序 言

萨默塞特，莫姆（somerset Maugham）所著《遭天谴的人们》（The Vessel of Wrath）一书的开篇一直使我很陶醉。我坐在书斋里，翻阅着“扬子江引水人”一节，对潮汐表和航行方向渐渐有了真实感。当意识到树木、屋顶以至民众是书中故事的主题时，在我的想象中那些等高线和图表消失了，出现的是美丽的幻景，因此，我愿你能陪伴我，以元素周期表为规范的航行图， 在化学领域里做一次想象中的旅行。但在我们心目中，应把这一周期表视为有人生活的国家——一个周期表王国，就像我们降落在地面上见到的一般。我们要飞越王国的大地，看一看起伏的丘陵、山脉、峡谷和平原。我们要登上陆地，步行于广阔的草原之间及湖泊周围。我们还要到地下勘查，去发现隐伏的构造，即控制和支配着王国的机理，因为那里是需要理性认识的地方。

无论在原理上或实践中，周期表都可被认为是化学中最重要的概念。它是学生们日常所必需的，它为专业人员提供新的研究途径，并为整个化学变化过程规划出简明条理。它清楚地证明这样的事实，即化学元素并不是一堆无规则的东西，而是彼此间存在着诸多关系，显示出种种趋势，一族一族地处在一起的。了解周期表对于每一位希望认识世界并弄清世界是怎样由化学的基本结构单元——化学元素所构成的人来说非常重要。任何试图以科学家的眼光来熟悉世界的人都应该认识周期表的全貌，因为它是科学修养的一部分。

我把周期表描述成在一个想象中的国家旅行的指南，将各种元素比拟成不同的领地。这一王国有其地貌：各种元素以特有的方式互相排列，由它们可产生出各种各样的东西，就像大草原上能长出谷物和湖中能生长鱼类。王国也有历史。实际上它有三方面的历史：我们几乎像发现陆地那样发现了元素；像绘制世界地图一样，画出王国的地图，其中元素的相对位置具有非常重要的意义；元素还有它们自己的宇宙历史，这可以追溯到星球。

周期王国也有管理部门，有控制各种元素特性的规律，支配元素的行为变化以及确定它们所能形成的联合体。这一行政职能是从原子以及构成原子的电子和核子的特性中发现的。

我不想臆断原先的化学知识，我只要求你根据具体存在的实物运用你的想象力，理解书中地理学方式的类比。我们将一起飞行，穿越山山水水，在合适的地方登陆。这样，我们会发现一个富饶的王国，现实世界就是它的一个表现形式。

我要感谢杰里·菜昂斯（Jerry Lyons），他为本书担任编辑并提出一些有益的建议。

1995 年 1 月于牛津