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[摘要]本文从化学发展的角度论述了哲学与化学的关系,化学中有哲学,同时哲学又对化学的发展起指导作用;并通过列举化学史上有突出贡献的化学家多是哲学家的实例,说明哲学对化学学科的重要性,强调学习及研究化学的人不仅要学好哲学,而且要用哲学的思想去学习、研究,才更容易有所创新、有所成就。
[关键词]哲学化学科学技术观化学史
中图分类号:B0文献标识码:A文章编号:1009-9646(2008)07-0000-00
1 引言
提起哲学,对学自然科学的人来说,很容易将其与人文科学联系在一起。尽管在现行的教育体制中,学自然科学的学生都要求学哲学,但长期以来多数学自然科学的人却习惯于将哲学归于人文科学而孤立地去学习。“科技与人文两种文化的对立和对抗”是当前人类社会面临的一个突出的文化困境,并已成为“世界性难题”。这种状况的形成与传统的科学技术就是单一的自然科学的科学技术观有关[1]。
哲学是关于世界观的学说,它为具体科学提供了世界观和一般方法论的指导。如果将哲学归于人文科学,并将其与自然科学相对立,那么在自然科学的学习与研究中,就不能自觉地运用哲学的观点,去发现问题、分析问题、解决问题、开拓创新,因而很难取得卓越的成果。综观自然科学的发展,无论哪个学科、哪个领域,处处都充满着唯物辩证法;再看历史上著名的有突出发明及贡献的科学家,无一不具有哲学的观点。近年来,有很多科学家呼吁将哲学的思想用于科学研究中,如中国科学院院士、前华中理工大学校长杨叔子先生在华中理工大学任职期间,就提倡“自然科学与人文科学的融合”,并规定1998年入学的研究生要背《老子》,1999年入学的研究生不仅要背《老子》,还要读《论语》,而且要背前七篇,这种做法曾在教育界引起极大反响。同时出现了越来越多的“科学哲学”[2]研究领域,如物理学哲学、化学哲学和生物学哲学等。
本文从化学的发展,论述化学与哲学的关系以及哲学在化学学习及研究中的重要作用。
2 化学与哲学
同其他自然科学一样,哲学与化学也不是两门风马牛不相及的学科,而是紧密相关的。
一方面,化学是哲学的基础之一。哲学发展的历史表明,自然科学包括化学在内的每一个重大进步,都为哲学提供了可利用的素材,从而丰富了哲学内容,促进了哲学发展。所以著名物理学家玻恩强调,“科学不仅是技术的基础,同时也是健康哲学的源泉。”
另一方面,哲学又为具体科学提供世界观和方法论的指导。因此,如果将哲学原理渗透到化学的学习与研究中,将起到明显的指导作用。对此,从哲学的共同特征可略见一斑。哲学具有如下的共同特征:①探索和追问的精神;②怀疑和批判的精神;③对话和辩论的精神;④反思和超越的精神。追问最根本的东西是哲学家研究的永恒主题。如果学自然科学,乃至学化学的人都具有哲学的精神,在学习、研究过程中去不断地探究、发现,那将会获得更多成果,化学的发展将会更快。反过来,若不具有哲学精神,则必缺乏创新精神,那样就很难有发现,有创新。这种情况在目前的教育中是大有存在的,这必将严重影响我国化学及化学教育的发展。所以,可以说在化学学习与教学中自觉地运用哲学原理、培养哲学精神,在某种程度上就是培养创新能力,这是非常重要的。正如杨叔子先生所说:如果大学生,高层次的人才,高等学府的人,不能承担开拓创新的任务,就不是高等人才。人类有所发现、有所创造、有所发明,才能够有所进步,高等人才最重要的就是开拓创新。
3 化学家与哲学家
人们在认识世界的过程中掌握了事物发展的一些规律,就建立起相应的科学理论,这种理论是具有某种逻辑结构并经过一定实验检验的概念系统。科学的发展常常证明,如果科学家熟悉唯物辩证法的基本规律,掌握了自然科学方法论,能运用哲学思辨的力量,就可以修正、发展甚而创新科学理论。因此,许多科学家都十分重视哲学的理论思维,现代西方重要的自然科学家,几乎全是自然哲学家。
纵观化学的发展史,大多著名的有成就的化学家,在某种程度上都是哲学家。例如,历史上英国化学家、物理学家道尔顿就是一名哲学家,他曾“以头脑结束实验,用思维把握原子”,于1808年出版了他的名著《化学哲学的新体系》,正式提出了化学原子论学说。在那个时代,原子既看不见又摸不着,实验分析手段还远远达不到可以考察原子及其结构的水平。道尔顿主要是依靠了逻辑思维分析的方法,达到了实验分析未能达到的深度。正是由于道尔顿的化学原子论,使化学进入一个新的时代,为各种物质的组成和化学反应过程及在反应过程中各物质间量的关系的确定奠定了基础[3]。正如恩格斯在《自然辩证法》中说:“化学中的新时代是随着原子论开始的”。
最早进行电化学反应、同时也是电解水的先驱者的英国化学家尼科尔森,在1797年创办了《自然哲学、化学和技术》杂志,并著有《自然哲学导论》。
再如,原中科院院长、资深院士卢嘉锡教授不仅是国际著名的物理化学家,也是一位具有东方特色的化学教育家、具有哲学头脑的自然科学家。他在长达60多年的科学研究、教书育人、培养帅才及组织管理等诸多领域活动生涯中都有不同时期的丰硕成果和杰出贡献,探究其因之一是他始终高举历史唯物主义哲学观和大科学辩证思维观的旗帜[4]。80年代卢院士与另两位中科院院士(唐敖庆、徐光宪)共同主编了《化学哲学基础》。卢院士在化学及其相关科学的诸多领域,尤其是结构化学、化学热力学、生物化学、化学哲学等都有重要论著。
4 化学中的哲学问题
化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。化学自身的发展是唯物辩证法的普遍规律在化学科学发展中的具体生动的表现,化学科学的发展中处处闪耀着辩证法的光芒。
例如,对于物质是永恒运动、不断变化的这一辩证唯物主义观点,可以从物质及化学反应的形式中体现出来。宇宙间的物质处于永恒不断的变化与运动中,不存在没有运动的物质。即使是固体物质中的分子、离子或原子,也都在其平衡位置上不断振动,甚至在绝对零度时,仍具有零点振动能。因此,运动是普遍的、永恒的和无条件的、绝对的。同时,物质世界是绝对运动和相对运动的辨证统一。静止总是暂时的、有条件的,是相对的。化学平衡如酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡等,都是物质运动的特殊形式。从宏观看,达到平衡的化学反应似乎已经停止,但从微观看,正、逆化学反应却始终在不断进行着。因此,化学平衡是一种动态的、有条件的平衡。一旦平衡条件改变,化学平衡就会被破坏,发生移动并在新的条件下建立新的平衡。
再如,对于理论可以指导实践的观点,石墨转变成金刚石的事实就是一个很好的见证。石墨和金刚石同是单质碳,历史上无数炼丹士企图点石成金,由石墨制金刚石,但均以失败而告终。直到1938年,Rossinni和Jessup运用热力学第二定律从理论上证明,只有在常温和1.5×1010Pa下,才有可能将石墨变成金刚石。因此,南非的金刚石矿总是深深地埋在地壳深处,只有在那里才具备这样的高温高压环境,使石墨经过漫长的过程转变成金刚石。而在1938年以前,人类在实验室里根本无法获得这样高的温度和压力,从而注定了炼丹士们必然失敗的命运。在热力学理论的指导下,人们明确了努力的方向,并致力于开发高压技术。1940年,诺贝尔奖获得者布里季曼在高压技术及装置方面取得了重要突破。此后又经过了15年,美国通用电器公司才在1700K的高温和6×109Pa的高压下制得了人类历史上第一颗金刚石。
5 哲学在化学学习及研究中的重要作用
哲学与自然科学的关系问题是当代哲学研究的中心问题之一,这一问题包括两个方面,即哲学以自然科学为基础,哲学对自然科学有指导作用。这种指导作用表现在如下几个方面:为研究者和学习者提供一个自然观和自然科学观;给予认识论的指导;理论思维的指导;提供方法论的指导。爱因斯坦十分重视哲学对自然科学研究的指导作用,他说:“认识论同科学的相互关系是值得注意的,它们互为依存。科学要是没有认识论——只要这真是可以设想的——就是原始的混乱的东西。” 化学是一门具体的自然科学,因此,哲学对化学研究及学习同样有着上述指导作用。在学习及研究中,若能充分利用哲学原理去思考、探究,而不只是简单地记忆前人已经研究的成果,才能少走弯路、有所发现、有所创新、有所成就,并应用于生产实践中,造福人类。
历史上许多利用哲学原理指导化学研究并取得卓越成就的实例。如因提出介子假说被实验证实而成为日本首位诺贝尔奖获得者的汤川秀树,在他的研究中,庄子思想曾发挥了重要的作用。他在回忆20世纪50年代从事基本粒子研究时,就突然想起庄子所讲的倏和忽为混沌凿七窍的故事,由此聯想到宇宙万物最基本的东西并无固定形式,它虽未分化,却具有能分为一切基本粒子的可能性,这就是混沌之妙用 [5]。
再如,19世纪时,英国物理学家雷利发现由大气除氧所得的氮气的密度为1.2572g/L,与由NH3制得的氮气的密度1.2507g/L不同,这第3位小数的差异已经超过了当时的实验误差范围。雷利无法解释。后来英国化学家拉姆赛和雷利一起,反复精确实验,终于在1894年发现空气中含有一种新元素氩。这“第3位小数的胜利”传为科学界的美谈。1895年拉姆赛在地球上找到了氦。根据元素周期律的理论,拉姆赛敏锐地认识到,氩和氦的发现可能预兆还有另外一族介于活泼的碱金属和卤素之间的元素存在。终于在1898年5月从空气中发现了氪。他马不停蹄,在6月份又找到了氖,7月份进而发现了氙,完整的一族惰性气体元素就这样被发现了。迄今人类仅仅发现了112种元素,而拉姆赛一人在短短3个月内就发现了3种,他因此而获得了1904年诺贝尔化学奖,而雷利获得了诺贝尔物理学奖,这不能不归功于科学家的探究、追问的意识和科学理论对实践的巨大指导作用。
6 结语
哲学对化学学习与研究具有不可忽视的指导作用。长期以来在化学的学习与研究中,普遍存在的哲学是哲学、化学是化学、只是把哲学当作一门课孤立地去学,很少将它用于指导自然科学的研究与学习的状况目前正在逐步改善。更多的科学家如杨叔子先生所呼吁将科学与人文融合;中学生的语文课中要求学习《论语》等,这种种努力使人们更加认识到学习哲学、用哲学的重要性。如果每个学化学的人在学习及研究中都能自觉地去运用哲学及其原理,像拉姆赛及其他化学家一样不断地去探究、钻研,相信必将会涌现出更多成就卓越的化学家,我国的化学学科领域也将会取得更辉煌的成果。
参考文献
[1] 陈文化,陈艳.全面科学技术观与科学技术哲学门类构成探究[J].自然辩证法研究,2004,20(8),110~112.
[2] 彭万华.20世纪中国化学哲学研究述评[J].化学通报.2001(3),183~191.
[3] 凌永乐编著.化学概念和理论的发现[M].北京:科学出版社,2001.
[4] 魏光,林银钟,易军,陈鸿博,廖代伟.初探卢嘉锡的化学哲学思想[J].化学通报.2001(7),398~401.
[5] 倪静安,张墨英.辨证的唯物的化学科学[J].化工高等教育.2004(3),43~46.
[关键词]哲学化学科学技术观化学史
中图分类号:B0文献标识码:A文章编号:1009-9646(2008)07-0000-00
1 引言
提起哲学,对学自然科学的人来说,很容易将其与人文科学联系在一起。尽管在现行的教育体制中,学自然科学的学生都要求学哲学,但长期以来多数学自然科学的人却习惯于将哲学归于人文科学而孤立地去学习。“科技与人文两种文化的对立和对抗”是当前人类社会面临的一个突出的文化困境,并已成为“世界性难题”。这种状况的形成与传统的科学技术就是单一的自然科学的科学技术观有关[1]。
哲学是关于世界观的学说,它为具体科学提供了世界观和一般方法论的指导。如果将哲学归于人文科学,并将其与自然科学相对立,那么在自然科学的学习与研究中,就不能自觉地运用哲学的观点,去发现问题、分析问题、解决问题、开拓创新,因而很难取得卓越的成果。综观自然科学的发展,无论哪个学科、哪个领域,处处都充满着唯物辩证法;再看历史上著名的有突出发明及贡献的科学家,无一不具有哲学的观点。近年来,有很多科学家呼吁将哲学的思想用于科学研究中,如中国科学院院士、前华中理工大学校长杨叔子先生在华中理工大学任职期间,就提倡“自然科学与人文科学的融合”,并规定1998年入学的研究生要背《老子》,1999年入学的研究生不仅要背《老子》,还要读《论语》,而且要背前七篇,这种做法曾在教育界引起极大反响。同时出现了越来越多的“科学哲学”[2]研究领域,如物理学哲学、化学哲学和生物学哲学等。
本文从化学的发展,论述化学与哲学的关系以及哲学在化学学习及研究中的重要作用。
2 化学与哲学
同其他自然科学一样,哲学与化学也不是两门风马牛不相及的学科,而是紧密相关的。
一方面,化学是哲学的基础之一。哲学发展的历史表明,自然科学包括化学在内的每一个重大进步,都为哲学提供了可利用的素材,从而丰富了哲学内容,促进了哲学发展。所以著名物理学家玻恩强调,“科学不仅是技术的基础,同时也是健康哲学的源泉。”
另一方面,哲学又为具体科学提供世界观和方法论的指导。因此,如果将哲学原理渗透到化学的学习与研究中,将起到明显的指导作用。对此,从哲学的共同特征可略见一斑。哲学具有如下的共同特征:①探索和追问的精神;②怀疑和批判的精神;③对话和辩论的精神;④反思和超越的精神。追问最根本的东西是哲学家研究的永恒主题。如果学自然科学,乃至学化学的人都具有哲学的精神,在学习、研究过程中去不断地探究、发现,那将会获得更多成果,化学的发展将会更快。反过来,若不具有哲学精神,则必缺乏创新精神,那样就很难有发现,有创新。这种情况在目前的教育中是大有存在的,这必将严重影响我国化学及化学教育的发展。所以,可以说在化学学习与教学中自觉地运用哲学原理、培养哲学精神,在某种程度上就是培养创新能力,这是非常重要的。正如杨叔子先生所说:如果大学生,高层次的人才,高等学府的人,不能承担开拓创新的任务,就不是高等人才。人类有所发现、有所创造、有所发明,才能够有所进步,高等人才最重要的就是开拓创新。
3 化学家与哲学家
人们在认识世界的过程中掌握了事物发展的一些规律,就建立起相应的科学理论,这种理论是具有某种逻辑结构并经过一定实验检验的概念系统。科学的发展常常证明,如果科学家熟悉唯物辩证法的基本规律,掌握了自然科学方法论,能运用哲学思辨的力量,就可以修正、发展甚而创新科学理论。因此,许多科学家都十分重视哲学的理论思维,现代西方重要的自然科学家,几乎全是自然哲学家。
纵观化学的发展史,大多著名的有成就的化学家,在某种程度上都是哲学家。例如,历史上英国化学家、物理学家道尔顿就是一名哲学家,他曾“以头脑结束实验,用思维把握原子”,于1808年出版了他的名著《化学哲学的新体系》,正式提出了化学原子论学说。在那个时代,原子既看不见又摸不着,实验分析手段还远远达不到可以考察原子及其结构的水平。道尔顿主要是依靠了逻辑思维分析的方法,达到了实验分析未能达到的深度。正是由于道尔顿的化学原子论,使化学进入一个新的时代,为各种物质的组成和化学反应过程及在反应过程中各物质间量的关系的确定奠定了基础[3]。正如恩格斯在《自然辩证法》中说:“化学中的新时代是随着原子论开始的”。
最早进行电化学反应、同时也是电解水的先驱者的英国化学家尼科尔森,在1797年创办了《自然哲学、化学和技术》杂志,并著有《自然哲学导论》。
再如,原中科院院长、资深院士卢嘉锡教授不仅是国际著名的物理化学家,也是一位具有东方特色的化学教育家、具有哲学头脑的自然科学家。他在长达60多年的科学研究、教书育人、培养帅才及组织管理等诸多领域活动生涯中都有不同时期的丰硕成果和杰出贡献,探究其因之一是他始终高举历史唯物主义哲学观和大科学辩证思维观的旗帜[4]。80年代卢院士与另两位中科院院士(唐敖庆、徐光宪)共同主编了《化学哲学基础》。卢院士在化学及其相关科学的诸多领域,尤其是结构化学、化学热力学、生物化学、化学哲学等都有重要论著。
4 化学中的哲学问题
化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。化学自身的发展是唯物辩证法的普遍规律在化学科学发展中的具体生动的表现,化学科学的发展中处处闪耀着辩证法的光芒。
例如,对于物质是永恒运动、不断变化的这一辩证唯物主义观点,可以从物质及化学反应的形式中体现出来。宇宙间的物质处于永恒不断的变化与运动中,不存在没有运动的物质。即使是固体物质中的分子、离子或原子,也都在其平衡位置上不断振动,甚至在绝对零度时,仍具有零点振动能。因此,运动是普遍的、永恒的和无条件的、绝对的。同时,物质世界是绝对运动和相对运动的辨证统一。静止总是暂时的、有条件的,是相对的。化学平衡如酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡等,都是物质运动的特殊形式。从宏观看,达到平衡的化学反应似乎已经停止,但从微观看,正、逆化学反应却始终在不断进行着。因此,化学平衡是一种动态的、有条件的平衡。一旦平衡条件改变,化学平衡就会被破坏,发生移动并在新的条件下建立新的平衡。
再如,对于理论可以指导实践的观点,石墨转变成金刚石的事实就是一个很好的见证。石墨和金刚石同是单质碳,历史上无数炼丹士企图点石成金,由石墨制金刚石,但均以失败而告终。直到1938年,Rossinni和Jessup运用热力学第二定律从理论上证明,只有在常温和1.5×1010Pa下,才有可能将石墨变成金刚石。因此,南非的金刚石矿总是深深地埋在地壳深处,只有在那里才具备这样的高温高压环境,使石墨经过漫长的过程转变成金刚石。而在1938年以前,人类在实验室里根本无法获得这样高的温度和压力,从而注定了炼丹士们必然失敗的命运。在热力学理论的指导下,人们明确了努力的方向,并致力于开发高压技术。1940年,诺贝尔奖获得者布里季曼在高压技术及装置方面取得了重要突破。此后又经过了15年,美国通用电器公司才在1700K的高温和6×109Pa的高压下制得了人类历史上第一颗金刚石。
5 哲学在化学学习及研究中的重要作用
哲学与自然科学的关系问题是当代哲学研究的中心问题之一,这一问题包括两个方面,即哲学以自然科学为基础,哲学对自然科学有指导作用。这种指导作用表现在如下几个方面:为研究者和学习者提供一个自然观和自然科学观;给予认识论的指导;理论思维的指导;提供方法论的指导。爱因斯坦十分重视哲学对自然科学研究的指导作用,他说:“认识论同科学的相互关系是值得注意的,它们互为依存。科学要是没有认识论——只要这真是可以设想的——就是原始的混乱的东西。” 化学是一门具体的自然科学,因此,哲学对化学研究及学习同样有着上述指导作用。在学习及研究中,若能充分利用哲学原理去思考、探究,而不只是简单地记忆前人已经研究的成果,才能少走弯路、有所发现、有所创新、有所成就,并应用于生产实践中,造福人类。
历史上许多利用哲学原理指导化学研究并取得卓越成就的实例。如因提出介子假说被实验证实而成为日本首位诺贝尔奖获得者的汤川秀树,在他的研究中,庄子思想曾发挥了重要的作用。他在回忆20世纪50年代从事基本粒子研究时,就突然想起庄子所讲的倏和忽为混沌凿七窍的故事,由此聯想到宇宙万物最基本的东西并无固定形式,它虽未分化,却具有能分为一切基本粒子的可能性,这就是混沌之妙用 [5]。
再如,19世纪时,英国物理学家雷利发现由大气除氧所得的氮气的密度为1.2572g/L,与由NH3制得的氮气的密度1.2507g/L不同,这第3位小数的差异已经超过了当时的实验误差范围。雷利无法解释。后来英国化学家拉姆赛和雷利一起,反复精确实验,终于在1894年发现空气中含有一种新元素氩。这“第3位小数的胜利”传为科学界的美谈。1895年拉姆赛在地球上找到了氦。根据元素周期律的理论,拉姆赛敏锐地认识到,氩和氦的发现可能预兆还有另外一族介于活泼的碱金属和卤素之间的元素存在。终于在1898年5月从空气中发现了氪。他马不停蹄,在6月份又找到了氖,7月份进而发现了氙,完整的一族惰性气体元素就这样被发现了。迄今人类仅仅发现了112种元素,而拉姆赛一人在短短3个月内就发现了3种,他因此而获得了1904年诺贝尔化学奖,而雷利获得了诺贝尔物理学奖,这不能不归功于科学家的探究、追问的意识和科学理论对实践的巨大指导作用。
6 结语
哲学对化学学习与研究具有不可忽视的指导作用。长期以来在化学的学习与研究中,普遍存在的哲学是哲学、化学是化学、只是把哲学当作一门课孤立地去学,很少将它用于指导自然科学的研究与学习的状况目前正在逐步改善。更多的科学家如杨叔子先生所呼吁将科学与人文融合;中学生的语文课中要求学习《论语》等,这种种努力使人们更加认识到学习哲学、用哲学的重要性。如果每个学化学的人在学习及研究中都能自觉地去运用哲学及其原理,像拉姆赛及其他化学家一样不断地去探究、钻研,相信必将会涌现出更多成就卓越的化学家,我国的化学学科领域也将会取得更辉煌的成果。
参考文献
[1] 陈文化,陈艳.全面科学技术观与科学技术哲学门类构成探究[J].自然辩证法研究,2004,20(8),110~112.
[2] 彭万华.20世纪中国化学哲学研究述评[J].化学通报.2001(3),183~191.
[3] 凌永乐编著.化学概念和理论的发现[M].北京:科学出版社,2001.
[4] 魏光,林银钟,易军,陈鸿博,廖代伟.初探卢嘉锡的化学哲学思想[J].化学通报.2001(7),398~401.
[5] 倪静安,张墨英.辨证的唯物的化学科学[J].化工高等教育.2004(3),43~46.