Общий ход познания вещества

Движение естественнонаучного познания совершается диалектиче­ски, внутренне противоречиво, с постоянными возвратами к уже прой­денным ранее ступеням, но на более высоком уровне развития. Для него типична определенная цикличность, завершающая на каждом последо­вательно проходимом уровне очередной виток спирали. Разумеется, такое завершение носит не абсолютный, но сугубо относительный харак­тер, являясь трамплином для перехода процесса познания на более вы­сокую ступень.

Нередко обстоятельства складываются так, что новая, более высо­кая ступень познания начинается тогда, когда еще полностью не завер­шено его развитие на предыдущей ступени, так что процесс научного познания совершается в нескольких плоскостях или на нескольких раз­личных уровнях одновременно. Бывает и так, что переход на тот или иной уровень научного познания происходит в порядке как бы встреч­ного движения, идущего одновременно и со стороны более низкого уров­ня структурной организации материи и со стороны более высокого ее уровня, так что новый уровень познания достигается в результате свое­образного «пересечения» или «смыкания» двух направлений в науке. Все это придает весьма своеобразный характер развитию всего естество­знания и складывающимся на различных его этапах ситуациям.

Диалектический ход познания природы сопровождается различной реакцией самих ученых на его результаты и на выдвигаемые им новые проблемы: противоположными являются позитивная реакция передовых ученых, которые ставят новые конструктивные задачи и сами берутся за их разрешение, и негативная реакция отсталых, консервативно мыслящих ученых или же людей, зараженных предрас­судками неверного мировоззрения, которые тормозят прогресс науки.

[Здесь заложен неверный посыл: позитивны передовые учёные и негативны консервативные с предрас­судками неверного мировоззрения. Однако, «передовые», выдвигая ноые гипотезы, далеко не всегда строят «верное» мировоззрение. Чаще ошибаются, но про таких мало известно. - ДС]

В данной статье мы делаем попытку проследить ход познания при­роды на истории изучения двух объектов, связанных между собою как две ступени развития самой материи: во-первых, вещества в неорга­нической природе и, во-вторых, вещества в живой природе, а в этой связи и некоторых сторон самой жизни.

Три стороны вещества — три ступени его познания. Всякое веще­ство — от самого простого до самого сложного — имеет три различные, но взаимосвязанные стороны: свойство, состав, строение.

[Это в системной познавательной модели, основанной на аналитическом мышлении. - ДС]

Свойства представляют собою прежде всего внешние проявления веще­ства, а потому они познаются раньше всего. С их установления начина­ется процесс познания каждого отдельного вида вещества. По мере то­го как накапливаются данные об отдельных свойствах изучаемого вида вещества, подготавливается возможность приступить к более высокой стадии — к раскрытию тех вещественных носителей, которые лежат в ос­нове изученных свойств в качестве их материального субстрата. В изучении вещества эта более высокая стадия научного познания харак­теризуется преобладанием аналитических методов исследования. Хотя

общий ход познания вещества

строение вещества как более сложная задача еще не раскрыто, но ма­териальные носители выявленных ранее свойств уже найдены и аналити­чески вычленены. В этих условиях единственно возможная задача науки состоит в том, чтобы объяснить наличие тех или иных свойств у объек­тов природы их определенным составом, то есть наличием в них опреде­ленных компонентов как носителей этих свойств. В связи с этим в преде­лах данной отрасли знания встает первая проблема, которую мы обоз­начим (1) и которую можно записать так: «свойство — состав». Она связывает между собой две первые по времени их открытия стороны ве­щества. Постановка и решение проблемы (1) есть проявление позитив­ной реакции ученых на прогресс науки в области учения о веществе.

Но прогресс науки не останавливается на открытии материальных носителей свойств; он идет дальше, к выяснению природы и структуры найденных носителей, их строения.

Процесс открытия строения носителей свойств вещества соверша­ется по меньшей мере двумя этапами. На первом, более низком этапе с помощью представления о строении вещества получает объяснение его состав. Так возникает следующая проблема (2): «состав — строе­ние», которая связывает вторую и третью (по времени их раскрытия) стороны вещества. Это —новое проявление отмеченной выше позитивной реакции со стороны ученых в данной области науки.

На завершающем, еще более высоком этапе познания вещества ис­следование возвращается вновь к своему исходному пункту — к свой­ствам вещества, поскольку при решении проблемы (1) они не могли по­лучить еще достаточно полного и глубокого объяснения. Теперь возни­кает новая, причем самая важная и самая сложная проблема (3), свя­зывающая первую (по времени открытия) сторону с третьей стороной вещества. Эта проблема может быть сформулирована следующим обра­зом: «свойство — строение». Этим еще раз дает себя знать позитив­ная реакция ученых на прогресс науки в упомянутом направлении. Тем самым в пределах данной отрасли знания, при изучении данного вида вещества впервые замыкается цикл исследования: с помощью представ­лений о строении вещества (о его внутренней, скрытой сущности) полу­чают объяснение свойства вещества (то, что относится к области связан­ных с этим веществом явлений).

Все это показывает, что движение познания, совершавшееся в рам­ках трех отмеченных категорий — свойство, состав, строение,— вместе с тем есть (применительно к данному кругу объектов природы, то есть к видам вещества) движение познания от явления к сущности. Вслед за первым циклом этого движения идет второй, связанный с проникновени­ем в более глубокие сферы вещества, так что с началом нового цикла со­вершается переход от менее глубокой сущности к более глубокой.

Если в процессе раскрытия и изучения состава вещества преоблада­ли аналитические методы исследования, то при раскрытии внутреннего строения вещества преобладают синтетические методы, способствующие восстановлению внутреннего единства изучаемого предмета, нарушен­ного в процессе предшествовавшего анализа.

Связывая последовательно все три основные стороны вещества, вы­ражаемые тремя рассмотренными категориями, получим некоторый по­знавательный треугольник. Этот треугольник вместе с тем выражает и три основные проблемы, каждая из которых попарно связывает отдель­ные стороны вещества между собой в целях объяснения менее глубокой его стороны более глубокой его стороной. Он имеет следующий схемати­ческий вид.

Б. М. КЕДРОВ

Здесь нумерация сторон треугольника соответствует последователь­ному возникновению трех основных проблем, а его вершины выражают последовательно раскрываемые стороны вещества (или соответствую­щие им понятия). Все это показывает, что свойство, состав и строение представляют собой не только три важнейшие стороны вещества, но вместе с тем и три основные ступени его познания.

Посмотрим теперь, как «работает» наша схема в истории науки о веществе. 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 Ро­берт Бойль во второй половине XVII века. Вскоре возникла теория фло­гистона, которая исходила из той же посылки: объяснить горючесть и окисляемость тел наличием в составе этих тел 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 века); он верно истолковал откры­тие кислорода (в котором до этого видели только «дефлогистинирован-ный воздух») и объяснил появление кислотных свойств присутствием этого элемента в химическом соединении неметаллов. Отсюда и самое название — «кислород», то есть родящий кислоту, вызывающий кислые свойства. Так впервые в истории науки была правильно поставлена и отчасти решена (конечно, лишь в первом приближении) проблема (2) применительно к учению о веществе.

Вскоре после этого Дальтон (1803) связал с представлениями о дискретном, атомистическом строении материи открытые химиками эм­пирические законы химического состава сложных веществ («стехиометрические законы»). Тем самым была решена проблема (2), поставлен­ная еще Ломоносовым. Но на этом движение познания 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. Первый цикл ис­следований в химии замкнулся, начался новый цикл.

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).

[Недописано: и атомным весом. - ДС]

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.

В конце XIX века физиками был открыт электрон в качестве общей составной части всех атомов. И сейчас же возникла здесь проблема (1).

общий ход познания вещества

Например, такое коренное химическое свойство, как валентность, получило теперь свое объяснение с точки зрения понятия валентных электронов. Но это была вместе с тем и проблема (2), поскольку со­став атомов указывал уже прямо на их электронное строение (в части атомной оболочки). Решающая проблема (3) встала здесь бла­годаря работам Нильса Бора во втором и начале третьего десятилетий XX века, причем путеводной нитью в решении этой проблемы послужила периодическая система элементов. Основная работа Бора (1921) была прямо посвящена связыванию свойств атомов с их строением. Она так и называлась «Строение атомов в связи с физическими и химическими свойствами элементов».

Когда цикл исследований, посвященных атому, был завершен, осо­бенно после создания квантовой механики в 20-х годах нашего века, мысль ученых двинулась еще дальше в глубь вещества, в глубь атом­ного ядра. Его свойства (масса, заряд, стабильность или радиоак­тивность, спин и т. д.) были открыты до того, как был выяснен его состав. Вернее сказать, состав ядра вплоть до открытия нейтрона (1932) ученые представляли себе неправильно. Сейчас же после откры­тия нейтрона встала проблема (1) в области ядерной физики. Вопрос о строении атомного ядра еще не выяснен до сих пор, а потому про­блема (2) и особенно, конечно, проблема (3) не получили еще своего решения. Даже их постановка порой остается не вполне ясной. Значит, здесь цикл исследований начат, но еще не замкнут. В еще большей степени это касается элементарных частиц. Тут сама проблема услож­няется и видоизменяется, поскольку понятия «состав» и «строение» в их общепринятом значении к этим частицам, по-видимому, неприменимы.

Заметим, что граница между химией и физикой была перейдена при раскрытии состава атома, то есть после открытия электрона. Все дальнейшее движение в глубь вещества совершалось уже в пределах физики. Проблемы (1) и (3) применительно к атомам ставились по­этому так, что требовалось объяснить химические свойства атомов и элементов на основании представлений о физических частицах, которыми обусловлены состав и строение атомов Значит, речь шла о выяснении физических материальных носителей у химических свойств. Так образовался новый стык между двумя смежными науками в общей системе естествознания — химией и физикой, углубилось и расшири­лось их взаимодействие при решении общей задачи, касающейся позна­ния атомов и химических элементов. Периодический закон Менделеева из химического, каким он был в XIX веке, все больше превращался в XX веке в физический закон.

Заметим, что негативная реакция ученых на прогресс науки дей­ствовала также на всех этапах развития учения о веществе. Когда хи­мики стали переходить к атомистическим представлениям, ставя и ре­шая проблему (2) и особенно проблему (3) для химического веще­ства, скептики, агностики и 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. На рубеже XIX и XX веков махисты и энергетики утверждали, что атомов и молекул вообще не существует, что вся проблема строения материи есть псевдо­проблема, а сама материя есть либо комплекс ощущений субъекта (Мах и его последователи), либо комплекс различных видов энергии (Оствальд). Таким путем от имени якобы передовой научной методологии тормозился прогресс науки, задерживался переход изучения веще­ства от эмпирической стадии, на которой встает проблема (1), к теорети­ческой стадии, выраженной проблемами (2) и (3). Но все попытки про­тивников нового задержать прогресс науки оказывались тщетными; они

Б. М. КЕДРОВ

каждый раз отбрасывались с пути прогрессирующего познания, и пере­ход учения о веществе на более высокую ступень осуществлялся во всех без исключения случаях с неумолимой силой вопреки всем и всяким скептиками и реакционерам от науки

Надо добавить, что, кроме движения в глубь вещества, в сторону более простых образований материи, одновременно шло движение на­учного познания в сторону изучения более сложных ее образований, в основе которых лежат более крупные, нежели обычные молекулы, ча­стицы вещества. И в этом направлении, так же, как и в предыдущем случае, движение познания совершается в рамках тех же трех катего­рий — свойство, состав, строение, причем в порядке позитивной реакции ученых и здесь возникают последовательно те же три проблемы, из ко­торых решающей и ведущей оказывается неизменно проблема (3). В этом плане развивалась коллоидная наука и химия высокополимер­ных, высокомолекулярных соединений. Для изучения этих последних и практического овладения их синтезом сегодня (так же, как и в случае обычных органических соединений) стоит задача — раскрыть связь меж­ду их свойствами и строением, что позволит создавать синтетическим путем вещества с наперед заданными свойствами.

Двигаясь еще дальше по этому направлению, в сторону еще более сложных и крупных частиц органического вещества, наука приходит к области, пограничной между химией и биологией, эта область в послед­нее время получила название молекулярной биологии Сюда, в частности, относится физико-химическая, или корпускулярная, генетика. Вместе с этим мы выходим за границы собственно учения о веществе и переходим в область учения о жизни и о таких фундаментальных ее свойствах, как наследственность.

Раскрытие новых сторон жизни как ступеней ее познания. Попытаем­ся проследить, каким образом в процессе углубления познания явлений жизни встал вопрос о специфических вещественных носителях опреде­ленных свойств живых существ (способности к обмену веществ, измен­чивости и др), в том числе наследственности, на которой мы здесь и остановимся Как биологическое свойство, наследственность была от­крыта уже давно и изучена чисто биологическими методами, но ее основа долгое время не была выяснена Вопрос о том, имеются ли у нее свои материальные носители, оставался открытым Однако ученые настойчиво пытались найти их, исходя из того предположения, что, подобно тому, как у химических свойств в качестве материальных носи­телей оказались атомы (точнее, их наружные, валентные электроны), а у физических свойств (например, связанных с тепловыми явлениями) — молекулы, а затем другие физические частицы, более простые, чем мо­лекулы (атомы, электроны, фотоны и т д), так же и у наследственно­сти должны существовать свои специфические вещественные носители. Разумеется, мы не сможем тут представить даже в самом сжатом ви­де хотя бы основные линии развития учения о жизни Возьмем прежде всего вопрос о соотношении между классическим, чисто биологический методом исследования явлений жизни и другими методами исследова­ния тех же явлений, носящими уже небиологический характер,— фи­зическими, химическими, математическими, кибернетическими Наша задача будет состоять в том, чтобы проследить в самых общих чертах процесс проникновения науки в более глубокую сущность жизни, пока­зать, что и здесь возникла та же, по сути дела, общая методологиче­ская проблема, связать вновь открытые с помощью небиологических ме­тодов стороны жизни с ранее уже изученными ее сторонами, ко;да при­менялись лишь чисто биологические методы исследовании

Вместе с тем встает задача выяснить гносеологические источники тех серьезных ошибок, которые были допущены в области биологии и агробиологии в порядке негативной реакции некоторых кругов ученых