CC BY
41
ФИЛОСОФСКИЕ НАУКИ
УДК 1+(54): 001.5
В. Р. Ларионов
К ВОПРОСУ ФИЛОСОФСКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ НАБЛЮДАЕМОСТИ И ПРОСТОТЫ В ФОРМИРОВАНИИ И РАЗВИТИИ ХИМИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ
Показана опосредованная роль философско-методологических принципов наблюдаемости и простоты в процессе формирования и развития химического знания на Севере. Полное соответствие опытным данным достигается доскональными наблюдениями - принцип наблюдаемости. В целях достижения наиболее истинных научных результатов выполняется требование соблюдения экспериментально полученных данных с учетом условий простого их объяснения (принцип простоты).
Подчеркивается, что Д. И. Менделеев довольно просто решил проблему классификации химических элементов в порядке нарастания атомных весов. Здесь наблюдается гармония химических элементов, и сам закон периодичности прост и гармоничен. Полученные результаты исследований тем совершеннее и проще положений для их практического применения.
Ключевые слова: технология, эксперимент, элемент, гармония, опосредованное влияние, наблюдение, простота, полезная модель, патент, изобретение, подтверждение, приоритет.
V. R. Larionov
Philosophical and methodological principles of observability and simplicity in formation and development of Chemical knowledge
It is shown mediated role of philosoph^a! and methodological principles of observability and simplicity during formation and development of chemical knowledge in the North. Full conformity to the skilled data is achieved by thorough supervision - a principle of observability. With a view of achievement of the truest scientific results the requirement of observance of experimentally received data is carried out in view of conditions of their simple explanation (a principle of simplicity).
Key words: technology, experiment, element, harmony, mediated influence, observation, simplicity, useful model, patent, invention, evidence, priority.
В условиях интенсивного развития науки, особенно химической, происходит взаимное проникновение не только достижений различных наук, но и их методов и способов исследования, которые делают поставленную проблему исключительно актуальной в теоретико-методологическом и практическом отношениях, где «философия и методология науки занимает в этом ряду особое место», - подчеркивают В. С. Степин и др. [1].
Актуальность исследования непосредственно связана с процессами формирования и развития
ЛАРИОНОВ Владимир Романович - к. х. н., с. н. с. Института горного дела Севера им. Н. В. Черского СО РАН. E-mail: igds@ysn. ru
химического знания (эпистемологии). Данное утверждение согласуется с подходами Е. А. Никитиной, которая подчеркивает, что натурфилософское направление эпистемологии наследует и развивает в современных условиях традиции классической эпистемологии с ее вниманием к естественнонаучным данным субъект-объектным отношением и требованием обоснования знания [2]. Основная цель работы исходит от оценки роли и места философско-методологических принципов наблюдаемости и простоты в исследовании процесса формирования и развития химического знания.
Исчерпывающее объяснение исследуемой проблемы требует его соответствия с опытными данными. Полное соответствие опытным данным достигается
доскональными наблюдениями - принципом наблюдаемости. Этот принцип получает широкое распространение в процессах математического моделирования и сводится к требованию нахождения правильного «словаря» для перевода с языка математического на язык объективной физической и химической интерпретации. Аксиоматический подход -высшая форма математического объяснения. Здесь принцип наблюдаемости требует существования соответствия между тем, что дает математический и логический формализм с экспериментальными фактами.
В химической технологии с помощью принципа наблюдаемости разрабатываются методы математического моделирования реакторов, делаются расчеты по катализу, определяются состав и количество ингредиентов в сложных системах органического синтеза для получения физико-технических изделий высокого качества, пластмасс, искусственной кожи и других высокопрочных, химически устойчивых материалов, включая неорганические и органические полупроводники с уникальными устойчивыми электрофизическими свойствами в интервале низких и высоких температур.
В числе первых, кто применил индикаторы в химическом анализе, являются английские химики Э. Жордин и Р. Уитти. В XVII в. Р. Бойль одним из первых начал уже систематическое использование в химической практике кислотно-основных индикаторов. Имея в руках химический инструмент наблюдения, он стал разрабатывать сероводородный метод качественного анализа, стремился связать полученные результаты с теоретическими проблемами, конкретно с проблемами интерпретации химико-аналитических данных. С этого момента принцип наблюдаемости в химии начинает постепенно формироваться как наиболее надежный и соответствующий фактам,
химическим экспериментам принцип.
Обычно категории и объективные законы философии в ходе познавательной деятельности независимо от цели и задачи исследований определяют не только направление хода движения мысли, но и результаты, достигаемые этой деятельностью [3]. В физике развитие методологии конкретнонаучного уровня
применительно к «очевидной» в то время науке, занимающейся исключительно макропроявлениями в природе, явлениями природы, воспринимаемыми человеком непосредственно, привело к созданию строгой и стройной, логически замкнутой
методологической системы. Характеристика этой системы приведена в книге [4].
В явной форме принцип наблюдаемости подобно физике с ее макропроявлениями получил свое развитие в ходе разработки фундаментальных химических теорий строения с микропроявлениями атомов в
молекулах вещества, открытия периодического закона химических элементов. Идея этого принципа возникла и успешно действовала в период классической химии. Действительно, сама природа химической науки базируется на эксперименте, а любой эксперимент без следования принципу наблюдаемости становится голым, формальным, не имеющим смысла и содержания. В химии данный принцип свое качественное развитие получил с развитием аналитической химии, а в Новое время она свое совершенствование достигает под влиянием формирующегося опытно-математического естествознания. Посредством проведения химического анализа наблюдаются качественный и количественный составы сложных химических веществ и соединений. Тонкие химические анализы дают возможность не только наблюдать изменения вещественного состава соединений, но и различать элементарный состав сложного вещества.
Е. А. Никитина эволюцию натуралистического направления, его судьбы и метаморфозы связывает с развитием естествознания и сменой этапов развития наук (от классического этапа к неклассическому и современному постнеклассическому этапу), а также с развитием методологии естествознания, методов и техники экспериментирования, совершенствованием технико-технологической базы эмпирических исследований [2].
Данные обоснования только философско-методологических принципов наблюдаемости и простоты играют большую опосредованную роль в успешном проведении нами направленного синтеза не существующих в природе металлорганических соединений — металлдифталоцианинов с новыми уникальными с заранее заданными полупроводниковыми свойствами и подтвержденными приоритетами 7-ю авторскими свидетельствами на изобретения [5-11]. А остальные философско-методологические принципы исследованы и проанализированы в процессах взаимодействия философии с химией, развития химической теории от простого эмпиризма к фундаментальности, взаимодействия их с практикой, производством. Выявление механизмов реализации методологической функции философии в развитии химического познания и построение на этой основе системы методологических принципов химического исследования обсуждены в работе [12].
Известно, что еще во времена Г. Галилея естествоиспытатели руководствовались соображением, согласно которому имеет смысл то, что наблюдаемо и необходимо, избегать всего, что не наблюдаемо. Г. Галилей понимал, что установление соответствия между теорией и экспериментом сопряжено с множеством сложностей, иногда встают чрезвычайно трудноразрешимые задачи. В этом случае опасно
абсолютизировать принципы наблюдаемости, здесь некоторые моменты внешнего ощущения, наблюдения могут получить истинное подтверждение лишь в ходе более глубокого анализа явления. Следовательно, наблюдения не могут быть основой теоретического представления в области химической науки, ибо они могут быть верными или неверными.
Выход из данного положения Г. Галилей нашел, разграничив видимость и реальность. Видимость - это отдельные, не связанные между собой наблюдения, результат непосредственных ощущений, тогда как реальность - наиболее адекватное отражение природы в рамках человеческого знания. Реальность - результат, система осмысленных наблюдателем фактов, истолкованных с определенных теоретических позиций. Г. Галилей считал, что экспериментальный факт имеет концептуальную наполненность и наблюдение становится экспериментальным фактом, когда оно осмысливается на основе определенной концептуальной точки зрения. Ибо наблюдение и теория не противостоят друг другу, они суть элементов целостной системы. Внутреннее согласование между элементами этой системы Г. Галилей трактовал как наблюдательный критерий истинности теоретических построений и как теоретический критерий верности наблюдения.
Следовательно, для успешного достижения поставленной цели указанных синтезов металлдифталоцианинов [5-11] нами первоначально было достигнуто четкое разграничение между видимыми и реальными признаками в строении молекул характерных органических соединений даль-тонидной и бертоллидной форм их организации. Тщательными предварительными исследованиями было установлено, что вновь синтезированные в природе несуществующие металлдифталоцианины в отличие от природных порфиринов и обычных металлфталоцианинов имеют по две органические лиганды с двойными чередующими п-р переходами электронов в своих п - системах. Обе п - системы в молекулах вещества связаны через средний атом металла с характерной металлической проводимостью. При этом они оказываются между даль-тонидной (закрытой) и бертоллидной (открытой) форм их организации в движении электронов в молекулах вновь синтезированных соединений, способствующих получению уникальных полупроводниковых свойств. На основе этих исследований с учетом опосредованного влияния принципа наблюдаемости разработана специальная химическая технология их синтеза. При этом принципиальным критерием разработки технологии было максимальное сокращение проявления случаев абсолютизирования принципа, который с возможным исключением всяких сомнительных признаков внешнего ощущения в
области реакционной способности ингредиентов, скорости химических процессов с выбором катализаторов, подбор условий (температуры, концентрации реагентов, давление среды реакции и т. д.), связанных с выходом целевого продукта.
Д. И. Менделеев в своих ранних работах, еще до открытия периодического закона, проводил научные наблюдения, касающиеся систематики химических элементов. В последующих работах на вопрос, какие системы классификации простых веществ и соединений были распространены, Д. И. Менделеев на основе всестороннего наблюдения фактов и анализа выводов перечисляет следующие типы классификации: по электрохимическому порядку, а также основанные на атомности [13, 14, 15].
К этим наблюдениям Д. И. Менделеева следует прибавить еще его многочисленные исследования, основанные на характерных свойствах сходных химических элементов в соответствии с изменением их атомных весов [14].
В результате тщательного наблюдения Д. И. Менделеев пришел к следующему заключению. Представление о валентности, казавшееся одним из самых общих и получившее широкое распространение, или такой закон, как закон четных паев, составивший «столь важную опору при изучении всех органических соединений» [14, 15], не могут быть признаны общими и приемлемыми для классификации. Путем всесторонних наблюдений ученый пришел к выводу, что только понятие атомного веса, представляющее собой постоянную количественную характеристику элемента, и понятие элемента как «коренное» понятие химии в целом могут быть такими общими понятиями, причем не просто общими, но и объединяющими все элементы в единую систему.
Принцип простоты. По мнению А. Эйнштейна, для признания истинности теории необходимым условием является ее простота. Он подчеркивает, что тем лучше теория, чем проще ее предпосылки. Чем разнообразнее предметы, которые она связывает, тем шире область ее применения [16].
Н. Коперник, Г. Галилей, И. Ньютон, Г. В. Лейбниц, П. Л. М. Мопертюи, П. С. Лаплас и другие естествоиспытатели в своих исследованиях придерживались требования простоты.
Классификацией химических элементов занимались многие исследователи. Разнообразие классификаций соединений и простых веществ затрудняло выбор критерия. Эту проблему довольно просто решил Д. И. Менделеев, расположив элементы в порядке нарастания атомных весов и наблюдая изменение свойств простых веществ и соединений. При этом особое внимание он обращал на величины атомных объемов, изоморфизм, на формы соединений
и убедился в наличии повторяемости, периодичности этих свойств [14]. Таким образом, в химической науке был совершен известный процесс абстрагирования: от «единичного» через «особенное к
всеобщему». В данном случае в периодическом законе «единичное» представляет специфику свойств одного элемента, «особенное» - определенной группы или совокупности нескольких элементов, а «всеобщее» - периодическое повторение их свойств и изменений.
Здесь мы видим не только гармонию химических элементов, но и то, что сам закон периодичности очень прост и гармоничен. Поэтому утверждение, что правильная теория проста, согласуется с идеей гармонии и может быть философским критерием истины.
Таким образом, и в химической науке более простая теория имеет более высокую степень инвариантности, т. е. по понятиям математики имеет более высокую симметрию. Это же (правда, применительно к физике) подчеркивал А. Эйнштейн, утверждая, что теория тем совершеннее, «чем проще положенная в ее основу «структура» поля и чем шире та группа, относительно которой уравнения поля инвариантны» [16].
Химическая наука более тесно связана со своими объектами, поэтому ее теории в основном экспериментально проверяемы. Однако это не говорит о том, что все стороны химической теории должны быть проверены и подтверждены фактами. В таком случае теории слишком упрощаются и могут привести к упрощению самой химической картины мира. Химическую картину мира экспериментатор в какой-то степени может упростить в колбах, в пробирках, но он понимает, что для того чтобы перейти от лабораторных исследований к промышленному производству, следует провести хотя бы приближенные натурные эксперименты.
Таким образом, обсуждаемые философско-методологические принципы оказывают опосредованное влияние и наиболее ярко выражались в процессе разработки нами новых способов решения научных проблем, особенно в условиях Севера. К ним могут быть отнесены ряд наших работ [12, 17, 18], а также следующие свидетельства на изобретения, патенты и полезные модели [19-26].
При этом основополагающим критерием принципа простоты в природных условиях Севера является учет продолжительных годовых, а в недрах распространение постоянных отрицательных температур, где простое решение проблемы и их правильное объяснение имеют огромное значение с большим шансом оказаться верными.
Следующим преимуществом принципа
простоты в условиях отрицательной температуры
окружающей среды играет роль в использовании самой отрицательной температуры в технологических циклах с целью повышения эффективности производства в труднодоступных регионах. Это согласуется с идеей гармонии и может оказаться философским критерием истины.
Далее широкое простое использование отрицательных температур в природных условиях Севера имеет высокую степень инвариантности и наивысшую симметрию.
В результате методологические принципы наблюдаемости и простоты в условиях Севера, обладающие простыми широкими предпосылками, связывают разнообразные предметы и тем шире оказывают опосредованное действие и наиболее ярко выражаются в процессе разработки новых способов решения научных проблем и их успешного внедрения [19-26].
При этом во всех случаях достижение поставленных конкретных прикладных задач и исчерпывающего общего научного объяснения требует проведения всестороннего анализа и осмысления с основательным подтверждением опытных данных. Полное соответствие опытным данным достигается доскональными наблюдениями - принципами наблюдаемости и простоты с аксиоматическими подходами объяснения.
Здесь принцип простоты эффективно работает, позволяя получать необходимые параметры, а принцип наблюдаемости оказывает опосредованное действие выявлению отдельных узловых моментов химической картины мира, а сама химическая картина не упрощается, она остается сложной, как отражаемая ею природа.
Авторы работы «Философия науки и техники» в разделе «Философия техники» рассматривают и анализируют проблемы предмета философии техники, включая саму технику в исторической ретроспективе, основные проблемы соотношения науки и техники, специфики естественных и технических наук, философию фундаментальных и прикладных исследований в технических науках и т.д. [1].
В этом отношении следует подчеркнуть то, что многие естественные науки в связи с усилением их влияния на природу (в том числе в глобальном масштабе) вынуждены принимать во внимание используемую технику и даже делают ее предметом специального исследования, конечно, со своей особой естественнонаучной (например, химической) точки зрения. Таким образом, философия техники предполагает обширную сферу технических знаний и основанных на этих знаниях действий. При этом технические знания воплощаются не только через техническую деятельность в различных технических
устройствах, но и в статьях, книгах, учебниках, изобретениях, патентах и т. д. Поскольку без налаженного механизма продуцирования, накопления и передачи знаний никакое техническое развитие в современном обществе было бы невозможно.
На рубеже Х1Х-ХХ вв. химия с помощью технических устройств не только способствовала совершенствованию знаний, помогла в том числе открытию многих химических теорий, например, теории цветности в видимой области электронного спектра поглощения (от 400 до 760 нм) в микрочастицах органических красителей, но и повысила силу и ловкость в процессах химических превращений с получением новых знаний. В этом смысле философия техники является в значительной своей части как бы археологией технических знаний, но если она обращена в прошлое, то становится и методологией технического познания, связанной с формированием и развитием химического знания, в том числе с философскими методологическими принципами наблюдаемости и простоты, если она обращена в настоящее и будущее. В этот период подобно тому, как делает сама философия науки по отношению к научному познанию и научной теории, философия техники начинает выполнять рефлексивную функцию по отношению к техническому (прикладному) химическому познанию и в развитии химической теории.
Согласно В. С. Степину и др. [1], все большее число философов технических и естественных наук придерживаются единственно верной точки зрения, что технические и естественные науки должны рассматриваться как равноправные научные дисциплины. Технические и естественные, в том числе химические, науки имеют одну и ту же предметную область инструментально измеряемых явлений. Они могут исследовать одни и те же объекты, но исследование этих объектов проводят различными приемами и подходами. «Сам процесс практического приложения не является однонаправленным процессом, он реализуется как последовательность итераций и связан с выработкой новых знаний» [1].
Л и т е р а т у р а
1. Степин В. С., Горохов В. Г., Розов М. А. Философия науки и техники: учеб. пособие. - М.: Контакт-Альфа, 1995. - 315 с.
2. Никитина Е. А. Современная эпистемология: тенденции и направления развития // Социально-гуманитарные знания.
- Орехово-Зуево, 2010. - 377 с.
3. Симанов А. Л. Методологические функции философии и научная теория. - Новосибирск: Наука, 1990. - 146 с.
4. Симанов А. Л., Стригачев А. Методологические принципы физики: Общее и особенное. - Новосибирск: Наука, 1992.- 156 с.
5. А. с. СССР № 100700. /Ларионов В. Р., Бородкин В. Ф., Альянов М. И. и др.; заявитель и патентообладатель Ивановский химико-технологический ин-т. - № 1596514; заявл. 01.12.75; зарегистр. 03.11.1976. (Не публикуемое).
6. Способ получения дифталоцианина свинца. А. с. СССР №459470 М. Кл. С. 07Г 7/24. /Альянов М. И., Бородкин В. Ф., Снегирева Ф. П., Ларионов В. Р.; заявитель и патенто-обладатель Ивановский химико-технологический ин-т. - № 1880421/23-4; заявл. 09.02.1973; опубл. 05.02.75, Бюл. - № 5. - 2 с.
7. А. с. СССР № 94119. /Альянов М. И., Бородкин В. Ф., Снегирева Ф. П., Ларионов В. Р. и др.; заявитель и патентообладатель Ивановский химико-технологический инт. - № 1584855; заявл. от 6.01.75; зарегистр. 04.03.1976. (Не публикуемое)
8. А. с. СССР 76090. /Альянов М. И., Снегирева Ф. П., Бородкин В. Ф., Ларионов В. Р., Хойнов Ю. И.; заявитель и патентообладатель Ивановский химико-технологический инт. - № 1550677; заявл., 14.06.72; зарегистр. 25.12.1973. (Не публикуемое).
9. А. с. СССР 72424. / Альянов М. И., Снегирева Ф. П., Бородкин В. Ф., Ларионов В. Р., Курилова Л. Н.; заявитель и патентообладатель Ивановский химико-технологический ин-т - № 1550679; заявл. 14.06.72; зарегистр. 06.07.73. (Не публикуемое).
10. А. с. СССР 72493. / Альянов М. И., Снегирева Ф. П., Бородкин В. Ф, Ларионов В. Р., Л. Курилова Л. Н.; заявитель и патентообладатель Ивановский химико-технологический инт. - № 1550678; заявл. 14.06.1972; зарегистр. 09.07.1973. (Не публикуемое).
11. А. с. СССР 73482. / Альянов М. И., Снегирева Ф. П., Бородкин В. Ф., Ларионов В. Р., Курилова Л. Н.; заявитель и патентообладатель Ивановский химико-технологический ин-т. - № 1551527; заявл. 03.07.72; зарегистр. 13.08.73. (Не публикуемое).
12. Ларионов В. Р. Особенности реализации методологической функции философии в развитии химического знания: препринт. - Новосибирск: Наука, 1996. - 76 с.
13. Менделеев Д. И. Собрание сочинений в 25 т.: Научный архив. т.1. Кандидатская и магистерская диссертации.
- М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. - 351 с.
14. Менделеев Д. И. Собрание сочинений в 25 т.: Научный архив. т. 2. Периодический закон. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. - 520 с.
15. Менделеев Д. И. Собрание сочинений в 25 т. Научный архив. т. 8. Работы в области органической химии. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1953. - 663 с.
16. Эйнштейн А. Собрание научных трудов в 4 т. / А. Эйнштейн. - М.: Наука, 1972. - Т.4. - С. 287.
17. Ларионов В. Р. Специфика химического знания: Взаимодействия науки и производства: - монография. -Новосибирск: Наука, 1991. - 175 с.
18. Ларионов В. Р., Федосеев С. М., Иванов Б. Д. Перспективы практического использования газовых гидратов в горном деле: монография. - Якутск: ЯНЦ, 1993. - 224 с.
19. Способ изоляции горных выработок от притока
подземных вод. А.с. 1289981 РФ. / Ларионов В. Р., Федосеев С. М., Щукин В. П. - № 3963936; заявл. 14.10.1985; опубл. 15.10. 1986, Бюл. № 6.
20. Способ пылеподавления при разработке полезных ископаемых А.с. 1506143 РФ. / Ларионов В. Р., Яковлев В. Б., Федосеев С. М. - № 4221727; заявл. 30.03.1987; опубл. 08.05.1989, Бюл. № 33.
21. Способ разупрочнения массива горных пород А. с. 1739021 РФ. / Ларионов В. Р., Порохняк А. М., Федосеев С. М., Довиденко Г. П., Яковлев В.Б. /№ 4794039/03; заявл. 19.02.1990, Бюл. № 21.
22. Способ очистки высокоминерализованных подземных вод от сероводорода А. с. 1784588 РФ. / ЛарионовВ. Р. - № 4792893; заявл. от 29.12.1991; опубл. 01.09.1992, Бюл. № 48.
23. Способ изоляции горных выработок от притока подземных вод, содержащих нефть Патент № 2012775 РФ. 5Е21В 33/138. / Ларионов В. Р., Апросимова С. А., Федосеев
С. М.; заявитель и патентообладатель Ин-т гор. дела Севера СО РАН. - № 492440; заявл. 03.04.1991; опубл. 15.05. 1994, Бюл. № 9.
24. Способ извлечения золота из растворов Патент РФ № 208 6683. БИ М22 1997. / Ларионов В. Р., Федосеев С. М., Апросимова С. А., Ширман В. Г., Ларионов С. В. - № 94018370; заявл. 19.05.1994; опубл. 10.08.1997, Бюл.№ 22.
25. Шлюз для обогащения россыпей и шлихов. Полезная модель № 6348, 6 В 03 В 5/70 /Ларионов В. Р., Федосеев С. М., Винокуров В. П., Матвеев А. И.; заявитель и патентообладатель Ин-т гор. дела Севера СО РАН,-заявл. 13.05.97; опубл. 16.04.98, Бюл. № 4 (Ч.1.). - 17с.
26. Способ кучного выщелачивания металлов из труднопроницаемых высокоглинистых пород А. с. на изобретение 2398961 /Ларионов В. Р., Васильев П. Н., Матвеев А. И., Горохова Л. Н. - Заявл. 11.01.09; опубл. 10.09.2010, Бюл.
- № 25.
