1929年，量子力学创建者之一保罗·狄拉克（Paul Dirac）宣称，人类已经知晓大部分物理学和全部化学的数学理论所基于的物理定律。

       在狄拉克看来，当时唯一的困难是，直接应用这些定律得出的方程过于复杂，难以求解。上述看法以及其他类似的宣言清晰说明，物理学家们野心勃勃地想要把所有化学现象还原至原子的量子力学。理由非常容易理解。原则上，化学范畴完全限定于薛定谔方程描述的电子分布中。有了已确立的原理，化学剩下的就是细节问题了。纵然只知道像氢和氦这样只有一个或两个电子的简单原子的薛定谔方程的精确解，但是物理学家们仍然有理由认为，随着数学工具技术的提高特别是数字时代带来的计算能力的极大提高，所有其他元素和化合物的近似解将越来越接近真值。因此，原则上讲，化学至少可以从量子力学中推演出来。

       我们或许会想，这些宣称把化学还原至量子力学的主张肯定会激起望保卫学科自主性的化学界的暴风骤雨般的抗议，但实际上当时并没有出现这种反应。所以，比如帕内斯，他就曾平静地回应道，虽然物理学家们或许试图把所有的化学物质还原至终极初始物质，但是化学家们“仍有正当理由停留在把现象还原到化学上不可被破坏的物质即元素这个层面而不会由此再进一步深入，因此化学也就有理由保留化学与物理学在基本概念上的本质不同”。似乎多数化学家并不特别抵触狄拉克的还原论原则。当他们于20世纪30年代开始引用狄拉克的这篇文章的时候，并未考虑其之前文章中的说教，而是试着应用文章中提出的量子力学模型。我们或许会认为，化学家们没有给出抗议，要么是因为他们没有看到还原主义计划的潜在影响，要么是因为他们已经接受了该还原主义计划限定给化学的从属地位。关于他们的沉默反应也有另外的解释，就是化学家们根本没有把还原成量子力学这一计划看成是可靠的计划。毕竟，他们有充分的理由对此计划产生怀疑。首先，原子物理学的出现很大程度上基于化学。不仅门捷列夫的元素周期表是解释原子结构的指南，而且正如我们讨论“同位素”一词的引人时所说，玻尔（Bohr）的原子模型，其中带负电的电子围绕带正电的核做轨道运动，也是基于化学现象。沿轨道运动的电子能够通过吸收或者发射光子从一个轨道跃迁到另一个轨道，这种画面是根据化学吸收和发射光谱构想的，并且从熟悉的元素化学模式。

       所以，被狄拉克的还原主义计划震惊的不是化学家们，而是他的物理学家同行们，他们责备说以这种方法为基础提出的原子模型违反了物理学的定律。的确，他们以轻蔑口吻所指的”第二量子论”看上去倒不像是要把化学还原成物理学，而是要尝试重新定义物理学以使其与化学相一致。但是狄拉克的物理学家同行们也不是太过于担心，因为狄拉克的计划并未阐述如何确立计算和近似步骤这样的实际问题。除了氢和氦之外，任何人在对原子或分子进行量子力学分析之前首先都需要克服上述问题，更不用说原子或分子之间的相互作用问题了。

       虽然研究型化学家们没有感受到狄拉克宣言的威胁，但是似乎化学教师们却感觉到了威胁，现在依然如此。来自化学教师圈子的批判者认为物理学家的野心是一种威胁，因而寻求把化学向着传统上作为化学基础的宏观现象方向重新定位。他们小心提防着他们眼中的这项霸权性的哲学计划。的确，狄拉克的宣言与长久以来的以找到所有自然现象的终极解释为前提而一统科学的哲学雄心相呼应。大部分人认为，这项覆盖范围甚广的计划——也是逻辑实证主义的核心项目——让物理学扮演基础科学的角色，而化学只是物理学的衍生科学。

       惧怕把化学还原成物理学的这种担心最近又重新浮出水面，表现形式是在美国发生的化学哲学的复活。1999年，化学家埃里克·谢里（Eric Scerri）创办了一份新的杂志，名为《化学的基础》（Foundations of Chemistry），它阐述的正是上面提到的这些间题。确实，杂志的名字刚好回应的是美国逻辑实证主义者发表的一系列著名文章，大标题为《科学统一的基础》（Foundations of the Unity of Science），而这一系列文章对化学只字未提。埃里克·谢里本人把化学哲学视为与还原化学至量子力学行为作斗争的主要武器，其目标是，证明化学的基础存在于化学本身而非物理学。

       矛盾的是，还原到量子力学看上去已经不再是那么紧迫的问题。通过还原一种学科理论成另一种学科理论而一统科学的计划已经遇到了无数的阻碍，受到了至少数代哲学家的抨击。那些想要讨论量子力学和化学之间关系的人以非常谨慎和微妙的方式进行着，比狄拉克要谨慎得多。莫妮克·利维（Monique Lévy）在对该问题的研究中表不示，这种还原满足不了思斯特·内格尔（Ernst Nagel）所列举的所有标准。因此，除了化学和物理学之间可能有某种不对称关系之外，从量子力学推演出化学或者基于量子物理学对大部分化学现象作出可检验预测也都是不可能的。事实上，量子力学仅仅可以潜在地阐释化学中的一小部分问题。

       如果我们把化学范畴限制在从物理学中推演出来，那么这门科学的整个领域都将消失（动力学、有机化学、生物化学、非平衡过程）。

       运用电子、质子、轨道和能量水平等概念解释化学现象只有在明智而审慎地使用互补假说时才会取得成功。按照量子理论，碳应该是二价的，但是这并不会阻止它在大部分结合物中为四价态。轨道杂化假说可以为该四价态提供解释，虽然这种解释与量子理论是相容的，但它仍然属于权宜性解释。而且，物理学理论在系统化过程中也许已经成功融合了某些化学元素，但这不是结東化学理论的发展。这是为何莫妮克·利维最后赞成“通过综合来进行还原”，这种还原形式保留了被还原学科的根本角色。

       如果我们看一看埃里克·谢里对还原论问题的处理方式，我们会发现他不仅拒绝接受企图以量子力学解释所有化学现象的“强硬的”还原论主义，而且也拒绝退而寻求“怀柔”立场，即在解释水平不要求还原的情况下假设本体依赖性。埃里克·谢里提出了第三种选择，这种选择主要在于保卫化学自主权，它宣称争论所涉及的是不同水平的“具有自主性却相互关联的”现实存在。他特别强调，化学家所使用的轨道与物理学家在量子理论中所用的轨道之间存在区别。谢里持有的观点是，化学教师应该确凿明确说明他们所说的轨道不同于现代量子力学所指的轨道。然而，有可能这种“双语”模式带来的危害要多过益处，因为它是不经意间对一种偏见的再次确认，即化学是落后于物理学的一门科学。这种双语模式无异于把18世纪化学革命诠释为化学迟来的一场革命，其意义等价于一个世纪前出现的天文学和机械学革命。按照这种理论，17世纪的“科学革命”创建了现代物理学，而化学不得不等到18世纪末才由拉瓦锡带来化学的现代化变革，即所谓“推迟的革命”。对历史的错误解读无异于，现代观察者们认为现代化学家们还仍然困于第一量子理论，还在尽力表述玻尔的简单轨道模型，而物理学家们在很早以前已经放弃了这块领域以寻找更好的、更加先进的模型。

       为帮助化学发展自身的哲学，化学家们需要走出对还原主义的恐惧并把注意力集中在其他问题上。通过解释如何以及为何各种元素的化学性质遵循一个总体模式，量子理论显然为化学的教学特别是为元素周期表的演示提供了相当多的优势。但这并不意味着化学家们可以利用量子力学独自应付化学问题。为了了解某种物质的化学性质，化学家们需要在实验室对它进行某些操作和测试：它导电吗？它会形成什么样的氧化物？其硫酸盐溶于水吗？宣称所有这些性质可以从所涉原子的电子结构知识推演出来的化学家往往会使用“原则上”这个词来开始阐述，以便让他们的断言显得合理。这是因为，化学家们在深入研究元素和物质性质的时候，往往总会有意外发现。更进一步说，对这种非预期性质的探索已经导致形成了20世纪一些最有趣的化学研究。