化学和物理有什么分别

Question

如题所述

Answer 1

这问题放高中的标准答案应该是，化学研究的是原子间作用和分子间作用。
实际上化学的前沿领域很多物理的东西，从头算（计算化学）这样的东西实际上都是量子力学的应用，在元素层面的研究比如放射性同位素的研究更多是物理方面，居里夫人发现镭获得的是诺贝尔物理学奖而不是化学奖。
个人感觉化学更偏特定领域的应用（比如材料）或者是实验（有机全合成），有“理论物理”这个二级学科，但是没有“理论化学”。化学的二级学科都是化学在某个领域的应用：材料化学、化学化工、高分子化学，或者是一个研究范围：无机化学、有机化学、物理化学。毕竟初中生课本第一章就写了化学是一门以实验为基础的学科。
举个例子，有机全合成，目前也是有机化学相当前沿活跃的领域，目前人类生产大分子最常用的方法还是生物手段（也就是培养各种微生物等方法），全合成的意思就是通过纯粹的实验室操作从小分子获得一个有价值的大分子，有时候还包括了对生物活性比如手性选择。
当年R.B.伍德沃德全合成维生素B12，使用了超过70步的合成方法，每一步都是对实验技术的考验，每一步的难度都是累积的。有机化学文献一般会在反应中记录产率，而最终产率是每一步的乘积，维生素B12首次合成出来的产率是小数点后面n个0（具体数字手机一时半会查不到）。
然而40年过去了，直到今天维生素的生产依旧离不开生物手段，抗癌药物紫杉醇的合成是利用自然界现有的有机物作为原材料进行的半合成。全合成的意义更多存在于研究新的实验手段、探讨新的反应机理、总结新的经验理论。
我说这个例子想说明什么呢？化学其实是一个经验性很强的学科，它所研究的东西常常有比较明确的目的性或者经验性，它很实在，没有物理学那么多外行听起来就觉得高大上的名词和理论体系（托这的福化学方面民科比物理民科少得多）。
化学往抽象里走就都是物理和数学了。也就是说化学没有和理论物理或数学理论这种纯理论研究意义上的方向。大概和生命科学反而比较像一些，今年屠呦呦获得诺贝尔生理学奖并没有涉及到合成或者是理论研究，更多的是实践上取得的成果。
要说物理只是研究粒子的学科，我认为过于狭隘了，大一统理论应该算是物理的一大终极目标，与其说研究粒子不如说是研究各种场和相互作用。
为什么化学作为一门实验的、技巧的、经验的学科长期存在，我认为主要是数学上的局限性，比如多电子体系的薛定谔方程是不可解的，目前计算机模拟化学反应一直且将长期停留在近似的阶段。基础科学的进展和数学其实是十分相关的，也许和计算机科学发展也有关系。

Answer 2

物理是宏观的,分子没什么变化,而化学则是微观的。化学是一门有效理论，因为我们无法用很多很多量子力学的方程来描述一个化学反应的过程，因而我们需要化学这样一门有效理论来从宏观上描述化学反应。所以就目前而言，化学并不能被统一到物理中，也没有意义。在化学过程中物质的相互作用在微观视野中就是诸多粒子（原子核、电子等）的相互作用，化学反应的表象是诸多粒子行为的宏观结果。可以说，物理是化学的理论基石，化学反应不可能跳脱物理定律的制约。本回答被提问者采纳