一、非科学概念群的形成 前科学概念群的形成,使化学逐渐冲破了经验常识的局限和神秘主义的框架。但是,由于它本身的前科学的局限性,就使得当时整个化学领域的状 况仍然显得很混乱。直到 18 世纪科学的化学概念群的产生,这一混乱局面才 得以结束。
在前科学概念群向科学概念群转换过程中,出现了一个具有严密结构和 主导概念的非科学的概念群,这就是第一个能够统一地解释化学现象的概念 群——燃素概念群。
1703 年,斯塔尔用“燃素”代替了波义耳的“火微粒”和贝歇尔的“油 土”。以燃素概念为主导,其它化学概念在燃素说的框架内产生了,如脱燃 素空气、燃素化空气等。这些概念彼此发生了关联,不再像一般前科学概念 群的个体概念那样彼此孤立。燃素概念群能够解释金属煅烧、金属溶于酸和 金属的置换反应等当时已知的许多化学现象,并引导人们继续深入研究物质 的性质和反应过程。
然而,燃素本身并没有被确证。它成了火、热、光等现象的代名词。人 们无法找到独立存在的燃素。燃素这一主导概念成了一种不能直接感知,也 不能用理性把握的非物质实体。这个概念背离了客观物质存在和运动的本 性,无法对金属煅烧和有机物的燃烧进行统一的解释。燃素论拥护者提出的 燃素具有负重量的观点不仅无法弥补这一缺陷,反而使燃素概念群矛盾加 剧。燃素概念群还影响着当时人们的思考方式,使得普利斯特利等人尽心致 力于燃素的发现,把具有开创性的发现归结到燃素概念上,从而失去了发现 氧气的优先权。
二、科学概念群的建立
1777 年,法国化学家拉瓦锡发起了化学史上第一场伟大的革命,彻底否 定了“燃素”概念,变革了燃素概念群,建立了化学史上第一个科学的概念 群。
拉瓦锡在提出氧化学说的同时,还对元素重新下了定义。此定义在以后的 100 年内一直被化学界所采用。他以氧化说为基础,以元素(单质)—— 氧元素为中心,赋予酸、碱、盐等概念以新的含义,同时提出了一系列新概 念。例如,他提出的“基”概念是随着主导概念涌现出来的全新的概念,为 有机化学概念群引入了新的“晶种”。他还用金属氧化物代替金属灰,氧化 锌代替了锌白,硫酸代替了矾油,酸素代替了“脱燃素空气”,氮气代替了 “浊气”,等等。这些新概念相互联系,统一在氧化说之下,形成了具有严 密逻辑关联的、具有较大稳定性的科学概念群。科学概念群建立的意义远远 超过了由燃烧问题所引起的这场革命本身的意义。从此,人们观察世界的化 学观点发生了根本性的转变。
1787 年,拉瓦锡等人出版了《化学命名法》,奠定了现代化学术语基础, 也表明新的科学概念群被国际化学界所接受。这样,化学有了自己的专业语 言,开始用科学概念构建本学科的理论体系。因此,化学的科学概念群的建 立,是化学学科最后得以独立的标志之一。
由以上分析可知,拉瓦锡以后出现的化学概念,并不是彼此孤立地突现, 而是彼此相继地涌现。个体概念间形成了一定的逻辑关联,并被统一在某个理论之中,形成一个严密的概念群体。在这一过程中,明确的主导概念已经 出现,它影响着其它概念的提出。以主导概念为中心的概念群,不仅对以往 概念进行了重新审查修改,并且在概念框架内部又出现了许多内容和形式全 新的概念。
三、初级理性概念群及其特点 拉瓦锡建立的科学概念群为科学理论定律的产生、学科的系统化和理论化奠定了坚实的基础。但是,从前科学概念群、燃素概念群发展而来的科学 概念群过分强调经验基础,不仅排除了非经验性的化学思想,也排除了不能 直接感知的化学理论假设。因此,这个阶段的概念群既难以对未知事物作出 预见,也难以揭示出研究对象的内在本质,认识还处于初级理性阶段。因此 这样的科学概念群可称为初级理性概念群。
初级理性概念群的概念是同具体事物和具体现象联系在一起的,反映了 具体事物的多样性,因而可以明显地体现出概念的客观实在性。这些概念已 具有明确的定义,不再像前科学概念群那样隐晦。它们是对实验事实的概括 和说明,具有客体化、明晰性和可检验性等共同特征。
初级理性概念群统一地说明过去的经验,但尚未达到最大准确性的说 明。这既表现了它的不完善性,又表明它有趋于完善的动力学倾向。