1.6. Спор о дематериализации и реальности в химии

Если на заре химии работа в лаборатории понималась как непосредственный контакт с материей, то теперь она предстает как трансформация знаков. Ласло поэтому сравнивает деятельность химика и лингвиста. Оба имеют дело с определенными языками. Заканчивает он статью следующим выводом. «Таким образом, мы приходим к выводу, что химия является наукой о материи лишь в формальном смысле. Это в значительно большей мере наука ума. Подобно музыке, химия - комбинаторное искусство и наука. Подобно тому, как музыка находится по сторону акустики, химия превосходит материю и является местом обитания интеллекта»14.

Химик, руководствуясь теорией, остается в ее рамках, подлинной реальностью, с которой он имеет дело, оказывается химический язык в качестве системы знаков. Ласло не утверждает, что химическая реальность вообще не существует, но он очень близок к этому выводу. Его позиция является поэтому антиреалистической. Что касается понятия материи, то оно, в конечном счете, полностью оказывается не у дел.

Концепция дематериализации была подвергнута критике Эриком Франсуером15. По его мнению, материальность трехмерных моделей молекул имеет действительное значение. Недопустимо считать химию всего лишь инскрипцией, то есть системой знаков. Реальные молекулы существуют и не совпадают с инскрипциями. Согласно логике Франсуера, определенный класс моделей выступает в роли дескрипций, то есть они представляют сами молекулы. Его линия аргументации состоит в учете уроков использования в стереохимии структурных моделей, руководствуясь которыми ис- следователи ставили определенные эксперименты по измерению, например, пространственных характеристик химических связей. Найденные экспериментальным путем величины параметров могли быть приписаны реальным молекулам. Структурные трехмерные модели молекул, бесспорно, отличаются от реальных молекул. Решающее различие состоит в том, что непосредственно эксперименты проводятся не с моделями, а с молекулами как таковыми.

Иначе говоря, в опыте молекулы воспринимаются иначе, чем их модели, то есть модели молекул и сами молекулы различны в феноменологическом значении, но они одинаковы в логическом плане. Признавая это, нельзя отрицать, что рассматриваемый класс моделей стоит к химической реальности ближе, чем инскрипции. Таким образом, согласно Франсуеру развитие химической теории как раз и позволяет выявить подлинные черты химической реальности. И именно в этой связи трудно переоценить роль моделей, выступающих эффективным средством химического исследования.

По своей философской позиции Франсуер должен быть зачислен в разряд реалистов. Его логика вроде бы довольно убедительна. Но дело в том, что он ограничивается анализом классической химии. Если же принять во внимание материал квантовой химии, то выявляются новые сложности. По крайней мере, очевидно, что невозможно обойтись без учета ее новаций. Именно этому учету посвящена статья польского философа Павла Зеидлера16. Изложим основную линию его аргументации.

Зеидлер считает, что в классической химии со времен Бутлерова и Кекуле некритично использовались так называемые структурные модели, характерной особенностью которых считалась их схожесть с химическими молекулами. Но при этом не учитывалось, что модели имеют теоретический характер. В качестве таковых они не являются копиями молекул, а имеют информативный характер. Необходимо учитывать, что эмпирические системы, включенные в научное исследование, не даны непосредственно. В этой связи Зе- идлер считает необходимым занять антиреалистическую позицию.

Интерпретации, проводимые на основе квантово-механических моделей, являются не семантическими, а инструментально- прагматическими. В своем критическом отношении к научному реализму Зеидлер старается занять умеренную позицию. Теоретические модели представляют эмпирические системы, но не в их структурном, а в динамическом плане. В соответствии со структурными моделями геометрическое устройство молекул является неизменным, жестким. В рамках динамических моделей жесткие структуры неприемлемы. Можно признать, что модели представляют, репрезентируют эмпирические системы, но не в семантическом виде. Проблемы, поднятые в статьях международного журнала по философии химии «Hyle», исключительно актуальны. Имеет смысл обсудить их в систематическом виде.

В любой науке можно выделить три ее уровня: ментальный, языковой и объектный (референциальный). Первые два уровня относятся к области теории. Что касается референтов, которые и образуют объектный уровень науки, то они являются предметом теории. Ментальность (от лат. mens, mentis - разум, ум, интеллект) в отличие от языка выступает не как экзогенная по отношению к отдельному человеку область, а в качестве эндогенной сферы. Интерсубъектные отношения относятся к языку, а не к ментальности. Достаточно часто ментальность отождествляется с психическими явлениями. Такое отождествление приводит к путанице, ибо создается впечатление, что ментальность всецело относится к психологической теории, и только к ней. Но ментальный уровень, как уже отмечалось, присущ любой теории, особенности которой не подвластны психологии. О ментальности выдающихся химиков психологии известно не так уж много. Психология, видимо, в основном имеет дело с некоторыми эквивалентными аспектами многочисленных теорий ментальности.

При характеристике языка акцент обычно делается на его знаковом, семиотическом характере. Это также приводит к путанице, причем двоякого рода. Во-первых, создается впечатление, что единственной наукой о языке является семиотика, что неверно. Язык химии входит именно в ее состав, а не в состав семиотики. Во-вторых, при характеристике языка в качестве знаковой системы недооценивается его относительная самостоятельность. Иначе говоря, язык - это больше, чем знаковая система.

Определенные сложности связаны и с пониманием природы референтов. И в данном случае необходимо соблюдать определенную осторожность, в частности, следует различать референты химической теории, химические факты и химические явления. Факты химической теории - это признаки химических явлений, изучаемые посредством научной теории. Концептуальной системой оценки химических фактов всегда является теория. Химические явления становятся фактами тогда, когда они вовлекаются в область влияния теории. Но их освоение теорией происходит не моментально. Поэтому имеет смысл различать референты от фактов. Референты - это факты, осмысленные посредством теории настолько основательно, что они не противоречат ей. Теория может не согласовываться с фактами, но не с референтами.

Итак, ученый вынужден постоянно осваиваться в гетерогенной области, образуемой ментальностью, языком и референтами. Это возможно сделать не иначе, как совершая переходы между концептами, выявляя существующие между ними связи. Речь идет о своеобразной внутринаучной логике, которая не имеет специального названия. В связи с этим мы предложили выше термин «трансдук- ция». Рассмотренные выше споры все относятся к феномену транс- дукции, изученному до сих пор явно недостаточно.

На сегодняшний день едва ли существует хотя бы одна тщательно разработанная теория трансдукции. Неудивительно, что трансдукция то и дело получает поверхностное и даже наивное истолкование. Немалая часть ученых придерживается теории копирования, приобретшей характер традиции. Согласно этой теории ментальность копирует материю, то есть изучаемые явления, а ее составляющие, ощущения, восприятия, представления, понятия, суждения и умозаключения обозначаются словами. Такая теория не способна выразить все богатство научной теории, в частности, химии.

Что дела обстоят именно таким образом, с особенной отчетливостью выяснилось после ряда исключительно значимых для науки событий. Два из них имели для химии особенно исключительное значение. Это, во-первых, - языковой поворот, осознанный в философии, во-вторых, изобретение квантовой механики.

Языковой поворот в философии, осуществленный по инициативе двух выдающихся философов Л. Витгенштейна и М. Хайдеггера и приобретший столь яркий характер в аналитической философии, в рамках которой в основном и развивается философия науки, нанес по традиционной теории трансдукции удар сокрушительной силы, ибо он был направлен против ментальности. Дело дошло до прямого отрицания ее реальности. Ментальность не могла больше восприниматься как копия материи. Следует также отметить, что языковой поворот был значим для тех наук, в которых феномен языка был представлен в ярком виде, например, для логики и лингвистики. В связи с этим резонно отметить, что в химии исключительная значимость языка была осознана, пожалуй, раньше, чем во многих других науках. Химическая номенклатура энергично развивалась уже в конце XVIII века, особенно А. Лавуазье. Й. Берцелиус ввел в 1814 году знаки химических элементов, а таблица Д. Менделеева вообще смотрится как запись алфавита химии. Если к этому добавить еще указание на уравнения химических реакций, структурные формулы и обилие аналитических выражений, записываемых с помощью функций, а также графы и диаграммы, то становится очевидным, что язык химической науки представляет собой исключительно развитый феномен с яркой спецификой.

Языковой поворот, осуществленный ранее всего в философии, при всей его радикальности первоначально сопрягался с теорией копирования. В философии аналитического философа Л. Витгенштейна, изложенной в его «Логико-философском трактате» (1921) теория рассматривается как картина фактов. Причем сами факты интерпретируются как материальные явления. Но постепенно число сторонников теории копирования стало убывать. Во многом это было обусловлено усилением в философии семиотической и прагматической составляющих.

Интерпретация языка как системы знаков привела к семиотике, которая по определению является наукой о знаках. Отцом научной семиотики по праву считается американец Чарльз Пирс. Но он является основателем не только семиотики, но и прагматизма как фи- лософского движения, в рамках которого на первое место водружается не семантика с ее приверженностью к терминам-описаниям, то есть к дескрипциям, а прагматика с ее акцентом на процессах достижения поставленных целей. Усиление американской философии более всего способствовало облачению языкового поворота в семиотические и прагматические одежды.

В данном месте заслуживают упоминания работы Бруно Латура, французского социолога науки, оказывающие значительное влияние на современную философию науки17 .

С антиреалистических позиций применительно к химии выступает немецкий философ Никос Псаррос18. Он принадлежит к так называемой Эрлангенской школе (П. Лоренцен, П. Яних), защищающих конструктивистские позиции. Эти исследователи стремятся избежать логического круга в определении теории и фактов. Он имеет место, если факты объясняются на основе теории, а теория на основе фактов. Чтобы избежать упомянутого логического круга, вводится представление о донаучных действиях, исходя из которых совершается научная практика. В свете такого представления все химические концепты не описывают реальность, а представляют нормы исследования. Рассматриваемая позиция неоднократно подвергалась критике. В частности, указывалось, что она не позволяет истолковать эффективность научных операций. С реалистических позиций это объясняется соответствием концептов и самой химической реальности. Весьма спорным является также представление о наличии в науке донаучных концептов. Как бы то ни было, без основательной интерпретации самой химической науки в философии химии никак не обойтись. И вот тут мы вновь вынуждены обратиться к урокам квантовой механики.

Многочисленные попытки совместить постулат волновой функции с теорией копирования, как правило, заканчивались конфузом. С одной стороны, физики, а вслед за ними и химики, были убеждены, что именно благодаря указанному постулату они получают знания о реальности. С другой стороны, она, насыщенная вероятностными эффектами, приобрела неуловимый, виртуальный характер. В этой связи возникли многочисленные коллизии, которые были связаны с трудностями понимания трансдукции, имеющей место в квантовых теориях. Причем описываемая ситуация складывалась в физике и химии принципиально по-разному.

Физики были обеспокоены проблемой скрытых параметров элементарных частиц. Длительное время знаменитый парадокс Эйн- штейна-Подольского-Розена, придуманный с целью доказать их существование, оставался не преодоленным. Но экспериментальная проверка так называемых неравенств Д. Белла, а также разработка концепта запутанных состояний, позволила существенно прояснить ситуацию со скрытыми параметрами. Они не существуют, вероятностное описание выражает не недостаток наших сведений о поведении элементарных частиц, а их имманентные черты19 .

Еще один острый вопрос философии физики касается проблемы реальности. Можно ли говорить о природе объектов вне их контакта с макрообстановкой? Разве не существуют электроны, обволакивающие ядро атома? На эти вопросы В.А. Фок, следуя идеям Н. Бора, отвечал вполне определенно: «Пока прибор не выбран и не приведен в действие, существуют только потенциальные возможности, совокупность которых и характеризует состояние объекта» .

Недостаток этого вывода состоит в игнорировании актуальных признаков. Любые возможности чему-то присущи, они непременно сопровождают определенные актуальные состояния. А их нельзя подменять возможностями. Существует ли элементарная частица, покинувшая свой источник, но еще не достигшая измерительного прибора? Разумеется, существует, ибо в противном случае придется придумать что-то несуразное: в момент своего испускания частица исчезла, а затем вновь возродилась при столкновении с прибором.

Современная физика внесла ясность и в вопрос о природе микрообъекта, не взаимодействующего с прибором. Физики различают три состояния квантовой системы: чистое, запутанное и смешанное. Измерение переводит чистое (когерентное) состояние в запутанное (существует корреляция между признаками ранее взаимодействовавших объектов), а затем в смешанное (упомянутая корреляция отсутствует). Измерение выступает как процесс декогеренции, разрушения исходного состояния. Реальность исходного состояния не отрицается. Там, где Бор и Фок пытались обойтись категориями возможности и действительности, современные физики используют в качестве основополагающих концептов представление о чистом, запутанном и смешанном состояниях, а также декогеренции, имеющей место при измерении параметров микрочастицы.

Категории возможности и действительности не позволяли эффективно рассмотреть вопрос о реальности квантово-механических объектов. Современные физики не только не отказываются от признания наличия квантово-механической реальности, но и классифицируют ее определенным образом, выделяя три ее состояния: чистое, запутанное и смешанное. Разумеется, при этом возникает сложный вопрос получения знаний о чистых состояниях. Непосредственно в экспериментах его невозможно заполучить. Ситуация кажется безвыходной, но это лишь первое впечатление. Чистое состояние реконструируется на основе результатов измерений благодаря творческому воображению физика или химика. Измерения свидетельствуют о нем косвенным образом.

Развитые представления позволяют уточнить наши знания об онтологической значимости волновой функции. В соответствии со статистической интерпретацией волновой функции, разработанной М. Борном, эта функция имеет вспомогательное значение, она необходима для расчета результатов измерений. В таком случае она ничего не описывает, то есть начисто лишена онтологической функции. Но этот вывод противоречит наличию чистых состояний, отображением которых как раз и является волновая функция

Как уже отмечалось, в химии сложилась специфическая проблемная ситуация. На первый план выходит вопрос о соотношении макро- и микропроцессов, а также о концептуальной значимости аппроксимаций. При решении уравнения Шредингера, описывающего поведение системы, состоящей из трех и большего числа частиц, возникают значительные трудности, которые преодолеваются посредством приближений, например, Борна-Оппенгеймера или Хартри-Фока. Лишь после этого образ химических объектов и процессов получает отчетливое выражение.

Конечно же, возникает подозрение, что упомянутые аппроксимации приводят к утрате части квантово-механических признаков химических систем. Оно усиливается у каждого, кто знаком с теми рисунками, которые приводятся в руководствах, например, по физической химии. Может создаться впечатление, что благодаря аппроксимациям язык квантовой теории переводится на язык классической теории, в частности, когда речь заходит о таких параметрах, как расстояние между атомами, углы между химическими связями, вычисленные на основе спектроскопических данных, и др. Разве эти параметры не позволяют создать пространственный образ молекулы? Очевидно, позволяют. Но каждый, кто так считает, опять же встречается со значительными трудностями.

Дело в том, что пространственный образ молекулы создан на основе экспериментальных измерений, но при этом она считается объектом, существующим безотносительно к ее окружению. Однако согласно методологии квантовой механики такого рода объекты недопустимо приравнивать к реальным объектам. Молекула находится в когерентном состоянии, а оно по своему статусу резко отличается от смешанного состояния. Но в химических руководствах на этот счет, как правило, не обращается должного внимания. Расстояние между атомами (длина химической связи) считается пара- метром, который определяется экспериментально, то есть не учитывается принципиально различный статус молекулы до и после измерения. Таким образом, действительно в значительной степени происходит утрата части специфической квантово-механической концептуальности. На первый план выходят вопросы интерпретации химических концептов, а им не уделяется должного внимания. Если они в той или иной степени игнорируются, то непременно возникают нежелательные коллизии. О справедливости этого предположения свидетельствуют и труды рассмотренных выше авторов.

Ласло редуцирует квантово-механическую химическую транс- дукцию к феномену языка. Но химический язык - это всего лишь один регион упомянутой трансдукции: язык - ментальность - референты (реальность). Ментальность Ласло упоминает всего лишь по случаю. Химическая реальность «перекачивается» всецело в область языка. Исследователь, знакомый с развитием современного французского постстркутурализма (Ж. Деррида, Ж.-Ф. Лиотар, Ж. Делёз), легко распознает именно его идеологию в построениях Ласло, равно как и Латура. Налицо явный лингвистический фетишизм. Ласло попытался, по сути, обосновать его посредством анализа методологии научного исследования в химии, но, думается, потерпел неудачу.

Франсуер достаточно убедительно показал ограниченность трансдукции в исполнении Ласло, но он продемонстрировал это обстоятельство, оперируя материалом классической органической химии. Лишь применительно к этой области все выглядит просто. К сожалению, Франсуер оставил эту иллюзию в полной неприкосновенности.

Зеидлер в отличие от Франсуера обратился непосредственно к квантовой химии, но при этом он не избежал, по крайней мере, трех ошибочных заключений. Во-первых, он склонился на сторону инструментализма, которому, как известно, недостает концепту- альности. Во-вторых, Зеидлер обратился к прагматизму, исходя из поверхностных представлений о нем. Судя по его аргументации, он находится значительно ближе к операционализму, чем к прагматизму. Согласно операционализму отвергаются все концепты, которые не представлены непосредственно в процессе измерения.

Прагматизм же имеет дело с целеполаганием на основе ценностей. Операционализм Зеидлера привел его к отрицанию той химической реальности, которая выше была названа нами чистой, или когерентной. Показательно, что она вообще не попала в поле зрения ни одного из трех рассматриваемых авторов.

Таким образом, химическая реальность существует, она представлена в химии изучаемыми референтами. Ее невозможно «перекачать» в область ни языка, ни ментальности. Разумеется, строго говоря, нет каких-либо серьезных оснований для признания наличия дематериализации. Концепт «материи» фигурирует в концепциях, научный статус которых весьма сомнителен. Есть немало философов, особенно в нашей стране, в которой до недавнего времени господствовал диалектический материализм, полагающие, что они вправе сначала определить материю как независящую от сознания реальность, а затем потребовать оправдания этой позиции от ученых, прежде всего, физиков и химиков. Но в развитых физических и химических теориях концепт «материя» отсутствует, в них речь идет о частицах, атомах, молекулах, веществе и поле, но не материи. Материалисты никак не могут понять, что концептуальное устройство всех наук, в том числе химии, является вполне определенным, его недопустимо подгонять под философские схемы, развитые без достаточных на то оснований. Что касается дематериализации в смысле отсутствия химической реальности, то она не существует. Материал данного параграфа можно считать введением в довольно сложную проблематику, которая будет рассматриваться на протяжении нескольких параграфов, посвященных ступеням трансдукции.