化学的动力学结构模式

化学系统的逻辑结构是从共时态的角度对化学系统组成要素的分析，然而，现实的化学系统总是不断演化、进步着的，因此，化学系统的共时性分析必须满足动态性的要求。所谓动态性的要求，就是要能够通过结构关系的演变刻画出化学实验和化学理论相互作用的机制，进而阐明化学系统进化的动力学问题。一门科学之所以有存在的价值和发展的契机，正是因为它保持并不断完善着这种机制。因此，要在探讨化学逻辑结构的基础上，建构起化学的动力学结构。化学系统的发展并非是化学实验的进化和化学理论的生长的简单叠加。化学实验的进化和化学理论的生长都不是仅靠自身的内在驱动，而是依靠它们之间的相互作用才构成了化学系统发展的主要推进动因。当我们从静态的逻辑结构上把化学系统作了二元的分解之后，就为进一步研究化学系统的动力学结构埋下了伏笔。在建构科学发展的模式时，关于科学的起点问题是令科学哲学家十分棘手的问题，也是科学哲学界歧义最多的问题之一。应当看到，科学始于问题和科学始于观察的观点都从不同侧面反映了科学发展的真实历程，然而，如果固执一端，并使之绝对化，那只能使科学哲学对科学发展（或发现）过程的重建远离科学发展的实际。因此，当我们从化学实验和化学理论的角度探讨化学发展模式时，应在承认化学实验需要一定的理论背景为其导向的同时，又要注意到实验对理论的提示和检验作用。这样，二者之间的相互作用就成为我们研讨的重点，而暂不论争何者在先的问题。从实验的结构和功能上看，化学家在实验中掌握的可控制度量越多，他们变革化学对象的能力就越强；掌握的可观测变量就越多，他们对自然界的了解也就越深入。
     从理论上讲，实验过程中可供选择的变量可能有无穷多个，那么，化学家如何做出正确的选择，使实验观察找到正确的聚焦点呢？化学史的研究表明，变量的选择往往受到实验目的的支配。也就是说，可控制变量和可观测变量的选择常常是由最初的理论模式决定的。理论模式为人们的实验提供一个既定的方向，选择一个可以深入下去的侧面。正确的理论背景所形成的构想和假说，往往起到类似晶核的作用。它使人们正确地选择可控制变量和可观测变量，从而使理论的增生和建构过程不断地得到来自实验的负反馈，实现从实验到理论、再由理论到实验的反复循环。从化学发展的总体进程上考察，由理论的构想到实验的设计和完成，只是发展的一个环节，它还需过渡到下一环节才能形成一个完整的发展周期。这下一个环节就是从实验到理论的上升。实验对理论的作用主要表现在两个方面：第一，对在背景理论提示下所作出的推论和建立的假说予以证明或反驳；第二，对新理论的建立起直接或间接的指令作用。就理论的产生和成长机制来说，实验对理论的证明、反驳或提示，往往不是一劳永逸地最终判定或裁决。化学家最初赖以建构理论的实验事实常常是不完备、不全面的，他们最初提出的理论也常常是有缺欠的。然而，这种实验的不完备和不全面所以能够得到完善和补充，理论的缺欠和错误所以能够得到克服和修正，就在于从实验到理论、再由理论到实验的循环能够反复地进行。