Спор о дематериализации и реальности в химии

Предметом химической теории принято считать химическую реальность, которая чаще всего понимается как вещество с соот-ветствующими реакциями. Впрочем, то, что на первый взгляд представляется вполне очевидным, при ближайшем рассмотрении оказывается насыщенным актуальными проблемами. Именно так обстоят дела и с вопросом относительно химической реальности. Центральная проблема такова: если мы получаем доступ к химиче-ской реальности исключительно благодаря теории, то есть ли воз-можность составить представление о ней самой как таковой? Вроде бы бесспорно, что теоретические положения отличаются по своей природе от атомов, молекул и химических реакций. Каким же об-разом модно преодолеть разрыв между теорией и реально сущест-вующими химическими объектами.

Поставленные выше вопросы были интерпретированы в доволь-но радикальном стиле бельгийским ученым Пьером Ласло¹. Он

¹ Laszlo P. Chemical analysis as dematerialization // Hyle – international journal for philosophy of chemistry. 1998. V. 4. No. 1. P. 29–38.

44

считает, что исследовательская работа химика постепенно отдаляет его от изучаемых объектов. Так, если он проводит спектроскопиче-ский анализ, то ему приходится удовлетворяться полученными спектрами, но они ведь не являются химическими молекулами. К тому же химик использует различные модельные, а также сугубо теоретические представления.

Если на заре химии работа в лаборатории понималась как непо-средственный контакт с материей, то теперь она предстает как трансформация знаков. Ласло поэтому сравнивает деятельность химика и лингвиста. Оба имеют дело с определенными языками. Заканчивает он статью следующим выводом. «Таким образом, мы приходим к выводу, что химия является наукой о материи лишь в формальном смысле. Это в значительно большей мере наука ума. Подобно музыке, химия – комбинаторное искусство и наука. По-добно тому, как музыка находится по сторону акустики, химия превосходит материю и является местом обитания интеллекта»¹.

Химик, руководствуясь теорией, остается в ее рамках, подлин-ной реальностью, с которой он имеет дело, оказывается химиче-ский язык в качестве системы знаков. Ласло не утверждает, что химическая реальность вообще не существует, но он очень близок к этому выводу. Его позиция является поэтому антиреалистиче-ской. Что касается понятия материи, то оно, в конечном счете, пол-ностью оказывается не у дел.

Концепция дематериализации была подвергнута критике Эри-ком Франсуером². По его мнению, материальность трехмерных моделей молекул имеет действительное значение. Недопустимо считать химию всего лишь инскрипцией, то есть системой знаков. Реальные молекулы существуют и не совпадают с инскрипциями. Согласно логике Франсуера, определенный класс моделей высту-пает в роли дескрипций, то есть они представляют сами молекулы. Его линия аргументации состоит в учете уроков использования в стереохимии структурных моделей, руководствуясь которыми ис-

¹ Laszlo P. Chemical analysis as dematerialization // Hyle – international journal for
philosophy of chemistry. 1998. V. 4. No. 1. P.38.

² Francoeur E. Beyond dematerialization and inscription. Does the materiality of mo­
lecular models really matter? //Hyle – international journal for philosophy of chemistry.
2000. V. 6. No. 1. P. 63–84.

45

следователи ставили определенные эксперименты по измерению, например, пространственных характеристик химических связей. Найденные экспериментальным путем величины параметров могли быть приписаны реальным молекулам. Структурные трехмерные модели молекул, бесспорно, отличаются от реальных молекул. Ре-шающее различие состоит в том, что непосредственно эксперимен-ты проводятся не с моделями, а с молекулами как таковыми.

Иначе говоря, в опыте молекулы воспринимаются иначе, чем их модели, то есть модели молекул и сами молекулы различны в фе-номенологическом значении, но они одинаковы в логическом пла-не. Признавая это, нельзя отрицать, что рассматриваемый класс моделей стоит к химической реальности ближе, чем инскрипции. Таким образом, согласно Франсуеру развитие химической теории как раз и позволяет выявить подлинные черты химической реаль-ности. И именно в этой связи трудно переоценить роль моделей, выступающих эффективным средством химического исследования.

По своей философской позиции Франсуер должен быть зачис-лен в разряд реалистов. Его логика вроде бы довольно убедительна. Но дело в том, что он ограничивается анализом классической хи-мии. Если же принять во внимание материал квантовой химии, то выявляются новые сложности. По крайней мере, очевидно, что не-возможно обойтись без учета ее новаций. Именно этому учету по-священа статья польского философа Павла Зеидлера¹. Изложим основную линию его аргументации.

Зеидлер считает, что в классической химии со времен Бутлерова и Кекуле некритично использовались так называемые структурные модели, характерной особенностью которых считалась их схожесть с химическими молекулами. Но при этом не учитывалось, что мо-дели имеют теоретический характер. В качестве таковых они не являются копиями молекул, а имеют информативный характер. Не-обходимо учитывать, что эмпирические системы, включенные в научное исследование, не даны непосредственно. В этой связи Зе-идлер считает необходимым занять антиреалистическую позицию.

¹ Zeidler P. The epistemological status of theoretical models of molecular structure // Hyle – International journal for philosophy of chemistry. 2000. V. 6. No. 1. P. 17–34.

46

Интерпретации, проводимые на основе квантово-механических моделей, являются не семантическими, а инструментально-прагматическими. В своем критическом отношении к научному реализму Зеидлер старается занять умеренную позицию. Теорети-ческие модели представляют эмпирические системы, но не в их структурном, а в динамическом плане. В соответствии со струк-турными моделями геометрическое устройство молекул является неизменным, жестким. В рамках динамических моделей жесткие структуры неприемлемы. Можно признать, что модели представ-ляют, репрезентируют эмпирические системы, но не в семантиче-ском виде. Проблемы, поднятые в статьях международного журна-ла по философии химии «Hyle», исключительно актуальны. Имеет смысл обсудить их в систематическом виде.

В любой науке можно выделить три ее уровня: ментальный, языковой и объектный (референциальный). Первые два уровня от-носятся к области теории. Что касается референтов, которые и об-разуют объектный уровень науки, то они являются предметом тео-рии. Ментальность (от лат. mens, mentis – разум, ум, интеллект) в отличие от языка выступает не как экзогенная по отношению к от-дельному человеку область, а в качестве эндогенной сферы. Интер-субъектные отношения относятся к языку, а не к ментальности. Достаточно часто ментальность отождествляется с психическими явлениями. Такое отождествление приводит к путанице, ибо созда-ется впечатление, что ментальность всецело относится к психоло-гической теории, и только к ней. Но ментальный уровень, как уже отмечалось, присущ любой теории, особенности которой не под-властны психологии. О ментальности выдающихся химиков психо-логии известно не так уж много. Психология, видимо, в основном имеет дело с некоторыми эквивалентными аспектами многочис-ленных теорий ментальности.

При характеристике языка акцент обычно делается на его знако-вом, семиотическом характере. Это также приводит к путанице, причем двоякого рода. Во-первых, создается впечатление, что единственной наукой о языке является семиотика, что неверно. Язык химии входит именно в ее состав, а не в состав семиотики. Во-вторых, при характеристике языка в качестве знаковой системы

47

недооценивается его относительная самостоятельность. Иначе го-воря, язык – это больше, чем знаковая система.

Определенные сложности связаны и с пониманием природы ре-ферентов. И в данном случае необходимо соблюдать определенную осторожность, в частности, следует различать референты химиче-ской теории, химические факты и химические явления. Факты хи-мической теории – это признаки химических явлений, изучаемые посредством научной теории. Концептуальной системой оценки химических фактов всегда является теория. Химические явления становятся фактами тогда, когда они вовлекаются в область влия-ния теории. Но их освоение теорией происходит не моментально. Поэтому имеет смысл различать референты от фактов. Референты – это факты, осмысленные посредством теории настолько основа-тельно, что они не противоречат ей. Теория может не согласовы-ваться с фактами, но не с референтами.

Итак, ученый вынужден постоянно осваиваться в гетерогенной области, образуемой ментальностью, языком и референтами. Это возможно сделать не иначе, как совершая переходы между концеп-тами, выявляя существующие между ними связи. Речь идет о свое-образной внутринаучной логике, которая не имеет специального названия. В связи с этим мы предложили выше термин «трансдук-ция». Рассмотренные выше споры все относятся к феномену транс-дукции, изученному до сих пор явно недостаточно.

На сегодняшний день едва ли существует хотя бы одна тща-тельно разработанная теория трансдукции. Неудивительно, что трансдукция то и дело получает поверхностное и даже наивное ис-толкование. Немалая часть ученых придерживается теории копи-рования, приобретшей характер традиции. Согласно этой теории ментальность копирует материю, то есть изучаемые явления, а ее составляющие, ощущения, восприятия, представления, понятия, суждения и умозаключения обозначаются словами. Такая теория не способна выразить все богатство научной теории, в частности, химии.

Что дела обстоят именно таким образом, с особенной отчетли-востью выяснилось после ряда исключительно значимых для науки событий. Два из них имели для химии особенно исключительное

48

значение. Это, во-первых, – языковой поворот, осознанный в фило-софии, во-вторых, изобретение квантовой механики.

Языковой поворот в философии, осуществленный по инициати-ве двух выдающихся философов Л. Витгенштейна и М. Хайдеггера и приобретший столь яркий характер в аналитической философии, в рамках которой в основном и развивается философия науки, на-нес по традиционной теории трансдукции удар сокрушительной силы, ибо он был направлен против ментальности. Дело дошло до прямого отрицания ее реальности. Ментальность не могла больше восприниматься как копия материи. Следует также отметить, что языковой поворот был значим для тех наук, в которых феномен языка был представлен в ярком виде, например, для логики и лин-гвистики. В связи с этим резонно отметить, что в химии исключи-тельная значимость языка была осознана, пожалуй, раньше, чем во многих других науках. Химическая номенклатура энергично разви-валась уже в конце XVIII века, особенно А. Лавуазье. Й. Берцелиус ввел в 1814 году знаки химических элементов, а таблица Д. Мен-делеева вообще смотрится как запись алфавита химии. Если к это-му добавить еще указание на уравнения химических реакций, структурные формулы и обилие аналитических выражений, запи-сываемых с помощью функций, а также графы и диаграммы, то становится очевидным, что язык химической науки представляет собой исключительно развитый феномен с яркой спецификой.

Языковой поворот, осуществленный ранее всего в философии, при всей его радикальности первоначально сопрягался с теорией копирования. В философии аналитического философа Л. Витген-штейна, изложенной в его «Логико-философском трактате» (1921) теория рассматривается как картина фактов. Причем сами факты интерпретируются как материальные явления. Но постепенно чис-ло сторонников теории копирования стало убывать. Во многом это было обусловлено усилением в философии семиотической и праг-матической составляющих.

Интерпретация языка как системы знаков привела к семиотике, которая по определению является наукой о знаках. Отцом научной семиотики по праву считается американец Чарльз Пирс. Но он яв-ляется основателем не только семиотики, но и прагматизма как фи-

49

лософского движения, в рамках которого на первое место водружа-ется не семантика с ее приверженностью к терминам-описаниям, то есть к дескрипциям, а прагматика с ее акцентом на процессах дос-тижения поставленных целей. Усиление американской философии более всего способствовало облачению языкового поворота в се-миотические и прагматические одежды.

В данном месте заслуживают упоминания работы Бруно Латура, французского социолога науки, оказывающие значительное влия-ние на современную философию науки¹. Он полагает, что наука выступает в качестве не сети принципов и понятий, а языковой субкультуры, которая конструируется в процессе социальной прак-тики. Явления не существуют вне процедур измерения и их интер-претаций. Возможность перехода от языка к референтам отрицает-ся. Концепция дематериалиции в химии в значительной степени инициирована желанием ряда химиков соответствовать латуров-ской социологии научного знания. Но ее недостаточность состоит в отчужденности от актуальных химических теорий.

С антиреалистических позиций применительно к химии высту-пает немецкий философ Никос Псаррос². Он принадлежит к так называемой Эрлангенской школе (П. Лоренцен, П. Яних), защи-щающих конструктивистские позиции. Эти исследователи стре-мятся избежать логического круга в определении теории и фактов. Он имеет место, если факты объясняются на основе теории, а тео-рия на основе фактов. Чтобы избежать упомянутого логического круга, вводится представление о донаучных действиях, исходя из которых совершается научная практика. В свете такого представ-ления все химические концепты не описывают реальность, а пред-ставляют нормы исследования. Рассматриваемая позиция неодно-кратно подвергалась критике. В частности, указывалось, что она не позволяет истолковать эффективность научных операций. С реалистических позиций это объясняется соответствием концептов

¹ Latour B. Science in action: how to follow scientists and engineers through society.
Cambridge, Mass., 1987; Latour B. Politics of nature: how to bring the sciences into
democracy. Cambridge, Mass., 2004.

² Psarros N. Die Chemie und ihre Methoden. Eine philosophische Betrachtung. Wein-
heim, 1999.

50

и самой химической реальности. Весьма спорным является также представление о наличии в науке донаучных концептов. Как бы то ни было, без основательной интерпретации самой химической нау-ки в философии химии никак не обойтись. И вот тут мы вновь вы-нуждены обратиться к урокам квантовой механики.

Многочисленные попытки совместить постулат волновой функ-ции с теорией копирования, как правило, заканчивались конфузом. С одной стороны, физики, а вслед за ними и химики, были убежде-ны, что именно благодаря указанному постулату они получают знания о реальности. С другой стороны, она, насыщенная вероят-ностными эффектами, приобрела неуловимый, виртуальный харак-тер. В этой связи возникли многочисленные коллизии, которые бы-ли связаны с трудностями понимания трансдукции, имеющей ме-сто в квантовых теориях. Причем описываемая ситуация складыва-лась в физике и химии принципиально по-разному.

Физики были обеспокоены проблемой скрытых параметров эле-ментарных частиц. Длительное время знаменитый парадокс Эйн-штейна–Подольского–Розена, придуманный с целью доказать их существование, оставался не преодоленным. Но экспериментальная проверка так называемых неравенств Д. Белла, а также разработка концепта запутанных состояний, позволила существенно прояснить ситуацию со скрытыми параметрами. Они не существуют, вероят-ностное описание выражает не недостаток наших сведений о пове-дении элементарных частиц, а их имманентные черты¹.

Еще один острый вопрос философии физики касается проблемы реальности. Можно ли говорить о природе объектов вне их контак-та с макрообстановкой? Разве не существуют электроны, обвола-кивающие ядро атома? На эти вопросы В.А. Фок, следуя идеям Н. Бора, отвечал вполне определенно: «Пока прибор не выбран и не приведен в действие, существуют только потенциальные возмож-ности, совокупность которых и характеризует состояние объекта»².

¹ Менский Н.Б. Квантовая механика: новые эксперименты, новые приложения и
новые формулировки старых вопросов // Успехи физических наук. 2000. № 6. С.
631–647.

² Фок В.А. Кантовая физика и философия // Бор Н. Избранные научные труды. Т.
2. М., 1971. С. 648–650.

51

Недостаток этого вывода состоит в игнорировании актуальных признаков. Любые возможности чему-то присущи, они непременно сопровождают определенные актуальные состояния. А их нельзя подменять возможностями. Существует ли элементарная частица, покинувшая свой источник, но еще не достигшая измерительного прибора? Разумеется, существует, ибо в противном случае придет-ся придумать что-то несуразное: в момент своего испускания час-тица исчезла, а затем вновь возродилась при столкновении с при-бором.

Современная физика внесла ясность и в вопрос о природе микро-объекта, не взаимодействующего с прибором. Физики различают три состояния квантовой системы: чистое, запутанное и смешанное. Из-мерение переводит чистое (когерентное) состояние в запутанное (существует корреляция между признаками ранее взаимодейство-вавших объектов), а затем в смешанное (упомянутая корреляция от-сутствует). Измерение выступает как процесс декогеренции, разру-шения исходного состояния. Реальность исходного состояния не от-рицается. Там, где Бор и Фок пытались обойтись категориями воз-можности и действительности, современные физики используют в качестве основополагающих концептов представление о чистом, за-путанном и смешанном состояниях, а также декогеренции, имеющей место при измерении параметров микрочастицы.

Категории возможности и действительности не позволяли эф-фективно рассмотреть вопрос о реальности квантово-механических объектов. Современные физики не только не отказываются от при-знания наличия квантово-механической реальности, но и класси-фицируют ее определенным образом, выделяя три ее состояния: чистое, запутанное и смешанное. Разумеется, при этом возникает сложный вопрос получения знаний о чистых состояниях. Непо-средственно в экспериментах его невозможно заполучить. Ситуа-ция кажется безвыходной, но это лишь первое впечатление. Чистое состояние реконструируется на основе результатов измерений бла-годаря творческому воображению физика или химика. Измерения свидетельствуют о нем косвенным образом.

Развитые представления позволяют уточнить наши знания об онтологической значимости волновой функции. В соответствии со

52

статистической интерпретацией волновой функции, разработанной М. Борном, эта функция имеет вспомогательное значение, она не-обходима для расчета результатов измерений. В таком случае она ничего не описывает, то есть начисто лишена онтологической функции. Но этот вывод противоречит наличию чистых состояний, отображением которых как раз и является волновая функция

Как уже отмечалось, в химии сложилась специфическая про-блемная ситуация. На первый план выходит вопрос о соотношении макро- и микропроцессов, а также о концептуальной значимости аппроксимаций. При решении уравнения Шредингера, описываю-щего поведение системы, состоящей из трех и большего числа час-тиц, возникают значительные трудности, которые преодолеваются посредством приближений, например, Борна–Оппенгеймера или Хартри–Фока. Лишь после этого образ химических объектов и про-цессов получает отчетливое выражение.

Конечно же, возникает подозрение, что упомянутые аппрокси-мации приводят к утрате части квантово-механических признаков химических систем. Оно усиливается у каждого, кто знаком с теми рисунками, которые приводятся в руководствах, например, по фи-зической химии. Может создаться впечатление, что благодаря ап-проксимациям язык квантовой теории переводится на язык класси-ческой теории, в частности, когда речь заходит о таких параметрах, как расстояние между атомами, углы между химическими связями, вычисленные на основе спектроскопических данных, и др. Разве эти параметры не позволяют создать пространственный образ мо-лекулы? Очевидно, позволяют. Но каждый, кто так считает, опять же встречается со значительными трудностями.

Дело в том, что пространственный образ молекулы создан на основе экспериментальных измерений, но при этом она считается объектом, существующим безотносительно к ее окружению. Одна-ко согласно методологии квантовой механики такого рода объекты недопустимо приравнивать к реальным объектам. Молекула нахо-дится в когерентном состоянии, а оно по своему статусу резко от-личается от смешанного состояния. Но в химических руководствах на этот счет, как правило, не обращается должного внимания. Рас-стояние между атомами (длина химической связи) считается пара-

53

метром, который определяется экспериментально, то есть не учи-тывается принципиально различный статус молекулы до и после измерения. Таким образом, действительно в значительной степени происходит утрата части специфической квантово-механической концептуальности. На первый план выходят вопросы интерпретации химических концептов, а им не уделяется должного внимания. Если они в той или иной степени игнорируются, то непременно возника-ют нежелательные коллизии. О справедливости этого предположе-ния свидетельствуют и труды рассмотренных выше авторов.

Ласло редуцирует квантово-механическую химическую транс-дукцию к феномену языка. Но химический язык – это всего лишь один регион упомянутой трансдукции: язык – ментальность – ре- ференты (реальность). Ментальность Ласло упоминает всего лишь по случаю. Химическая реальность «перекачивается» всецело в об-ласть языка. Исследователь, знакомый с развитием современного французского постстркутурализма (Ж. Деррида, Ж.-Ф. Лиотар, Ж. Делёз), легко распознает именно его идеологию в построениях Ласло, равно как и Латура. Налицо явный лингвистический фети-шизм. Ласло попытался, по сути, обосновать его посредством ана-лиза методологии научного исследования в химии, но, думается, потерпел неудачу.

Франсуер достаточно убедительно показал ограниченность трансдукции в исполнении Ласло, но он продемонстрировал это обстоятельство, оперируя материалом классической органической химии. Лишь применительно к этой области все выглядит просто. К сожалению, Франсуер оставил эту иллюзию в полной неприкос-новенности.

Зеидлер в отличие от Франсуера обратился непосредственно к квантовой химии, но при этом он не избежал, по крайней мере, трех ошибочных заключений. Во-первых, он склонился на сторону инструментализма, которому, как известно, недостает концепту-альности. Во-вторых, Зеидлер обратился к прагматизму, исходя из поверхностных представлений о нем. Судя по его аргументации, он находится значительно ближе к операционализму, чем к прагма-тизму. Согласно операционализму отвергаются все концепты, ко-торые не представлены непосредственно в процессе измерения.

54

Прагматизм же имеет дело с целеполаганием на основе ценностей. Операционализм Зеидлера привел его к отрицанию той химической реальности, которая выше была названа нами чистой, или коге-рентной. Показательно, что она вообще не попала в поле зрения ни одного из трех рассматриваемых авторов.

Таким образом, химическая реальность существует, она пред-ставлена в химии изучаемыми референтами. Ее невозможно «пере-качать» в область ни языка, ни ментальности. Разумеется, строго говоря, нет каких-либо серьезных оснований для признания нали-чия дематериализации. Концепт «материи» фигурирует в концеп-циях, научный статус которых весьма сомнителен. Есть немало философов, особенно в нашей стране, в которой до недавнего вре-мени господствовал диалектический материализм, полагающие, что они вправе сначала определить материю как независящую от сознания реальность, а затем потребовать оправдания этой позиции от ученых, прежде всего, физиков и химиков. Но в развитых физи-ческих и химических теориях концепт «материя» отсутствует, в них речь идет о частицах, атомах, молекулах, веществе и поле, но не материи. Материалисты никак не могут понять, что концепту-альное устройство всех наук, в том числе химии, является вполне определенным, его недопустимо подгонять под философские схе-мы, развитые без достаточных на то оснований. Что касается дема-териализации в смысле отсутствия химической реальности, то она не существует. Материал данного параграфа можно считать введе-нием в довольно сложную проблематику, которая будет рассматри-ваться на протяжении нескольких параграфов, посвященных сту-пеням трансдукции.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: