Кафедра философии и истории науки
|
Скачать 1.92 Mb.
|
В итоге получается, что специфика химии такова (и это не преходящая, а извечная специфика), что ее фундамент немыслим без эмпирических знаний, экспериментальных методов, а также и без химического искусства. Надо иметь в виду, что теория в любой науке, в том числе и в физике, философии, даже в математике, может быть представлена не в математической форме, а в форме некой целостной понятийной системы. Примечание Непреходящая специфика метода химии проясняется при анализе ее центральных разделов (см. «Сердце химии – органический синтез», «Взаимодействие наук в становлении знаний о мироустройстве на атомно-молекулярном уровне», «Язык химии»), а также взаимодействия химии с другими науками, в том числе в части анализа проблем сведения одной области знания к другой (см. раздел «Познавательные принципы редукции, целостности и контрредукции»). ЕСТЕСТВЕННЫЙ МИР И ЗНАНИЕ О НЕМ: ПОЗНАНИЕ ПРИРОДЫ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОЛЛИЗИЯХ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ Химические знания и идеи в минералогии Напомним один из вариантов современного определения понятия “минерал”: «Минералом называют любой гомогенный материал, встречающийся в природе как продукт неорганических процессов; т.е. минерал не является продуктом деятельности живых организмов» [Полинг, 1978, c. 15]. Взаимодействия научных знаний, которые по современной классификации можно отнести к химическим и геологическим, начали происходить намного раньше выделения этих разделов знания в качестве самостоятельных дисциплин. Эмпирический базис для взаимодействия химии и геологии складывался естественным путем, в рамках различных практических технологий переработки минеральных продуктов и всей неорганической химии, материальную препаративную базу которой составляли минеральные источники. Поэтому до рубежа XVIII—XIX вв., когда вскрылись пограничные объект-предметные области химии и минералогии на молекулярно-минеральном уровнях, выделяется период “протовзаимодействия” химии и геологии, который в этой работе назван “химическим истоком кристаллографии и минералогии”. Заметным обогащением химического инструментария для исследования минералов было открытие в XIV—XV вв. минеральных кислот — соляной, азотной, серной, которые являлись важными реактивами при аналитических химических исследованиях минералов. В целом два фактора — кризис описательного морфологического подхода в минералогии и база знаний о химическом составе минералов — обусловили формирование в XVIII в. специальных программ целенаправленных исследований химического состава минералов, что привело к явной (дисциплинарной) форме взаимодействия химии и минералогии. Минерал как продукт физико-химических процессов, происходящих при эволюции планетарной системы, был включен со второй половины XVIII в. в программу междисциплинарных исследований в пограничных областях химии. В результате такого целенаправленного исследования минералов методами химии за достаточно короткий исторический срок (вторую половину XVIII в.) было получено много дополнительных знаний о химической природе минералов. На рубеже XVIII—XIX вв. выходит в свет многотомный труд М.Г.Клапрота “К химическому познанию минералов” (1795—1810), представляющий в целом итог химического аналитического подхода в минералогии и одновременно рубеж, после которого стал реализовываться на новом уровне процесс взаимодействия химии с минералогией уже в тесной взаимосвязи с кристаллографией. Отмечу, что химические исследования минералов имели и для химии первостепенное значение — для расширения сырьевой базы препаративной химии (в ее научной части) и химической технологии (в ее промышленно-прикладной области), и, особенно, для развития фундаментальных знаний об элементарных составляющих материальных тел — химических элементах, открытие которых во многих случаях происходило в результате химических исследований минералов. Углубление и расширение знаний об элементарных составляющих материальных тел, разнообразии природных форм, в которых они встречаются, обогащали научную картину мира, входили в базу фундаментальных научных знаний, составляющих основу для развития и конкретизации учения о материальном единстве мира. Описанный выше процесс взаимообогащения научных знаний в области химии и минералогии в результате химического анализа минералов еще не есть результат взаимодействия наук, а результат одностороннего действия химии на минералогию. И в описанной ситуации до конца XVIII в., и позднее мы еще не обнаруживаем явного пересечения предметных областей химии и минералогии. В этот период не минералогия как наука, а материальные объекты (минералы), исследуемые химическими методами, являлись объективными вещественными факторами взаимосвязи данных наук. Аналогичен и процесс взаимодействия химии с биологией, в котором на начальных этапах (и приблизительно в этот же исторический период XVIII—XIX вв.) не биология как наука, а химические исследования биологических (живых) объектов давали материал для развития органической химии, и лишь позднее произошло формирование таких пограничных областей, как биохимия, биоорганическая химия, молекулярная биология. Можно констатировать, что к середине XIX в. в сознании химиков укрепилось убеждение о возможности познания и лабораторного синтеза сложных по структуре веществ идентичных веществам, входящим в состав живых организмов. В 1853 г. Ш. Жерар, выделяя органическую химию в системе естествознания именно по основной цели, писал, что «задачей органической химии является исследование методов синтеза органических веществ вне живого организма» [Фаерштейн, 1968, c. 143]. Как хорошо известно, методолого-теоретический инструментарий органической химии сформировался в процессе “классического периода” становления теорий химического строения, завершившегося теорией, созданной А.М.Бутлеровым в 60-е гг. XIX в. Органическая химия, таким образом, прошла следующие этапы развития: выделение некоторых веществ живой природы и определение их элементного состава — до конца XVIII в. (вне регуляционных функций “биологического идеала”); синтез веществ, только аналогичных веществам живой природы, и изучение их состава и структуры — до середины XIX в. (с регуляционными функциями “биологического идеала”); исследования и синтез любых соединений углерода с расширенным пониманием органического соединения не только такого, который имеет «двойника» в составе живых оргапнизмо — с середины XIX в. При характеристике описанного этапа в связи с проблемами взаимодействия наук существенно подчеркнуть, что начальные этапы становления органической химии были обусловлены объективной объектной взаимосвязью химии и биологии с осознанием химиками живой природы объектов их исследования. В то же время это только предполагало взаимодействие химии и биологии как научных дисциплин в будущем, поскольку молекулярные образования живой природы со специфической структурой и функциями вошли в предметную область биологии (точнее ее пограничных областей) позднее. Наметившаяся в данной области знания новая предметная пограничная область обусловила реальные процессы синтеза и интеграции химических и биологических дисциплин на молекулярно-клеточном уровне лишь в ХХ в. К этому времени биология “сверху” подошла к проблеме исследования субклеточных компонентов (движение биологического знания к субклеточному уровню: клетка — Гук, 1665; ядро — Броун, 1831; клеточная теория — Шледен, Шванн, Моль, середина XIX в.; клеточные органоиды — Э. ван Бенден, К.Бенда, Ф.Менес, К.Гольджи и др., конец XIX в.), а органическая химия совместно с другими химическими дисциплинами “снизу” подошла к уровню, достаточному для исследований биомолекул и их функций. Последнее произошло уже в ХХ в. в связи с детальными исследованиями синтетических и биополимеров. Таким образом, органическая химия — химия углерода, являясь по своей объективной природе химией живых организмов, вне прямого и непосредственного взаимодействия с биологией сформировала экспериментальную и теоретическую базу для многих пограничных разделов естествознания, относимых к биофизикохимической пограничной области. Становление знаний об атомно-молекулярной организации неживой природы Атомная и молекулярная организация вещества представляет ту систему объектов, при исследовании которой происходило и происходит наиболее активное взаимодействие химии и физики. Объективно это обусловлено тем, что всякой химической структуре (атомно-молекулярным образованиям) присущи физические свойства: эти образования весомы, имеют объем, определенный запас энергии, электрический заряд или дипольный момент, взаимодействуют с электромагнитными излучениями различной частоты (γ-квантами, рентгеновскими лучами, ИК-, видимым и УФ-излучениями, СВЧ и радиоволнами). Кроме того, в процессах химических превращений могут иметь место люминесценция, эмиссия радиоволнового или СВЧ-излучения в магнитных полях (химическая поляризация ядер и электронов), а кинетика и механизм химических реакций могут принципиальным образом зависеть от взаимодействия множества физических факторов: температуры, облучения быстрыми частицами и светом, воздействием магнитных полей и т.д. Исследование названных явлений в пограничных областях химии и физики стало возможным в связи с познанием микроструктуры вещества: атомных и молекулярных систем, их электронной структуры и химического строения. Историко-логический процесс познания микроструктуры вещества характерен тем, что зарождение знаний в этой области, начиная с первичных идей, происходило в результате тесного взаимодействия химии и физики. Каждый новый этап обогащения знаний в этой области приводил к раскрытию новых предметных областей и новым исследовательским методам, которые обусловливали еще более интенсивное взаимодействие данных наук. Для полноты историко-логического исследования вначале необходимо дать краткий анализ истоков научной атомистики. При этом нужно ясно различать развитие учения о составляющих вещества (стихиях, элементах) и учения о структуре вещества (атомах, корпускулах и т.п.). Четыре стихии древних: земля, вода, огонь, воздух, и пятая — квинтэссенция (введенная Аристотелем), — явились истоком традиции познания элементарных составляющих тел. Заметим, что пятая стихия Аристотеля — эфир — оставалась в системе научного знания наиболее долго, вплоть до начала ХХ в. (до создания специальной теории относительности и опытов Майкельсона—Морли). Историческим и логическим продолжением учения о составляющих вещества (элементов) было учение Т.Парацельса о трех началах: сере, ртути, соли. Учение о флогистоне, уважаемо уже потому, что оно представляет одну из первых теорий в химии. Вполне завершенное учение об элементах как элементарных составляющих вещества было создано А.Лавуазье, и принципиальный смысл оно сохраняет до настоящего времени. В данном месте историко-логического анализа весьма важно подчеркнуть, что атомистические представления, развивавшиеся в науке XVII—XVIII вв., были такими же умозрительными, как и представления древнегреческих атомистов. Научная экспериментально обоснованная атомистика зародилась именно в химии. Решающий этап в развитии атомистических представлений и переход их от умозрительного характера к форме экспериментально-теоретического учения связан с применением в химии физического метода взвешивания и весов как средства реализации этого метода. Во второй половине XIX в. стали накапливаться экспериментальные данные и появляться гипотезы и теоретические исследования, указывающие на сложную структуру атомов (элементарных носителей свойств химических элементов), а вместе с этим на субатомную структуру молекул (элементарных носителей свойств химических веществ). Так, в результате исследований взаимосвязи химических и электрических процессов, М. Фарадей, опираясь на концепцию атомистической теории, в том числе на закон кратных соотношений, сформулировал основные законы электролиза и ввел в науку понятие “ион”. Кратность масс взаимодействующих химических реагентов и кратность количеств электричества, приходящихся на осуществление соответствующей электрохимической реакции, подвели Фарадея к идее существования в природе элементарного электрического заряда (см., напр., [История, 1981, с. 138]). Величины такого заряда Фарадей вычислить не мог — не было известно число Авогадро (оно было найдено в результате опытов Малликена по определению заряда электрона). При этом экспериментальные электрохимические данные Фарадея и его предположения создали определенную базу для зарождения и становления электронных представлений в естествознании. Поэтому, хотя работы по исследованию явлений в разрядных трубках и открытие в 1897 г. электрона не вытекают непосредственно из работ Фарадея, на мой взгляд, они определенным образом исторически и логически ими предопределены — аналогично тому, как атомистика Дальтона была предопределена учениями об элементах Лавуазье и законом постоянства состава Пруста. * * * Таким образом, к концу XIX в. был открыт электрон, но электронная структура атома еще не была известна. Принципиально важно, что собственно проблема сложной структуры атома получила экспериментально-теоретические основания после открытия периодической системы химических элементов, разработанной в наиболее полной форме Д.И.Менделеевым. Рассматривая вопрос в методологическом аспекте, следует сказать, что периодический закон Менделеева так же предопределил постановку вопроса о субатомной структуре вещества, как в свое время закон кратных отношений предопределил формулировку первой научно обоснованной атомистической гипотезы Дальтона. Мы рассмотрели становление научного знания об атомно-молекулярном строении вещества, его электронной структуре и исследовательских методах, сформировавшихся в этой области. Можно представить следующую линию развития научных знаний о микроструктуре вещества: - умозрительные атомистические представления древних; - гипотетические представления о корпускулярном строении вещества в XVII—XVIII вв. Р.Бойля, М.В.Ломоносова и др., основанные на интуитивном восприятии опытных химических знаний; - получение опытных количественных характеристик химических превращений с применением весового метода в XVIII в. в работах А.Лавуазье, Ж.Пруста и др.; - приведение в систему опытных количественных данных в законе кратных отношений Дальтона на рубеже XVIII—XIX вв. и создание научного атомистического учения, находящегося уже в фазе перехода от гипотезы к научной теории; - развитие представлений об атоме, молекуле и химическом строении на протяжении XIX в.; - открытие дискретной природы электричества и электрона, периодической системы элементов во второй половине XIX в.; - развитие знания об электронной структуре атома и создание квантовой механики во второй половине ХХ в.; зарождение и развитие квантовой химии с начала века по настоящее время. Параллельно с этим имело место зарождение экспериментальных исследовательских методов и их применение в пограничных предметных областях химии и физики: весового и объемного методов, спектрального анализа, ЭПР-, ЯМР-, УФ- и ИК-спектроскопии, а также развитие теоретических построений и применение их в качестве теоретических специально-научных методов, в частности теорий химического строения, квантовой механики, квантовой химии. В результате познания микроструктуры вещества, а также процессов качественных вещественных превращений и физико-химических явлений, их сопровождающих, к настоящему времени вскрылись многие области интеграции и синтеза физики и химии: 1. Было установлено, что свойства химических элементов обусловлены таким структурным элементом, имеющим определенную массу, как атом, а свойства химических веществ — химической частицей (молекулой, ионом, комплексом, супрамолекулярным образованием), имеющей также определенную массу. Химические превращения, сопровождающиеся перестройкой атомно-молекулярных структур, проявляются в изменениях массы исходных и конечных продуктов реакции. Отсюда массовые (весовые) характеристики и весовой метод стали важнейшими составляющими физико-химических исследований. |
Похожие:
 |
Учебное пособие подготовлено в соответствии с Программами кандидатских... Учебное пособие подготовлено в соответствии с Программами кандидатских экзаменов по «Истории и философии науки» для аспирантов и... |
|
Практикум (Тексты для самостоятельного изучения) Казань Сказываются слабое знание современного состояния западноевропейской социальной философии и философии истории, ограниченный доступ... |
|
Программа специальности 080801 «Прикладная информатика» Кафедра Гуманитарных... Сущность, формы, функции исторического знания. Методы и источники изучения истории. Понятие и классификация исторического источника.... |
|
Учебно-методический комплекс проблемные вопросы отечественной истории... Тологический и гносеологический аспекты анализа исторического процесса. Проблематика философии истории – логика развития общественного... |
|
Институт Философии Кафедра музейного дела и охраны памятников Потапова Екатерина Андреевна Краеведческий музей как коммуникативная система. На примере Челябинского краеведческого музея |
|
Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное... Факультет философии, отделение востоковедения Кафедра цивилизационного развития Востока |
 |
Вгбоу во «Алтайский государственный университет» Кафедра политической истории, национальных и государственно-конфессиональных отношений |
|
История средневековой философии пер с англ Кроме того, значительно расширено изло- жение исламской и иудейской средневековой философии |
|
Дауншифтинг как мировоззренческая проблема нравственной философии Объектом предпринимаемого исследования являются современные мировоззренческие тенденции в контексте нравственной философии |
|
Кафедра философии и политологии Культура и природа. Культура и общество. Культура и глобальные проблемы современности. Культура и личность. Различные специальности... |
|
Образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский... I. Вещь в горизонте философского вытеснения Глава II. Апология вещественного Альтернативные подходы к вещи в философии |
|
Кафедра философии и юридической психологии «Культурология» и Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования... |
|
История советской россии Ратьковский И. С., Ходяков М. В. История Советской России спб.: Издательство "Лань", 2001. 416 с. (Мир культуры, истории и философии).... |
|
Итоги научная деятельность Научная работа в вузе ведется по 51 научному направлению. В 2014/2015 гг научные исследования проводились в приоритетных областях... |
|
Актуальные вопросы современной науки И, технических и сельскохозяйственных наук, медицины, истории, педагогики, экономики и юриспруденции, социологии и политологии. Сборник... |
|
От редактора история Современные проблемы методологии исторической науки и преподавания истории в вузе |