化學(xué)假說(shuō)提出和成立的條件是什么
化學(xué)先生 / 2019-08-17
(1) 不矛盾性。
假說(shuō)應(yīng)盡可能同已確定的化學(xué)事實(shí)和化學(xué)原理不相矛盾，即應(yīng)該解釋它所論及的整個(gè)現(xiàn)象范圍。以雜化軌道假說(shuō)為例。它既承認(rèn)碳原子基態(tài)電子組態(tài)是1s22s22p2的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，又解釋了碳原子具有四個(gè)等效單鍵的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，因而與已確定的科學(xué)事實(shí)是吻合的。雜化軌道假說(shuō)在利用激發(fā)雜化、價(jià)態(tài)等概念解釋原子相互作用的成鍵過(guò)程時(shí),遵循價(jià)鍵理論關(guān)于電子配對(duì)和電子云最大重疊的原理,因而與已確定的科學(xué)原理一致，甚至可以認(rèn)為原子軌道 雜化是量子力學(xué)中態(tài)的疊加原理的邏輯延伸。應(yīng)當(dāng)指出，假說(shuō)與已知事實(shí)的矛盾,并非總是看作是假說(shuō)的不可靠性的標(biāo)志?；瘜W(xué)史上有過(guò)這樣的例子:為了確定假說(shuō)，需要重新審查事實(shí):問(wèn)題在于假說(shuō)通常破用來(lái)與已知事實(shí)相比較時(shí).后者卻可能是錯(cuò)誤的。當(dāng)門(mén)捷列夫提出元素周期律并闡明了當(dāng)時(shí)化學(xué)上已知的大多數(shù)事實(shí)都較好地符合這個(gè)規(guī)律時(shí)，正是這種情況。其表現(xiàn)之一是當(dāng)時(shí)若e知元素的原子量并不符合周期律，門(mén)捷列夫堅(jiān)值他提出的假說(shuō)的真理性他認(rèn)為事實(shí) 與規(guī)律之間的偏離應(yīng)當(dāng)由化學(xué)家在確定 原子量時(shí)的錯(cuò)誤中得到說(shuō)明。這表明需要對(duì)某些元素的原子量重新進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，這樣才能得出與周期律完全-致的結(jié)果。例如,鈾的原子量原來(lái)認(rèn)為等于120，周期律則要求是240，而重新測(cè)定值為238;鈹?shù)脑恿吭J(rèn)為是13, 周期律要求是9.重新測(cè)定值為9.0122.由此可見(jiàn)，假說(shuō)應(yīng)當(dāng)同準(zhǔn)確的和已經(jīng)很好地被檢驗(yàn)過(guò)的事實(shí)相符合而不矛盾。
(2) 可檢驗(yàn)性 。
假說(shuō)是對(duì)某一尚未直接觀察到的現(xiàn)象所作出的試探性的假定，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。若其結(jié)果不能由實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),就意味著假說(shuō)的不可檢驗(yàn)性,即，這種假說(shuō)的提出是不符合條件的s著相反的話,則該假說(shuō)的提出是符合要求的。例如,拉瓦錫提出的關(guān)于燃燒的氧化說(shuō),其四個(gè)斷定命題都具有可檢驗(yàn)性，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)的有限操作步驟對(duì)命題的真?zhèn)巫鞒雠袛唷?/span>
關(guān)于假說(shuō)的可檢驗(yàn)性問(wèn)題，還必須區(qū)分兩種不可檢驗(yàn)性,即技術(shù)上的不可檢驗(yàn)性和原則上的不可檢驗(yàn)性。前者指結(jié)果在科技發(fā)展的特定水平上不能檢驗(yàn),但在原則上是可檢驗(yàn)的。對(duì)于這種在特定時(shí)期實(shí)際上還不能檢驗(yàn)的假說(shuō)，不能輕易舍棄而要謹(jǐn)慎處置。例如:對(duì)于分子假說(shuō)，在其提出之初，在技術(shù)上還不能加以直接檢驗(yàn),但不能由此就將其否定。原則上的不可檢驗(yàn)的假說(shuō)，則是指假說(shuō)不能提供可以和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果。在這種情況下.應(yīng)避免或排除那種隨意的假定即使提出那些遠(yuǎn)離現(xiàn)實(shí)的作業(yè)假說(shuō)，也應(yīng)盡量避免使用沒(méi)有可檢驗(yàn)性的特設(shè)性的假定，以燃素說(shuō)為例，在斯塔爾看來(lái)，燃素不是確定的物理實(shí)體,而是一種不可直接感知的“元素”。以此為根據(jù)，為了說(shuō)明金屬緞燒逸出燃素反而重量增加的觀察事實(shí)，文耐爾(G, Venel,1723-1775)等燃素論者提出了一條不具有可檢驗(yàn)性的特設(shè)性假定;燃素和“靈氣”一樣,跟地心是相斥的，具有負(fù)重最(又稱(chēng)“輕量”)。四這種既與業(yè)已確定的物理學(xué)知識(shí)相違背,又沒(méi)有可檢驗(yàn)性的特設(shè)性假定，是燃素說(shuō)的一個(gè)致命弱點(diǎn)。 技術(shù)上不可檢驗(yàn)性,隨著科技的發(fā)展,能變?yōu)榧夹g(shù)上可檢驗(yàn);原則上不可檢臉，則是假說(shuō)的朝點(diǎn)。
(3)相容性。
假說(shuō)一般是由多個(gè)命題組成的知識(shí)體系，這些命題提出時(shí)應(yīng)在形式邏輯意義上彼此相容面不能彼此否定,即具有相容性。這種相容性，就是形式邏輯的不矛盾性或同一性。例如，道爾頓的原子假說(shuō)可以概括為三個(gè)在形式邏輯意義上不相互否定的命題,其一化學(xué)元素由非常微小的,不可再分的物質(zhì)粒子m原子組成,原子在所有化學(xué)變化中均保持自己的獨(dú)特性質(zhì)。其二,同一元素的所有原子各方面性質(zhì)，特別是重疊.都完全相間:不同的元素的原子重最不同。原子的重量是每一種元素的韓征性質(zhì):其三，有簡(jiǎn)單數(shù)值比的元素的原子相結(jié)合時(shí)，就發(fā)生化合。
值得指出的基。在這里。 不僅原子假說(shuō)的命題之間在形式邏輯意義上是互不不盾的。而且分子假說(shuō)也與道爾頓原子假說(shuō)存在著形式邏鋤上的一致性。 正如阿伏加德羅在1811年首篇關(guān)子分子假說(shuō)的論文中所強(qiáng)調(diào)的那樣,“總之，讀完這篇文章后就會(huì)唐識(shí)到，我們的結(jié)果和道爾頓的結(jié)果之間有很多相同點(diǎn)。我們都是從-般的原則出發(fā).而道爾頓僅僅被一些不全面的看法所束縛。 這種致性證明 了我們的假說(shuō)就是道爾頓休系，只不過(guò)我們是以它和蓋.目薩克所確立的事實(shí)之間的聯(lián)系出發(fā),補(bǔ)充了一些精確的方法而已, "P正因?yàn)榇嬖谶@種形式邏輯意義上的相容性,爾后人們才把兩者合稱(chēng)為原子一一分子論。
(4)簡(jiǎn)單性。
“假說(shuō)應(yīng)該簡(jiǎn)單,它不應(yīng)該有任何多余的、主觀的東西,亦不應(yīng)該有任何不按客體本來(lái)面貌去認(rèn)識(shí)客體的任意假定。"2這就嬰求假說(shuō)的陳述力求簡(jiǎn)單,明確和經(jīng)濟(jì)，以便人們能用最合理、最簡(jiǎn)單、最清楚的方式進(jìn)行思維,去解釋一定 對(duì)象領(lǐng)城內(nèi)所有已知的事實(shí)。同時(shí).簡(jiǎn)單性原則也有助于人們從同樣有價(jià)值的多種假說(shuō)中,選擇一個(gè)更簡(jiǎn)單、更明確、更經(jīng)濟(jì)地達(dá)到這一目的的假說(shuō)。道爾頓的原子假說(shuō)，所包括的若干命題是符合假說(shuō)應(yīng)具備簡(jiǎn)單性的實(shí)例。共振假說(shuō)也為我們提供了一個(gè)簡(jiǎn)單性的例證。共振假說(shuō)主要包括E方面的內(nèi)容:第一,以單電子鍵、三電子鍵作為一種新鍵型來(lái)描述NO.02之類(lèi)特殊分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),而這種鍵型又被看作兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間的共振:第二,把共價(jià)鍵(特別是不同原子之間的共價(jià)鍵)看作是純共價(jià)結(jié)構(gòu)和離子結(jié)構(gòu)之間的共振:第三把CO.苯之類(lèi)的分子描述成在價(jià)鍵分布不同的幾個(gè)結(jié)構(gòu)之間的共振。我們注意到，共振假說(shuō)盡管內(nèi)容豐富,但貫穿假說(shuō)的中心概念只有一個(gè)。即“結(jié)構(gòu)共振”.它生動(dòng)而又具體地體現(xiàn)了簡(jiǎn)單、明確的要求。
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