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

email :hung3893@yahoo.com.tw

一、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。物理學家與化學家的探究推理過程又有何差別？有云：「物理是從萬象中尋其一理，化學是從一理中究其萬象！」換言之，理一而分殊。

二、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】。

三、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受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。

四、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。

五、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。