來源:唐隆健
波義爾首先提出“元素”概念:即千變?nèi)f化的化學(xué)反應(yīng)中蘊藏著不變的構(gòu)成物質(zhì)的基元要素,這是化學(xué)史上的一個里程碑,它將一大批古代化學(xué)術(shù)士從煉金術(shù)煉丹術(shù)的歧途拉上了化學(xué)研究的正道,正是在這個意義上,波義爾被贊為“近代化學(xué)之父”。元素觀科學(xué)地闡明了物質(zhì)世界的多樣性與統(tǒng)一性。
認識物質(zhì)世界時能宏微互通、見微知著,任何宏觀的性質(zhì)與現(xiàn)象都與微觀的組成結(jié)構(gòu)、相互作用和運動變化相聯(lián)系。與此相關(guān)的最重要的學(xué)說是道爾頓和阿伏加德羅的原子分子論,該學(xué)說不僅完成了化學(xué)史上的一次理論大統(tǒng)一,更成為整個現(xiàn)代科學(xué)的基礎(chǔ)。
結(jié)構(gòu)決定性能的觀念,不僅化學(xué)中處處有這樣的思想,生物學(xué)中也有這樣的思想,建筑設(shè)計中也處處有這樣的思想,連家庭、單位和社會的運作中也都處處充滿這個觀念。與此思想有關(guān)的一個化學(xué)集大成者是門捷列夫,它的周期律表杰作再次完成了化學(xué)的一個大統(tǒng)一,并成為近代無機化學(xué)的基礎(chǔ)。
化學(xué)反應(yīng)可以點石成金變廢為寶,可以完成物質(zhì)世界的循環(huán)流轉(zhuǎn)和生生不息。這里可以再提一個與此多少有些關(guān)系的人物,即拉瓦西,是他將精密的稱量工具引入化學(xué)研究,才將化學(xué)引上了定量化之路,是他正式提出了物質(zhì)不滅定律(原子守恒):物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化,但不能憑空消失或生成,也是他用科學(xué)的氧化學(xué)說解釋了最古老的化學(xué)反應(yīng),即燃燒。
其實生活中的動態(tài)平衡無處不在,空氣的更新、人體的代謝、社會的演進等無不處在巧妙的動態(tài)平衡之中,任何的變化與過程也總有一個限度或局限,人生亦如此。而化學(xué)對“動態(tài)平衡”這一大觀念作了最系統(tǒng)、定量化的描述。
尋找千變?nèi)f化的表象背后的不變量是整個科學(xué)的真諦之一(質(zhì)能守恒、電荷守恒等),只不過化學(xué)變化中的“守恒”思想格外體現(xiàn)了“變與不變、持經(jīng)達變”的辯證哲學(xué)。
化學(xué)中的能量觀有其獨特意義:1.對一個化學(xué)反應(yīng),人們往往易關(guān)注其物質(zhì)變化而忽略能量變化,而事實上能量問題無論對一個反應(yīng)的發(fā)生、速率、限度或應(yīng)用價值還是對物質(zhì)本身的穩(wěn)定性往往都有決定性影響;2.人們在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)所依賴的能源主要還是“化石能源”,即須通過化學(xué)反應(yīng)獲取能量,于是研究化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化與利用就始終是人類的一個大課題。
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