Редукция и эмерджентность в химии -
два современных подхода

Скерри Э.

Английская версия находится здесь

Содержание

Краткое содержание

Здесь исследуются две работы на тему редукции в химии. Первая, написанная МакЛафлиным, определяет сводимость химии к физике и отсутствие свидетельств как эмерджентности, так и нисходящей причинности между химическим и физическим уровнями. В более близкой по времени работе Ле Пьюдевин отстаивает способности предлагаемого им комбинаторного подхода создать основания для онтологической редукции химизма и, кроме того, очертить некоторые ограничения в физикалистской программе. Благодаря исследованию научных результатов каждого из обсуждаемых авторов мы обнаружили недостатки каждого из обсуждаемых подходов.

Огл. 1. Введение

Последнее время как только не обсуждался предмет редукции химизма. Множество исследований концентрировались на межтеоретической редукции между химическими и физическими теориями (Bunge, 1982; Primas, 1983). Другие обсуждали редукцию химии, которую они толковали на манер натурализма, а именно проблему, как именно некоторые типические молекулярные свойства, такие как углы между связями или дипольные моменты молекул могут быть с самого начала выведены из квантовой механики, того же рода способом, что была выведена и периодическая система (Scerri, 2004). Уже совсем недавно целый ряд авторов возвратились к обсуждению онтологической редукции в химии (McLaughlin, 1992; Le Poidevin, 2005). Настоящая работа обращается к анализу утверждений, относящихся к эмерджентности и онтологической редукции химизма в двух последних работах.

Огл. 2. Взгляд МакЛафлина на английский эмерджентизм и отношение химии к физике

Брайаном МакЛафлиным написана довольно часто цитируемая работа, в которой он предпринимает попытку обзора философской школы, определяемую им как "Английский эмерджентизм", включающую работы J.S. Mill, Bain, Lewes, Morgan, и, в самое недавнее время, C.D. Broad. Я начну с краткого обобщения данной им характеристики данных философов, в особенности C.D. Broad.

Приверженцы эмерджентизма придерживаются, скорее безоговорочно, что соответствующие каждому уровню научного обобщения естественные виды оказываются целиком и полностью образованными видами низшего уровня и, по существу, видами элементарных частиц. Однако они в дополнение указывают, что

В некоторой предметной науке некие специальные виды могут быть полностью построены из типов структуры материальных частиц, наделяющих рассматриваемые виды возможностями фундаментальной причинности (McLaughlin, 1992, с. 50-51).

Как полагают, данные возможности "образуются" на основе рассматриваемых типов структур. Один пример, повторяемый английскими эмерджентистами, заключается в том, что химические элементы наделены возможностью образования связи с другими элементами в силу наличия у них их же собственных микроскопических структур. В соответствии с представлениями сторонников эмерджентизма, действие подобных причинных возможностей вызывает движение частиц. Действующая часть, как ее называет МаЛафлин, в соответствии с пониманием сторонников эмерджентизма, представляет собой то, что виды, относящиеся к такой специальной науке как химия, располагают возможностями влияния микроскопических движений частиц способами, не предопределяемыми законами, управляющими микроскопическими частицами. В этом концепция эмерджентизма следует возможности "нисходящей причинности".

Например, такие сторонники концепции эмерджентизма как Broad уверены, что образование химической связи показывает как пример эмерджентности, так и проявление нисходящей причинности. Действительно, он заходит столь далеко, что утверждает

Положение, с которым мы сталкиваемся в химии … возможно, служит наиболее наглядным примером образуемого существования (Broad, 1925, с. 65).

Broad уверен, что фиксирующая образования и механистическая (не фиксирующая образования) виды химии согласны в следующем,

Что все разнообразные химические элементы образованы, посредством различного количества и расположения, отрицательно и положительно электризованными частицами; и что подобные различия количества и расположения представляют собой единственное подлинное отличие между ними (Broad, 1925, с. 69).

Мы, однако, подчеркнем, что если механистическая химия уверена в возможности выведения химических отличий любого элемента из числа и расположения подобных частиц, без какой-либо необходимости в анализе образца рассматриваемого элемента, то такое представление явно не соответствует действительности.

Опровергая данное представление МакЛафлин подчеркивает, что появление квантовой механики и квантово-механической теории химического соединения обнажает несостоятельность требований эмерджентизма. Фактически же его вера в современную перспективу эмерджентизма излишне категорична.

Я утверждаю, что невозможно понимать в качестве простого совпадения то, что все недавние работы, следующие английскому эмерджентизму совпадают с возникновением квантовой механики. Квантовая механика и всевозможные научные идеи делают возможным предполагаемый крах английского эмерджентизма, квантовомеханические объяснения предмета химической связи в понятиях электромагнитных свойств [sic], как и различные идеи, возникшие в молекулярной биологии и генетике, - к примеру, открытие структуры ДНК, - превращают идею английского эмерджентизма в той мере, в какой, как минимум это касается химизма и биологизма, в наделенную предельным неправдоподобием. Учитывая появление квантовой механики и других научных теорий, то наличие исходящих из концепции эмерджентизма причинных оснований и законов в подобном смысле не представляется краеугольным камнем констатаций … как и такого рода краеугольным камнем не становится принцип нисходящей причинности для психологического, биологического и химического уровня (McLaughlin, 1992, с. 54-55).

Такого рода опровержения эмерджентизма допускают критику сразу по нескольким направлениям. По общему мнению, квантовомеханическая теория химической связи, к которой обращается МакЛафлин, обеспечивает, в сравнении с классической, или теорией Льюиса, более фундаментальное объяснение возможности ее образования. Тем не менее, это не создает возможностей предсказания химической активности элементов или свойств соединения, появляющегося благодаря соединению двух или более элементов. Кроме того, невозможно сказать, что до момента создания квантовой теории совершенно отсутствовало какое бы то ни было теоретическое понимания способности образования химической связи. Например, теория Льюиса, объясняющая образования ковалентной связи спариванием электронов, хорошо объясняла аспект образования такого рода связи в большинстве соединений. Льюис некоторое время шел к своей теории, а критическим моментом стало то, что большинство устойчивых молекул обладают четным числом электронов, притом, что такие нестабильные как монооксид азота (NO) обладают нечетным числом электронов. Отсюда Льюис естественно предположил, что связывание, ведущее к образованию стабильной молекулы, подразумевает спаривание электронов.

Согласно общепринятой точке зрения, созданная Гейтлером, Лондоном, Паули и Милликаном квантово-механическая теория обходится без этой привычной картины пар электронов, загадочным образом воссоединяющих атомы. Однако это не опровергает льюисовскую концепцию связи в качестве пары электронов, но скорее обеспечивает ее более предметным физическим механизмом. В соответствии с квантово-механическим представлением, электроны рассматриваются в качестве занимающих участвующие и не участвующие в образовании химической связи орбитали. В первом приближении, если число образующих связь электронов превышает число не образующих, то это предопределяет стабильность молекулы. [1] Кроме того, электроны занимают эти орбитали по двое в парах. Углубленное понимание основывается на факте, что электроны, состоящие во всех таких парах, понимаются вращающимися во встречных направлениях. Действительно имеет место обмен энергией, связанный со спином электрона, количественно значимый для создания образующей всякое соединение связи, и именно в данном отношении квантово-механическая теория делает шаг за пределы теории Льюиса.

Линус Паули, один из главных творцов квантово-механического понимания химического взаимодействия, поспешил указать на продолжательность по отношению к концепции Льюиса, когда он писал следующий фрагмент в, возможно, важнейшей части его теории построения химической связи [2],

Можно показать, что в простых случаях данная теория обнаруживает полное соответствие выдвинутой Г.Н. Льюисом плодотворной теории обобществления пар электронов, сформулированной в 1916 году на основании всего лишь данных химии. Льюисовская электронная пара теперь содержит два электрона, отличающихся полной идентичностью за исключением противоположности их спинов (Pauling 1928, 359).

Имеет место и другой, абсолютно неверный аспект в процитированном выше фрагменте работы МакЛафлина, а именно его утверждение, что раскрытие структуры ДНК каким-то образом обязано квантово-механической теории химического соединения. Фактом является полная несвязанность друг с другом этих двух достижений. Насколько я могу думать, маклафлиновское утверждение объясняет то, что Паули принимал участие и в том, и в другом. [3] Но скорее Паули громко провалился с определением структуры ДНК и был здесь побежден Уотсоном и Криком.

Фактически инструментом исследования структуры ДНК полностью оказались данные рентгеновской дифракции, ставшие доступными Крику и Уотсону благодаря Вилкинсону и Франклину. Они не основывались ни на каком квантово-механическом расчете или действительно новаторском понимании, рожденном благодаря этой теории. [4] МакЛафлин ничего не говорит о каких-либо доквантово-механических теориях построения химической связи, разве что подразумевает их полную неадекватность. При этом он предполагает, что квантово-механическая теория способна дать полноценный ответ на вопрос о природе химической связи. Ни одно из этих ультимативных положений неверно.

Непонятно, подействовала ли на МакЛафлина величественная количественная природа квантово-механической теории, поскольку он ничего не сказал об этом. Единственным мыслимым аргументом может служить то, что квантово-механическая теория способна непосредственно привести к объяснению структуры ДНК и, следовательно, развитию современной молекулярной биологии и генетики. Если отделить, как я понимаю, успехи квантово-механической теории в объяснении химической связи от последующего развития молекулярной биологии, то это приводит к вопросу, почему же МакЛафлин столь уверен, что квантовая механика, необычайно успешная в химии, полностью несостоятельна переформулировать эмерджентизм в отношении химической связи? МакЛафлин никак не аргументирует превосходство квантовой механики в рассмотрении проблемы образования химической связи над предшествующей классической теорией Льюиса. МакЛафлин полагает, что квантово-механическая теория обеспечивает то, на что неспособна классическая теория, а именно предсказание способности двух элементов к реакции между собой. Или МакЛафлину присуще предположение, что использование квантовой механики позволяет нам предсказывать свойства элемента из знания принадлежащих его атому элементарных частиц?

К сожалению, всякий более или менее знакомый с положением вещей в квантовой химии хорошо знает, что ни один из подобного рода успехов невозможен. В случае химических элементов мы можем предсказывать отдельные свойства, в частности, энергию ионизации, но отнюдь не химическую активность. В случае соединений пределом успеха может быть точная оценка, и даже, во многих случаях, и предсказания, относящиеся к специфическим свойствам соединений, которые, как известно, образуют рассматриваемые элементы. Квантовая механика не способна предсказывать того, что именно в действительности образует соединения. Жалоба Broad'а на неспособность механистической или классической химии предсказывать свойства элементов или течение химических реакций между двумя данными элементами и по сей день остается без ответа. Почему нам тогда следует согласиться с утверждением МакЛафлина, что прогрессивная квантовая химия, не говоря уже о современной теории химической связи, так решительно замещает любые иные понятия об эмерджентности и нисходящей причинности?

Конечно, МакЛафлин убежден в лежащей на нем обязанности оказать определенную поддержку современным изысканиям в области квантовой химии. Простое требование, не соблюдаемое на деле, ожидаемого от теории химической связи прогресса в молекулярной биологии, просто не работает.

В любом случае, что, кажется, очевидно и самому МакЛафлину, появление квантово-механической теории построения химической связи фактически полностью не уничтожает эмерджентность, поскольку некоторые видные биологи и нейрофизиологи, такие как Roger Sperry, и те, на кого он опирается, продолжают работать в рамках подобной традиции. Кроме того, если некто истолковывает научные работы и как своего рода философию науки, то он не может не поразиться "повторному образованию эмерджентности" (re-emergence of emergence), недавно возникшему столь меткому выражению (Cunningham, 2001). Это одинаково верно как для гуманитарного знания, так и для естественных наук. Например, видный гарвардский ученый, химик George Whitesides, все более концентрируется на обосновании представлений о порождении химических явлений физическими, в особенности эмерджентности, столь упорно отрицаемой МакЛафлиным (Whitesides, Ismagilov, 1999). Эмерджентность скорее живет и процветает, чем уничтожается квантово-механическим представлением об образовании химической связи. Попытка МакЛафлина обосновать редуцируемость химии, утверждая несущественность выделения химического из физического и связанной с этим нисходящей причинности оказывается полностью бесплодной, по крайней мере, на взгляд автора.

Наконец, как это было указано Kim в отношении другого контекста, понятие эмерджентности безусловно представительно в смысле способности донесения некоторых ключевых уподоблений имеющемуся распространенному представлению о несводимом физикализме, господствующему в философии сознания. [5] Я не уверен, что прямая апелляция к квантово-механическому представлению об образовании химической связи может рассматриваться в качестве индикатора сдачи в эксплуатацию эмерджентности от физике к химии. Как я могу предположить, выдвигаемое МакЛафлиным положение не последовательно использует куайновскую рекомендацию поиска некоторой онтологии в содержании современных научных теорий.

Огл. 3. Иной подход к редукции химизма - Ле Пьюдивин

Вторая рассматриваемая работа задается вопросом онтологии химизма. В какой мере возможно использование знания, полученного посредством таких теорий как квантовая механика? Робин Ле Пьюдевин, в противоположность подходу МакЛафлина, убежден, что нам необходимо довольно определенно отделить онтологию от эпистемологии. [6] Он заявляет о наличии у него аргументации в пользу онтологической редукции химии, не адресующейся к превратностям некой физической либо химической теории. Он также надеется обойти некоторые проблемы, сопровождающие физикалистский подход к онтологическому приведению. Согласно данным им объяснениям, они, скорее всего, представляют собой проблемы умственной редукции, в такой же мере, в какой то же самое определяет редукцию биологического и химического уровней к фундаментальной физической причинности.

Ле Пьюдевин специфически истолковывает предсказание существования новых элементов периодической системой Менделеева. Он раскрывает почему Менделеева отличала несомненная уверенность в существовании предсказанных элементов. Ле Пьюдевин связывает этот вопрос не с доверием Менделеева периодическому закону, а скорее с неявным концептуальным прогрессом. Если нечто свидетельствует, что пробелы в периодической таблице указывают на очевидные возможности, могущие существовать элементы, то почему Менделеев предположил, что данные возможности будут реализованы?

Это позволяет Ле Пьюдевину зафиксировать следующее разграничение.

Даже если некоторые элементы в таблице оказываются примитивно возможными, то существует подлинное отличие между физической возможностью, скажем, элементов цинк и мышьяк (атомные номера 30 и 33), и простой логической возможностью элемента, находящегося между натрием и кальцием (19 и 20) (Le Poidevin, 2005, с. 119).

Я ссылаюсь на данный фрагмент именно потому, что дискретный порядок обособления элементов господствует в событийно предопределенной аргументации Ле Пьюдивина, оправдывающей онтологическую редукцию химизма. Ле Пьюдевин присоединяется к звучащим в последнее время утверждениям, что в эпистемологическом смысле химия не сводится к физике, но, повторим, его истинная цель заключается в онтологической постановке вопроса, без обращения к теории.

Принцип онтологической редукции заключается в том, что свойства, распознаваемые в качестве парадигматически выпадающих в области химии, определяются более фундаментальными свойствами. Онтологическая редукция не связана с той точкой зрения, что мы уже знаем подобные более фундаментальные свойства, ни даже с тем, что, раз ознакомившись с ними, мы уже можем воспроизводить химические свойства из подобных более фундаментальных. Насколько я могу думать, имеет место глубинная интуиция в справедливости онтологической редукции, вне зависимости от превратностей эпистемологической редукции. Но что же служит источником подобной интуиции? Может ли онтологическая редукция определяться независимо от эпистемологической редукции? (Le Poidevin, 2005, с. 120-121)

Ответ Ле Пьюдевина на последний вопрос признает такую возможность. Кроме того, он прекрасно понимает, что весьма частое обращение к физикализму, в особенности в философии сознания, чревато некоторыми весьма серьезными проблемами. Автор напоминает нам, что требование выведения химических свойств из такого рода свойств в описании всеобъемлющей науки столь же тривиально, как и тезис о связи с ними свойств сознания. Во-вторых, он обращается к так называемой "проблеме симметрии". Даже если предположить однозначное соответствие между данным химическим свойством и его физическим представлением, это соответствие само по себе не предполагает, что одно более фундаментально в сравнении с другим.

Ле Пьюдевин рассматривает отношение валентности и конфигурации электронных оболочек в попытке пролить дополнительный свет на данные проблемы,

Предположим, в частности, зависимость валентности от конфигурации оболочек. На первый взгляд, как представляется, связь окажется ассиметричной, поскольку единичная валентность может реализовываться целым рядом конфигураций оболочек, но она никогда не отличается в понятиях валентности, не отличаясь в понятиях конфигурации электронной оболочки. Однако соответствующая часть конфигурации оболочки, - а именно та, что отличает валентность, - не будет отличаться у элементов с такой же валентностью. Следовательно, определенность устанавливается и тем, и другим способом (Mumford [1994]). И, в таком случае, одно дело, химический редукционизм обеспечивает яркую демонстрацию очевидного успеха физикализма, и он же попадает под то же подозрение, что и физикалистское толкование сознания. (Le Poidevin, 2005, с. 123-124)

Прав ли Ле Пьюдевин в его утверждении, что "ничто не может отличаться в понятиях валентности, не отличаясь в понятиях конфигурации электронных оболочек"? Фактически это не так, поскольку, как хорошо известно, множество элементов неметаллического ряда способны проявлять валентности, несмотря на наличие все той же электронной оболочки. Сера, приведем всего лишь один пример, обладает конфигурациями 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4. Тем не менее, обычно она проявляет валентности +2, +4 и +6 соответственно в таких соединениях как SCl2, SO2 и SO3.

Но Ле Пьюдевин тем не менее прав в том, что в целом проблема симметрии оказывается наиболее насущной. Кто-то, вероятно, способен верить, что имеет место некий "нижний" уровень, определяющий "верхний" уровень, и никак иначе. Основание для редукции требует нечто большего, чем физикалистское предубеждение, или надежды, что физический уровень определяет химический уровень, и никак иначе. Ле Пьюдевин предлагает обойти как данную проблему, так и упомянутую выше проблему бессодержательности при помощи метода, названного им комбинаториализм.

Основное содержание комбинаториализма следующее: возможности представляют собой комбинации действительно существующего простого наличия (индвидуальностей, свойств, отношений). Позвольте нам обозначить названное как принцип рекомбинации. Иллюстрацией этому может послужить наше предположение наличия в составе действительности именно двух индивидуальностей, a и b, и двух неструктурированных свойств F и G, таких что (Fa & Gb). Предположим, что F и G представляют собой несовместимые свойства, еще и принципиально игнорирующие возможность несуществования, что и определяет следующее в качестве исчерпывающего перечня прочих возможностей

     Fa

     Fb

     Ga

     Gb

     Fa & Fb

     Ga & Gb

     Ga & Fb

(Le Poidevin, 2005, с. 124).

Ле Пьюдевин объясняет, что комбинаториализм представляет собой форму редукционизма относительно possibilia. [7] Он настаивает, что обсуждение не существующих possibilia приобретает истинность посредством действительных объектов и их свойств, таких как обитатели созданной им модели мира, реализованной посредством a и b и свойств F и G. Здесь читателю исподволь предлагается рассмотреть такие примеры как такого же рода предсказание Менделеевым неизвестных элементов. В соответствии с подходом Ле Пьюдевина, еще не существующие, но физически вполне возможные элементы, оказываются нечто, предполагающим его рассмотрение как сочетания некоторых неопределенных базисных объектов и/или базисных свойств.

Ле Пьюдевин предполагает, что его подход представляет собой средство создания требуемой ассиметрии, с тем, чтобы обосновать редукцию химического к физическому или сознательного к физическому, и означает разрешение упоминаемой ранее проблемы симметрии.

Онтологическая сводимость типического свойства F к более фундаментальному типическому свойству G есть возможность нечто проявлять F, конституироваться посредством рекомбинации наличных образцов G, но возможность нечто проявлять G не конституируется посредством рекомбинации наличных образцов F (Le Poidevin, 2005, с. 129).

Теперь я процитирую важнейший аргумент, приводимый Ле Пьюдевином в его работе,

Но поскольку принцип онтологической редукции затрагивает предмет свойств, нам следует располагать вполне определенной концепцией того, что понимается в качестве химического свойства. Я предполагаю использовать для этого идентичность элемента, определенного по его месту в периодической системе, и ассоциируемые с ним макроскопические свойства (способность образовывать соединения данного состава с другими элементами, растворимость и т.п.), представляющие собой химические свойства парадигматического уровня. Относительно подобных свойств мы можем быть безапелляционными реалистами. Периодический порядок представляет собой классификацию, а не теорию, так что данная концепция химических свойств в смысле теории оказывается нейтральной. [8] Ниже этого уровня увеличиваются и теоретическое наполнение, и соответствующая инструменталистски значимая интенсивность. Вопрос онтологической редукции в химии (как минимум, в пределах интересной мне части) оказывается вопросом, способны ли парадигматические химические свойства сводиться к более фундаментальным свойствам (Le Poidevin, 2005, с. 131).

Позвольте мне высказаться о втором предложении, поскольку я думаю, что это позволит внести поправки в позицию Ле Пьюдевина. В том кратком перечне, в котором он указал химические свойства парадигматического уровня, автором сведены воедино (a) идентичность элементов, (b) их возможность образовывать соединения определенного состава и (c) их растворимость. Но в этом заключается нескоро возникающее философское понимание, рассматривающие элементы наделенными двойной природой, состоящими из основной и простой субстанций (Paneth, 1962). Если кто-либо всерьез придерживается подобного дуалистического представления, то этим он роняет зерно сомнения в части проделанного Ле Пьюдевином сведения существования элементов и такого их свойства как растворимость.

Как подчеркивал Менделеев, и как не так давно подчеркивали Paneth и другие авторы, понятие элемента как базисной сущности связано с его идентичностью и его способностью действовать в качестве носителя свойств. [9] "Свойства" элемента укореняются в простой субстанции, но не в элементе в роли базисной субстанции. В соответствии с данным представлением, идентичности элемента и его свойств рассматриваются каждая сама по себе. Если мы рассмотрим три приведенные Ле Пьюдевином примера, а именно идентичность, способность образования соединений и растворимость, мы увидим объединение базисных субстанциональных аспектов (идентичность) с простыми субстанциональными аспектами (растворимость). Это возможно лишь в случае, если не признавать различие между идентичностью элементов и присущими им свойствами, такими как растворимость, что Ле Пьюдевин пытается выдать за возможность онтологической редукции химии в целом.

Он вынужден прибавить,

Мы способны признать в качестве относящегося к миру грубого факта, что серии элементов дискретны. Но если имеет место конечный набор свойств, комбинация которых создает представленные в периодической таблице физические возможности, то изменчивость с необходимостью оказывается скорее дискретной, чем непрерывной. Мы убеждены в существовании подобных фундаментальных сущностей и свойств без приписывания этому какого бы то ни было особенного понимания (т.е. понимания в понятиях конфигурации электронных оболочек), т.е. тех, которые, как минимум, способны показать нам способ, посредством которого химические свойства могут определяться другими, более фундаментальными. Суть данной позиции, определенной принципом рекомбинации, в том, что без такого рода фундаментальных свойств неактуализированные элементы не будут отождествляться в качестве физических возможностей (Le Poidevin, 2005, с. 131-132).

Позвольте мне перефразировать приведенную аргументацию. Мы предполагаем, что комбинация конечного числа фундаментальных свойств, реализуемая комбинаторным способом, ведет к дискретному множеству макроскопических физических возможностей. Нам еще известно из эмпирических данных, что образование химических элементов происходит в дискретном порядке, поскольку отсутствуют промежуточные элементы между, скажем, водородом и гелием. Таким образом, Ле Пьюдевин утверждает, что его комбинаторный подход также позволяет такое объяснение дискретности происхождения элементов и, более того, что он же верифицирует факт, что рассмотрение Менделеевым еще неоткрытых элементов, наподобие германия, относится скорее к физическим, чем просто логическим возможностям.

Огл. 4. Послесловие к интерпретации Ле Пьюдевина

Можно даже представить, что аргументация Ле Пьюдевина строится по итогам верификации онтологической редукции химических элементов к элементарным физическим свойствам. Но почему Ле Пьюдевин предоставляет какие бы то ни было основания для онтологической редукции химии tout court (так запросто)? Например, растворимость, включенная автором в парадигматически важный список свойств элемента, не характеризуется дискретным порядком проявления. Одно ионизированное соединение обладает растворимостью в 5 граммов на литр. Характеристика растворимости другого - 6 граммов на литр. И в способности растворимости не заметно никакой дискретности. Вполне возможно, что некоторые соли показывают растворимость, значение которой находится в промежутке между этими двумя величинами.

В отличие от действительности химических элементов, проявляющейся в виде дискретного феномена, растворимость, кислотность и основность, как и окислительная способность, или почти каждое "парадигматически значимое химическое свойство" не образуют никакого дискретного множества. И тогда невозможно использовать того рода комбинаторный аргумент, что предлагается Ле Пьюдевином в порядке обеспечения данных свойств онтологическими основаниями. Ле Пьюдевин может сформулировать в комбинаториалистских понятиях всего лишь всеобщий принцип онтологической редукции химических свойств если только все без исключения свойства демонстрируют дискретный характер способа их возникновения. Я все же сомневаюсь в том, отделял ли окончательно Ле Пьюдевин, как им и было обещано в его работе, вопрос онтологической редукции от того же самого вопроса эпистемологической редукции. Правда, и упорядочивание химических элементов не может носить, как он утверждает, абсолютно во всех отношениях теоретический характер, но нет сомнений в том, что упорядочение химических элементов на основе атомных номеров, как и любых других средств, зависит от нашего уровня знания об этих элементах. Очевидно, что это знание позволяет выстраивать упорядочения и классификации куда лучше теории, что вполне справедливо отмечает и Ле Пьюдевин. Но это, безусловно, не делает операцию классифицирования менее эпистемологической.

Наконец, мне хотелось бы указать на некоторые специфические моменты в анализе Ле Пьюдевина. Позвольте мне вернуться к дискретному способу выделения элементов. Этот факт, как известно, использовался Ле Пьюдевином для поддержки комбинаторного аргумента, когда конечное число совместно скомбинированных фундаментальных сущностей и свойств составляло дискретное множество составных элементов. Но что, если мы рассмотрим комбинацию кварков (заряд = 1/3) взамен протона (заряд = 1)? В последнем случае конечное число кварков будет участвовать в создании дискретного множества атомов элементов, только приращения будут включать размерности 1/3 вместо целых значений. Химики и физики фактически приступили к активному поиску подобного рода "кварковой материальности" (Jшrgensen, ).

Если такое может иметь место, то тогда появится физическая возможность появления, скажем двух элементов между номерами 19 и 20, упоминаемыми в примерах Ле Пьюдевина. Позвольте нам предположить, что некая ожидаемая теория способна располагать фундаментальными частицами как некоторыми формами субкварков в зарядом в 0,1 единицы. В таких условиях комбинаториализм будет вести к существованию девяти физических возможностей между номерами 19 и 20 и т.п. Представляется, что введенное Ле Пьюдевином разграничение между физическими возможностями, в противовес только лишь логическим, определяется состоянием познания элементарных частиц в каждый конкретный период развития науки, а вовсе не тем, что предназначил Ле Пьюдевин. В самом деле, предложенные Ле Пьюдевином различия видимо чувствительны к условию бессодержательности, не до конца отличаясь от угрозы бессодержательности, предъявляемой и физикализмом, и которую предполагалось обойти обращением к комбинаториализму.

Наконец, использование комбинаториализма в качестве обоснования онтологической редукции химизма находит и некоторые возражения общего плана. Как это представляется хотя бы автору данной работы, предположение о возможности общей фундаментальным сущностям комбинации образовывать макроскопические химические сущности уже изначально основывается на предположении о возможности асимметрии. Но, как кажется, здесь возникает логический круг. Предположение, что макроскопические химические сущности наподобие элементов составлены субатомными частицами естественно предполагает невозможность обратного порядка. Ссылка на асимметрию здесь, как представляется, введена просто постулятивно, а не получена посредством вывода.

Огл. 5. Заключение

Можно заключить, по истечении того длительного времени, в течении которого философы химии сосредотачивались на проблеме ее эпистемологической редукции, и, возможно, заведомо отклоняя онтологическую редукцию, что совсем недавно возродился интерес к онтологической постановке вопроса. МакЛафлин, пытавшийся воспользоваться успехами квантового объяснения характера химической связи, неправомерно заключает о полном исключении образуемости химии посредством физики. Требования Ле Пьюдевина о наличии некоторого онтологического аргумента в пользу редукции химизма не соотнесены ни с какой физической теорией и возможным механизмом исполнения.

Моя собственная оценка предполагает попытку примирения между крайними Куайновским подходом сосредоточения исключительно на теории и подходом Ле Пьюдевина, заключающегося в полной изоляции от полученных наукой результатов. Естественно, более тонкий подход будет представлять собой попытку раскрытия онтологии химии, равно и любой другой специфической науки. Конечно, здесь необходимо согласование с находками рассматриваемых эмпирических наук, но кроме этого существует еще и сфера специфического философского рассмотрения, следующего, тем не менее, в русле предложенного Ле Пьюдевином основного направления. Такие философские течения как редукционизм, атомизм и эмерджентизм невозможно обсуждать на основе той или иной современной теории. Вдобавок, попытки согласования научных достижений для извлечения из них онтологических уроков требуют известной аккуратности и, как представляется, не терпят тех методов, которые мы видим у двух наших авторов.

Тем не менее, отрадно констатировать факт обращения доминирующих философских направлений к анализу проблемы химизма, обязывающего их к адекватному пониманию последнего.

перевод - А.Шухов, 11.2008 г.

Литература

Cunningham, B., [2001]: ‘The Reemergence of Emergence’, Philosophy of Science, 68, 68 (Proceedings), S62-S75.
Hendry, R.F., [2006]: ‘Is there Downward Causation?’, in D. Baird, E.R. Scerri, L. McIntyre, Philosophy of Chemistry: The Synthesis of a New Discipline, Springer, Heidelberg.
JØrgensen, C.K., [1982]: ‘More News About Quarks’, Naturwissenschaften, 69, 420-427.
Kim, J., [1999]: ‘Making Sense of Emergence’, Philosophical Studies, 95, 3-36.
Le Poidevin, R. [2005]: ‘Missing Elements and Missing Premises, A Combinatorial Argument for the Ontological Reduction of Chemistry’, British Journal for the Philosophy of Science, 56, pp. 117-134.
Lightman, A., [2005]: The Discoveries, Pantheon Books, New York.
Luisi, P.L. [2002]: ‘Emergence in Chemistry: Chemistry as the Embodiment of Emergence’, Foundations of Chemistry, 4, pp. 183-200.
McLaughlin, B. [1992]: ‘The Rise and Fall of British Emergentism’, In Emergence or Reduction? Essays on the Prospect of a Non-Reductive Physicalism, A. Beckerman, H. Flohr, J. Kim (eds.), Berlin, Walter de Gruyter, pp. 49-93.
Olby, R.C., [1974], The Path to the Double Helix, University of Washington Press, Seattle, WA.
Paneth, F., [1962]: The Epistemological Status of the Concept of Elements, British Journal for the Philosophy of Science, 13, 1-14, 144-160. Reprinted in Foundations of Chemistry, 5, 113-145, 2003.
Pauling, L. [1928]: ‘The Shared-Electron Chemical Bond’, Proceedings of the National Academy of Science, USA, 14, 359-362, 1928.
Scerri, E.R. [1994a]: ‘Has Chemistry Been at Least Approximately Reduced to Quantum Mechanics?’, in PSA 1994 vol 1, D. Hull, M. Forbes, and R. Burian, eds., Philosophy of Science Association, East Lansing, MI, pp. 160-170.
Scerri, E.R. [2004]: ‘How ab initio is ab initio quantum chemistry’, in Foundations of Chemistry, 6, pp. 93-116, special issue dedicated to Stuart Rosenfeld, N. Bhushan (guest editor).
Whitesides, G.M., Ismagilov, R.F., [1999]: Complexity in Chemistry, Science, 284, 89-92.

1 Я ссылаюсь здесь на разработанную Mulliuken, Hund и другими теорию молекулярных орбит, которые математически эквивалентны методу валентной связи, полноценная замена которому создана Pauling. Представление о связи как о паре электронов в существенной мере сохраняет в силе метод валентной связи, во многих отношениях близкий классической теории Льюиса, хотя здесь недостаточно места для детального освещения данной проблемы.

2 Данная работа отмечена и воспроизведена в недавней книге Alan Lightman в качестве одно из 22 наиболее значительных научных статей XX столетия (Alan Lightman, 2005).

3 Примечательно сделанное Pauling открытие характера структуры протеиновых молекул в виде ?-спирали, послужившее шагом на пути понимания Криком и Уотсоном структуры ДНК как структуры двойной спирали. Но в открытии Pauling отсутствует какая бы то ни было квантовая механика. Более того, Pauling принимал участие в гонке за приоритет открытия структуры ДНК, по его собственному признанию, следуя совершенно неверным путем. Ни он, ни Крик и Уотсон не использовали никакой квантовой механики в поиске структуры ДНК. МакЛафлин вновь повторяет его ложное утверждение, относящееся к пути раскрытия структуры ДНК, позже в этой же статье.

4 По другим сведениям, представление о парности основы ДНК первоначально получил Chargaff. Источники, определившие раскрытие структуры ДНК, показывает Robert Olby, 1974.

5 Последнее не означает утверждения, что Kim поддерживал как образуемость, так и не-редуктивистский физикализм. Факты показывают, что он подтверждал неустойчивость не-редуктивисткого физикализма в некоторых частных случаях.

6 В этом отношении Ле Пьюдевин выделяется среди других современных авторов, чьи онтологические представления в существенной мере подвержены влиянию теоретического развития квантовой химии (McLaughlin, 1992).

7 В онтологии возможности получающие и утрачивающие актуализацию, известны как «possibilia». (перев.)

8 Последнее превосходно сохраняя теоретическую нейтральность, просто не обладает эпистемологической нейтральностью. Отнюдь не Бог размещал элементы. Упорядочить элементы в единую последовательность позволило нам, с помощью способа Moseley и др., научное знание. Мне вновь не хотелось бы здесь отвлекаться от основной последовательности моих аргументов.

9 За исключением свойства наличия атомного веса, представлявшего собой для использованного Менделеевым исходного представления характеристическое свойство элемента. В современном представлении характеристическим свойством служит атомный номер.

 

«18+» © 2001-2019 «Философия концептуального плюрализма». Все права защищены.
Администрация не ответственна за оценки и мнения сторонних авторов.

Рейтинг@Mail.ru