Поиск: Рекомендуем: Почему я выбрал профессую экономиста Почему одни успешнее, чем другие Периферийные устройства ЭВМ Нейроглия (или проще глия, глиальные клетки) Категории: Астрономия Биология География Другие языки Интернет Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Механика Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Транспорт Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника

Главная О нас Популярное ТОП Новые страницы Случайная страница Контакты FAQ ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ Единый закономерный мировой процесс ⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒ Мир — это единая материальная субстанция. Ее важнейшим способом существования является процесс развития. Материальное единство мира выражается поэтому в единстве мирового процесса развития, т е в едином закономерном мировом процессе Субстанци­ альное единство мира проявляется в его процессуальном единстве. Идея единого мирового процесса была разработана Энгельсом и Лени­ным и включена в число важнейших, обобщающих идей диалектичес­кого материализма. Согласно Ленину, мир есть “вечный процесс”[66], “мир есть вечно движущаяся и развивающаяся материя”[67], “единый, за­кономерный мировой процесс”[68]. Известные современной науке четыре основные формы материи выступают в качестве ступеней единого бесконечного мирового процесса развития. Поскольку все научное знание, вся духовная и материальная культура общества основываются на познании и практиче­ском использовании этих четырех фундаментальных форм материи, необходимо рассмотреть важнейшие особенности каждой из них, за­кономерности единого мирового процесса развития Представление о едином мировом процессе развития является синтезом философских и конкретно-научных обобщений[69].          Физическая форма материи   В отличие от других, физическая форма материи (ФФМ)[70] изве­стна нам, более или менее достоверно, лишь с некоторого относитель­но простого уровня — лептонов и кварков, выше которого следует уровень “сильнодействующих” (участвующих в “сильных взаимодейс­твиях”) элементарных частиц (протонов, нейтронов, мезонов, гиперонов и т. д.), атомов, макротел, космических объектов, включая круп­нейшее известное нам образование — Метагалактику, или “нашу Все­ленную”, “Вселенную в космологическом смысле)*. Разрабатываются гипотезы о более простых, чем кварки, физических элементах или структурах — протокварках, “струнах” и т. д. Наиболее элементарный, по-видимому, уровень ФФМ — сингулярное состояние остается пока предметом гипотез и, в силу этого, современная физика еще не распо­лагает единой фундаментальной теорией ФФМ. В более укрупненном плане ФФМ может рассматриваться как составленная из двух основ­ных форм физической материи — вещества и поля. Хотя современная физика не знает как наиболее простых, так и наиболее крупных (больше Метагалактики) уровней физической ре­альности, в ней получила серьезные основания идея генетического единства ФФМ. Согласно современным представлениям, известная нам физическая реальность возникла из относительно простого сингу­лярного состояния в результате “Большого взрыва” 10-20 млрд. лет на­зад. Предполагается, что для описания исходного сингулярного состо­яния и, следовательно, создания фундаментальной физической теории необходима новая концепция, представляющая собой синтез идей квантовой механики и теории относительности. Не зная нижнего и верхнего пределов ФФМ, мы можем, однако, с большой уверенностью заключить о существовании объединяющих физическую реальность двух наиболее фундаментальных свойств — массы и энергии. “Величина массы и энергии в существенной степени определяет устойчивость и изменчивость элементарных частиц, ядер, атомов и атомно-молекулярных систем, характер их движения, вид взаимодействия, пространственно-временной интервал существования данных физических объектов, геометрические свойства пространства, времени, характер и последовательность ступеней эволюции Все­ленной. Разумеется, каждая частная физическая форма материи и дви­жения обладает своими специфическими свойствами, отличающими ее от других форм, однако в целом, в своей тотальности частные физи­ческие формы материи характеризуются единым, общим, интеграль­ным свойством — энергией, в которой угасают эти специфические свойства, исчезают различия между частными физическими формами материи и движения. Наличие этого свойства оказывается необходи­мой основой взаимодействия и взаимопревращения различных физи­ческих объектов, позволяет ввести общую меру физического движе­ния, отражающую единство физической реальности, ее отличие от хи­мической, биологической и социальной форм материи”[71]. Фундаментальные свойства масса и энергия находятся в глубо­кой зависимости, фиксируемой соотношением Эйнштейна Е=тс2, ко­торое М. Борн назвал законом, выражающим важнейшие результаты теории относительности, позволяющим достичь глубокого объедине­ния наших знаний о мире[72]. Таким образом, физическая форма материи — это масс-энерге тический мир В рамках целостной ФФМ можно выделить несколько уровней, изу­чение которых имеет особый частнонаучный и философский интерес. Вещество и поле. Физика XIX в. рассматривала вещество и по­ле как две резко различающиеся формы физической материи. С этих позиций вещество дискретно, или состоит из корпускул — атомов, мо­лекул и т. д., имеющих определенную конфигурацию, радиус, массу покоя, траекторию движения. Поле (электромагнитное, гравитацион­ное, мезонное и др.) имеет непрерывный, волновой характер, не делит­ся на корпускулы, не имеет массы покоя, траектории движения, дви­жется со скоростью света. Физика XX в. обнаружила глубокое единс­тво вещества и поля. Оно выражается, во-первых, во взаимопревра­щениях вещества и поля (когда частицы и античастицы аннигилируют, превращаются в кванты поля и, наоборот, поле рождает из себя частицы вещества); во-вторых, в том, что вещество и поле обладают родс­ твенными свойствами. Обнаружение единства вещества и поля создало огромные тео­ретические и гносеологические трудности как для физики, так и для философии.  В 1900 г. М Планк впервые ввел представление о том, что свет распространяется не какими угодно порциями, а только определенны­ми — квантами. Понятие кванта обозначало порции энергии, на кото­рые делится энергия светового потока, и свидетельствовало о том, что свет состоит из своего рода “частиц”, которые позднее Эйнштейн на­звал фотонами. В 1913 г. Я Бор создал первый вариант квантовой теории ато­ма, согласно которой структура атома, распределение его электронных оболочек определяется квантовыми уровнями. В 20-е гг. было устано­влено, что электроны в своем движении через тончайшую металличес­кую пластинку проявляют волновые свойства — дифракции и интер­ференции. В 1925 г. Луи де Броиль высказал замечательную мысль, что элементарные частицы обладают двойственными, противоречивы­ми свойствами — являются одновременно частицами и волнами. Со­временная квантовая теория вещества и поля была создана Я Бором, Э Шредингером и В. Гейзенбергом. Согласно этой теории, вещество и поле состоят из своего рода частиц, проявляющих в различных опытах либо только корпускулярные, либо только волновые свойства. Так, в счетчике Гейгера электрон ведет себя только как дискретная частица. Когда пучок электронов проходит через кристаллическую решетку или отверстие в диафрагме, он проявляет только волновые свойства. Противоречивые свойства частиц вещества и поля выражаются в двух необычных, с позиций прежней физики, принципах — неопре­деленности и дополнительности. Согласно принципу неопределенно­сти, если определяется местонахождение (координаты) частицы, то становится неопределенным ее импульс (р), если же точно определя­ется импульс частицы, то становятся неопределенными ее координаты (х, у, z). Такого рода “неопределенность”, связанная с противоречивой природой микрообъекта, выражается в соотношении неточностей: произведение неточности в определении импульса частицы и неточно­сти в координате больше или равно постоянной Планка (h). D px D x> h, D py D y> h, D pz D z> h. Согласно принципу дополнительности полное опи­сание частицы достигается путем совмещения корпускулярного и вол­нового описания ее. Микро- и макрообъект: Что сложнее?

Обнаружение неожиданных и “странных” свойств микрообъек­тов первоначально вызвало целый взрыв идеалистических спекуля­ций. Противоречивая картина микрообъектов послужила поводом для утверждения со стороны некоторых физиков и философов, что микро­объект есть фикция, совокупность ощущений, наш способ понимания показаний приборов. Выдвигалось также представление об индетерминированности поведения элементарных частиц, о “свободе воли” у электрона и т. д. Материалистически мыслящие физики и философы дали, однако, иное истолкование природы микрообъектов. С позиций диалектического материализма, из которых сознательно или стихийно исходили эти ученые, микрообъект является новой для нас формой объективной реальности, которая отнюдь не обязана быть в точности такой, каков макрообъект. Обнаружение странных с позиций макро­физики свойств микрообъектов — подтверждение бесконечного мно­гообразия объективной реальности.

                                      Микрообъект не является, строго рассуждая, ни волной, ни корпускулой, он есть качественно иная реальность, про­тиворечивые свойства которой выражаются в макроскопической фор­ме, посредством макроприбора, в форме волновых и корпускулярных свойств.

Квантовая механика по-новому поставила проблему прибора и объекта, а в связи с этим и проблемы познания, проблему объектив­но-реального существования. Согласно наиболее основательной ин­терпретации квантовая механика описывает микрообъект не в “чистом виде”, а применительно к макроприбору и, следовательно, в известной мере, применительно к человеку как макроскопическому существу. Это давало некоторым философам повод для отрицания познаваемо­сти микрообъекта как такового. Однако, как убедительно возразил В.А. Фок, макроприбор состоит из микрообъектов, в силу чего его природа отнюдь не чужда природе микрообъектов и поэтому он может адекватно передавать природу последних. Это весьма сильный, но, с нашей точки зрения, недостаточный аргумент в пользу признания по­знаваемости микромира. Поскольку макрообъект имеет иное, чем мик­рообъект, качество, необходимы дополнительные аргументы в пользу идеи познаваемости микрообъектов. Эти аргументы заложены в кон­цепции единого закономерного мирового процесса, в диалектике соот­ношения высших и низших форм (ступеней развития) материи. Одна­ко мы пока оставим их в покое: еще не время собирать камни. Ограни­чимся лишь замечанием, что описание одного объекта (микро-) приме­нительно, т. е. в отношении к другому (макро-) отнюдь не ставит под сомнение тот факт, что эти объекты действительно познаются нами. Строго говоря, квантовая механика только особенно ярко выявила то обстоятельство, что любые предметы познаются в отношении к дру­гим. Ньютонова механика также представляет собой описание объектов в отношении к другим. Различие состоит в том, что в ньютоновой механике эти объекты качественно однородны — макроскопичны.

Для материалистической философии трактовка квантовой меха­ники как описания микрообъектов применительно к макромиру не яв­ляется исключительной новостью и потому, что, начиная с Фейербаха, элементарная форма познания - ощущение рассматривалась как ото­бражение объективных качеств вещи применительно к своего рода “прибору” - человеческим органам чувств, или, точнее, применитель­но к субъекту. Однако квантовая механика открыла качественно более сложный способ соотнесения объекта с прибором и познающим субъ­ектом и поэтому придала проблеме объективной реальности большую сложность и остроту.

Существенной стороной квантовой механики и связанного с ней толкования объективной реальности является вероятностная кар­ тина мира, в которой понятия случайности и вероятности приобрели более глубокий смысл. Согласно наиболее принятой интерпретации квантовой механики “волны”, в которых обнаруживает себя микро­объект, — это “волны вероятности”. Вероятностная картина мира по-иному поставила проблему необходимого мира, т.е. мира необходимостей и закономерностей, что также привело к усложнению проблемы объективно-реального существования мира.

Глубокий микромир. В последние десятилетия основной инте­рес физики и философии переместился с уровня квантовой теории ве­щества и поля на более глубокие уровни микромира, начиная с эле­ментарных частиц. В 60-е гг. концепция “бутстрапа” (“зашнуровки”) пыталась представить уровень элементарных частиц как последний, замкнутый на себя, наипростейший структурный уровень материи. Утверждалось, что элементарные частицы “состоят” друг из друга (на­пример, протон из нейтрона и позитрона), но не из каких-либо более простых частиц. Одним словом, гипотеза бутстрапа претендовала на открытие своего рода “праматерии”. В этот период среди советских философов, работавших в области философских проблем физики, по­лучает широкое распространение идея предельно простого уровня ма­терии, предлагается якобы революционный пересмотр идеи бесконеч­ной неисчерпаемости и структурности материи, объявляется несосто­ятельной теоретическая и логическая формула: элементарная частица состоит из и т. д.

Однако вскоре физики, исходившие из более глубокой идеи не­исчерпаемости, структурности элементарных частиц, создают концеп­цию кварков, т. е. частиц, имеющих дробные (1/3 и 2/3 элементарного) заряды, из которых состоят все элементарные частицы - адроны, учас­твующие в так называемых “сильных взаимодействиях”. Масса кварка кратно превосходит массу “элементарной частицы”, в состав которой входят 2-3 кварка. Физика различила несколько видов кварков, кото­рые в свою очередь отличаются по “цвету” и “шарму”. Кварки, в отли­чие от поведения нуклонов в составе атомного ядра, не существуют вне элементарной частицы (“невылетаемость” кварка). Взаимодейс­твие кварков осуществляется благодаря другим частицам, названным глюонами. Все многообразие сильнодействующих элементарных час­тиц современная физика объясняет комбинацией различных видов и свойств кварков. Позднее в физике вводится гипотеза протокварков.

Важнейшее направление развития современной физики — так называемые “Великое объединение” и “Суперобъединение” — попыт­ка свести четыре основных вида физического взаимодействия (силь­ного, слабого, электромагнитного и гравитационного) к одному фун­даментальному взаимодействию, которое позволило бы объяснить физическую форму материи в целом и создать наиболее фундамента­льную физическую теорию. В первые мгновения “Большого взрыва” действовала единая универсальная физическая сила, от которой затем отщепляются гравитация и остальные формы взаимодействия. В русле этих исследований разработано, например, представление о “струнах” как одних из наиболее древних физических структур, возникающих в начале Большого взрыва и, возможно, сохранившихся где-нибудь в космосе. Десять погонных метров “струны” диаметром 10^-28 см обла­дают массой Луны.

Проблема развития в физике. В течение столетий физика, изу­чавшая последовательность различных по сложности уровней: элемен­тарные частицы — ядра — атом — молекулы — макротела — по сути имела дело лишь с фиксированными, “застывшими” результатами раз­вития, своего рода кристаллизовавшимся процессом развития. Идея развития впервые входит в фундаментальные концепции физики с по­явлением общей теории относительности и созданной на ее основе ре­лятивистской космологии, идеями. А.А. Фридмана. Идея развития ви­димой Вселенной, выраженная в концепции “горячей Вселенной”, по­лучила подтверждение в связи с открытием “красного смещения” спектра удаленных галактик (1929) и “реликтового излучения” (1965).

Идея развития Вселенной “...полностью доказана наблюдени­ями для периода, начиная от нескольких лет, отсчитываемых от сингу­лярности, до сегодняшнего дня”[73]. Более поздние исследования позво­лили приблизиться к “началу” физического развития до долей секунды.

“Установленная современной наукой картина эволюции мате­рии во Вселенной на всех уровнях с необходимостью приводит к вы­воду о развитии в совершенно определенном направлении: от простого к сложному. Действительно, за все 10-15 миллиардов лет развития материи во Вселенной мы наблюдаем непрерывное усложнение ее структуры и характера связей и взаимодействий между различными материальными системами, а также в пределах одной системы”[74]. И.С. Шкловский сравнивал “Большой взрыв” с “гигантским геном”, в суще­ственной мере предопределившим последующую историю Вселенной.

Проблему развития в физике нередко связывают также с термо­динамикой. Широко распространено представление о том, что разви­тие и самоорганизация — процесс, противоположный второму (“деградационному”) началу термодинамики, согласно которому замкну­тая система стремится к возрастанию энтропии, т.е. к менее организо­ ванному состоянию как наиболее вероятному для нее[75]. Однако, хотя в определенной мере развитие и рост энтропии являются противополож­ными процессами, действительная связь развития и энтропии оказыва­ется, по-видимому, более сложной. В последнее время идея развития рассматривается в физике также в связи с современной теорией нерав­новесных процессов — синергетикой.

Материал современной физики позволяет определить специфи­чески физический способ, или форму, развития. С момента “Большого взрыва” развитие ФФМ осуществлялось первоначально путем преиму­щественно дифференциации, возникновения все большего многообра­зия физических объектов, затем, все в большей степени, посредством прямого субстратного синтеза, интеграции простых образований в более сложные (например, интеграции элементарных частиц в ядра, атомы, молекулы и т. д.). Важнейшей особенностью этого процесса дифференциации — интеграции является его масс-энергетический характер.

Один из сложнейших вопросов философии и физики - о зако­нах, определяющих развитие физической формы материи. Традицион­ный (и довольно простой) подход заключается в том, чтобы искать та­кие специальные физические, химические и другие частнонаучные за­коны, которые бы непосредственно управляли развитием физической, химической и других форм материи. Однако ни в физике, ни в химии или биологии таких законов не обнаружено. Другой, более глубокий, с нашей точки зрения, подход к проблеме частнонаучных законов раз­вития предложен Т.С. Васильевой[76]. С ее точки зрения, вся совокуп­ность законов частных наук выступает, на своем достаточно глубоком и скрытом уровне, в качестве законов развития. В законах физики, химии и биологии содержится скрытый, имплицитный уровень, пред­ставляющий собой эволюционное содержание этих законов.

С предложенных позиций логично признать, что, поскольку все фи­зические процессы суть масс-энергетические процессы, связанные с затра­тами энергии, важнейшим законом физического развития является Е=тс².

Обычно физику рассматривают в качестве наиболее зрелой ес­тественной науки, опирающейся на строгие и достоверные методы ис­следования и являющейся в известной степени эталоном для других частных наук. Однако наиболее общие представления современной физики в некотором существенном плане стоят ниже теоретического уровня современной химии и биологии. Современная биологическая теория эволюции опирается на широкий фундамент химии и физики, например, молекулярной биологии, генетики, без которых они не име­ли бы сколько-нибудь строгого научного смысла. Иное положение в космологии, основанной на общей теории относительности. Создавая теорию эволюции видимой. Вселенной, выдвинув две важнейшие эво­люционные космологические модели — “открытую” и “закрытую”, физика не опирается при этом на какие-либо лежащие “ниже” ее тео­ретические основания. С позиций “открытой” модели видимая Все­ленная будет бесконечно расширяться, что приведет к замедлению и “смерти” физических процессов, а также, следовательно, биологичес­кой и социальной жизни. С точки зрения “закрытой” модели расшире­ние неизбежно сменится сжатием, коллапсом и также гибелью живого.

Однако с позиций философской концепции единого закономер­ного мирового процесса, фундаментальных положений диалектичес­кого материализма физическая форма материи не является наипро­стейшей формой материи, или “праматерией”. С этой точки зрения не­обходимо выдвинуть гипотезу о существовании дофизических форм материи. Проникновение науки на субфизический уровень позволит глубже понять природу физических объектов и явлений, подобно то­му, как физика и химия придали современный научный вид коренным представлениям биологии. До этого момента все физические модели видимой Вселенной и, следовательно, представления о будущем Все­ленной, жизни и разума будут оставаться лишь гипотезами.

Природа массы и энергии является крупнейшей проблемой фи­зики. С точки зрения американского физика Ф. Дайсона, нельзя будет до конца понять происхождение и судьбу энергии во Вселенной, рас­сматривая ее отдельно, вне факта существования жизни и разума. Дайсон глубоко прав: сущность жизни, разума, массы, энергии и других важнейших свойств тех или иных форм материи может быть понята то­лько в контексте единого бесконечного мирового процесса развития.

Согласно представлениям современной физики эволюция физи­ческой Вселенной с необходимостью приводит к возникновению ато­мов, с которыми связана качественная граница, разделяющая физичес­кую и химическую формы материи. К стадии рекомбинации в ходе расширения Вселенной из свыше трехсот типов элементарных частиц “выживают” наиболее устойчивые частицы — нуклоны и электроны, образующие разнообразные и относительно стабильные системы — ядра и атомы. В развитии ФФМ обнаруживается строгая и необходи­мая объективная логика — от мощных масс-энергетических процес­сов, в которые вовлечены колоссальные массы и энергия, к слабым масс-энергетическим процессам, связанным с электронной оболочкой атомов. Коренным качественным скачком в развитии физической формы материи было возникновение атомной организации материи, что означало конец образования разнообразия микрообъектов (“разви­тия в микромире”) и начало построения макросистем. В атоме синте­зированы противоположные свойства - устойчивость и изменчивость, стабильное ядро и лабильная электронная оболочка; благодаря сильно­му взаимодействию нуклонов, ядра атомов не чувствительны к элек­тромагнитному взаимодействию на уровне электронных оболочек, по­этому основным способом взаимодействия материи на атомно-молекулярном уровне ее структуры оказывается соединение неизменных эле­ментов в изменяющиеся системы, т е прямой синтез субстратов, включающий в себя свою противоположность — распад химических систем на составные части”[77].

Химическая форма материи является, таким образом, законо­мерным продуктом развития масс-энергетических процессов, законо­мерным результатом развития физической формы материи.

Химическая форма материи

Химическая форма материи (ХФМ)[78] включает уровни от атома до макромолекулярных комплексов, лежащих в преддверии живой ма­терии. В современной науке выделение химического как одной из ос­новных форм материи, ступени единого мирового процесса связано с большими теоретическими трудностями, преодоление которых воз­можно только совместными усилиями теоретической химии и философии. В условиях современной научно-технической революции грани между основными формами бытия становятся чрезвычайно подвиж­ными и самостоятельное существование фундаментальных наук может быть установлено только с помощью глубокого философского анали­за, т. е. с использованием форм мысли, которые выходят далеко за рамки частнонаучного мышления.

Известно, что современная химия стала зрелой наукой, когда она получила хорошо разработанный физический фундамент, прежде всего — квантовую теорию химической связи. Процесс проникнове­ния понятий и методов физики в химию привел к появлению редукционизма — современной формы механицизма, заключающейся в по­пытке полного сведения химического к физическому, растворения хи­мического качества в физическом, или, иначе, физикализму. Эта по­пытка является частным случаем редукционизма вообще, выражающе­гося также в тенденции сведения биологического к химическому, со­циального к биологическому и, в конечном счете — всех высших форм материи к физической (радикальный физикализм). С позиций радикального физикализма все формы материи являются лишь различ­ными модификациями физической реальности.

Физикализм и редукционизм имеют некоторые основания, чрез­мерно преувеличиваемые и абсолютизируемые. Как известно, химиче­ская форма материи “строится” из физической. Химический атом син­тезирован из протонов, нейтронов и электронов. Химическое, как и любая другая форма материи (мы будем рассматривать эту закономер­ность позднее), возникает на основе предыдущей и включает часть ее в себя, в качестве своей “основы” или “фундамента”. Поэтому каждый элемент или “шаг” химической формы материи имеет свой физичес­кий “эквивалент”. Каждый химический атом выступает также как уни­кальное физическое образование и может быть описан как физическая индивидуальность. В тенденции физика должна под своим углом зре­ния объяснить все химические феномены и связи. “...Вся система хи­мических элементов во всем ее широком многообразии в настоящее время в принципе может быть выведена из законов физики”[79].

Однако совершенно бесспорно, что от физического описания и объяснения ускользает собственно химическое качество и, тем более, качества жизни и социальной жизни. Проблема “неуловимого химиче­ского качества” разрешима только на основе целостного подхода к миру, взгляда на мир как единый закономерный процесс, в котором химическая форма материи занимает свое закономерное место и мо­жет быть понята в сопоставлении с другими формами материи.

Обычно химическое качество связывается химиками с атомами как неделимыми химическими целостностями. Известный специалист в области философских вопросов химии Б.М. Кедров определял атом как “исходную химическую клеточку”, своего рода химическую еди­ницу и рассматривал целостность атома как основной аргумент в по­льзу несводимости химического к физическому[80]. Однако этот аргу­мент, действительно свидетельствуя в пользу существования химичес­кого качества, обнаруживает в то же время свою существенную недо­статочность, поскольку с точки зрения квантовой механики атом явля­ется и физической целостностью, на основе которой возникает хими­ческая целостность. Поэтому в некоторой степени схваченное, хими­ческое качество все же от нас ускользает. В определении химического качества мы несколько продвинемся дальше, если учтем, что физичес­кая целостность атома является целостностью физического многообра­зия - ядра и электронов, которые остаются всецело физическими обра­зованиями, а химическая целостность — слитно и неделима.

В пользу специфического и несводимого химического качества говорит, далее, тот факт, что ни одна фундаментальная химическая проблема — химической связи, реакционной способности, валентно­сти и т.д. не получила своего решения в квантовой химии, которая, не­смотря на ее огромную роль в химии, не способна объяснить, что в хи­мическом есть собственно химическое. Как отмечает Г. Фукс, предмет химии может быть адекватно понят только химией[81]. “...Никакие физи­ческие методы сами по себе, — утверждает М.В. Волькенштейн, — не были бы в состоянии установить структуру сложных молекул без хи­мических исследований”[82].

Сильным аргументом в пользу качественного своеобразия хи­мической реальности является ссылка на основной химический пери­одический закон, открытый Д. И. Менделеевым. Химическую реаль­ность поэтому нередко определяют как “менделеевский мир”. Однако и эта ссылка не дает окончательного решения вопроса о специфичес­ком химическом качестве.

Существенным свидетельством в пользу своеобразной химичес­кой реальности является тот факт, что химические связи между качес­твенно различными атомами в физическом отношении различаются только количественно. Так, связь Н-С отличается от связи H- F с физи­ческой стороны лишь различной полярностью или разностью электроотрицательности атомов (0,4 и 1,9). С химической же стороны — это связи водорода с качественно различными химическими элементами.

Наиболее крупным аргументом в пользу признания несводимо­го химического качества, своеобразной химической формы объектив­ной реальности является то, что химический мир — это над-массэнергеттеский мир, в котором слабые масс-энергетические процессы хо­тя и имеют место, образуя физическую основу химизма, но не опреде­ляют его природы. Как отмечает Э.Штрекер, “вещество и качество, как таковые, нигде не выступают в уравнениях физики. Вещество вы­ступает в них только в виде массы, а качество имеет значение лишь постольку, поскольку встречающиеся иногда в функциональных урав­нениях константы имеют для каждого вещества свои числовые значе­ния. Еще не было никакой возможности выразить вещественную при­роду в ее качественной специфичности в виде массы и числа”[83].

Химический мир, как подметил еще Гегель, характеризуется не­сравненно большим качественным многообразием, чем физический. Образуясь всего из трех основных элементарных частиц (причем час­тиц, обладающих наибольшим многообразием физических связей), хи­мическое включает свыше 100 химических элементов, из которых воз­никает огромное качественное многообразие химических соединений. В настоящее время идентифицировано порядка 8 миллионов химичес­ких соединений и ежегодно синтезируется до полумиллиона соедине­ний. А. Ленинджер полагает, что общее число возможных типов бел­ков составляет 10^10-12, а нуклеиновых кислот— 10¹⁰.

Весьма существенной чертой химического мира является более заметное, чем в физическом мире, развитие особенного. В отличие от ядер и электронов химические соединения обладают ярко выраженной индивидуальностью. Д. И. Менделеев подчеркивал, что химический мир — “это целый живой мир с бесконечным разнообразием индиви­дуальностей как в самих элементах, так и в их сочетаниях”[84]. Масс-энергетические взаимодействия в химии характеризуются значительно меньшей индивидуальностью, чем над-массэнергетические. Послед­ние связаны прежде всего с одним из важнейших свойств химических веществ — химическом сродством.

Химический способ развития. Качественно более сложный хи­мический субстрат обладает новым, отличным от физического, спосо­бом развития.

Химические элементы составляют низший, наиболее простой и исходный уровень химической эволюции. Они возникают в результате предшествующего физического процесса эволюции, обладают неоди­наковой физической и химической сложностью и, следовательно, раз­личными возможностями дальнейшего химического процесса разви­тия, различным потенциалом развития. Т.С. Васильева установила за­мечательную особенность разнородного усложнения физических и хи­мических атомов в ходе роста их порядкового номера в системе Мен­делеева. Если в физическом отношении химические элементы, начи­ная с водорода, усложняются сравнительно однородно и линейно, так что уран и следующие за ним элементы оказываются безусловно более сложными, чем предшествующие, то химически элементы усложняют­ся нелинейно. Первоначально их химическая сложность быстро растет, достигая максимума у углерода, а затем резко падает. Уран в физичес­ком отношении сложнее, а в химическом — значительно проще, чем углерод. Последний — наиболее сложный химический элемент, обла­дающий наивысшим потенциалом химического развития. В той или иной мере близкими углероду эволюционными потенциалами облада­ют водород, кислород, азот, сера и фосфор. В силу этого углерод, во­дород, кислород и другие химические элементы играют главную роль в химической эволюции, закономерно приводящей к появлению жиз­ни, и называются поэтому элементами-органогенами. Менделеев пи­сал, что “ни в одном из элементов такой способности к усложнению не развито в такой мере, как в углероде”[85].

В основе представления о химическом способе объективно-ре­ального существования и развития лежит понятие химической реак­ ции. Претерпев большую эволюцию в истории науки, это понятие на­ходится в центре теоретических представлений современной химии. В понятии реакции химический способ объективно-реального существо­вания и развития определен применительно к отдельным превращени­ям. Химическая реакция — относительно самостоятельное превраще­ние, связанное с некоторым конечным числом реагирующих субстра­тов. На уровне понятия реакции не раскрывается целостная природа и направленность объективно-реального существования и развития ХФМ. Это делает необходимым перейти к более обобщенным и широ­ким понятиям.

Химический процесс есть единство синтеза (ассоциации) и распада (диссоциации). Поскольку химический синтез приводит к усложнению веществ, он является химической формой прогресса, а диссоциация — химическим проявлением регресса. Если химический способ развития рассматривать только на уровне отдельных реакций, то может возникнуть представление о равенстве, равносильности про­цессов синтеза и распада. Однако более глубокий, целостный (системный) подход к совокупному миру химических превращений дает осно­вания для вывода, что общим интегральным направлением химичес­ких превращений является прямой субстратный синтез. Коренная особенность такого синтеза состоит в том, что переход в новое, выс­шее качество, новую сущность не может быть осуществлен отдель­ным самостоятельно существующим субстратом. Для такого перехода отдельный химический субстрат нуждается в другом субстрате. В хи­мическом развитии новое качество, новая сущность выступают как па­ритетный результат двух или более химических субстратов.

Отдельный самостоятельно существующий субстрат (химичес­кий атом или молекула) не обладает, следовательно, достаточным бо­гатством внутреннего содержания (содержания “в себе”) и нуждается в существенном дополнении другим. На уровне химической формы материи отдельный субстрат характеризуется существенной внутрен­ней неполнотой, т. е. недостаточным для самостоятельного развития содержанием.

Субстратный синтез выступает в качестве общего для физичес­кой и химической форм материи способа объективно-реального суще­ствования и развития, однако он обладает в них своей существенной спецификой. Химический субстратный синтез — прежде всего над-массэнергетический синтез, хотя он и происходит с помощью физи­ческого (электромагнитного) синтеза, связанного с изменением вне­шней электронной оболочки атомов. В отличие от “суммарного” и “массового” характера физического синтеза (в особенности наиболее универсального — гравитационного), химический синтез имеет высо­коизбирательный характер, ибо происходит по законам химического сродства. Благодаря сродству, проявляемому качественно различными элементами друг к другу, химический синтез есть не просто притяже­ние субстратов, но их взаимное изменение с потерей ряда прежних и приобретением новых общих свойств. Это синтез избирательно вза­имодействующих качеств.

Химический субстратный синтез включает особый, специфиче­ски химический механизм — катализ, т. е. способность ускорения хи­мических превращений. В химической форме материи, таким образом, возникает своеобразная способность многократного самоускорения движения и развития.

Химический субстратный синтез — высшая и предельная фор­ма субстратного синтеза в природе. Как способ развития, субстратный синтез связан с относительно простыми субстратами и с определенно­го уровня сложности становится невозможным. Это объясняется уже тем, что более сложные субстраты обладают большой автономностью и не могут объединяться.

Имеет ли развитие

Направление

Закономерный характер химической эволюции. В развитии ХФМ можно выделить целый ряд направлений[86]. Общим направ­лением всех линий развития является движение от низшего к высше­му, от простого к сложному: от химических элементов к молекулам и их комплексам. В пределах общего направления можно выделить ма­ гистральное, т. е. основное направление, с которым

связано наиболь­шее богатство, многообразие химических превращений, и побочные, или тупиковые, ветви развития.

Магистральное направление развития ХФМ связано с углеро­дом как наиболее сложным и богатым химическим элементом, и дру­гими элементами-органогенами — Н, О, N, S, Ph.

Тупиковые ветви развития существуют благодаря магистрали химической эволюции, поскольку они представляют собой ответвле­ния от нее. В то же время тупиковые направления обусловливают раз­витие на магистральной линии, создают необходимые для химической эволюции условия. В конечном счете химическая эволюция законо­мерно приводит к возникновению живой материи.

Что определяет направленность химической эволюции от про­стого к сложному, к возникновению живого? По этому ключевому во­просу в естественнонаучной и философской литературе существуют две основные точки зрения. Одни ученые (А.И. Опарин, Дж. Бернал, В.И. Кузнецов) считают, что фактором, определяющим развитие хими­ческого в сторону живого, является химический отбор, который дает оценку развивающихся химических систем относительно среды. В процессе отбора таких химических систем сохраняются и продолжают эволюционировать все более сложные системы. “Выживаемость” хи­мических систем обусловлена усложняющимся химическим содержа­нием систем. Согласно второй точке зрения направленность химичес­кой эволюции определяется внутренними ограничениями, вытекающи­ми из свойств химических элементов и их соединений. Не среда со­вершенствует химическое, а химическое совершенствует само себя при сопоставлении со средой (посредством химического отбора наи­более устойчивых систем). Активным фактором отбора оказывается, с этой точки зрения, само химическое, “отбор есть самоотбор “под углом зрения” соответствия среде”[87]. Фактически к этой точке зрения подходил и А.И. Опарин, который подчеркивал способность химичес­кой материи к саморазвитию.

Вторая точка зрения в различных вариантах обосновывается Д. Кеньоном[88] и А П. Руденко. С позиций концепции “биохимического предопределения” Д. Кеньона каждая ступень химической эволюции в основных чертах предопределена свойствами химических соединений предшествующей ступени химической эволюции и не является случай­ной по отношению к последней.

В разработанной А.П. Руденко теории саморазвития открытых каталитических систем[89] объектом химической эволюции рассматрива­ется не молекула, а каталитическая система, включающая взаимо­действующие молекулы, катализаторы и химическую среду Основ­ным показателем развития каталитической системы является абсолют­ная каталитическая активность, рост которой служит основой эволю­ционных изменений каталитической системы, ее усложнения, которое происходит с нарастающей вероятностью.

В конкретном химическом аспекте процесс эволюции химичес­кой материи и возникновение живой материи описан теорией А.И. Опарина, считающейся наиболее вероятной гипотетической теорией происхождения жизни[90]. Согласно этой гипотезе предбиологическая эволюция прошла несколько основных ступеней — органических ве­ществ (начиная с простейших соединений углерода СН, CN, СО) — высокомолекулярных полимеров (прежде всего первичных белков и простейших нуклеиновых кислот) — индивидуальных многомолеку­лярных систем, в результате направленной эволюции которых возни­кали первичные примитивные организмы.

В процессе химической эволюции обнаруживается глубинная, внутренняя логика развития, которая скрыта под частностями и “дета­лями” химического процесса и может быть выявлена только совмест­ными усилиями теоретической химии и философской науки. Как уже отмечалось, способом химического существования и развития являет­ся прямой субстратный синтез. Его основным внутренним противоре­чием является противоречие между субстратным синтезом как целост­ным процессом и включенным в него процессом химической диссоци­ации, или распада.

Диалектический “смысл” субстратного синтеза заключается в том, что химические вещества по отдельности не обладают достаточ­ным для саморазвития содержанием и поэтому химическая эволюция может осуществляться только посредством синтеза этих веществ. Преобладание, или абсолютность, химического синтеза ярко выражено уже на исходном уровне химической эволюции — в химических эле­ментах, основной тенденцией которых является тенденция к синтезу, а не распаду, что предопределено уже физической структурой элемен­тов — стабильностью атомного ядра и способностью электронных оболочек к электромагнитным взаимодействиям. Выражаясь гегелевс­ким языком, химические элементы и их соединения “определены к синтезу”.

Однако “паритетность” химических синтезов является относи­тельной, ибо химические элементы неравноценны по своему химичес­кому содержанию и, следовательно, эволюционному потенциалу. По­скольку наиболее богатым химическим элементом является углерод, с ним связано магистральное направление химической эволюции. Ато­мы углерода образуют так называемую полипептидную связь, после­довательность сотен тысяч атомов углерода, к которой могут присо­единяться любые другие химические атомы и их группы. Химическая эволюция приводит к появлению такого химического субстрата, кото­рый получает все более богатое химическое содержание и становится основой химической эволюции, приобретает автономность и устойчи­вость Субстратный синтез теряет при этом свой прежний “паритет­ный” характер, постепенно исчерпывает себя, а развивающийся хими­ческий субстрат становится все более способным к самостоятельной эволюции, к саморазвитию. Важнейшим свойством такого субстрата оказывается самосохранение, которое осуществляется благодаря тому, что химическая диссоциация превращается в средство поддержания синтеза, поддержания целостности автономного субстрата. Когда хи­мический процесс оказывается таким образом “замкнутым на самого себя”, т.е. становится средством поддержания целостности материаль­ной системы, химический субстрат превращается в живую материю, а химический процесс становится жизненным процессом. По глубокому замечанию Ф. Энгельса, жизнь — это самосохраняющийся химичес­ кий процесс Жизнь, таким образом, является закономерным и необхо­димым результатом химической эволюции природы.

В химической эволюции обнаруживается одна из важнейших закономерностей развития — аккумуляция содержания низших ступе­ней в высших. Химическая эволюция представляет собой не простую смену одного состояния другим, а накопление, синтез основных резу­льтатов развития в последующих ступенях, в результате чего возника­ет материальный субстрат, обладающий наибольшим многообразием самых различных и даже противоположных свойств. Так, белки, один из важнейших компонентов живой материи, обладают кислотными и основными, гидрофильными и гидрофобными свойствами, обнаружи­вают все основные типы реакций. В нуклеиновых кислотах — втором важнейшем компоненте живой материи — благодаря их особой струк­туре происходит накопление информационного содержания в сжатой, кодированной форме.

Возникновение жизни обусловлено прежде всего магистраль­ным направлением химической эволюции, где химическая форма ма­терии выступает в своем оптимальном, или достаточно полном, соде­ржании или многообразии. Учитывая это обстоятельство, большинс­тво крупнейших химиков мира считают, что жизнь не может возни­кнуть на какой-либо иной, кроме углеродной, основе, например, на ба­зе кремния или азота, которые обладают несравненно меньшим, чем углерод, многообразием химических связей и, следовательно, мень­шим потенциалом развития. “Все данные физико-химических исследо­ваний, — пишет А.И. Опарин, — говорят нам о том, что иных форм соединений, ведущих к развитию жизни, не может быть”[91]. По мнению В.Г. Фесенкова, “во Вселенной органическая жизнь, если она вообще существует, может быть построена только на основе углеводородных соединений”[92].

Дата добавления: 2018-10-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 174 | Нарушение авторских прав

Лучшие изречения:

Начинать всегда стоит с того, что сеет сомнения. © Борис Стругацкий
==> читать все изречения...

1791 - | 1606 -