Facebook
化學與物理:理一分殊
洪文東
華夏科際整合聯合總會監事
前國立屏東教育大學化學與生物學系教授
前美和科技大學護理系教授
前國家科學委員會副研究員
n 前言
自然科學中主要研究非生命系統的科學稱之為物質科學(Physical Science),而研究生命系統的科學則謂之生命科學(Life Science)。物質科學的主要分支又分物理、化學、地球科學等。其中化學是一門探討研究物質變化的科學,而物理是探討研究自然界萬物現象的科學。
n 自然規律即一理
先從宇宙自然來看,地球是太陽系中第三個行星,其繞太陽運轉軌道有自然一理,德國天文學家 刻卜勒(Johannes Kepler )發現此一理而提出行星運動三大定律。地球依此【一理】而產生一年四季春、夏、秋、冬,地球環境中自然萬物因季節更替而【分殊】出萬象變化。地球環境有大氣圈、生物圈、水圈、岩石圈等。大氣圈即大氣層內各種氣體:氧氣、氮氣、水蒸氣、二氧化碳等。生物圈包括各種動物、植物。水圈則包括海洋、河流、湖泊等,岩石圈則有高山、盆地、峽谷、丘陵、平原、台地等各種地貌,在自然環境中產生水、火、土、氣等事物,在自然現象中產生聲、光、熱、電等現象,自然萬物、自然萬象各【分殊】出各種不同的變化,然而這些變化總結而歸納出自然規律,換言之,此自然規律即【一理】。
n 化學與物理:理一分殊
再由自然界物質科學觀之,英國化學家道爾頓(John Dalton )探究物質的變化,以一理:【質量不滅定律】,歸納總結物質變化的道理,亦即化學反應前後反應物的質量總和與生成物的質量總和是相等的。依此【一理】將各種物質材料分析與合成,而推理【分殊】出各種新的物質產品。另一方面,物理學家牛頓(Isaac Newton) 探究自然現象,以一理:【運動定律】,歸納總結自然萬物運動彼此間受交互作用力的影響,作用力(F)乃物體質量(M)與其加速度(A)的乘積,寫成數學方程式: F=MA。並依此【一理】說明自然萬物各種力與運動、作用力、反作用力等【分殊】現象。
n 水的化學:理一分殊
水對自然界各種生命形式都是不可或缺的物質,它是兩個氫原子與一個氧原子鍵結組成的化合物。水是純物質,此乃【一理】,但它有各種不同性質,而【分殊】出物理性質、化學性質。就物理性質而言,諸如:它有一定的沸點:攝氏100度,也有一定的凝固點:攝氏0度。就其物理變化而言,水由液態冷卻凝固結冰,或由液態加熱氣化為水蒸氣,所【分殊】出固態、液態、氣態的變化,仍然不改變水的本質,此種水的本質即其【一理】。就化學性質而言,水是極性分子,水分子間的氫鍵作用使水分子彼此之間有較高的內聚力。也因其極性與氫鍵作用,水是重要的溶劑。水也是常見的緩衝溶液,水的pH值固定為7。再者,就其化學變化而言,水參與很多化學反應,諸如:酸鹼中和、氧化還原反應、光合作用、生化反應、沈澱反應、水合作用、水解作用等,在這些反應前後水還是水,水即是【一理】,水所參與的各種化學反應,而【分殊】出各種不同的生成物。
n 結語
【理一分殊】乃宋明理學所論述的一理與萬物分殊關係。其思想源自唐朝【華嚴宗】與【禪宗】。華嚴宗認為自然界唯有一理,此一理能在萬事萬物所分殊的萬象中得到體會。宋朝儒家朱熹首先以【太極】觀點來論述此【理一分殊】命題。朱熹並舉出【月印萬川】與【隨器取量】兩個例子加以印證。【月印萬川】說明:天上只有一個月亮,但在地面上所有江河湖泊所倒映的月亮,有成千上萬個。其實,月亮只有一個,此月亮就是【一理】,晚上因月光照射在萬川上,而【分殊】出成千上萬的月亮。另一例子【隨器取量】說明: 以杯子取水,隨杯子大小而取水量有多寡,隨杯子形狀方圓而取水成方形、圓形。此水乃是【一理】,杯子就是器,因器的大小、形狀差別,而【分殊】出所取水量的多少與水的不同形狀。朱熹可說是宋明理學思想之集大成者,尤其【理一分殊】哲理貫穿其整個哲學體系。