三 化学实验是检验化学科学知识真理性的标准

通过化学实验获得的各种化学科学知识(包括化学科学事实、化学概念、定律和理论等)是否与化学科学对象相符合？是不是科学真理？这个问题，既

不能由化学科学对象来回答，也不能由化学科学知识本身来解决。那么，用什么标准去检验化学科学知识是不是科学真理呢？列宁说：“行动的结果是对主观认识的检验和真实存在着的客观性的标准。”①毛泽东也说：“判定认识或理论之是否真理，不是依主观上觉得如何而定，而是依靠客观上社会实践的结果如何而定。真理的标准只能是社会的实践。”②显然，实践是检验真理的唯一的客观标准。

生产实践和科学实验是检验科学认识真理性的标准。在科学实验从生产活动中分化出来以前，对科学知识真理性的检验只能依靠生产实践活动来进行。当科学实验分化出来之后，科学实验对检验科学认识的真理性就具有特殊的重要意义。在化学科学研究领域中，化学实验就成为检验化学科学认识真理性的客观标准(此外化学生产实践也是检验化学科学认识真理性的客观标准)。为什么化学实验能作为检验化学科学知识的客观标准呢？这是由化学实验本身所具有的下列性质决定的。

1. 化学实验具有客观性

化学实验所以具有客观性，首先是取决于构成化学实验的各要素都是客观的、可感知的，化学实验主体、化学实验对象以及化学实验的手段都是客观实在的。其次，化学实验具有客观性，还表现在化学实验的过程受客观规律的支配，化学实验所取得的结果是客观实在的。即化学实验标准的客观性， 在于化学实验产生的结果的客观性。化学实验的结果如何，并不取决于人的主观愿望。正如恩格斯指出的：“行动的目的是预期的，但是行动实际产生的结果并不是预期的，或者这种结果起初似乎还和预期的目的相符合，而到

① 列宁：列宁全集·第 38 卷，人民出版社 1959 年版，第 235 页。

② 毛泽东：毛泽东选集·第一卷，人民出版社 1958 年版，第 273 页。

了最后却完全不是预期的结果。”①如果人们的认识跟物质的客观规律性相符合，通过科学实验活动必然会得到人们预期的结果，转化为客观的实际事实， 否则，如果人们的认识与客观实际不相符合，通过科学实验活动，就不会达到人们预期的结果。所以，实验标准的客观性表现在，实验结果如何是不以人的主观意志为转移的客观事实。例如，1781 年，英国化学家普里斯特利(J.Priestley，1833—18O4)用电火花引爆氢气和空气的混合气体得到了露珠；同年英国化学家卡文迪许用不同比例的氢气与空气的混合物反复进行此项实验，确认这种露珠是纯净的水，实验表明氢是水的一种成分。卡文迪许又用纯氧(此时已发现了氧)代替空气进行实验，证明了氢和氧化合成水，且其体积比恰好是 2∶1。这些实验结果证明了水不是一种元素，水是氢和氧的化合物，而卡文迪许仍坚持水是一种元素的见解。1782 年法国化学家拉瓦锡重复了他们的实验，才明确提出，水不是元素，而是氢与氧的化合物，从而纠正了把水当成元素的错误概念。1800 年，英国化学家尼科尔森和卡里斯尔进行了水的电解实验，在两个电极上逸出的两种气体的量与氢跟氧化合成水时的体积比恰好相一致。经鉴定这两种气体正是氢气和氧气，这就进一步证实了水是氢与氧的化合物。又如，E.卢瑟福用α粒子轰击金属箔，原想用实验验证汤姆生的原子模型。如果原子真像汤姆生所想象的，负电子象“西瓜子”似的分布在均匀带正电的原子的“西瓜”之中，那么α粒子就可以穿透原子而通行无阻，但是尽管大部分α粒子穿透过去了，却有一小部分α粒子受排斥，出现“大角度”的散射，这就表明原子内存在强大的正电中心，实验事实迫使卢瑟福否定汤姆生的原子模型，而提出原子的核模型。

1. 化学实验具有普遍性

化学实验的普遍性，指的是任何一个具体的化学实验都包含着一般的、共同的、规律性的东西。恩格斯说：“我们知道：氯和氢在一定的压力和温度之下受到光的作用就会爆炸而化合成氯化氢；而且只要我们知道这一点， 我们也就知道：只要具备上述条件，这件事情随时随地都可以发生，至于是否发生过一次或者重复了一百万次，以及在天体上发生过，这都是无关紧要的。”①在化学实验中，只要某一化学反应的条件具备时，该反应将会随时随地都可以发生，这就是化学实验的普遍性。化学实验所以具有这一特点，这是因为，任何一个化学实验虽说都是在一定条件下进行的，都是个别的、相对的，但是，个别的东西中有一般的东西，相对的东西中有绝对的东西。所以，具体的化学实验中有普遍性的优点。化学实验的普遍性，一方面为我们认识物质的规律性提供了现实的可能性和途径，另一方面又为我们检验化学科学知识的普遍性减少了不必要的重复。因为，只要化学实验的条件没有改变，化学实验的结果也必然不会发生改变，至于发生过多少次都是无关紧要的。可见，化学实验的普遍性是化学科学知识的普遍性的来源，并且能够对化学科学知识的真理性做出确实可靠的检验。

1. 化学实验具有直接现实性

化学实验的直接现实性是相对于化学科学知识的间接现实性来说的。化学科学知识作为对物质及其规律性的正确反映，它具有普遍性，但它是人们头脑里的观念的东西。观念的东西只有通过实践才能转化为现实的东西。化

① 马克思、恩格斯：马克思恩格斯选集·第 4 卷，人民出版社 1972 年版，第 243 页。

① 马克思、恩格斯：马克思恩格斯选集·第 3 卷，人民出版社 1972 年版，第 554 页。

学实验就能把化学科学知识这种观念性的东西转化为直接现实的东西。马克思说过，“思想根本不能实现什么东西。为了实现思想，就要有使用实践力量的人。”可见，化学实验与化学科学知识相比，它是变革研究对象的感性物质活动，具有直接现实性。

辩证唯物主义的认识论认为，科学实践的直接现实性规定科学实践标准的绝对性。这对于化学实验这种特殊的实践形式来说也是适用的。化学实验同样是检验化学科学知识真理性的客观标准。这是因为，真理即主观符合于客观，思想与现实相一致。检验化学科学知识的真理性，就要求把主观和客观、思想和现实进行对照。要进行这种对照，唯一的办法就是把主观见之于客观。而化学实验正是能把主观的东西转化为客观的东西，能把思想的东西转化为现实的东西的现实活动过程。在这个转化过程中，化学实验主体用于指导化学实验的化学科学知识是否符合于客观实际，从实验结果是否达到了预期的目的来给以判定，即以实验的结果来检验化学科学知识的真理性。

在化学科学研究领域中或化学教学中，常需要对化学事实、假说和理论等进行真理性的检验。检验的方式一般分为：直接检验和间接检验两种。

直接检验是直接用观察或实验的方法来验证某化学事实是否存在，某假说是否正确。为此，首先要针对化学事实陈述或假说的内容设计化学实验， 然后通过化学实验进行观察，将所获得的感性材料与待检验的化学事实陈述或假设的内容直接相对照，如果实验的结果与待检验的事实或假说相符合， 那么，被检验的化学事实或假说一般来说就被证实了。例如，门捷列夫曾预言过一些未知元素的存在，并预言了它们可能具有的性质，门捷列夫的预言是否可靠？后来，通过化学实验发现了这些元素的存在，并证实了它们所具有的性质与预言的相符。这说明门捷列夫的预言是正确的。这种直接检验的结果是有说服力的，但是，必须指出，这种直接检验方式，在大多数场合是不适用的。因此，需要有另一种检验方式，这就是间接检验。

间接检验的对象有两种情况，一种情况是待检验的对象是化学事实陈述，但是由于时间空间等客观条件的限制，或由于技术条件的限制，不允许进行直接检验；另一种情况是待检验的是理论陈述，由它可以推演出许多的事实陈述，然后对所推演出的事实陈述进行实验检验，以达到间接地检验理论陈述的目的。在间接检验中，人们可以首先根据待检验的事实陈述、假说、理论演绎出可以直接检验的推断，然后设计出与推断相应的实验或观察，再通过实验来直接检验所做出的推断是否正确。例如，人们在显微镜下能观察到悬浮在液体中的小粒子在做不停的无规则运动，这就是我们熟知的布朗运动。分子本身的无规则运动(即热运动)是无法直接观察到的，但是我们能够在显微镜下清楚地观察到作为分子热运动必然结果的布朗运动。在这里，布朗运动的存在与否是可以直接检验的，而分子热运动的存在与否则是通过被观察的布朗运动，加以逻辑推理而间接检验的。

从上述分析可见，间接检验与直接检验密切相关，归根结底，两者都是以化学实验(或生产实践)作为检验化学科学知识真理性的客观标准。

应该指出，在实验条件下，往往把复杂的过程简单化，把实际的过程理想化。从实验中得到的材料和数据，决不能完全代替从复杂的生产中得到的大量材料。因此，我们强调化学实验的作用，并不排除化学生产实践是提供化学科学最丰富的感性材料的源泉，而是认为化学实验加深和扩大了这个源泉；也并不否认化学生产实践是检验化学科学真理性的客观标准，而是认为

化学实验凭借日益发展的先进科学技术和生产技术使这个标准更加精确化； 并不是否认化学生产实践是化学科学发展的最根本的动力，而是认为化学生产实践对化学科学发展的推动作用要通过化学科学实验的内部矛盾来实现； 并不是贬低生产的作用，而是把化学生产实践同化学科学实验互相结合、互相补充，在化学生产的基础上充分发挥化学科学实验的作用。