Головна
ГоловнаІсторіяІсторія наук → 
« Попередня Наступна »
В. А. Канке. Історія і філософія хімії: Навчальний посібник - М.: НІЯУ МІФІ. - 232 с., 2011 - перейти до змісту підручника

2.6. Хімія і физикализм

У побудові трансдисциплінарності образу хімії особливе місце займає її зв'язок з фізикою. Вона обговорювалися багаторазово, але як і раніше визнається насиченою численними проблемами. Видний американський філософ хімії Ерік Сері, Посвіт-тівшій свою докторську дисертацію вивченню часто задається питання про можливість редукування хімії до фізики, не без гумору зазначає, що його відповіддю на це питання є відповідь «Так і ні» 106. Розглянутий питання дійсно складний. Так що не залишається нічого іншого, як приступити до його планомірної облоги.

У сучасній науці панує глобально-еволюційний підхід, згідно з яким будь-яка наука має справу з мінливими об'єктами. Визнаючи це, спостерігається рідкісне для вчених одностайність щодо розуміння витоків нині існуючої змінюється Всесвіту. Все почалося з Великого Вибуху. Година ж хімії пробив значно пізніше, лише через 10 мільйонів років, тобто після утворення зірок, в надрах яких відбувалося утворення атомів хімічних елементів. Починалося все з метаморфоз фізичних частинок. З цим твердженням згодні чи не всі вчені. Але якщо хімічні об'єкти є результатом взаємодії фізичних частинок, то чи не варто звідси, що хімія може бути зведена до фізики? Начебто це питання з'явився цілком природно. Як відповісти на нього?

Слід зазначити, що, намагаючись визначити співвідношення фізичного з усім іншим світом, філософи науки завжди мали серйозні труднощі. Бракувало то теоретичних, то експериментальних даних. Пильна увага залучила в 1920-1930-х роках новація знаменитих неопозітівістов Отто Нейрата і Рудольфа Карнапа - авторів концепції физикализма. Вони прагнули визначити непорушний фундамент всіх наук, яким вони порахували мову фізики, що починається з так званих протокольних пропозицій, які фіксують результати експериментів. Строго кажучи, вони не стверджували, що всі науки можуть бути зведені до фізики. Вони лише вважали, що мова будь-якої науки повинен задовольняти умові перекладу на мову фізики, інакше дослідники опиняються поза науки, тобто стають метафізиками. Широке ж філософсько-наукове співтовариство зрозуміло Нейрата і Карнапа перекручено, прийнявши їх за ортодоксальних представників физикализма, згідно з яким існує лише одна справжня наука - фізика. Але якщо це так, то чому не вдається звести всі науки до фізики? Це питання і понині викликає головний біль у багатьох мислителів. Що ж до поглядів неопозітівістов, то вони в основному ставилися до епістемології. Багато дослідників вважали, що їм явно бракує онтологічного характеру. Чи можна без жодних посилань на теорію пізнання зрозуміти сам перехід від фізичного до нефізичної?

Спробою відповісти на це питання стала діалектико-матеріалістичне вчення Фрідріха Енгельса про різноманіття форм руху матерії. Матерії приписується атрибут розвитку. Оскільки матерія розвивається, то вона проходить ряд ступенів свого дозрівання. Розвиток супроводжується якісними стрибками. Саме тому якісно різні фізична, біологічна і соціальна форми руху матерії, так само як і відповідні їм науки.

У цій концепції дуже спірне концепт стрибка. Скачки всього лише констатуються, але нічого не повідомляється щодо їх поетапної процесуальності. З цієї причини діалектико-матеріалістичне вчення про розвиток матерії викликає у багатьох дослідників великі сумніви. У сучасній західній філософії науки рідко згадують про діалектико-матеріалістичному процесі розвитку, покликаному пояснити несумірність наук. Але зате в ходу його аналог - еволюційна теорія. Логіка та ж: еволюція відповідальна за дискретні скачки.

Порівняно з еволюційною теорією в сучасній філософії науки значно більш популярна теорія супервеніенціі (від лат. Super - додатково і venire - з'являтися). Теорія Супервіт-ніенціі була вперше запропонована англійським етикою Джоном Муром. Вона, заперечуючи якісні стрибки, покликана пояснити безперервність виникнення нового. Згідно з визначенням, су-первенціальние властивості визначають знову виниклі. На жаль, теорія супервеніенціі при всій її зовнішньої привабливості небагато що дає для вирішення питання про розрізнення фізики та хімії. І зрозуміло чому: вона не враховує концептуальний пристрій хімії. До цього слід додати, що физикализм спростовується від імені етики значно легше, ніж від імені хімії. Етик має можливість послатися на творчі здібності людини, що дозволяють йому винаходити соціальні цінності, що не знаходяться в причинно-наслідкових відносинах з фізичними явищами. У цьому сенсі дуже показовий концепт відповідальності. Він винайдений людьми в процесі налагодження ними своєї спільної життєдіяльності. У зазначеному процесі творчості немає нічого протиприродного. Люди - творчі істоти, отже, вони здатні винаходити нове. До речі, саме творчість людей дозволяє виявити недостатність теорії супервеніенціі. Справа в тому, що вона не согласуемое з семиотическими уявленнями. Один і той же об'єкт умовно може обиратися знаком різних цінностей, отже, його властивості не супервеніруют цінності. У кінофільмі Леоніда Бикова «У бій йдуть одні старики» виконаний досить правдивий епізод. Авіаційний технік, готуючи до польоту літак свого командира, викрадений ним від фашистів, спочатку хрестить його, а потім плює на нього. Один і той же об'єкт виступає для техніка символом протилежних цінностей.

Повернемося безпосередньо до хімії. Тут доводиться мати справу з самою природою. Вона не винайдена людьми. Подібність і відмінність фізичного і хімічного необхідно пояснити особливостями самого природного матеріалу. Як це зробити? - Ось у чому питання. На цей рахунок досить цікаві ідеї сформулював англійський філософ Робін Хендрі, що спирається на ряд ідей, розроблених іншими філософами науки. Він керується тезою про незамкнутости, незавершеності фізики. Якби фізика була замкнутою наукою, то її можна було б представити як кінцеву систему пропозицій. У такому випадку питання про можливість відомості хімії до фізики вирішувалося б відносно просто.

Припустимо, ми б звернулися до статусу аналітичної хімії. Було б досить «застосувати» до неї обрану замкнуту фізичну теорію, наприклад квантову механіку, щоб з'ясувати чи дійсно аналітична хімія зводиться до квантової механіки як фізичної теорії. Але квантова механіка є незамкненою наукою, фізики не представляють її у формі закон-ченного набору пропозицій. З урахуванням цієї обставини порівняємо квантову механіку як фізичну теорію з квантової хімією. Обидві теорії незамкнені, причому по-різному. Облік цієї обставини приводить до висновку про нередуціруемого квантової хімії до квантової механіки. Розвиваючи тезу про незамкнутости фізичних і хімічних теорій, Хендрі вказує на неординарність апроксимацій, які, як відомо, можуть проводитися неоднозначним чином.

Погоджуючись з ним, ми інтерпретуємо незамкнутість теорій з позицій внутрітеоретична трансдукції. Вищезазначена неоднозначність відноситься, мабуть, до кожного етапу трансдукції. Дійсно, вже при записі рівняння Шредінгера формула для гамильтониана не запитує єдиним чином, а обирається після цілого ряду додаткових міркувань. Ця обставина спеціально наголошується Робіном Хендрі. Втім, на наш погляд, його аналіз був би більш повним, якби він розглянув також принцип хвильової функції. На перший погляд, цей принцип є загальним для квантової механіки і квантової хімії. Лише при переході до рівняння Шредінгера проявляється незамкнутість двох розглянутих теорій.

Равносильность фізичного і хімічного принципу хвильової функції можна поставити під сумнів, враховуючи різні шляхи його реалізації в квантовій механіці і квантовій хімії. Оскільки ці шляхи дійсно різні, остільки і принципи, службовці їх вихідним початком, також різні. Мабуть, цей аргумент бездоганний. Але, треба думати, немає і підстав для відмови від уявлення про єдиності принципу хвильової функції. Невже принципів хвильової функції існує стільки, скільки існує квантових теорій? Важке запитання. Щоб відповісти на нього, розглянемо статус принципів. Зрозуміло, в даному випадку нас, насамперед, цікавить принцип хвильової функції.

Вкрай важливо підкреслити, що цей принцип стоїть на чолі багатьох фізичних і хімічних наук, в кожній з яких він реалізується ще не однаковим чином. Звідси випливає досить несподіваний висновок: він плюралістичний. Якщо ж його зміст принципу хвильової функції інтерпретується як щось единст-венное, то неминуче переходять від змістовних уявлень до поверховим. У такому випадку визначення «стан фізичної або хімічної системи описується хвильової функцією» має всього лише номінальний характер, тобто воно є ім'ям, коротким записом для цілого ряду змістовних уявлень, що реалізуються в сукупності квантових фізичних і хімічних наук. Ця обставина, наскільки нам відомо, ніколи не враховувалося ні фізиками, ні хіміками. Ми вважаємо, що воно є наслідком слабкості у фізиці та хімії плюралістичних уявлень. А тим часом від них не слід ухилятися. Сучасна фізика і хімія стоять перед плюралістичним викликом. Поки це не усвідомлюється повною мірою.

Отже, мається сукупність як фізичних, так і хімічних наук, які, на перший погляд, керуються одним і тим же принципом. Але при найближчому розгляді з'ясовується, що насправді є ряд принципів, які всі володіють сімейним подібністю. Концепт сімейного подібності ввів у філософію Людвіг Вітгенштейн. Він його використав для опису мовних ігор. На наш погляд, у разі аналізу квантових фізичних і хімічних теорій концепт сімейного подібності досить доречний. Дійсно, мова йде про фамільному схожості, але ніяк не про тотожність. У фізичних і хімічних теорій немає сімейного подібності, наприклад, з економічними теоріями, для яких характерний не принцип хвильової функції, а принцип максимізації очікуваної корисності. Але і для економічних теорій також характерно сімейну подібність, але вже в силу інших підстав, ніж у випадку фізичних і хімічних концепцій. Отже, фізичні та хімічні теорії володіють сімейним подібністю. У певному відношенні вони дуже близькі один до одного, але між ними існує і відмінність, причому це розходження непереборно: члени однієї і тієї ж сім'ї відрізняються один від одного, бо кожен з них самостійний. Тепер зрозумілі труднощі, з якими зустрілися прихильники як редукування хімії до фізики, так і їх рішучі опоненти. Одна з сторін спору абсолютизувала схожість фізичних і хімічних теорій, а інша їх відмінність. Два розглянутих сімейства теорій схожі, але не однакові, різні, але не чужі один одному. Після численних успіхів квантової хімії антіредукціоністи потрапили в скрутне становище.

Ці успіхи багатьма були сприйняті як свідчення на користь можливості відомості хімії до фізики. Інакше важко пояснити плідність в хімії квантових уявлень, явно ініційованих успіхами квантової фізики.

Але не все ладилося і у тих, хто вважав зведення хімії до фізики вже вирішеною справою. І їм було очевидно, що різниця хімічних і фізичних теорій не подолано навіть після ефектних досягнень квантової хімії. Вельми показова в цьому відношенні позиція такого авторитетного філософа хімії, як Ерік Сері, який критично ставиться до антіредукціоністам. Однак встати рішуче на позиції редукціоністов він не вирішується. Але в такому випадку необхідно якось пояснити, чому саме не вдається звести хімію до фізики. Сері знайшов вихід зі скрутного становища. Складається він в апеляції до двозначності редукції. Згідно з його логікою ми не можемо визнати редукцію хімії до фізики позбавленої двозначності в силу проблемного характеру самої квантової фізики (принципи Паулі і Хунда107 вводяться автономно від постулату хвильової функції, не подолана корпускулярно-хвильовий дуалізм, відсутня суворе теоретичне пояснення процесу виникнення атомів і молекул). Позицію, займану ним з 1999 року, можна підсумувати таким чином: епістемологічної зведення хімії до фізики можливо, але поки воно не сталося.

На наш погляд, концептуальна позиція Сері непереконлива остільки, оскільки вона не враховує справжні уроки квантової хімії. Проблемний характер квантової механіки, звичайно ж, слід мати на увазі. Але навряд чи він коли-небудь буде остаточно подолано. До проблеми можливості редукції хімії до фі-ЗІКу він має непрямий стосунок. До речі, редукціоністов не забороняється стверджувати, що зведення хімії до фізики відбулося, але при цьому для них характерні одні й ті ж проблемні питання.

Значно більш істотне значення в питанні про можливість редукції хімії до фізики має плюралізм квантових теорій. Саме про це свідчать успіхи квантової хімії. У світлі цього плюралізму, а він набирає темпи, хімія ніколи не буде зведена до фізики. Втім, це зовсім не означає, що хімія відстоїть від фізики на значне концептуальне відстань. Всі йде якраз навпаки. У концептуальному відношенні фізика і хімія - рідні сестри. Подібно до того, як права рука не може стати лівої, хімія не в змозі перетворитися на фізику.

 Терміни «фізика» і «хімія» набули яскраво виражений нормативний характер. Можна бути впевненим, що наукове співтовариство не відмовиться від їх використання. Навряд чи воно сприйме спокійно небудь термін, наприклад, «фізико-хімічна наука», який покликаний замінити собою і «фізику» і «хімію». Залишається відзначити, що нормативно-термінологічні питання, при їх належному концептуальному проясненні, не є в науці найбільш значущими. 

 Вище ми в основному розглядали роботи зарубіжних авторів. Що стосується вітчизняних авторів радянського періоду, то вони, спираючись на вчення про форми руху матерії, в основному захищали теза про незвідність хімії до фізики. Відхід від діалектики-матеріалістичної схематики супроводжувався більш виваженими оцінками взаємини фізики та хімії. У зазначеному сенсі, мабуть, найбільш значущими виявилися роботи А.А. Печенкина. Його позиція така: «Завдяки розвитку системних уявлень хімія як би« тікає »від фізікалізаціі: на кожен новий крок по фізікалізаціі хімії хіміки реагують новими системними хімічними ідеями, ще не оформленими у фізичних поняттях і не мають твердої фізичної осно-ви »108. Як бачимо, йдеться ще про одну теоретичної позиції. 

 На наш погляд, термін «Физикализация хімії» спірне. На нашу думку, цілком правомірно підкреслювати міждисциплінарні зв'язки фізики і хімії, в силу яких вони впливають один на одного. Враховуючи цю обставину, можна міркувати не тільки про фізікалізаціі хімії, а й про хімізації фізики (згадаймо, зокрема, про ядерної хімії, про синтез речовин, що привертають увагу фізиків, в тому числі і тих з них, які вивчають нанояв-лення). Строго кажучи, терміни «Физикализация хімії» і «хімізація фізики» невдалі. Вони наводять на думку, що відбувається впровадження фізики і хімії один в одного. Але для них характерні різні принципи, апроксимації, моделі, експерименти і т.д. Впровадження фізики в хімію неодмінно призведе до розвалу останньої. Хімія відторгає чужі їй тканини. Що дійсно відбувається, так це зростання концептуальної рафінованості як хімії, так і фізики. Але при цьому обидві вони зберігають свою специфіку. 

 Отже, підіб'ємо підсумки. З питання про можливість відомості хімії існує різні теорії. Перелічимо основні з них. -

 Антіредукціоністская позиція: хімія, будучи наукою специфічного рівня буття, принципово відрізняється від фізики і, отже, не може бути зведена до неї (Й. Шуммер, Н. Псарос, Я. ван Бракель) 109. -

 Фізикалістськи позиція: хімія - це фізика, вона не є самостійною позицією (К. ??Поппер, П. Суппес). - Хімія в майбутньому, мабуть, буде зведена до фізики, але поки це не сталося (Е. Сері). -

 Хімія не зводиться до фізики, бо обидві вони є незамкнутими, незакінченими системами, які реалізуються неоднаковим чином (Р. Хендрі). -

 Відбувається Физикализация хімії, але вона завжди не встигає за її концептуальними новаціями (А.А. Печонкін). -

 Фізичні концепції, з одного боку, і хімічні теорії, з іншого боку, мають сімейним подібністю. 

 « Попередня  Наступна »
 = Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "2.6. Хімія і физикализм"
  1.  1.5. Операції над класами (множинами)
      хімія - видове). При розгляді операцій над класами в логіці вводяться такі позначення: А, В, С. .. - довільні класи; 1 - універсальний клас; О - порожній клас; KJ - знак об'єднання класів (додавання); п - знак перетину класів (множення) ; А ', (А; ІА) - доповнення до класу А. Операції над класами ілюструються круговими схемами, універсальний клас позначається
  2.  1. Предмет науки "Теорія держави і права"
      хімія і гуманітарні, які вивчають явища соціального життя (історія, філософія, політологія). Предмет науки - відрізняється від об'єкта дослідження. Один і той же об'єкт можна вивчати різними науками. Предмет науки визначає специфіку того чи іншого наукового знання. Теорія держави і права, будучи наукою гуманітарної, вивчає особливі явища соціального життя. Якщо об'єктом вивчення теорії
  3.  ПЕРЕДМОВА
      хімія відносно довго перебувала в тіні фізики. Так, на початку XX століття філософські суперечки в хімії не купували тієї гострої форми, яка була характерна для фізики з її найвищою ступеня-ні незвичайними ідеями, начебто відносності простору і часу і невизначеного поведінки мікрочастинок. У філософському відношенні хімія відставала від фізики, принаймні, років на тридцять. Становлення
  4.  Тема 3. Загальні положення криміналістичної техніки.
      Поняття, предмет і система криміналістичної техніки. Роль криміналістичної техніки у розкритті та розслідуванні злочинів. Засоби та методи збирання слідів злочинів при проведенні слідчих дій. Засоби і методи експертного дослідження слідів злочину та інших речових доказів. Контрольні питання: Яка система криміналістичної техніки? Назвіть завдання і
  5.  Моделювання свідомості.
      хімія полімерів, інформатика, молекулярна біологія, генна інженерія. І, нарешті, кібернетика, комп'ютерна техніка. Застосування комп'ютерів дозволяє в десятки разів підвищувати продуктивність праці взагалі і розумової праці особливо. У зв'язку з цим постає питання: чи є межі моделювання людської свідомості і, якщо є, які вони? Знаменитий англійський фізик Стівен Хокінг
  6.  1.1. Про наукову хімії
      хімія »додається якесь уточнююче слово або частка (порівняйте: алхімія). Етимологія слова «хімія» змушує згадати древніх єгиптян і греків, так само як середньовічних арабів. Слово «хімія» позначало: у єгиптян - землю (чорну за визначенням), у греків - техніку лиття металів, у арабів - техніку добування золота. Далеко не відразу термін «хімія» стали використовувати для позначення однієї з
  7.  ПРОЕКТУВАННЯ НАВЧАЛЬНОГО ПЛАНУ НА ОСНОВІ ІДЕЙ МОДЕРНІЗАЦІЇ ЗАГАЛЬНОГО ОСВІТИ
      хімія, математика) Навчальний предмет Вид навчального курсу (кількість годин) Рекомендовані поглиблений профільний базовий елективні курси 1 2 3 4 5 Російська мова Література Іноземна мова - 70210210 Математика 420 Математика для аби-туріента (Технологічний ін-т), 140 ч. Біологія - 70 Фізика 105 Фізика для абітурієнта (Технологічний ін-т), 140 ч. Хімія 350
  8.  2.3. Хімія і естетика
      хімія - естетика використовуються наступні три головні підходи. - Наводяться свідчення на користь актуальності естетики хімії, але вони не вдягаються у форму скільки-суворої теорії. - Робиться спроба розвинути теорію естетики хімії, але безвідносно до естетичних теорій, добре відомим з історії філософії. - Можливість естетики хімії розглядається в контексті
  9.  3.4. Інноваційно-освітній потенціал. Науково-технічні фактори розвитку економіки
      хімія, хімічна фізика, колоїдна хімія, хімія високих енергій, енергетика та ін.) Однак на частку Росії припадає лише 0,3% експорту наукомісткої продукції, в той час як частка семи високорозвинених країн становить 80-90%. Вони володіють 46 макротехнологіями, в тому числі США - 20-22 макротехнологій, Німеччина - 8-18, Японія -7, Франція та Англія - ??3-5, Італія - ??по 1-2 [17, с. 361]. Враховуючи
  10.  ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
      хімія, для ілюстрації того, що можна було б назвати проведенням експериментального дослідження. Під ним слід розуміти сукупність обміркованих операцій, направляються дослідницької ідеєю, відповідних певної стратегії, без встановленої остаточно, а умовно, і так, що частина дослідження переноситься на теоретичну дедукцію. Експериментальне поведінка не є випадковим,
  11.  3. Позитивні зв'язку між філософським і науковим знанням
      хімія, не передбачають ніякої попередньої специфічної філософії. Яка б не була філософська позиція хіміка, він у будь-якому випадку може добитися важливих результатів у своїй конкретній області. На противагу цьому, філософські погляди зоолога або біолога впливають на його професійні вистави - звичайно, це стосується не окремих спостережень, а їх інтерпретації та загальної оцінки.
  12.  К. Е. Ціолковський. Автобіографія.
      хімія. Я ста давати з цих предметів уроки, мав успіх і заробляв по тому часу досить багато. Гроші віддавав родині. Сталося мені переїхати в інше місто, де мене ніхто не знав. Тут я виявився без коштів і тому вирішив тримати іспит на вчителя математики. У солдати я не годився по глухоті і слабкості здоров'я. Я був абсолютно вільний. Восени 1879 зданий був іспит, а в
  13.  5. Від «змішаних агрегатів» до «інтеллігибельного принципам »
      хімія завжди будуть відокремлені один від одного. Фі-ЗІКу-де має справу з кількістю, а хімія - з якістю. А потім розвинулася область фізичної хімії і пізніше - область хімічної фізики. У наш час було б не легко відмежувати фізику від хімії, враховуючи, що відмінність між ними існує тільки в тому випадку, якщо описуються самі елементарні досліди на найнижчому рівні абстракції; чим вище
  14.  2.2. Етика хімії
      хімія неекономічного розвитку суспільства (наприклад, моральному, політичному, інтелектуальному, естетичному і т.п.)? ? Чи визначає хімія шляху самооцінки людьми і суспільством своєї власної природи? ? Не реалізується чи в хімії тип раціональності, здатний викликати конфлікт зі здоровим глуздом чи політичної раціональністю? ? Чи існують внутрішні причини, що потребують
  15.  Монізм у філософії К. Е. Ціолковського.
      хімія тягне нас по тому ж напрямку. Астрономія і астрофізика довели єдність освіти небесних тіл, схожість землі і неба, одноманітність їх речовин і променевої енергії. Навіть історичні науки прагнуть до монізму. У біології об'єднуються клітини нижчих істот, утворюючи тварин з єдиним управлінням (мозок-душа), об'єднуються люди в суспільства, прагнучи злитися в одне могутнє
  16.  А. Безумовна необхідність
      хімія, хоча і цим фактам властива певна необходімость.11 Так, наприклад, той факт, що "тіла розширюються при нагріванні" є загальним, а не приватним. Крім того, на відміну від факту, вираженого твердженням: "Цезар перейшов Рубікон ...", він володіє щодо своїх складових частин властивістю необхідності, що виходить за межі простої фактичного зв'язку. Причинний зв'язок між
  17.  4,5.3. Розвиток культури в країнах Західної Європи в XiX в.
      хімія, де були поглиблені і розширені основи теорії атомної будови речовини, біологія, в рамках якої англійський учений Ч. Дарвін розробив свою революційну концепцію походження біологічних видів шляхом природного відбору. На рубежі XIX - XX ст. американцем Т. Морганом і німцем А. Вейсманом були закладені основи генетики - науки про передачу спадкових ознак в рослинному і
  18.  Висновок
      хімія може і повинна бути представлена ??в різноманітних формах. Але в будь-якому випадку вона повинна викладатися систематично. Нарешті, слід зазначити, що філософія хімії подібно до своєї праматері, хімії, утворює найважливішу частину людської культури. До найвищим ідеалам людство найбільш ефективно піднімається по метанаучной сходах. Філософсько-хімічний маршрут є