化學(xué)假說的驗(yàn)證
化學(xué)先生 / 2019-08-17
一般來說，驗(yàn)證化學(xué)假說有兩條基本途 徑或稱“兩重驗(yàn)證”:一是實(shí)踐驗(yàn)證，二是邏輯驗(yàn)證。對(duì)于上述第種方式和第 二種方式提出和形成的假說，可以用已有的化學(xué)理論邏輯來驗(yàn)證但即 使被證實(shí)，也還要看它能否經(jīng)得起實(shí)踐的驗(yàn)證。 至于按第三種方式提出和形成的假說，鑒于它立足于全新的觀念，一般不能用已有的理論邏輯作為標(biāo)準(zhǔn)來險(xiǎn)證，只能以實(shí)踐來驗(yàn)證。
就具體實(shí)施對(duì)假說的驗(yàn)證來說，可以歸結(jié)為兩種情況:肯定性驗(yàn)證和否定性驗(yàn)證。
對(duì)假說的否定性驗(yàn)證，運(yùn)用邏輯學(xué)中的否定后件推理，可以使得對(duì)假說的否定性驗(yàn)證簡(jiǎn)單易行。因?yàn)檫@種推理保證了全稱陳述能為單稱陳述所否證。如果用:表示全稱陳述用p表示由演繹出的單稱陳述,則否定后件推理可以表示為:
〔 (t∩p,～p〕∩～t
舉例來說,在承認(rèn)燃素 是有重量的物理實(shí)體的前提下，我們可以從"一切燃繞過程都可以歸結(jié)為燃素的吸收或釋放”這一.全稱陳述(t)，演繹出“鐵的煅燒是鐵釋放燃素的過程”這一單稱陳述(p)?？疾靝.鐵釋放燃素變?yōu)榛以?鐵一燃素=灰渣)，燃燒后應(yīng)該減重。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是鐵燃燒后增重(~ p)。據(jù)此得知，把-切燃燒過程歸結(jié)為燃素的吸收或釋放是錯(cuò)誤的(~t)。這樣,燃素說就得到了否定性的驗(yàn)證。
關(guān)于對(duì)假說的肯定 性驗(yàn)證，傳統(tǒng)邏輯學(xué)認(rèn)為，對(duì)假說的肯定性驗(yàn)證有三種方法:
(1)假說所論及的潛在根據(jù).隨著時(shí)間的推穆變得可以通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn).現(xiàn)代物理學(xué)和化學(xué)對(duì)原子假說及分子假說的肯定性驗(yàn)證就是一個(gè)例證。⑵在同-研究領(lǐng)域內(nèi)并 存的多個(gè)假說中，除-個(gè)外都得到了 否定性的驗(yàn)證，則剩下的這-假說是可以接受的?？煞Q此法為“排除法”或“逆證法”。
(3)從某些更普遍的原理中推演出被檢驗(yàn)的假說。這種方法可稱為對(duì)假說的理論證明。在道爾頓的原子理論建立以后，當(dāng)量定律、定組成定律、倍比定律等描述性假說就成為其推論.因而可認(rèn)為這些描述性假說獲得了理論證明。同理，蓋斯定律作為假說的提出盡管早于能量守恒原理。但只是在熱力學(xué)理論建立并從中推演出蓋斯定律以后才最終獲得了理論證明。
對(duì)于這三種肯定性的驗(yàn)證方法需要進(jìn)行如下說明:
第一，若要吸收 上述傳統(tǒng)邏輯學(xué)對(duì)化學(xué)假說作肯定性驗(yàn)證的研究成果，應(yīng)該以接受以下觀點(diǎn)為前提，該觀點(diǎn)為:“假說是一個(gè)正在發(fā)展中的體 系，能證明其真理性的不是個(gè)別觀察，而是一整套的實(shí)踐成果。 同時(shí)，假說轉(zhuǎn)化為可靠理論的決定性因素乃是對(duì)作為其基礎(chǔ)的原理作出實(shí)踐證明。”四即用判決性實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假說。
第二，對(duì)化學(xué)假說的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)既有絕對(duì)性的一 面，也有相對(duì)性的一面，在上述三種方法中，前兩者都涉及實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。服然化學(xué)史業(yè)已表明，絕對(duì)的“判決性實(shí)驗(yàn)”不復(fù)存在，但這只不過表明了實(shí)驗(yàn)的作用具有相對(duì)性，而不能成為否認(rèn)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)假說的根據(jù)，具休來說，所謂絕對(duì)性，其主要表現(xiàn)是在定條件下，實(shí)驗(yàn)對(duì)假說中被檢驗(yàn)的命題能提供“是”或“否”的明確回答，所謂相對(duì)性，其主要表現(xiàn)是在于實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)不是孤立地進(jìn)行的，它受定省景知識(shí)的影響和局限。例如，面對(duì)金屬煆燒后增重這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)，當(dāng)背景知識(shí)是“燃素是精靈”時(shí)，燃素說并不被否證:而當(dāng)背景知識(shí)是“燃家是物理實(shí)體“時(shí)，燃素說就被否證了。由此可見，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，在對(duì)假說進(jìn)行驗(yàn)證之前或驗(yàn)證之中，都必須注意分析背最知識(shí)與假說及其驗(yàn)證的關(guān)系，
第三，在化學(xué)假說的驗(yàn)證階段，當(dāng)主要沙及邏輯驗(yàn)證時(shí)，演繹法的作用是十分突出的。“這個(gè)作用就是從該假說中得出結(jié)果而且根據(jù) 兩個(gè)原因:①假說是對(duì)某種尚未直接觀察到的現(xiàn)象的假定。為了把假說和實(shí)驗(yàn)加以對(duì)比，必須從假說中得出可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的結(jié)果:②假說推理不是自我封閉的，因此必須有假設(shè)自身以外的某種東西一-從假說中用演繹法得出的結(jié)果總和。"對(duì)此,試以元素周期律假說的驗(yàn)證為例子以說明。該驗(yàn)證主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面,門捷列夫根據(jù)元素周期律假說的基本觀點(diǎn),利用演繹法先后對(duì)銦、鈾、鈰、釔、鑭、釷、銥、鉑等元素的原子量提出修正或預(yù)言，并且得到了實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的支持。例如，當(dāng)時(shí)公認(rèn)銦的原子量是75.6,是二價(jià)元素，它應(yīng)排在砷和硒之間。但是，根據(jù)元素周期表，砷和硒之間已沒有空位。門捷列夫根據(jù)氧化銦與氧化鋁性質(zhì)相似的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，提出銦是三價(jià)元素，原子量為113. 4.應(yīng)排在鎘和錫之間。這個(gè)從元素周期律的基本觀點(diǎn)演繹出的可檢驗(yàn)的結(jié)果，最終得到了實(shí)驗(yàn)的確證(實(shí)驗(yàn)測(cè)得銦的原子量為114.3),另一方面,門捷列夫還根據(jù)元素周期律的基本觀點(diǎn)預(yù)言了三種未知元素的存在，并分別定名為“類鉛、類硼和類硅”。爾后實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的鎵、鈧和鍺使這種預(yù)言得到了驗(yàn)證。我們?nèi)魧㈤T捷列夫?qū)ξ粗匦再|(zhì)的預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以對(duì)比，可以清楚地展示出元素周期律假說所作演繹結(jié)果的高度可檢驗(yàn)性。
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