化學的前科學概念群
一、前科學概念群的形成
作為一門學問,化學是與人類曆史一樣悠久的。人們對自然界的構成、物質的性質和變化等問題的探究是淵遠流長的。
在自然哲學裏,對化學產生直接影響的有亞裏士多德的“四元素說”,赫拉克利特的“火”,留基伯和德謨克利特的“原子說”等。它們為化學框架的建立給出了一些重要的支點。“四元素說”作為煉金術士所依據的信條延續了上千年。此外,亞裏士多德提出的“化合”、“摻合”等概念也沿用甚久。在德謨克利特等人提出的原子概念的基礎上,盧克萊修對原子的形態、性質及其運動進了係統的闡述。
煉金術士們提出的一些名詞和符號,曾經在古代形成了一個龐大複雜的名稱體係,例如汞的名稱就達200多個。這就導致化學研究的神秘化和化學資料的人為的複雜化。16世紀,帕拉塞斯提出了“三要素”(鹽素、硫素和汞素)的概念,以解釋各種事物的化學變化現象。
總的來看,在16世紀中葉以前,化學經驗知識的積累是緩慢的。那時化學知識的特點是讓經驗材料迎合自然哲學的框架。自然哲學思想作為化學的早期思想基礎已有2000多年,大大阻礙了對化學運動本質的了解。
17世紀,原子說和微粒說逐漸複活,煉金術漸漸衰亡。英國化學家波義耳指出,自然界的所有物體都是由最簡單的物質——元素構成的。他於1661年在《懷疑派化學家》一書中,給出了第一個獨立的化學概念“元素”。但是,波義耳沒有能夠舉出適合這一定義的元素。況且,他的元素概念是以“微粒哲學”為基礎的。“微粒哲學”那種過於簡單的、機械的模型,不足以解釋紛紜複雜的化學現象。這樣波義耳等人使化學條理化的最初嚐試並沒有取得完全的成功。
通過對16世紀中葉以前的化學觀念及波義耳時期化學概念的曆史分析,可以看出,早期的這些化學觀念和概念隻是孤立地出現,概念之間沒有形成一定的邏輯關聯;還沒有出現明確的主導概念;這些概念沒有能夠形成一個嚴密的科學概念係統,並使化學從生產實踐和自然哲學中完全獨立出來。我們把這樣的概念聚集體稱為前科學概念群。
二、前科學概念群的特點
前科學概念群的概念對現象的解釋不過是為了符合人們的直觀認識,並且用猜測和思辨來彌補直觀材料的不足。因此反映同一客體的概念之間彼此無關。另一方麵,自然哲學術語被用來概括所有的自然現象,從而排除了各學科研究對象之間的差異性。總之,前科學概念的共同特征就是直觀性、思辨性和含糊性。
但是,應該看到,前科學概念群是前科學時期人類進行科學認識活動必不可少的手段,也是學科萌芽的基礎之一。