Химия как трансдисциплинарная наука

В предыдущих параграфах приходилось ссылаться на физическую, математическую, компьютерную химию. Но есть еще и химическая физика, и техническая и биологическая химия. Как видим, для химии, равно как и для любой современной науки, характерен широкий спектр междисциплинарных связей. В 1969 г. известный психолог Жан Пиаже высказал мысль, что быстрыми темпами нарастающие междисциплинарные исследования привели, в конечном счете, к новому качеству.

В этой связи в последние годы стал все чаще обсуждаться феномен трансдисциплинарности, или мультидисциплинарности. Имеется в виду, что каждая теория является звеном тотальной сетевой структуры концепций. Она относительно самостоятельна, но вместе с тем взаимосвязана со всеми другими теориями. На первом всемирном конгрессе по трансдисциплинарности (Португалия, 2−6 ноября 1994 г.) в 15 статьях были закреплены основные идеи нового движения^[1].

Разумеется, его инициаторы (Л. де Фрейтас, Е. Морин и Б. Николеску) столкнулись с немалыми трудностями. Идея о взаимообусловленности всех теорий лишь на первый взгляд кажется чуть ли не очевидной, при ближайшем же рассмотрении выявляется многочисленные проблемные аспекты. О них свидетельствуют и содержание статей принятой на конгрессе хартии. Четвертая статья хартии начинается с утверждения, что «краеугольным камнем трансдисциплинарности является семантическое и практическое объединение смыслов различных дисциплин». Но что именно представляет собой это объединение, не разъясняется. Особенно это касается вопроса об унификации дисциплин. В какой степени они сохраняют свою самостоятельность? Лидеры трансдисциплинарного движения любят подчеркивать, что они поддерживают равноправие всех субкультур. Но распространяется ли это равноправие на все теории? Неужели следует отказаться от принципа актуальности зрелого научного знания? Впрочем, при всех трудностях трансдисциплинарного подхода очевидно, что статус определения любой современной научной дисциплины, в том числе химии, предполагает учет его особенностей. Принимая это во внимание обратимся, прежде всего, к определению самой природы междисциплинарных связей. По мнению автора, в освещении природы междисциплинарных связей можно выделить несколько подходов, в частности, универсалистский, редукционистский, преформистский и символический.

Согласно универсалистскому подходу, существуют универсальные науки, которые имеют дело с законами, являющимися общими для всех научных теорий. От гениев античности, в частности Платона и Аристотеля, исходила идея, что такой универсальной наукой является философия. Показательно, что основатели соответственно физики и химии Ньютон и Дальтон выступали от имени философии. Эту традицию благодаря О. Конту нарушили позитивисты. Тем не менее, универсалистский подход то и дело воспроизводится заново. В качестве универсальной науки теперь все чаще называют математику, логику и информатику.

Редукционистский подход состоит в сведении всех наук к одной. Можно вспомнить в этой связи, например, о физикализме неопозитивистов, экономизме марксистов, панматематизме, логицизме. Поражает «смелость» редукционистов, вопреки наличию специфических наук утверждающих, что они могут быть сведены к одной их составляющей. Никто из редукционистов не добился успеха в осуществлении программы редукционизма, но, несмотря даже на это обстоятельство, их не покидает оптимизм. Карфаген должен быть разрушен: трансдисциплинарная сеть наук должна быть сведена к одной науке либо к нескольким дисциплинам. Например, все естествознание, в том числе и химию, редукционисты стремятся свести к физике.

Но, пожалуй, самым распространенным среди современных ученых является преформистский подход, согласно которому одни науки «сидят» внутри других, то есть являются их образующими факторами. Особенно часто в этой связи вспоминают математику. Когда Леонардо да Винчи и Галилей утверждали, что природа написана языком математики, то они как раз и выступали от имени эпистемологического преформиза. Ньютон совершенно искренне утверждал, что истинное физическое пространство и время является математическим.

Неужели действительно истинное физическое является математическим? Возможно, в каждую из наук инкорпорированы все дисциплины? Аргументация на этот счет может быть, например, такой. Химия не в состоянии обойтись без языка, следовательно, внутри нее сидит наука о языке, лингвистика. Химия не может обойтись без компьютерных технологий, значит, внутри нее затаилась наука о них, информатика. Химия не в состоянии обойтись также без биологии, техники, экономики, вообще всех научных дисциплин, следовательно, они все находятся в ее чреве. На сегодняшний день наиболее распространенным является математический преформизм, но за последние два — три десятка лет он существенно потеснен информационным преформизмом.

На наш взгляд, в трактовке природы междисциплинарных связей наиболее адекватным является символический подход. Согласно этому подходу каждая научная теория внутренне однородна в том смысле, что она состоит лишь из своих собственных концептов. Так, в химии нет математики, физики и информатики. Междисциплинарность же реализуется за счет знаковой (символической) связи теорий.

Рассмотрим две теории, Та и Тb. Междисциплинарные связи между ними реализуются двояко: либо Та выступает символом Тb, либо, наоборот, Тb рассматривается в качестве знака Та. Инициатива, разумеется, исходит от исследователя, обладающего вполне определенной мотивацией. Химик заинтересован в химии, а не в математике, поэтому он математические концепты рассматривает как знаки химических понятий. В отличие от него математик при обращении к концептам химии станет их считать символами (знаками) математических концептов.

Всегда необходимо различать вектор символизации, используемый исследователями. Приведем на этот счет короткие примеры.

Есть физическая химия и химическая физика. Курсивом выделен тип наук. Физическая химия — это химия, а химическая физика — это физика. Другой пример. Математическая физика — это математическая дисциплина. И это несмотря на то, что термин составлен так, якобы речь идет о физике. Согласно номенклатуре научных специальностей, принятой ВАКом, математическая физика отнесена к математическим дисциплинам, и это правильно. Но любая физическая теория может быть названа по праву математической физикой постольку, поскольку она, как часто выражаются, использует язык математики. При этом, впрочем, никак не объясняется, что означает это использование. Таким образом, по мнению автора, при анализе междисциплинарных связей всегда следует различать теорию-оригинал и теорию-символ. Есть биологическая химия и химическая биология, биологическая физика и физическая биология и т. д.

Просмотрев многочисленные энциклопедии по различным наукам, автор обнаружил, что, как правило, при описании междисциплинарных связей используется ссылка на изучение в их рамках проблем, лежащих на стыке наук. Но у различных наук нет никакого стыка, единственное, что их объединяет, это междисциплинарные связи. Считать по-другому значит полагать, что между науками расположены качественно своеобразные дисциплины, то есть, например, физическая химия — это и не химия, и не физика, а нечто третье. Но в таком случае между химией и физической химией тоже что-то расположено, и т. д. Налицо явный уход в дурную бесконечность, никак не соответствующий статусу современных наук.

Поскольку автор в истолковании природы междисциплинарных связей предпочел символический подход трем другим, то необходимо именно с его позиций объяснить их несостоятельность. Как это часто бывает в научной критике, рассеять необходимо то, что считается несомненным. Например, считается очевидным, что в химии используется язык математики. Отметим сразу же решающий момент аргументации автора. Статус той или иной науки определяется ее концептами, среди которых наипростейшими являются переменные, а более сложными — законы и принципы. Для целей проводимого анализа достаточно обратиться к понятиям или же терминам (термины являются языковыми коррелятами понятий как ментальных образований).

Рассмотрим уравнение, описывающее первое начало термодинамики:

(11.4).

где Q — теплота; - изменение внутренней энергии; W — работа.

Оно может рассматриваться и физиком, и химиком, и теоретиком двигателей внутреннего сгорания и, наконец, математиком, который распознает в нем линейное уравнение. Но каждый из специалистов рассматривает записанное уравнение в соответствии с теми концептами, которые входят в состав его науки.

Физик может иметь дело с термодинамическими концепциями, техника интересует коэффициент полезного действия двигателя, следовательно, он рассматривает Q, ?U и W не так, как физик. Химика интересуют свойства химических элементов, ход и результаты химических реакций, все три концепта являются для него химическими терминами. Математика указанные концепты вообще не интересуют, он не обязан знать природу, например, внутренней энергии. Он видит связь трех математических переменных, только и всего.

Как видим, представители неодинаковых наук руководствуются принципиально различными концептами. Эти концепты различны, ибо входят в состав отличающихся друг от друга концептуальных систем. Соотношение имеет смысл не иначе, как в составе определенной концепции А, а концепции эти отличны друг от друга. Таков первый результат анализа. В соответствии с ним можно привести четыре записи уравнения первого начала термодинамики, в которых символьные значки обозначают некоторые науки (х — химия, ф — физика, т — техническая наука, м — математика):

(11.5).

(11.6).

(11.7).

(11.8).

Согласно штампам повседневного мнения, с Аф, ?x, и ?т можно проделать две операции. Во-первых, можно, отбросив у Аф физическое, у Ах — химическое, у Аг — техническое, получить нечто общее для всех троих, а именно А0. Указанная операция абстрагирования якобы приводит к обнаружению так называемых общих законов. Но если лишить Аф его физического содержания, то от него не останется ровным счетом ничего. Следовательно, А0 — это концептуальная химера, не более того. Несостоятелен также и тезис о возможности редуцирования, например Ах и ?? к Аф, ибо в таком случае неизбежно была бы потеряна специфика как Ах, так и Ат. Физики не имеют дело с реактивной способностью веществ или же с коэффициентами полезного действия.

Специального обсуждения заслуживает вопрос о, как выражался физик Е. Вигнер, «непостижимой эффективности математики». На этот раз необходимо определиться с природой математики. Неоднократно утверждалось, что математика имеет дело с абстрактными структурами, то есть структурами, получаемыми за счет операции абстрагирования. Однако вопреки широко распространенному мнению конституирование математики было связано не с операцией абстрагирования от физических и химических реалий, а с разделением труда. Формализованные языки могут изучаться в рамках субнаук, например, физики и химии. Но значительно эффективнее реализовывать их потенциал за счет междисциплинарных связей. В современной науке именно так и поступают. Математика является результатом творчества человека. Она «приземляется» на почву таких наук, как химия, физика и экономика, исключительно за счет вменения концептов и операций этих наук концептам и операциям математики. Эффективность математики определяется не ее принадлежностью к самим содержательным наукам, а другими факторами. Обыденному мнению очень трудно освоиться с мыслью, что существуют такие науки, например математика, которые не находятся в одном ряду с содержательными науками, а воспаряют над ними в результате разделения научного труда. Таким образом, математика не инкорпорирована в химию, она не «сидит» в ней. Строго говоря, наука написана языком не математики, а языком физики, геологии, химии, биологии и других естественнонаучных дисциплин. Что же касается языка математики, то он, бесспорно, занимает достойнейшее место среди других научных языков. Математика выделяет некоторые аспекты схожести языков других наук. Но признание этого факта нс должно сопровождаться абсолютизацией ее значимости.

Таким образом, междисциплинарные связи химии, безусловно, обогатили ее содержание. Но оно определяется концептуальным содержанием исключительно самой химии. Когда говорят, например, о квантовой химии, то на первый взгляд кажется, что взяли и просто «приложили» к химии физические концепты. В действительности же содержание квантовой химии определяется ее специфическими химическими, а не физическими, концептами, например, такими, как молекулярные орбитали, спин-спроектированные электронные функции, валентные схемы. Все нехимические концепты в рамках химии рассматриваются исключительно как знаки ее собственных концептов. По отношению к химии все другие науки выступают как ее символическое бытие, знаковое бытие. Трансдисциплинарные связи включают символический момент, именно этот аспект дела, как правило, недопонимается. Разумеется, в случае если трансдисциплинарные связи реализуют не химики, а представители других наук, то в разряд символического бытия переходит сама химия.

Выводы

• 1. Химия — своеобразная отрасль науки, не включающая в себя какие-либо другие отрасли науки, например, математику или физику.
• 2. Язык химии — это ее собственный язык, а не язык математики или физики.
• 3. Химия взаимосвязана со всеми другими отраслями науки.
• 4. Связь химии с другими науками выражается символическими связями: концепты нехимических наук считаются символами химических концептов.

• [1] 1st World Congress of Transdisciplinarity (1994), Preamble. Convento da Arrabida, Portugal, November 2−6 // URL: perso. club-internet.fr/nicol/ciret/english/charten.htm/.