化學中的“道”與“氣”

嵇天浩　陳婉筠

【摘 要】本文是一篇科普類文章，目的是將化學與道家思想聯系起來。通過對道家中的關鍵字“道”與“氣”的闡述，再與化學中部分內容相對應，得出“道”即為“波”，“氣”即為原子、離子或分子的結論。在文章中提出了“文-化學”的概念。

【關鍵詞】化學；道家；文-化學

化學是一門應用背景很強的基礎學科，是從微觀角度研究物質的組成、結構、性能及其變化規律和變化過程中能量關系的學科[1]，其核心內容是化學反應；而“道”與“氣”則是屬于道家的核心內容。道家與化學，一文一武，“文”是中國文化之精髓，“武”是中國經濟賴以發展之學科，似乎兩者之間很少有交集，聯系并不多，但其實則不然。

深入分析認識二者間的聯系，對我們以新視角審視兩個重要領域有一定程度的幫助，對我們從化學學科中走出來，進而學習道家思想有深層的啟發，對我們以中國文化為背景學習化學中的內容有促進作用。

本文將主要從道家思想中的精華和核心字“道”與“氣”談起，再延伸到化學中的部分內容，以期起到拋磚引玉的作用。

道家的“道”與“氣”是貫穿道家思想始終的兩個字，也是道教教義中最重要的兩個字。“道”是天地萬物的本原，是客觀世界的總規律，是萬事萬物產生的根源，是看不到摸不著的客觀存在；而“氣”是構成物質世界的基本元素，是生物，也包括人在內，與宇宙相通的共同的物質基礎。“氣”依“道”而行，是衍生萬物的內在物質。古人，尤其是老子和莊子，通過觀察物質世界，總結出客觀規律，給出了對宇宙萬物高度概括的兩個字。這兩個字對現代化學的認識也有一定的指導意義。

現代化學離不開原子和分子。古人并不知道元素周期表中的各種元素，也不知道原子和分子的概念，因為近一二百年的科技進步，才使得人們正確認識到事物的本質和規律，所以才有包括化學在內的各個學科的迅猛發展。可是，在科技快速發展并享受科技帶給我們紅利的同時，我們越來越忽視了科技的本身內涵和本質，那就是精神世界的慰籍。科技是為人的精神服務的，是讓人在與自然相處中體會到內心的寧靜和幸福。因此，人們有必要從科技進步中挖掘其精神內涵，而對于中國人來說，從這種進步中挖掘和發展道家思想是中國文化進步的表現，也是科技工作者心靈升華的展現。

本文作者是學化學出身，因而想從化學角度闡述其中的“道”與“氣”，力圖將化學與道學聯系起來，并進而加以引伸出去。為了理解清晰明白，需要先從物理上的“道”與“氣”講起。

由于“道”是本原和根源，化學中的“道”就不僅僅為其獨有，也應是物理、生物或其它學科的“道”。老子講“道生一，……，三生萬物”，又講“道可道，……非常名”[2]，將“道”看成是“無”和“有”的統一體。因此，“道”就如同數字“0”或物理上的“真空”。在物理上，許多著名物理學家已經詳細闡述“道”在物理上的重要性，例如，湯川秀樹、惠勒和卡普拉等人。卡普拉說過：可以產生一切的“道”與“氣”就像量子場[3]。場似乎是“道”，粒子似乎是“氣”。可場是怎么來的呢？當然是電磁波所產生的，當然電磁場也能產生電磁波，因此深入推之，“波”應該是“道”， “道”也應該是“波”。

對于人的肉眼，除了可見光以外，其它波長的波很難看見，但可以直接或間接地感知。在天地宇宙間無一處沒有波的存在，只有它才符合道的表述，只有它才是“無”和“有”的統一體。道家思想還說“元氣”就是“道”，那么從弦論角度看，“元氣”就是“能量線”[4]，而“能量線”則是“波”的基本單元，或稱之為“本波”，因此，“本波”就是“元氣”，也就是“道”。“本波”在能量作用下聚集，產生各種粒子，就是說“元氣”聚集成“氣”而生成物質，如同道家所說：“天地含氣生萬物”。

進一步推之，一切物質中的各種原子，其本原是“本波”，因能量聚集而成，為了穩定，需要存在電子和原子核這一對“陰陽”。它們之間的聯系是靠“波”，或者說是“道”。原子與原子間相互作用是靠電子，進而生成分子。電子是一種形式的“氣”，原子和分子是另外形式的“氣”。

經過前面的繁瑣敘述，為的是將“道”與“氣”應用在化學中，理解化學中的“道”與“氣”是什么東西。據作者所知，目前還沒有人如此詳細分析和描述。

基于前面的合理推理，我們明白，化學中的“道”與“氣”就是“波”與原子或分子，其中的化學反應，就是在“道”的作用下，“氣”的再組合過程，也就是說，在“波”的作用下，原子或分子的再組合過程就是化學反應。

在目前已知情況下，“波”就是電磁波，其波長范圍非常寬廣，而原子或分子的分開或組合所需要的電磁波波長范圍只是其中的一小部分，處在可見光的周圍。分子因這樣的電磁波而分開，也可以因這樣的電磁波而結合。在分子中原子間的相互作用是靠化學鍵連接，化學鍵是一種強相互作用力，該力實質上是電磁波的相互作用，因此說，“波”才是化學鍵的本質。

在一定條件下，化學反應通過原子或分子的再組合過程而發生，其中伴隨著能量的變化。實際上，這種能量是“波”的變化方式，在反應發生過程中，電磁波發生了變化，最終的結果是，在新的條件下，電磁波找到了適合它自己的新的存在形式。從電磁波角度觀察化學反應，是將物理與化學合理地聯系起來了，也是將變與不變聯系起來了。若從道家文化思想來看，是將“道”或“氣”與“波”或粒子結合起來，是將宏觀認識與微觀認識聯系起來，也是將人文與科技聯系起來了。

化學中的“道”與“氣”，是文化思想在化學中的滲透，重點是深刻理解道家思想和文化內涵，它不同于化學哲學和化學史，它是一種“文-化學”，主要是從化學的基礎知識和基本理論出發，認識成熟和先進的文化學。從道家思想出發，通過一系列詳盡而系統的分析，化學中的“道”和“氣”分別是電磁波和粒子，化學反應是電磁波和粒子在一定條件下的變化，其中的粒子可以是原子、離子或分子。

【參考文獻】

[1]浙江大學普通化學教研室編.普通化學[M].第五版，高等教育出版社.

[2]老子.道德經全書[M].第一版，中國華僑出版社.

[3]葛榮晉.道家文化與現代文明[M].第一版，中國人民大學出版社.

[4]大栗博司.超弦理論-探索時間，空間及宇宙的本原[M].第一版，人們郵電出版社.

[責任編輯：侯天宇]