Помоги проекту - поделись книгой:
Детство человеческой мысли. Попытаемся в этой главе рассмотреть, какого типа барьеры возникали на различных этапах развития человеческой мысли и какими революционными способами эти барьеры каждый раз преодолевались. Начнем с самых ранних ступеней развития человечества, когда только еще пробуждалось мышление у людей.
Сложившиеся в это время представления и соответственно с этим закрепившиеся тогда барьеры (ППБ) мы будем относить, условно говоря, к детству человеческой мысли. Их общей чертой было наивное признание, что наблюдаемая видимость вещей и явлений и есть их сущность, есть сама действительность. Подобное отождествление видимости (или кажимости) с реальностью и явилось историческим первым ППБ в становлении знаний человека о внешнем мире, о природе. Такой барьер возник в свое время в каждой отрасли донаучного естествознания, причем всякий раз он выступал сообразно предмету данной отрасли.
Между тем картина реальной действительности не просто отличается от ее видимости, а часто диаметрально противоположна ей. Поэтому преодоление первоначально сложившегося ППБ в каждом случае сводилось к тому, чтобы перевернуть то, что давала видимость, на обратное, иначе говоря, ППБ заставлял людей видеть окружающий их мир поставленным на голову, а преодоление ППБ сводилось к тому, чтобы поставить его на ноги. Соответственно этому первые революции в естествознании так или иначе сводились к «перевертыванию» первоначально созданной людьми картины, в правильность которой они твердо уверовали перед тем в течение столетий и даже тысячелетий.
Интересно провести параллель между этим филогенезом человеческой мысли, ее детством, и самой ранней ступенью индивидуального развития (онтогенеза) ребенка. В силу особенностей физического строения зрительного аппарата новорожденный ребенок видит предметы в перевернутом виде, и только потом он научается «переворачивать» зрительные образы с тем, чтобы изображение предметов в нашем глазу соответствовало самим предметам.
Рассмотрим конкретные случаи образования ППБ и их революционного преодоления в истории отдельных наук.
Начнем с астрономии.
С незапамятных времен люди научились наблюдать движение небесных светил по небосводу. У них даже не могло возникнуть сомнения в том, что движутся именно Солнце и звезды, а что Земля, на которой мы живем, неподвижна. Здесь особенно прочно утвердился ППБ, преграждавший переход от видимости к действительности.
Вместе с тем этот ППБ позволял накапливать фактический материал, касающийся небесных явлений, составлять и вычерчивать извилистые и зигзагоподобные пути планет, включая их «попятное движение», которое они будто бы совершают, двигаясь не вокруг Солнца, а якобы вокруг Земли.
Такова была геоцентрическая система Птолемея, просуществовавшая до XVI века.
Н. Коперник, опираясь на фактический материал птолемеевской астрономии, перевернул картину мироздания на обратную: в центре нашего мирового острова он поместил не Землю, а Солнце, вокруг которого обращаются Земля и другие планеты. Нам это только кажется, что мы стоим на месте, а вокруг нас обращаются Солнце и звезды. В действительности же как раз наоборот: наша Земля вместе с нами обращается вокруг собственной оси (суточное движение) и вокруг Солнца (годовое).
Это открытие вызвало, как известно, целую революцию в науке, суть которой состояла в преодолении первого ППБ, мешавшего переходу от старого, геоцентрического учения к новому, гелиоцентрическому. Н. Коперник хорошо разъяснил источник познавательно-психологической ошибки прежнего учения: когда мы стоим на палубе отходящего от берега корабля (при тихой погоде), то нам кажется, что не мы отъезжаем от берега, а берег — от нас.
Так в середине XVI века был преодолен первый ППБ в науке. Однако его защитники бешено сопротивлялись, жестоко преследуя сторонников нового учения (вспомним судьбы Джордано Бруно и Г. Галилея).
В механике XVII–XVIII веков мы видим такую же картину, хотя в деталях она весьма отлична от предыдущей. Здесь тоже за видимостью механических явлений скрывались их законы, которые не были даны чувственно. Например, еще Аристотель полагал, будто различные тела падают на землю с различной скоростью: легкие — медленнее, тяжелые — быстрее. Но Г. Галилей доказал обратное — что все тела падают на землю с одинаковой скоростью, но что воздух задерживает падение легких тел.
Таким образом, и здесь был преодолен ППБ, разделявший видимое и действительное и тормозивший переход от первого ко второму.
Особенно впечатляющим был все тот же ППБ, сложившийся в химии и прочно вошедший в сознание человека со времен открытия способа получения огня. Казалось бы, не может быть никакого сомнения в том, что горение есть распад тел: ведь всякий непредубежденный человек, видя, как горят дрова в печи или хворост в костре, а тем более наблюдая пожар, видит непосредственно, как распадаются на части горящие предметы, как буквально рушатся деревянные постройки и т. д. При этом он не может не заметить, что из горящих предметов вырывается яркое пламя и темный дым, а потом остается пепел. Человеку наблюдения как бы подсказывают, что горение есть распад тела на три его более простые составные части: пламя (огонь), дым и пепел (золу). Так убедительно свидетельствует непосредственная видимость.
Начиная с далекой древности, когда огонь рассматривался в качестве одного из первоначал мироздания или даже единственного его первоначала, в сознание людей твердо вошел и удерживался до конца XVIII века ППБ: горение есть распад тел, гореть могут только сложные тела.
На протяжении целых столетий эта идея, отождествлявшая видимость с действительностью, видоизменялась в деталях, но сохранялась в своей основе неизменной.
Она выступала в качестве признания так называемой «философской серы» у алхимиков и ятрохимиков в средние века, в качестве признания «горючей земли» — в учении Бехера в XVII веке, в качестве мифического флогистона — материи огня — у Шталя в XVIII веке.
В рамках таких представлений накапливался опытный материал, необходимый для того, чтобы флогистонное учение могло быть «перевернуто», поставлено с головы на ноги, что и осуществил в конце XVIII века А. Лавуазье, создавший кислородную теорию.
Это была первая химическая революция, доказавшая, что горение не есть распад горючих тел, а есть соединение их вещества с кислородом.
Таким образом, и здесь существовавший так долго ППБ препятствовал переходу химиков от видимости к открытию действительного химизма таких процессов, как горение, окисление и дыхание. Суть же первой химической революции была та же, что и предыдущей революции в астрономии, которую совершил Н. Коперник: картина видимости была перевернута.
Обратимся теперь к физике. Здесь мы наблюдаем совершенно такую же картину: теплота трактовалась почти до середины XIX века в качестве особой невесомой жидкости (флюида), которая содержится во всех телах и может быть выдавлена из них. Так, выдавливанием теплорода объяснялось разогревание рук при их потирании одна о другую или железа при ударе по нему молотом. Об этом как будто свидетельствовала непосредственная видимость, мешавшая долгое время правильно понять, что происходит здесь в действительности.
Такой же ППБ, выдававший видимость за действительность, существовал и в биологии, где в начале XIX века еще не были найдены причинные объяснения биологических явлений. Они подменялись наивно-телеологическими. Здесь ППБ являлся препятствием на пути от телеологических объяснений, основанных на признании всеобщей целесообразности в живой природе, к каузальным. И этот барьер впервые был преодолен лишь Ч. Дарвином в 1859 году. Революция в биологии, как и во всем естествознании, завершала собой последние проявления детства естественнонаучной мысли.
В философии первой половины XIX века мы наблюдаем совершенно аналогичную картину. Здесь видимость свидетельствует как бы в пользу идеализма, иначе говоря, в пользу первичности сознания, ибо все наши поступки совершаются так, что сначала мы в нашей голове, то есть идеально, принимаем решение, а затем действуем сообразно принятому решению. Действительные же причины исторических событий, в качестве каковых выступают материальные факторы, остаются для поверхностных людей как бы замаскированными.
Абсолютизируя и гипертрофируя активность человеческого духа, Г. Гегель, как известно, пришел к признанию мистической «абсолютной идеи» в качестве первоначала всего мироздания. В итоге здесь ППБ выступил как переворачивание действительности вверх ногами. Потребовался гений К. Маркса и Ф. Энгельса, чтобы преодолеть этот барьер и поставить диалектику Гегеля с головы на ноги.
Об этом «переворачивании» гегелевской диалектики писал К. Маркс в томе I «Капитала», а Ф. Энгельс в «Диалектике природы» прямо связал в одну цепь первые революции, совершенные в химии, физике и философии. Он писал: «Гегелевская диалектика так относится к рациональной диалектике, как теория теплорода — к механической теории теплоты, как теория флогистона — к теории Лавуазье».
И он пояснял, что речь идет о том, что в физике при создании механической теории теплоты оставалось только перевернуть открытые ее предшественницей законы; в химии же теория флогистона своей вековой экспериментальной работой впервые доставила тот материал, с помощью которого Лавуазье смог открыть в полученном Пристли кислороде антипод фантастического флогистона и тем самым ниспровергнуть всю флогистонную теорию. Но это отнюдь не означало устранения опытных результатов флогистики. Наоборот, они продолжали существовать; только их формулировка была перевернута.
Итак, преодолением первых ППБ в истории человеческой мысли завершился ее «детский» период.
Незрелость естественнонаучной мысли. Подобно тому, как в жизни человека за его ранним детством следуют годы незрелого подросткового периода, так это мы видим и в развитии науки. Вместе с первыми революциями в ней, перевернувшими первоначальную картину видимости, завершаются донаучные ступени знания и происходит становление подлинной науки.
Однако признание видимости за действительность ликвидируется не сразу. Остаток таких воззрений в виде нового типа ППБ еще долго продолжает господствовать в умах ученых. Такой остаток выступает, прежде всего, в виде веры в кажущуюся неизменность вещей и их сущности, а также в то, что вещи, явления природы могут быть несвязанными между собою, совершенно независимыми одни от других.
В самом деле, с первого взгляда трудно, а иногда и невозможно обнаружить признаки изменчивости предметов природы, уловить скрытую внутреннюю связь между ними.
Новые барьеры в этих условиях призваны оградить область исследования самих по себе предметов природы, как они существуют, без изменений и взаимосвязей, с тем чтобы в дальнейшем наука могла выйти за эти рамки и рассматривать те же предметы в их изменении и развитии, в их взаимосвязях и взаимопревращениях.
Таким образом, и здесь ППБ выполняют сначала прогрессивную, оградительную функцию, а затем, закрепляясь, превращаются в тормоз научного движения.
Поскольку наука на этой стадии своего развития еще не в состоянии охватить в целом предмет исследования во всей его сложности, изменчивости и внутренней противоречивости, она не может считаться пока еще зрелой наукой, и справедливо будет сказать, что здесь мы имеем дело с незрелостью естественнонаучной мысли. Для нее это переходный период: она вышла из своего детства, но еще не вступила в полосу зрелости.
Ф. Энгельс писал о рациональном смысле этого периода, что в это время ученые имели дело с предметами как с чем-то законченным и неизменным, и это имело великое историческое оправдание. «Надо было исследовать предметы, прежде чем можно было приступить к исследованию процессов. Надо сначала знать, что такое данный предмет, чтобы можно было заняться теми изменениями, которые с ним происходят. Так именно и обстояло дело в естественных науках… Когда же это изучение отдельных вещей подвинулось настолько далеко, что можно было сделать новый решительный шаг вперед, то есть приступить к систематическому исследованию тех изменений, которые происходят с этими вещами в самой природе, тогда и в философской области пробил смертный час старой метафизики».
«Смертный час старой метафизики» — это и есть преодоление внесенного ею в науку специфического ППБ. В каждом случае это принимало форму научной революции.
Рассмотрим, как они проходили в различных областях естествознания.
Начнем опять с астрономии. Когда гелиоцентрическое учение утвердилось в науке, естественно встал вопрос, откуда и как произошла Вселенная. Ньютонианское естествознание, придерживаясь барьера, признающего абсолютную неизменность природы, пришло к выводу о так называемом первоначальном божественном толчке. Такой толчок был якобы дан при сотворении мира планетам, которые под его воздействием приобрели присущее им движение вокруг Солнца, и с тех пор так вращаются и будут вращаться до скончания века.
Во второй половине XIX века этот ППБ был преодолен благодаря созданию космогонической гипотезы И. Канта и П. Лапласа. Вся Солнечная система, включая нашу Землю, была показана как ставшая во времени, развившаяся из первоначальной туманности путем ее вращательного движения. В центре системы и на периферии произошли сгущения вещества туманности, из которых образовались Солнце и планеты, продолжающие вращаться в прежнем направлении.
Идея первоначального божественного толчка была преодолена. Астрономия вступила в пору своей зрелости: в ней был осуществлен переход от окаменелых, застывших представлений к признанию текучести, изменчивости небесных тел и систем.
Образно можно сказать, что если преодоление предыдущего типа ППБ состояло в перевертывании картины видимости, то преодоление ППБ второго типа состояло как бы в расплавлении застывшей, окаменевшей картины.
В химии первая ее революция привела к абсолютизированию непревращаемости и неизменности химических элементов, а также самой кислородной теории, родившейся из этой революции.
Рассмотрим появление нового барьера вместе с кислородной теорией А. Лавуазье. Самое название «кислород» говорило о том, что этот элемент, присутствие которого в соединении обусловливает кислотные свойства вещества, обязательно входит в состав кислот. Такая кислородная теория кислот сразу же прочно утвердилась в химии и образовала своеобразный барьер, который отключал мысль о существовании бескислородных кислот. Однако были известны кислоты подобно соляной, образованные растворением хлористого водорода в воде. Это были типичные кислоты, однако сам хлористый водород не содержал в себе кислорода. Попытки представить элемент хлор как соединение, якобы включающее в себя кислород, не увенчались успехом, и химикам пришлось отказаться от своих первоначальных воззрений, что каждая кислота обязательно содержит кислород.
Тем самым был преодолен первоначально созданный барьер, связанный с признанием кислородной теории кислот, и было установлено, что признаком всякой кислоты является присутствие в ней подвижного атома водорода, который позднее проявил себя как ион водорода (Н+). Так возник, а потом был ликвидирован ППБ на пути к познанию природы и состава кислот.
Отметим теперь взгляды простой атомистики как познавательно-психологический барьер. Идея о том, будто в конечном счете все тела образуются из атомов и пустоты, возникла еще в античной натурфилософии. Эта идея укрепилась в начале XIX века. Придерживаясь ее, химики утверждали, будто все тела природы распадаются непосредственно на атомы, а потому физическими частицами газов являются те же самые атомы, которые участвуют в химических реакциях.
Превращенные в барьер, такие взгляды помешали химикам правильно понять связь между законом кратных отношений, который был открыт Дж. Дальтоном в начале XIX века, и законом объемов реагирующих газов, который вскоре после этого открыл Ж. Гей-Люссак. Более того, химики прошли мимо молекулярной гипотезы А. Авогадро и А. Ампера, которая позволяла преодолеть этот ППБ.
Потребовалось почти полувековое блуждание мысли химиков, чтобы преодолеть возникший барьер, основываясь на идеях Авогадро-Жерара. Их учение состояло в отказе от утверждения, что материя только дискретна и признавало, что такие дискретные части материи, как атомы и молекулы, являются различными качественными взаимосвязанными ступенями развития материи.
Преодоление здесь ППБ составило другую химическую революцию, которая произошла в начале второй половины XIX века. За ней непосредственно последовала как ее прямое продолжение революция, вызванная открытием периодического закона, о чем говорилось в предыдущей главе.
В биологии не меньшую, а может быть, и большую по масштабу и значению научную революцию вызвало создание Ч. Дарвином эволюционного учения, а в физике открытие закона сохранения и превращения энергии. В обоих этих открытиях преодолевался как бы удвоенный барьер, в результате чего одновременно происходило перевертывание картины видимости на обратную (это во-первых) и расплавление окаменевших представлений о неизменности органических видов или же видов силы (это во-вторых).
Поэтому середина и начало второй половины XIX века по праву считаются эпохой величайших революций в естествознании. Наука вступила теперь в полной мере в свою зрелую фазу, однако не во всем объеме своего предмета, а только в его видимой части (в области явлений макромира). В области же явлений микромира, невидимого для нас, сложился своеобразный ППБ, суть которого заключалась в том, что качественная природа предметов и процессов обоих миров, видимого и невидимого, макро- и микро-, и их законов отождествлялась. Различия между ними признавались только количественные (по масштабу).
Так, молекулярно-кинетическая теория газов в XIX веке трактовала молекулы с их движением и соударениями как миниатюрные механические системы. В рамках таких представлений и шла тогда разработка соответствующих разделов физики и химии.
Сложившийся ППБ, отождествлявший в качественном отношении макро- и микропроцессы, позволил исчерпать данную ступень познания, и в этом была его прогрессивная роль. Но к концу XIX века он явно устарел, стал тормозить развитие науки, что вынудило ученых начать его преодолевать. Такое его преодоление состояло в раскрытии шаг за шагом специфической природы микрообъектов и их движения, их закономерностей, качественно отличных от того, что мы наблюдаем у макрообъектов.
Это вызвало новый революционный переворот в науке, который В. И. Ленин охарактеризовал как «новейшую революцию в естествознании». Она захватила весь XX век.
Приведем два примера. В 1897 году Дж. Томсон открыл электрон в качестве общей составной части всех атомов, их атомной оболочки. В соответствии с еще не преодоленным ППБ долгое время считалось, что электроны внутри атома движутся по строго определенным орбитам вокруг атомного ядра, подобно тому, как планеты движутся вокруг Солнца. Другими словами, атом представлялся как миниатюрная Солнечная система.
Почти до конца первой четверти XX века ППБ в данном случае играл прогрессивную роль, позволяя накопить необходимый фактический материал для его последующего преодоления. Последнее произошло таким образом, что представление об электроне как о миниатюрном шарике и об его движении по строгой орбите сменилось представлением о некотором электронном облаке с размытыми границами, двигающемся по размытой траектории.
Тем самым было преодолено прежнее качественное отождествление микрообъектов с макрообъектами после того, как соответствующий ППБ выполнил свою прогрессивную роль и помог исчерпать предшествующую ступень познания.
Другой пример мы возьмем из области ядерной физики. Он касается сущности строения вещества. Под строением издавна понималось соединение тем или иным способом внешне соположенных вещей, которые при этом не проникают друг в друга. Так в XIX веке понималось строение молекул из атомов, а в начале XX века — строение атомов из ядер и электронов. И это стало прочно установленным ППБ в понимании данной прс/блемы.
Между тем коррективы в эту картину стали вносить новые данные о составе и строении атомных ядер из нуклонов (протонов и нейтронов). Последние не существуют как рядом положенные внутри ядра, а постоянно превращаются друг в друга, передавая друг другу положительный заряд, то есть нейтрализуясь и тут же заряжажаясь вновь. Поэтому связи между нуклонами внутри ядра считаются носящими обменный характер. Однако существовавший до тех пор ППБ был преодолен тем, что было установлено «строение» элементарных частиц из таких частиц, которые еще не возникли в качестве таковых, а существуют лишь как виртуальные, то есть реально возможные. Тем самым прежний принцип внешнего соположения вещей, сыгравший в качестве ППБ свою прогрессивную роль, был наконец преодолен. Можно сказать, что теперь естествознание вступило уже в полном объеме в свою зрелую фазу.
В этой главе мы показали, что развитие научного познания, великие и малые открытия и происходившие в нем научные революции совершались путем преодоления, сложившихся ранее познавательно-психологических барьеров. Вполне понятно, что таких барьеров преодолевалось великое множество и, собственно говоря, вся история естествознания есть история того, как они зарождались, формировались и закреплялись с тем, чтобы быть в конце концов преодоленными в ходе дальнейшего развития научного знания. Поэтому нет необходимости сейчас продолжать просто называть все новые и новые ППБ и случаи их преодоления, так как мы уже привели достаточное их число, чтобы убедиться в том, что они действительно существуют. Дальнейшее же их рассмотрение заставило бы нас изложить вообще всю историю естествознания.
Анализ отдельных барьеров убедительно доказывает их историческую оправданность. Они действительно имеют две функции: первоначальную прогрессивную, которая объясняет их образование и заключается в том, чтобы оградить достигнутую ступень познания до ее максимального или оптимального исчерпания, после чего первая функция превращается в свою противоположность, в функцию торможения научного развития, что требует устранения ее, преодоления ППБ.
Такой взгляд позволяет выделить основные периоды в истории естествознания и разделяющие их рубежи, роль которых выполняют крупные ППБ. Таков общий барьер между «детством» и «незрелостью» естественнонаучной мысли, между ее «незрелостью» и «неполной зрелостью» и, наконец, между «неполной» и «полной» ее зрелостью. В первом случае этот рубеж (ППБ) преодолевается целой серией научных революций, перевертывающих картины видимости. Во втором случае — тоже целой серией революций, снимающих абсолютную неизменность и независимость вещей и явлений природы. В третьем случае речь идет опять же о целой серии революционных переворотов, охватываемых общим понятием «новейшей революции в естествознании», преодолевающих ППБ качественного отождествления макро- и микромира.
Через всю цепь каждой из таких серий научных революций проходит один и тот же общий барьер, конкретный характер которого и способ его преодоления варьируют в зависимости от того, о какой области естествознания идет речь. Это означает, что в каждый исторический период, независимо от того, в какой отрасли естествознания совершается научная революция, действуют одни и те же общие причины познавательно-психологического характера, порождающие данный барьер.
В дальнейших главах мы продолжим наш анализ ППБ, но не просто с целью доказать их действительное существование, а с целью детальнее проследить некоторые особенности их возникновения, равно как и особенности сложного комбинированного характера некоторых из них.
ГЛАВА 3
Преодоление барьеров в учении о веществе
Химико-механическая концепция и особая фаза в развитии соответствующего ей ППБ. В предыдущей главе была рассмотрена смена различных основных ППБ и способов их преодоления в соответствии с тем, как научное познание в своем развитии поднималось с одного, более низкого уровня (скажем, незрелого) на другой (не вполне зрелый) и т. д. При этом мы показали, как один и тот же в сущности барьер в различных отраслях науки в разное время принимал различное выражение и как вместе с ним видоизменялся самый способ его преодоления, оставаясь в сущности одним и тем же (скажем, переворачиванием видимости).
Теперь же нам предстоит рассмотреть другой случай эволюции ППБ, когда один и тот же в своей основе барьер претерпевает во времени существенные изменения, сохраняя при этом свой фундамент и проходя стадии первого отрицания и второго отрицания, то есть отрицания отрицания. С этим связаны формирование и смена главных концепций в учении о веществе в XIX и XX веках.
В XIX веке конкурировали две концепции вещества: химико-механическая, берущая начало от И. Ньютона и Дальтона, и химико-электрическая — от И. Берцелиуса. Внутри каждой из них сложился свой особый ППБ, который помогал в рамках данной концепции по возможности исчерпать достигнутую ступень познания. Это удалось сделать только в случае химико-механической концепции в ее односторонней трактовке, между тем как химико-электрическая концепция развернула свои возможности полностью лишь в, XX веке, в условиях «новейшей революции в естествознании».
Рассмотрим сначала вкратце тот барьер, который сложился в рамках химико-механической концепции. Она строилась на признании того, что атомы неделимы, элементы вечны и взаимно непревращаемы, что основным их свойством является их масса (атомный вес), которая носит тоже вечный и неизменный характер.
Периодический закон, открытый Д. Менделеевым, строился на основе именно таких представлений. Однако этот закон позволил ввести в трактовку элементов совершенно новую струю, которая до тех пор отсутствовала в учении о веществе, а именно трактовку элемента как
Таково менделеевское определение элемента, сохранившее свой основной смысл и в наши днц. Это пример определения отдельного через общее, в основе которого лежит единство противоположностей общего и отдельного. Об их единстве В. И. Ленин писал в «Философских тетрадях». «Значит, противоположности (отдельное противоположно общему) тождественны: отдельное не существует иначе как в той связи, которая ведет к общему. Общее существует лишь в отдельном, через отдельное. Всякое отдельное есть (так или иначе) общее. Всякое общее есть (частичка или сторона или сущность) отдельного. Всякое общее лишь приблизительно охватывает все отдельные предметы. Всякое отдельное неполно входит в общее и т. д. и т. д. Всякое отдельное тысячами переходов связано с другого рода отдельными (вещами, явлениями, процессами) и т. д.».
Это и была та новая струя, которую Д. Менделеев внес в понимание элемента. Так возник новый ППБ, сыгравший в дальнейшем исключительно важную роль. Он опирался на тот установленный ученым факт, что каждому химическому элементу должно ответствовать лишь одно строго определенное место в системе и что на каждое место в ней должен встать только один элемент.
Однако к этому барьеру подключались и некоторые другие признаки, приписываемые элементам согласно химико-механической концепции, а именно: строго определенная, неизменная масса (атомный вес); неделимость атомов; непревращаемость элементов друг в друга. Поэтому клетки системы, заключавшие в себе места отдельных элементов, мыслились как построенные из жестких непроницаемых стенок. Это означало, что элементы не способны переходить с места на место, то есть не способны превращаться друг в друга.
Приведем пример того, как действовал ППБ, связанный с химико-механической концепцией вещества. В 80-х годах XIX века возникла теория электролитической диссоциации разбавленных водных растворов в качестве представительницы зарождавшейся химико-электрической концепции вещества. Один из ее адептов — В. Оствальд рассказывал о своем разговоре с химиком старых химико-механических воззрений. Последний отвергал малейшую возможность того, чтобы в водном растворе могли существовать свободные атомы натрия, хотя бы в электрически заряженном состоянии. И он «с кротким сожалением» посмотрел на В. Оствальда, который отстаивал представление об ионах. Этому химику мешал понять и принять новые химико-электрические представления еще не преодоленный тогда ППБ. К числу таких химиков относился и Д. Менделеев.
Три других типа ППБ в учении о веществах XIX века. Один из них был связан с пониманием химического анализа как чисто препаративного. Qh был основан на учете специфически химических свойств элементов и вообще составных частей сложных веществ. Учитывая такие их свойства, надо было уметь разделять сложное вещество на его составные части и отделять их друг от друга. Очевидно, что с помощью такого препаративного метода люди не могли узнать химического состава Солнца и звезд. Еще О. Конт незадолго до смерти утверждал на этом основании, что люди никогда не узнают, из чего состоят небесные тела.
Такой барьер начал преодолеваться еще накануне открытия периодического закона благодаря созданию спектрального анализа. Последний позволял узнавать химический состав веществ не путем разделения их на составные части, а наблюдая оптический спектр, характерный для отдельных элементов. Так был преодолен прежний барьер и опровергнуто агностическое пророчество О. Конта. Р. Кирхгоф, открывший спектральный анализ вместе с Р. Бунзеном, рассказывал о своем разговоре с химиком старой школы, еще не сумевшим преодолеть прежний барьер. Этот химик спросил Р. Кирхгофа, слышал ли тот, что какой-то сумасшедший утверждает, будто бы он с помощью своего спектроскопа может узнать химический состав Солнца? «Я ответил ему, что это действительно так и есть на самом деле, и не удержался признаться, что этот сумасшедший — я сам», — вспоминал Р. Кирхгоф.
В этом эпизоде мы видим столкновение взглядов двух ученых, из которых один уже преодолел данный барьер, а другой еще нет.
Тот же барьер выступил в учении о веществе на рубеже XIX и XX веков в другом виде. Оказалось, что можно определять химический состав сложных систем, не разделяя их на составные части, но определяя те или иные физические свойства системы в целом, например, ее точку плавления и ее эвтектическую точку. Это положило начало физико-химическому анализу, творцом которого был Н. Курнаков.
Таким образом, здесь повторился методологический путь, пройденный Д. Менделеевым при открытии периодического закона: от учета химических свойств элементов, их сходства и несходства к учету общего их физического свойства (атомного веса). Теперь же речь шла (в случае спектрального и физико-химического анализа) об отказе от химико-препаративного подхода и переходе к учету физических свойств всей системы данных веществ в целом.
Другим примером может служить возникший ППБ в области учения о газах. Еще в первые десятилетия XX века ученым (среди них М. Фарадею) удалось превратить в жидкость почти все газы и пары. Упорно не поддавались сжижению только некоторые газы, названные постоянными: водород, кислород и азот (а значит, и воздух). Возник ППБ, резко разделявший такие якобы «постоянные» газы и остальные — «непостоянные».
Такой барьер коренился в ошибочном представлении, будто сжижение газов может и должно быть достигнуто лишь с помощью одного высокого давления. Это оправдывалось почти всегда, так как обычные газообразные вещества обладали сравнительно высокой критической температурой. Если же она оказывалась в редких случаях достаточно низкой, как это имеет место у водорода, азота и кислорода, то никаким высоким давлением без понижения температуры добиться сжижения таких газов было невозможно. Отсюда и возникло лажное представление о «постоянных» газах и соответствующий ему ППБ.
Случайно во время опытов с применением высоких давлений сосуд со сжимаемым воздухом лопнул, сильно сжатый воздух вырвался наружу и быстро расширился; расширяясь же, он резко охладился и превратился в жидкость. Так был преодолен на практике существовавший до тех пор барьер и исчезли последние следы понятия «постоянного» газа.
С рассмотренным случаем связан третий ППБ. Еще в XVIII веке Г. Кавендиш обнаружил устойчивую разность плотностей у азота, полученного из воздуха, и у азота, выделенного из химических соединений. Однако эта аномалия оставалась необъясненной более 100 лет до тех пор, пока У. Рэлей высказал предположение, что в воздухе имеется еще неизвестный газ, который имеет плотность большую, чем азот. Вместе с В. Рамзаем он исследовал жидкий воздух, удалив из него весь кислород и азот. В остатке обнаружился новый химический инертный газ с плотностью 20. Он был назван аргоном (то есть «недеятельным») и оказался газом с атомным весом 40.
*Д. Менделеев долго отказывался признать аргон за новый химический элемент. Ему казалось, что такому признанию противоречит периодический закон и обусловленный им ППБ. В самом деле, место в периодической системе, соответствующее атомному весу 40, прочно занято кальцием; по соседству с ним тоже не было свободного места. Это, во-первых. А во-вторых, сама формула периодического закона гласила, что химические и физические свойства элементов суть периодическая функция атомного веса; в случае же аргона химические свойства отсутствовали вовсе, а потому не могли быть функцией массы его атома.
Строго придерживаясь рамок сложившегося в его уме ППБ, Д. Менделеев выдвинул предположение, что аргон не обладает элементарной природой, а есть «азотистый озон» (N3=42). Такой барьер препятствовал включению аргона в периодическую систему элементов. Он был преодолен позднее, после того, как В. Рамзай открыл гелий, а затем три других инертных газа, а Эррера в 1900 году ввел новую, нулевую группу в периодическую систему. Только после этого Д. Менделеев присоединился, наконец, к тем, кто уже преодолел этот сложившийся ППБ.
Рассмотрим теперь чрезвычайно сложную ситуацию, которая возникла в учении о веществе после начала «новейшей революции в естествознании».
Действие ППБ в переходное время. В период с 1895 по 1912 годы в физике были сделаны великие революционные открытия, доказавшие устарелость прежней химико-механической концепции. Однако каким именно образом можно и нужно было преодолеть барьер и в чем именно он состоял, поначалу было еще непонятно. И это неизбежно порождало смуту в умах. Д. Менделеев и его сторонники продолжали твердо держаться прежней химико-механической концепции.
Сам Д. Менделеев в начале XX века вйютупил в ее защиту в специальной работе «Попытка химического понимания мирового эфира». Однако спасти старое было невозможно, а преодоление прежнего барьера могло быть осуществлено только путем взаимного обогащения основного менделеевского понятия элемента (через его место в системе) и новейших физических открытий (таких, как лучи Рентгена, радиоактивность, электрон). Этого не могли понять представители старой химии и физики, в том числе и сам автор периодической системы.
Смутное время в науке проявилось прежде всего в том, что на одно место в периодической системе попадал уже не один элемент, а сразу несколько, обладавших разными атомными весами. Так, различные радиоактивные ряды заканчивались различными свинцами, обладавшими разными атомными весами. И это наблюдалось во многих местах в конце периодической системы.
Выходило так, что нарушались некоторые важные характеристики элемента, которые до тех пор были органически связаны с основным менделеевским определением: на одно место приходилось больше одного элемента, атомный вес переставал быть однозначной характеристикой элемента.
Какой же выход из создавшегося в науке положения был найден? Другими словами, как был преодолен сохранившийся в ней ППБ?
Химико-электрическая концепция как другой особый тип ППБ. Преодоление предыдущего ППБ (его «отрицание») состояло в том, что его основа (менделеевское определение) удержалась, а детали были пересмотрены и уточнены. Все это подтверждало сказанное В. И. Лениным по поводу отрицания в диалектике: «…отрицание как момент связи, как момент развития, с удержанием положительного, т. е. без всяких колебаний, без всякой эклектики».
Суть дела заключалась в том, что наряду с прежним понятием элемента как вида атомов в науку было введено новое понятие изотопа как разновидности атома. Теперь масса (атомный вес) стала признаком не элемента (вида), а только изотопа (разновидности). Определяющим же признаком элемента стал теперь положительный заряд атомного ядра, причем это обстоятельство целиком и полностью вытекало из менделеевского признания места в системе как определяющего признака элемента.
В самом деле, открытие связи между этим местом и характеристическим рентгеновским спектром того же элемента привело к установлению признака порядкового номера (Мозли, 1913 год). Тем самым место в системе получило однозначную физическую индексикацию. После этого было установлено (Ван ден Брук и Н. Бор, 1913 год), что порядковое число равно по величине заряду ядра. Тем самым обозначение порядкового номера получило свою физическую интерпретацию.
С другой стороны, совмещение различных радиоактивных рядов с периодической системой Менделеева привело к открытию закона сдвига (Ф. Содли и К. Фаянс, 1913 год), согласно которому элементы при их радиоактивном распаде сдвигаются по периодической системе на одно место направо (в случае бета-распада) или же на два места налево (при альфа-распаде).
Таким образом, новые физические открытия были совмещены с периодической системой; в результате этого они обогатили ее и основанное на ней менделеевское определение элемента и, в свою очередь, получили сами теоретическое объяснение на ее основе. Так своеобразно был преодолен в 1913 году тот барьер, который в учении о веществе возник на почве химико-механической концепции.
Химико-электрическая концепция передвинула признак массы в характеристике атома на второй план, а на первый выдвинула электрические свойства структурных частей атома, их электрические заряды. Это вполне гармонировало с общей электромагнитной картиной, которая к тому времени в одностороннем порядке утвердилась в науке.
В соответствии с ней сложился и новый ППБ, который расчленял собою такие свойства атома, как его масса и электрический заряд. Согласно этому барьеру утверждалось: элемент определяется не на основании атомного веса (массы), а только на основании заряда его ядра; поведение электронов в атомной оболочке, а значит, и химические свойства элемента определяются только зарядом атомного ядра и никак не зависят
Поделиться книгой: