化學思想改變了我們的什麼世界觀?
化學的思想是研究物質的組成、性質、結構與變化規律。我覺得這個思想是很玄的,可是我又無法找個具體的生活中的運用。可以舉個例子么,生活中的。
在我自己所知道的粗淺化學知識中,最讓我印象深刻的是——「平衡」。
勒夏特列原理,事物會向著減少改變的方向進行……
看到一切自然現象(考慮到題主問的是化學,所以我限制為了自然現象),都會去思考背後到底發生了什麼。或者說,這個世界變得可以解釋。(其實單純把化學從自然科學裡面挑出來,感覺挺難回答的。感覺化學和其它自然學科的區別就在於,化學更注重知其然,而知其所以然的可能就是物理之類的研究了。不過對於大多數人的科學水平來說,目前化學對三觀的重塑效果還是更顯著一點的吧。)
例子什麼的,隨手舉好了:
例一:為什麼鹽可以腌制蔬菜?為什麼水會被腌出來?糖可不可以?澱粉可不可以?
例二:為什麼旺旺雪餅裡面(以前那種)防腐劑可以用來防腐?為什麼加點水就可以發熱?為什麼把手塞進去會燙傷?
例三:石灰為什麼叫做石灰?為什麼加水會變熟?為什麼它塗在牆上幹掉之後就弄不下來了?
例四:為什麼紅酒放時間長了會變酸?為什麼白酒就沒事?為什麼啤酒晃一晃會有那麼多泡沫?
例五:為什麼燒菜的時候醋要遲一點放?為什麼醋一倒到熱鍋裡面氣味就那麼重?為什麼放鹽就聞不到鹹味?
例六:鬼火是什麼?啊對了,火又是什麼?太陽的光,螢火蟲的光,蠟燭的光,電燈的光,它們都有什麼區別嗎?我去碰一下螢火蟲會不會被燙到?
感覺大家已經看出來我舉得都是什麼例子了……沒什麼太高級的東西,重點就是:把經驗性的生活常識,給總結歸納找到背後的機理,並且通過對機理的分析,拓寬這些經驗的使用範圍。
進一步來說,化學作為一個經驗學科,它本身就是在塑造一種世界觀——一種相對而言更加正確的世界觀。
世界觀意思是「著眼世界之上」。這是德國知識論中所使用的語言,指的是一個「廣泛世界的觀念」。它指涉的是一種人類知覺的基礎架構。透過它,個體可以理解這個世界並且與它互動。
金木水火土,五行相生相剋,這就是一種世界觀。一種理解世界的架構。我看到了一塊鋼鐵,我把它歸為金。火克金,所以我相信把這塊鐵扔進火爐可以重新鍛造。
天地萬物都有和人體有著對應,這也是一種世界觀。我看到了黑色的芝麻,它是黑色的,所以我覺得它可以補腎,可以幫助頭髮生長;我又看到了白色的芝麻,於是它給我的印象是潤肺止咳。
這些,都是樸素的,經驗主義的世界觀。
而化學,也正是從這些基礎上發展而來的,更為完善而系統的一種世界觀。
我看到一塊不鏽鋼,我知道它是鐵和中等含量的碳組成,也許還有些其它金屬元素。碳可以增加鋼的硬度,於是我想要一塊軟一點的鋼,我便把這塊鋼繼續去煅燒,除去多餘的碳。
這也是一種世界觀。
避開劑量談毒性都是耍流氓。
多巴胺
一切都是多巴胺導致的
沒有愛情,沒有親情,沒有友情,沒有感情。。
化工中最佳條件是各個因素相互妥協的結果。
人生何嘗不是如此。
熵
不可逆的變化熵會增大
可逆的變化熵為零
熵最通俗的理解是事物的混亂程度
在現實生活中沒有可逆的條件,所以,熵是一定變大的
即是,我們存在的這個世界因為我們的存在每時每刻都不相同,那麼,我們何不享受這個瞬息萬變絕不雷同的可愛世界呢?
你問題說明中的第一句並不是很準確。自然界的物質形態有很多種。實物、場、暗物質、暗能量等都屬於物質的範疇,其中後兩者約佔整個宇宙的 96% 。我們日常所說的物質,嚴格地講應該叫實物――即由原子/分子構成的物質。場是傳遞相互作用的物質。顯然,化學是從原子、分子層面研究物質的組成、性質、結構與變化規律。它是以實物為主要研究對象的一門自然科學。由於宏觀實物的性能與用途主要由分子的理化性質所決定,因此化學能夠直接用於指導人類生產、生活所需的基本物質資源,提高生活質量。
勒夏特列原理(Le Chatelier"s principle):
如果改變可逆反應的條件(如濃度、壓強、溫度等),化學平衡就被破壞,並向減弱這種改變的方向移動 。如果你想增加反應物濃度,那麼整個自然就會來削弱這種改變,除非你加足夠大的量。自然是以維持其平衡存在的,有其自身的慣性,社會也是一樣的,你想要打破這種慣性,你想要從默默無聞變成大牛,進入上一個社會階層,要突破這個慣性,那麼你必須足夠努力,否則一切都會被打回原樣,這算是打破平衡所付出的的代價吧。當然物理裡面也有類似的楞次定理。
還有置換反應:A+BC=B+AC 你如果不夠強,你的C搞不好哪天跟人家A跑了。O.O。
2014年10月18日補充:
酸鹼理論體系:運動的認識規律。
酸鹼理論體系的發展是人類認知過程的絕佳體現。如何定義酸鹼,從一開始的酸味與澀味來區別,到後來的質子酸鹼理論,以及電子對-空軌道酸鹼理論(路易斯酸鹼理論),中間經歷了很多事情。比如說一開始認為酸中必然有氧,後來修正為酸中必然有氫,再後來酸的範圍拓廣了,氫也不是必須的元素了。很多東西比較無聊就不說了。總之呢,酸鹼體系的發展,從一個角度證明了人類的認知是不斷變化的,也就是運動著的。
氣體壓強和動態化學平衡:大量微觀行為的宏觀效果
氣體的壓強,實質上是無數分子對容器壁持續撞擊的總體效果。化學反應達到平衡,並不是反應體系說不再進行任何變化,而是由於正向反應與逆向反應的速度相等,勢均力敵而已。從這之中可以歸納出來,體系的總體狀態,實質上是由每一個微小的單位決定的。
熵和信息:混亂與秩序。
熵,就是一個體系的混亂度。一個體系可能存在的情況越多,則其熵越大。比如,同樣是一億個水分子,如果它們處在氣態,則每個分子能活動的範圍非常大,系統整體的狀態比較多,於是熵比較大。而如果處於液態或者固態,則會活動受限,系統狀態數比較少,熵比較小。可以想見,熵越大,則系統越混亂。所以熵又被稱為混亂度。
那麼信息是什麼呢?根據法國物理化學家香農的描述,信息就是確定性的增加。比如說,11位手機號碼只給出四個尾號的話,理論上有10^7種可能性。如果我們知道,所有的手機號開頭都是1,那麼可能的號碼就降低到了一百萬種。如果我們知道,所有的手機號的第二位都是358(當然也可能有別的,就是舉個例子而已),那麼可能的號碼就降到了三十萬個。所以說,信息就是確定性的增加。
顯然,信息是一種負熵。如果系統被足夠多的信息確定,那麼系統的可能性就只有一種,熵就是零。
化學反應活化能:想反應,必需有能量。
化學反應活化能,是指化合物從一般狀態變為可以反應的相對高能狀態所需要的能量。有的反應活化能很低,有的很高。一般來說,活化能越高,則反應速度越慢。
從這個化學反應活化能,能聯想到很多東西,我就不補充了,大家可以自行思考。
混沌及非線性熱力學:人類認知的邊界。
熱力學目前處在第三階段,即非線性熱力學階段,物理量之間的關係無法用簡單線性關係式表達。熱力學到了這個程度,已經發現很多現象的規律很奇特,處在沒有任何規律的完全混亂,與嚴格遵守一定規律的秩序之間。這種規律的狀態被稱為混沌。一般來說,規律混沌的體系,往往有宏觀的邊界,卻沒有微觀的一般規律。好吧我承認這部分我也不是很懂。總之,我覺得這是人類認知的邊界。假如真的有創造了一切的造物主,那麼我想,這就是他給我們設下的不可能翻越的藩籬。
熱力學函數:力與阻礙。
這是熱力學總結出來的一個大致的一般規律。任何一個過程想要發生,必需要有推動力。而且任何過程,也必然會有或大或小的阻力。在不同的狀態下,動力是不同的,阻力是可能不同的。想要讓過程最大程度地進行到底,我們可以改變系統所處的狀態來實現這一點,或者設計多個過程來實現。
然而更重要的是,通過熱力學計算,我們可以發現,有些過程就是無法實現,即使是我們再怎麼變換過程的具體途徑,改變系統的狀態,都是不可能的。認識到這一點,是非常重要的。
就拿簡單的NO和O2反應生成NO2的例子吧。我們在標況下把NO和O2通到一個封閉容器中。從化學反應微觀角度而言,一個指定的NO分子和指定的O2分子反應是發生在他們恰巧相碰撞的前提下,也就是說在一定概率下兩個分子相遇並反應,我們可以說這兩個分子發生反應是偶然的。從宏觀來講,在標況下,NO和O2混合後反應生成NO2是必然的,就算上述指定的NO沒有碰到指定O2分子反應,它也會碰到其他的O2分子反應。當然,總有些NO分子,可能永遠不會碰到O2反應,孤單的一直做布朗運動到永遠。這告訴我,生活中的必然都是由無數個偶然堆積而成的。進而,我得出,生活中無論遇到或失去什麼人,得到或失去什麼事物,都不要太過歡喜或者悲傷,這些都是你生命中的偶然事件,過完一輩子然後死掉才是必然的。
PS:(你們完全可以把NO看成男人,O2看成女人,NO2看成家庭。)
幾天前,曾經回答了一個問題:適合新手入門的物理化學的專業書? - 松鼠會老孫的回答;其中建議題主可以寫一寫熵的話題。
好了,回到這個話題,首先,化學思想是指什麼?一個建立在觀察和實驗基礎上的學科,思想是很空洞的,比如我觀察到金屬鈉在空氣中燃燒,這個事實我認為是鈉在劇烈氧化,那麼我們就可以設計相應的實驗來證明我的想法,在證明之前,氧化說是個假說,證明之後就是個結論,與思想一說扯不上關係。
回頭再來說熵,熵是混亂度,按照定義就是將各種狀態加起來取一個對數,是一個統計學數字,但是在化學裡卻也是有著具體的意義,比如一瓶氮氣和一瓶氧氣,它們氣壓一樣,如果用個管連起來,它們居然也會混合起來,氣壓一樣,它們混合的動力來自何處?這就是熵的作用。
之所以鼓勵那個題目里的題主往這方面寫,就是因為在化學以外,熵還有著很多社會學意義。用化學裡的術語指導化學稱不上什麼思想,只是理論,是要用實驗去證實或者證偽的;但把化學裡的術語擴展到社會學,並用來解釋社會問題,這可以稱之為思想。更直白一點,在化學裡,熵可以用來進行計算,可以用來判斷狀態的變化方向,但在社會中,卻只能作為類比的對象,比如企業運營成本越來越高,可以類比為熵在增大,但誰能證明?
所以說,把化學術語運用到生活中當成指導思想,並不需要一定理解它們在化學中的意義,關鍵還是自己怎麼看,同樣的反應對於不同人的感覺是不同的,有些人看到的是化學反應是一種變化因為產生了新物質,但也有人看到的是化學反應中那些不變的東西比如元素和質量,但誰都沒錯。
玄的不是化學本身,而是人。
化學(chemistry),chem is try,化學教會了我們去大膽嘗試!
穩定的往往是更好的(更佔優勢的)。
熵 平衡 自組裝被文學理論家們腦洞了
我自己喜歡「親電是攻 親核是受」(原創,不是什麼世界觀)本科的時候,系裡有一句略文藝的話:化和萬物,學成天下
我覺得這就夠了
當初作為一個渣遊戲的中二(真是中二)學生,決定學化學的初始想法就是:這個世界上沒有拿著法杖的法師和鍊金術師,但是化學家,他們就是這個世界上的法師
化學知識至少可以很容易打敗很多謠言。比如說有人說水裡含有礦物質對人引用好,其實你只要知道你飲用水要的是h2o這個東西,而與其他的無關。
關於熵。
曾一直以為民主政治是人類社會的優解,但是學了物化以後突然想到,其實民主就是人類社會的熵增,是自發過程而不是最優過程。其好處是控制了政權治理要求與人民自身要求衝突帶來的成本而已。
能做到這一點的,即使非民主政權,也是進步的。同理,即使民主政權,如果做不到這一點,也是落後的。我就不提,Sn1和Sn2兩種反應機理在戀愛中的應用了&>_&>
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