物理的恩惠与化学的反哺

江玉安

上世纪八十年代前后。我国改革开放才刚刚启动。在学生中最风行的名言名句是“学好数理化。走遍天下都不怕”。

一直以来。物理教师与化学教师挂在嘴边的寒暄语总是“理化不分家”。我高三时的物理老师曾说，物理的内容太多。实在教不完。就匀一点内容充实化学。当时觉得很有意思。那时我还没有专业学习化学。谈不上抵触。到现在，我专业学习化学都三十年了。总算对上述说法有了充分认识。只不过。还是用物理的名词“作用力与反作用力”来比照物理与化学的关系才更贴切。那就是“物理的恩惠与化学的反哺”。

物理是成熟比较早的科学。物理理论与物理技术手段对化学的发展有着重大的促进作用。例如。借助电流。戴维用电解的方法发现了碱金属元素钾、钠和碱土金属镁、钙、钡：本生和基尔霍夫用光谱法从矿泉水中先后发现碱金属元素铯和铷。后来化学家又用光谱法发现了铊、铟、钪、镓、钐和钬等，稀有气体前5种元素也是借助光谱分析发现的：化学热力学、化学动力学、电化学、量子力学这些来源于物理的理论都是化学的基本理论。诺贝尔化学奖得主李远哲曾说：“化学的规律是有的。那就是量子力学。”

近代化学是从道尔顿原子理论开始的。但道尔顿原子理论中的原子是质地均匀、密度一致的球体。物理学家打开了原子的大门认识到原子由原子核和电子组成。并进一步认识到原子核由质子和中子组成。确定了核外电子的运动规律。现代原子理论。即用量子理论描述的电子运动规律的理论才是化学的根本理论。

物理对化学功莫大焉！物理学也是明星科学。普通大众所知晓的科学家大多是指物理学家，牛顿、爱因斯坦不说，哥白尼、伽利略、开普勒、法拉第、霍金都是物理学家。居里夫人这位最美丽的科学家是化学家。但同时也是物理学家。她首先获得的是诺贝尔物理学奖。华人获得诺贝尔物理奖的有李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦、高锟。获得化学奖的只有李远哲和钱永健。

最能代表化学对物理感恩与反哺的是化学家把诺贝尔化学奖授予物理学家卢瑟福。卢瑟福因为对元素蜕变以及放射化学的研究荣获1908年诺贝尔化学奖。有点意外的是，卢瑟福自嘲道：我今生最大的变化是由物理学家变成了化学家。他的另一句名言是：“科学只有物理一个学科。其他不过相当于集邮活动而已。”这可不是得了便宜卖乖。人家是实话实说。

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