十来岁的时候，我发现自己对两种完全不同的探索宇宙奥秘的科学 方法非常着迷。我不断地听到关于物理学家做过什么的奇怪传闻，以及 他们所发现的物理学量子定律，按这个定律推测，我可以同时身处两个 不同的地方。我很怀疑这样的论断在现实生活中是否适用，何况我并没 有太多自己想去的地方。但我同样听说了化学家所追求的那种更实际的 奥秘，尽管那种奥秘既剧烈又危险，看起来也不像一把能把我送进大学 的万能钥匙，但它却激发了我的冒险精神，并许诺赋予我一种小孩通常 不具备的超能力。很快我就开始把氨水和碘酒、高氯酸钾和糖、锌粉和 硝酸盐以及氯化氨混合在一起，我可以把东西炸飞。阿基米德说只要给 他一根足够长的杠杆，他就能撬动地球；我相信只要给我合适的家用化 学品，我就可以让它爆炸。这就是了解了你周围物质之后获得的力量。
世界上第一批科学思想家为探究物理世界运作机制的这两种方式铺 平了道路。他们询问变化的原因；他们研究物质的成分以及它们的成分 如何决定它们的性质。最后，亚里士多德为双方提供了一张路线图，但 他提供的路径最后被证明是死胡同。
牛顿和他的前辈们为了理解变化这个问题走过了很长一段路。牛顿 也尝试过去了解物质的科学，但他并没有成为一个像他在物理学领域那 样成功的化学家。问题并不在于他的智力不足，也不在于他走上了一条 漫长的、最终是个死胡同的炼金术道路。他没有取得进展的原因是，尽 管物质的科学，即化学，和变化的科学，即物理学，是并肩发展的，但 它们却是两门个性大不相同的科学。化学的条件更恶劣，也更复杂，如 果想像他曾经探索变化的那样对它进行详细的探索必须要有大量的技术 创新的出现，但其中大部分在牛顿的时代都还没有被发明出来。结果，牛顿陷入了困境，并且在化学领域缺少一个可以让化学（以及他/她自 己）突飞猛进的杰出人物。所以，它的发展速度更缓慢，只有寥寥数位 先驱分享它的荣耀。
人类如何发现物质构成的故事是我的挚爱，因为化学就是我的初 恋。我小时候生活在芝加哥一个小型双层公寓里，生活区狭窄而且拥 挤，但地下室却很大，我把我的设备都搬到这里，修建了一个属于自己 的迪士尼乐园——一个精心打造的实验室，架子上摆满了玻璃器皿、各 种颜色的粉末，以及装满强酸和强碱的瓶瓶罐罐。
我不得不通过非法渠道或者我父母毫不知情的协助（“如果我有一 加仑盐酸就好了，我就可以把猫撒在水泥地板上的尿抹干净”）来获得 某些化学物品。这些小伎俩并没有引起麻烦。我发现通过研究化学，我 在满足内心深处对于世界的好奇心的同时还能学会制造炫酷的焰火。和 牛顿一样，我这么猜的，我也意识到这比社交生活的好处多多了。化学 物品可比朋友更容易获得，当我想和它们一起玩时，它们从来不会说它 们必须待在家里洗头发，或者不太礼貌地说它们不喜欢和怪胎厮混在一 起。然而就和许多初恋一样，我最终还是和化学分手了。我开始和一个 新对象，也就是物理眉来眼去。正是在那个时候我开始了解到科学的不 同领域不仅专注于不同的问题，也拥有不同的文化。
物理和化学之间的差别在我犯下的各种错误中展露无遗。比如，我 很快就了解到假如我的物理运算最终归结为“4=28”这样一个等式时，并 不意味着我发现了一些意义深远且不为人知的真理，相反，我只是犯了 某种错误。但这个错误没有什么害处，它只是一个存在于纸面上的错 误。在物理学中，这样的小错误几乎不可避免地会导致尽管让人沮丧但 却无害的数学废话。化学就不同了。我在化学中犯的错误往往会制造大 量的浓烟和火情，以及被强酸腐蚀的疼痛，它们留下的疤痕几十年都没 有消退。
我父亲是根据他认识的两个人来描述物理和化学之间的差异的。这两个人从事的工作和它们最为接近。 1 他所说的“物理学家”——实际上 是数学家——是在集中营里向他解释如何解答那道数学难题来换取面包 的那个人。而那个他称为“化学家”的人是他在被驱逐到布痕瓦尔德集中 营之前在犹太人地下党里认识的。 [1] 我父亲曾经加入过一个计划破坏通往他家乡琴斯托霍瓦的铁路的组 织。这位化学家说他可以用一包安放在铁轨关键位置上的炸药来让火车 出轨，但他必须得从犹太人居住区偷偷溜出去才能得到他需要的部分原 材料，他坚持认为他可以通过行贿和盗窃来获取这些东西。这要跑好多 次才能完成，但他执行最后一次任务时再没回来，此后也再没有听到过 他的消息。
我父亲告诉我，那个物理学家是一个优雅、安静的人，他用他知道 的最好的办法来躲避集中营里的恐怖：退回到他的思想世界中。那位化 学家拥有狂热梦想家和牛仔般的性格，他热衷于采取实际行动来正面对 抗世界的混乱。我父亲断定那就是化学家和物理学家之间的区别。
这些话完全正确，和早期的物理学家不同的是，早期的化学家必须 具备一定的血气之勇，因为他们的工作会发生意外爆炸，他们也有中毒 的可能，因为他们经常品尝物质，通过味道来帮助他们识别这些物质。
早期的实验家中最著名的或许是瑞士药剂师和化学家卡尔·史基。史基 是第一个制造出具有强腐蚀性和毒性的氯气还能活下来的化学家，比较 神奇的是，他居然还能准确地描述出剧毒气体氰化氢的味道而没有被毒 死。但在1786年，43岁的史基死于一种疑似急性汞中毒的疾病。 从更私人的层面上说，化学家和物理学之间的差别给我的感觉就像 是我父亲和我之间的差别。因为在那个化学家消失以后，他和其他4个 密谋者继续展开他们的计划，使用仅有的手工工具——“各种型号的螺 丝刀”（他告诉我）——而不是炸药，试图拧松铁轨。 他们的行动出了 岔子，其中一个破坏分子恐慌起来，引起了附近纳粹党卫军军官的注意。结果，只有我父亲和另一个破坏分子成功逃脱了——他们躺在铁轨 上面，一列长长的货运列车从他们上面开过去，这才没有被发现。从另 一方面来讲，我很少会在外部世界采取任何有重要意义的实际行动，只 会使用公式和纸来计算事情的后果。
物理和化学之间的差距反映出了这两个领域的渊源和文化。物理开 始于泰勒斯、毕达哥拉斯和亚里士多德头脑中的理论，而化学则诞生在 商人的密室和炼金术士阴暗的小屋里。尽管这两个领域的从业者都受到 纯粹的求知欲望的激励，但化学同时还扎根于实际——有时候是出于改 善人们生活条件的渴望，有时候则出于贪婪。化学具有一种高贵的品 质，一种求知和征服物质的高贵品质，但它也一直具备获得巨大收益的 潜力。
