化學(xué)從來都是從實踐中進步總結(jié)的。實踐所形成的尺度,就是化學(xué)這門學(xué)科的尺度。 化學(xué)少兒科普書這樣寫
化學(xué)是什么學(xué)科? 嚴(yán)格來說,化學(xué)來源于物理學(xué)的一個小小分支。
在中學(xué)初次接觸化學(xué),首先要學(xué)習(xí)的就是界定化學(xué)反應(yīng)的范圍。教科書說:當(dāng)有新物質(zhì)生成的時候,我們就稱某個反應(yīng)為化學(xué)反應(yīng),反之就不是化學(xué)反應(yīng)。然而隨著所學(xué)知識的逐漸加深,化學(xué)反應(yīng)的界限反而變得模糊起來。比如原子核的劇變/裂變反應(yīng),按照教科書的定義看似應(yīng)是化學(xué)反應(yīng),但實際卻又不在化學(xué)學(xué)科的研究范疇之內(nèi)。我們大致可以說,在比較低的能量范圍下,原子、分子、分子團進行的一些重組和轉(zhuǎn)化過程,屬于化學(xué)研究的對象。
如果所有的化學(xué)變化都是更本質(zhì)的基本粒子的運動,為什么我們要單獨界定其中一個尺度來作為化學(xué)的范圍呢?
總結(jié)化學(xué)的歷史,我們可以看到化學(xué)是一門從實踐中來,又回到實踐中去的學(xué)問。從原始人保留火種開始,人類文明逐漸學(xué)會釀酒造醋,冶金制陶,甚至開發(fā)出許多火藥金石的秘方,最后使用科學(xué)的方法論將這些反應(yīng)總結(jié)發(fā)展,才形成了近代意義上的化學(xué)。不同于物理學(xué)的很多進步都來源于形而上的理論推演,化學(xué)從來都是從實踐中進步總結(jié)的。這個實踐所形成的尺度,就是化學(xué)這門學(xué)科的尺度。
再進一步想,為什么化學(xué)和我們的生產(chǎn)、生活又如此息息相關(guān)? 也許我們可以說,那是因為我們賴以生存的地球,恰好是能促成化學(xué)反應(yīng)最豐富、最多樣的溫床。
地球上70%的水體構(gòu)成了一個巨大的溶液環(huán)境,幾十億年進化形成的生物,利用著適宜的太陽能量,不斷地吞吐著氧、碳,促成不同的元素在地球表面不停地流轉(zhuǎn)循環(huán)。甚至我們的每一個動作,每一個思考,靠的都是體內(nèi)細胞進行的化學(xué)反應(yīng)釋放能量,或是傳導(dǎo)遞質(zhì)。我們的生活中充滿了化學(xué),恰恰是因為化學(xué)反應(yīng)就是構(gòu)成我們存在之基底。
在恒星這種能量極端暴烈的環(huán)境里,如此豐富的化學(xué)反應(yīng)幾無可能。而在太空這種物質(zhì)稀少、惰性冰冷的環(huán)境中,我們也只看到比較簡單的化學(xué)組成。如果說外星生物有著完全不同于地球生物的環(huán)境,相信構(gòu)成他們主要生活的就不是我們所熟悉的化學(xué)范疇。
這個角度來說,化學(xué)反應(yīng)是地球生命的尺度。所以萬物中有化學(xué),化學(xué)反應(yīng)造就了我們熟知的世界。
但也正是因為化學(xué)在生活中無處不在,對于化學(xué)的少兒科普反而變得困難了起來。我們看到燃燒的火焰,聞到釀酒的甜香,聽到汽車的轟鳴。這些現(xiàn)象是如此蕪雜和豐富,我們能意識到它們背后都是什么樣的化學(xué)反應(yīng)在支撐嗎? 它們本質(zhì)上的同構(gòu)性和相異性又都在何方呢? 挖掘過深,對于小讀者們來說缺乏理論背景,理解起來太過困難。反之則流于“報菜名”似的平鋪直敘,很難引起青少年的興趣。
在最近出版的這本《萬物有化學(xué)》的科普讀物中,作者就很好的找到了讓青少年認(rèn)識化學(xué)的突破口,化學(xué)不是孤立的,如果單純的學(xué)習(xí)化學(xué)可能是枯燥的,但是如果將找到化學(xué)與萬事萬物的聯(lián)系,并且將這種有趣的聯(lián)系展現(xiàn)出來,你就會驚奇的發(fā)現(xiàn)世界是一個整體,居然可以用化學(xué)作為橋梁來理解生命、科技甚至是藝術(shù)。