesztésére.

Gay-Lussacot 1831-ben, 1834-ben és 1837-ben a Nemzetgyûlés tagjává választották. 1839-ben Lajos Fülöptôl elfogadta a fônemesi rangot – ezt évekkel korában visszautasította, amikor még X. Károly ajánlotta föl.