Filosofie chemie je obor filozofie , který studuje základní pojmy, problémy rozvoje a metodologii chemie jako součást vědy. Filozofie chemie odhaluje rysy utváření a organizace chemických znalostí jako subsystému přírodních věd. Ústřední pragmatickou oblastí filozofie chemie je metodologie chemie - nauka o kognitivních metodách chemie v jejich jednotě s metodami příbuzných přírodních věd a obecnými vědeckými metodami obecně.
Specifičnost filozofie chemie je dána tím, že se chemie nachází v centru základních věd - jednak hraničí s fyzikou a teoretické základy chemie jsou tradičně vnímány jako odvětví fyziky, jednak druhý, s biologií a geologií [1] . Spolu s tím je chemie zahrnuta jako důležitá součást v takových integrujících oblastech znalostí, jako je technologie , medicína a ekologie .
Rozvoj chemie po období alchymie probíhal v procesech aktivní interakce přírodních věd. Filosofie chemie se proto z velké části zabývá studiem historických a logických procesů interakce věd a filozofické chápání chemie je nerozlučně spjato se studiem dějin chemie. Filosofická analýza vývoje chemických znalostí a evoluce základních pojmů chemie hraje důležitou roli ve filozofii chemie. Důležitou roli v této analýze sehrál vynikající ruský chemik a filozof V. I. Kuzněcov , který vytvořil a rozvinul teorii konceptuálních systémů pro rozvoj chemie. Moderní ruský chemik a filozof V. I. Kurashov se aktivně věnuje studiu procesů interakce chemie s dalšími přírodovědnými disciplínami .
Jedním z nejdůležitějších úkolů filozofie chemie je identifikovat onen specifický invariant, který odlišuje chemii v systému ostatních věd v celé její historii a vymezuje hraniční oblasti s jinými vědami. Samotná definice pojmu chemie je filozofický a metodologický problém, který se reprodukuje v každé fázi vývoje chemie, chemické technologie a přírodních věd.
Takže v souladu s jednou z moderních definic: „Chemie je věda o hmotných přírodních a umělých objektech atomově-molekulární a nadmolekulární úrovně organizace, která studuje jejich strukturu a kvalitativní proměny při studiu jevů jak na makroskopické úrovni, tak na úrovni na úrovni efektů velikosti a specifických mechanismů na nanoúrovni. Předměty chemie samy o sobě patří do neživé přírody, i když některé z nich – biomolekuly – jsou nedílnou součástí živých organismů“ [2] .
Rozlišují se následující oblasti chemie a příbuzné oblasti přírodních věd, které jsou zahrnuty do oblasti filozofického rozboru chemie v její historii a současném stavu [3] :
Protože technika obecně a chemická technologie zvláště představují významnou část obrazu světa a základ moderního světonázoru, patří chemická technologie také k předmětu filozofických otázek chemie. Ústřední oblastí filozofického chápání moderní chemické technologie je systematická analýza integrativních oblastí, kde se sbíhají technologické myšlenky a vývoj z komplexů všech přírodních věd spolu s informačními technologiemi.
Ve výzkumu v oblasti problémů metodologie a organizace vědy se stále častěji hovoří o účelnosti strukturovat vědní disciplíny nikoli podle předmětu a metod, ale podle aktuálních problémů. Jednu z možností organizace chemického výzkumu problémů navrhl na konci 20. století A. L. Buchachenko : „Hierarchii obecných problémů chemie lze znázornit v následující podobě: umění chemické syntézy; chemická struktura a funkce; kontrola chemických procesů; věda o chemických materiálech; chemická technologie; chemická energie; chemická analýza a diagnostika; chemie života“ [4] .
V poslední čtvrtině XX století. došlo ke zdvojnásobení předmětu chemie. V tomto období se formovaly zásadně nové objekty a směry jejich výzkumu, které se staly předmětem nových přírodovědných a technologických disciplín - supramolekulární chemie a nanochemie [5] .
Zrod nanovědy na konci 20. století. z historického a metodologického hlediska je to obdoba události zrodu kvantové mechaniky na počátku 20. století. - stejně jako mikrodimenzionální objekty a procesy nebylo možné popsat jazykem klasické fyziky, tak se jazyk klasické chemie ukázal jako nedostatečný pro popis nanoobjektů.
Na konci XX - začátku XXI století. začala nová etapa ve vztahu chemie a mechaniky v oblasti vytváření molekulárních strojů - skutečně fungujících mechanických zařízení, jejichž součástí jsou jednotlivé molekuly. Výzkum a vývoj probíhá v oblasti vytváření samouspořádacích molekulárních strojů. Takové systémy zásadně změnily naše znalosti v oblasti propojení přírodních věd, techniky a techniky na mikroúrovni poznání hmoty a technologických aplikací výsledků těchto poznatků, čímž se otevřela nová oblast filozofie chemie a obecně filozofie přírodních věd [6]
Rozvoj přírodních věd a techniky ve směru práce s objekty mikrovelikosti otevřel nové obzory pro různé oblasti historického, vědeckého a filozofického a metodologického bádání v oblastech sbližování věd a technologií, fungování obecných vědeckých principů. korespondence a komplementarity, stejně jako multifaktoriální konvergenční procesy NBIC a systematický přístup jako celek.
Analýza nových forem konvergence vědeckých a technických poznatků, zejména jednoty základních a aplikovaných poznatků, periodická vratnost a komplementarita poznatků o přírodním a umělém hmotném světě, stejně jako v oblasti molekulární informatiky, se stala relevantní.
Je důležité studovat interakci nových tříd hmotných objektů přírodního a umělého světa, včetně vztahu a interakce vědeckých, technických a filozofických a metodologických poznatků v této oblasti. Vzhledem k tomu, že konvergence NBIC je ve fázi exponenciálního růstu, je nutné navázat užší a aktivnější spolupráci mezi filozofy a metodiky vědy a představiteli přírodních věd.
Významným problémem filozofie chemie je tendence redukovat chemii na fyziku. Její vznik je důsledkem jak absolutizace myšlenek Newtonovy klasické mechaniky od doby jejího vzniku do konce 19. století, tak rozvoje myšlenek kvantové mechaniky a na ní založené kvantové chemie od počátku 20. století do současnosti.
K zakořenění redukcionistických názorů na podstatu chemie v sovětské filozofické vědě přispělo také to, že jeden ze zakladatelů marxismu Friedrich Engels ve svém zásadním díle „The Dialectics of Nature“ nazval chemii „fyzikou atomů“: „Nazývám-li fyziku mechanikou molekul, chemií – fyzikou atomů a dále biologií – chemií bílkovin, chci tím vyjádřit přechod jedné z těchto věd v jinou, – tedy jak spojení existující mezi nimi, kontinuita a rozdíl, diskrétnost obou“ [7] . Ačkoli Engelsovo stanovisko nebylo samo o sobě redukcionistické a jeho myšlenky, vyjádřené v „Dialektice přírody“, byly podrobně a kompletně pokryty v dílech sovětských filozofů (především B. M. Kedrova ), nicméně v SSSR probíhal výzkum filozofie. chemie získala úzké spojení s představami o formách pohybu hmoty (B. M. Kedrov, V. I. Kuzněcov, V. S. Vjazovkin ).
Proti takovým přístupům stojí představy o neredukovatelnosti (neredukovatelnosti) chemie na fyziku. Chemické jevy pro svou složitost nelze redukovat na fyzikální a jazyk chemie nelze mechanicky nahradit jazykem fyziky bez ztráty postřehů, pojmů a souvislostí [8]
Kvantová mechanika ve skutečnosti redukuje problémy chemie na problémy aplikované matematiky. G. M. Schwab nazval tuto situaci „epistemologickou krizí chemie“. P. M. Zorky při této příležitosti napsal: „Hmota je pro fyzika nejčastěji jen arénou, ve které se odehrává akce, která ho zajímá; k různým látkám se obrátí pouze tehdy, pokud v nich pozorovaný jev probíhá zcela odlišnými způsoby, je-li vyžadováno vytvoření různých modelů procesu. Chemik se naopak zajímá o látku a co je zvláště důležité, o řadu látek. Co se stane s vlastností (reaktivita, teplota tání, elektrická vodivost atd.), když je atom vodíku nahrazen methylem, ethylem, propylem atd. nebo draslíkem, rubidiem, cesiem? - to je otázka, která je pro chemika vždy důležitá a ve fyzikálním přístupu většinou nevzniká“ [9] .
„Nezávislost chemie je založena na skutečnosti, že používá autonomní modely, i když jsou do té či oné míry v souladu se základními fyzikálními zákony, ale striktně z nich nevyplývají. Složitost situace je umocněna tím, že v moderní chemii koexistují různé, vzájemně slabě konzistentní a někdy i přímo protichůdné modely a představy“ [10] .
Jazykem filozofie lze tuto situaci vyjádřit takto: v chemii se objevují nové formy kauzality, které se nacházejí v průběhu chemických přeměn, které se neomezují pouze na dynamické a statické fyzikální zákony. Tyto formy kauzality se projevují na úrovni chemických přeměn. Například v chemii je možné katalytické řízení reakcí schopné urychlit nebo zpomalit proces bez narušení rovnovážné polohy [11] .
Třídy přírodních objektů, které tvoří hraniční předmětovou oblast chemie a biologie, jsou proteiny (včetně enzymů ) a nukleové kyseliny ( DNA a RNA ), které mají vlastnosti uchovávání a přenášení informací.
Relevantnost filozofického studia vztahu chemie a biologie je dána stupněm rozvoje takových hraničních oblastí vědy a techniky, jako je vztah a interakce molekulární a organizmové úrovně volně žijících živočichů, technologické a etické otázky genetického inženýrství, vztahy mezi chemií a biochemie, molekulární biologie a biochemie. biomedicínské problémy farmakologie, gerontologie a transplantologie. Práce o problému vzniku prvních živých organismů nebo chemické evoluci (prebiologické nebo molekulární) představují velkou rozmanitost. Přitom „ve všech známých přístupech se ukazují jen různé příznivé příležitosti, ruší se zákazy, ale cesty prebiologické evoluce nejsou podloženy svou nezbytností, přirozeným historickým předurčením“ [12] .
Nedostatek možnosti matematizace chemie dovolil Kantovi v 18. století upřít chemii právo být považován za vědu v Metafyzických principech přírodní vědy [13] . Již na konci 19. století Mendělejev zafixoval nezcizitelnou potřebu chemie pro matematický aparát: chemie, jak napsal, „je přírodní věda, která popisuje homogenní tělesa, studuje ty dílčí jevy, při nichž tato tělesa procházejí přeměnami v nová homogenní tělesa. těles a jako exaktní věda je to při studiu těles a jevů, snaží se ve všech případech aplikovat míru a váhu na všechna tělesa a jevy. naučit se přesné numerické zákony. řídí rozmanitost předmětů, které studuje“ [14] .
Matematizace kvantově mechanických znalostí začala ve 20. letech 20. století, čímž se vytvořily předpoklady pro matematizaci chemie zavedením kvantově mechanických pojmů do ní.
V současné době se v chemické kinetice, která ve svém matematickém aparátu operuje s nezávislou proměnnou - časem, prosazují takové úseky matematických znalostí jako diferenciální a integrální počet, lineární algebra, teorie grafů, matematická statistika a teorie pravděpodobnosti, numerické metody aplikované matematiky s využitím výpočetní techniky. [15] .
Ještě širší uplatnění nachází matematický aparát v oblasti chemické technologie. Pro tvorbu matematických modelů se zde využívají diferenciální rovnice, matice a grafy, metody lineární algebry, numerické metody aplikované matematiky, systémové analýzy atd. [16] .
Při tom všem zůstává propojení chemie a matematiky jednostranné: „Na rozdíl od vzájemně výhodné interakce chemie a fyziky nepřispěla chemie přímo ani nepřímo k utváření nových oborů matematiky“ [17]
Dá se říci, že vzhledem k tomu, že se využití matematiky v přírodních vědách neuplatňuje pouze v přírodě, ale také umožňuje dospět k určitým světonázorovým závěrům, historie vztahu matematiky a chemie obohacuje předmět, ve kterém existuje filozofické chápání jednoty přírodních věd a jednoty světového řádu.
Nejpozoruhodnějším příspěvkem k filozofii chemie v SSSR a Ruské federaci byl: