第6章 輕鬆學好化學(1)
從前麵的篇幅中我們可以了解到，化學對於我們這個世界有著何等重大的意義。那麼，尊敬的讀者在瀏覽了化學的世界之後，對於化學有沒有產生一點興趣呢？如果答案是完全沒有的話，那麼說明化學似乎並不適合您。畢竟，興趣是學習任何一門學問或者技術的基礎。不過這沒關係，在別的地方，另外的時候，您會找到自己的興趣所在，也許到頭來您會發現自己又站到了化學的門前，就像上麵提到過的格林尼亞。生活的轉折點往往出人意料地躲在前麵的彎角。
如果有的話，那麼，也許下麵的部分在您學習化學的過程中能夠對您有所裨益——其實，下麵的有些部分對於即使不打算學習化學的人士也會有所幫助，因此即使您對於化學沒有多少興趣，也無妨繼續讀完。
一、數學與邏輯
化學和任何一門自然科學一樣，都使用數學這個強有力的工具來為自己服務。有優秀數學基礎和技能的人無論在學習中還是在研究工作中都具有相當的優勢。尤其對於化學理論方麵的研究而言，數學是非常重要的。前麵提到的大物理化學家吉布斯，就是有著優秀的數學基礎，才能為物理化學建立一個完整的理論基礎。愛因斯坦也是因為有著優秀的數學能力，才能在分子論的基礎上對布朗運動作出定量的解釋。
不過，學數學其實更重要的目的並不僅僅是要掌握一門工具。因為學習數學有助於培養進行清晰的邏輯思維的能力，這點不僅對於化學的學習研究，對於其它自然科學乃至社會科學的學習研究都是有著重要意義的。古代希臘著名的柏拉圖學園的大門上方寫著：“不懂幾何學者勿入此門”，不是說要進學園者非研究幾何學不可， 而是認為完全不懂幾何學的人頭腦中不會有清晰的邏輯，因此不配進入這個希臘的最高學府學習研究。有一個清晰的邏輯頭腦，其實比掌握數學工具本身具有更重要的意義。
愛因斯坦在創立廣義相對論的時候，發現自己的數學能力不足。但是，這並沒有阻止他對於新理論的研究探索。在數學家格羅斯曼的幫助下，他用了三年時間，一邊學習張量分析這個必要的數學工具，一邊進行物理學的理論研究，最後成功地創立了廣義相對論。你看，發現工具使用得不趁手的時候再去學習如何使用工具也為時不晚呢。所以，學好數學盡管好處不少，但是除非你要投身數學研究，所以也不需要花太多的精力在學習數學上，隻要有了一個清晰的邏輯頭腦，掌握新的工具完全可以等到時候按照自己的需求來。
二、直覺
盡管廣義相對論的數學工具隻要有一定的基礎和努力，誰都可以掌握，但是廣義相對論本身卻是被人們稱為離開了愛因斯坦這一特定的人物就無法誕生的特殊理論。這當中的區別就在於，愛因斯坦有著優秀的科學直覺。在化學當中也是一樣。上麵我們已經看到，門捷列夫的元素周期表、凱庫勒的苯環結構等等都是因為發現者有著優秀的科學直覺，因此才能抓住一瞬間的靈感，向著正確的方向研究而取得的成就。
科學的直覺並不是從天上掉下來的，而是長期努力思考之後，人的大腦中對於一個問題已經有了深刻的理解，隻是還無法形成一個有組織的描述。這種情況下，雖然不能用有邏輯的語言給出問題的答案，但是隻要有了適當的機會，直覺就會指引研究者向著正確的方向前進。為了在科學領域取得成就，就有必要通過長期的思維訓練如作習題、思考問題等等來鍛煉自己的科學直覺。
三、直觀
人類的思維是物質世界的產物，也不可避免地受到物質世界的束縛。因此人們對於不直觀的抽象概念接受起來總是會比對於直觀的圖像來得困難。化學作為人們解釋世界的利器，更是要求能夠給人一個直觀的印象。所以，化學研究尤其重視給出清晰的直觀圖像來描述過程、現象。元素周期表、分子模型……都是這種能夠讓人們易於接受的直觀圖像。在化學課堂和課下的學習中，我們也可以有意識地利用各種直觀圖像，一方麵幫助學習，一方麵也可以為將來自己研究問題的時候能熟練給出直觀圖像作準備