序
当我着手撰写本书时,我的唯一目的,就是更充分地扩充和解释我于1787 年4 月在科学院的公开会议上所宣读的论述改革和完善化学命名法的必要性的论文。而在忙于此项工作之时,我却领悟到,而且是比以前更好地领悟到,阿贝·德·孔狄亚克(AbbédeCondillac)在其《逻辑学》(Logic) 及其他一些著作中所述下列箴言的确当性。
我们只有通过言词之媒介进行思考。——语言是真正的分析方法。——代数在每一种表达中都以最简单、最确切和尽可能好的方式与其目的相适合,它同时也是一种语言和一种分析方法。——推理的艺术不过是一种整理得很好的语言而已。
这样以来,尽管我想到的仅仅只是制定一种命名法,尽管我自己打算的只不过是改进化学语言,但我却无可奈何,这部书自身逐渐变成一部论述化学基础的著作了。
将一门科学的命名法与该门科学本身分离开来是不可能的,这是因为物理科学的每一个分支都由三样东西构成:作为该门科学对象的系列事实,阐述这些事实的观念,以及表达这些观念的言词。如同同一枚印章的三个印迹一样,言词应当展现观念,而观念则应当是事实的写照。而且,由于观念依靠言词得以留存和交流,由此必然得出,不同时改进一门科学本身,我们就不能改进该门科学的语言;反之,不改进一门科学所属的语言或命名法,我们也不能改进该门科学。不论一门科学的事实多么可靠,不论我们形成的关于这些事实的观念多么合理,只要缺乏借以充分表达观念的言词,我们就只能向他人交流假的印象。
这部论著的第一部分将对上述言论的真实性,向那些留意研究本书的人们提供常见的证据。不过,由于在本书的处理上,我不得已采用了与业已出版的其他化学著作全然不同的排列顺序,解释一下我之所以这么做的动机, 还是适当的。
在探索进程中应当从已知事实进到未知事实,这是几何学乃至一切知识部门中的一条普遍公认的准则。在幼年时期,我们的观念出自我们的需求; 需求感唤起关于客体的观念,这客体使需求感得到满足。某种连续的观念秩序就这样由一系列感觉、观察和分析而产生,这些观念如此联系在一起,以致留心的观察者能够在某一点上追溯到人类知识总和的秩序和联系。
当我们开始研究任何科学时,我们就处于某种情境之中,重视该门科学,就象孩子一般;我们必须借以进步的过程恰恰与孩子们的观念形成中自然遵循的过程相同。在孩子身上,观念只是由某种感觉产生的结果;同样, 在开始研究一门物理科学的时候,除了必要的推断以及实验和观察的直接结果之外,我们不应当形成什么观念。再者,我们开始科学生涯之时的处境,
还没有一个孩子在获得最初的观念时的处境更为有利。对孩子来说,自然赋予他各种方法纠正他可能犯下的任何错误,以使他重视他周围的客体是有益还是有害。他的判断在每个场合下都被经验所矫正;需求与疼痛是由错误判断所产生的必然结果;满足与快悦则由正确判断引起。在这些感觉之中,我们不会不变得富于见识;而且,当需求和疼痛是某个相反举动的必然结果时,我们马上就学会了恰当地进行推理。
在各门科学的研究和实践中,情况就极为不同;我们形成的错误判断既不影响我们的生存,也不影响我们的幸福;而且我们不为任何物理必然性所迫去纠正它们。正相反,一直在真理范围之外游荡,并且与自负,与我们沉溺于其中的自信搅和在一起的想象,促使我们引出那些并非直接源于事实的各种结论;结果我们变得有几分爱好自欺。因此,在一般物理科学中,人们往往作出推测而不是形成结论,这一点就不足为奇了。这些代代相传的推测,由于权威们的支持而得到额外的份量,直至最后连天才人物都把它们当作基本真理来接受。
防止这类错误发生,以及纠正发生了的这类错误的唯一方法,就是尽可能充分地限制和简化我们的推理。这完全取决于我们自己,而忽视这一点便是我们错误的唯一根源。除了事实之外我们什么都不必相信:事实是自然界给我们提供的,不会诓骗我们。我们在一切情况下都应当让我们的推理受到实验的检验,而除了通过实验和观察的自然之路之外,探寻真理别无他途。因此,数学家们通过对资料的单纯整理获得问题的解,通过把他们的推理化为如此简单的步骤得出十分明显的结论,就是因为他们从来没有忽视引导他们的证据。
由于完全确信这些真理,我一直强使自己除了从已知到未知之外,决不任意前进,并将此作为一条定律;除了由观察和实验必然引出的直接结果之外,决不形成任何结论;并且始终整理事实以及由这些事实引出的结论,以这样一种秩序最易于使它们为开始从事化学研究的人们所完全理解。因此, 我只得违反讲课和化学论著的通常次序,这种次序总是假定基本的科学原理是已知的,可是在后续课程中对这些原理加以解释之前,竟不会料想到学生或读者们并不懂得这些原理。几乎在所有情况下,这些课程和化学论著都是由论述物质的元素和解释亲和力表开始的,而没有考虑到他们这么做一开始就必须把重要的化学现象放入视界之中:他们使用的术语尚未加定义,他们假定他们刚开始教的人理解科学。同样还应考虑到,在一门基本课程中只能学到极少的化学知识,这种课程简直不足以使人耳谙科学语言,眼熟仪器设备。没有三、四年恒心致志的努力,成为一位化学家几乎是不可能的。
这些不便之处与其说是这门学科的本性所带来的,不如说是教授它的方法所带来的;于是,为了避免它们,这就促使我对化学采用一种新的安排, 在我看来,这种安排与自然的秩序较为一致。不过我承认,在我努力避免此一种困难时,我发现自己却陷入了彼一类不同的困难之中,而其中的有些困
难是我所未能消除的;不过我相信,诸如此类的困难不是由我所采用的次序的本性所引起,而是某种不完善性的结果,化学还要在这种不完善之中艰难前进。这门科学还有许多断层,它们打断了事实的连续性,而且常常使这些事实彼此一致极为困难:它不象几何学基础那样具有完善科学的优点,完善科学的各个部分全都紧密相联:不过,化学的实际进步如此迅速,事实在现代学说指导下又安排得如此巧妙,以致我们有理由期待,甚至在我们这个时代就能见到它接近达到最完善的状态。
决不形成没有充分实验保证的结论,决不弥补缺乏的事实,我从未违背过的这条严格规律,禁止我把涉及亲和力的化学分支包括在本书之中,尽管这个分支也许是化学的各个部分之中最适合于化归为十分系统的部分。乔弗罗瓦(Geoffroy)、盖勒特(Gellert)、伯格曼(Bergman)、舍勒(Scheele)、德·莫维(de Morveau)、柯万(Kirwan)诸位先生以及许多其他人已经搜集了不少有关这门学科的特殊事实,这些事实唯一等待的就是恰当的安排;但是,仍然缺乏主要的资料,至少我们拥有的资料既没有充分加以界定, 又没有充分证明成为构筑十分重要的化学分支的基础。这门亲和力科学或有择吸引科学,相对于化学的其他分支所处的地位,与高等几何学或超验几何学相对于几何学的简单或基础部分所处的地位,是相同的;而我认为,使我以为我的绝大多数读者极容易理解的那些简单明了的基础知识,陷入化学科学的另一个非常有用和必要的分支中仍然存在的晦涩与困难之中,是不合适的。
也许,某种自负的情绪在我没有察觉到的情况下,可能已经给这些想法以额外的力量。德·莫维先生目前正忙于发表《方法全书》(Methodica Encyclopaedia)中的《亲和力》(Affinity)一目,我就更有理由谢绝再开始做他所从事的一项工作了。
在一部论述化学基础的著作中居然没有论述物质的组成或基本部分的专章,无疑是一件令人惊奇的事;不过,我将趁这个机会指出,把自然界的一切物体都归结为三种或四种元素的癖好出自于一种偏见,这种偏见已经从希腊哲学家那里传到我们这里。四元素说认为,四种元素通过比例的变化而构成自然界中一切已知物质,这种看法是一个纯粹的假说,是在实验哲学或化学的基本原理出现之前很久被人们设想出来的。当时,他们不掌握事实就构造体系;而我们已经搜集了事实,但当它们与我们的偏见不一致时,我们似乎决意要抛弃它们。这些人类哲学之父的权威至今仍然很有份量,并且我们有理由担心它还会对后代人施以沉重的压迫。
非常值得注意的是,尽管有一批哲学化学家曾赞成四元素说,但却没有一个人出于事实证据而不得不在他们的理论中承认有更多的元素。在文艺复兴之后从事著述的第一批化学家们认为,硫和盐是组成许多物质的基本物质;因此,他们认为存在六种元素,而不是四种。贝歇尔(Becher)假定存在三种土质,认为各种金属就是它们以不同比例化合而成的。施塔尔
(Stahl)对这个体系作了新的修正;而后来的化学家们则贸然作出了或设想出了一种类似性质的改变或增补。所有这些化学家都受他们生活于其中的那个时代的思潮的影响而弄昏了头,这种思潮满足于不加证明地作出断言; 或者起码认为证明的可能性极小,得不到现代哲学所要求的严格分析的支持。
在我看来,关于元素的数目和性质所能说的一切,全都限于一种形而上学性质的讨论。这个主题仅仅给我们提供了含糊的问题,我们可以用一千种不同的方式解决这些问题,而很可能又没有一种解答与自然相一致。因此, 关于这个主题我要补充的只是,如果我们所说的元素(elements)这个术语所表达的是组成物质的简单的不可分的原子的话,那么我们对它们可能一无所知;但是,如果我们用元素或者物体的要素(principles of bodies)这一术语来表达分析所能达到的终点这一观念,那么我们就必须承认,我们用任何手段分解物体所得到的物质都是元素。这并不是说,我们有资格断言, 那些我们认为是简单的物质,不可能是两种要素甚或更多要素结合而成,而是说,由于不能把这些要素分离开来,或者更确切地说,由于我们迄今尚未发现分离它们的手段,它们对于我们来说就相当于简单物质,而且在实验和观察证实它们处于结合状态之前,我们决不应当设想它们处于结合状态。
对化学观念进步的前述看法,自然适用于这些观念据以得到表达的言词。在德·莫维、贝托莱(Berthollet)、德·佛克罗伊(deFourcroy)诸位先生和我于 1787 年出版的关于化学命名法的著作的指导下,我已竭尽全力,用简单术语给简单物体命名,而且我自然得首先给这些物体命名。人们将会想起来,我们曾不得已保留了长期以来天下通称的物质名称,只在两种情况下我们不揣冒昧地作了改动;第一种情况是,新发现但尚无名称者,或者至少是虽被命名但时间不长且未获公众认可者;第二种情况是,无论已被古人还是近人所采纳,而在我们看来却明显地表达了错误观念的名称,这些名称把适用它们的物质与其他那些具有不同甚或相反性质的物质给混淆了。在这种情况下,我们毫不迟疑地代之以其他名称,这些名称的绝大多数都是从希腊语中借用来的。为表达这些物质最一般和最具特征的性质,我们力图用这样一种方式拟订名称:这种方式带有更多的优点,既帮助那些觉得记忆无意义的新词很困难的初学者,又使他们较早地习惯于认可没有不与某种确定的观念相联系的词。
对于那些由几种简单物质结合而成的物体,我们按这些简单物质的本性所决定的结合方式,给它们赋与新的名称;但是,由于二元化合物的数目已极为可观,因此我们能够避免混乱的唯一方法,就是给它们分类。按照正常的观念秩序,类或属的名称表达大量个体的共有之质:相反,种的名称则仅仅表达某些个体的特有之质。
人们可以想象,这些区别不仅是形而上学的,而且是由自然所确定的。阿贝·德·孔狄亚克说,
指给一个孩子看第一棵树,教他把它叫做树。他看到第二棵树就产生相同的观念, 并且给它赋予同样的名称。对第三和第四棵树,他也照样这么做,直到最后他原先用于个体的树这个词,开始被他用来作为类或属的名称这样一种抽象观念,包括了所有一般的 树。但是,当他认识到所有的树并非具有相同的效用,它们并非全都结出同样的水果时, 他就会立即学会用具体的、特定的名称去区分它们。
这是一切科学的逻辑,自然适用于化学。
例如,酸由两种物质大量构成,这两种物质我们认为是简单的;一种构成酸性,为一切酸所共有,类或属的名称应当根据这种物质来确定;另一种则为各种酸所特有,并且将一种酸与他种酸区别开来,种的名称要根据这种物质来确定。但是,绝大多数酸中,两种组成元素,即酸化要素及其酸化的东西,可以按不同比例存在,构成了一切可能的平衡点或饱和点。硫酸和亚硫酸(the sulphuricand the SulPhurous acids)的情况就是这样;我们通过改变特定名称的词尾来标明这同一种酸的两种不同状态。
经受了空气和火的共同作用的金属物质失去其金属光泽,重量增加,呈现出土状外观。在这种状态下,它们就与酸一样,由一种为所有金属所共有的要素和一种为各种金属所特有的要素结合而成。因此,我们按同样的方式,认为把它们归在取自共同要素的属名之下是适当的;为此目的,我们采用了氧化物这一术语;并且,我们用金属所隶属的特殊名称将它们彼此加以区分。
可燃物质在酸和金属氧化物中是一种特别或特殊的要素,但也能够成为许多物质的共同要素。长期以来,人们认为亚硫结合物是唯一属于这一种类的结合物。然而,现在我们从范德蒙特(Van-dermonde)、蒙日(Monge) 和贝托莱诸位先生的实验中得知,炭可以与铁,或许还可以与其他几种金属化合,而且从这种按比例的化合中,可以得到钢、石墨等。同样,我们从佩尔蒂埃(Pelletier)先生的实验中得知,磷可以与许多金属物质化合。我们已经把这些不同的结合物归在根据共同物质所确定的属名之下,并带上标明这种相似性的词尾,再用与各种物质相应的另一个名称一起来表示它们。
由三种简单物质结合而成的物体的命名仍然还有较大困难,这不仅仅在于它们的数目计算方面,尤其是因为我们不用更复杂的名称就不能表达其组成要素的本质。对于构成这一类的物体,譬如中性盐,我们就得考虑,第一, 它们全都共有的酸化要素;第二,构成特定酸的可酸化要素;第三,决定盐的特殊种的含盐碱、土碱或金属碱。这里,我们由这类个体全都共有的可酸化要素的名称推衍出每类盐的名称,并通过特定的含盐碱、土碱或金属碱的名称来区分每个种。
一种盐,尽管由同样三种要素结合而成,然而仅仅由于它们的比例不同,就可以处于三种不同的状态。假若我们一直采用的命名法没有表达出这
些不同的状态,那么它就有缺陷;我们主要通过改变一致适用于不同盐的相同状态的词尾,来达到这一点。
简言之,我们已经前进到了这样的程度,从一个单独的名称就可以立即知道是什么可燃物质参与化合;可燃物质是否与酸化要素化合,以什么比例化合;酸的状态怎样;它与什么碱结合;饱和是否精确;酸或碱是否过量。人们也许容易设想到,在某些情况下,不与既定习惯相脱离,而采用那
些看上去就显得粗俗和不规范的术语,就不可能达到这些不同目的。不过我认为,耳朵会很快习惯于新词,当这些新词与某个一般的、合理的体系相联系时尤为如此。而且,以前使用的名称,譬如阿尔加罗托粉(powder of α lgα roth) ① 、阿勒姆布罗斯② 盐(saltof αlembroth )、庞福利克斯
(pompholix)③、崩蚀性溃疡水(phαgαdenic w α-ter)、泻根矿(turbith minerαl)、铁丹(colcothαr)等等,既不规范又不常见。记住这些名称所适用的物质,需要多次练习,而且比记住它们所属的化合物的属要难得多。潮解酒石油(vil of t αrtαr perdeliquium)、矾油(vil of vitriol)、砒霜酪和锑酪(butter of αrsenic and ofαntimony)以及锌华(flowers of zinc)等名称就更不合适,因为它们暗含着错误观念:在整个矿物界, 尤其是金属类,并不存在诸如酪、油、华之类的东西;简言之,被冠上这些荒谬名称的物质简直就是极坏的毒药。
我们发表关于化学命名法的论著时,人们指责我们改变了大师们所讲的语言,这种语言是大师们以其权威性加以分辨的,并且已经留传给了我们。不过,那些为了这个缘故而指责我们的人却忘记了,正是伯格曼、马凯
(Macquer)本人激励我们进行这种改革的。博学的乌普萨拉大学教授伯格曼先生在去世前不久写给德·莫维先生的一封信中,吩咐他说,不要吝惜不适当的名称;那些博学的人总会学会,而且那些无知的人不久也会熟悉。
对于我要奉献给公众的这部基础更好的著作,人们也有异议,因为我没有考虑那些走在我前面的人的看法,没有考查他人的看法。这就使我没能公平地对待我的同行,尤其是外国化学家,虽然我本想公平地对待他们。不过, 我恳求读者考虑,假若我用一大堆语录塞满一部基础性的著作,假若任由我对科学史以及研究科学史的著作发表冗长的论述,那么,我必定就会忘记我原先所考虑的真正目的,而写出来的书初学者读起来必定极为厌烦。它不是科学史,也不是人类心智史,我们专注的是一部基础性论著:我们的唯一目
① 以 17 世纪意大利医生维托里奥·阿尔加罗托(Vittorio Algarotto)的姓氏命名,是由大量的水与三氯化锑作用生成,主要成份为氯氧化锑的一种成份可变的白色粉末,以前在医学上主要用于吐酒石的制备。—
—C
② 炼丹术士认为能溶解一切物质的万能溶剂,亦称“技艺钥”(Key of art)或“哲人盐”(salt of wisdom), 成份为复式氯化铵汞。——C
③ 亦称“锌华”(flowerofzinc),燃烧锌或焙烧锌矿石所形成的不纯的氧化锌。——C
的应当是自在不拘,清晰明白,并极其谨慎地防止一切可以分散学生注意力的东西进入视野;这是我们要不断提供的一条较为平坦的道路,因此,我们会尽力搬掉能够造成延误的一切障碍。各门科学就其本性而言,就呈现出足够多的困难,即使我们不给它们增加外来的困难。不过,除此之外,化学家们将容易察觉到,在本书的第一部分,除了我本人所做的实验,我很少利用其他任何实验:无论何时,如果我采用了贝托莱先生、德·拉普拉斯(de taPlace)先生和蒙日先生的实验与想法,或者一般地采用了他们那些与我本人的原则相同的原则,而又未言明的话,那么,这应归因于以下情况,即我们经常往来,彼此交流我们的思想、我们的观察以及我们的思维方式已经成为习惯,我们各自的见解已经为我们所共有,每个人要想知道哪个观点是他自己的往往很困难。
我就自己认为在安排证据和思想时必须遵循的秩序所发的这些议论,仅仅适用于本书第一部分。这是载有我所采纳的学说的总的要点的唯一一个部分,我希望赋予它一个十分基本的形式。
第二部分主要由中性盐命名表组成。我只对这些表作了些一般性的解释,其目的是指出获得不同种类已知酸的最简单过程。这一部分不包含可以算作是我自己的东西,仅仅提供了从不同作者的著作中选录出来的非常简单的一个概略。
在第三部分,我对与现代化学有关的所有操作作了详细描述。我很久以来一直认为非常需要这样一种工作,而且我确信它不会没有用处。实施实验的方法,尤其是实施现代化学实验的方法,尚不为人所共知,但却应当为人所共知;假若我在已经提交给科学院的学术论文中特别详细地叙述了我的实验操作的话,我本人对此就会有更好的理解,科学也许会更迅速地进步。这一部分所含内容的次序在我看来几乎是随意的;我所唯一注意到的,就是在构成它的每一章中,把那些彼此联系最为密切的操作归在一起。几乎不用说,这一部分不会是从其他任何著作中借用来的,在它所包含的主要项目中,除了我亲自做的实验之外,我没有得到任何东西的帮助。
我将逐字抄录阿贝·德·孔狄亚克的某些言论来结束这篇序言,我认为这些言论极为真实地描述了离我们现在不远的某个时期化学的状况。这些言论是就某门不同的学科所发表的;不过由于这个缘故,即使认为应用它们是恰当的,它们的说服力也就较弱了。
对于我们想知道的东西,我们不是应用观察,相反却愿意去想象它们。从一个站不住脚的推测到另一个站不住脚的推测,最后我们在一大堆错误中把自己给弄糊涂了。当 然,这些成为偏见的错误被当作原理来采纳,我们因此也就愈发糊涂了。我们用来进行推理的方法,同样也是荒谬的;我们滥用我们不理解的词,并且把这叫做推理的艺术。当毛病达到这个程度,错误因此而堆积起来时,只有一种疗法能使思维功能恢复到正常状态; 这就是忘掉我们所学的一切,追溯我们的思想渊源,沿着思想浮现的秩序前进,并象培根
(Bacon)所说的那样,重新构造人类理解的框架。
这种治疗随着我们认为自己更加博学而变得愈发困难。未必可以认为极为明白,极为精确,极有秩序地论述的科学著作必定为每一个人所理解吧?事实是,那些从未研究过任何东西的人,要比那些已做了大量研究。尤其要比那些写过大量著作的人理解得更好。
在第五章末,阿贝·德·孔狄亚克补充说,
不过,科学终究还是取得了进步,因为哲学家们已较为注意致力于进行观察,已沟通了他们在其观察中所使用的精确和准确的语言。在纠正他们的语言的过程中,他们也就能更好地进行推理。