二

其次，谈谈物理与化学之间分工的历史渊源。

化学与物理在自然科学中真是亲如手足的两个学科。在历史上她们

有时离得远些，有时又接近一些。但她们之间是有一种约定俗成的分工的。可以从一本使我和我的前辈得益非浅的物理化学教科书①中节录它开宗明义的两段话来说明这一点。

化学主要研究：（1）物质（substance）的组成和结构及其性能与组成和结构的关系；（2）物质的组成和结构变化（化学变化或化学反应） 以及伴随这些变化的效应。

物理学主要探讨：（1）物体与其组成无关的特征以及物质无需联系其组成和结构的一般性质；（2）并不改变其组成和结构的变化（物理变化）。

这样的分工看来是为当时两个学科的工作者所乐于接受的。化学家迷恋于追究物质的组成，而物理学家却人各有志地回避物质的组成；而且最后种瓜得瓜、种豆得豆。这样，整个 19 世纪，化学不仅成为科学的

物质结构理论的发源地，而且也是从中得益最多的领域。到 19 世纪末， 化学已经把物质的结构揭示到分子怎样由原子组成的层次，总结出元素周期律，并在通过化学反应来研究分子立体结构的过程中奠定了立体化学。

但揭开原子的内部结构就不可能是化学了。通过质点运动和波动这两种极限运动形式来反复研究声、热、光、电、磁等现象的物理学，从19 世纪末开始陆续发现了 X 射线、电子、光子和原子的核模型以及微粒的波性等，终于为发展以原子理论为主线的化学准备了新的实验手段和理论工具。从此化学的发展如虎添翼，而物理学也不再限于研究原来所谓的“物理变化”了。物理学虽然从此兵分两路，但都与化学结下不解之缘。她一方面揭开了原子核这个结构层次，（顺便在此提一下，像Ernest Rutherford、Otto Hahn 所得的诺贝尔奖都是化学奖）；另一方面，物理学开始在原子核外的结构层次上或原子和分子水平上与化学并肩进行研究工作。但化学家和物理学家即使在同一层次上工作，仍然会在做法上带上他们所受训练和专业背景的烙印。