物理化學中的哲學思想芻議
作者:西安醫(yī)學院藥學院 楊莉?qū)?
發(fā)布時間:2012-07-10 12:11:20 來源:陜西教育報刊社
[摘 要] 文章從自然科學專業(yè)授課教師研究和把握課程中哲學思想的必要性切入,論述了物理化學中的哲學思想,認為物理化學蘊含和體現(xiàn)著以普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展為總特征的唯物辯證法,同時也蘊含和體現(xiàn)著從實踐到理論、又從理論到實踐的辯證唯物論的認識論。
[關(guān)鍵詞] 物理化學 唯物辯證法 辯證唯物的認識論
認真研究和把握自然科學課程中的馬克思主義哲學思想,是高等院校自然科學專業(yè)授課教師從事教學的必然要求。這一方面是因為哲學是從包括自然科學在內(nèi)的各類科學中抽象和概括出來的關(guān)于客觀世界普遍規(guī)律的學問,自然科學各專業(yè)課不僅包含著極其豐富的哲學思想,而且是相關(guān)哲學思想在專業(yè)學科的具體外化;另一方面是因為,自然科學所內(nèi)涵的哲學思想為其各學科的發(fā)展、從而也為各門專業(yè)課的研究和教學,提供著正確的世界觀和方法論指導。不言而喻,各門自然科學專業(yè)課都是寓含馬克思主義世界觀和方法論的載體,馬克思主義哲學則是引領(lǐng)各門自然科學專業(yè)課教學的思想旗幟。各門專業(yè)課的成功教學,無一不是辯證唯物主義哲學與自然科學的完美結(jié)合。誰準確地把握了自然科學課程中的哲學思想,誰就獲得了從事相關(guān)教學的正確世界觀和方法論,從而也就掌握了教授學生領(lǐng)會和運用該課程科學原理、科學思想、科學品質(zhì)、科學精神、科學方法的鑰匙。
本文立足于近年來的教學實踐,就高校物理化學課程內(nèi)涵的哲學思想,談?wù)勛约旱膬牲c體會。
物理化學蘊涵和體現(xiàn)著以普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展為總特征的唯物辯證法
物理學和化學本來是自然科學領(lǐng)域本質(zhì)各異、區(qū)別明顯的兩大分支學科。但是,隨著人類實踐的進步和這兩大分支學科的深入發(fā)展,物理化學這門全新面貌的學科竟然脫穎而出。這種現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的?
馬克思主義唯物辯證法告訴我們,普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展是客觀世界存在的兩個總的基本特征,從而也是唯物辯證法的總特征[1]。物理化學學科,作為一門從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學現(xiàn)象的聯(lián)系入手來探索化學變化基本規(guī)律的科學,不僅蘊涵著以普遍聯(lián)系和永恒發(fā)展為總特征的唯物辯證法,而且它的形成和發(fā)展是唯物辯證法在自然科學領(lǐng)域的具體實踐體現(xiàn)。
物理化學是普遍聯(lián)系辯證思想的實踐體現(xiàn)。自然科學史顯示,物理學與化學雖曾有過約定俗成的明確分工,各司其職,但并非互不相干的孤立存在。相反,它們相輔相成,聯(lián)系普遍而緊密。在客觀世界,物質(zhì)的任何一種化學反應(yīng)總是伴隨著物理變化,任何一種物理運動也都會引起相應(yīng)化學元素的化合或分解。據(jù)此,“化學和物理合在一起,在自然科學中形成了一個軸心”。歷史上化學家和物理學家的研究總是在相互合作、彼此促進中進行的。許多科學家的研究兼及物理學和化學。每當化學家們對取得的實驗結(jié)果試圖作出解釋并提高為理論時,每當他們在研究中遇到難以逾越的障礙時,總是求助于當時的物理學成就,而且受益良多。自二十世紀以來,化學發(fā)展由于近代物理學的出現(xiàn)而如虎添翼,化學與物理學的交叉也越來越多。正是在這種情況下,經(jīng)過科學家們對物理學與化學之間普遍聯(lián)系的深入研究、把握和總結(jié),使物理化學作為一門聚合物理學和化學特點的獨立分支學科破土而出。顯而易見,物理化學是物質(zhì)的物理現(xiàn)象與化學現(xiàn)象相互制約和促進、從而也是物理學研究與化學研究彼此依賴和滲透的結(jié)晶??茖W史還表明, 物理化學的形成與進步也得益于數(shù)學基本理論與技術(shù)的支持,得益于物理學、化學與數(shù)學的相互作用[2]。毫無疑義,物理化學課蘊涵和體現(xiàn)著物質(zhì)世界普遍聯(lián)系的哲學思想。
物理化學也是永恒發(fā)展辯證思想的實踐體現(xiàn)。唯物辯證法所說的發(fā)展,不是指事物的循環(huán)往復、簡單重演,而是量變引起質(zhì)變,波浪式前進,螺旋式上升;不是單兵獨進,而是在與其他事物的廣泛聯(lián)系中變化;不是時進時停,而是永無止境的持續(xù)物質(zhì)運動。這種永恒發(fā)展,正是物理化學的存在形式。其突出表現(xiàn):一是突破,主要指探索新的科學規(guī)律,實現(xiàn)物理化學內(nèi)容的質(zhì)的升級。比如,從經(jīng)典的平衡態(tài)熱力學發(fā)展到非平衡熱力學,從宏觀反應(yīng)動力學發(fā)展到微觀的分子反應(yīng)動力學,從體相到表象,從靜態(tài)到動態(tài),從定性研究到定量研究,等等,這些都是探索物理化學規(guī)律成果的一個又一個飛躍,是物理化學內(nèi)容的波浪式、螺旋式質(zhì)變。二是融合,主要指各學科相互交叉,多學科共同研究,形成邊緣學科。比如,在對生命現(xiàn)象的解釋上,經(jīng)典平衡熱力學的結(jié)論與達爾文進化論是矛盾的,為了解決這一矛盾,現(xiàn)今的物理化學吸納或借助其他多種學科的研究成果和方法,創(chuàng)立了“耗散結(jié)構(gòu)”理論。[3] 這一理論將生命現(xiàn)象視為一種逆反熵增,指出在非平衡的開放條件下,通過體系內(nèi)部耗散能量的不可逆過程而產(chǎn)生或維持時空有序結(jié)構(gòu),而生物結(jié)構(gòu)就是這樣一種有序結(jié)構(gòu)——在空間性方面表現(xiàn)為方位排列的有序,時間性方面表現(xiàn)為周期變化的有序,二者體用一源,協(xié)同互補,不可分割。耗散結(jié)構(gòu)學說是物理化學理論的一個重大發(fā)現(xiàn),但它的意義同時也是哲學上的。它不僅蘊涵和體現(xiàn)著物理化學與生物學的融合,也蘊涵和體現(xiàn)著物理化學在與其他諸多學科的廣泛聯(lián)系和包容中持續(xù)發(fā)展的規(guī)律。從一定意義上說,物理化學的持續(xù)跨越進步,是蘊涵其內(nèi)的唯物辯證法的永恒發(fā)展思想的具體外化。
物理化學蘊涵和體現(xiàn)著辯證唯物論的認識論
毛澤東說:“實踐、認識、再實踐、再認識,這種形式,循環(huán)往復以至無窮,而實踐和認識之每一循環(huán)的內(nèi)容,都比較地進到了高一級的程度。這就是辯證唯物論的全部認識論,這就是辯證唯物論的知行統(tǒng)一觀?!盵4]仔細剖析物理化學的發(fā)展歷程就會發(fā)現(xiàn),同其他學科一樣,它是實踐與理論的統(tǒng)一體,蘊涵著“實踐—理論—實踐”這一螺旋式循環(huán)上升的辯證認識過程,是辯證唯物論的認識論的實踐體現(xiàn)。
首先,物理化學蘊涵和體現(xiàn)從實踐到理論的基礎(chǔ)認識過程。在物理化學研究中,一般情況下,人們總是根據(jù)已知的原理或定律先進行演繹推斷,做出某種設(shè)計,然后再進行探索性的實驗和觀察。有人將這種從理論到實踐、從一般到個別的演繹認識看作是物理化學研究的全過程,這是片面甚至本末倒置的。因為,作為演繹推理依據(jù)和出發(fā)點的已知原理或定律,并不是從天上掉下來或科學家頭腦中所固有的,而是研究者從人類長期大量經(jīng)驗事實和科學實驗中歸納推理得出來的。物理化學中的許多基礎(chǔ)性原理或定律,如物理化學中熱力學第一和第二定律,本身就是唯象理論,只能從人類長期大量經(jīng)驗事實中歸納產(chǎn)生,而無法從已知的原理演繹導出。迄今為止,在宏觀世界還沒有發(fā)現(xiàn)與之相矛盾的事實出現(xiàn),實踐驗證了它們的正確性。毋庸諱言,沒有大量經(jīng)驗事實,沒有大量科學實驗,不可能產(chǎn)生物理化學理論。任何一般性的物理化學命題,無論怎樣抽象或表面遠離個別經(jīng)驗事實,都無一列外地以實踐為源泉,以個別經(jīng)驗為基礎(chǔ)。實踐的觀點,這一辯證唯物論認識論的基本觀點,也是從事物理化學教研之第一觀點。從實踐到理論、從個別到一般的基礎(chǔ)認識過程蘊涵和體現(xiàn)于物理化學的研究實踐。
其次,物理化學蘊含和體現(xiàn)從理論到實踐的檢驗真理過程。物理化學的發(fā)展歷程昭示人們,它的原理或定律之所以是真理,不但在于它來自于大量科學實踐,更在于它創(chuàng)立后再返回到實踐中去接受檢驗和證實,在于它在接受檢驗中被實踐不斷地修正和完善。這突出地表現(xiàn)在化學動力學的發(fā)展上。1918 年,物理化學家路易斯在科學實驗的基礎(chǔ)上,運用當時已建立起來的氣體分子運動論來分析化學反應(yīng)的動力學過程,提出了碰撞理論,認為反應(yīng)物的分子通過簡單的碰撞而完成化學反應(yīng),只要能量足夠、取向合適,就可以發(fā)生反應(yīng)。但是,當碰撞理論返回并運用于實踐時,卻只能解釋實驗事實的一部分而不是全部,從而證明它的真理性是不完全的。為了克服這一理論的不足,20世紀30年代,物理化學家Eyring和Pelzer又經(jīng)過大量科學實驗,在碰撞理論基礎(chǔ)上提出了化學反應(yīng)的過渡態(tài)理論,認為反應(yīng)物的分子并不是通過簡單的碰撞直接發(fā)生反應(yīng)的,而是在分子相互接近的時候會首先形成舊化學鍵部分斷裂而新化學鍵部分生成、而且能量處于極大點的過渡狀態(tài),它極不穩(wěn)定,會馬上釋放能量并過渡到生成物,從而完成化學反應(yīng)。科學家們將這一理論投返于科學實踐接受檢驗,檢驗的結(jié)論是:過渡態(tài)理論是對碰撞理論的深化,它解釋了在碰撞理論中取向合適的碰撞為什么能量“足夠”就能夠發(fā)生反應(yīng),這個“足夠的能量”以活化能來定量衡量;但過渡態(tài)理論尚存在無法回答某些新問題的不足之處,還需要后人在實踐基礎(chǔ)上提出更新的理論去發(fā)展和完善??茖W的任務(wù)在于不斷地排除謬誤、獲得真理。而實踐是辨識謬誤、檢驗真理的唯一標準。物理化學發(fā)展的過程,就是在物理化學領(lǐng)域通過科學實踐不斷發(fā)現(xiàn)真理,又通過科學實踐不斷證實真理和發(fā)展真理的辯證過程。
參考文獻:
[1]王革,武育香,鄭慶林.馬克思主義哲學[M]北京:高等教育出版社,1990, 2.
[2]魏光,曾人杰,馬兆海,楊意泉,廖代偉.重新認識“物理化學”課程的戰(zhàn)略地位[J].高等理科教育, 2001,1: 21-24 .
[3]周秋蓉.對耗散結(jié)構(gòu)理論的思考[J].重慶師范大學學報(自然科學版),1995,2:20-23.
[4]毛澤東.實踐論,毛澤東選集第一卷[M]北京:人民出版社, 1991,282-298.


