化學物理學

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化學物理學是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技術語。

歷史名詞是歷史上曾出現的事件及事物的名稱，例如「禪讓」，傳說古代實行舉薦賢能之人為首領繼承人的一種制度，據文獻記獻：有堯舉舜、舜舉禹、禹先舉皋陶、皋陶死禹又舉益等歷史故事。

目錄

名詞解釋

化學物理學的主要研究內容包括：（1）原子和分子波函數理論；（2）原子和分子光譜學；（3）化學動力學及碰撞過程；（4）液體結構的全部領域；（5）高分子聚合物；（6）平衡態及輸運理論的統計力學；（7）分子晶體或其他類型晶體的性能；（8）物質各態的本構熱力學性能；（9）利用激光研究物性；（10）激光的工作機制等。

誕生

化學物理學是在量子力學問世後不久誕生的，這門交叉學的創立是以1933年在美國創刊的《化學物理雜誌》為其重要標誌。為此，我們不妨在今天對這個刊物作為歷史性調研，以期求得對化學物理學的起源、發展及其研究意義有一個比較正確的認識。

《化學物理雜誌》創刊第一期有一段署名為尤里寫的編者的話。其大意是：《化學物理雜誌》的出版是化學和物理學近期發展的自然結果，這是因為，它們發展至今其界限已經完全被溝通。根據訓練及所在的研究單位，必須把他劃為物理學家的一些人，他們正在傳統的化學問題上作工作；同樣，必須把他劃為化學家的一些人，他們的工作領域又必須認為是物理。這些人有兩門科學的廣泛知識，他們的工作在同行里都受到讚賞和尊重。就其研究方法來說，他們大都採用的不是傳統的化學研究方法；就其工作範圍內說，他們的工作也不是正統物理學家感興趣的所在……。《化學物理雜誌》主是為在這個邊緣領域工作的人創辦的刊物。

《化學物理雜誌》在介紹了創刊的起源之後還追求了與化學物理學發展有關的歷史情況：「在19世紀，原子和分子只是化學家的一種特殊工作概念。到了20世紀，化學家和物理學家一樣認真地研究原子、分子及組成它們的粒子。但是，對組成宏觀物質的這些基本單元的研究方法主要是在物理學的發現中發展起來的。然而，當時這些新方法還未對古老化學及時地顯示出其重要性。以後，情況發生了變化，放射性發現對原子結構的認識有很大貢獻；數學、物理對許多經典問題（如溶液性質、反應動力學的統計解釋等）取得了成功；新實驗方法的發現及其進展，使以前難為掌握的知識現在成為可能；特別重要的是，與量子論相聯繫的實驗和理論對化學和物理學的發展都有其深遠的影響。近年來化學和物理的發展證明，把數學的嚴格邏輯方法用到化學問題上，其結果與應用到物理的問題上同樣有效。」

過了50年，也就是到1983年，由於編輯部的人事更替，在《化學物理雜誌》1983年第1期上刊載了幾段編者的話，其中有來自美國物理學會化學物理學部的一段，這正好補充了雜誌1933年創刊時期的一些背景情況，其大意是：1933年化學和物理學邊緣領域正處在定量描述的革命時期，那時量子力學已經成為分子光譜和分子結構的理論基礎；統計力學已經成為複雜系統在微觀層次上的處理方法，而量子統計這時開始把原子、分子系統的量子力學描述和宏觀系統的熱力學描述溝通起來。然而，這個轉變並沒有得到當時物理化學界科學家們的普遍重視，這樣他們中有的人就感到需要辦一個比《物理化學雜誌》更傾向於物理和數學的雜誌，於是，《化學物理雜誌》便應用而生了，它的誕生正好把《物理雜誌》和《化學雜誌》的中間缺口銜接起來。」在這裡順便指出，《物理化學雜誌》是在建立了熱力學分子論以後，在量子力學開創之前的1896年創刊的。

發展

化學物理學誕生以後，發展極為迅速。到1939年，一部由斯萊特著的《化學物理引論》出版，這本基礎教材式的著作在當年就印刷了不下5次。斯萊特在這本書的序言中着重說明化學物理是一門交叉學科，他說：「物理和化學分離開可能是件不幸的事。化學是原子及原子之間結合方式的科學。物理則涉及的是原子間的力和這些力所產生的物質大尺度的性能。過去，因為化學是非數學的經驗性科學，而物理學在當時又不能處理原子間小尺度的力，所以才使這兩門科學遠遠分離。

隨後，由於傳統力學和分子論的建立，物理化學進一步的發展，才使這兩門科學開始靠攏到在一起。不久，量子論和波動力學誕生了，它們對原子間的相互作用作了成功的解釋，這時沒有什麼方法再使化學和物理繼續分離下去。但是，化學和物理這時在實驗上、方法上仍有很大差別：化學家習慣在試管中處理反應物（如配溶液、沉澱、過濾、蒸發等）；而物理學家測量任何物理量都要用電流計和分光鏡。但隨着越來越多物理儀器進入化學實驗室，它們僅在這方面的區別也即消失了。……兩門科學有廣闊共同的研究領域。這一點希望大家能認識得越早越好。鑑於物理化學這個名詞已先被占用，現在又找不到一個更好的名詞，因而才稱這個共同的研究領域為《化學物理》。……本書就是對這個領域中的一些內容做一嘗試性的介紹。」

斯萊特在其表述了《化學物理引論》要達到預期目的――補充化學和物理之間所出現的缺口之後，還特別強調了交叉學科對培養科學人才的重要性，他說：「化學和物理之所以產生缺口，主是由於傳統訓練所造成的結果，其結果造成他們幾乎不能真正勝任任何一個化學物理分支的工作。如果培養下一代科學人才，首先使他們在經驗化學、物理化學、冶金學、晶體結構上得到訓練；其次在理論物理，包括力學、電磁理論，特別是在量子論、波動力學、原子和分子結構上受到培養；最後在熱力學、統計力學以及我們稱之為化學物理學上也得到訓練，那他們將比現在只受到化學，或只受到物理訓練的人，能成為更好的科學家。」

順便指出，斯萊特對美國材料科學的理論基礎研究和教育，都起到了很好的推動作用。我想，這與他上述的看法不無聯繫。因為化學物理學與材料科學是有密切關係的。