化学是一个不精确的科学。抽象的基本量子举动变成更多的消化我们的思想涉及近似,简化,启发式和“足够好”的描述,传达本质,如果不是现实。即使是最基本的概念模糊边缘:债券,分子反应,元素——让他们太紧,他们溜出我们的掌握。

不精确是化学作为一个科学学科的特点,不是错误。这使化学家们取得进步也不用担心太多关于潜在的压倒性的体积,但常常不必要的细节。化学家操作同时在这些水平的复杂性:一方面承认模式是有缺陷的,不是一个真正的代表,而愉快地抓住它与其他如果它就完成任务了。它是必要的,因为到目前为止,化学一直是由人类的化学家。

尤其体现在我们的视觉表征的化学:分子和反应计划我们画是简化的奇迹,表示越来越小于他们的线路和字母描述。我们明白,我们画的分子是极大的简化抽象量子现实,但他们也提供一个重要的认知功能。正如米歇尔Francl写道最近的一篇文章化学性质我们的思想、结构结构;我们画的方式有助于解释我们的观察,我们自己和我们的知识导航。和我们表示随时间演变反映了我们的知识已经改变了。

今年是纪念化学最珍爱的物品视觉速记:卷曲的箭头。首次提出由罗伯特·罗宾逊和威廉Kermack来解释为什么一个特定的有机反应总是产生特定的产品,卷曲的箭头点债券的方式形成和破碎。在他最近的专栏中,菲利普球庆祝卷曲的箭头和许多其他方面的箭已经适应了象征化学现象:债券、共振、反应、平衡等等。他们都是化学降低复杂度的贵族传统的一部分,其关键部件——尽管这意味着他们可能不是真实的反映现实,他们缺乏严谨性,弥补在效用。化学家务实:不关心是否比是否准确有用的东西。

这提出了一个问题:化学家是无情的实用主义者的剃刀当设备不再需要?作为计算机和自动化变得越来越重要,现代化学家们解释概念和知识机器的任务——将我们的图纸和计划,通过各种日益复杂的模型,成一个分子及其属性的描述,计算机可以理解。这是一个更有效的方法比电脑工作从第一原理。至少现在是这样。

如果我们想象的时候精确计算的化学状态通常是可能的,甚至当任务,如综合规划和合成本身不可避免地纳入黑匣子,情况可能有所不同。未来的人工智能或million-qubit量子计算机,被给予这样的低分辨率,信息贫乏的数据就像处理孩子的蜡笔画。

所以就变成了箭头和他们的同类,支架我们曾经扩展我们的知识吗?电脑不需要他们解释他们的计算。但是我们仍然需要向他们解释卷曲的箭头,这样他们就可以对我们其余的人愚蠢的事情吗?

副主编,化学世界必威体育 红利账户

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