Философия химии — раздел философии, изучающий фундаментальные понятия, проблемы развития и методологию химии как части науки. Философия химии выявляет особенности становления и организации химического знания как подсистемы естествознания. Центральной прагматической областью философии химии является методология химии – учение о познавательных методах химии в их единстве с методами смежных естественных наук и общенаучными методами в целом.
Специфика философии химии Специфика философии химии определяется тем, что химия располагается в центре фундаментальных наук – с одной стороны она граничит с физикой, причём теоретические основы химии традиционно воспринимаются как раздел физики, а с другой – с биологией и геологиейКурашов В. И. История и философия химии. 2-е изд. Испр .– М.: КДУ, 2019. – С. 68–69.. Вместе с этим химия включена как важная составляющая в такие интегративные области знания, как технология, медицина и экология.
Развитие химии после периода алхимии происходило в процессах активного взаимодействия естественных наук. Поэтому философия химии в значительной степени занимается изучением историко-логических процессов взаимодействия наук, а философское осмысление химии неразрывно связано с исследованиями истории химии. Философский анализ развития химического знания и эволюции фундаментальных понятий химии играет важную роль в философии химии. В этом анализе важную роль сыграл выдающийся русский химик и философ В. И. Кузнецов, который создал и развил теорию концептуальных систем развития химии. Исследованием процессов взаимодействия химии с другими естественно-научными дисциплинами активно занимается современный российский химик и философ В. И. Курашов.
Осмысление химии как самостоятельной дисциплины Одной из важнейших задач философии химии является выявление того специфического инварианта, который выделяет химию в системе других наук в ходе всей ее истории и определяет пограничные области с другими науками. Само определение понятия химии является воспроизводящейся на каждом этапе развития химии, химической технологии и естествознания философско-методологической проблемой.
Так, в соответствии с одним из современных определений: «Химия – это наука о материальных естественных и искусственных объектах атомно-молекулярного и супрамолекулярного уровня организации, изучающая их структуру и качественные превращения в исследованиях явлений как на макроскопическом уровне, так и на уровне размерных эффектов и специфических механизмов наноуровня. Объекты химии сами по себе относятся к неживой природе, хотя некоторые из них – биомолекулы – являются неотъемлемыми составляющими живых организмов»Курашов В. И. История и философия химии. 2-е изд. Испр .– М.: КДУ, 2019. С.48.
Направления исследований в области философии химии Выделяют следующие направления химии и смежных областей естествознания, входящие в область философского анализа химии в её истории и актуальном состоянииКурашов В. И. История и философия химии. 2-е изд. Испр .– М.: КДУ, 2019. С.49–50:
Учение об элементах. Развитие этого направления включает в себя развивавшееся в античной философии учение о первоосновах мироздания – элементах, или стихиях; в средневековой философии – алхимию и иатрохимию; в философии нового времени – химию Роберта Бойля, теорию флогистона и кислородную теорию; на рубеже нового и новейшего времени – периодическую систему Менделеева и изотопы; на современном этапе – сложную структуру атома и квантовую механику). Учения о химическом строении в неорганической и органической химии: идеи Берцелиуса, Деви, Лорана, Либиха, Кольбе, Жерара, Кекуле, Купера, Бутлерова, Курнакова, создателей квантовой химии). Принципы химической кинетики: история понятия о времени в химии, химическая кинетика и термодинамика, учение о самоорганизации и неравновесная термодинамика; проблемы химической эволюции; особенности пространственно-временных параметров химических систем (соотношение между понятием интервала в физических системах и понятием темпоральности в отношении к живым организмам). Принципы химической термодинамики: проблема макро- и микроскопичности; равновесность и неравновесность; линейность и нелинейность. Единство концептуального аппарата теоретической химии: принципы электронного строения молекулярных систем в их единстве с классическими теориями химического строения, учение о реакционной способности химических соединений и идеи кинетики химических реакций, учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных систем, концепция единства всех химических явлений. Концептуальный аппарат практической химии: принципы химического эксперимента (химический анализ и химический синтез), принципы и методы химической технологии; взаимодействие практической и теоретической химии как фактор развития химии в целом. Учение о биополимерах и системах на их основе как промежуточной формы между миром химизма и миром живых организмов. Структурная химия систем с нековалентными связями (супрамолекулярная химия). Принципы управления строением и свойствами химических систем на наноуровне' (теоретический и практический аппарат нанохимии).
Поскольку технология в целом и химическая технология в частности представляют значительную часть картины мира и основу современного мировоззрения, химическая технология также относится к предмету философских вопросов химии. Центральная область философского осмысления современной химической технологии – это системный анализ интегративных областей, где сходятся технологические идеи и разработки с комплексов всех естественнонаучных знаний вместе с информационными технологиями.
В исследованиях в сфере проблем методологии и организации науки все чаще говорится о целесообразности структурирования научных дисциплин не по предмету и методам, а по актуальным проблемам. Один из вариантов организации химических исследований по проблемам предложил в конце XX века А. Л. Бучаченко: «Иерархия общих проблем химии может быть представлена в следующем виде: искусство химического синтеза; химическая структура и функции; управление химическим процессом; химическое материаловедение; химическая технология; химическая энергетика; химическая аналитика и диагностика; химия жизни»Бучаченко А. Л. Химия на рубеже веков: свершения и прогнозы // Успехи химии. – 1999. – Т. 68, №2. – С. 99–100.
Философия химии на современном этапе В последней четверти XX в. произошло удвоение предметной области химии. В этот период сформировались принципиально новые объекты и направления их исследований, которые стали предметом новых естественно-научных и технологических дисциплин – супрамолекулярной химии и нанохимииКурашов В. И. Супрамолекулярная и нанохимия: философско-методологический анализ // Философия науки и техники, 2018. – Т.23. – С.79–87..
Зарождение нанонауки в конце XX в. с историко-методологической точки зрения схоже с событием зарождения квантовой механики в начале XX в. – так же, как микроразмерные объекты и процессы не удалось описать на языке классической физики, так и язык классической химии оказался недостаточным для описания нанообъектов.
В конце XX – начале XXI вв. наступил новый этап взаимосвязи химии и механики в области создания молекулярных машин – реально работающих механических устройств, компонентами которых стали отдельные молекулы. Проводятся исследования и разработки в области создания самособирающихся молекулярных машин. Такого рода системы принципиально изменили наше знание в области взаимосвязей естествознания, технологии и техники на микроуровне познания вещества и технологических применений результатов такого познания, что раскрыло новую область философии химии и в целом философии естествознанияКурашов В. И. От механицизма к молекулярным машинам: революционные этапы трехвековой истории взаимодействия химии и физики // Восьмой Российский Философский Конгресс – «Философия в полицентричном мире». Секция (II). Сборник научных статьей – М.: РФО – ИФРАН – МГУ. Издательство «Логос», ООО «Новые печатные технологии» (Москва), 2020. – С. 2095-2097; Курашов В. И. Познание природы во взаимодействии научных знаний – М.: «КДУ», «Университетская книга». – 2021. – С. 252-253
Развитие естествознания и технологии в направлении работы с микроразмерными объектами открыло новые горизонты для разнообразных направлений историко-научных и философско-методологических исследований в сферах конвергенции наук и технологий, функционирования общенаучных принципов соответствия и дополнительности, а также мультифакторных НБИК-процессов конвергенции и системного подхода в целом.
Стал актуальным анализ новых форм конвергенции научно-технического знания, в частности единства фундаментальных и прикладных знаний, периодической обратимости и дополнительности знаний о естественном и искусственном вещественных мирах, а также в сфере молекулярной информатики.
Актуально изучение взаимодействия новых классов материальных объектов естественного и искусственного миров, включая взаимосвязь и взаимодействие научно-технического и философско-методологического знаний в этой области. Поскольку НБИК-конвергенция находится в фазе экспоненциального роста, необходимо налаживать более тесное и активное сотрудничество философов и методологов науки с представителями естествознания.
Философские проблемы взаимосвязи химии и физики Значительной проблемой философии химии является тенденция редукции химии к физике. Её возникновение является следствием как абсолютизации идей классической механики Ньютона со времени ее создания до конца XIX века, так и развитием идей квантовой механики и, на ее основе, квантовой химии с начала XX века и до настоящего времени.
Укоренение редукционистских взглядов на сущность химии в советской философской науке было связано также с тем, что один из основателей марксизма, Фридрих Энгельс, в своем капитальном труде «Диалектика природы» назвал химию «физикой атомов»: «Называя физику механикой молекул, химию – физикой атомов и далее биологию – химией белков, я желаю этим выразить переход одной из этих наук в другую, – следовательно, как существующую между ними связь, непрерывность, так и различие, дискретность обеих»Энгельс Ф. Диалектика природы. – Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 20, с. 567. Хотя позиция Энгельса сама по себе не была редукционистской, а его идеи, изложенные в «Диалектике природы», получили подробное и полное освещение в трудах советских философов (прежде всего, Б. М. Кедрова), тем не менее в СССР исследования по философии химии получили тесную связь с представлениями о формах движения материи (Б. М. Кедров, В. И. Кузнецов, В. С. Вязовкин).
Таким подходам противостоят представления о несводимости (нередуцируемости) химии к физике. Химические явления, вследствие своей сложности, не сводятся к физическим, а язык химии не может быть механически заменён языком физики без потери наблюдений, понятий и связейКурашов В. И. История и философия химии. 2-е изд. Испр .– М.: КДУ, 2019. – С.165-198].
Квантовая механика фактически сводит проблемы химии к задачам прикладной математики. Эту ситуацию Г. М. Шваб назвал «теоретико-познавательным кризисом химии». По этому поводу П. М. Зоркий писал: «Вещество для физика — чаще всего только арена, на которой происходит интересующее его действие; он обратится к разным веществам, лишь если наблюдаемое явление протекает в них совершенно по-разному, если требуется создание различных моделей процесса. Химика же интересует именно вещество и, что особенно важно, ряды веществ. Что произойдет со свойством (реакционной способностью, температурой плавления, электропроводностью и т. п.) при замене атома водорода на метил, этил, пропил и т. д. или на калий, рубидий, цезий? — вот вопрос, который всегда важен для химика и обычно не возникает при физическом подходе»П. М. Зоркий. Определение химии URL: http://www.chem.msu.su/rus/teaching/papers/zorkii/part2.html .