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  历史上的化学革命         ★★★ 【字体:
历史上的化学革命
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:4130    更新时间:2009-3-4    
      事实上人们对化学革命的研究是比较早的。然而由于缺乏对化学革命的探讨而对历史上化学革命的认识还存在很多似是而非的观点,特别是对历史上发生过几次化学革命的问题,以及对于重大化学事件的鉴定等方面的问题,尤其如此。 
      一、化学革命探索的沿革 
      根据化学史目前的资料来看,除拉瓦锡自己提出过化学革命一词以外,最早使用这一词的是法国著名化学家、化学史家武兹。他在《从拉瓦锡时代到现在的化学学说史》一书的序言中认为,拉瓦锡抛弃燃素说的化学反应理论,在化学史上是一次类似法国大革命的伟大化学革命。后来,法国化学家兼化学史家贝特罗明确称拉瓦锡的化学理论变革为“化学革命”,并专门撰写了一部关于化学革命的专著。自此,人们便开始运用化学革命的概念来评价化学史上的一些重大事件。 
      19世纪中叶,马克思和恩格斯以辩证唯物主义为理论武器对化学革命进行了分析,使人们从哲学上对化学革命的认识产生了一个突破。恩格斯明确指出了化学革命的历史转折性。马克思还专门分析了化学革命和化学术语变革的辩证关系。 
      后来的西方科学哲学的一系列杰出人物也高度重视对化学革命的研究,其中波普尔、库恩等人的贡献和影响最大。波普尔是从他的证伪理论出发研究化学革命的。他把拉瓦锡化学理论的变革视为燃素说受到证伪而产生化学革命的典型范例。在波普尔看来,化学发展就是一次次化学理论不断被证伪而推动化学发展的过程。化学理论(假说)的证伪及交替过程,就是化学革命。波普尔的观点自然地衍生出化学革命“多次发生论”和化学革命“频繁”论。波普尔的观点得到了许多著名科学家的称赞和认可。 
      库恩著作的出版,赋予“化学革命”以新的含义,完成了从“化学中的革命”向“化学革命”的转变。这是一次从外在研究转向内在研究的巨大转折,是从化学革命外部历史形态的研究转入化学革命内在本质的研究的巨大转折。这一转折符合从方法论、认识论的研究进化到科学发展动力学研究的时代潮流。 
      从此,化学革命不再仅仅是特指化学史上的一次事件,而是作为某种化学发展急剧变革和化学理论巨变的代名词,并且使人们意识到化学理论变化与化学革命的联系。化学革命已经从一个描述化学史的事件的特殊概念成为一个具有普遍意义的化学学和化学哲学的范畴。 
      库恩及现代西方科学哲学家研究化学革命大多是从属于科学革命总体研究的。在多数情况下,他们往往无意识地直接将科学革命理论毫无限制地应用到化学发展中,或者干脆把科学革命和化学革命等混为一谈。 
      以往历史上关于化学革命的研究,具体来说至少存在以下二个问题: 
      (1)许多研究者仅从化学史研究的角度考虑问题,缺乏从化学发展整体观点的研究,因而结论各异,引起争论。特别是关于化学史上发生过几次化学革命,至今仍然众说纷纭,有“二次说”、“四次说”,还有“五次说”。在一般研究中往往易纠缠于史实的繁琐考证或发展阶段的简单划分。美国化学史家西迪尼的工作属于这方面的一个例子,比较典型。 
      (2)人们只从哲学的认识和探讨入手,如苏联化学哲学家罗德内、波兰哲学家彼德罗夫斯基、南斯拉夫哲学家兼化学家古特曼等的工作就是这样,有些过于哲学化。不仅认识各异,而且在一本书中前后的定义也不同。我国的化学理论研究中也有类似这种情况。 
      从化学学的角度来研究化学革命是近来的事情。我国学者在《化学哲学基础》一书中较早地探讨了这一问题,比较明确地提出了关于拉瓦锡氧化学说的确立和原子结构理论的建立是化学史上两次化学革命的观点。 
      二、化学革命的辨析 
      纵观化学发展史,曾经发生过多少次石破天惊的事件,哪一次事件是化学革命?很多人通过化学史研究提出了自己的看法。苏联科学哲学家凯德洛夫认为化学史上有两次化学革命,即拉瓦锡氧化学说的建立和道尔顿原子论的建立;库恩认为有三次化学革命,除上述两次外,还有波义耳的化学革命;此外,还有人认为化学史上有四次化学革命,即凯德洛夫提出的两次和加上维勒合成尿素以及门捷列夫元素周期律的发现;我国哲学家也有提出五次学说的。这里就不一一列举了。 
      然而根据化学学关于化学革命性质的认识,结合化学革命的判据,我们认为在迄今为止的化学发展史上堪称为化学革命的历史事件,应当说只有两次:一次是拉瓦锡的氧化学说取代燃素说的转折性变革;一次是以“原子可分”为基础的物质结构理论的建立使化学基本理论所产生的转折性变革(具体理由后述)。而其余重大事件则均不宜称为化学革命。它们并不具备化学革命的特点。即使是波义耳“把化学确立为科学”和道尔顿“开辟了化学新时代”的巨大事件也不应界定为化学革命。主要原因如下: 
      (1)不能把化学创始活动视为化学革命。波义耳将化学确立为科学,开创了化学发展的新纪元,无疑是化学发展的重大事件,然而并不能依此就界定为化学革命。因为波义耳以前的“化学”不是依附于矿物冶金学,就是服务于医药学,既没有系统的理论体系,也没有独立的研究对象。因此,波义耳以前的“化学”充其量也不过是一门适用性较强的技术,还构不成是一门化学的科学。既然如此,则在尚不存在化学科学的时候,也就谈不上存在化学革命的对象,当然也就不存在化学革命了。况且,在波义耳时代为人们所公认的、独立的化学理论并不存在。化学主导理论尚未形成。他“并没有提出新理论去代替被摈弃的旧理论”,“他的化学反应理论基本上并不比他同时代人的理论先进”。那么根据化学革命的判据可知,波义耳把化学确立为科学也就显然不应属于化学革命的范畴。实际上,这只是使千百年来的化学前科学提升成为一门科学的重大事件,而不是一场化学主导理论产生转折性变革的化学革命。可以认为,这是符合化学发展历史实际的结论。 
      (2)不能把化学理论的综合视为化学革命。这就是说,道尔顿的原子论诞生和分子论的确立也不能认为是化学革命,而是一次化学理论的高度综合。当然,无疑它是化学理论发展中的一次巨大飞跃,使自拉瓦锡以来的化学革命成果达到了前所未有的高度。但从化学理论的演变过程来看,以原子论为基础的化学反应理论只是更加完善和系统了,化学理论本身并没有发生涉及化学的整体性转折。因此,还不能把原子论的建立看作是化学革命。而只是化学理论的一次飞跃或突破,是对物质结构理论进行的一次综合。此外,道尔顿的原子论一直处于毁誉参半的地位,并在很长的一段时期内没有成为化学主导理论。特别是当时由于原子是看不见、摸不着的物质实体,只能用抽象思维来把握,就使得从杜马宣称从化学中“开除原子”到奥斯特瓦尔德坚决否认原子的存在,使原子论经历了辛酸的发展过程。这种情况一直持续到20世纪初期,直到1910年出版的《大英百科全书》(第11版)中还认为,原子论可能只是一种会“被抛弃并被更能符合后来发现的假说所取代”的假说而已。因此,道尔顿原子论的建立也不能认为是化学主导理论产生转折性变革的化学革命。 
      三、两次化学革命的界定 
      化学革命在化学史上具有重要地位。作为化学发展的分期和断代标志,可使人们可以按以下四个阶段来认识化学历史:(1)古代至波义耳确立化学科学之前的化学史前时期;(2)波义耳确立化学科学至燃素说被推翻以前的化学古典时期;(3)拉瓦锡建立氧化说至原子结构理论建立以前的化学近代时期;(4)原子结构理论确立以后至今的化学现代时期。各个阶段中两个时期之间都发生过一次类化学革命或化学革命,其中化学革命为关节点。因此,这两次化学革命在化学史上意义重大。 
      1、第一次化学革命的界定 
      为什么许多化学史家和化学哲学家都认定拉瓦锡建立氧化说是一场化学革命?这是由于化学科学建立以后,第一个在化学领域中占统治地位的化学主导理论——燃素说受到化学实践和化学思维的双重作用而最终发生了化学理论的转折性变革。 
      燃素说是17和18世纪占统治地位的微粒哲学的化学思维同以高温燃烧反应为主的化学实践相结合的产物。当时,通过笛卡儿机械论哲学和微粒论哲学之间的科学论战,经伽桑狄复活的原子论为代表的微粒论哲学得到了欧洲科学界的广泛承认。特别是由于牛顿力学这一领头科学的成功,加上牛顿采用微粒论,所以在解释已知实验现象和事实时人们就纷纷引入微粒哲学的思维方法,并最终在化学领域走向燃素说。 
      燃素说从18世纪50年代开始得到了化学界的普遍承认,成为化学主导理论。法国化学家、蒙彼利埃医学院教授伽勃里尔·芬涅耳在《法国百科全书》中全面系统地阐述了燃素说,成为化学界的共识。后来,由于生产技术的发展和化学实验的深入,燃素说存在的问题充分暴露出来,在化学理论同化学实验事实产生矛盾的反常出现的同时,对燃素说的批判性反思也就开始了。 
      从1751年芬涅耳提出燃素具有“轻量”时开始,凯文迪什、马凯尔、包梅(Baume)和德莫沃等一大批化学家,先后对燃素说进行了修正和新的建构。他们的全部工作可以概括为是通过特设性假说来增加燃素说理论的解释能力。由于忽视了提高理论的预见性和客观检验性,他们对燃素理论的建构活动未能实现化学主导理论的转折。正像芬涅耳预言的那样,要想化学达到物理那样的革命,人们要期待着“新的帕拉塞斯”的出现。这个人就是罗朗·拉瓦锡。 
      拉瓦锡从两个方面开始了自己的化学革命历程。一是通过化学实验对原有的主导理论的核心部分进行了检验,二是对原有的化学主导理论进行了认真的反思。通过对化学反应的实体粒子的认识和推测,在批判地吸收燃素说实验成果基础上,建立了与燃素说本质相反的氧化学说,并通过化学教育和其它传播方式,最终实现了化学主导理论的转折性建构。从1772到1782年,拉瓦锡完成了化学理论的转折性建构,从18世纪末到19世纪初拉瓦锡的化学理论得到化学界的广泛承认,上升为化学主导理论。因为当时已知的所有化学反应几乎都同燃烧现象有关。化学发展离不开火。火是化学的研究手段,也是化学研究的对象,迫切需要从理论上做出解释。因此燃烧理论就成为整个化学的核心课题。相反,任何非化学主导理论,不论发生怎样的变化和变革都不会引起全局

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