Попытки построения проблемного ряда теорий

В п. 1.1 было введено представление о проблемном ряде хими-ческих теорий. Речь шла о возможности упорядочения пространст-ва химических концепций, число которых трудно подсчитать. Ра-зумеется, построение ряда теорий позволило бы избежать беспоря-дочных представлений о химии, и даже с этой точки зрения яви-лось бы явным достижением. Однако при ближайшем рассмотре-нии выясняется, что построение указанного ряда встречается со значительными трудностями. Причем этот вывод относится как к донаучной эпохе, так и к развитию химии в последние два столе-тия.

В период до XIX в. существовало значительное множество хи-мических теорий, но с позиций сегодняшнего дня им всем были присущи столь существенные недостатки, что их названия с кор-нем «химия» разумно дополнять соответствующими приставками (например, «квази», «прото», «ал») или же прилагательными («ран-няя», «древняя»). При желании всегда можно придумать необхо-димые для упорядочения донаучных теорий приставки. На наш взгляд, можно в полном соответствии с существующими курсами «Истории химии»¹ ввести представления о древней квазихимии, алхимии и протохимии.

Древняя квазихимия представлена совокупностью навыков и умений, позволявших получать краски и выплавлять металлы (зо-лото, бронзу, железо). В теоретическом отношении ее вершиной были представления древних атомистов Левкиппа и Демокрита (5– 4 вв. до н.э.). Зачатки химического знания обнаруживаются у всех античных натурфилософов, в частности, у Анаксагора и Эмпедок-ла, а также у Аристотеля, гения античной философии.

См.: Джуа М. История химии. М., 1975.

16

Алхимия (IV–XVI вв.) представляла собой поиск чудодействен-ных средств, «философского камня», для получения благородных металлов (золота и серебра), а также эликсира долголетия. Вид-нейшими алхимиками были араб Джабир ибн Хайян (латинизиро-ванное имя Гебер) (ок. 721 – ок. 815), два средневековых философа англичанин Роджер Бэкон (1214–1292) и немец Альберт фон Боль-штедт, или Альберт Великий (1206–1280). Оба стремились развить экспериментальное химическое знание на основе философии Ари-стотеля.

Протохимия (XVII–XVIII вв.) – это канун научной химии. Ее виднейшие представители, в частности, голландец Ян Баптист ван Гельмонт (1579–1644), англичанин Роберт Бойль (1627–1691) и особенно француз Антуан Лоран Лавуазье (1743–1794) – ниспро-вергатель учения о флогистоне, основатель термохимии и инициа-тор разработки новой химической номенклатуры, подготовили почву для научной химии. Что касается Лавуазье, то многие иссле-дователи именно от него, а не от Дальтона, отсчитывают эру науч-ной химии. Мы склонны согласиться с такой оценкой примени-тельно к термохимии. Если же рассуждать об общей химии, то Ла-вуазье нечего противопоставить химической атомистике Дальтона.

Характерная особенность творчества протохимиков состояла в отделении химического знания от философского. Разрушение син-кретического единства химического знания с философией позволи-ло химии приобрести самостоятельный статус. Химики перестали быть философами, а философы химиками. Впрочем, осознание это-го факта растянулось на многие десятилетия. Но, в конечном счете, именно оно привело к созданию философии химии, не отождеств-ляемой ни с философией, ни с химией.

В наши намерения не входит анализ различных донаучных хи-мических теорий. Отметим лишь их характерные особенности. Как правило, они содержат короткие цепи доказательств, которые не-критически сочленяются друг с другом. Используемые концепты рано или поздно приходят в противоречие с экспериментальными данными. Порой эти концепты довольно экзотичны. Они становят-ся понятными лишь в свете более развитых концептов. Довольно показательна в этом отношении теория флогистона, выдвинутая

17

Г. Шталем. После разработки Лавуазье кислородной теории горе-ния стало очевидно, что концепт «флогистон» в смутной форме выражает именно ее содержание. Наука не терпит неясных, рас-плывчатых концептов, например, концептов флогистона, жизнен-ной силы, потусторонних миров. В конечном счете, она освобож-дается от них.

Получив, наконец-то, возможность заняться вплотную упорядо-чением научных химических концепций, мы вправе надеяться, что они образуют некоторую систематическую связь в значительно бо-лее ясном виде, чем их донаучные оппоненты. Но первые радост-ные надежды развеиваются в силу неоднозначного устройства хи-мии как науки. Любой современной науке, в том числе и химии, присущ неустранимый момент плюрализма. Это обстоятельство никак не учитывается сторонниками универсальных классифика-ций. Наша позиция состоит в учете плюрализма философских тео-рий, который, как нам представляется, не ограничивает возможно-сти упорядочения научных теорий, а лишь придает им многообраз-ные вариации. Безусловно, найдутся критики этой позиции, кото-рые будут указывать, что плюрализм исключает единообразие. Но стремить следует не к единообразию, а к понимаю устройства мно-гообразия химических теорий.

Химия неоднородна, она состоит из целого комплекса научных теорий, каждая из которых имеет свою собственную историю. Мы вынуждены различать неорганическую, органическую, аналитиче-скую, биологическую, физическую, квантовую, компьютерную хи-мию. От этой необходимости никуда не уйти. Если бы их можно было бы объединить в одну теорию, то это уже давно было сдела-но, но это в принципе невыполнимо. Так называемая общая химия не представляет собой унификацию всех существующих химиче-ских теорий.

Многообразие химических теорий свидетельствует, на наш взгляд, о том, что с каждой из них связана определенная научная революция. Весьма распространенная точка зрения состоит в огра-ничении числа научных революций маленьким числом. Часто рас-суждают, например, о классическом, неклассическом и постнеклас-сическом этапах развития той или иной науки. При этом предпола-

18

гается, что число научных революций ограничивается числом три. Отметим еще раз: в каждой науке случилось столько научных ре-волюций, сколько в ней относительно самостоятельных теорий, то есть концепций, не сводимых к другим теориям. С этой точки зре-ния число научных революций в химии, по крайней мере, двух-значно.

Разумеется, в данном случае следует иметь в виду, что научные революции выделены по вполне определенному критерию, не сво-димости теорий друг к другу. Но не следует думать, что научные революции выдвигаются только по одному критерию. С учетом этого следует подумать о критериях, позволяющих определенным образом обобщить содержание нескольких химических теорий. Интересную попытку в указанном направлении предпринял веду-щий отечественный специалист в области философии химии А.А. Печенкин. Он считает, что формирование концептуальной системы химии следует выразить следующей категориальной схемой¹.

Схема состоит из трех треугольников: состав – свойство – структура; структура – функция – организация; организация – по-ведение – самоорганизация. Каждый из треугольников обозначает построение новой концептуальной системы. Логика развития науч-

¹Печенкин А.А. Философские проблемы химии // Современные философские про-блемы естественных, технических и социально-гуманитарных наук. М., 2006. С. 192.

19

ного химического знания в целом предстает как трехзвенный пере-ход: структурная химия – учение о процессе (химическая кинетика) – теория самоорганизации (синергетическая химия).

На наш взгляд, схема А.А. Печенкина малопродуктивна¹. Поче-му? Потому что сделан акцент на категориях квазифилософского содержания, таких, как структура, организация, поведение. Кажет-ся, что в этом нет ничего неудовлетворительного. Разве не должны мы при анализе химических теорий использовать философские ка-тегории? Вопрос вроде бы риторический. Но дело в том, что ис-пользуемые категории не должны приводить к потере концепту-ального богатства самих химических теорий. А именно это и про-изошло в рассматриваемом случае.

Современная философия в избытке напичкана категориями, ко-торые развиты безотносительно к достижениям субнаук (например, физики, химии, биологии, экономики). Это означает, что она вы-ступает в субстанциальном виде. Но специфику наук философия выражает лишь тогда, когда она становится метанаучной концеп-цией. Если относиться к философским категориям некритично, то всегда есть угроза подмены метанаучных концептов субстанциаль-ными.

Рассмотрим, например, концепт «самоорганизация». Ссылаясь на него, рассуждают и о физике, и о химии, и о биологии, и об эко-номике. Но при этом, как правило, забывают подчеркнуть своеоб-разие каждой из этих наук. Кажется, что выделили нечто общее в составе всех наук. В действительности же утратили их специфику. Этого нежелательного результата не избежать, если в предлагае-мой концептуальной схематике не вступать в прямой контакт с са-мими химическими концепциями. От них недопустимо абстрагиро-ваться ни в каком виде. Когда же концептуальная схема химии рас-сматривается посредством философских категорий, то контакт с упомянутыми теориями становится зыбким, явно недостаточным.

¹ В данном месте мы считаем необходимым подчеркнуть, что вклад А.А. Печен-кина в развитие отечественной философии химии заслуживает самой высокой оценки. См.: Печенкин А.А. Взаимодействие физики и химии. Философско-методологические проблемы. М., 1986.

20

Исключительно интересную концепцию развития химических теорий предлагает итальянец Якопо Томази¹. Он считает, что на-учная химия в силу ее экспериментального характера избегала ка-кой-либо метафизической участи. Вряд ли следует соглашаться с этим тезисом. Достаточно сослаться в этой связи на многовековой спор вокруг реальности атомов. Их реальность отвергалась именно из-за того, что атом был ненаблюдаемой сущностью. Эксперимен-тальный характер любой науки не избавляет ее от метафизичности. Но главным в рассуждениях Томази является не тезис о метафизи-ческой девственности химии, а ее революциях, связанных с разви-тием физической, квантовой и теоретической химии. Согласно его аргументации, методологический каркас химии второй половины XIX в. был достаточно очевидным и вполне простым.

Однако развитие физической химии на рубеже XIX–XX вв. при-вел к кризису. В основном он определялся невозможностью ос-мысления в непротиворечивой форме микроскопических явлений. На этом пути потерпел неудачу даже Вильгельм Оствальд, основа-тель физической химии, лауреат Нобелевской премии по химии за 1909 г., пытавшийся основательно разработать философию естест-вознания. Казалось, что выходом из кризиса являются успехи кван-товой механики, которая была создана в конце 1920-х гг. Один из основателей квантовой механики английский физик Поль Дирак заявил в 1929 году, что вся химия становится прикладной матема-тикой. Так считали и некоторые химики. Но действительность оп-ровергла этот вывод. В течение периода 1930–1960 гг. квантовая химия добилась определенных успехов, но ее успехи оказались да-леко не столь убедительными, как ожидалось. Дело в том, что раз-рабатываемые на ее основе теории соответствовали эксперимен-тальным работам не лучше, а хуже неквантовых (классических) концепций. То есть квантовые теории были недостаточно конгру-

¹ Tomasi J. Towards ‘chemical congruence’ of the models in theoretical chemistry // Hyle – international journal for the philosophy of chemistry. 1999. V. 5. No. 2. P. 79–115.

Примечание. В дальнейшем тексте мы часто ссылаемся на статьи из журнала «Hyle». Все эти статьи доступны в онлайне. Их адрес: http: //www.Hyle.org. В даль-нейших ссылках на статьи из журнала «Hyle» этот адрес опускается. Все ссылки на материалы из Интернета даны по состоянию на 01.02.2011.

21

энтными. Томази неоднократно подчеркивает, что конгруэнтность теоретических концепций является критерием их принятия в состав научной химии. Ситуация кардинально изменилась в 1960–1990 гг. благодаря использованию компьютеров, посредством которых вы-полняется большой объем вычислений. Таким образом, в интер-претации Томази развитие химии в XX веке было отмечено двумя революциями, квантовой и компьютерной. Такой вывод нам пред-ставляется заслуживающим внимания. С его учетом развитие на-учной химии за последние два века нам представляется следую-щим.

1800–1900 гг. – атомно-молекулярное учение, развиваемое в рамках механистичной картины мира. На протяжении всего этого времени оно сосуществовало с термодинамическими, а также элек-трохимическими представлениями. Налицо то, что можно назвать классической химией.

1900–1930 гг. – кризис в методологических основаниях класси-ческой химии.

1930–1960 гг. – частичное преодоление этого кризиса за счет развития квантовой химии.

1960–1990 гг. – преодоление методологического кризиса клас-сической физики в силу развития квантово-компьютерной химии.

1990 – по н.в. – экспансия квантово-компьютерной химии (раз-витие на этой базе новых технологий, в частности, нанохимии и химии поверхностей).

Приведенная хронология весьма приблизительна. Мы это от-лично осознаем, но сочли возможным привести ее с единственной целью, задать некоторые хронологические маркеры появления принципиально новых химических теорий. При желании читатель может задать точные хронологические рамки каждой из химиче-ских наук. Но даже в этом случае останется вывод, актуальный для материала данного раздела. Имеется в виду следующее. Химиче-ские теории не равнозначны. Среди них есть такие, которые имеют интерпретационные преимущества. Сравним в этой связи, напри-мер, неорганическую и квантовую химию. Неорганическая химия не является интерпретационной базой для органической химии. А квантовая химия задает ее для любой химической теории. То же

22

самое характерно для так называемых компьютерной и математи-ческой химий. Химические теории, обладающие наибольшей ин-терпретационной силой, как раз и задают концептуальный каркас современной химии. Желая дать максимально простое представле-ние о нем, изобразим научно-теоретический ряд современной хи-мии следующим образом.

Т_кл → Т_кв → Т_мат → Т_комп.                      (2)

Использованные для записи теоретического ряда (2) символь-ные значки, очевидно, не нуждаются в разъяснении. Но почему мы решили включить в указанный ряд математическую химию? Пото-му что без нее несостоятельна компьютерная химия. Она поставле-на на высокое место постольку, поскольку имеются в виду наибо-лее развитые математические теории, например, не эвклидова гео-метрия, а топология. Что касается химической синергетики, то в ее интерпретационном качестве она входит в состав математической и компьютерной химии.

Во избежание недоразумений отметим, что ряд (2) не претенду-ет на всесторонний охват всего многообразия химических теорий, обладающих незаурядной интерпретационной силой. Он лишь сви-детельствует о наличии таких теорий и возможности их упорядо-чения. Докомпьютерная квантовая химия по своей интерпретаци-онной силе уступает компьютерной квантовой химии, поэтому в ряде (2) она стоит всего лишь на втором месте.

И еще одно замечание. У читателя может создаться впечатле-ние, что развитие концептуального каркаса химии было связано исключительно с заимствованиями из физики, математики и ин-форматики. Разумеется, это не так. Современная наука представля-ет собой трансдисциплинарную сеть теорий. Это означает, что ка-ждая из этих теорий связана с другими концепциями. Дело обстоя-ло не так, что сначала физики придумали квантовую механику, а затем инкорпорировали ее в химию. Само создание квантовой ме-ханики потребовало объединенных усилий физиков совместно с химиками, математиками и техниками. Когда же, наконец-то, дос-тигнут совместный успех, то все «расходятся по своим квартирам».

В ряд (2) входят исключительно химические теории. Что касает-ся их междисциплинарных связей, то этот вопрос в дальнейшем будет рассмотрен в подробностях.

23

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: