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       巴舍拉曾經宣稱，化學正在演變成一門事實越來越少而作用越來越多的科學，但是他沒有考慮到儀器技術的全部虛擬性潛力，化學家們可以通過先進儀器深入考察物質實體的微觀結構。威廉·布拉格（William Bragg）在1910年代發(fā)明的X－射線衍射技術為探索隱藏的原子和分子的結構世界打開了一扇窗口。利用這個技術，現在有可能“看到”或者說至少能推演出物質的微觀結構，以及在某些可測量的物質宏觀性質與其微觀結構之間建立聯系。但是，這種能夠觸及物質微觀構成的技術創(chuàng)新也沒有宣布元素說的終結或者說化學的滅亡。

       1939年，喬治斯·尚普蒂耶（Georges Chompe－tier）曾表示，因為新原子理論及亞原子粒子的出現，元素周期表已被有效二次發(fā)明。用他的話說：“原子理論現在已經成為化學理論和實驗的最牢固的基石……在我們闡明關于原子結構的想法后，元素周期性分類的意義更加重大了。”尚普蒂耶表示，可以將變革進一步推進，從原子核中結合的質子數和中子數的角度來重新定義元素，在新的周期表中為每個“同位素”安排它們自己的位置。除了提議圍繞原子物理學中的發(fā)現對元素周期表進行重新定位之外，尚普蒂耶從未表示也許有可能從物理學推演出化學，由此可以看出兩門學科未來將是一種協(xié)作關系而非統(tǒng)治征服的關系。

       已經強調因引入物理化學學科與方法而誘發(fā)的化學演化?；瘜W家不能把自己從這些發(fā)展中隔離出來而僅僅滿足于操作和描述化學反應?；瘜W家不能有效利用以前的成功，除非他可以吸收物理學家的學科規(guī)范或者同意與物理學家合作。化學向物理化學的演化是過去20年間化學最大的特色。

       微觀結構和宏觀性質之間的關系形成了固態(tài)物理學的中軸，它深刻改變了所有化學家對固體物質的研究方法。今天，他們配置了一系列儀器來說明宏觀實體在原子水平的組織結構，這些儀器有中子衍射儀、紅外光諧儀、同步加速器、電子顯微鏡和核磁共振等，甚至還有掃描隧穿顯微鏡。因此，固體化學會持續(xù)朝著材料科學方向定位，材料化學研究的是材料的性質，或者越來越多的是構想材料的性質，從而可以開發(fā)出適合于某些特定應用的一些材料。從這個角度看，化學家可以把元素周期表視作一個秩序井然的工具箱。表中每欄好比一個抽屜，每個元素提供某種性質的網絡。一族元素可以提供一系列的導電性能很好的離子金屬，可以與另一族元素的氧化物一起做成電池。其他族的元素可以提供半導體，例如，素可以供應一系列添加劑以制成各種顏色的熒光燈。元素周期表可以看作是允許訪問的有序倉庫或者一個目錄表，從中化學家可以采購基礎元素以建造新的功能材料。這自然是化學家米歇爾·普沙（Michel Pouchard）所描述的化學印象：

       化學家基本上屬于物質的建造師和石匠：他的標尺是納米級的，他的磚塊是門捷列夫元素周期表中上百個元素，他的水泥是元素的價電子。

       如此一來，元素的概念一方面得到了自身證明，另一方面又被重新定義為工程技術所需的”磚塊”。

       在20世紀，元素的這種重塑產生了矛盾性的局面。盡管沒有明確聲明，但當他們都會提及元素周期表并把它置于現代化學中心位置的時候，似乎已經說明，化學界的所有成員已經接受了元素這個概念。然而盡管如此，他們日常使用的元素概念至少是不清晰的，甚至是完全矛盾的。所以，如果化學家把元素視為試劑或者儀器，那么他們完成任務后似乎便可以把門捷列夫的抽象元素概念擱置一邊。諷刺的是，元素概念的純粹性在化學教育中得到保留。那些被引薦進入化學學科的學生們接受到的是嚴格抽象意義上的元素概念，而一個更加實用的萬能解釋是屬于富有經驗的化學家們享有的特權?？傊馗拍畹牟煌褂镁蜁聿煌奈C。如果把元素概念當作化學的基礎概念，就必須以哲學的嚴謹性來對待，而如果把元素概念視為實踐型科學家的研究工具，那么這個概念就可以根據工作需要隨意使用。這種截然不同的對待方法反映在化學界內部就是導致緊張局面，化學家們不僅關心元素的概念而且也關心對元素周期表本身的解釋。然而盡管存在上述緊張局面，元素的概念在化學神殿中仍然占據特別重要的位置，門捷列夫本人曾毫不謙虛地評價他自己的工作：

       康德認為“在宇宙中有兩件東西值得人類飲佩和尊數：我們內心的道德律和我們頭頂的星空宇宙”。進一步探索元素本質之后，我們需要增加第三件事物，即“我們周圍無處不在的元素”，其依據是，如果沒有這些元素，我們甚至不能形成任何關于星空宇宙的想法，而且原子的概念掲示了元素的個體奇特性、個體的無限重復以及它們對和諧自然秩序的臣服。

       但是，康德的道德律、牛頓定律和元素周期表之間存在根本性差別。只有元素周期表沒有對如何詮釋它給予任何限制，從而使它成為一個開放的、可以有多種解讀的周期表。也許正是元素周期表的多重意義才賦予了它非凡的生命力。的確，隨著時間推移，基于以后的發(fā)現而發(fā)展起來的眾多解釋中沒有任何一個可以成功超越門捷列夫在闡釋周期表時所使用的高度抽象的元素概念。

       此時，我們想起了化學和物理學之間的對立關系這種刻板印象，在人們印象中，化學是具體、刻板的實用主義，而物理學是抽象的唯心主義。然而，我們想強調的一點是，沒有抽象過程的幫助，化學就不能發(fā)展出自身的一般規(guī)律。所以，化學元素仍然是一種“物質的抽象”，不能被還原成圍繞它的某些概念。

       “物質的抽象”有兩層含義。第一方面，元素是抽象的，它是從展現化學作用的特定局部背景中分離出重要相關特性所得到的能動的結果。不存在每個細節(jié)都完全相同的兩個化學反應，但是不論是否有儀器的協(xié)助，一系列類似反應的突出特征可以通過富有經驗的化學家的感官知覺抽象出來。但是，在建造元素周期體系的解釋性結構體系時涉及到了另外的比較不具體的抽象形式。宏觀化學性質取決于一個不可見的因果要素（原子序數或者原子量表示的亞原子結構），這個要素可以通過理論構建推測出來，這種觀點代表著另一種重要形式的抽象。從這方面看，化學元素接近于數學抽象。因此，元素成為一種建造工具，可以建造一個隱藏的、比所有個體的、局部的、可觀察化學變化更加基礎的系列。這種抽象使得化學家們能夠描述看似混亂的雜多現象世界的秩序。

       門捷列夫元素概念的最偉大的價值在于它構建相關系列的能力。化學元素是有效分割的抽象實體，這些抽象實體通過元素周期體系代表的網絡關系而與現實世界發(fā)生關聯。這種“抽象－具體”關系是由元素在周期表中的位置表明的，反過來，這種關系也形成了元素周期表可以多元解讀的基礎。