Рождение химической атомистики

В подготовке создания периодической системы элементов большую роль сыграло открытие законов химической атомистики в начале XIX в. В основных чертах развитие мысли химиков шло в рамках тех же трех этапов и соответственно трех категорий диалектической логики, отмеченных Энгельсом.

 

В XVI и XVII вв. исследование вещества не выходило за пределы единичности, причем не только химических элементов, но и химических соединений. Химики в это время по необходимости ограничивались лишь изучением отдельных веществ и их индивидуальных свойств. Типичным для такого подхода было открытие Глаубером (1648) сернокислого натрия (Sal mirabile) и его слабительного действия.

 

В XVIII в., в связи с теорией флогистона, а затем в еще большей степени в связи с кислородной теорией Лавуазье, мышление химиков достигло более высокого этапа и перешло к раскрытию момента особенного в химических отношениях химически сложных веществ. В этот период химики уже не ограничиваются исследованием превращений отдельных веществ, а группируют эти превращения по признакам различных типов химических реакций (окисления, восстановления, нейтрализации, обмена и т. д.).

 

На рубеже XVIII и XIX вв. началось первое еще не вполне определенное обнаружение момента всеобщего, пока еще в виде эмпирических правил и обобщений (стехиометрические законы Рихтера и Пруста).

С установлением атомной теории все химические превращения оказались связанными между собой единым общим законом, согласно которому любая форма вещества не возникает из ничего и не превращается в ничто; в природе происходят только взаимные переходы различных форм химического вещества друг в друга, причем в основе этих переходов лежат различные соединения и разъединения атомов.

 

В итоге открытие химической атомистики Дальтоном можно рассматривать с логической стороны как переход мышления химиков от единичного через особенное ко всеобщему. Стоя на таких позициях, можно легко понять, почему Ломоносов в середине XVIII в. не мог сделать того, что сделал Дальтон 40—50 лет спустя, хотя способность к теоретическому мышлению у него была развита не меньше, а, пожалуй, значительно больше, нежели у Дальтона. Дело в том, что в середине XVIII в. химические исследования еще не выходили за рамки единичности, да и то количественный химический состав не был еще установлен даже у воды, не говоря уже о более сложных в химическом отношении веществах. Подняться же сразу от не раскрытого еще до конца единичного непосредственно к всеобщему (атомным представлениям) можно было только разве в виде догадки или гипотезы, что мы и видим у Ломоносова.

 

Само введение атомного веса Дальтоном прошло те же три стадии. Закон постоянства и определенности химического состава, открытый Прустом, констатировал постоянство и определенность состава у единичных, отдельно взятых веществ. Закон паев, или эквивалентов, открытый Рихтером, устанавливал наличие особенных отношений у различных веществ, вступающих в однотипные, особенные химические реакции, например в реакцию нейтрализации. Основной закон атомистики, исходящий из представления об атомных весах, выражал отношения в химическом составе вещества и в его превращениях в общей форме: состав любого вещества и его возможные превращения определяются числом и качеством атомов, входящих в его частицу, и их атомными весами.

 

Не следует, одпако, думать, что всякое естественнонаучное открытие рождается всегда в порядке восхождения мысли ученого от единичного к особенному и от особенного к всеобщему. Таков путь открытия закона природы, так как «форма всеобщности в природе — это закон...» 52,— подчеркивал Энгельс.

 

Но после того, как общее открыто и познано, дальнейшее движение мысли может происходить дедуктивно, в порядке обратного перехода от всеобщего к особенному и единичному. Всеобщее (закон) в этом случае становится основой и отправным пунктом для новых открытий, касающихся особенного и единичного, выступающих теперь как моменты этого всеобщего, подчиненные ему. Например, в отношении мысли о сохранении энергии Энгельс отмечал: «...мысль эта служит добытой раз навсегда основой гораздо более содержательного отныне исследования самого процесса превращения, того великого основного процесса, в познании которого находит свое обобщение все познание природы» 53.

 

Точно такое же положение мы встречаем и в истории химии. После открытия периодического закона (всеобщего) дальнейшие открытия, а в особенности синтез новых элементов (единичного), а также возможность предвидения их целых групп и семейств (особенного) сделались логическим следствием этого закона. Следовательно, здесь открылся для мышления химиков путь перехода от всеобщего к единичному и особенному.

 

Аналогичным образом после открытия законов атомистики стало возможно предвидение новых химических веществ и их свойств. Так, опираясь на закон простых кратных отношений, как закон атомистики, Дальтон в 1810 г. предсказывает существование такого соединения между водородом и кислородом, в котором кислорода будет относительно в два раза больше, чем в воде. В 1818 г. Тенар действительно открывает такое соединение — перекись водорода. Другим примером может служить предсказание и открытие Шорлеммером нормального пропилового спирта на основании теории химического строения, как дальнейшего развития атомистики, о чем подробнее будет сказано ниже.

 

В приведенных примерах единичное (новые химические вещества — элементы и соединения) открывалось на основе применения общих законов химии, следовательно, в порядке движения мысли химиков от всеобщего к особенному и единичному. Наконец, надо учесть еще одно обстоятельство. Если в окончательном, логически обобщенном виде, т. е. в форме закона природы, всеобщее открывается лишь в итоге движения научной мысли, когда она прошла этапы единичного и особенного, то идея о всеобщем в виде натурфилософской догадки или более определенной естественнонаучной гипотезы может возникнуть и реально возникает значительно раньше и дает общее направление научному развитию. В таком случае поиски всеобщего могут начаться и начинаются в истории науки еще до познания особенного и даже единичного.

 

Однако, как это уя^е отмечалось в отношении гипотезы Праута, такие поиски не могут привести к конкретным положительным результатам до тех нор, пока мышление ученых не пройдет стадий познания единичного и особенного, как необходимой логической и исторической предпосылки открытия всеобщего. В процессе же дальнейшего восхождения от единичности к особенности и от особенности к всеобщности первоначальная догадка, нередко высказанная в весьма наивной форме, постепенно уточняется, опирается на отдельные, пока еще немногочисленные факты и превращается, таким образом, в гипотезу.

 

Последняя, в свою очередь, в ходе дальнейшего движения ко всеобщему, очищается от постороннего материала, привнесенного в нее самими исследователями, и в итоге превращается в закон или теорию.

 

Как мы уже видели, таков был путь открытия закона сохранения и превращения энергии. Сама идея о неразрывности материи и движения, составившая философскую основу этого открытия, была высказана в качестве натурфилософской догадки. Как гипотезу эту идею высказал Декарт, а после него Ломоносов в более обоснованном виде. Но в качестве физического закона ее открытие стало возможно лишь в середине XIX в. Таким образом, идея о всеобщем как бы витала перед мысленным взором ученых задолго до ее воплощения в физический закон, и, витая перед ними, она толкала их мысль в определенном направлении.

 

Точно так же атомистическая идея родилась в древности в виде натурфилософской догадки, а химической гипотезой стала лишь у Бойля, а еще тверже — у Ломоносова. В закон же она превратилась с момента открытия Дальтоном закона простых кратных отношений как общего закона состава и строения химически сложных веществ. Следовательно, и в химии всеобщее витало перед мысленным взором ученых задолго до его открытия в форме химической теории и химического закона, а витая таким образом, оно давало научной мысли соответствующее направление. Особенно наглядно направляющее влияние идеи о всеобщем сказалось на самом Дальтоне в процессе сделанных им открытий, как это показано в исследованиях Роско и Гардена, о чем речь будет идти ниже.

 

Итак, при общей, в конечном счете, последовательности движения научной мысли от единичного к особенному и от особенного к всеобщему возникают иногда весьма сложные взаимоотношения и влияния между этими тремя этапами познания, а также своеобразное забегание мысли вперед, составляющее необходимое условие всякого научного прогресса. Все это исключает возможность применения ко всем случаям жизни одной и той же, заранее составленной логической схемы (единичное, особенное, всеобщее), а требует конкретного исследования реальной истории каждого отдельного естественнонаучного открытия. На это указывал еще Энгельс.

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (24.01.2019)
Просмотров: 77 | Рейтинг: 0.0/0