3. Характеристика отдельных форм движения со стороны их взаимосвязи и их материальных носителей (Начало)
Физическая и химическая формы движения
Определяя физическое движение как механику молекул, Энгельс имел в виду, конечно, в первую очередь молекулярную физику, и в особенности учение о теплоте. Трактовка теплоты как механического движения молекул и вытекавшая отсюда молекулярно-кинетическая теория газов, а затем также — жидких и твердых тел, лежала в самой основе понимания физического движения как механического, но такого механического, которое присуще не макротелам (массам), а микрочастицам материи — молекулам.
Но уже в XIX в. стало совершенно очевидно, что такое определение физического движения преходяще и соответствует лишь определенному уровню развития естествознания и что со временем оно должно будет расшириться за счет изучения электрической и лучистой (вообще — электромагнитной) форм движения.
Называя физику механикой молекул и тем самым трактуя физические движения как молекулярные, Энгельс специально оговаривается, что при этом он не упускает из виду, что это выражение отнюдь не охватывает всей области тогдашней физики и что эфирные колебания, опосредствующие явления света и лучистой теплоты, равно как и электричество, считаемое за движение эфирных частиц, конечно, не являются молекулярными движениями в принятом тогда смысле. В будущем, когда будет дана «механика эфира» (т. е. механика материального носителя электрических и световых явлений), в нее, разумеется, войдет и многое такое, что теперь (речь идет все время о XIX в.) по необходимости причисляется к физике.
Поскольку же «механика эфира» не была еще создана, так же как не были открыты и сами носители световых и электрических движений, все это включалось пока в физическое движение, понимаемое как молекулярное, тем более, что все эти движения так или иначе связаны с молекулярными (например, преломление света, поляризация света и т. д. обусловлены молекулярным строением тел).
Вопрос о характере химического движения и о его соотношении с механическим и различными видами физического движения интересовал многих ученых прошлого века. Еще Огюст Конт в своем «Курсе позитивной философии» возражал против сведения химии к механике или физике, несмотря на то, что в то время химия еще не получила полного развития и по существу еще только создавалась в качестве самостоятельной науки. Если такой взгляд мог быть высказан и имел основание в 1830 г., то тем большее основание он имел во второй половине XIX в., когда были уже заложены основы всей современной химии, как неорганической, так и органической, а также физической.
Определяя химию как физику атомов, т. е. трактуя химическое движение как физическое движение атомов, Энгельс подчеркивает этим, во-первых, взаимную связь обеих этих форм движения и, во-вторых, специфику химического движения по сравнению с физическим: физическое движение, перенесенное с молекул как целых частиц на составляющие их атомы, перестает уже быть собственно физическим, а становится качественно отличным от него движением, а именно, химическим движением. Переход от физического движения к химическому в точности соответствует переходу от движения молекул к движению атомов; этот переход вызывает изменение химизма вещества, т. е. изменение состава и строения самих молекул, их качества. Химическая форма движения, по Энгельсу, и есть внутреннее, качественное изменение самих молекул.
Чрезвычайно интересно сопоставить с этим высказывания Д. И Менделеева относительно химической формы движения материи. В отличие от механистов, которые уже в XIX в. объявляли, что химическое движение в принципе сводится к механическому (и уж во всяком случае к физическому), Менделеев признавал несомненную связь механики с химией, но вместе с тем подчеркивал самостоятельность химии как особой науки. Связь массы как механического свойства атомов с химизмом (индивидуальностью химических элементов) лежит в основе менделеевской формулировки периодического закона, и этим не отвергается, а только подчеркивается специфика химизма, несводимость химии к механике, химического движения к механическому.
Менделеев считал, что в будущем механика не поглотит химию, но между ними наступит своего рода соглашение с целью установить правильное их соотношение, учитывающее и их взаимную связь, и специфику химического движения. На примере трактовки раличного рода периодических явлений в природе Менделеев показал эту специфику химизма по сравнению с механикой и физикой. Этому в значительной степени было посвящено его «Фарадеевское чтение» (1889).
Менделеев придерживался не только термина «химическое движение», но и «химическая форма движения», понимая под этим (в самом широком смысле слова) все химические изменения, процессы, реакции. В его дневнике, относящемся к 1870—1871 годам[1], следовательно, ко времени открытия периодического закона, говорится, что движение существует всюду, что оно есть и в твердом теле, которое на первый взгляд, кажется покоящимся: это — расширение тела, перемена его кристаллической формы (сера моноклиническая переходит в призматическую) и т. д. Менделеев говорит «о химических явлениях как о форме движения», трактуя «химические явления как особую форму частичных движений» (т. е. движений частиц материи). Он указывает на «превращение химического движения в механическое», трактует «химические движения в земной коре как источник образования горных пород и почвы», рассматривает «изменение химических движений в растениях и животных».
Тем самым Менделеев сопоставляет и связывает определенным генетическим соотношением химическую форму движения не только с механической и физической, но и с геологической и биологической. А это означает, что уже задолго до возникновения геохимии и биохимии Менделеев видел области перехода между химическим движением, с одной стороны, геологическим и биологическим — с другой.
В полном соответствии с воззрениями химиков его времени Энгельс трактовал химические процессы как особую, качественно вполне определенную форму движения материи.
Энгельс решительно возражает против «сведения» химии к механике. По поводу формулировки, что механика — это статика и динамика масс, физика — статика и динамика молекул, а химия — статика и динамика атомов, он категорически заявляет: «…По моему мнению, такое безусловное сведение даже химических процессов к чисто механическим суживает неподобающим образом поле исследования, по меньшей мере в области химии. И тем не менее это сведение стало столь модным…»[2]
Вот почему, назвав химию физикой атомов, Энгельс добавляет: «Идти дальше этого, называть химию тоже своего рода механикой, представляется мне недопустимым»[3].
Энгельс о соответствии между формой движения и видом материи
Одним из важнейших открытий, сделанных Энгельсом, явилось установление того, что существует строгое соответствие между каждым качественно определенным видом материи и столь же качественно определенной и относящейся только к нему формой движения как способом существования именно данного, а не какого-либо иного вида материи. Таким образом, этот вопрос был решен обоюдосторонне: определенной форме движения отвечает свой особый материальный носитель и, обратно, определенному виду материи отвечает своя особая форма движения. Тем самым между формами движения, с одной стороны, и видами материи в качестве их субстрата, или носителя, с другой устанавливалось, согласно Энгельсу, закономерное соотношение.
Заметим, что под носителем той или иной неорганической (механической, физической, химической) формы движения Энгельс понимал определенное дискретное образование материи: дискретную массу макротела или микрочастицу. Поэтому в дальнейшем, говоря о неорганических формах движения, мы будем иметь в виду те их материальные носители, которые имеют дискретный характер.
Открытие Энгельса имело большое познавательное значение: оно прокладывало путь к тому, чтобы на основании особенностей структуры материального дискретного образования объяснять свойства и закономерности соответствующих явлений, касающихся данной формы движения. Иными словами, это был общеметодологический принцип, руководствуясь которым, можно было идти сначала от изучаемой формы движения, как непосредственно данного явления, к открытию конкретного дискретного вида материи, составляющего скрытую за непосредственными явлениями (формой движения) их сущность (структуру материи), а затем, двигаясь уже в обратном направлении — от этой сущности к явлению, выяснять более конкретно и глубоко природу данной формы движения.
Весь дальнейший прогресс естествознания в этой области тесно связан с реализацией установленного Энгельсом общеметодологического принципа, с его конкретизацией применительно ко вновь открываемым объектам природы и ко вновь обнаруживаемым связям и отношениям между различными телами природы. При этом каждый раз речь шла именно о том, чтобы установить соотношение между вновь найденным дискретным материальным образованием и ранее уже известной или вновь открытой формой движения. Это касается, например, та ких великих открытий в физике конца XIX в., как открытие фотонов (квантов света) в качестве дискретных носителей электромагнитного излучения (световых явлений) и открытие электронов в качестве дискретных носителей отрицательного электричества, как особой физической формы движения, или сделанное в начале XX в. открытие атомного ядра как носителя новой ядерно-физической формы движения материи.
Однако в последнее время был поставлен под сомнение такой взгляд на связь между формами движения и видами материи и стало выдвигаться противоположное мнение, что для современных условий будто бы утратила свое значение развития Энгельсом идея о том, что каждая форма движения в природе имеет своего особого материального носителя, представленного специфическим дискретным видом материи. Одни критики этой идеи ссылаются на физику и химию, другие на биологию. Ввиду чрезвычайной важности в методологическом отношении взглядов Энгельса по данному вопросу, рассмотрим подробнее, на чем основывается их критика.
Соотношение материальных носителей физических и химических форм движения
Рассмотрим сначала вопрос о том, имеют ли физические и химическая формы движения своих особых дискретных материальных носителей.
После этого рассмотрим тот же вопрос в отношении биологической формы движения.
Как мы уже видели, Энгельс называл движение атомов (или атомные движения) химической формой движения, а движение молекул (или молекулярные движения) — физической. Однако, как указывают критики этого положения, атомы являются в настоящее время предметом исследования не одной только химии, но и физики; точно так же и молекулы составляют объект изучения не только одной физики, но и химии. Поэтому нельзя однозначно указать какого-либо определенного материального носителя ни для физической, ни для химической формы движения: одной и той же форме движения могут соответствовать разные виды материи и один и тот же вид материи может обладать разными формами движения.
Из этого критики выводят заключение, что надо отбросить мысль о соответствии между формой движения и отвечающим ей дискретным видом материи, как якобы устаревшую, утратившую свое значение для современного естествознания.
Такой взгляд нам представляется принципиально неправильным: он противоречит, во-первых, основному принципу материалистической диалектики о том, что движение есть способ существования материи, и, во-вторых, данным современного естествознания, которые подтверждают полностью этот принцип. Именно современное естествознание в гораздо большей степени, нежели естествознание прошлого века, свидетельствует о существовании необходимой, внутренней связи между формой движения и отвечающим ей видом материи, который выступает как ее субстрат (носитель).
Отвергая идею Энгельса, критики этой идеи заявляют, что химическая форма движения связана не с определенными структурными, дискретными образованиями материи (атомами), а с некоторыми процессами, совершающимися в молекулах, а именно — с возникновением и разрушением молекул. Конечно, это верно. Но не в этом еще решение интересующей нас проблемы.
Во-первых, сказав только это, мы не продвинулись еще ни на шаг к раскрытию сущности (или, как говорят иногда, внутреннего «механизма») химических процессов. Мы просто одно выражение «химическая форма движения» заменили другим — «изменение молекул», оставшись при этом на исходных позициях. Ведь главная задача состоит в выяснении следующего вопроса: какова внутренняя сущность химических изменений вещества? Вместо того, чтобы ответить на этот вопрос, мы просто передвинули вопрос в иную плоскость, сказав, что химические явления суть процессы изменения (в смысле — разрушения и образования) молекул. Главный же вопрос остался открытым: какими внутренними движениями вызываются разрушения и образования молекул? В итоге дело свелось к слегка замаскированной тавтологии.
Во-вторых, определив химическую форму движения как связанную с превращением молекул, мы вовсе не избежали установления соответствия между формой движения и ее материальным носителем. В качестве последнего здесь выступают вполне определенные дискретные образования материи — молекулы, изменения и превращения которых мы и назвали химическими явлениями, причем только молекул, но не других каких-либо дискретных видов материи. В таком случае дело сводится к тому, чтобы заменить определение химии, данное Энгельсом (физика атомов, наука о движении атомов, атомная наука), другим определением, которое бы связывало химию не с атомами, а с молекулами, причем с точно определенными процессами, происходящими в этих молекулах (с процессами их возникновения и исчезновения, т. е. их превращения). Если так, то никакого «опровержения» общей идеи Энгельса тут нет: определенная форма движения (химическая) связывается по- прежнему с определенным видом материи (молекулами), с оговоркой о том, какая именно сторона молекул в данном случае обусловливает собой данную форму движения. Выходит, таким образом, что и в этом отношении мы ничего по сути дела не меняем, кроме того, что в определении химии акцент делается на молекулах, а не на атомах, из которых образованы молекулы. Энгельс же акцент делал на атомах, следуя за современными ему химиками.
Если же проанализировать глубже предлагаемую замену прежнего определения химии как науки о движении атомов другим ее определением, исходящим из указания на превращение молекул, то на поверку окажется, что и здесь мы просто впадаем в тавтологию: ведь всякое превращение молекул, всякое их разрушение или новообразование связаны именно с движением атомов, приводящим к разрушению одних химических связей между атомами и образованию других связей между ними. Нет и не может быть ни одного превращения молекулы (в смысле ее разрушения или возникновения) без того, чтобы при этом не произошли бы определенные перегруппировки атомов, приводящие к разрыву одних связей между ними и образованию новых связей. Именно так понимают химики со времен Дальтона (и даже со времен Ломоносова и Бойля) любое химическое превращение вещества, любой химический процесс.
Сказать, что химия есть наука о движении атомов, значит признать, что она исследует те движения атомов, которые либо совершаются внутри уже существующей молекулы, вызывая ее изменения и разрушения, либо приводят к образованию новой молекулы, в частности, из свободных атомов. Это отлично знал Энгельс, который опирался на всю сумму современных ему данных естествознания, в том числе и химии. Химики же, повторяем, рассматривали химические процессы именно с точки зрения движения атомов, с точки зрения изменения и превращения, разрушения и образования атомных структур, называемых молекулами.
Соответственно этому под химическим движением Энгельс понимал только такие движения атомов, которые приводят к их связыванию или разрыву между собой, к их соединению или разъединению. Пока же атомы ведут себя химически недеятельно, нет еще химической формы движения.
Энгельс указывал, например, на тот пункт в развитии планеты, с достижения которого «начинает давать себя знать химическое сродство, когда химически индифферентные до тех пор элементы химически дифференцируются один за другим, приобретают химические свойства и вступают друг с другом в соединения»[4]. В другом месте он высказывал ту же по существу мысль, когда связывал химические процессы с делением молекулы на атомы или же с образованием молекулы из атомов: «Молекула распадается на свои отдельные атомы, у которых совершенно иные свойства, чем у нее»[5], — отмечал он.
Отсюда ясно, что здесь Энгельс подразумевает, в частности, распад молекул. В других высказываниях он прямо трактует химическое изменение как «перманентное молекулярное изменение»[6], т. е. как такое, при котором происходит внутреннее изменение самих молекул, их строения. Говоря «о таких физических процессах, при которых структура молекул изменяется или даже совсем уничтожается», Энгельс поясняет, что эти процессы «образуют переход от физики к химии»[7].
Таким образом, согласно Энгельсу, химические процессы, в отличие от физических, предполагают в первую очередь изменение структуры (или, как сказал бы Бутлеров, изменение химического строения) молекулы, как их характерный отличительный признак.
Однако, признав, что химические процессы суть процессы изменения, разрушения и образования молекул, Энгельс не ограничился констатацией этого факта, но пошел дальше. Следуя в этом отношении целиком за химиками, он указал конкретный источник — внутреннюю сущность этих превращений молекул: таким источником является движение атомов, их соединение в разъединение между собой. Диалектика химии заключена именно в конкретизации общего положения о единстве противоположностей (или, как гофрил Энгельс, о их взаимном проникновении), что мы и видим в признании единства соединения и разъединения атомов.
Интересно и важно отметить, что много лет спустя после Энгельса В. И. Ленин, не знавший «Диалектики природы», видел в химии конкретное проявление «борьбы» и единства противоположностей. Ленин писал, что это основное положение диалектики, выступающее и как закон познания и как закон объективного мира, — обнаруживается в химии как «соединение и диссоциация атомов»[8]. Очевидно, что это есть не что иное, как более глубокое, более содержательное признание того, что химия имеет дело с превращением (разрушением и образованием) молекул.
Но развитие естествознания и прежде всего физики сделало за последние десятилетия такой громадный скачок вперед, что в корне изменило взаимоотношение между физикой и химией. Никто не может отрицать, что в настоящее время атом стал объектом изучения не только одной химии, как это было в прошлом веке, во времена Энгельса, но и физики.
Эту новую ситуацию необходимо отразить в научных определениях, учитывая при этом, что существо вопроса осталось тем же, с каким имел дело и Энгельс; ведь сегодня, как и сто лет назад, химия по-прежнему изучает процессы соединения и разъединения атомов, другими словами, процессы изменения молекул (в смысле их разрушения и новообразования). Для того чтобы выяснить интересующий нас вопрос, нужно сопоставить современную физику с современной химией и рассмотреть их с точки зрения соотношения различных ступеней материи, последовательно возникающих в процессе ее усложнения, или, как принято теперь говорить, различных структурных уровней материи.
В XIX в. были известны только две дискретные формы материи, соответствующие атомному и молекулярному уровням ее структуры: атом (объект химии) и молекула (объект физики). Начиная с последних лет XIX в. и до наших дней были открыты другие дискретные образования материи, обусловившие собой иные ее уровни —более низкие и более высокие. К числу более мелких («субатомных») частиц материи относятся атомные ядра и целая гамма элементарных частиц (в порядке времени их открытия — электрон, фотон, протон, нейтрино, нейтрон, позитрон, мезоны, гипероны, антипротон, антинейтрон и г. д.). В последнее время началось проникновение в глубь нейтрона, протона и других «элементарных» частиц; однако новых дискретных образований материи, более мелких, чем эти частицы, пока не найдено. Мы не касаемся здесь открытия более крупных частиц материи по сравнению с обычными молекулами, каковыми являются: коллоидные частицы, составляющие предмет коллоидной науки, частицы высокополимерных и вообще высокомолекулярных соединений, макромолекулы и т. д.
Лестницу дискретных видов материи, соответственно лестницу ее структурных уровней, а также изучающие их естественные науки — физику и химию — можно представить следующим образом. Введем обозначения: Е — «элементарные» частицы, n — нуклоны, е— — электроны, N — атомные ядра, А — атомы, М — молекулы, К — макротела или агрегаты молекул (от слова «корпус» — тело).
Переходы между физической и химической формами движения обозначим t1 и t2, а переходы от одного уровня структуры материи к другому — прерывистыми линиями.

Здесь наглядно видно, что в современных физике и химии последовательно проводится тот общеметодологический принцип, который был установлен Энгельсом, — принцип взаимозависимости между формой движения и ее материальным носителем. Движение (в смысле — изменение) микрочастиц, образующих атомы или его структурные части — ядро и оболочку,— составляет предмет субатомной физики; при этом изменения элементарных частиц составляют предмет физики элементарных частиц, изменения атомных ядер — предмет ядерной физики, движение электронов — предмет атомно-электронной физики (или физики электронной оболочки), изменение молекул — предмет химии (когда меняется их структура) и — предмет молекулярной (или суператомной) физики, когда их внутренняя структура сохраняется. Следовательно, здесь ясно связываются формы движения со специфически отвечающими им дискретными видами материи. Это означает, что в современном естествознании полностью выдерживается установленный Энгельсом общеметодологический принцип.
В приведенной схеме расположение наук отражает последовательность усложнения самих дискретных видов материи (соответственно, повышение уровней ее структуры); при этом переходы между науками в виде промежуточных наук (см. ряд «Науки»), различные переходы между различными ступенями развития материи (соответственно между различными уровнями ее структуры), а значит, и между самими формами движения материи (см. ряд «Объекты») согласуются друг с другом.
Если атомы (в смысле их соединения и разъединения между собой) по-прежнему считать объектом химии, то элементарные частицы и атомные ядра (в смысле их взаимодействия между собой) будут объектом субатомной физики, а молекулы (в смысле их взаимодействия, приводящего к образованию их агрегатов, или макротел природы) — объектом суператомной (молекулярной) физики.
Ниже мы подробнее разберем эту оригинальную, не наблюдавшуюся до сих пор в развитии естествознания ситуацию, когда одна наука (в данном случае физика) охватила другую науку (химию) с двух сторон, взяла ее как бы в клещи.
Сейчас же мы остановимся на вопросе о том, как быть с атомами и молекулами; приведенная выше схема показывает, что атомы действительно составляют предмет изучения не только химии, но и субатомной (или атомной) физики, а молекулы — не только суператомной (молекулярной) физики, но и химии.
Отмеченный здесь факт, что один и тот же объект (в данном случае атом или молекула) может служить предметом изучения разных наук, не является каким-то исключением, какой-то аномалией; он связан с общими особенностями развития природы, составляющей предмет естественных наук. Но этот факт, при правильном подходе к нему, не служит аргументом против признания соответствия между формой движения и специфическим для нее видом материи; как раз наоборот, это — убедительный довод в пользу признания именно такого соответствия между ними. Весь вопрос заключается в том, что материальные носители данной формы движения (например, атомы — в случае химических процессов) должны рассматриваться не статически как неподвижные, а динамически как находящиеся в движении, во взаимодействии друг с другом, как постоянно меняющие свое состояние. Только в этом случае они действительно оказываются материальными носителями данной формы движения. Ведь она-то и есть форма их движения, их взаимодействия. Сказав, что у данной формы движения имеется какой-то конкретный ее материальный носитель (каким служит определенный дискретный вид материи), мы тем самым переносим всю тяжесть проблемы на выяснение того, какие конкретные изменения претерпевает в процессе своего движения этот носитель, каким образом он приводит в результате этих своих изменений к более сложным структурным образованиям, следовательно, приводит к более высокому уровню структуры материи.
Если мы будем исходить из элементарных частиц, то разный тип их взаимодействия (их движения) приведет нас к различным структурным уровням материи: взаимодействие нуклонов (протонов и нейтронов) приводит к атомным ядрам, и это составляет предмет ядерной физики. Следовательно, ее предметом служат не сами по себе атомные ядра, а именно процессы их образования, их превращения, т. е. ядерные реакции. Точно так же не сами по себе электроны, а их взаимодействие с атомным ядром и друг с другом составляет предмет агомно-электронной физики, или физики атома (атомной оболочки). Аналогично этому, как уже говорилось выше, не сами по себе атомы, а их взаимодействия между собой, их соединения и разъединения, составляют предмет химии. В свою очередь предмет молекулярной физики составляют не сами по себе молекулы, а их взаимодействия их движения, приводящие к образованию или разрушению макротел (агрегатов молекул).
Всё это показывает, что нельзя разбирать существо той или иной формы движения с точки зрения ее материального носителя, т. е. соответствующего ей дискретного вида материи, если этот вид материи рассматривается статически, вне его движения, вне его взаимодействия с другими такими же объектами природы. Повторяем еще и еще раз: определенная форма движения материи и есть форма движения (т. е. изменения, развития, взаимодействия) материальных образований данного структурного типа.
В дальнейшем мы рассмотрим, какие существуют исключения из этого положения.
Применение общего метода восхождения от абстрактного к конкретному
Подойдем теперь к этому вопросу с более широкой, так сказать общеметодологической точки зрения.
Один и тот же материальный объект может служить предметом для разных наук, и в этом обстоятельстве отражена самая суть диалектического метода познания, которую составляет метод восхождения от абстрактного к конкретному.
Любой предмет в своем развитии проходит два наиболее существенных пункта: начальный и конечный. Начальный пункт — это простейшая, исходная форма данного предмета, своего рода его «клеточка», или «ячейка», с которой начинается весь процесс развития рассматриваемого предмета. Конечный пункт — это наиболее развитая его форма («развитое тело»), достижение которой есть вместе с тем выход за пределы данной, качественно определенной области действительности.
В соответствии с этим каждая наука, имея дело как с «клеточкой», так и с развившимся из нее «сложным телом», изучает, каким конкретным путем и в силу каких закономерностей из этой «клеточки» возникает соответствующее сложное, «развитое тело», иначе говоря, как на данном участке действительности (природы) совершается развитие материи. Выяснение этого и составляет важнейшую задачу каждой отдельной естественной науки и всех их вместе взятых. При этом «развившееся тело», служащее предметом изучения одной науки, в свою очередь выступает как исходная «клеточка» для следующей науки в общем ряду наук. Такое своеобразное «сцепление» наук мы уже видели выше: атом одновременно служит предметом исследования и атомно-электронной физики и химии. Но теперь мы можем уже гораздо точнее и строже определить, в чем состоит различие подходов той и другой науки к атому: в первом случае (в субатомной физике) атом выступает как сложная система, образованная из ядра и электронной оболочки; атомно-электронная физика как раз и изучает процесс образования атома из его структурных элементов. «Клеточкой» для атомно-электронной физики служит ядро как некоторая цельная частица, и отдельные электроны; атом же выступает здесь в виде итога, или результата развития, как сложная система частиц.
Напротив, в химии тот же атом представляет собой исходную «клеточку». Как правило, в химии атомы рассматриваются в виде целых частиц, как своего рода «химические единицы», из которых возникают молекулы. Еще Д. И. Менделеев писал в «Основах химии», что хотя в принципе атомы, конечно, делимы, но химики рассматривают их как целые частицы материи и строят из них, как из кирпичей, сложнейшие химические постройки — молекулы.
В свою очередь в ядерной физике атомное ядро рассматривается уже не как целая частица (как это делает атомно-электронная физика, строящая атом из его структурных элементов), т. е. не как исходная форма, а как результат развития, как сложное образование, как система частиц, возникшая из более простых образований — нуклонов (протонов и нейтронов) при участии мезонов и других элементарных частиц.
Как уже отмечалось выше, подобно атомам, молекулы изучаются одновременно и химией и физикой. Здесь повторяется та же ситуация, какую мы отметили в отношении атомов: для химии молекулы суть сложные системы, выступающие как продукты взаимодействия, взаимосвязывания атомов между собой; напротив, для суператомной (молекулярной) физики они суть исходные «клеточки», которые принимаются в пределах этого раздела физики, как правило, за целые частицы без их подразделения на составляющие их атомы. Из молекул возникают всевозможные физические агрегаты (макротела), а движение молекул как целых частиц обуславливает тепловые и другие физические явления в обычных макротелах природы.
Заметим, что основные структурные уровни материи характеризуются не только по соответствующим дискретным образованиям (ядро, атом, молекула и т. д.), но и по возникающим между ними связям и взаимодействиям, которые приводят в конце концов к переходу на более высокий структурный уровень (межатомные, межмолекулярные и т. д. взаимодействия).
Обозначая основные уровни порядковыми числами, а переходные—теми же числами с добавлением буквы «а», получаем следующий ряд структурных уровней материи, начиная с элементарных частиц: (1) элементарно-частичный, (1а) межэлементарно-частичный, а частности межнуклонный, (2) ядерный, (2а) межэлектронноядерный, (3) атомарный, (За) межатомарный, (4) молекулярный, (4а) межмолекулярный, (5) макроскопический.
Для рассмотрения интересующего нас вопроса можно ограничиться этим рядом, так что мы не будем уточнять ту его часть, которая включает в себя более высокие, чем межмолекулярные, уровни. Что же касается элементарно-частичного уровня, то ему, по данным современной физики, должен предшествовать какой-то еще более низкий уровень, однако его характер пока что еще не установлен более точно, а потому мы обозначим его вопросительным знаком.
Применяя те же обозначения различных дискретных образований материи (физические поля, как и выше, мы здесь не затрагиваем), мы можем составить следующую табличку, выражающую соотношение современных физики и химии со стороны характеристики их материальных объектов (частиц и совершающихся с ними процессов). При этой, если то или иное дискретное образование служит для данной науки исходной ее «клеточкой» и рассматривается в пределах этой науки как нечто цельное, без подразделения на его компоненты, мы будем ставить его в квадратные скобки, а стрелкой указывать направление перехода от простого к сложному, от низшего к высшему, изучаемого данной наукой.

Это показывает, что смежные науки в их общем ряду не просто соприкасаются своими предметами, а заходят одна в другую и как бы налагаются своими предметами одна на другую.
Изложенные выше соображения могут быть распространены на частные отрасли химии и физики, например, на учение о физико-химическом анализе, где исходной «клеточкой» служит компонент, а сложным, «развитым телом» — поликомпонентная система; они относятся и к статистической физике, для которой «клеточкой» служат соответствующие физические индивиды (например, молекулы газа, электроны, фотоны и т. д.), а «сложным телом» — их статистические совокупности, их коллективы.
Те же соображения можно применить к другим естественным наукам, в частности, к кристаллографии, минералогии и петрографии в их соотношении между собой; здесь кристаллическая ячейка служит «клеточкой» для кристалла, как «развитого тела», кристалл — «клеточкой» для минерала, как еще более «сложного тела», минерал — «клеточкой» для горной породы, обладающей еще более высоким уровнем структуры материи.
Остальные естественные науки, будучи рассмотрены с указанной стороны в их взаимном отношении, обнаруживают точно такой же порядок перехода от «клеточки» к «развитому телу», причем последнее оказывается, в свою очередь, «клеточкой» для следующей науки, изучающей более высокий структурный уровень материи.
Это означает, что мы имеем здесь дело не с каким-то частным положением, а с некоторой общей чертой всего научного познания, всей науки вообще. Это общее положение показывает, что в общем ряду наук, отражающем ступени развития материи (следовательно, ее структурный уровни), связь двух смежных наук выступает так, что конечный пункт развития предмета, изучаемого одной наукой, оказывается вместе с тем исходным пунктом развития другого предмета, изучаемого уже вышестоящей наукой, имеющей дело с более высоким структурным уровнем материи. Вот почему, несмотря на то, что атом и молекула являются предметом исследования и химии и физики, каждая из этих двух наук, при всей общности исследуемого ими предмета и всем своем взаимном проникновении друг в друга, рассматривает тот и другой дискретный вид материи (атом и молекулу) п о- разному, сохраняя при этом специфику, присущую данной науке, — физике или химии.
Понятие элементарности. Конкретизация метода восхождения от абстрактного к конкретному
Сказанное позволяет подойти к анализу одного из важнейших понятий современного естествознания — понятию элементарности. В прежние времена оно толковалось в метафизическом или механистическом смысле как представление о первоматерии, о последних, якобы неразложимых, абсолютно простых частицах или видах материи, которые представляют собой кирпичи мироздания: ими заканчивается и ими исчерпывается все наше знание внешнего мира. Именно так трактовались многими учеными химические атомы до конца XIX в. Они рассматривались как метафизические элементы, как абсолютно первичные формы материи.
Открытие электрона и радиоактивности разрушило в корне такой взгляд. Были открыты более простые, более элементарные виды материи — атомные ядра, состоящие из нуклонов (протонов и нейтронов) и «элементарные» частицы (электроны, нуклоны и т. д.), которые уже сами не состояли друг из друга или из каких-либо иных, еще более простых частиц материи. Вместе с тем физикам было ясно, что эти вновь открытые, более простые по сравнению с атомами и их ядрами частицы не могут считаться абсолютно простыми, ибо они способны превращаться друг в друга. Всякое же взаимное превращение частиц свидетельствует о их сложности и неисчерпаемости, на что указывал Ленин, говоря о неисчерпаемости электрона. Поэтому термин «элементарный^ в применении к электрону, нуклону и т. д. уже с самого начала ставился в кавычки; этим отмечалась его относительность, его условность.
Та же относительность термина элементарность в еще большей мере выступала в случае химических элементов: они вели себя как «элементы» только в пределах химии (отсюда добавление: химические элементы).
Это показывает, что обнаружение сложности, разложимости, изменчивости, неисчерпаемости той или иной формы материи не лишает ее признака элементарности. Значит, этот признак в XX в. стал употребляться в каком- то ином смысле по сравнению с тем, как он употреблялся раньше. «Элементами» стали считаться уже не какие-то абсолютно простые кирпичи всего мироздания, а формы материи, являющиеся исходными лишь в рамках определенной области действительности. Это — элементы сложных систем, которые изучаются той или иной наукой. Другими словами, в каждом конкретном случае они представляют собой ту исходную форму изучаемого данной наукой объекта, с которой реально начинается его развитие. В этом именно смысле употребляется в настоящее время понятие элементарной частицы как элемента по отношению к ядерной физике, (ибо из нуклонов строятся атомные ядра) и атомно-электронной физике (ибо из электронов строится атомная оболочка). В этом же смысле говорят и о химических элементах, называя химию вслед за Менделеевым — наукой о химических элементах и их соединениях; следовательно в пределах химии атомы, т. е. мельчайшие частицы химических элементов, принимаются за целые, химически неделимые единицы материи. В этом же смысле в кристаллографии употребляется понятие элементарной ячейки и т. д.
Словом, понятие элементарности в современном естествознании есть не что иное, как обобщение того несомненного фактр, что каждая наука принимает за исходное некоторую относительно простейшую для данного круга явлений форму материи, с которой эта наука, как с «клеточки» всего изучаемого ею объекта, начинает изложение своего предмета; при этом она рассматривает свой предмет в историческом разрезе, как развивающийся, переходящий от этой исходной («элементарной») формы к последующим, все более сложным и разбитым своим формам, возникшим из нее.
Что же представляет собой с точки зрения марксистского диалектического метода рассмотренный выше характер развития естественнонаучного познания и характер соотношения естественных наук между собой? Для того чтобы показать общий характер закономерностей всякого научного познания, обозначим относительно простейшую форму действительности из числа до сих пор нами познанных буквой а, возникающую из нее более сложную форму — через b, далее — еще более сложные формы — последовательно через с, d и т. д. Неизвестные, не открытые еще наукой формы действительности, еще более простые, нежели а, обозначим вопросительным знаком. Тогда приведенная выше таблица предстанет в более общей форме:

Очевидно, что всякий переход от «клеточки», например от [а], к «развитому телу» (в данном случае к b) есть мысленное, абстрактное воспроизведение реального процесса развития данного предмета, но логически обобщенное, освобожденное от нарушающих последовательность всего процесса развития случайностей, отклонений, забеганий вперед или отставаний и т. д. Другими словами, это есть выражение движения научной мысли от абстрактного [а] к конкретному b, которое мысленно воспроизводит реальный процесс развития в логической его обобщенной форме: [а] → b. Это есть, как говорил Маркс в предисловии к I тому «Капитала», способ изложения результатов, достигнутых научным анализом.
Таким образом, в современном естествознании мы встречаемся с конкретизацией общего научного метода восхождения от абстрактного к конкретному. В этом состоит важнейшее методологическое значение проблемы соотношения материальных носителей физических и химической форм движения.
Биологическая форма движения
Определяя биологическую форму движения как химизм белков, самым общим и существенным признаком которого служит органический обмен веществ, Энгельс поступает в данном случае так же, как и при определении физической и химической форм движения. Специфика живого с присущим для него непрерывно протекающим обменом веществ, который служит условием существования всякого живого тела, состоит именно в том, что здесь происходит высшего типа взаимодействие всех более низких форм движения между собой, и прежде всего химическое взаимодействие между веществом живого тела и веществами окружающей его внешней среды, т. е. обмен веществ.
Сравнивая биологическую форму движения с остальными, Энгельс отмечает, что механизм — это движение масс, химизм (в широком смысле слова) — это движение микрочастиц материи, организм — это движение таких тел, в которых одно от другого (т. е. механизм от химизма и химизм от механизма) неотделимы. Ибо, по Энгельсу, «…организм есть, несомненно, высшее единство, связывающее в себе в одно целое механику, физику и химию, так что эту троицу нельзя больше разделить»[9].
Следовательно, специфика биологического движения по сравнению с остальными формами движения заключается, по Энгельсу, именно в наличии особого рода взаимодействия («высшего единства») между всеми более простыми и низкими по лестнице развития природы формами движения материи, такого же взаимодействия, которое обусловливает их высший синтез, их органическую слитность и вместе с тем выход за пределы неживой природы и переход в область качественно отличную — в область явлений жизни.
В материальном, в частности вещественном, отношении в организме нет ничего, кроме взаимодействующих атомов и молекул и их составных частей (атомных ядер, электронов и т.д., с присущими им формами движения). Но все эти носители химического и физического (а также механического) движений, равно как соответственно и сами эти формы движения так взаимодействуют и связываются между собой, что перестают уже быть отдельными движениями химического или физического характера, и сливаются, синтезируются в единый, цельный процесс, именуемый жизнедеятельностью, или биологическим движением.
Энгельс отмечает, что когда химическое движение порождает живой белок, то химический процесс выходит уже за свои собственные рамки, как это совершается, например, с механическим процессом при ударе или трении. «Физиология, — пишет Энгельс, — есть, разумеется, физика и в особенности химия живого тела, но вместе с тем она перестает быть специально химией; с одной стороны, сфера ее действия ограничивается, но, с другой стороны, она вместе с тем поднимается здесь на некоторую более высокую ступень»[10].
В химии Энгельс видел ключ к пониманию сущности биологической формы движения. Это подчеркивалось Энгельсом, во-первых, в вопросе о химическом происхождении жизни из неорганической материи, что раскрывало прежде всего генетическую связь между обеими формами движения, и, во-вторых, в вопросе о сущности жизни и наиболее общем признаке жизнедеятельности — органическом обмене веществ, что подтверждало прежде всего структурную связь между обеими формами движения.
Энгельс писал, что «химия подводит к органической жизни, и она продвинулась достаточно далеко вперед, чтобы гарантировать нам, что она одна объяснит нам диалектический переход к организму»[11].
Подчеркнутые Энгельсом слова «она одна» указывают, что речь идет о том, каким образом из низшей (химической) формы движения возникает высшая (биологическая) в условиях, когда действуют пока лишь закономерности химического движения, поскольку в отсутствие сложившейся биологической формы движения, т. е. жизни, закономерности биологического движения также еще отсутствуют.
Выясняя структурные отношения между биологической (главной) и химической («побочной») формами движения, Энгельс непосредственно отсюда приходит к определению сущности жизни через ее связь с химизмом: «Жизнь есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел»[12].
Понимая жизнь как перманентный химический процесс, связанный с белками как ее главным материальным носителем, Энгельс называет жизнью именно этот химизм белков, отличая его от обыкновенного химического действия.
Связь и единство обоих подходов к пониманию происхождения и сущности жизни — генетического и структурного — особенно ясно выступает у Энгельса в постановке им задачи искусственного синтеза живого белка. Он пишет: «Если когда-нибудь удастся составить химическим путем белковые тела, то они, несомненно, обнаружат явления жизни и будут совершать обмен веществ, как бы слабы и недолговечны они ни были»[13].
Одностороннее, а потому неправильное решение вопроса о соотношении биологической формы движения с остальными выступает в естествознании двояко: во-первых, как ее механистическое сведение к формам движения, действующим в неживой природе, особенно к химической и физической, а в конечном счете — к механической; это — типичное проявление механицизма, которое критикуется Энгельсом наравне с прочими проявлениями этого метафизического течения в естествознании.
Основой к распространению такого толкования организма и вообще всего биологического движения служит опять-таки тот довод, что в живом организме в вещественном отношении нет ничего, кроме взаимодействия составляющих это тело материальных частиц (атомов, молекул и т. д.) и связанных с ними форм движения материи; живое сводится к неживому потому, дескать, что живое образуется и возникает из неживого. Взаимодействие частиц материи, обусловливающее специфику жизни (биологического движения), исчерпывается, дескать, свойствами и закономерностями, присущими этим частицам и их движению, причем эти закономерности и свойства в неживой природе таковы же, как и в живой, и действуют они одинаковым образом и там и тут. Отсюда и в итоге специфика живого полностью зачеркивается.
Во-вторых, метафизика выступает в трактовке живого как попытка разорвать живое и неживое, оторвать первое от второго и принципиально противопоставить живое неживому. Отсюда получается, что специфика живого абсолютизируется, превращается в некое самостоятельное «начало» или своего рода «субстанцию жизни», которые не могут якобы находиться в какой-либо связи с физико-химическими процессами и не могут быть поняты с точки зрения взаимосвязи и взаимоперехода биологической формы движения, с одной стороны, и физических и химической форм, с другой.
Такая метафизическая концепция, абсолютизирующая специфику явлений жизни и разрывающая их генетическую связь с более низкими формами движения, логически ведет к идеализму (к понятию «жизненной силы», к современному витализму).
Этим еще раз подтверждается справедливость ленинского положения о том, что метафизика (одеревенелость, односторонность, омертвление понятий и т. д.) служит одним из главных гносеологических источников идеализма.
Виталист отрицает, что жизнь есть особое, высшее по своему типу взаимодействие носителей более низких форм движения материи — то взаимодействие, которое можно определить прежде всего как органический обмен веществ, как химическое функционирование белков. Специфику жизни он ищет в особом для нее «носителе» нематериального характера, вроде «жизненной силы», которая якобы сообщает живому организму присущую ему способность к жизнедеятельности. Такие свойства, как наследственность, приспособляемость и т. д., в особенности же психическую деятельность высших живых существ идеалисты объявляют чем-то принципиально необъяснимым с точки зрения свойств, присущих материи вообще.
Энгельс отвергает и разоблачает как ненаучные обе крайние метафизические концепции живого: механистическую, отрицающую специфику живого и сводящую живое к неживому, и виталистическую, абсолютизирующую специфику живого и создающую непроходимую пропасть между живой и неживой природой.
Исключительно глубоко и всесторонне раскрыл Энгельс связь биологической формы движения с остальными формами в «Диалектике природы». Здесь он показал, какую роль в познании жизни сыграло изучение механического, физического и химического движения. «Лишь после того как эти различные отрасли познания форм движения, господствующих в области неживой природы, достигли высокой степени развития, можно было с успехом приняться за объяснение явлений движения, представляющих процесс жизни. Объяснение этих явлений шло вперед в той мере, в какой двигались вперед механика, физика и химия»[14].
Это положение, абсолютно правильное для естествознания XIX в., полностью сохранило свое значение и для современной науки и даже приобрело еще большую значимость в результате более глубокого проникновения физики и химии в глубь материи.
Отмечая, что развитие механики далеко опередило развитие физики и химии, Энгельс делает отсюда вывод, что применение этих последних двух наук к объяснению биологических явлений стоит еще на низком уровне. Он пишет: «Таким образом, в то время как механика уже давно была в состоянии удовлетворительно объяснить происходящие в животном теле действия костных рычагов, приводимых в движение сокращением мускулов, сводя эти действия к своим законам, имеющим силу также и в неживой природе, физико-химическое обоснование прочих явлений жизни все еще находится почти в самой начальной стадии своего развития. Поэтому, исследуя здесь природу движения, мы вынуждены оставить в стороне органические формы движения»[15]. В XX в. в этом отношении положение в науке изменилось коренным образом, как об этом будет сказано ниже.
- См. Д. И. Менделеев. Научный архив, т. I, М., 1953 стр. 622—623. ↑
- К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 567. ↑
- Там же, ↑
- К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 356. ↑
- Там же, стр. 386. ↑
- Там же, стр. 607. ↑
- Там же, стр. 429. ↑
- В. И. Ленин. Полное собрание сочинений, т. 29, стр. 316. ↑
- К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 567. ↑
- Там же, стр. 571. ↑
- Там же, стр. 564. ↑
- К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 82. ↑
- Там же, стр. 244. ↑
- К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 20, стр. 391. ↑
- Там же. ↑
Оглавление
- От автора
- Предмет и цели естествознания
- Глава первая. Естествознание как наука
- 1. Предмет и научные функции естествознания
- 2. Метод естествознания. Естественнонаучная гипотеза
- 3. Структура науки, структура естествознания
- Глава вторая. Законы природы. Законы естествознания
- 1. Объективный характер законов природы
- 2. Познаваемость законов природы, возможность их практического использования
- 3. Исторический характер законов природы, законов естествознания. Общие и частные законы
- Выводы
- Формы движения и взаимосвязь естественных наук
- Глава третья. Формы движения и виды материи
- 1. Формы движения материи и взаимодействие тел природы
- 2. Взаимосвязь форм движения и критика двух односторонних ее толкований
- 3. Характеристика отдельных форм движения со стороны их взаимосвязи и их материальных носителей (Начало)
- 3. Характеристика отдельных форм движения со стороны их взаимосвязи и их материальных носителей (Окончание)
- Глава четвертая. Соотношение форм движения материи (по данным современного естествознания)
- 1. Современный взгляд на соотношение форм движения в природе и взаимосвязь естественных наук
- 2. Соотношение физических и химических форм движения материи
- 3. Соотношение биологической формы движения с химической и физическими формами
- 4. О геологической форме движения в связи с другими его формами
- Выводы
- Послесловие ко 2-му изданию