ГРИЦАЕВ ЕВГЕНИЙ ИЛЬИЧ
ОТКРОВЕНИЯ ХИМИКА
(философские проблемы современной химии)
Комсомольск-на-Амуре 2015г.
Содержание
1. От автора………………………………………………………………………..4 стр.
2. Введение………………………………………………………………………...7
2.1. Механистическая химия……………………………………………………...7
2.2. Принципы развития………………………………………………………….17
2.3. Роль химии в современном обществе………………………………………30
2.4. Перспективы химии………………………………………………………….38
2.5. Поляризация как источник развития………………………………………..52
2.6. Химизм развития……………………………………………………………..59
2.7. Процессность химии и ее законы…………………………………………...67
3. Философская химия……………………………………………………………79
3.1. Химическая сущность………………………………………………………..80
3.2. Химический отбор……………………………………………………………87
3.3. Химическое развитие……………………………………………………….. 93
3.4. Химическая рефлексия……………………………………………………...101
3.5. Химия темной материи…………………………………………………… .109
3.6. Химия темной энергии……………………………………………………...120
4. Атомная химия………………………………………………………………...132
4.1. Атомные структуры…………………………………………………………132
4.2. Кристаллы……………………………………………………………………139
4.3. Металлы………………………………………………………………………146
4.4. Строение атома………………………………………………………………155
4.5. Периодический закон……………………………………………………… .165
4.6. Квантовая химия……………………………………………………………..171
4.7. Спиновая химия……………………………………………………………...180
5. Молекулярная химия…………………………………………………………..189
5.1. Механизмы химических реакций………………………………………… ..189
5.2. Химическая связь…………………………………………………………….198
5.3. Катализ………………………………………………………………………..229
5.4. Химическая поляризация……………………………………………………237
5.5. Кинетика……………………………………………………………………...244
5.6. Химия элементов и молекул………………………………………………...251
5.7. Мир молекул…………………………………………………………………256
5.8. Химические реакции…………………………………………………….…..263
6. Супрамолекулярная химия……………………………………………………274
6.1. Сольватация, растворы……………………………………………………...274
6.2. Комплексные соединения……………………………………………….…..281
6.3. Химия дальней связи………………………………………………………..288
6.4. Элементорганическая химия……………………………………………….296
6.5 . Супраструктуры…………………………………………………………….304
6.6. Биоорганическая химия……………………………………………………..310
6.7. Хемигенез……………………………………………………………………316
7. Гипермолекулярная химия……………………………………………………324
7.1. Химия твердого тела………………………………………………………..324
7.2. Высокомолекулярные соединения…………………………………………331
7.3. Коллоидная химия…………………………………………………………..338
7.4. Химия стекол………………………………………………………………...344
7.5. Органическая химия………………………………………………………...351
7.6. Стереохимия…………………………………………………………………361
7.7. Химическое равновесие…………………………………………………….369
8. Биохимия………………………………………………………………………..377
8.1. Клеточные процессы…………………………………………………………377
8.2. Процессы переноса и энергетики……………………………………………385
8.3. Ферменты и медиаторы……………………………………………………...393
8.4. Нуклеиновые кислоты, геном, информация………………………………..400
8.5. Белок, пептиды, биополимеры………………………………………………409
8.6. обменные процессы…………………………………………………………..416
8.7. Самосборка биоструктур…………………………………………………….424
8.8. Химическая самоорганизация……………………………………………….430
9. Химия высоких энергий……………………………………………………….441
9.1. Фотохимия……………………………………………………………………442
9.2. Радиационная химия…………………………………………………………449
9.3. Плазмохимия…………………………………………………………………455
9.4. Элементарный акт химических реакций…………………………………...465
9.5. Перенос энергии……………………………………………………………..476
9.6. Радикалы……………………………………………………………………...483
10. Нанохимия…………………………………………………………………….494
10.1. Наночастицы………………………………………………………………...494
10.2. Наноконтинуум……………………………………………………………..498
10.3. Наноструктуры……………………………………………………………...504
10.4. Нанотехнологии…………………………………………………………….510
10.5. Что дальше?....................................................................................................516
10.6. Фуллерены, шпоры, треки…………………………………………………523
11. Прикладная химия……………………………………………………………531
11.1. Технологическая химия…………………………………………………….531
11.2. Физическая химия…………………………………………………………..537
11.3. Аналитическая химия……………………………………………………….541
11.4. Электрохимия……………………………………………………………….550
11.5. Нефтехимия………………………………………………………………….556
11.6. Фармахимия………………………………………………………………….563
12. Диалектическая химия………………………………………………………..573
12.1. Принципы диалектической химии…………………………………………573
12.2. Проблемы диалектической химии………………………………………….579
12.3. Перспективы диалектической химии………………………………………592
12.4. Процессная химия…………………………………………………………...600
12.5. Философия химии…………………………………………………………...615
12.6. Основы метахимии………………………………………………………….625
13. Откровения химии как заключение………………………………………….631
14. Приложения……………………………………………………………………633
14.1. Приложение 1: «Вопросы мироздания»…………………………………...633
14.2. Приложение 2: «Кризис химической науки»………………………………636
14.3. Приложение 3: «Кризис химического образования»……………………...648
Неуловимому процессу истины
Посвящается
«Широко простирает химия руки свои в дела
человеческие» – М.В. Ломоносов –
надпись на развалинах Комсомольского-на-Амуре
сернокислотного завода, оказавшегося не нужным.
«Эксперимент должен дополнять теорию, а не
подтверждать ее» – автор
1. От автора
Добрый читатель!
Многие годы химия «распростирает руки свои в дела человеческие». Пройден гигантский путь от средневековых алхимических реторт с булькающим зельем до современных наноструктур и фемтоимпульсов. Химия долго и плодотворно работает на благо человечества, и, казалось бы, о лучшем нет смысла мечтать…
Однако многие специалисты отмечают ее чрезмерно узкую специализированность – нацеленную лишь на приспособительную прикладную стезю. В теоретическом отношении заметно редукционистское стремление химии к физике и математике. А само научное творчество вполне обыденно квалифицируется «поиском» или даже «исследованием».
Не здесь ли кроются те мощные рычаги, которые до сих пор остаются незамеченными и невостребованными? Ведь «поиск» обычно ведется наугад, как и многое в химии, а «исследование», зачастую, вершится ради исследования. Это проблема методологии, которая исходит от недостатков мировоззрения?
Кроме этого, можно с уверенностью утверждать, что химия пока явно недостаточно обращена лицом к человеку, имея в виду массовое несовершенство основных многотоннажных технологий, ведущих к экологической катастрофе. А также налицо изьяны в подходах химии к таким аспектам онтологии, как социохимия, психохимия, фармахимия и другие? Вопросы токсикомании, здорового питания, социального благополучия не могут находиться вне круга зрения химии. Вне сомнения, что она влияет и на политику, а значит, на всю нашу жизнь?
Следует отметить такую проблему, может быть, особой важности, как синтез энергии. Думается, именно здесь требуется тесная связь химии с физикой, особенно квантовой. Для этого в науке назрели к решению вопросы связи конечного и бесконечного, обратимого и необратимого, процессного и явленного. Не секрет, чтобы управлять технологическими процессами, необходимо знать или предвидеть траектории их развития. Но это совершенно не тот «путь химической реакции по поверхности потенциальной энергии», который амбициозно преподносит квантовая химия со всей своей обратимостью и локальностью закрытых (несуществующих) систем.
Может быть, химическое мировоззрение должно расширяться до границ материального Мира и даже входить в мир непрерывного и процесса его связи с дискретным? Когда наш субъективный взор касается необратимого (процесса), он неизбежно членит его на «кусочки-фотографии» – мгновения, явления, по которым далеко не всегда возможно понять процесс и его траекторию. Речь идет о диалектической химии, которая может устранить тот разрыв, который уже давно мешает науке развиваться в нужном направлении?
Одним из основных направлений развития химической мысли в последние годы стало стремление научиться подражать природе. То есть происходит явная редукция химии к биологии, где видится технологический прорыв каталитического толка. Нужно ли гнаться за Природой? – вопрос вопросов. Хемигенез продолжается многие миллионы лет с явной объективной направленностью, которую стало принято называть самоорганизацией. Причина этого процесса пока не понята, но она явно лежит за пределами материального в бытийном понимании этого слова. Ясно одно: непрерывный сквозной катализ всегда выигрывает у постадийного комплексного ферментативного катализа природы. Значит, есть куда стремиться?..
Химия прописывается как наука о веществах и их превращениях. О веществе мы знаем далеко не все. Объективные законы, проявляясь субъективными закономерностями, смысл которых, зачастую, далеко не понят, свидетельствуют об их невещественности. Это процессы, которые составляют подавляющее большинство сущего, хотя бы в виде «темной» материи и «темной» энергии? Это означает, что у химии (процессной) открывается непаханое поле возможностей, в том числе фундаментального мировоззренческого толкования. Можно даже добавить, что в жизни многое поставлено с ног на голову только потому, что явления отрывают от процесса. Выдавая прерывное за непрерывное. Вместо связи – их монистски рвут и индетерминистски сопоставляют. В науке наработано столько много по количеству, что это мешает, захлестывает качество – мы скатываемся на мастеровщину? Философия должна переделать методологию химии. Фундаментальная наука оторвана от отраслевой, и от общества. Хелаты и супраструктуры по большому счету должны стать ферментами катализа.
Богатыми нас делает не то, что мы получаем, и не то что отдаем, а то, что мы получаем – отдаем, отдаем и получаем взамен. То есть важно равновесие, уравновешенность помыслов и поступков. Оно же делает человека счастливым и лежит в основе смысла жизни. Объективность всегда улавливается на уровне интуитивного как синтез направленности (смысла). Преимущество свободного мышления при этом скрадывается недостатком слишком общего суждения, отрыва от жизни. Хотя, может быть, рефлексия отрыва неизбежна и даже необходима из-за инертности самой практики?
Можно задать «гордый» вопрос, зачем нам нужна вся эта «городьба». Химия и так-де многое нам дает? Уж не глобальный ли это кризис в умах? Ведь тем самым мы рубим сук, на котором сами сидим, поскольку «плохая экология» обусловлена главным образом плохими химическими технологиями. А теоретические воззрения химии таковы, что КПД от них из года в год становится все меньше. Огромные залежи «исследований» ради исследований, выводы из которых совершенно не радуют, а методология «поиска» упирается в это «химия и так много нам дает». Словом, здесь «пытливому уму простор необычайный»…
Автор будет благодарен за отзывы по этой книге по адресу: Grizaev@gmail.com.
Желаю Вам успехов, читатель!
.
Философские проблемы химии
кризис химической науки
Кризис химической науки
Кризис химии, как и любой другой науки, отрасли промышленности или сферы деятельности человека, в том числе образования, характеризуется, прежде всего, объективно-субъективным становлением и развитием. Это отмечается особенно рельефно, когда исчерпывается поток субъективно-явленных феноменов новизны, а объективные тенденции требуют дальнейшего продвижения по стезе развития. В таком случае кризисные позиции начинают выделяться на фоне общей канвы событий (химических экспериментов или качества образования, внедрения или продвижения результатов), особенно, когда они возмущают траектории процессов связи и выпадают из обоймы процесса развития. Тогда они начинают тормозить прогресс науки, в том числе химической.
Например, закон эквивалентов И. Рихтера уже к концу 20-го века стал препятствием для развития супрамолекулярной химии и теории невалентных взаимодействий. При этом возникла необходимость учитывать не только координационные характеристики, но и эквиваленты процессов, а не только химических соединений или их фрагментов. То есть появилась насущная необходимость устанавливать более широкие законы диалектического толка.
Другой пример. Очевидно, что трансструктурные (сильные) невалентные взаимодействия обычно в значительной степени обуславливают образование зарядов частиц и существование коллоидов. Интерструктурные (слабые) невалентные взаимодействия во многом отвечают за молекулярную симметрию, химическую активность и «память» динамических атомных структур? Совместно они вносят существенный вклад в супрамолекулярный химизм, который пока явно недооценен современной химией. Может быть потому, что противоречит ее закоснелым канонам и требует рассмотрения связей не на молекулярном уровне, а в сфере активных химических систем…
Еще в начале 20-го века происходило восхваление химии полезными продуктами переработки угля. Несколько позднее – успехами органического синтеза. Затем следовало торжествование химической науки за счет создания плеяды полимерных материалов. К концу прошлого века наступило время, когда люди (а химия существует для людей, хотя часто забывает об этом) стали настороженно относится к заменителям «натурального», считая их «нечистыми» и даже вредными для здоровья суррогатами – «химией» как в выражении чего-то пренебрежительно-скверного. Лозунг «Никакой химии!» ловко используется рекламой до сих пор, особенно среди людей далеких от химии, коих большинство.
Кризис химии продолжался, когда в большинстве своем малозаметно и подспудно исчерпывался ассортимент новых «полезных» веществ и материалов синтетического производства. Он усилился на фоне экологического неблагополучия из-за отставания технологической базы, а также быстрого убывания запасов невозобновляемых источников энергии. Стал назревать нарыв проблемы синтеза энергии, в котором химия изначально занимала довольно пассивную позицию.
К настоящему времени складывается впечатление, что химии «более нечего сказать», поскольку действительно многотоннажное прикладное производство стало устаревать морально, а новое требовало прорывных идей в неизбежным выходом из замкнутого круга классического химического мышления. Лихорадочные поиски смысловой опоры выливаются в последние годы в стремления форсажа по двум известным потокам: первый поток – достижение уровня Природы в химизме (биохимтехнологическое направление); второе – вхождение вглубь вещества за счет миниатюризации (нанохимия). В первом случае, однако, ученые вынужденно столкнулись с малообъясненными пока самоорганизацией и самосборками молекул и структур. Во втором – с ограниченными возможностями количественного порядка.
По большому счету оба этих потока трудно причислять к достижениям химии в классическом понимании. Тем более что поиск происходит вслепую, без наличия фундаментальных смыслов («третий мир» по К. Попперу), что еще больше усугубляет кризис науки…
Постнеклассическая химия еще далеко не сформировалась, поскольку «фундаментальные» закономерности механистической химии давно исчерпали свои прогрессивные возможности, но продолжают цепляться за свое существование и тормозят ее становление. Новая химия требует, помимо серьезных материальных и интеллектуальных инвестиций, качественно иной методологии, подходов и осмыслений на другой платформе, может быть процессно-диалектической, эффекторной?
Речь должна идти о новом химическом мышлении, отвечающим на вопрос: «Чего ждут люди от химии?» охватывающем объективно-субъективные химические системы. Поскольку явления химии (феномены химических соединений молекулярного толка) уходят в историю, а процессы нуждаются в качественном прорыве, исходящем из фундаментальных посылок смыслового понимания хемигенеза и существования вещества как целостности.
По всей видимости, химия запоздало осознает, что эра синтетических материалов завершается. Начинается эпоха химических процессоров, когда целенаправленно действуют процессы внутри этих материалов и композитов, в том числе наноразмерных. В этом отношении подражание природе так же не красит химию, ведь подражание это первейший признак мастеровщины.
Для производства современных молекулярно-активных ансамблей необходимо знание внутренних процессов, постоянно происходящих в веществе при его развитии, материализации и становлении. Важно осознавать, что оно развивается не само по себе. Нужны теории, связывающие внутреннюю непрерывность вещества и его внешнюю конкретику. Откуда и как они могут появиться среди разброда кризиса? Только на основе осмысления общих принципов развития и существования вещества, а не как следствие успехов подражательства природе.
Это требует нового миропонимания, а значит и новой системы воспитания и образования научных кадров, когда Мир рассматривается не только как нечто явленное, но и вечно процессное. На первый план выходит не получение новых химических соединений, изучение и применение их свойств, а установление и обеспечение связей и развития химических систем. Необходимо осмысление, создание и целенаправленное целостное развитие самоорганизации химических систем, химических процессоров, самоорганизующихся супрамолекулярных ансамблей. Это потребует от образования подготовки самостоятельно, фундаментально мыслящих молодых людей. Вопрос, как их готовить, требует особого рассмотрения.
Таким образом, к началу 21-го века классической химией в науке перестало «пахнуть», а новой химии предстоят тяжелые времена врастания в жизнь.
Отождествление химической сущности с примитивно-механистической сыграло положительную роль в 17-18-х веках – с расцветом естественных наук, – окончательно оторвав химию от алхимии. Однако абсолютизация законов химии приводила и приводит до сих пор к замкнутой механистической системе, в которой существуют неизменные атомы. Они образуют молекулы, далее – макромолекулы, планеты и т.д. А движения атомов (электронов) происходят, якобы, по законам классической механики (или квантовой механики, которая все-таки механика – она так же рассматривает закрытые локальные системы, в то время как химические процессы таковыми не являются). Попытки понимания и объяснения с таких позиций химических процессов обречены на провал?..
Лишь к концу 20-го века стали появляться проблески истины в тумане дуализма и монизма, благодаря «открытиям» самосборки молекулярных структур и их самоорганизации, которые следует относить к проросткам постнеклассической химии. Однако познать физический (вещный) и химический (процессный) смыслы этих процессов и высветить их движущие силы пока явно не удается – они признаются либо априорными, либо причисляются к априорным «свойствам материи». Об утверждении новой процессной или диалектической химии говорить пока не приходится…
Зачатки диалектических требований и условий возникали в течение всего хода развития механистической химии, но они угасали без подпитки философской осмысленностью. Так, дуалистическая теория И. Берцелиуса предусматривала химическое соединение двух полярных частиц. Но чтобы соединиться, частице прежде нужно обрести эту полярность, то есть диалектически разделиться. Как? Самой собой? Нужно какое-то вмешательство извне? Осмысленных ответов тогда быть не могло.
Другой пример философского прикосновения к химии. Флогистонная теория Г. Шталя, которая довольно длительное время торжествовала в химии, предусматривала наличие в веществах, помимо прочего, некоторого внешнего атрибута, что отворяло бы закрытую систему. Значит, уже тогда было понимание чего-то такого, что могло совершать и рождать все?
Закон эквивалентов И. Рихтера, казалось бы, свидетельствовал, что есть нечто внешнее, которое «регулирует» эквивалентный расход веществ в химических реакциях. Иначе как объяснить такое точное соответствие «действующих масс». Что это за «нечто», пока было далеко от осмысления, поскольку сам уровень теоретической науки был далеко недостаточен.
Система Лавуазье предусматривала сохранение веса вещества при химических превращениях. Но кто или что обеспечивало это сохранение лежало пока вне понимания ученых того времени. Более того, все нынешние законы сохранения (массы, энергии, импульса и др.) были не поняты, хотя они выражают одну тенденцию развития.
Изоморфизм Э. Мичерлиха мог бы разделить (диалектизировать) зависимость свойства вещества не только от его состава, но и от структуры. Здесь уже сама собой напрашивается диалектическая связь между веществом (материальным, явлением) – и структурой как динамическим процессным, направленным и бесконечным образованием. В последствие это оказалось более четко выражено в теории химического строения А. Бутлерова – его изомерии.
Диалектика периодического закона Д. Менделеева, выражающего свойства вещества как функцию атомного веса – свидетельствует не только о внутренних причинах периодичности (исходя из состава атома), но и внешних (структуры атома). Позднее стало возможным проследить, как изменяются свойства вещества, как от заряда ядра, так и от внешнего электронного окружения. Хотя структура атома до сих пор далеко не понята, если исходить из необходимости ее динамического качества.
Даже знаменитая «горелка Бунзена», которая дала начало спектральному анализу, свидетельствовала о различии окраски пламени внешне похожих веществ, что звало и манило в бездонную глубину.
Оригинатор такого фундаментального понятия химии как «степень окисления» К. Шееле открыл в принципе диалектический закон окисления-восстановления (участие двух веществ во взаимодействии). В последствие М. Ломоносов отмечал, что «сколько от одного вещества убудет, столько к другому прибавится» – то есть речь снова идет о законах сохранения, но сохранения двух диалектических полюсов в едином – целостном.
Когда Кавендиш впервые разложил в ходе электролиза воду, он, возможно, подумал, что любое вещество можно разложить на составляющие элементы, а затем снова собрать. Но только под действием внешней силы. Какой? – навряд ли тогда можно это обнаружить. Но он наверняка не заметил, что любому процессу превращения предшествует явление (вещество), а явление воды – предшествует процессу ее разложения. Только затем появляются новые феномены – явления в виде водорода и кислорода. Как они материализуются в процессе превращения (превращения ли?) – не понято и на сегодняшний день. Материалистическая химия вообще, во все века своего торжества думала о веществах, а не о процессе их связи!
Вплотную к проблеме связи процесса и явления подошла квантовая химия, правда, с механистической же позиции, оставаясь в плену канонов квантовой механики. Так или иначе, процесс (химическая реакция) был «разложен» на элементарные акты и их движение по «поверхности потенциальной энергии». Процесс, увы, не «пошел» – из-за явленности представлений: дуализм «волна-частица» так и не превратился в диалектические связи непрерывного и дискретного. Необратимость процесса была заменена обратимостью волны в частицу, что в принципе невозможно и даже бессмысленно.
Девятнадцатый век стал периодом раскрытия широчайших возможностей химии. Но он же открыл ширму механицизма в воззрениях ученых. Так Р. Клаузиус – основатель второго закона термодинамики с ее непонятной и чудовищно необратимой энтропией – оказался заложником времени. А энтропия, по сути, отразила беспомощность физико-химических воззрений тех лет, поскольку в ней был заложен заряд процессного толка, который так и не разорвался – энтропия как тенденция развития закрытых систем не привела к их глагольному открытию.
Аналогично выглядит третье начало термодинамики (В. Нернст), которое остановилось перед абсолютным нулем температур, не в силах его перешагнуть из-за механистического мировоззрения. Даже в наши дни остается актуальным вопросы, как группа атомов из одной молекулы может переходить в другую. Сама или с чьей-то помощью? Какую роль при этом играет потенциальная энергия? Что это за внешние силы, которые стоят за этим? Почему они не обнаруживаются напрямую? Почему недостижимый абсолютный нуль все-таки можно преодолевать?
Химия как наука о веществах и их «превращении» оказалась в тяжелом положении, когда выяснилось, что барионная (вещественная) составляющая Вселенной на порядок ниже по величине, чем небарионная. Какая? Не ее ли воздействие может помочь ответить на вопросы, поставленные всем развитием механистической химии? «Темная» материя, «темная» энергия – что это такое? Уж не тот ли таинственный процесс, который связывает вещества и явления, обуславливает развитие всех вещественных систем? Но тогда сама химическая связь – это процесс?..
Можно приводить множество примеров скрытого проявления диалектической направленности в ходе развития химических воззрений. Эпоха механистической химии ознаменована грандиозными достижениями и не меньшими по масштабам провалами мышления – тормозами развития. Наверное, так и должно было быть, исходя из объективного толкования событий: субъективное не может полностью воспроизводить объективного, поэтому неизбежны издержки. Ясно, что в начале двадцатого века сложились условия для перелома механистических воззрений. Однако понадобились еще десятки лет подходов и осмыслений того, что нужно что-то менять. Принцип дополнительности Н. Бора – один из первых примеров тому. Помимо прочего, он прямо или косвенно опровергает орбитальное движение электрона, поскольку вводит атомную систему: электрон-ядро на простор объективной нелокальной направленности.
Апофеозом бессмысленной непознанности стали, например, комплексные соединения. Координационная теория А. Вернера фундаментально изложила основы их химизма и строения, которые в дальнейшем развивались с помощью теорий кристаллического поля и молекулярных орбиталей. Но скоро подобные соединения посыпались на химиков как из рога изобилия, причем с нетрадиционными свойствами и структурами. Букет типов химической связи, таких как ковалентные и невалентные взаимодействия: донорно-акцепторные, водородные, Ван-дер-Ваальса, ионные и другие, есть свидетельство беспомощности таких теорий. Одновременно это и косвенное свидетельство того, что должна быть единая связь по всему химическому континууму.
Развитие супрамолекулярной химии позволило подтвердить это – становится ясным, что необходимо рассматривать не отдельные соединения и молекулы, даже комплексные, а более широкие и активные образования: кластеры, ансамбли, структуры – на основе универсального химического взаимодействия. Кроме того, важно постепенное упорядочение, хотя бы в виде самосборки супраструктур в биохимии или процессов самоорганизации в эволюционной химии.
При этом становится все более поразительно, что в мире таких супрастуруктур огромное множество. Можно даже говорить, что весь мир состоит из них? Активные ансамбли ныне проникли и обособились в биохимии и в наноструктурах, в химико-технологических процессах. Это ли не свидетельство скорого заката механистической химии? На вопрос, что движет эти образования, – она не может ответить. Новые задачи требуют нового мышления. Так традиционная химия соорудила своими руками эпитафию для самой себя…
Почему наука и образование, потеряв нить Ариадны, оказались в темноте тупика без права выбора? Наверное, можно и нужно долго и хрипло ругать «академических оппортунистов» и «политическое бесславие», которые не замечают кризис науки вообще – они считают, что уже давно держат за бороду самого бога, не видя, что на деле перед ними дьявол-разрушитель, а не бог-созидатель. Только ли их здесь вина?
Возможно, этот «академический крен» выражает прагматические издержки самого сообщества – не замечать противного своей фундаментально-стенобитной вере, хотя бы и без здравого смысла, зато согревающего своего. Однако налицо более «широкие» правила, по которым играет сущее в своем неуклонном развитии, которое не остановить даже ему. Ведь самый заклятый прагматизм ведет себя с неизменной оглядкой не только на случай, но и на нечто непредсказуемо судьбоносное, от которого не защититься даже материальным и моральным величием…
Известно, что новые теории (например: «Единства мироздания») всегда трудно интерпретировать, интериоризировать и принимать. Не потому ли, что при этом оказывается разрушенной смысловая высоконагруженная связь между представленным и усвоенным? Имеется немало свидетельств, что они иногда «ставят в тупик даже своих собственных творцов, как это случилось с Ньютоном». Может быть, необходимо было подходить к таким теориям с позиций какого-то нового мировоззрения? Основанного именно на смысле феноменов и соответствующих понятий?
Так или иначе, всякий фундаментализм должен быть тесно связан с осмысленностью, то есть с траекторией процесса развития этого фундаментализма. Например, Максвелл и Эйнштейн, Кекуле и Менделеев – так же трудно подходили к интерпретации собственных открытий по той же причине…
До сих пор в научных кругах (и не только химических) не прекращаются споры, подобные распрям средневековых рационалистов и номиналистов, что важнее: эксперимент или теория (равносильно: явление или процесс). Эксперимент имеет тенденцию направляться теорией, в этом его смысл? Как и сами открытия? Но уж воистину недиалектически, неистинно звучит тезис прошлого: «Теории не являются результатом открытий», обусловленных чисто экспериментом?
Очевидно, здесь имеет место сотворчество, как и должно быть. Тогда вырисовывается явная трендовая связь между экспериментом («что есть»), теорией («что будет») и их интерпретацией («что должно быть»)? Как же тогда быть с наукой, которая оказалась на тупиковых задворках эксперимента? Ведь она, как и истина, не терпит прагматического начала и подхода к ней. Она многое находит и изучает, чаще: «что есть» (факты и результаты); реже она ищет «что будет» (закономерности). Но совершенно не доходит до того, «что должно быть» (законы)!
Понятно, что только диалектическая связка эксперимента и теории, когда они взаимодополняют и развивают друг друга, может помочь добраться до смысла («что должно быть»). Но и этого оказывается недостаточно для успешного развития науки. Нужна соответствующая методология, основанная на фундаментальном смысле явлений и процессов в их взаимосвязи (не обязательно всеобщей, но направленной, что равноценно). А вот со смыслом у химической науки дела обстоят весьма плачевно. И все потому, что он изначально ушел из поля зрения ученых. Не будем рассматривать, почему так произошло. Но именно это кардинальная причина кризиса науки и образования, да и человеческого сообщества в целом.
Например, всякая химическая система это не только набор реагентов, внешних условий и условностей-закономерностей, по которым она якобы существует, как обычно принято считать. Но и объективные внутренние тенденции развития их во всем окружении. Только в таком случае они есть целостность и во взаимосвязи могут позволить «увидеть» – «что должно быть»…
Как же быть науке химии? Как правило, в подобных бифуркационных кризисных случаях выручают эффекторы, а не научные идеи, идеосферы, даже гениальные и прорывные. Или даже материальные (да и морально-циркулярные) подачки со стороны государственных властей. Наука никогда не была побирушкой! Эффекторы подталкивают ученые круги и интеллигенцию к необходимости нового миропонимания, к пересмотру и переинтерпретации существующих теорий и концепций, причем неизменно – на смысловой основе.
Обычно это революции, кризисы, войны и прочие социальные катастрофы, потрясающие основы общества, в том числе научного. Не к этому ли мы идем? Кризис направляет науку, прежде всего на налаживание неразрывно-должной связи прерывного и непрерывного, внешнего и внутреннего. Об этом давно декларируется. Но этот смысл-творец совершенно не развивается нынешними академическими сотворцами?
Приведем примеры. Могут ли факты или результаты химического эксперимента противоречить друг другу? Небезызвестный Д. Гильберт отрицал такую возможность. А ведь у любого факта (результата) есть свои внешние условия и внутренние тенденции в целостной химической системе, от которой их не оторвать. Разрывая их связь, мы выходим на кондово-суконные материалистические позиции Д. Гильберта, которых придерживается до сих пор большинство химиков. Следуя линии наличия такой возможности, – мы осознаем причины появления данного факта. То есть выходим на простор вне «заколдованного круга суждений конкретности.
В принципе всякие факты противоречивы, но это проявляется на определенном конвенциальном уровне. В любом случае такую причинность необходимо учитывать в теоретических рассмотрениях. Замыкаясь на поиске нового, наука не осмысливала старого, заходя все глубже в болото случайного.
С другой стороны, « если теория не рискует, то ее научное содержание равно нулю», как отмечал К. Поппер в своей «Логике научного исследования». Именно прогностическое, методологическое начало теории заставляет осмысливать эксперимент по-новому, с точки зрения: «что должно быть». Еще Декарт подчеркивал, что философия может объяснить что угодно. Однако в принципе «…любая наука обладает тем же». Объяснить, еще на значит понять: как и что должно быть. Во всяком эксперименте важно вставать выше… эксперимента. Иначе может оказаться, как в случае с Д. Джинсом, который на вопрос «почему математика способна объяснить мир?» – отвечал: «Потому что Мир подобен математике». Современная квантовая химия, к примеру, подобным образом пытается «рассчитывать» молекулярные параметры, наивно полагая, что молекула имеет математические формы. А ведь она тесно связана со структурой, и не только…
Можно небезосновательно утверждать, что «хороший эксперимент не соответствует теории, но наводит на смысл». А значит, хорошая теория должна отталкиваться от него (смысла), а не служить следствиями, например, теории Б. Больцано об универсуме суждений самих по себе и истин самих по себе?
Парадоксы бесконечности должны учить, ведь они всегда связаны с качеством, которого обычно не хватает науке. Говорят, что «Природа всюду являет собой такую (актуальную – Е.Г.) бесконечность, чтобы лучше отметить совершенство своего творца». Теория множеств (теория континуума) лишний раз подтверждает, что бессмысленно «пытаться одной натурой перескочить логику» и даже смысл, как это, зачастую, делает современная химическая наука (Кантор, Гёдель).
Да, науку следует характеризовать используемыми в ней методами. Если для И. Канта интуиция есть источник знания, то она не должна обходить действие эксперимента. Она оперирует дискурсивным мышлением, но не должна отходить от самого эксперимента методически. Более того, М. Блэк считал, что «тщательный подбор условий может сделать почти любую гипотезу согласующуюся с феноменом», как это часто бывает в науке. «Но это – результат работы нашего воображения, а не успех нашего познания», – подчеркивал он.
Хорошая теория развивает истину, плохая – эксперимент. Важно и то, и другое в самосогласованном виде. А у нас все часто замыкается на эксперименте как абсолюте. Еще Ч. Пирс предполагал, что «наш мир управляется не только в соответствии со строгими законами Ньютона, но одновременно и в соответствии с закономерностями случая», то есть субъективно-объективно, – вкупе с принципом дополнительности Бора, принципом неопределенности Гейзенберга, постоянной Планка.
Понятие кванта как некоторого целого должно быть расширено до целостности с учетом процесса квантования, который почему-то совершенно не рассматривается наукой. Что это? Что стоит за квантом? Энергия? Однако нет, и не может быть кванта энергии. Зато есть квант вещества как целостность. Энергия это направленность, процесс связи вещества (лишь в субъективном выражении он приобретает джоулевый эквивалент). Тогда необходимо прежде дела вести речь не о кванте, а о материализации, субъективации вещества. То есть все о том же субъективно-объективном характере существования вещества. Известный тезис «Мир – существует» необходимо понимать как глагольный Мир – явление вещества в целостности с процессом его существования. Отсюда должна следовать методологическая аксиология науки и рефлексивность инструментария научного «поиска».
Почему, например, квантовая химия не имеет физического смысла в своих основаниях? Потому что он выходит за рамки самих квантов? А вот она сама – нет! Значит, химическая система должна включать в своем рассмотрении и действии «до-кванты», «почему-кванты» и «как-кванты»? То есть учитывать весь внутренний «мир» квантов. Химическая система, как уже отмечалось, включает в себя, помимо самого вещества, не только внешние условия, но и внутренние объективные направленности…
Со-творцы развивают науку постоянно. Творцы рождаются раз в столетие, а то и реже. Они дают направление, со-творцы его развивают. На сегодняшний день химией накоплено столько знаний, что дело стало за со-творцами, которых пока нет. Нужны смыслы, нужно открытие закрытых химических систем с их узко-импровизированными закономерностями, что равносильно новому мировоззрению. Известно и очевидно многое – нужно идти от смысла, который как тенденция уже задан творцами прошлого (например, Евклидом)…
Как быть науке? Может быть, здесь станет актуальной такая логическая схема суждений:
- к настоящему времени химической наукой накоплено огромное количество результатов, осмысление которых (теории) оставляют желать лучшего;
- учитывая становящийся кризис мысли, КПД научных исследований неуклонно снижается до недопустимого (экспоненциальное затухание из-за неопределяемого пока барьера?);
- назрела необходимость более совершенной интерпретации имеющихся фактов, поскольку прорывных открытий ждать не приходиться, а кризис углубляется;
- должна быть фундаментальная база для такой интерпретации, исходящая из физического смысла теорий, явлений и процессов. Она должна создать условия для выращивания сотворцов;
- для новой интерпретации нужны тысячи сотворцов, вырастить которых в одночасье невозможно, тем более что система образования явно не позволяет это сделать. Уже начальная школа должна совместно с родителями научить человека… учиться. В средней школе он должен сам научиться мыслить, в высшей – показать свою индивидуальность и самостоятельность;
- для становления молодых сотворцов нужна соответствующая методология, разработанная (кем?!) и поддержанная (кем?!) на государственном уровне;
- для разработки инвариантной методологии смысла необходимо наличие соответствующего мировоззрения (диалектического?) в научном эшелоне, основанного, прежде всего на физическом и химическом смыслах явлений в веществе, их связи с процессами их порождающими, с которыми они совместно становятся, развиваются и существуют. Начало за философией?..
- для выработки и усвоения нового мировоззрения необходимо нечто объединяющее научные круги химиков законодательно. Возможно, это будет политическая воля, поскольку время одиночек прошло. Но и она может вырасти лишь на объективной эффекторной основе в масштабах всего человечества, всей ноосферы…
Возможно, был прав известный логик К. Поппер, вычленяя из сущего три взаимодействующих универсума (мира): мир существования вещества, его физические состояния (результаты, факты, явления, феномены); мир мыслительных состояний (процессов связи); мир объективного содержания мышления (объективно развивающиеся научные идеи, процесс развития). Первый мир – «что есть», второй – «связь есть, что будет», третий – «что должно быть».
Необходимая связь этих трех универсумов может стать той фундаментальной базой нового мировоззрения и методологии, с помощью которой наука освободится от пут явленного мышления и отряхнет с себя кризисно-недоумные кандалы? Даже оценка «что должно быть» позволит переоценить базу фундаментальной науки и выйти на простор осмысленности научных действий.
Кризис химии, как и любой другой науки, отрасли промышленности или сферы деятельности человека, в том числе образования, характеризуется, прежде всего, объективно-субъективным становлением и развитием. Это отмечается особенно рельефно, когда исчерпывается поток субъективно-явленных феноменов новизны, а объективные тенденции требуют дальнейшего продвижения по стезе развития. В таком случае кризисные позиции начинают выделяться на фоне общей канвы событий (химических экспериментов или качества образования, внедрения или продвижения результатов), особенно, когда они возмущают траектории процессов связи и выпадают из обоймы процесса развития. Тогда они начинают тормозить прогресс науки, в том числе химической.
Например, закон эквивалентов И. Рихтера уже к концу 20-го века стал препятствием для развития супрамолекулярной химии и теории невалентных взаимодействий. При этом возникла необходимость учитывать не только координационные характеристики, но и эквиваленты процессов, а не только химических соединений или их фрагментов. То есть появилась насущная необходимость устанавливать более широкие законы диалектического толка.
Другой пример. Очевидно, что трансструктурные (сильные) невалентные взаимодействия обычно в значительной степени обуславливают образование зарядов частиц и существование коллоидов. Интерструктурные (слабые) невалентные взаимодействия во многом отвечают за молекулярную симметрию, химическую активность и «память» динамических атомных структур? Совместно они вносят существенный вклад в супрамолекулярный химизм, который пока явно недооценен современной химией. Может быть потому, что противоречит ее закоснелым канонам и требует рассмотрения связей не на молекулярном уровне, а в сфере активных химических систем…
Еще в начале 20-го века происходило восхваление химии полезными продуктами переработки угля. Несколько позднее – успехами органического синтеза. Затем следовало торжествование химической науки за счет создания плеяды полимерных материалов. К концу прошлого века наступило время, когда люди (а химия существует для людей, хотя часто забывает об этом) стали настороженно относится к заменителям «натурального», считая их «нечистыми» и даже вредными для здоровья суррогатами – «химией» как в выражении чего-то пренебрежительно-скверного. Лозунг «Никакой химии!» ловко используется рекламой до сих пор, особенно среди людей далеких от химии, коих большинство.
Кризис химии продолжался, когда в большинстве своем малозаметно и подспудно исчерпывался ассортимент новых «полезных» веществ и материалов синтетического производства. Он усилился на фоне экологического неблагополучия из-за отставания технологической базы, а также быстрого убывания запасов невозобновляемых источников энергии. Стал назревать нарыв проблемы синтеза энергии, в котором химия изначально занимала довольно пассивную позицию.
К настоящему времени складывается впечатление, что химии «более нечего сказать», поскольку действительно многотоннажное прикладное производство стало устаревать морально, а новое требовало прорывных идей в неизбежным выходом из замкнутого круга классического химического мышления. Лихорадочные поиски смысловой опоры выливаются в последние годы в стремления форсажа по двум известным потокам: первый поток – достижение уровня Природы в химизме (биохимтехнологическое направление); второе – вхождение вглубь вещества за счет миниатюризации (нанохимия). В первом случае, однако, ученые вынужденно столкнулись с малообъясненными пока самоорганизацией и самосборками молекул и структур. Во втором – с ограниченными возможностями количественного порядка.
По большому счету оба этих потока трудно причислять к достижениям химии в классическом понимании. Тем более что поиск происходит вслепую, без наличия фундаментальных смыслов («третий мир» по К. Попперу), что еще больше усугубляет кризис науки…
Постнеклассическая химия еще далеко не сформировалась, поскольку «фундаментальные» закономерности механистической химии давно исчерпали свои прогрессивные возможности, но продолжают цепляться за свое существование и тормозят ее становление. Новая химия требует, помимо серьезных материальных и интеллектуальных инвестиций, качественно иной методологии, подходов и осмыслений на другой платформе, может быть процессно-диалектической, эффекторной?
Речь должна идти о новом химическом мышлении, отвечающим на вопрос: «Чего ждут люди от химии?» охватывающем объективно-субъективные химические системы. Поскольку явления химии (феномены химических соединений молекулярного толка) уходят в историю, а процессы нуждаются в качественном прорыве, исходящем из фундаментальных посылок смыслового понимания хемигенеза и существования вещества как целостности.
По всей видимости, химия запоздало осознает, что эра синтетических материалов завершается. Начинается эпоха химических процессоров, когда целенаправленно действуют процессы внутри этих материалов и композитов, в том числе наноразмерных. В этом отношении подражание природе так же не красит химию, ведь подражание это первейший признак мастеровщины.
Для производства современных молекулярно-активных ансамблей необходимо знание внутренних процессов, постоянно происходящих в веществе при его развитии, материализации и становлении. Важно осознавать, что оно развивается не само по себе. Нужны теории, связывающие внутреннюю непрерывность вещества и его внешнюю конкретику. Откуда и как они могут появиться среди разброда кризиса? Только на основе осмысления общих принципов развития и существования вещества, а не как следствие успехов подражательства природе.
Это требует нового миропонимания, а значит и новой системы воспитания и образования научных кадров, когда Мир рассматривается не только как нечто явленное, но и вечно процессное. На первый план выходит не получение новых химических соединений, изучение и применение их свойств, а установление и обеспечение связей и развития химических систем. Необходимо осмысление, создание и целенаправленное целостное развитие самоорганизации химических систем, химических процессоров, самоорганизующихся супрамолекулярных ансамблей. Это потребует от образования подготовки самостоятельно, фундаментально мыслящих молодых людей. Вопрос, как их готовить, требует особого рассмотрения.
Таким образом, к началу 21-го века классической химией в науке перестало «пахнуть», а новой химии предстоят тяжелые времена врастания в жизнь.
Отождествление химической сущности с примитивно-механистической сыграло положительную роль в 17-18-х веках – с расцветом естественных наук, – окончательно оторвав химию от алхимии. Однако абсолютизация законов химии приводила и приводит до сих пор к замкнутой механистической системе, в которой существуют неизменные атомы. Они образуют молекулы, далее – макромолекулы, планеты и т.д. А движения атомов (электронов) происходят, якобы, по законам классической механики (или квантовой механики, которая все-таки механика – она так же рассматривает закрытые локальные системы, в то время как химические процессы таковыми не являются). Попытки понимания и объяснения с таких позиций химических процессов обречены на провал?..
Лишь к концу 20-го века стали появляться проблески истины в тумане дуализма и монизма, благодаря «открытиям» самосборки молекулярных структур и их самоорганизации, которые следует относить к проросткам постнеклассической химии. Однако познать физический (вещный) и химический (процессный) смыслы этих процессов и высветить их движущие силы пока явно не удается – они признаются либо априорными, либо причисляются к априорным «свойствам материи». Об утверждении новой процессной или диалектической химии говорить пока не приходится…
Зачатки диалектических требований и условий возникали в течение всего хода развития механистической химии, но они угасали без подпитки философской осмысленностью. Так, дуалистическая теория И. Берцелиуса предусматривала химическое соединение двух полярных частиц. Но чтобы соединиться, частице прежде нужно обрести эту полярность, то есть диалектически разделиться. Как? Самой собой? Нужно какое-то вмешательство извне? Осмысленных ответов тогда быть не могло.
Другой пример философского прикосновения к химии. Флогистонная теория Г. Шталя, которая довольно длительное время торжествовала в химии, предусматривала наличие в веществах, помимо прочего, некоторого внешнего атрибута, что отворяло бы закрытую систему. Значит, уже тогда было понимание чего-то такого, что могло совершать и рождать все?
Закон эквивалентов И. Рихтера, казалось бы, свидетельствовал, что есть нечто внешнее, которое «регулирует» эквивалентный расход веществ в химических реакциях. Иначе как объяснить такое точное соответствие «действующих масс». Что это за «нечто», пока было далеко от осмысления, поскольку сам уровень теоретической науки был далеко недостаточен.
Система Лавуазье предусматривала сохранение веса вещества при химических превращениях. Но кто или что обеспечивало это сохранение лежало пока вне понимания ученых того времени. Более того, все нынешние законы сохранения (массы, энергии, импульса и др.) были не поняты, хотя они выражают одну тенденцию развития.
Изоморфизм Э. Мичерлиха мог бы разделить (диалектизировать) зависимость свойства вещества не только от его состава, но и от структуры. Здесь уже сама собой напрашивается диалектическая связь между веществом (материальным, явлением) – и структурой как динамическим процессным, направленным и бесконечным образованием. В последствие это оказалось более четко выражено в теории химического строения А. Бутлерова – его изомерии.
Диалектика периодического закона Д. Менделеева, выражающего свойства вещества как функцию атомного веса – свидетельствует не только о внутренних причинах периодичности (исходя из состава атома), но и внешних (структуры атома). Позднее стало возможным проследить, как изменяются свойства вещества, как от заряда ядра, так и от внешнего электронного окружения. Хотя структура атома до сих пор далеко не понята, если исходить из необходимости ее динамического качества.
Даже знаменитая «горелка Бунзена», которая дала начало спектральному анализу, свидетельствовала о различии окраски пламени внешне похожих веществ, что звало и манило в бездонную глубину.
Оригинатор такого фундаментального понятия химии как «степень окисления» К. Шееле открыл в принципе диалектический закон окисления-восстановления (участие двух веществ во взаимодействии). В последствие М. Ломоносов отмечал, что «сколько от одного вещества убудет, столько к другому прибавится» – то есть речь снова идет о законах сохранения, но сохранения двух диалектических полюсов в едином – целостном.
Когда Кавендиш впервые разложил в ходе электролиза воду, он, возможно, подумал, что любое вещество можно разложить на составляющие элементы, а затем снова собрать. Но только под действием внешней силы. Какой? – навряд ли тогда можно это обнаружить. Но он наверняка не заметил, что любому процессу превращения предшествует явление (вещество), а явление воды – предшествует процессу ее разложения. Только затем появляются новые феномены – явления в виде водорода и кислорода. Как они материализуются в процессе превращения (превращения ли?) – не понято и на сегодняшний день. Материалистическая химия вообще, во все века своего торжества думала о веществах, а не о процессе их связи!
Вплотную к проблеме связи процесса и явления подошла квантовая химия, правда, с механистической же позиции, оставаясь в плену канонов квантовой механики. Так или иначе, процесс (химическая реакция) был «разложен» на элементарные акты и их движение по «поверхности потенциальной энергии». Процесс, увы, не «пошел» – из-за явленности представлений: дуализм «волна-частица» так и не превратился в диалектические связи непрерывного и дискретного. Необратимость процесса была заменена обратимостью волны в частицу, что в принципе невозможно и даже бессмысленно.
Девятнадцатый век стал периодом раскрытия широчайших возможностей химии. Но он же открыл ширму механицизма в воззрениях ученых. Так Р. Клаузиус – основатель второго закона термодинамики с ее непонятной и чудовищно необратимой энтропией – оказался заложником времени. А энтропия, по сути, отразила беспомощность физико-химических воззрений тех лет, поскольку в ней был заложен заряд процессного толка, который так и не разорвался – энтропия как тенденция развития закрытых систем не привела к их глагольному открытию.
Аналогично выглядит третье начало термодинамики (В. Нернст), которое остановилось перед абсолютным нулем температур, не в силах его перешагнуть из-за механистического мировоззрения. Даже в наши дни остается актуальным вопросы, как группа атомов из одной молекулы может переходить в другую. Сама или с чьей-то помощью? Какую роль при этом играет потенциальная энергия? Что это за внешние силы, которые стоят за этим? Почему они не обнаруживаются напрямую? Почему недостижимый абсолютный нуль все-таки можно преодолевать?
Химия как наука о веществах и их «превращении» оказалась в тяжелом положении, когда выяснилось, что барионная (вещественная) составляющая Вселенной на порядок ниже по величине, чем небарионная. Какая? Не ее ли воздействие может помочь ответить на вопросы, поставленные всем развитием механистической химии? «Темная» материя, «темная» энергия – что это такое? Уж не тот ли таинственный процесс, который связывает вещества и явления, обуславливает развитие всех вещественных систем? Но тогда сама химическая связь – это процесс?..
Можно приводить множество примеров скрытого проявления диалектической направленности в ходе развития химических воззрений. Эпоха механистической химии ознаменована грандиозными достижениями и не меньшими по масштабам провалами мышления – тормозами развития. Наверное, так и должно было быть, исходя из объективного толкования событий: субъективное не может полностью воспроизводить объективного, поэтому неизбежны издержки. Ясно, что в начале двадцатого века сложились условия для перелома механистических воззрений. Однако понадобились еще десятки лет подходов и осмыслений того, что нужно что-то менять. Принцип дополнительности Н. Бора – один из первых примеров тому. Помимо прочего, он прямо или косвенно опровергает орбитальное движение электрона, поскольку вводит атомную систему: электрон-ядро на простор объективной нелокальной направленности.
Апофеозом бессмысленной непознанности стали, например, комплексные соединения. Координационная теория А. Вернера фундаментально изложила основы их химизма и строения, которые в дальнейшем развивались с помощью теорий кристаллического поля и молекулярных орбиталей. Но скоро подобные соединения посыпались на химиков как из рога изобилия, причем с нетрадиционными свойствами и структурами. Букет типов химической связи, таких как ковалентные и невалентные взаимодействия: донорно-акцепторные, водородные, Ван-дер-Ваальса, ионные и другие, есть свидетельство беспомощности таких теорий. Одновременно это и косвенное свидетельство того, что должна быть единая связь по всему химическому континууму.
Развитие супрамолекулярной химии позволило подтвердить это – становится ясным, что необходимо рассматривать не отдельные соединения и молекулы, даже комплексные, а более широкие и активные образования: кластеры, ансамбли, структуры – на основе универсального химического взаимодействия. Кроме того, важно постепенное упорядочение, хотя бы в виде самосборки супраструктур в биохимии или процессов самоорганизации в эволюционной химии.
При этом становится все более поразительно, что в мире таких супрастуруктур огромное множество. Можно даже говорить, что весь мир состоит из них? Активные ансамбли ныне проникли и обособились в биохимии и в наноструктурах, в химико-технологических процессах. Это ли не свидетельство скорого заката механистической химии? На вопрос, что движет эти образования, – она не может ответить. Новые задачи требуют нового мышления. Так традиционная химия соорудила своими руками эпитафию для самой себя…
Почему наука и образование, потеряв нить Ариадны, оказались в темноте тупика без права выбора? Наверное, можно и нужно долго и хрипло ругать «академических оппортунистов» и «политическое бесславие», которые не замечают кризис науки вообще – они считают, что уже давно держат за бороду самого бога, не видя, что на деле перед ними дьявол-разрушитель, а не бог-созидатель. Только ли их здесь вина?
Возможно, этот «академический крен» выражает прагматические издержки самого сообщества – не замечать противного своей фундаментально-стенобитной вере, хотя бы и без здравого смысла, зато согревающего своего. Однако налицо более «широкие» правила, по которым играет сущее в своем неуклонном развитии, которое не остановить даже ему. Ведь самый заклятый прагматизм ведет себя с неизменной оглядкой не только на случай, но и на нечто непредсказуемо судьбоносное, от которого не защититься даже материальным и моральным величием…
Известно, что новые теории (например: «Единства мироздания») всегда трудно интерпретировать, интериоризировать и принимать. Не потому ли, что при этом оказывается разрушенной смысловая высоконагруженная связь между представленным и усвоенным? Имеется немало свидетельств, что они иногда «ставят в тупик даже своих собственных творцов, как это случилось с Ньютоном». Может быть, необходимо было подходить к таким теориям с позиций какого-то нового мировоззрения? Основанного именно на смысле феноменов и соответствующих понятий?
Так или иначе, всякий фундаментализм должен быть тесно связан с осмысленностью, то есть с траекторией процесса развития этого фундаментализма. Например, Максвелл и Эйнштейн, Кекуле и Менделеев – так же трудно подходили к интерпретации собственных открытий по той же причине…
До сих пор в научных кругах (и не только химических) не прекращаются споры, подобные распрям средневековых рационалистов и номиналистов, что важнее: эксперимент или теория (равносильно: явление или процесс). Эксперимент имеет тенденцию направляться теорией, в этом его смысл? Как и сами открытия? Но уж воистину недиалектически, неистинно звучит тезис прошлого: «Теории не являются результатом открытий», обусловленных чисто экспериментом?
Очевидно, здесь имеет место сотворчество, как и должно быть. Тогда вырисовывается явная трендовая связь между экспериментом («что есть»), теорией («что будет») и их интерпретацией («что должно быть»)? Как же тогда быть с наукой, которая оказалась на тупиковых задворках эксперимента? Ведь она, как и истина, не терпит прагматического начала и подхода к ней. Она многое находит и изучает, чаще: «что есть» (факты и результаты); реже она ищет «что будет» (закономерности). Но совершенно не доходит до того, «что должно быть» (законы)!
Понятно, что только диалектическая связка эксперимента и теории, когда они взаимодополняют и развивают друг друга, может помочь добраться до смысла («что должно быть»). Но и этого оказывается недостаточно для успешного развития науки. Нужна соответствующая методология, основанная на фундаментальном смысле явлений и процессов в их взаимосвязи (не обязательно всеобщей, но направленной, что равноценно). А вот со смыслом у химической науки дела обстоят весьма плачевно. И все потому, что он изначально ушел из поля зрения ученых. Не будем рассматривать, почему так произошло. Но именно это кардинальная причина кризиса науки и образования, да и человеческого сообщества в целом.
Например, всякая химическая система это не только набор реагентов, внешних условий и условностей-закономерностей, по которым она якобы существует, как обычно принято считать. Но и объективные внутренние тенденции развития их во всем окружении. Только в таком случае они есть целостность и во взаимосвязи могут позволить «увидеть» – «что должно быть»…
Как же быть науке химии? Как правило, в подобных бифуркационных кризисных случаях выручают эффекторы, а не научные идеи, идеосферы, даже гениальные и прорывные. Или даже материальные (да и морально-циркулярные) подачки со стороны государственных властей. Наука никогда не была побирушкой! Эффекторы подталкивают ученые круги и интеллигенцию к необходимости нового миропонимания, к пересмотру и переинтерпретации существующих теорий и концепций, причем неизменно – на смысловой основе.
Обычно это революции, кризисы, войны и прочие социальные катастрофы, потрясающие основы общества, в том числе научного. Не к этому ли мы идем? Кризис направляет науку, прежде всего на налаживание неразрывно-должной связи прерывного и непрерывного, внешнего и внутреннего. Об этом давно декларируется. Но этот смысл-творец совершенно не развивается нынешними академическими сотворцами?
Приведем примеры. Могут ли факты или результаты химического эксперимента противоречить друг другу? Небезызвестный Д. Гильберт отрицал такую возможность. А ведь у любого факта (результата) есть свои внешние условия и внутренние тенденции в целостной химической системе, от которой их не оторвать. Разрывая их связь, мы выходим на кондово-суконные материалистические позиции Д. Гильберта, которых придерживается до сих пор большинство химиков. Следуя линии наличия такой возможности, – мы осознаем причины появления данного факта. То есть выходим на простор вне «заколдованного круга суждений конкретности.
В принципе всякие факты противоречивы, но это проявляется на определенном конвенциальном уровне. В любом случае такую причинность необходимо учитывать в теоретических рассмотрениях. Замыкаясь на поиске нового, наука не осмысливала старого, заходя все глубже в болото случайного.
С другой стороны, « если теория не рискует, то ее научное содержание равно нулю», как отмечал К. Поппер в своей «Логике научного исследования». Именно прогностическое, методологическое начало теории заставляет осмысливать эксперимент по-новому, с точки зрения: «что должно быть». Еще Декарт подчеркивал, что философия может объяснить что угодно. Однако в принципе «…любая наука обладает тем же». Объяснить, еще на значит понять: как и что должно быть. Во всяком эксперименте важно вставать выше… эксперимента. Иначе может оказаться, как в случае с Д. Джинсом, который на вопрос «почему математика способна объяснить мир?» – отвечал: «Потому что Мир подобен математике». Современная квантовая химия, к примеру, подобным образом пытается «рассчитывать» молекулярные параметры, наивно полагая, что молекула имеет математические формы. А ведь она тесно связана со структурой, и не только…
Можно небезосновательно утверждать, что «хороший эксперимент не соответствует теории, но наводит на смысл». А значит, хорошая теория должна отталкиваться от него (смысла), а не служить следствиями, например, теории Б. Больцано об универсуме суждений самих по себе и истин самих по себе?
Парадоксы бесконечности должны учить, ведь они всегда связаны с качеством, которого обычно не хватает науке. Говорят, что «Природа всюду являет собой такую (актуальную – Е.Г.) бесконечность, чтобы лучше отметить совершенство своего творца». Теория множеств (теория континуума) лишний раз подтверждает, что бессмысленно «пытаться одной натурой перескочить логику» и даже смысл, как это, зачастую, делает современная химическая наука (Кантор, Гёдель).
Да, науку следует характеризовать используемыми в ней методами. Если для И. Канта интуиция есть источник знания, то она не должна обходить действие эксперимента. Она оперирует дискурсивным мышлением, но не должна отходить от самого эксперимента методически. Более того, М. Блэк считал, что «тщательный подбор условий может сделать почти любую гипотезу согласующуюся с феноменом», как это часто бывает в науке. «Но это – результат работы нашего воображения, а не успех нашего познания», – подчеркивал он.
Хорошая теория развивает истину, плохая – эксперимент. Важно и то, и другое в самосогласованном виде. А у нас все часто замыкается на эксперименте как абсолюте. Еще Ч. Пирс предполагал, что «наш мир управляется не только в соответствии со строгими законами Ньютона, но одновременно и в соответствии с закономерностями случая», то есть субъективно-объективно, – вкупе с принципом дополнительности Бора, принципом неопределенности Гейзенберга, постоянной Планка.
Понятие кванта как некоторого целого должно быть расширено до целостности с учетом процесса квантования, который почему-то совершенно не рассматривается наукой. Что это? Что стоит за квантом? Энергия? Однако нет, и не может быть кванта энергии. Зато есть квант вещества как целостность. Энергия это направленность, процесс связи вещества (лишь в субъективном выражении он приобретает джоулевый эквивалент). Тогда необходимо прежде дела вести речь не о кванте, а о материализации, субъективации вещества. То есть все о том же субъективно-объективном характере существования вещества. Известный тезис «Мир – существует» необходимо понимать как глагольный Мир – явление вещества в целостности с процессом его существования. Отсюда должна следовать методологическая аксиология науки и рефлексивность инструментария научного «поиска».
Почему, например, квантовая химия не имеет физического смысла в своих основаниях? Потому что он выходит за рамки самих квантов? А вот она сама – нет! Значит, химическая система должна включать в своем рассмотрении и действии «до-кванты», «почему-кванты» и «как-кванты»? То есть учитывать весь внутренний «мир» квантов. Химическая система, как уже отмечалось, включает в себя, помимо самого вещества, не только внешние условия, но и внутренние объективные направленности…
Со-творцы развивают науку постоянно. Творцы рождаются раз в столетие, а то и реже. Они дают направление, со-творцы его развивают. На сегодняшний день химией накоплено столько знаний, что дело стало за со-творцами, которых пока нет. Нужны смыслы, нужно открытие закрытых химических систем с их узко-импровизированными закономерностями, что равносильно новому мировоззрению. Известно и очевидно многое – нужно идти от смысла, который как тенденция уже задан творцами прошлого (например, Евклидом)…
Как быть науке? Может быть, здесь станет актуальной такая логическая схема суждений:
- к настоящему времени химической наукой накоплено огромное количество результатов, осмысление которых (теории) оставляют желать лучшего;
- учитывая становящийся кризис мысли, КПД научных исследований неуклонно снижается до недопустимого (экспоненциальное затухание из-за неопределяемого пока барьера?);
- назрела необходимость более совершенной интерпретации имеющихся фактов, поскольку прорывных открытий ждать не приходиться, а кризис углубляется;
- должна быть фундаментальная база для такой интерпретации, исходящая из физического смысла теорий, явлений и процессов. Она должна создать условия для выращивания сотворцов;
- для новой интерпретации нужны тысячи сотворцов, вырастить которых в одночасье невозможно, тем более что система образования явно не позволяет это сделать. Уже начальная школа должна совместно с родителями научить человека… учиться. В средней школе он должен сам научиться мыслить, в высшей – показать свою индивидуальность и самостоятельность;
- для становления молодых сотворцов нужна соответствующая методология, разработанная (кем?!) и поддержанная (кем?!) на государственном уровне;
- для разработки инвариантной методологии смысла необходимо наличие соответствующего мировоззрения (диалектического?) в научном эшелоне, основанного, прежде всего на физическом и химическом смыслах явлений в веществе, их связи с процессами их порождающими, с которыми они совместно становятся, развиваются и существуют. Начало за философией?..
- для выработки и усвоения нового мировоззрения необходимо нечто объединяющее научные круги химиков законодательно. Возможно, это будет политическая воля, поскольку время одиночек прошло. Но и она может вырасти лишь на объективной эффекторной основе в масштабах всего человечества, всей ноосферы…
Возможно, был прав известный логик К. Поппер, вычленяя из сущего три взаимодействующих универсума (мира): мир существования вещества, его физические состояния (результаты, факты, явления, феномены); мир мыслительных состояний (процессов связи); мир объективного содержания мышления (объективно развивающиеся научные идеи, процесс развития). Первый мир – «что есть», второй – «связь есть, что будет», третий – «что должно быть».
Необходимая связь этих трех универсумов может стать той фундаментальной базой нового мировоззрения и методологии, с помощью которой наука освободится от пут явленного мышления и отряхнет с себя кризисно-недоумные кандалы? Даже оценка «что должно быть» позволит переоценить базу фундаментальной науки и выйти на простор осмысленности научных действий.
Кризис химического образования
Кризис химического образования
Если бы мне довелось прочесть курс лекций по новой химии, то, прежде всего я бы перетряхнул жупел материи с ее непонятным движением. Определил бы вещество как химическую систему, где изменяется не само вещество (в материалистическом, бытийном его понимании), а происходит процесс его существования. Тем самым обозначил бы предмет химии без превращения вещества. А для понимания этого развил бы принципы его существования.
Тогда основа классической химии – ее атомно-молекулярное учение должно будет предстать в виде существования химических систем, а не химических единиц (атомов или молекул). Простое вещество отнюдь не эквивалентно химическому элементу. Последнее - лишь формальное соотнесение химических единиц в их плеяде. А простое вещество это прежде структура и ее связь с химической системой в глагольном существовании. Тот же закон постоянства состава Пруста ничего не говорит о структурах, которые, зачастую, несут более важную аксиологическую нагрузку, чем сам брутто-состав.
Подобным образом выглядит и закон сохранения массы, который нивелирует процессную составляющую существования химических систем. В целом все законы сохранения основаны на отрыве от реального существования вещества (химических систем). Закон кратных отношений выглядел бы лучше, если учитывал: что стоит за этими отношениями динамичного, а мне закрепощенного математикой. Тот же закон объемных отношений следовало бы сразу расширить на невалентные взаимодействия в этих объемах. Тогда и закон Авогадро приобрел бы истинный (не статистически-случайный) смысл – в виде связи химических единиц с процессом их взаимодействия!
Классическая (механистическая) химическая символика (хотя бы на примере атомных и молекулярных масс, молей) нуждается в кардинальном изменении уже по той причине, что эти понятия не ведут к пониманию химических процессов в веществе, а выражают лишь примитивистскую позицию статичности в химии, когда атом или молекула могут существовать сами по себе, вне структуры и неизбежных взаимодействий в ней. Такой номинализм всегда приводил и приводит к закрытым системам, а химические системы не могут существовать в таком гипотетическом и бессмысленном виде.
Законы парциального давления газа или эквивалентов лишь подтверждают тот факт, что химия как наука о веществах и их превращениях фундаментально основывается на релятивизме или субстанционализме, но без связи между ними, что свидетельствует о дуальном мышлении химиков до сих пор. Все расчеты химических реакций производятся без понимания движущих сил их протекания, а «законы» химической термодинамики явленны лишь в отношении номиналистической случайности и стохастической хаотичности – как символа несуществования. За основу атомно-молекулярного учения должен быть взят универсальный фундаментальный принцип «Химическая система – существует».
Одним из фундаментальных принципов химии должен стать не периодический закон (более физический, чем химический), а понятие о динамических атомных структурах – процессе связи химических единиц в ходе их материализации при существовании химической системы. Именно этот принцип закладывает основы хемигенеза, обуславливая в том числе широко распространенную в природе «атомную память», благодаря которой формируется периодичность и особенности химизма того или иного химического элемента в рамках существования химической системы. Динамические атомные структуры это диалектический аналог дуалистических преобразований Лоренца, который связывает процесс и явление в целостность, а не в дуальную бессмысленность релятивизма с его непонятным и чудовищным образованием в виде «пространство-время».
Квантово-химические представления следовало бы изначально осмыслить в части процесса квантования – как фундаментального процесса, из которого исходит все остальное квантово-химическое и квантово-механическое. В отношении строения атома и ее ядерной модели, думается, более важно понимание процессов развития атома, а не его строение, в том числе существование динамических атомных структур. В этом отношении атомные и молекулярные спектры должны быть прежде структурными. Тогда радиоактивность и изотопность есть не следствие неустойчивости ядер, а естественное продолжение развития атомных структур и периодичности их существования.
Основополагающее понятие, такое как химическая связь, должно прежде исходить из необходимости ее процессности, а не явленности и закоснелости существующих представлений. При этом на первое место необходимо ставить не ковалентную связь или субординацию связей и их электронные феномены, а процесс связи явленностей химических единиц, прежде всего в виде невалентных супрамолекулярных взаимодействий, роль которых в природе огромна, но в науке чрезмерно недооценена.
Такие разделы науки как термодинамика и термохимия должны уйти в историю химии. На ее смену неизбежен приход «химической реструктуризации». Разговор о «превращении вещества» также должен кануть в лету. А главным фактором, определяющим направление протекания химической реакции должен стать процесс развития химической системы. Каков, например, химический смысл термохимии? Только не в том, что с ростом температуры скорость реакции увеличивается?..
Необходимо отметить, что на деле происходит постоянная редукция в этом отношении к физике (хотя бы под видом «физической химии») – в основном из-за отсутствия химического процессного смысла, фундаментальных основ существования самих химических систем, которые до сих пор, собственно, не идентифицированы современной наукой. Но физика и химия постоянно взаимодополняют друг друга и тем самым обеспечивают понимание смысловой целостности существования вещества. Смысл подразумевает целостность существования – связь конечного и бесконечного. Яркий пример тому – те же печально известные преобразования Лоренца, – дуалистическая попытка связать процессное и явленное, конечное и бесконечное, в конечном счете: физику и химию.
Думается, что по большому счету физика неотделима от химии. Можно трактовать химию как «науку о веществах и их превращениях» (хотя никаких превращений веществ не может быть в принципе), то есть в конечном итоге – о процессах Природы. Тогда физику можно принимать как «науку о явлениях природы»? вместе они являют собой неделимую диалектическую связку, а в своем развитии, в принципе – тождественны как «части» единой целостности. Так ли уж это важно?
«Физика – наука изучающая природу», но и химия изучает природу. «Физика- наука, изучающая фундаментальные свойства и законы движения объективного материального мира», но разве и химия не изучает то же? Хотя, если быть более точным, – как физика, так и химия имеют дело с субъективно-объективной целостностью Мира, исходя из известной аксиомы «Мир – существует»?
«Физика – это наука понимать природу» – вот только можно ли понимать природу без химии?
«Физика – наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, ее структуре и движению» – но разве химия может в этом понимании оторваться от физики?..
Если рассматривать химические реакции как химические процессы, тогда, например, тепло, выделяемое или поглощаемое в ходе этих химических процессов – есть физическое явление? Но энергию можно считать физическим процессом или химическим явлением связи химических единиц? Может быть, справедливо дифференцировать физические и химические системы и соответствующие им смыслы? Тогда на их фоне можно вычленить физические (вещные) явления и химические (внутренние) процессы. Но первое из них будет внешним по отношению к веществу, а второе – внутренним. Однако в таком случае необходимо идти дальше и считать, что физический смысл – явленный, а химический смысл –процессный?..
Всякая точная наука (физика) явленно-конкретная, так как она вынужденно сужает свои рамки и законы до закрытия системы существования вещества. Поэтому она неизбежно должна быть едина с химией. Обе они науки о веществе, только химия конвенциально более процессна, а физика – явленна. Но разве «превращение» вещества не затрагивает обе эти науки – в этом отношении они едины и тождественны в смысле существования самого вещества. Атомно-молекулярное учение изначально не имело смысловых характеристик, так же, как и попытки Лоренца или Эйнштейна связать физику и химию (конечное и бесконечное) в математическую связку. Разве может иметь физический, а тем более химический смысл описание физической реальности при переходе из одной системы отсчета в другую. Здесь математика подводит как физиков, так и химиков.
Вообще, связь материи и энергии (явления и процесса) должна идти в русле не превращения, а соразвития? Да, Лоренц разобщил пространство и время, а не соединил, поэтому этот подход нельзя назвать иначе, как дуалистическим. С одной стороны: при скорости света стремящейся к бесконечности – его преобразования теряют всякий смысл. С другой: при скорости много меньшей скорости света – они так же теряют смысл. Почему? Где в таком случае вещество? Только в единстве целостности наличия и существования. Поэтому попытки разделить вещество на химическое и физическое также бессмысленны. В этом отношении та же наноминиатюризация (физическая и химическая) – это вовсе не означает проникновение вглубь вещества…
В современной химии эклектически сплетены, по крайней мере, три взаимоисключаемых концепции неединения: две дуалистические и одна материалистическая. Это: индетерминистическая – в виде квантовой химии, атомно-молекулярного учения, учения о химической связи, дуалистическая в основе («волна-частица»). Вторая: субстанциалистический квазирелятивизм понимания химических процессов, когда в качестве химической реакции рассматривается явление некоего превращения. То есть конечное выдается за бесконечное, энергию как процесс пытаются связывать с массой, пространство (явление) со временем (процессом). Последняя концепция: материалистический псевдодетерминизм классической и «физической» химии, где все материально и обусловлено материальным.
Все эти «фундаментальные» позиции химии не имеют ни физического, ни химического смыслов, но, тем не менее… чудесным образом прекрасно уживаются в современной механистической химии. Новая химия должна диалектически связывать конечное (вещество) и бесконечность (его существование) на фундаментальной основе единства Мира и его существования….
* * *
Очевидно, можно полностью согласиться с мнением некоторых ученых, что «деполяризация науки» начинается еще в средней школе. Если устанавливать в качестве критерия качественности образования, например, химии в средней школе, вопросы ЕГЭ (а еще в большей степени – ответы на них), – то простейший анализ показывает, что от выпускника требуется знание так называемой механистической химии, без осмысления и понимания фундаментальных процессов внутри вещества при его изменении и развитии.
Абсолютно не просматриваются такие важные понятия, как «химическая система» и ее развитие в ходе химических процессов, структурной взаимообусловленности, невалентных взаимодействий, без чего сами химические знания становятся обрывочными, будто сама наука оказывается лишенной права на существование (отсутствие фундаментальности), а потому не может представлять интереса для учащихся. То есть, от действия такой системы образования создается впечатление, что сама наука… мертвеет.
Рассматриваются в основном молекулы и реакции с их участием, что далеко не корректно в отношении причин и следствий, то есть все тех же фундаментальных канонов такой серьезной науки, как химия. Совершенно отсутствует осмысление химических процессов, а значит, их изначальная фундаментализация. Это ли не курс к оскуднению мысли?
Например. ЕГЭ задает такие вопросы, как:
- «какой элемент относится к s-элементам?» Дается выбор. Здесь разумеются электронные оболочки, которые – далеко не факт – имеют фундаментальное осмысление? Нет, они лишь запутывают своей «ученостью». Что дает ответ на такой вопрос? Натаскивание на «святое» почти вековой давности?
- «какие органические соединения будут реагировать с раствором перманганата калия?» Дается перечень предельных и непредельных органических соединений. Понятно, что реагировать будут все они, только по-разному. Вообще, «вторая» связь в алкенах или аренах – процессная, динамическая, а вовсе не орбитальная, что давно известно неклассической науке. Однако, при чем здесь перманганат? Что дает этот вопрос?
- «какая связь имеет место в молекуле водорода?» Ответ разумеется: «ковалентная неполярная». Вот только такой ответ ничего не значит в основе своей, поскольку до сих пор не поняты действующие силы таких связей.
- в текстах ЕГЭ содержится множество задач по количественному элементному составу и исходящих из брутто-уравнений реакций. Простите, но это еще 19-й век. Зачем они нужны выпускнику школы 21-го века? Чтобы отучить его думать?..
Таких примеров можно приводить множество, они характерны для механистической химии с ее закрытыми системами, лишенными смысла, процветающей, однако, доныне…
Нобелевская премия 2015г. по химии присуждена так же за результаты, которые уводят науку-химию еще дальше от истинных путей ее развития. Хорошо, "механизм восстановления ДНК". Если его рассматривать как особую функцию клеток – способность изменять химические дефекты, – то это функция исходит из процесса, запускающего сам геном – то есть от самоорганизации. А нам представляют ту же эксцизионную репарацию в виде некоего комплекса, набора явленностей, которые в принципе не могут быть оторванными от самого процесса; а его отрывают! То есть, мы видим все ту же картину, когда фундаментальный процесс пытаются выдать за некоторый составной комплекс. Аналогично представляют и систему ферментативной фоторепарации ДНК. Таким образом, мы имеем дело все с той же "мертвой" механистической химией, да еще в ходе явной редукции к биологии. Такую химию нужно прежде «оживить» фундаментальным процессом, хотя бы тех же объективно-субъективных самосборок. Ведь за каждой единицей того или иного комплекса стоят процессы, как движущие силы развития, хотя бы той же репарации ДНК.
Если бы мне довелось прочесть курс лекций по новой химии, то, прежде всего я бы перетряхнул жупел материи с ее непонятным движением. Определил бы вещество как химическую систему, где изменяется не само вещество (в материалистическом, бытийном его понимании), а происходит процесс его существования. Тем самым обозначил бы предмет химии без превращения вещества. А для понимания этого развил бы принципы его существования.
Тогда основа классической химии – ее атомно-молекулярное учение должно будет предстать в виде существования химических систем, а не химических единиц (атомов или молекул). Простое вещество отнюдь не эквивалентно химическому элементу. Последнее - лишь формальное соотнесение химических единиц в их плеяде. А простое вещество это прежде структура и ее связь с химической системой в глагольном существовании. Тот же закон постоянства состава Пруста ничего не говорит о структурах, которые, зачастую, несут более важную аксиологическую нагрузку, чем сам брутто-состав.
Подобным образом выглядит и закон сохранения массы, который нивелирует процессную составляющую существования химических систем. В целом все законы сохранения основаны на отрыве от реального существования вещества (химических систем). Закон кратных отношений выглядел бы лучше, если учитывал: что стоит за этими отношениями динамичного, а мне закрепощенного математикой. Тот же закон объемных отношений следовало бы сразу расширить на невалентные взаимодействия в этих объемах. Тогда и закон Авогадро приобрел бы истинный (не статистически-случайный) смысл – в виде связи химических единиц с процессом их взаимодействия!
Классическая (механистическая) химическая символика (хотя бы на примере атомных и молекулярных масс, молей) нуждается в кардинальном изменении уже по той причине, что эти понятия не ведут к пониманию химических процессов в веществе, а выражают лишь примитивистскую позицию статичности в химии, когда атом или молекула могут существовать сами по себе, вне структуры и неизбежных взаимодействий в ней. Такой номинализм всегда приводил и приводит к закрытым системам, а химические системы не могут существовать в таком гипотетическом и бессмысленном виде.
Законы парциального давления газа или эквивалентов лишь подтверждают тот факт, что химия как наука о веществах и их превращениях фундаментально основывается на релятивизме или субстанционализме, но без связи между ними, что свидетельствует о дуальном мышлении химиков до сих пор. Все расчеты химических реакций производятся без понимания движущих сил их протекания, а «законы» химической термодинамики явленны лишь в отношении номиналистической случайности и стохастической хаотичности – как символа несуществования. За основу атомно-молекулярного учения должен быть взят универсальный фундаментальный принцип «Химическая система – существует».
Одним из фундаментальных принципов химии должен стать не периодический закон (более физический, чем химический), а понятие о динамических атомных структурах – процессе связи химических единиц в ходе их материализации при существовании химической системы. Именно этот принцип закладывает основы хемигенеза, обуславливая в том числе широко распространенную в природе «атомную память», благодаря которой формируется периодичность и особенности химизма того или иного химического элемента в рамках существования химической системы. Динамические атомные структуры это диалектический аналог дуалистических преобразований Лоренца, который связывает процесс и явление в целостность, а не в дуальную бессмысленность релятивизма с его непонятным и чудовищным образованием в виде «пространство-время».
Квантово-химические представления следовало бы изначально осмыслить в части процесса квантования – как фундаментального процесса, из которого исходит все остальное квантово-химическое и квантово-механическое. В отношении строения атома и ее ядерной модели, думается, более важно понимание процессов развития атома, а не его строение, в том числе существование динамических атомных структур. В этом отношении атомные и молекулярные спектры должны быть прежде структурными. Тогда радиоактивность и изотопность есть не следствие неустойчивости ядер, а естественное продолжение развития атомных структур и периодичности их существования.
Основополагающее понятие, такое как химическая связь, должно прежде исходить из необходимости ее процессности, а не явленности и закоснелости существующих представлений. При этом на первое место необходимо ставить не ковалентную связь или субординацию связей и их электронные феномены, а процесс связи явленностей химических единиц, прежде всего в виде невалентных супрамолекулярных взаимодействий, роль которых в природе огромна, но в науке чрезмерно недооценена.
Такие разделы науки как термодинамика и термохимия должны уйти в историю химии. На ее смену неизбежен приход «химической реструктуризации». Разговор о «превращении вещества» также должен кануть в лету. А главным фактором, определяющим направление протекания химической реакции должен стать процесс развития химической системы. Каков, например, химический смысл термохимии? Только не в том, что с ростом температуры скорость реакции увеличивается?..
Необходимо отметить, что на деле происходит постоянная редукция в этом отношении к физике (хотя бы под видом «физической химии») – в основном из-за отсутствия химического процессного смысла, фундаментальных основ существования самих химических систем, которые до сих пор, собственно, не идентифицированы современной наукой. Но физика и химия постоянно взаимодополняют друг друга и тем самым обеспечивают понимание смысловой целостности существования вещества. Смысл подразумевает целостность существования – связь конечного и бесконечного. Яркий пример тому – те же печально известные преобразования Лоренца, – дуалистическая попытка связать процессное и явленное, конечное и бесконечное, в конечном счете: физику и химию.
Думается, что по большому счету физика неотделима от химии. Можно трактовать химию как «науку о веществах и их превращениях» (хотя никаких превращений веществ не может быть в принципе), то есть в конечном итоге – о процессах Природы. Тогда физику можно принимать как «науку о явлениях природы»? вместе они являют собой неделимую диалектическую связку, а в своем развитии, в принципе – тождественны как «части» единой целостности. Так ли уж это важно?
«Физика – наука изучающая природу», но и химия изучает природу. «Физика- наука, изучающая фундаментальные свойства и законы движения объективного материального мира», но разве и химия не изучает то же? Хотя, если быть более точным, – как физика, так и химия имеют дело с субъективно-объективной целостностью Мира, исходя из известной аксиомы «Мир – существует»?
«Физика – это наука понимать природу» – вот только можно ли понимать природу без химии?
«Физика – наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, ее структуре и движению» – но разве химия может в этом понимании оторваться от физики?..
Если рассматривать химические реакции как химические процессы, тогда, например, тепло, выделяемое или поглощаемое в ходе этих химических процессов – есть физическое явление? Но энергию можно считать физическим процессом или химическим явлением связи химических единиц? Может быть, справедливо дифференцировать физические и химические системы и соответствующие им смыслы? Тогда на их фоне можно вычленить физические (вещные) явления и химические (внутренние) процессы. Но первое из них будет внешним по отношению к веществу, а второе – внутренним. Однако в таком случае необходимо идти дальше и считать, что физический смысл – явленный, а химический смысл –процессный?..
Всякая точная наука (физика) явленно-конкретная, так как она вынужденно сужает свои рамки и законы до закрытия системы существования вещества. Поэтому она неизбежно должна быть едина с химией. Обе они науки о веществе, только химия конвенциально более процессна, а физика – явленна. Но разве «превращение» вещества не затрагивает обе эти науки – в этом отношении они едины и тождественны в смысле существования самого вещества. Атомно-молекулярное учение изначально не имело смысловых характеристик, так же, как и попытки Лоренца или Эйнштейна связать физику и химию (конечное и бесконечное) в математическую связку. Разве может иметь физический, а тем более химический смысл описание физической реальности при переходе из одной системы отсчета в другую. Здесь математика подводит как физиков, так и химиков.
Вообще, связь материи и энергии (явления и процесса) должна идти в русле не превращения, а соразвития? Да, Лоренц разобщил пространство и время, а не соединил, поэтому этот подход нельзя назвать иначе, как дуалистическим. С одной стороны: при скорости света стремящейся к бесконечности – его преобразования теряют всякий смысл. С другой: при скорости много меньшей скорости света – они так же теряют смысл. Почему? Где в таком случае вещество? Только в единстве целостности наличия и существования. Поэтому попытки разделить вещество на химическое и физическое также бессмысленны. В этом отношении та же наноминиатюризация (физическая и химическая) – это вовсе не означает проникновение вглубь вещества…
В современной химии эклектически сплетены, по крайней мере, три взаимоисключаемых концепции неединения: две дуалистические и одна материалистическая. Это: индетерминистическая – в виде квантовой химии, атомно-молекулярного учения, учения о химической связи, дуалистическая в основе («волна-частица»). Вторая: субстанциалистический квазирелятивизм понимания химических процессов, когда в качестве химической реакции рассматривается явление некоего превращения. То есть конечное выдается за бесконечное, энергию как процесс пытаются связывать с массой, пространство (явление) со временем (процессом). Последняя концепция: материалистический псевдодетерминизм классической и «физической» химии, где все материально и обусловлено материальным.
Все эти «фундаментальные» позиции химии не имеют ни физического, ни химического смыслов, но, тем не менее… чудесным образом прекрасно уживаются в современной механистической химии. Новая химия должна диалектически связывать конечное (вещество) и бесконечность (его существование) на фундаментальной основе единства Мира и его существования….
* * *
Очевидно, можно полностью согласиться с мнением некоторых ученых, что «деполяризация науки» начинается еще в средней школе. Если устанавливать в качестве критерия качественности образования, например, химии в средней школе, вопросы ЕГЭ (а еще в большей степени – ответы на них), – то простейший анализ показывает, что от выпускника требуется знание так называемой механистической химии, без осмысления и понимания фундаментальных процессов внутри вещества при его изменении и развитии.
Абсолютно не просматриваются такие важные понятия, как «химическая система» и ее развитие в ходе химических процессов, структурной взаимообусловленности, невалентных взаимодействий, без чего сами химические знания становятся обрывочными, будто сама наука оказывается лишенной права на существование (отсутствие фундаментальности), а потому не может представлять интереса для учащихся. То есть, от действия такой системы образования создается впечатление, что сама наука… мертвеет.
Рассматриваются в основном молекулы и реакции с их участием, что далеко не корректно в отношении причин и следствий, то есть все тех же фундаментальных канонов такой серьезной науки, как химия. Совершенно отсутствует осмысление химических процессов, а значит, их изначальная фундаментализация. Это ли не курс к оскуднению мысли?
Например. ЕГЭ задает такие вопросы, как:
- «какой элемент относится к s-элементам?» Дается выбор. Здесь разумеются электронные оболочки, которые – далеко не факт – имеют фундаментальное осмысление? Нет, они лишь запутывают своей «ученостью». Что дает ответ на такой вопрос? Натаскивание на «святое» почти вековой давности?
- «какие органические соединения будут реагировать с раствором перманганата калия?» Дается перечень предельных и непредельных органических соединений. Понятно, что реагировать будут все они, только по-разному. Вообще, «вторая» связь в алкенах или аренах – процессная, динамическая, а вовсе не орбитальная, что давно известно неклассической науке. Однако, при чем здесь перманганат? Что дает этот вопрос?
- «какая связь имеет место в молекуле водорода?» Ответ разумеется: «ковалентная неполярная». Вот только такой ответ ничего не значит в основе своей, поскольку до сих пор не поняты действующие силы таких связей.
- в текстах ЕГЭ содержится множество задач по количественному элементному составу и исходящих из брутто-уравнений реакций. Простите, но это еще 19-й век. Зачем они нужны выпускнику школы 21-го века? Чтобы отучить его думать?..
Таких примеров можно приводить множество, они характерны для механистической химии с ее закрытыми системами, лишенными смысла, процветающей, однако, доныне…
Нобелевская премия 2015г. по химии присуждена так же за результаты, которые уводят науку-химию еще дальше от истинных путей ее развития. Хорошо, "механизм восстановления ДНК". Если его рассматривать как особую функцию клеток – способность изменять химические дефекты, – то это функция исходит из процесса, запускающего сам геном – то есть от самоорганизации. А нам представляют ту же эксцизионную репарацию в виде некоего комплекса, набора явленностей, которые в принципе не могут быть оторванными от самого процесса; а его отрывают! То есть, мы видим все ту же картину, когда фундаментальный процесс пытаются выдать за некоторый составной комплекс. Аналогично представляют и систему ферментативной фоторепарации ДНК. Таким образом, мы имеем дело все с той же "мертвой" механистической химией, да еще в ходе явной редукции к биологии. Такую химию нужно прежде «оживить» фундаментальным процессом, хотя бы тех же объективно-субъективных самосборок. Ведь за каждой единицей того или иного комплекса стоят процессы, как движущие силы развития, хотя бы той же репарации ДНК.
Re: Кризис химического образования
Грицаев, весьма заинтересовался вышеизложенной теорией, но ввиду многочисленности букв (м.б. стоило что-то убрать под спойлер?) не до конца осилил её.
Однако, глаз зацепился на следующей фразе:
>В реакцию присоединения с бромной водой вступает
1 бутадиен-1,3
2 бензол
3 толуол
4 полиэтилен
В случае 1) я могу написать реакцию. А как, по-вашему, тов. Грицаев, протекают реакции в случаях 2-4??? Хотелось бы посмотреть на эти схемы реакций.
Критиковать ЕГЭ - это сейчас модно, а вы сами пробовали его решать? Попрактиковаться можно здесь, например: https://ege.yandex.ru/chemistry/. Похвастайтесь, для начала, своими результатами. Как вы разбираетесь в "старой кондовой" химии?!
Однако, глаз зацепился на следующей фразе:
Специально поискал, как мог бы выглядеть этот вопрос в ЕГЭ, нашел такую формулировку:Грицаев писал(а): - «какие органические соединения будут реагировать с раствором перманганата калия?» Дается перечень предельных и непредельных органических соединений. Понятно, что реагировать будут все они, только по-разному.
>В реакцию присоединения с бромной водой вступает
1 бутадиен-1,3
2 бензол
3 толуол
4 полиэтилен
В случае 1) я могу написать реакцию. А как, по-вашему, тов. Грицаев, протекают реакции в случаях 2-4??? Хотелось бы посмотреть на эти схемы реакций.
Критиковать ЕГЭ - это сейчас модно, а вы сами пробовали его решать? Попрактиковаться можно здесь, например: https://ege.yandex.ru/chemistry/. Похвастайтесь, для начала, своими результатами. Как вы разбираетесь в "старой кондовой" химии?!
Re: Философские проблемы химии
а можно ли как-то скачать книгу в формате pdf или еще каком удобном для чтения?
Re: Философские проблемы химии
Легко находится поисковиками.
Форматы txt, fb2, rtf, html , скачано 33 раза.
Форматы txt, fb2, rtf, html , скачано 33 раза.
Код: Выделить всё
http://prochtu.ru/info.php?avtor=1429&kniga=10Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)
Re: Философские проблемы химии
Там файлы-пустышки, автор, видимо, не альтруист, иначе бы сам дал рабочую ссылку.amik писал(а):Легко находится поисковиками.
Форматы txt, fb2, rtf, html , скачано 33 раза.Код: Выделить всё
http://prochtu.ru/info.php?avtor=1429&kniga=10
I D E A = A u
Re: Философские проблемы химии
Философские проблемы химии...
Ну-ка, поиздеваюсь над ними я!
Кризис химии - он объективно-субъективный.
Ой, какой же я гадкий и противный!
Многотоннажные технологии
Ведут к экологической катастрофе.
Пусть они будут малолитражными!
Какой будет профит!
Деполяризация науки
Начинается в средней школе.
Давайте ее поляризуем:
Не осилим, что ли?
Рассматриваются в основном молекулы
И реакции с их участием.
Свяжем все в математическую связку,
И настанет людям щастие!
Ну-ка, поиздеваюсь над ними я!
Кризис химии - он объективно-субъективный.
Ой, какой же я гадкий и противный!
Многотоннажные технологии
Ведут к экологической катастрофе.
Пусть они будут малолитражными!
Какой будет профит!
Деполяризация науки
Начинается в средней школе.
Давайте ее поляризуем:
Не осилим, что ли?
Рассматриваются в основном молекулы
И реакции с их участием.
Свяжем все в математическую связку,
И настанет людям щастие!
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 20 гостей