元素周期表揭示了自然法则吗?

元素周期表是有史以来最伟大的科学成就之一。通过增加原子序数对化学元素进行分类，化学家发现了以前未知的元素，合成了新的物质，更好地理解了物质的化学和物理行为。这是一个非常方便的工具，不仅对化学实践是必不可少的，而且对各级化学教学也是必不可少的。

元素周期表被忽视的地方是哲学。这令人惊讶，不仅仅是因为它在化学中的重要作用。元素周期表在教科书、化学文章和通俗读物中经常被提及，它代表了所谓的“周期律”。¹这个术语表明，至少在化学论述中，元素周期表具有很少有科学分类方案享有的地位:大胆地说，它显示了自然法则。

这应该能让哲学家们想起很多东西!在试图理解世界结构的过程中，哲学家们不断地追问:宇宙中是否存在支配万物行为的自然法则?来自科学的例子，哲学家们研究过词形变化的候选人包括牛顿万有引力定律、供求定律和热力学定律。

法律的本质

自然法则的所有潜在候选者都有一定的共同的特征澳门万博公司这些被认为是真正法律的标志(尽管可能还不够充分的标准)。第一，类定律的陈述可以归纳推论:它们从观察到的事实归纳到未观察到的实例。例如，通过接受牛顿的万有引力定律，人们可以概括出任何质量为m的物体，它与地球的特定距离为r，都会以符合该定律的方式落到地面。其次，候选定律将对象的某些属性联系起来，而不必具体说明它们是什么类型的对象。不管我们有苹果、椅子、猫还是狗从天上掉下来，它们作为质量物体都以同样的方式服从万有引力定律。第三，定律被用来预测世界的事实。

此外，自然法则(至少近似地)在宇宙中的任何时间和地点都是正确的。氢气和氧气是否在火星上或在我的办公室里并不重要;在相同的条件下，这些元素总是以相同的方式表现。此外，定律是普遍的(或至少是统计的)主张:人们可以概括定律所指的整个对象类别。“所有黄金在标准条件下都能导电”就是一个例子。最后，法律是有条件的主张:如果质量为m的物体从距离r下落，然后根据牛顿定律，它会以速度v撞击地面。

元素周期表呢?

我们能说元素周期表满足这些特征吗?澳门万博公司答案并不像牛顿定律那样简单。这是因为我们必须首先仔细地阐明在表的上下文中所作的类似定律的陈述。有趣的是，元素周期表包含了许多潜在的类似定律的表述。有关于元素和元素群的陈述，比如“所有金属都导电”和“所有惰性气体在标准条件下都不反应”。每个语句都在表中编码，因为周期分类是基于元素的底层电子结构。因此，有人可能会说，每一种都代表着一种候选的自然法则。

但为什么一开始就想到自然法则呢?在引发这场哲学讨论的几个观点中，有两个我觉得最有趣。首先，lawhood的概念具有具有宗教内涵的历史意义，因为它经常与上帝的神圣统治或意图联系在一起。总的来说，有一种特定的方式迫使世界行为(无论是否由代理)的想法对人类文明的持续好奇．²其次，在形而上学中有一场争论，关于事物在宇宙中的样子是必然的还是偶然的。如果它们是必然的，那么事物的本质中是否有某种东西迫使它们这样做?还是法律规定事物必须以某种方式表现?一些当代哲学家甚至认为我们可能同时需要法律和事物的力量。^3.

所有这些听起来都很抽象——因为事实就是如此!这是一个非常困难的话题，不仅对我们如何理解世界和我们在其中的位置有许多不同的含义，而且对我们如何理解科学及其在形而上学探索中的作用也有许多不同的含义。无论如何，化学似乎再次需要从哲学家那里得到更多的关注。即使元素周期表没有包含一些自然规律，这样思考也可以帮助我们理解是什么(如果有的话)赋予了科学类似定律的地位。

瓦妮莎是雅典大学NoMoS项目(由希腊研究与创新基金会资助)的博士后研究员。