图片 序言 万物构成规则 普遍的化学原理适用于整个宇宙。 ——天体光谱学先驱哈金斯，1909年 我们生活的这个世界中，满是各种各样的物质。无论其中某种物质是否有生命，它都是由五花八门的化学物质构成的。而这些化学物质本身，也包含更基本的成分，这些成分就叫“化学元素”，其种类相当有限，不过才118种。它们是组成物质的“模块”，依各自原子形态的不同，有其各自的特性。元素们通过数不胜数的方式，组合成世间所有的化合物，既包括自然界中原本即有的，也包括人类在工厂和实验室里合成的。 杰出的英国天文学家哈金斯（W. Huggins）发现，不仅在地球上，即便放眼全宇宙，万物的基本构成也逃不出这些元素的范畴。他所说的“普遍的化学原理”，就建立在化学元素周期表这块基石之上。说起这张表，堪称近200年间标志性的科学成就之一。我们周围的物质本来显得纷杂不堪，但元素周期表一问世，就使它们在人类眼中呈现出了严密的秩序感——这是科学史上一个精彩绝伦的故事。通过这张表，我们就可以理解化学元素的反应和化合方式，进而预测化学反应的整个过程。有了这种认知，我们就能利用化学的力量制造全新的物质，满足我们自己的需求，比如治愈疾病或是释放原子内部的能量。 图片: 烟花就是对化学反应的精彩应用之一例。掌握了元素周期表，化学家们就能预测出不同化学成分反应后所产生的颜色 从混沌到化学 我们现在普遍使用的这张元素周期表，作为历史文献，其信息密度之高罕有匹敌者。它依据各元素的原子结构，给它们排了座次。而各元素的原子结构，又决定了其各自的性质和反应方式。但其实在周期表刚萌芽时，还没人知道原子的结构，甚至没人能确定原子究竟是否存在。 化学家们刚刚着手制订元素周期表时，人类已迈进19世纪的门槛。不过，与这张表相关的故事可以追溯到很久很久之前。古希腊哲学家思考物质的本质时，就提出了原始版本的“原子”概念，也设想了种类有限的一系…