三 化学实验是化学科学认识从一级上升到另一级的环节

化学科学认识是认识主体对认识客体的一种能动的反映。由于作为化学认识客体的物质对象是一个无限复杂的包含各种因素，各种矛盾的统一体， 具有无限的层次性和无穷的属性，并且处于永恒的运动、变化和发展之中。而就化学认识主体的认识能力和可能性来说，化学认识主体能够认识无限发展着的物质客体。即对于具有无限认识能力的认识主体，没有不可能被认识的东西，即使现在没有认识，将来也会随着科学技术的进步，成为可被认识的对象。但是，就每一个具体的人来说，由于受着客观物质及其本质的暴露程度的限制，受着社会历史条件、实验物质手段和设备等客观条件的限制， 以及受着个人的知识、经验水平、科学研究能力和思想方法等主观条件的限制，对物质的认识，特别是对物质的本质和规律的认识又总是有限的。所以，

① 舒炜光主编：自然辩证法原理，吉林人民出版社 1984 年版，第 194 页。

① 李祖扬编著：科学认识论简明教程，南开大学出版社 1992 年版，第 81 页。

认识主体的这种无限的认识能力，只有通过完全有限地思维着的个人才能实现。由于这两方面的原因，化学科学认识主体对化学科学认识客体的反映、认识，不可能一次完成，只能是通过人类世世代代无限发展的认识过程，一步一步地不断接近的、逐渐加深的无限过程。比如，人类对物质结构的认识就是如此。在古代，人们就已经开始探讨物质结构的问题。公元前 5 世纪， 古希腊哲学家德谟克利特根据他对周围自然界的观察提出了朴素的原子论， 认为万物是由少数几种极小的不可分割的微粒构成的，它把这种微粒叫“原子”，由于只是凭观察和臆测提出这一概念，因此原子概念是含糊不清的， 在当时的条件下无法用实验方法加以证实。1803 年，英国科学家道尔顿提出原子学说。1811 年，意大利化学家阿佛加德罗提出分子假说。1879 年，英国物理学家汤姆生从研究阴极射线本身出发，发现了电子，认为原子可分，曾在 19O4 年提出过一种原子模型，认为原子是一个均匀分布着正电荷的粒子， 在这种粒子中嵌着许多电子，并且正好中和了正电荷，所以整个原子是电中性的。1911 年，英国物理学家 E.卢瑟福在α粒子散射实验的基础上，提出了原子的带核模型。1919 年，E.卢瑟福用α粒子轰击氮原子时，发现了质子。1932 年，英国物理学家查德威克(J．Chad-wick，1891—1974)发现了中子。中子发现后，德国物理学家海森伯格(W.Heisenberg，1901—1976)和前苏联科学家伊凡宁柯(Иваненко，1904—)提出了原子核的中子-质子模型，解决了质子-电子模型的一些不足。从古代的朴素的原子论到现代的原子核结构理论，标志着人类对物质结构认识发展的几个阶段。每后一阶段比之前一阶段对物质结构的认识都前进到一个新的高度，达到了一个更高的水平。这种科学认识上从一种水平发展到另一新水平，无不依赖于实验。如果没有道尔顿和法国化学家盖·吕萨克等科学家对气体的多次实验观察，道尔顿和阿佛加德罗就不能提出原子-分子论，古代模糊的原子概念就不能上升为科学理论；如果没有英国化学家法拉第和汤姆生等科学家的气体放电实验， 没有 X 射线实验和放射性元素的发现，人们就不能对原子的认识达到更深层次；如果没有 E.卢瑟福和查德威克等科学家的一系列的碰撞实验，也就无法认识原子核的结构。人类认识物质结构的历史以及化学史上的大量事实都充分说明，化学实验是化学科学认识、化学理论进步上升和发展的必要环节。