0.1　人類實踐與物理化學

“道可道，非恒道；名可名，非恒名”（老子^［1］《道德經》）。學習到底是“痛苦”還是“幸福”？不同的人有不同的回答，在應試教育下回答“痛苦”的學生比例并不小。到底為了什么而學習？不同的人會有不同的回答：為了升學、為了學知識、為了生活、為了立足社會、為了孝敬父母、為了報效國家、為了祖國、為了人類、為了地球等等；學習到底是為了獲得什么呢？為獲得金錢、權利、榮譽、社會地位？似乎這些答案都不令人滿意。“你是風（瘋）兒我是沙（傻），纏纏綿綿繞（走）天涯”，難道人生就是“糊里糊涂地過日子”？一句經典——“大學之道，在明明德”（孔子^［2］《禮記·大學》），為我們指明了學習的目的——“在明明德”，其核心在于“德”，其本源內涵在于“一心直行”——（會意字解析）。

［1］老子（約公元前571年—公元前471年），字伯陽，謚號聃，又稱李耳，是中國偉大的哲學家和思想家，被道教尊為教祖。老子著有五千言的《老子》一書，又名《道德經》，包含大量樸素辯證法觀點。

［2］孔子（公元前551年—公元前479年），名丘，字仲尼，中國春秋末期的大思想家、大教育家、政治理論家，儒家學派的創始人。

“德”從何來？正如“道德”一詞，“德”從“道”來，只有真正學到“道”才會得心應手地從“德”。那么“道”又要求我們怎么做呢？仍然可以從“道”的會意字中找到答案——首走（）。這意味著找到客觀規律的途徑首先在于行動、在于大腦思考。正如《大學》章句——“大學之道，在明明德，在親民，在止于至善”（《禮記·大學》），努力學習的道理在于通過各種實踐活動，弘揚光明正大的道德，追求事物的完美境界。這經典名句告訴了我們學習的方法在于實踐，同時由于對完美目標的無限追求，需要我們不斷開拓創新，認識、利用并完善規律，做符合客觀規律的事情（德從道）。

“道”又從何來？“載物”而“厚德”，從“物”中得“道”而行“德”，故“道”從“物”來。各種各樣的“物”都是以不同的現象展現自身行為顯示自身的性質。在人類長期生產實踐過程中，人們通過對“物”的認識，把握“物”的運行規律，從而達到運用“物”駕馭“物”的目的。如何從“物”中得“道”？一句古語回答了這個問題——“物有本末，事有終始。知所先后，則近道矣”。

中國偉大的哲學家、思想家老子^［1］曰：道可道（事物的規律可以通過我們的努力來獲得；“道”為客觀規律，具有“獨立不改，周行而不殆”的永恒意義），非恒道（規律是變化的，啟發我們要根據條件來使用規律）。集中國古代智慧的《易經》是對“道”運行規律的高度概括，其中周文王^［3］為此做出了杰出的貢獻。可見從“物”中得到“道”是件非常艱難的事情，其艱難的程度可以從“物”的會意字中得到——，需要我們付出汗水和努力才有可能駕馭好客觀事物。

［3］周文王（公元前1152—公元前1056），姓姬名昌，華夏族（后漢族）人，西周奠基者；是很有作為的創業主，勤治政、拓疆域、施仁德、遭囚禁、賢者弼、創周禮、演周易、戰犬戎、益子孫等。

如何得到事物的規律呢？“物格而后知至”（孔子《禮記·大學》），通過“格物”實現“致知”是學習的基本途徑。自然科學的長期發展已經證明，一切現象是物質結構的宏觀反應，可以從其微觀結構上找到答案。利用現代科學技術，解析事物的微觀世界，有利于我們更清晰地認識宏觀世界的現象，正是在這一點上，化學就是一門非常好的“格物致知”的自然科學，其中作為化學基礎課程之一的《物理化學》是一門集物理與化學的思維、技術及方法的理論學科，可以說是“載物”而“厚德”，利于“傳道”的自然科學范例，廣義上講，《物理化學》是一門“格物致知、載物厚德”的科學。

人類對事物的認識往往是從簡單到復雜、從復雜到簡單，認識事物的發展規律同樣如此。自然規律直接來自于客觀的物質世界；在客觀物質世界中，非生物比生物更具有穩定性，生物源于非生物又高于非生物。從認識事物的次序上講，認識世界的“格物”首先應該從非生物的認識開始，從非生物界獲得的規律或許對生物領域和社會領域規律的認識有幫助或啟發。帶著由非生物體系規律能否用于生物體系乃至社會體系的想法，本課程編排多采用“左講右練、左講右思”的方式，按照經典《物理化學》不同主題來介紹相關的知識，學習人類從對非生物體系尤其是化學體系的認識規律；思考性的題目放在頁面右側，希望讀者能從化學體系規律中獲得人類意識形態范疇的人生啟迪，達到“傳承文明、開拓創新、塑造靈魂”的目標。雖然本教材的內容不能覆蓋所有的領域，但所涉及的主題也會對讀者未涉及的領域提供理論參考與指導——當你迷茫時研讀《物理化學》內容，領悟自然科學中蘊含的哲學思想，結合中國文化經典，會有利于你找到正確的人生奮斗方向。

人類所面臨的自然世界的各種現象往往發生的是物理變化或化學變化；物理和化學是人類文明的重要承載之一，能夠從原子、分子層面認識自然、理解自然。用物理與化學相結合的方法來認識自然界的事物，將是對自然事物最好的“格物窮理”方法。這種從研究物理現象和化學現象之間的相互聯系入手，根據物理學的原理，用物理、化學的實驗方法，研究自然事物的性質和行為，探求自然事物現象尤其是化學現象最一般規律的理論學科，在當今自然科學中稱為物理化學，這里稱為狹義物理化學或經典物理化學（通常不特別指明時即為物理化學），是格物致知的學科范例。

當今物理化學在維持系統科學中占據重要地位，已經成為一門相對成熟而且系統的學科。《自然辯證法》告訴我們：“宏觀現象是微觀結構的反映，事物規律是微觀結構規律的集中表現形式”，基于此，生命物質是由非生命物質組成的，非生命物質的規律應該是大部分適合于生命體系。將經典物理化學的理論運用于整個自然界甚至意識形態領域，這里稱為廣義物理化學，基于此，也稱為格物致德學。本教材是從經典物理化學對物質的認識入手，學習狹義物理化學不同主題的同時，來進一步定性乃至定量地認識自然和社會全部規律的廣義物理化學思想（體現在頁面右側部分思考題的內容），以期在傳承狹義物理化學知識的同時，有利于培養學生的科學素養、人文素養、創新意識和發散思維等品質。

在廣義物理化學研究方面，先輩們為我們指明了方向和方法。儒家給出“明明德、親民、止于至善”，道家給出“道可道，非恒道，名可名，非恒名”，具有文化源頭水平的《周易》^［4］用“陰”和“陽”來闡明事物變化規律，堪稱是世界文化經典。其中《易經》成書最早，雖然其文字內容隨時代演變不易被讀懂，但其所蘊含的深刻內涵未必是當今所認識的《周易學》，其辯證思維方法非常值得當代人學習，是廣義物理化學的重要思維方法之一。

［4］《周易》成書于戰國時期，但表達的是周代形成的天命思想，是一部中國古哲學書籍。易的主要意思是變化，周易以高度抽象的六十四卦的形式表征普遍存在的雙邊關系中可能發生的各種各樣的變化。周易分為易經和易傳兩個方面，“天人合一，天人感應”是易經的核心理論，是建立在陰陽二元論基礎上對事物運行規律加以論證和描述的書籍，其對于天地萬物進行性狀歸類，天干地支五行論，在對客觀世界的變化做出解釋時，使用了“乾坤”、“陰陽”、“剛柔”等范疇和命題。《周易》是中國傳統思想文化中自然哲學與倫理實踐的根源，對中國文化產生了巨大的影響，是中華民族智慧與文化的結晶，被譽為“群經之首，大道之源”。在古代是帝王之學，政治家、軍事家、商家的必修之術。《周易》涵蓋萬有，綱紀群倫，是中國傳統文化的杰出代表；廣大精微，包羅萬象，是中華文明的源頭活水。