История исследований вещества до конца XIX века

Хорошо известно, что исторически первыми стали изучаться химические вещества, представляющие собой совокупности различного рода молекул. Когда были изучены первые свойства веществ, такие, как горючесть и летучесть, были придуманы мифические субстанции в качестве мнимых носителей этих свойств: сера (сульфур) и ртуть (Меркурий),—что составило основу алхимических представлений. Однако придумывание таких субстанций закрывало возможность найти действительных носителей свойств вещества. Алхимик считал задачу уже решенной, тогда как на деле она даже не была правильно поставлена, как это показал уже Бойль во второй половине XVII в. Вскоре возникла теория флогистона, которая исходила из той же посылки: объяснить горючесть и окисляемость тел наличием в их составе особой субстанции в качестве «носителя» названных свойств. Тут вся проблема была поставлена на голову, а потому требовала своего «перевертывания». На ноги ее поставил Лавуазье (конец XVIII в.); он верно истолковал открытие кислорода (в котором до этого видели только «дефлогистонированный воздух») и объяснил появление кислотных свойств присутствием этого элемента в химическом соединении неметаллов. Отсюда и самое название — «кислород», т. е. химический элемент, родящий кислоту, вызывающий кислые свойства. Так впервые в истории науки была правильно поставлена и отчасти решена (конечно, лишь в первом приближении) проблема (1) применительно к учению о веществе.

 

Вскоре после этого Дальтон (1803) связал с представлениями о дискретном, атомистическом строении материи открытые химиками эмпирические законы химическою состава сложных веществ («стехиометрические законы»). Тем самым была решена проблема (2), поставленная еще Ломоносовым. Но на этом движение исследования в глубь вещества не остановилось. Были открыты органические соединения, свойства которых различны, тогда как их химический состав одинаков,— изомеры. Для объяснения новых фактов необходимо было связать свойства вещества непосредственно с его строением и показать, что различие свойств вызывается различным расположением одних и тех же атомов внутри молекулы, а значит, различными связями между ними. В теории химического строения А. М. Бутлерова (1861) нашла отражение проблема (3), ставшая с тех пор основной проблемой не только органической химии, но и всей химии вообще.

 

На этом первый цикл исследований вещества в химии замкнулся; начался новый их цикл, касающийся уже более глубокого уровня исследования вещества, уровня химических элементов и их атомов.

 

Меньше чем через десятилетие после открытия Бутлерова Д. И. Менделеев (1869) открыл периодический закон химических элементов. Этим было начато проникновение в глубь самих атомов и их видов (химических элементов). Первая статья Менделеева с сообщением о сделанном открытии называлась «Соотношение свойств с атомным весом элементов». Здесь речь шла о закономерной зависимости между свойствами химических элементов (атомов) . Раскрытая зависимость стала с тех пор руководящей нитью при дальнейшем движении науки в глубь атомов и химических элементов. Но пока состав, а тем более строение атомов не были еще известны. Поэтому приходилось по необходимости ограничиваться областью изучения лишь свойств атомов, таких, как атомный вес и другие.

 

Позитивная, конструктивная реакция ученых на успехи атомистики шла по линии укрепления философских и естественнонаучных позиций материализма.

 

Заметим, что негативная реакция на прогресс науки действовала на тех же уровнях развития учения о веществе. Когда химики стали переходить к атомистическим представлениям, ставя и решая проблему (2) и особенно проблему (3) для химического вещества, скептики и агностики, а также узкие эмпирики в один голос кричали, что атомов никто не видел, что атомы введены только ради удобства, что ни о какой реальной структуре или конституции вещества не может быть и речи. Поэтому-де надо заниматься лишь описанием химических превращений вещества, исходя из представлений о его составе.

 

Представим теперь общую картину итогов исследования вещества в последней четверти XIX в. при жизни Энгельса. Учтем, что материальный носитель жизни и отдельных ее свойств и проявлений только еще предугадывался в форме белковых тел. Поэтому проблема (1) для этой области познания природы могла быть поставлена тогда в самом общем, совершенно еще неконкретном виде, как принципиальный ответ на то, что основу жизни, ее материальный субстрат должны представлять собой сложнейшие органические вещества (белковые тела). Дальше этого общего представления о составе данного объекта (т. е. о наличии подобного носителя жизни и ее свойств) наука в то время пойти еще не могла.

 

К этому, собственно говоря, и сводятся представления Энгельса о сущности жизни как химизме белков и о том, что искусственное получение живого белка будет осуществлено химическим путем, как только химия выяснит состав белковых тел.

 

Но, согласно взглядам Энгельса, речь в данном случае должна идти не просто о том, чтобы выяснить химический состав (точнее сказать, строение) какого-либо белка вообще, а о том, чтобы раскрыть связь и соответствие между определенными свойствами (функциями) живого организма и специфическим вещественным субстратом этих свойств (функций) в виде определенных белковых тел.

 

Такая постановка вопроса Энгельсом носит общемето-дологический характер и имеет громадное принципиальное значение для современного естествознания. Например, если, согласно Энгельсу, ощущения связаны с определенного вида белками57 (т. е. вещественными образованиями, которые выступают в качестве материального субстрата ощущений), то и другие специфические свойства и функции живого должны иметь соответствующие им столь же специфически определенные вещественные «носители». Значит, такой принципиальный подход может быть распространен и на более общие свойства и функции живого, в том числе на его свойство наследственности.

 

Таким образом, из общеметодологических соображений, высказанных Энгельсом, вытекает принципиальный положительный ответ на вопрос о существовании материальных носителей наследственности у живых существ. Как известно, в недавнее время этот вопрос вызывал в среде советских ученых ожесточенные многолетние споры; при этом противники признания материального носителя наследственности свою антинаучную позицию пытались обосновать ложными ссылками на диалектический материализм и, в частности, на произвольно истолкованные ими высказывания Энгельса. Как мы видим, такие ссылки не имели никакого основания, поскольку взгляды Энгельса были прямо противоположны тому, что приписывали ему противники научной генетики. Попытаемся схематически изобразить общее состояние учения о веществе к концу последней четверти XIX в. Цикл исследований химически сложных веществ (молекул) был к этому времени в основном закончен. Цикл исследований вещества на уровне химических элементов и их атомов только еще начался. Создание в 1885—1887 гг. теории электролитической диссоциации с ее центральным понятием иона (электрически заряженного осколка молекулы) уже наводило на мысль о том, что строение атомов должно быть сложным и что в нем принимает участие электричество.

 

Энгельс констатировал в «Диалектике природы»: «Но атомы отнюдь не являются чем-то простым, не являются вообще мельчайшими известными нам частицами вещества. Не говоря уже о самой химии, которая все больше и больше склоняется к мнению, что атомы обладают сложным составом, большинство физиков утверждает, что мировой эфир, являющийся носителем светового и теплового излучения, состоит тоже из дискретных частиц...» 58

 

Например, Менделеев (70-е годы XIX в.) полагал, что атомы всех элементов состоят из еще более мелких частичек («ультиматов»), которые, однако, носят не электрический, а скорее механический характер.

 

Так или иначе, но считалось, что атомы сложны, хотя их состав конкретно пока еще не установлен. Поэтому, изображая схематически состояние всего вопроса к концу XIX в. (до открытия электрона), вместо слова «состав» для атомов, а тем более вместо слова «строение», мы ставим букву х. Это означает, что само наличие какого-то сложного состава у атомов в принципе уже признано, однако самый их состав неизвестен (не говоря уже о строении). Соответственно этому соединительную черту между свойствами и неизвестным пока еще составом атомов мы изображаем в виде прерывистой линии.

 

Точно так же мы поступаем и в отношении изображения связи между свойствами живого (в том числе наследственностью) и их неизвестным еще материальным субстратом (его «составом», а значит и его «строением»).

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (24.01.2019)
Просмотров: 84 | Рейтинг: 0.0/0