В философии науки химическая проблематика занимает более скромное место, нежели проблематика физики и математики. Это неудивительно. В физике и математике мы находим экстремальные познавательные ситуации, они ведут нас к границам того, что понимает человек. Физика показывает, насколько глубоко проникает человек в «тайны природы», насколько подвластны ему мельчайшие частицы вещества, элементы мироздания, бесконечность Вселенной. Математика дает образцы строгости, точности, конструктивности научных рассуждений. Химия, во всяком случае современная химия, опирающаяся на физику и математику, не несет в себе той романтики первопроходства, которой отмечены эти науки. Химия, однако, интересна своими масштабами, широкой вовлеченностью в материальное производство, экономику и быт. Глобальные проблемы современности в той или иной степени завязаны на эту науку. Научное мировоззрение, не учитывающее химические знания, было бы неполным.
Прежде всего, заслуживает внимания вопрос о предмете химии. Это актуальный вопрос, и он, так или иначе, ставится многими химиками. Выше уже было сказано, что современная химия опирается на физику и математику. Физика описывает мельчайшие частицы вещества, которые почти до конца XIX в. были предметом химии, — атомы и молекулы. Физика объясняет также взаимодействия, которые ведут к образованию новых веществ, к химическим превращениям. Математика входит в химию через физику (ибо она уже давно язык физики, аппарат, позволяющий не только производить расчеты, но и формулировать центральные понятия этой науки) и непосредственно (например, в химической кинетике), обеспечивая понимание и объяснение химических закономерностей. В чем же специфика химии как науки?
Надо также рассмотреть тенденции, проявляющиеся в историческом развитии химии. Это, так сказать, развертка во времени предмета этой науки. Описывая тенденции развития химии, мы надеемся пояснить современную ситуацию в этой науке.
Предмет химии. История вопроса. Вопрос о предмете химии, как и всякий философский вопрос, имеет историческую ретроспективу. В «Логике» Гегеля, представляющей собой своеобразную историю становления абсолютной идеи, упоминаются три определения «объективности» — механизм, химизм и организм1. Механизм — это такое соединение частей, при котором между ними отсутствует «духовная связь». Говоря о механизме, мы вспоминаем механическое (машинальное) поведение, механическое заучивание и восприятие. В механизме нет внутреннего единства, самодеятельности.
Химизм означает такое единство, которое вытекает из природы частей. Химическое соединение имеет свою специфику и, в отличие от механического соединения, не сводится к комбинации и сложению частей. Химическая совокупность взаимодействует с другими совокупностями как единое целое. Составные части этой совокупности — «стихии», «материи» (в современной терминологии — химические элементы), проявляющие в отношении других составных частей свою природу и сообщающие эту природу всей совокупности.
Организм представляет собой объединение составных частей, при котором реализуется цель, единство, имеющее телеологическую природу. Иными словами, организм — это то, в чем заключена жизнь или душа.
Энгельс сознавал, что его классификация форм движения материи выражает лишь тенденцию, осуществляющуюся в природе. Кроме указанных форм движения он упоминал электрические и магнитные взаимодействия, не укладывающиеся в эту тенденцию. Однако даже эта оговорка не позволяет его классификации справиться с той ситуацией, которая возникла в XX в. Уже в начале XX в. сложилась атомная физика, изучающая строение тех частиц материи, атомов. «Физика обновляет химию и отнимает у нее атом» — так озаглавлена последняя глава в одной из авторитетных книг по истории химии2. В 1911 г. Э. Резерфорд выдвигает электронно-ядерную модель атома, где атом предстает в виде планетарной системы. Но физика занялась не только строением атомов, но и строением молекул. В первые два десятилетия XX в. формируется квантовая теория атома и химической связи. В 1925—1927 гг. возникает квантовая механика, фундаментальная физическая теория, объясняющая процессы, происходящие в микромире. В результате тех изменений, которые произошли в естествознании в первой трети XX в., ортодоксальные философы-марксисты оказались в трудном положении. С одной стороны, идеи Энгельса об иерархии форм движения материи казались им неоспоримыми. С другой стороны, они не могли не признать: то, что Энгельс называл химической формой движения, стало неотличимо оттого, что изучает физика. Во всяком случае «материальный носитель» химического движения — атом — стал объектом исследования физики, более того, физика вплотную подошла к тому, чтобы объяснить строение молекул и процессы соединения атомов и разложения молекул. Нельзя было не признать, что физика одерживает на этом пути новые победы.
Заметную роль в марксистских дебатах о формах движения материи и о классификации наук сыграл Б.М. Кедров (1903—1985), советский философ и историк, специалист по истории атомно-молекулярного учения, отдавший много сил изучению творческого наследия Д.И. Менделеева. Кедров выдвинул идею «химического клина» в физике. С его точки зрения, химия рассекает физику на две части — субатомную и молекулярную. Субатомная физика — это физика элементарных частиц, физика строения атомного ядра и электронной оболочки атома, молекулярная физика — это физика теплового движения молекул.
Развивая свои идеи, Кедров не допускал сведения химии к физике, поскольку химические явления составляют более высокий уровень материальных процессов, нежели электронные, ядерные и прочие физические процессы.
Однако главное в другом. Кедров и его последователи деформируют суть квантово-механического объяснения химической связи и химического взаимодействия. Квантовая механика — фундаментальная физическая теория, обеспечивающая понимание не только явлений микромира, но и ряда макроскопических эффектов (например, сверхпроводимости и сверхтекучести). Ее объектом служит абстрактная квантово-механическая система, а не просто микрочастицы — электрон, нейтрон, протон, атомное ядро и т.д. Квантово-механической системой, состояние которой представляет волновая функция, может быть и атом, и молекула. Другое дело, что волновую функцию многоэлектронных атомов и молекул нельзя найти путем решения уравнения Шрёдингера. Эти волновые функции ищут путем приближенных методов, используя, например, множество более простых волновых функций.
Кедров подчеркивает роль представлений доквантовой химии в поиске волновых функций многоэлектронных молекул.
Концепция химической формы движения, разработанная Кедровым на базе идей Энгельса, была поддержана рядом отечественных философов, которые вносили в нее некоторые коррективы. Не останавливаясь на этих работах, заметим, что философские попытки проведения в природе разграничительных линий (пусть диалектических) оказывались до сих пор безуспешными. Кедров пишет, что границы между химией и физикой подобны границам между дружескими государствами: они не разделяют, а соединяют эти науки. Этого мало: границы между физикой и химией относительны, подвижны, неопределенны. Всякие попытки как-то зафиксировать эти границы рано или поздно входят в противоречие с теми идеями и методами, которые возникают в науке.