Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
Gurikoff
Сообщения: 59
Зарегистрирован: Чт янв 08, 2004 2:32 pm

Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение Gurikoff » Ср янв 14, 2004 9:24 pm

На философию тут меня чего-то потянуло, ребятки.
Такой вопрос занимает. Представляет ли химия отдельную область знания или нет. Иными словами, есть ли в химии "свои" законы, принципиально не сводимые к законам физики. Или при разработке вычислительной техники (и/или новых математических методов) всю совокупность явлений можно описать в рамках существующих (или будущих существовать) физических законов. Очень интересно послушать Ваши комментарии.

Zomber
Сообщения: 213
Зарегистрирован: Вт янв 06, 2004 11:02 pm

Сообщение Zomber » Ср янв 14, 2004 11:28 pm

Представляет химия собой отдельную отрасль знания или нет и сводятся ли ее законы к законам физики - это, вероятно, совсем разные вопросы. Первый вопрос - вопрос определений. В зависимости от того, что мы будем считать наукой, химией, физикой и будет зависеть ответ на него.
НАУКА, сфера человеческой деятельности, функция которой — выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности; одна из форм общественного сознания; включает как деятельность по получению нового знания, так и ее результат — сумму знаний, лежащих в основе научной картины мира; обозначение отдельных отраслей научного знания. Непосредственные цели — описание, объяснение и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения, на основе открываемых ею законов.

Так как химия имеет свой предмет изучения и прочую байду, необходимую для науки, как она определена выше, то ее МОЖНО считать отдельной областью (отраслью) знания.

Что есть законы физики, как не законы объективной реальности? Что есть законы химии как не они же? Если вопрос ставить так: пересекаются эти множества или одно включено в другое (химия в физику имеется в виду), то и тут нужно определиться с тем, а что мы понимаем собственно под физикой (что есть химия мы тут, наверное, более или менее представляем :) )

ФИЗИКА (греч. ta physika, от physis — природа), наука о природе, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира.

Если определять физику именно так, то уровень организации материи в химической науке будет чуть выше, чем "простейший". В биологии - еще выше, в социологии - ... Так что несмотря на то, что законы химии сводимы к законам естественных НАУК вообще, но к тому, что мы понимаем под физикой, они вряд ли сводимы.

Ето лишь моя скромная точка зрения :)

Andrew
Сообщения: 82
Зарегистрирован: Пт апр 18, 2003 5:40 pm

Сообщение Andrew » Чт янв 15, 2004 11:15 pm

Лично мне так и с физикой далеко не все ясно. С одной стороны, эта наука изучает свойства материи на самом что ни на есть микроуровне (физика элементарных частиц), с другой - на самом что ни на есть макро (астрофизика, да и классическая механика хотя бы). Благодаря какой внутренней логике эти крайности объединяются в одну науку? Иногда меня посещает совсем уж крамольная мысль: а может, просто в силу исторической традиции? А где-то между этими макро- и микроуровнями вклинилась родная химия...

Cherep
Сообщения: 23303
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Сообщение Cherep » Пт янв 16, 2004 1:06 am

Andrew писал(а):Лично мне так и с физикой далеко не все ясно. С одной стороны, эта наука изучает свойства материи на самом что ни на есть микроуровне (физика элементарных частиц), с другой - на самом что ни на есть макро (астрофизика, да и классическая механика хотя бы). Благодаря какой внутренней логике эти крайности объединяются в одну науку? Иногда меня посещает совсем уж крамольная мысль: а может, просто в силу исторической традиции? А где-то между этими макро- и микроуровнями вклинилась родная химия...
не... классическая механика между микромиром и астрофизикой ИМХО... я в университетах правда не учился

Можно конечно превращение веществ изучать с помощью методов физики... типа взять пару молекул и под микроскоп (ну, пока врядли возможно, но вон Ахмед Зевайл чё творит то) Да вобщемто и закономерности, там стехиометрия, кинетка, термодинамика... Да... Законы физики, силы, понимаешь, поля, тудыть их. ай-ой
Кудаж нам бедным химикам податся, никомуто мы не нужны, всё за нас посчитают и померяют коллеги-физики. :roll:
Если не замудохаются!!!!! :twisted: :twisted: :twisted:
Ядрён батон, синтетики подтвердят, что когда мы пользуемя нашими модельками-формулами с чёрточками-связями у нас больше шансов предсказать путь синтеза соединения на основании пресловутого опыта предидущих поколений, чем у 100 "крэев" или чего там нынче рулит?
Можем и обломаться... но Вудвард и Эшенмозер синтез В-12 не методами квантовой химии расписали, хотя ясно дело о механизмах реакций представление имели о-го-го (физикой запахло :lol: ), но не замеряли же их сотрудники по 5-10 раз (статистика) выход с точностью до 4 знака, блин!

Прости за грубые формулировки, но в крайности типа "вся биология - это химия" а "вся химия-физика" вдаваться тож не надо!!! ну переплетается оно всё, ну что поделать.

Cherep
Сообщения: 23303
Зарегистрирован: Чт окт 30, 2003 9:22 am

Сообщение Cherep » Пт янв 16, 2004 1:14 am

ох... сам то я понял ли что написал... блина... тут о хлебе насущном надо думать а не про высокие материи писАть :?

Zomber
Сообщения: 213
Зарегистрирован: Вт янв 06, 2004 11:02 pm

Сообщение Zomber » Пт янв 16, 2004 7:46 pm

:) Не химия круче, чем физика. Как они могут совпадать при таком раскладе?..

Gurikoff
Сообщения: 59
Зарегистрирован: Чт янв 08, 2004 2:32 pm

Сообщение Gurikoff » Вс янв 18, 2004 2:48 pm

Вот и мне не понятно. Если мы усилим мощность наших компьютеров на порядки, сможем ли мы планировать, к примеру, синтез витамина В12 (или решать вопросы, типа, какие продукты дают А и В в данных условиях), прямо без всяких априорных предположений? Нет, конечно, и сейчас есть программки, которые планируют синтез исходя из структуры, но они или используют библиотеки готовых реакций (формализованных реакций, правда), или - всякие структурно-топологические идеи. А вот так, взял честно: уравнение Шредингера, собственные значения гамильтониана...
На эти (не исключено, что бредовые) мысли меня навела недавняя работа в одном химическом органическом институте: не секрет, что результат многих органических (и не только) реакций, не поддается никакому рациональному осознанию. Ну вот, со всеми субстратами идет так, а метильную группу привесил, и все - облом.
Zwar weiss ich viel,
Doch möcht' ich alles wissen.

Zomber
Сообщения: 213
Зарегистрирован: Вт янв 06, 2004 11:02 pm

Сообщение Zomber » Вс янв 18, 2004 5:39 pm

Можно типа анекдота придумать.
Экзамен по аналитической химии. Преподаватель задает вопрос студенту: "А скажите-ка, друг мой, какого цвета выпадает осадок при добавлении сульфида натрия к раствору хлорида меди (II)?". Студент, немного подумав, поморщившись, берет мел, подходит к доске. "Запишем систему уравнений..." Записывает:
уравнение Шредингера;
уравнение Эйнштейна E=mc2;
...

Gurikoff
Сообщения: 59
Зарегистрирован: Чт янв 08, 2004 2:32 pm

Сообщение Gurikoff » Вс янв 18, 2004 10:02 pm

Остроумно! :-) :-) :-)
Zwar weiss ich viel,
Doch möcht' ich alles wissen.

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Пн янв 19, 2004 6:51 am

Вопрос делится на две части. Первая из них - вопрос классификации, к чему отнести то или иное. Имхо, сей вопрос смысла не имеет. Хоть горшком назови, далее по тексту.

Вторая - можно ли все рассчитать? Можно. В Минкине/Симкине приводится такой пример. Для рассчета поверхности потенциальной энергии девятиатомной системы (молекула фурана, например), при примении ЭВМ, намного опережающей современные модели по мощности, время вычисления займет ~10^12 лет, что существенно выше времени существования Земли. Так что, считайте, Шура, считайте...
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Аватара пользователя
Cezar
Сообщения: 3479
Зарегистрирован: Пт апр 25, 2003 6:31 pm
Контактная информация:

Сообщение Cezar » Вт янв 20, 2004 7:13 am

Если говорить о моем личном понимании, то на данном уровне развития науки вполне обосновано разделение на физику, химию, биологию, по принципу того какиме реальные объекты эти науки изучают.

Насколько я понял, вопрос можно свести к тому, существует ли универсальное знание о законах природы, описываемое некими математическими закономерностями? (это суть предположение о том, что законы, условно говоря, физики способны описать все и вся). Так вот, на данном этапе развития науки это универсальное знание нам не дано. Возможно ли оно в принципе - вопрос скорее философский. Поэтому формальное разделение науки на физику, химию и биологию вполне обосновано. Расширение знаний в каждой из этих областей, возможно, приведет к универсализации знания о природе, а может и не приведет.
Необходимость преодоления собственного интеллектуального ничтожества есть необходимое и достаточное ограничение в доступе к научной информации

Andrew
Сообщения: 82
Зарегистрирован: Пт апр 18, 2003 5:40 pm

Сообщение Andrew » Вт янв 20, 2004 11:43 am

по принципу того какиме реальные объекты эти науки изучают
С точки зрения объектов делить пробовал - получается плохо (почему-то и самые "маленькие" объекты изучает физика, и самые "большие" тоже она - где логика?). Но если даже все-таки принять деление с точки зрения "объекта" - а точнее, наверное - уровня организации материи? - и закрепить за химией тот уровень, который определяется внешними электронными оболочками атомов, то и здесь получается нестыковка! Ведь оптическая спектроскопия (я не имею в виду прикладную, аналитическую) именно этот уровень материи и изучает, но это, безусловно, физика!

Может, дело все-таки не в объекте, а в методах?

Zomber
Сообщения: 213
Зарегистрирован: Вт янв 06, 2004 11:02 pm

Сообщение Zomber » Вт янв 20, 2004 7:55 pm

Есть также вариант, что ни специфика объектов, ни уровень организации материи и даже не методы в отдельности не отделяют химию от физики. Может, их сочетание позволяеет это сделать?
А методы познания действительности: наблюдение, эксперимент... Дальше не помню.

positron
Сообщения: 32
Зарегистрирован: Чт июн 25, 2009 9:34 pm

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение positron » Пт июн 26, 2009 6:43 am

Так уж сложилось, что химия и физика имеют один и тот же объект изучения - материю. Но каждая видит в этом свой аспект. Химия изучает превращения вещества. Однако на мой взгляд сегодняшние границы химии намного шире чем дано в определении ИЮПАК. Так (по ИЮПАК) химия изучает только химические превращения, но как же тогда ядерная химия и мезонная химия (химия элементарных частиц). Тем более данные разделы химии решают совместно с физиками такие проблемы как термояд и антивещество (получается не легально). Да и занимаются данными разделами химии почти исключительно физики. То что собираются получить на БАК в ЦЕРНе это физика и химия элементарных частиц. Звезды тоже изучаются в химии (космохимия). Что касается сводимости, то в химии остаются еще огромные пласты знаний не понятные физике, например реакция Белоусова-Жаботинского. Потом физика (квантовая механика) характеризует только исходные и конечные продукты, но не описывает сам процесс. Не может квантовая механика описать и химическую кинетику и катализ (неговоря уже об автокаталитических реакциях - основе жизни). Согласно классической термодинамике сложные органические молекулы не могут существовать из-за нарастающей энтропии, химики создали нелинейную термодинамику которую используют и физики.
В настоящее время химия не ставит перед собой фундаментальных задач в отличии от физики и биологии, а потому является лишь прикладной наукой (синтез новых материалов для технических нужд).
Нужно расширять горизонты (и куда только ИЮПАК смотрит).

pokoleg
Сообщения: 804
Зарегистрирован: Пн май 19, 2008 2:30 pm

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение pokoleg » Пт июн 26, 2009 8:42 am

positron писал(а):физика (квантовая механика) характеризует только исходные и конечные продукты, но не описывает сам процесс. Не может квантовая механика описать и химическую кинетику и катализ (неговоря уже об автокаталитических реакциях - основе жизни). Согласно классической термодинамике сложные органические молекулы не могут существовать из-за нарастающей энтропии, химики создали нелинейную термодинамику которую используют и физики.
ППКС. Так что не данном этапе развития физики - нет, не сводится к ней химия. Физики принципиально не способны решать химические задача с текущим уровнем знаний о мире. Не в силу недостатка высичлительных мощностей, а в силу отсутсвия описательного аппарата. Физика не может не то, что посчитать, а даже составить уравнения для расчёта, скажем, времени удерживания антрацена на 25х5 см колонке С18 в ВЭЖХ при скорости потока ацетонитрила 2 мл/мин и температуре 45С. И уж тем более - для расчёта результата какой-нибудь перегруппировки типа пинакон-пинаколиновой. Да и самая растиражированная сейчас сфера применения квантовой механики в химии - расчёт структур, энергий и разнообразных производных по энергиям, то бишь спектров сравнительно небольших молекул - всё равно в конечном итоге сводится к сравнению получаемых данных с экспериментальными и отбору тех из способов расчёта, которые показывают наиболее близкие к эксперименту результаты.
Пока физика не будет способна полноценно решать своими методами задачи, ставящиеся перед химиками - химия будет оставаться отдельной наукой со своими объектами и своими инструментами.

Marxist

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение Marxist » Пт июн 26, 2009 10:43 am

positron писал(а):Что касается сводимости, то в химии остаются еще огромные пласты знаний не понятные физике, например реакция Белоусова-Жаботинского.
Да вы что?

Sander1234
Сообщения: 358
Зарегистрирован: Пт июн 22, 2007 8:35 pm

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение Sander1234 » Пт июн 26, 2009 11:12 am

Gurikoff писал(а):На философию тут меня чего-то потянуло, ребятки.
Такой вопрос занимает. Представляет ли химия отдельную область знания или нет. Иными словами, есть ли в химии "свои" законы, принципиально не сводимые к законам физики. Или при разработке вычислительной техники (и/или новых математических методов) всю совокупность явлений можно описать в рамках существующих (или будущих существовать) физических законов. Очень интересно послушать Ваши комментарии.
Вот когда реакции априори считать будут- вот тогда это станет физикой.
А пока- описательная наука типа биологии. (Ну, чуть более проработана).
Коллекция бабочек :))))))

Joni-Fantazi
Сообщения: 260
Зарегистрирован: Пт май 08, 2009 10:40 am

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение Joni-Fantazi » Пт июн 26, 2009 11:20 am

Как то на философии вывели примерно следующую "гипотезу" - химия - это математика))
Выглядело примерно так: 1) все химические реакции есть, в принципе, физические превращения (ну по крайней мере могут быть описаны физикой, пусть и не сейчас), к примеру, образование связи есть взаимодействие электронных оболочек. Значит химия - это физика!
2) А поскольку современная физика носит больше теоретический характер, причём выраженный в МАТЕМАТИЧЕСКИХ формулах, и существует она фактически как математика, то физика - это математика.

Вот так и получается, что химия - это математика :D

Пусть и упрощённо всё, но как то так. Не бейте сильно))

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение avor » Пт июн 26, 2009 11:29 am

Gurikoff писал(а):На философию тут меня чего-то потянуло, ребятки.
Такой вопрос занимает. Представляет ли химия отдельную область знания или нет. Иными словами, есть ли в химии "свои" законы, ПРИНЦИПИАЛЬНО не сводимые к законам физики.
Ключевое слово принципиально. И вы этим словом загоняете себя в софистский тупик. Химические законы не противоречат физическим и тем самым принципиалтьно сводимы к ним. Но физические уравнения могут дать описание химическим процессам, но в подавляющем большенстве реальных задач не дают решения при чем не из-за недостатка времени и скорости вычеслений, а принципиально. А это значит что решений в классическом виде нет. Это аналогично обсуждению принципиальной возможности левитации чайника за счет теплового движения составляющих его атомов. Принципиально - это возможно, но реально НЕТ. Это говорит о том, что статт физика не противоречит механике, но ее законы новые и другие. Еще пример: Вроде бы уравнение Навье Стокса описывает любую гидроаэромеханику, но тем неменее решающим будет продувка. И расчитать переходные рейнольдсы для турбулентности из дифуров не реально слишком нелинейным получается зависимость решений от краевых условий это принципиальное математическое препятствие, а вовсе не ограничение связанное с вычислительной мощностью.

Аватара пользователя
Himera
Сообщения: 3454
Зарегистрирован: Ср мар 05, 2003 5:38 pm
Контактная информация:

Re: Химия: самостоятельная наука или раздел физики?

Сообщение Himera » Пт июн 26, 2009 1:15 pm

pokoleg писал(а):Да и самая растиражированная сейчас сфера применения квантовой механики в химии - расчёт структур, энергий и разнообразных производных по энергиям, то бишь спектров сравнительно небольших молекул - всё равно в конечном итоге сводится к сравнению получаемых данных с экспериментальными и отбору тех из способов расчёта, которые показывают наиболее близкие к эксперименту результаты.
Возможно, это действительно самая растиражированная, но идейно -- далеко на самая полезная "сфера применения" квантовой химии. И вообще идея о том, что расчёт должен заменить эксперимент, порочна по своей сути.
avor писал(а):Но физические уравнения могут дать описание химическим процессам, но в подавляющем большенстве реальных задач не дают решения при чем не из-за недостатка времени и скорости вычеслений, а принципиально.
Если кто-то показывал "принципиальную неразрешимость" таких задач, то поделитесь ссылкой, пожалуйста. Слова типа "слишком нелинейным получается зависимость решений от краевых условий" свидетельствуют лишь о технических или методических трудностях, которые экспериментальным подходам тоже свойственны. Мог ли кто-то 100 лет назад представить себе, что определение структуры вещества будет возможно и, более того, станет рутиной?

****
А вообще разговор совершенно дохлый, поскольку нет никаких физических или химических подходов. Во всей естественной науке есть всего два принципиально разных подхода -- феноменологический и микроскопический. То, что принято называть своеобразными "химическими подходами/парадигмами", не более чем феноменология, причём в физике полно ровно такой же, чрезвычайно полезной, феноменологии. Однако выяснить природу вещей с помощью одной только феноменологии не удастся никогда, что более или менее понятно физикам, но пока менее очевидно для химиков.

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 26 гостей