物理和化学之间的差别在我犯下的各种错误中展露无遗。
比如,我很快就了解到假如我的物理运算最终归结为“4=28”这样一个等式时,并不意味着我发现了一些意义深远且不为人知的真理,相反,我只是犯了某种错误。
但这个错误没有什么害处,它只是一个存在于纸面上的错误。在物理学中,这样的小错误几乎不可避免地会导致尽管让人沮丧但却无害的数学废话。
化学就不同了。我在化学中犯的错误往往会制造大量的浓烟和火情,以及被强酸腐蚀的疼痛,它们留下的疤痕几十年都没有消退。
我父亲是根据他认识的两个人来描述物理和化学之间的差异的。这两个人从事的工作和它们最为接近。他所说的“物理学家”——实际上是数学家——是在集中营里向他解释如何解答那道数学难题来换取面包的那个人。
而那个他称为“化学家”的人是他在被驱逐到布痕瓦尔德集中营之前在犹太人地下党里认识的。
我父亲曾经加入过一个计划破坏通往他家乡琴斯托霍瓦的铁路的组织。这位化学家说他可以用一包安放在铁轨关键位置上的炸药来让火车出轨,但他必须得从犹太人居住区偷偷溜出去才能得到他需要的部分原材料,他坚持认为他可以通过行贿和盗窃来获取这些东西。这要跑好多次才能完成,但他执行最后一次任务时再没回来,此后也再没有听到过他的消息。
我父亲告诉我,那个物理学家是一个优雅、安静的人,他用他知道的最好的办法来躲避集中营里的恐怖:退回到他的思想世界中。
那位化学家拥有狂热梦想家和牛仔般的性格,他热衷于采取实际行动来正面对抗世界的混乱。我父亲断定那就是化学家和物理学家之间的区别。
这些话完全正确,和早期的物理学家不同的是,早期的化学家必须具备一定的血气之勇,因为他们的工作会发生意外爆炸,他们也有中毒的可能,因为他们经常品尝物质,通过味道来帮助他们识别这些物质。
早期的实验家中最著名的或许是瑞士药剂师和化学家卡尔·史基。史基是第一个制造出具有强腐蚀性和毒性的氯气还能活下来的化学家,比较神奇的是,他居然还能准确地描述出剧毒气体氰化氢的味道而没有被毒死。但在1786年,43岁的史基死于一种疑似急性汞中毒的疾病。
从更私人的层面上说,化学家和物理学之间的差别给我的感觉就像是我父亲和我之间的差别。因为在那个化学家消失以后,他和其他4个密谋者继续展开他们的计划,使用仅有的手工工具——“各种型号的螺丝刀”(他告诉我)——而不是炸药,试图拧松铁轨。他们的行动出了岔子,其中一个破坏分子恐慌起来,引起了附近纳粹党卫军军官的注意。结果,只有我父亲和另一个破坏分子成功逃脱了——他们躺在铁轨上面,一列长长的货运列车从他们上面开过去,这才没有被发现。从另一方面来讲,我很少会在外部世界采取任何有重要意义的实际行动,只会使用公式和纸来计算事情的后果。
物理和化学之间的差距反映出了这两个领域的渊源和文化。物理开始于泰勒斯、毕达哥拉斯和亚里士多德头脑中的理论亚里士多德头脑中的理论,而化学则诞生在商人的密室和炼金术士阴暗的小屋里。尽管这两个领域的从业者都受到纯粹的求知*的激励,但化学同时还扎根于实际——有时候是出于改善人们生活条件的渴望,有时候则出于贪婪。
化学具有一种高贵的品质,一种求知和征服物质的高贵品质,但它也一直具备获得巨大收益的潜力。
从某种意义上说,牛顿发现的三条运动定律是比较简单的,尽管它们掩藏在由摩擦力和空气阻力的迷雾以及重力的隐形外衣构成的普通表象之下。
然而,统治化学的定律和牛顿的三条运动普遍定律并不相似。它们要复杂得多,因为我们的世界给我们提供了一系列使人眼花缭乱的物质构成,化学科学必须逐步将它们全部厘清。
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任何一个革新家在走上金光大道之前都会钻进更多的死胡同
科技创新创造的新财富促进了学习和文化水平的提升
在科学发展史和普遍的人类思想中存在着一个阻碍进步的障碍
“并不是需要你有多聪明,而是要看你的交际范围有多广。”
丘成桐2021-10-22讲座回放:实验科学对理论科学的影响