- •34А.П. Садохин концепции современного естествознания От автора
- •Глава 1
- •1.1. Наука среди других сфер культуры
- •1.2. Естественно-научная и гуманитарная культуры
- •1.3. Критерии научного знания
- •1.4. Структура научного знания
- •1.5. Научная картина мира
- •Глава 2. Структура и методы научного познания
- •2.1. Уровни и формы научного познания
- •2.2. Методы научного познания
- •2.3. Особенные эмпирические методы научного познания
- •2.4. Особенные теоретические методы научного познания
- •2.5. Особенные универсальные методы научного познания
- •2.6. Общенаучные подходы
- •2.7. Системный подход
- •2.8. Глобальный эволюционизм
- •Глава 3. Основы естествознания
- •3.1. Предмет и структура естествознания
- •3.2. История естествознания
- •3.3. Начало науки
- •3.4. Глобальная научная революция конца XIX — начала XX в.
- •3.5. Основные черты современного естествознания как науки
- •Глава 4 Физическая картина мира
- •4.1. Понятие физической картины мира
- •4.2. Механическая картина мира
- •4.3. Электромагнитная картина мира
- •4.4. Квантово-полевая картина мира
- •4.5. Соотношение динамических и статистических законов
- •4.6. Принципы современной физики
- •Глава 5
- •5.1. Структурные уровни организации материи
- •5.2. Движение и физическое взаимодействие
- •5.3. Концепции пространства и времени в современном естествознании
- •Глава 6
- •6.1. Космология и космогония
- •6.2. Космологические модели Вселенной
- •6.3. Происхождение Вселенной — концепция Большого взрыва
- •6.4. Структурная самоорганизация Вселенной
- •6.5. Дальнейшее усложнение вещества во Вселенной
- •6.6. Проблема существования
- •Глава 7
- •7.1. Форма и размеры Земли Комплекс наук о Земле
- •7.2. Земля среди других планет Солнечной системы
- •7.3. Образование Земли
- •7.4. Геосферы Земли
- •7.5. Геодинамические процессы
- •Глава 8
- •8.1. Специфика химии как науки Основные задачи химии
- •8.2. Первый уровень химического знания. Учение о составе вещества
- •8.3. Второй уровень химического знания. Структурная химия
- •8.4. Третий уровень химического знания. Учение о химическом процессе
- •8.5. Четвертый уровень химического знания. Эволюционная химия
- •Глава 9
- •9.1. Структура биологического знания Биология как наука
- •9.2. Структурные уровни организации жизни
- •Глава 10
- •10.1. Сущность жизни
- •10.2. Основные концепции происхождения жизни
- •10.3. Современное состояние проблемы происхождения жизни
- •10.4. Появление жизни на Земле
- •10.5. Формирование и развитие биосферы Земли
- •10.6. Появление царств растений и животных
- •Глава 11
- •11.1. Становление идеи развития в биологии Эволюционная теория и ее значение
- •11.2. Теория эволюции ч. Дарвина
- •11.3. Дальнейшее развитие эволюционной теории. Антидарвинизм
- •11.4. Основы генетики
- •11.5. Синтетическая теория эволюции
- •Глава 12
- •12.1. Концепции происхождения человека
- •12.2. Сходство и отличия человека и животных
- •12.3. Сущность человека. Биологическое и социальное в человеке
- •12.4. Этология о поведении человека
- •Глава 13
- •13.1. Сущность и истоки человеческого сознания
- •13.2. Эмоции человека
- •13.3. Здоровье, работоспособность и творчество человека
- •13.4. Биоэтика
- •Глава 14
- •14.1. Понятие и сущность биосферы Понятие биосферы
- •14.2. Биосфера и космос
- •14.3. Человек и космос
- •14.4. Человек и природа
- •14.5. Концепция ноосферы в.И. Вернадского Понятие ноосферы
- •14.6. Охрана окружающей среды
- •14.7. Рациональное природопользование
- •14.8. Антропный принцип в современной науке
Глава 8
Современные концепции химии
8.1. Специфика химии как науки Основные задачи химии
Одной из важнейших для жизни человека естественных наук является химия.
Химия — наука о составе, внутреннем строении и превращении вещества, а также о механизмах этих превращений.
Практически ежедневно каждый человек может наблюдать, как те или иные вещества подвергаются различным изменением: железный предмет под воздействием влаги покрывается ржавчиной, опавшие листья деревьев постепенно истлевают, превращаясь в перегной, и т.д. Результат этих изменений — появление новых веществ с совершенно иными свойствами. Такого рода процессы называются химическими явлениями, при которых из одних веществ образуются другие, новые вещества, а наука, изучающая превращения веществ, называется химией.
Еще Д. И. Менделеев обратил внимание на то, что химия, в отличие от многих других наук (например, биологии или географии), сама создает свой предмет исследования. Как никакая другая наука, она является одновременно и наукой, и производством. Химия всегда была нужна человечеству для того, чтобы получать из природных веществ материалы с необходимыми для повседневной жизни и производства свойствами. Поэтому все химические знания, приобретенные за многие столетия и представленные в виде теорий, законов, методов, технологий, объединяет одна-единственная непреходящая, главная задача химии — получение веществ с заданными свойствами. Но это — производственная задача, и, чтобы ее реализовать, нужно уметь из одних веществ производить другие, т.е. осуществлять качественные превращения веществ. А поскольку качество — это совокупность свойств вещества, то необходимо знать, от чего зависят эти свойства. Иначе говоря, чтобы решить названную производственную
184
задачу, химия должна справиться с теоретической проблемой генезиса (происхождения) свойств вещества.
Таким образом, основанием химии выступает основная двуединая проблема — получение веществ с заданными свойствами (на достижение ее направлена производственная деятельность человека) и выявление способов управления свойствами вещества (на реализацию этой задачи направлена научно-исследовательская работа ученых).
Система химии
Основная двуединая проблема химии является системообразующим началом данной науки. Она возникла в глубокой древности и не потеряла своей актуальности в наши дни. Естественно, что в разные исторические эпохи данная задача решалась по-разному, так как способы ее решения зависят от уровня материальной и духовной культуры общества, а также внутренних закономерностей, присущих ходу научного познания. Достаточно сказать, что изготовление таких материалов, как, например, стекло и керамика, краски и душистые вещества, в древности осуществлялось совершенно иначе, чем в XVIII в. и позже.
Важнейшей особенностью основной проблемы химии является то, что она имеет всего четыре способа решения. Речь при этом идет не о частных методах изучения превращений веществ — их множество, а о самых общих способах решения вопроса: от чего, ot каких факторов зависят свойства веществ. А зависят они от четырех факторов:
от элементного и молекулярного состава вещества;
структуры молекул вещества;
термодинамических и кинетических (наличие катализаторов и ингибиторов, воздействие материала стенок сосудов и т.д.) условий, в которых вещество находится в процессе химической реакции;
высоты химической организации вещества.
Поскольку способы решения основной проблемы химии появлялись последовательно, то в истории химии можно выделить четыре последовательно сменявших друг друга этапа. В то же время с каждым из названных способов решения основной проблемы химии связана собственная концептуальная система знаний. Эти четыре концептуальных системы знания находятся в отношениях иерархии (субординации). В системе химии они являются подсистемами, так же как сама химия представляет собой подсистему естествознания в целом. Концептуальные системы химии можно представить наглядно в виде схемы.
Середина XX века |
4. Эволюционная химия |
XX век |
3. Учение о химических процессах |
XIX век |
2. Структурная химия |
XVII век |
1. Учение о составе вещества |
185
В развитии химии происходит не смена, а строго закономерное, последовательное появление концептуальных систем. При этом каждая вновь появляющаяся система не отрицает предыдущую, а, наоборот, опирается на нее и включает в себя в преобразованном виде. Таким образом, формируется система химии — единая целостность всех химических знаний, которые возникают и существуют не отдельно друг от друга, а в тесной взаимосвязи, дополняют друг друга и объединяются в концептуальные системы химических знаний, которые находятся между собой в отношениях иерархии.