化學被稱中心科學(The central science)是指它具有連接物理科學(包括化學和生命科學)和應用科學如醫學及工程的作用。這種關系的本質是化學哲學和科學計量學的核心話題之一。
概述
"中心科學"這個短語因Theodore L. Brown和H. Eugene LeMay所著的教科書《化學:中心科學》而廣為人知,該書自1977年首次出版以來,已經多次再版,至2014年已是第13版。化學的中心作用也可從Auguste Comte提供的學科分類框架中看出,該框架按順序排列了各學科:數學 → 天文學 → 物理 → 化學 → 生理學和醫學 → 社會科學。Balaban和Klein近期提出的科學偏序圖表進一步強調了化學作為中心科學的地位,顯示了自化學衍生出的眾多學科。在這些聯系的形成過程中,下級領域的不可還原性生成了上級領域,但下級領域可以衍生出上級領域所沒有的思想和概念。
作用
化學建立在對物理粒子(如原子、質子、電子)和熱力學等定律的了解之上。元素周期表和化學鍵等化學概念是基于物理基本力衍生出的。盡管化學還沒有被“完全還原”至量子力學,但它為我們理解物質的性質和反應提供了框架。同樣,生物學無法完全還原至化學,盡管生命的組織由分子組成。例如,進化可以用化學知識描述為生物體內脫氧核糖核酸的核苷酸堿基對順序的突變,但化學無法充分描述這一過程,因為它不包含如自然選擇這樣的驅動進化的概念。化學是生物學的基礎,因為它提供了研究和理解組成細胞的分子的方法。化學與其他學科的聯系是通過不同子學科的多學科概念形成的。在物理化學、核化學和理論化學領域內,化學和物理是必需的。在生物化學、藥物化學、分子生物學、化學生物學、分子遺傳學和免疫化學領域內,化學和生物學是交叉的。而在地球化學和水文地理學等領域,化學和地球科學相交。
參考資料 >