О великих переворотах в науке

Кедров Бонифатий Михайлович

Позднее немецкий химик И. Бехер в том же духе и на такой же основе высказал представление о трех "землях": горючей, летучей и растворимой (солеобразной).

А в XVIII в. другой немецкий химик - Г. Шталь - развил учение о флогистоне как материи огня. Так вера в видимость в области химии просуществовала почти до конца XVIII в., причем сама идея о горючем начале тел претерпела последовательные изменения, пока не нашла свое завершение в понятии флогистона.

В 1774 г. два химика - Дж. Пристли в Англии и К. Шееле в Швеции - одновременно и независимо друг от друга открыли новый газ, названный позднее кислородом. Выяснилось, что кислород и азот - два основных компонента атмосферного воздуха. Казалось бы, это открытие должно было сразу же опровергнуть ложное учение о флогистоне, но этого не произошло, и только потому, что химики, открывшие кислород, так и не поняли, что они держали в руках. Пристли полагал, будто он открыл воздух освобожденный

от флогистона (дефлогистинированный воздух), а Шееле - что он нашел "огневоздух". Так сильна была привычка химиков придерживаться старых взглядов, будто горение есть распад тел. Древняя вера в видимость играла здесь роль барьера, заслонявшего истинную сущность процесса горения.

Этот барьер преодолел французский химик А. Л. Лавуазье. Он теоретически правильно обосновал эмпирическое открытие кислорода и доказал, что горение не есть распад тел, а есть их соединение с кислородом. Лавуазье правильно истолковал тот уже известный химикам факт, что металл после его обжигания на воздухе (кальцинации), превращаясь в окалину (окись), увеличивается в весе. Если бы окисление и горение состояло в выделении флогистона, то металл должен был бы не увеличиваться, а уменьшаться в весе. Если же вес увеличивается, то это значит, что происходит присоединение металлом чего-то содержащегося в воздухе. Так возникла кислородная теория химических процессов - горения окисления и восстановления металлов и других элементов, а также дыхания. В результате в химии произошла первая научная революция, показавшая, что за внешней стороной (видимостью) химических процессов скрывается их сущность, невидимая непосредственно нашему глазу.

Обратим теперь внимание на то, что научные революции I типа происходили таким образом, что они начинались в области изучения более простых форм движения материи, а именно, небесной и земной механики, а затем распространялись на область более высокой и сложной формы движения материи а именно химической. В дальнейшем мы будем наблюдать ту же последовательность. Можно сказать так: чем ниже и проще форма движения, тем относительно раньше в науке, ее изучающей, совершается научная революция соответствующего типа, а чем она сложнее и выше, тем позднее происходит аналогичная революция в данной научной области.

Проникновение идеи развития в науку о макромире

(Научные революции II типа - вторая половина XVIII в.
– XIX в.)

Дальнейший ход познания.Революции I типа, разрушая безоговорочную веру в видимость, все же не доводили начатое до конца. Оставалось нетронутым убеждение, что все процессы в мире неизменны испокон веков, что они повторяются в одном и том же вечном круге. Даже появилась поговорка: "Ничто не ново под луною". И эта вера в неизменность становилась новым барьером для человеческого ума на пути к постижению истины. Объявлялись неизменными, раз и навсегда данными вновь раскрываемые законы природы и сущность наблюдаемых явлений.

Такой взгляд означал не только признание абсолютной неизменности природы, но и ее дробление на различные не связанные между собою области, между которыми проводились резкие разграничительные линии.

Научные революции II типа как раз и ломали барьер, стоявший на пути к познанию истины, разрушали веру в абсолютную неизменность природы, в ее разделение на изолированные друг от друга участки. Научная революция II типа в какой-либо области знания совершалась, как правило, после революции I типа, являясь ее прямым развитием, она врывалась в соответствующую область науки и перестраивала ее. Однако так бывает не всегда. Иногда обе революции - I и II типа - происходят одновременно, о чем свидетельствует история физики, биологии и общественной науки XIX в. Но бывало, что революция II типа опережала революцию I типа (например, в биологии и философии), и лишь последующее развитие науки приводило в соответствие и во взаимную связь обе научные революции.

Наконец, наблюдались и такие случаи, когда (например, в химии в последней трети XIX в.) революция II типа началась, а затем временно задержалась.

Рассмотрим теперь самые первые научные революции II типа, совершившиеся в астрономии во второй половине XVIII в. и в химии в начале и середине XIX в.

Революция в астрономии, вызванная космогонической гипотезой И. Канта и П. Лапласа.Идеи Коперника, продолженные далее Галилеем, Кеплером и в особенности Ньютоном, привели к созданию общей картины мира (Солнечной системы) на основе принципа

вечности и неизменности небесных явлений. Ньютон разложил движение планет по замкнутым орбитам вокруг Солнца на две составляющие силы: нормальную и тангенциальную. Первую он объяснил действием закона всемирного тяготения, ибо взаимное тяготение двух тел (планеты и Солнца) действует по прямой линии, соединяющей центры этих тел. Что же касается тангенциальной силы, то Ньютон не мог найти для нее рационального объяснения и вынужден был прибегнуть к допущению первоначального "божественного толчка". Благодаря такому "толчку" планеты якобы получили соответствующее ускорение и стали двигаться по своим замкнутым орбитам вокруг Солнца. С тех пор они двигаются неизменным образом и должны будут двигаться так до скончания веков. Мировые часы были однажды, по Ньютону, заведены, и уже ничто не могло и не сможет когда-либо нарушить их хода.

В середине XVIII в. немецкий философ И. Кант выдвинул идею, что ныне существующая Солнечная система отнюдь не возникла в готовом виде в результате какого-либо творческого акта, исходящего от высшего существа. Напротив, Кант предположил, что она развилась постепенно из некоторой первоначальной туманности в результате присущего ей самой вращательного движения. В итоге в центре образовалось Солнце, а на периферии - на различном от него расстоянии - планеты, сохранившие то самое вращательное движение, которое было присуще исходной туманности. При этом Кант не только не отверг законов ньютоновской механики, но, напротив, показал, что, только опираясь на эти законы, и можно объяснить образование Солнечной системы из первоначальной туманности.

Значит, революция II типа, совершенная Кантом, целиком опиралась на предшествующую ей революцию I типа, которую осуществили ученые XVI- XVIII вв., от Коперника до Ньютона.

В конце XVIII в. космогоническую гипотезу развил и обосновал П. Лаплас (Франция), завершив тем самым революцию II типа в астрономии, точнее сказать, в учении о Солнечной системе.

В чем же состояла сущность этой революции? В том, что картина природы, считавшаяся до тех пор абсолютно неизменной, раз и навсегда установленной, оказалась подвижной, как бы расплавленной, причем в основу новой картины легла идея развития всеобщей связи явлений природы. Если общая черта революции I типа состояла в том, что происходило "перевертывание" прежних представлений (крушение веры в видимость), то общей чертой революций II типа стало, образно говоря, "расплавление" неизменного, разрушение искусственно возведенных абсолютных граней между различными областями природы. Можно сказать, что стихийно на место прежней метафизики в науку вступала диалектика, однако вступала так, что сами ученые не осознавали этого; диалектика же проявляла себя в объективном содержании новых учений и воззрений.

Революция в химии.Точно так же, как революция, вызванная гипотезой Канта и Лапласа, прямо продолжала революцию, совершенную Коперником и Ньютоном, так и в химии революция II типа непосредственно продолжила революцию, вызванную кислородной теорией Лавуазье. Эта химическая революция II типа захватила всю первую половину и середину XIX в. Начало ей положил Дж. Дальтон, создавший химическую атомистику. В его воззрениях было еще много туманного, метафизического (например, признание теплородных оболочек у атомов, отрицание молекулярных представлений и т. д.); однако глубоко революционной была основная идея - представить химическое взаимодействие веществ как соединение и разъединение атомов. В этом и заключалась диалектика всего атомного учения. Продолжая развивать учение Дальтона, Й. Я. Берцелиус показал приложимость открытого Дальтоном закона простых кратных отношений не только к неорганическим, но и к органическим веществам. Тем самым давнишняя метафизическая перегородка, разделявшая тела живой и неживой природы, начала рушиться.

Шаг за шагом, часто с большим трудом и осечками, диалектика проникала в органическую химию. В середине XIX в. вторую революцию в химии в полной мере осуществил французский ученый III. Жеpap. Он раскрыл глубокие взаимные связи между органическими соединениями, выразив их в виде гомологических, генетических и других рядов. Он поставил на твердый фундамент молекулярную гипотезу, созданную в начале XIX в. А. Авогадро, и тем самым показал, что строение материи предполагает наличие определенных ступеней и что, следовательно, материя не просто распадается на атомы, но образует ряд качественных узлов в своем развитии. Химические же вещества Жерар рассматривал в их постоянном изменении и превращении, в их движении, он даже пришел к выводу, что вообще невозможно отыскать в них какие-либо устойчивые, неподвижные формы. Этот недостаток его воззрений был преодолен последующими открытиями, в особенности благодаря созданию в 1861 г. теории строения органических соединений А. М. Бутлеровым.