物理的恩惠與化學(xué)的反哺

江玉安

上世紀(jì)八十年代前后。我國改革開放才剛剛啟動。在學(xué)生中最風(fēng)行的名言名句是“學(xué)好數(shù)理化。走遍天下都不怕”。

一直以來。物理教師與化學(xué)教師掛在嘴邊的寒暄語總是“理化不分家”。我高三時的物理老師曾說，物理的內(nèi)容太多。實在教不完。就勻一點內(nèi)容充實化學(xué)。當(dāng)時覺得很有意思。那時我還沒有專業(yè)學(xué)習(xí)化學(xué)。談不上抵觸。到現(xiàn)在，我專業(yè)學(xué)習(xí)化學(xué)都三十年了?？偹銓ι鲜稣f法有了充分認(rèn)識。只不過。還是用物理的名詞“作用力與反作用力”來比照物理與化學(xué)的關(guān)系才更貼切。那就是“物理的恩惠與化學(xué)的反哺”。

物理是成熟比較早的科學(xué)。物理理論與物理技術(shù)手段對化學(xué)的發(fā)展有著重大的促進(jìn)作用。例如。借助電流。戴維用電解的方法發(fā)現(xiàn)了堿金屬元素鉀、鈉和堿土金屬鎂、鈣、鋇：本生和基爾霍夫用光譜法從礦泉水中先后發(fā)現(xiàn)堿金屬元素銫和銣。后來化學(xué)家又用光譜法發(fā)現(xiàn)了鉈、銦、鈧、鎵、釤和鈥等，稀有氣體前5種元素也是借助光譜分析發(fā)現(xiàn)的：化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、量子力學(xué)這些來源于物理的理論都是化學(xué)的基本理論。諾貝爾化學(xué)獎得主李遠(yuǎn)哲曾說：“化學(xué)的規(guī)律是有的。那就是量子力學(xué)?！?/p>

近代化學(xué)是從道爾頓原子理論開始的。但道爾頓原子理論中的原子是質(zhì)地均勻、密度一致的球體。物理學(xué)家打開了原子的大門認(rèn)識到原子由原子核和電子組成。并進(jìn)一步認(rèn)識到原子核由質(zhì)子和中子組成。確定了核外電子的運動規(guī)律?，F(xiàn)代原子理論。即用量子理論描述的電子運動規(guī)律的理論才是化學(xué)的根本理論。

物理對化學(xué)功莫大焉！物理學(xué)也是明星科學(xué)。普通大眾所知曉的科學(xué)家大多是指物理學(xué)家，牛頓、愛因斯坦不說，哥白尼、伽利略、開普勒、法拉第、霍金都是物理學(xué)家。居里夫人這位最美麗的科學(xué)家是化學(xué)家。但同時也是物理學(xué)家。她首先獲得的是諾貝爾物理學(xué)獎。華人獲得諾貝爾物理獎的有李政道、楊振寧、丁肇中、朱棣文、崔琦、高錕。獲得化學(xué)獎的只有李遠(yuǎn)哲和錢永健。

最能代表化學(xué)對物理感恩與反哺的是化學(xué)家把諾貝爾化學(xué)獎授予物理學(xué)家盧瑟福。盧瑟福因為對元素蛻變以及放射化學(xué)的研究榮獲1908年諾貝爾化學(xué)獎。有點意外的是，盧瑟福自嘲道：我今生最大的變化是由物理學(xué)家變成了化學(xué)家。他的另一句名言是：“科學(xué)只有物理一個學(xué)科。其他不過相當(dāng)于集郵活動而已。”這可不是得了便宜賣乖。人家是實話實說。

責(zé)任編輯 彭德利