Академия протагора в. А. Ивашко принципы эволюции человека – человечества
Вид материала | Книга |
- Происхождение человека, 109.18kb.
- Окружной методический центр восточного окружного управления образования лаборатория, 1613.77kb.
- Глобализация: понятие, этапы, противоречия, оценки, 325.76kb.
- Некоторые особенности сознания, 227.68kb.
- В. Н. учитель высшей категории, отличник просвещения РФ. 19 февраля 2010 года Задачи, 251.23kb.
- Методическое пособие к курсу "теория эволюции" Научный центр эволюции земли и человека, 4157.76kb.
- Методическое пособие к курсу "теория эволюции" Научный центр эволюции земли и человека, 4157.69kb.
- Эволюция человека, 22.68kb.
- Программы, залаженные в молекуле, 11344.58kb.
- Программы, залаженные в молекуле, 11345kb.
Теоретическое обоснование химического мира “Атом - Вещество” заложил в 1924г. Луи де Бройль своей концепцией универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Химический мир обрел строго каузальное системно-логическое объяснение самому факту своего существования как неотъемлемой части существования мира физического, порождающего его в своем лоне по принципу полиматрешки. Недавние космологические расчеты прекрасно подтвердили справедливость этой идеи. Оказалось, что разноплотность физически наблюдаемого участка мироздания можно выразить таким соотношением:
65% – черная энергия,
30% – темная энергия,
5% – вещественно-энергетические объекты.
Однако хорошо известно, что основная форма существования вещественно-энергетических объектов – это плазменные структуры, следовательно на собственно вещественные структуры приходятся ничтожные доли процента. А это прямо говорит о маргинальности химического мира, его редкости, исключительности. Редкость выражается в ничтожно малом по космическим понятиям количестве вещественных островков в наблюдаемой нами части мироздания. Исключительность состоит в самом феномене свертывания энергии, когда в атоме элементарные частицы сохраняют свою корпускулярность, но теряют возможность развертки волной. Просто атома не бывает, атом обязательно идентифицируется как определенный химический элемент. Это понятие ввел еще Р. Бойль в 1661г, но свое четкое научное значение оно получило лишь с созданием атомной теории. Тем более удивительно что еще в 1800г. венгерский химик Винтерль выдвинул идею протоэлементов, которой придерживался даже Менделеев, считавший протоэлементами гипотетические атомы эфира с весом 1/млн. часть атома водорода. В дальнейшем идею протоэлементов поддерживали М. Планк, супруги Жолио-Кюри и др. В современной физико-химии академик В. И. Гольданский настойчиво проводит концепцию химичности протоэлементов с дробным числом и полным отсутствием электронов, которые заменяются мезонами. При этом предполагается, что в тяжелых атомах орбита µ - мезона может даже находиться внутри (!?) ядра. Проблема у этой концепции в кратковременности существования мезонов (µ - мезон существует 2·10-6с). Такие конструкты вполне могут существовать реально и даже как-то участвовать в активности химических элементов и их соединений в виде катализаторов или ингибиторов некоторых процессов. Но они никак не составляют сути химического мира именно в силу своей энергетической неупакованности, т.е. неустойчивости. Можно спуститься и на кварковый уровень и т.д., ибо все эти системы и подсистемы микромира все равно развиваются как-то и внутри химических соединений в строгом соответствии с принципом непрерывной изменяемости “Субстанции-Универсума”.
Химический мир “Атом-Вещество” – это специфический продукт эволюции физического мира, получивший исторически неточное название Макромир как противопоставление Микромиру. О Мегамире вспомнили лишь в последние десятилетия.
Тем не менее идея Винтерля через 125 лет нашла свое теоретическое обоснование в концепции Л. де Бройля. Однако развития не получила, по крайней мере прямого. Открытие радиоактивности и особенно радиоактивного распада урана и тория заставила ученых с огромным энтузиазмом разворачивать химическую цепочку не перспективно, а ретроспективно, от самых сложных элементов к самым простым. Уже в самом начале ХХ в. была высказана крамольная идея о потенциальной радиоактивности всех химических элементов, но их период полураспада слишком велик, чтобы быть замеченным. И тем не менее ученые исхитрились вычислить и частично подтвердить экспериментально эти периоды у многих элементов. Более того, обнаружили естественную радиоактивность у более чем полсотни элементов, относящихся к стабильным, по их изотопам. Но первичными элементами, которые порождают вторичные радиоактивные элементы, единодушно признали уран и торий, которые в конце длинной цепочки превращений (радиоактивного древа) дают стабильный изотоп свинца.
Исследование радиактивного распада выявило некоторые энергетические закономерности существования химических элементов, подтверждающие ранее высказанные физиками принципы. Известно, что все вещества стремятся достичь устойчивого состояния (в свободном виде к шарообразной форме, которая дает минимум энергии на поверхностное натяжение). Уран делится нейтронами с выделением 200 млн. эВ от каждого разделившегося ядра, а при делении ядра серебра выигрыш в энергии равен нулю, а ядра с еще меньшим атомным весом уже дают не выигрыш, а проигрыш, т.е. требуют на разделение энергию извне. Отсюда следует идея, что тяжелым ядрам энергетически выгоднее распадаться до более легких (до Аg), а для более легких – соединение в более тяжелые. Однако на деле это только тенденция, но не закон, ибо самым стабильным химическим элементом признан №52 теллур, который (128Те) имеет период полураспада 1,5·1024 года. Для сравнения приведем такие данные по изотопам:
литий 5 – 4,4·10-22с
полоний 212 - 3·10-7с
полоний 218 – 3,05 мин.
радон 220 – 3,825 дня
полоний 210 – 138,4 дня
актиний 227 – 21,6 года
радий 226 – 1617 лет
плутоний 239 – 24100 лет
уран 238 – 4,56·109 лет
торий 232 – 1,39·1010 лет
Однако поведение атома определяют не только нуклонные силы, но и электронные. В целом обе силы интенсивно изучаются пораздельно, но пока что цельной синтетической картины атома химического элемента еще нет. Наглядный пример, Периодическая система элементов Менделеева как базовый системный классификатор, но до сих пор все еще не системно-логический. И все равно эта Система остается гносеологически единственной квинтэссенцией целой науки – химии, на зависть всем остальным. Сам феномен Системы элементов обусловлен имплицитно конечным числом этих элементов. Открытия изотопов, лантаноидов и актиноидов явно разваливают систему, намекая на трехмерность. Определенную ясность (и качественную и количественную) могла бы внести астрохимия, но она только-только становится на ноги. Да и первоочередная задача ее, как справедливо полагает Ф. Хойл, состоит в разработке теории хемогенеза. Однако предложенная им концепция (1972г.) звездного нуклеосинтеза, очень важная, ценная, интересная, далека от объяснительной полноты.
Гносеологически важно определить: где, когда, как и почему происходит хемосинтез? Ведь химический мир, как уже говорилось выше, вовсе не континуум, а маргинальные островки в просторах космоса. Гигантские расстояния между химическими островками видимой части мироздания (от Земли до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра 13 триллионов километров) заставляет предположить, что возникли они совершенно независимо друг от друга и в разное время. Спиральная модель образования галактик вполне укладывается в гносеологические рамки принципа каузальности, но не решает главного вопроса: откуда дровишки? Ведь галактике (или Мn – галактике) все равно надо из чего-то образовываться! Теория Большого Взрыва антикаузальна по сути и посему не может быть принята даже за основу при любых математических подпорках – ухищрениях. Остается (при нынешнем уровне наших знаний строго системно-логически, а значит и каузально) предполагать непрерывное взаимодействие всех видов имеющейся в физическом мире энергии: черной, темной и вещественно-энергетическими объектами. Отсюда следует, что какой-то уровень микромира непрерывно подпитывается из нижележащих энергий и путем трансформаций пополняет мир элементарных частиц, участвующих непосредственно в хемосинтезе водорода и гелия, служащих уже в качестве материала для нуклеосинтеза в звездных реакторах разной мощности всех остальных элементов таблицы Менделеева. Вопрос о конечности таблицы риторичен, ибо мы долго еще будем опираться на практику познания прежде всего Солнечной системы, хотя и здесь нас могут еще поразить удивительные химические открытия. Технология звездного нуклеосинтеза, обретение ядрами свободы и вместе с ней электронных оболочек очень интересны и для гносеологии, но не суть важны. Это уже теория астрохимии. Ведь в модели г/г форм есть только разноплотность, а в хемогенезе кроме разноплотности огромную роль играет температура и т.д. А это уже конкретика физического мира, но не философского.
В литературе приводятся разные данные о распространенности химических элементов в космосе:
Таблица
На 1 млн. атомов Н | На 100 тыс. атомов Н – 90 тыс. | На 10 тыс. атомов Н |
Не – 140000 О – 680 С – 300 Ne – 280 N – 91 Mg – 29 все другие менее 20 каждый | Не – 9800 O, N, C, Ne – 1970 Fe, Si, Mg – 100 все другие всего 30 | Не – 1000 O – 5 N – 2 C – 1 Fe – 0,3 Si – 0,2 и т.д. |
Однако тенденция просматривается очень четко: все элементы самые легкие и устойчивые к жесткому космическому излучению, а самое главное они, по Ф. Хойлу, чаще всего синтезируются даже в не очень мощных звездах. Дело в том, что при температуре ~109 К ядра магния, кремния, аргона, кальция, железа, никеля образуются еще с выделением энергии. А вот для ядер более тяжелых элементов уже необходимо внешнее заимствование энергии. А звезд с таким запасом энергии, видимо, маловато. Хорошо хоть, что на нашу Солнечную систему их сил хватило.
Определенный гносеологический интерес представляет ситуация с водородом в Периодической систем элементов Менделеева. Она фактически на химическом уровне повторяет гносеологически ситуацию со структурой математической “нуль-единица”. Однако есть и существенные различия. Ведь только когда структура математическая лишилась табличности абаки, тогда и позиционность в числовом ряду пришлось передать нулю. В Системе элементов таблица как раз имеется и позиционность в принципе имеет место, но водород оказался амбивалентен по своим качествам и посему может занимать как первую колонку, так и седьмую. Некоторые авторы попытались прекратить этот раздрай паллиативом пустой сноски на возможную, но незанятую позицию I/VII. Однако здесь имеет место качественное различие с числовым рядом, ибо первая строка таблицы Менделеева содержит вместо восьми только две занятых колонки. Это водород и гелий. Именно так они представлены и в природе как два безусловных лидера по распространенности, и два родителя – образца для всех остальных элементов. Если убрать с них электронные одежки, то получаем две обыкновенные элементарные частицы: протон и альфа-частицу. Атом водорода как легко создается, так легко и разрушается, атом гелия, наоборот, самодостаточен настолько, что не желает даже образовывать молекулу. Эта самодостаточность и стала основой-образцом строения всех остальных элементов. Здесь у водорода и гелия та же ситуация, что у единицы и двойки в числовом ряду древних греков, т.е. водород вроде бы не считается химическим элементом, а есть лишь выражение предметности атомного ряда, а вот гелий уже полноправный химический элемент, как и двойка-число. В то же время водород сам себе является точкой отсчета, поэтому раздваивается позиционно. И это не схоластика, а некоторая закономерность такого гносеологического инструмента как классификационная таблица. Аналогична здесь и измерительная линейка (0-1-2…, а не 1-2…). Но это всего лишь рассуждения философа, а не химика-теоретика, поэтому и относиться к ним следует соответственно.
Всего за каких-то полтора века древняя и насквозь эмпирическая химия с помощью собственной атомной теории так стремительно рванула в теоретические выси, что обогнала и потянула за собой всегда много более передовую физику. Разработка теории хемогенеза несомненно приведет к серьезному пересмотру теоретических основ уже на системно-логических принципах.
Химический мир в целом – это епархия не только химии, а и философии. И в этом мире пока что известны 270 стабильных изотопов 81 химического элемента. Небольшая часть из них убежденные холостяки и существуют только одиночно в виде простых веществ. Некоторая часть чувствует себя нормально как в одиночку, так и в соединениях с другими элементами. Однако большинство предпочитает только соединение с другими элементами. В целом найдено в природе и создано в химических лабораториях для разных нужд по подсчетам американских авторов около 500 000 неорганических соединений. Однако только десятая часть из них создана природой, а из этих естественных только 2-3 тысячи в виде минералов способны к длительному существованию на Земле. Акцент на стабильность здесь не случайность, а преднамеренность, ибо это единственная основа существования Макромира в целом. Ведь вещество и Макромир, и химический мир – это синонимы. Вещество начинается с атома, ибо все химические свойства элементов зависят от строения электронных оболочек атомов. А суть деления химических элементов на металлы, полуметаллы и неметаллы состоит в том, что неметаллы стремятся скорее захватить чужой электрон, чем отдать свой, а металлы наоборот легко отдают верхний слой электронов (отсюда и их электропроводность). В связи с этим повторяем, что мы не считаем плазму четвертым состоянием вещества по определению. А гносеологическое смещение понятия возникло на чисто внешней основе, ибо в природе существуют три агрегатных состояния вещества: газообразное, жидкое, твердое. Регулятором этих состояний являются два физических фактора: разноплотность и температура. Поэтому и сами состояния – явления физические. А плазма определена как ионизированный газ. Но такой газ – это еще не вещество. Вещество – это специфически системно упакованные по определенным строгим законам элементарные частицы в виде атомов определенных химических элементов.
Агрегатные состояния можно представить в таком виде:
- цельнопереходные процессы:
- адсорбционные процессы:
а) б)
Для геохимического Макромира это нормальное триединство, однако в космическом плане Земля – исключение из правил, ибо три агрегатных состояния одновременно и стабильно представлены в узенькой пограничной зоне стыка литосферы гидросферы и атмосферы, т.е. чисто внешне, агрегатно, не касаясь качественных характеристик каждой из них. В нашей Солнечной системе другого такого космического тела нет. Собственно для нас химический мир и Макромир – это только и исключительно мир геохимический. Иное существует лишь в узком кругу ученых – специалистов. Но и они волей-неволей отталкиваются от того, что на Земле непрерывно идет триединый агрегатотрансформационный процесс, внешне такой простой, а по сути архисложный, ибо затрагивает сами основания упаковывания энергии, но уже на атомарно-молекулярном уровне. Вершиной упаковки в химическом мире является кристаллическая форма.
И здесь нам необходимо еще раз обратиться к проблеме тела. Если для мира физического мы начинали отсчет с корпускулы-кванта, то в мире химическом тело начинается естественно с атома как базовой единицы анализа. Атом выступает в виде некоего всегда конкретного компактивированного синэргетического единства электронов-протонов-нейтронов. Молекула – это всего лишь системная совокупность атомов как однородных, так и разнородных. Структурно атом есть четкий композит электронов – протонов – нейтронов, составивших неизбежно и безусловно некоторое конкретное тело с определенным набором свойств, качеств. И все остальные совокупности атомов любых размеров (хоть пылинка, хоть Земля) тоже обретают некоторую форму и свойства. Однако гносеологически крайне важно понимать, осознавать, что сенсорика человека в виде самого информативного канала связи с внешним миром – зрительного, позволяет видеть лишь некоторые атомно-молекулярные совокупности и лишь в их огромной концентрации. Воздух мы не видим и лишь гигантская его концентрация порождает голубое небо в ясный солнечный день. Прозрачность – неизбежное физиологическое условие видимости, но только совместно с освещением. Темнота и прозрачное делает непрозрачным, а значит и невидимым. Но уже доказано экспериментально и другое оптическое явление: абсолютно черное тело не отражает свой свет и делает тело невидимым при наличии света и прозрачности (феномен человека - невидимки), а выдать наличие невидимого может только тень, по которой пусть и искаженно, но можно все-таки судить о форме невидимого тела. Размеры тела видимого обычно (потенциальные возможности зрения оставляем в стороне) не меньше, чем пылинки в луче света. Другой канал связи, имеющий возможность определить форму тела – тактильный – много слабее. Пылинки ему не под силу по размерам, как и высокое дерево, дом, гора. Для слепого досягаемы реально только размеры ручного сканирования от песчинки до гаптического охвата (однократного или суммарного). Других способов определения размеров и формы человеку не дано. Значит и физико-химическое тело мы будем определять исходя не из научных картин физического (корпускула-квант) и химического (атом, молекула) миров, а из их отражения в нашей психике, т.е. от разрешающих возможностей визуального и/или тактильного каналов связи человека с внешним миром. Однако тактильный канал позволяет работать только с вещественным телами, а визуальный еще и с их отражениями разной степени (миражи, декорации, тени, голограммы и т.п.). Здесь нас будут, естественно, интересовать только вещественные тела, их формы и размеры, а не какие бы то ни было отражения этих тел. Следовательно, к этим телам применимы все законы механики, действующие на Земле под эгидой гравитации и электромагнитных полей как полноправных надзирателей – координаторов мира физического в мире геохимическом и последующих в нем биогенном и гуманогенном. Рассматриваемые габариты: от ощущаемой тактильно песчинки до массы планеты Земля. Габариты здесь есть выражение объема в трехмерном измерении. Но габариты – это обязательно еще и некоторая форма. Габариты в мире физическом сугубо концептуальны, виртуальны, т.е. голо математичны, а форма имплицитно едина – шарообразность (как энергетический идеал формы). Что касается плоскости распространения волны, то здесь много темного, ибо шарообразность строго системно-логически с плоскостью никак не коррелирует в однородной среде и т.д. Реально перцептивные габариты появляются лишь в мире химическом и от мира физического в этих габаритах есть только гравитационная составляющая в виде центра тяжести. Однако и с центром тяжести не все так просто, ибо из трех агрегатных состояний вещества его вычисляемость доступна только в отношении твердых тел Химическая морфология выделяет:
аморфные – газы
параморфные – жидкости
стриктоморфные – твердые тела
Форма газа тем не менее фиксируется человеком по цвету. А тяжелые газы ведут себя, как жидкости, подчиняясь гравитации, т.е. создают некоторую ровную поверхность. Мы такие газы обычно не видим (угарный газ, метан, пропан-бутан и т.п.) и имеем из-за этого много проблем. Жидкости мы видим и ощущаем тактильно, их ровная зеркальная поверхность может нарушаться исключительно за счет энергетико-вещественного кругооборота на Земле (волны, испарения и т.д.), а Мировой океан еще и колеблется в приливно-отливном режиме гравитации Луны.
Твердые тела мы собственно и имеем в виду, говоря о разнообразии форм. Но перцептивная морфология, развивающаяся в сфере художественного творчества, а не науки, показывает потенции сочетаемости форм воздуха воды и других жидкостей и твердых тел много шире, разнообразнее. Художники интуитивно пришли к выводу о том, что форма есть производное от содержания. Нет формы вообще и содержания вообще, они всегда конкретны и двуедины, ибо есть не что иное как конкретная г/г форма материи. Форма есть граница, разделяющая два содержания. Граница – одна из базовых категорий гносеологии, требующая в каждом конкретном случае непрерывного уточнения на “сейчас-здесь” в связи с непрерывностью изменяемости “Субстанции – Универсума”. Именно поэтому в гносеологии нет и не может быть проблемы герметики, хотя вполне возможна хронотопная, ситуативная герметичность, которая даже может возрастать до некоторого предела, но затем неизбежно разрушится. Лимитология (наука о границах), к сожалению, еще не сформировалась. В геохимическом мире четко выделяются границы:
- гравитационные;
- электромагнитные;
- агрегатные:
а) газообразные,
б) жидкие,
в) твердые;
4. температурные.
Однако эта четкость касается сугубо категориальности самих факторов, но не запутаннейшей сложности их одновременного комплексного взаимодействия и даже пораздельной градации. И причина тому – непрерывная энергетическая бомбардировка Земли со стороны Солнца, гравитационные возмущения Луны и сложнейшая собственно геофизическая активность. Этот геовечный двигатель так круговертит все и вся на поверхности планеты, что даже агрегатные состояния в чистом виде здесь не наблюдаются. И заводилой выступает самая хитроумная жидкость планеты – вода. И главная ее хитроумность состоит в том, что по всем химическим канонам при данных температуре и давлении Н2О должна была бы быть обычным газом типа Н2S, но водородные связи воды дают 4 связи с другими молекулами и за счет этого она спокойно изображает жидкость, молекулы которой тетраэдальной формы чрезвычайно активны, подвижны, отзывчивы на многие процессы. При этом вода не умеет ни расширятся, ни сжиматься, но зато умеет накапливать в огромных количествах тепло и отдавать его. Более универсального растворителя на Земле нет, поэтому в водах Мирового океана едва ли не вся Таблица Менделеева. В свою очередь атмосфера содержит огромное количество паров воды и литосферной пыли, а камни содержат воду и газы. Однако эти показатели далеко не всегда очевидны перцептивно. Зато вполне очевидны туманы, пылевые бури, вязкие, пластичные глины на границе воды и суши. На одной только воде мы имеем возможность в естественной среде наблюдать переходы:
жидкости в газ (пар);
газа в жидкость (роса);
жидкости в твердое тело (лед);
газа (пара) в твердое тело (снежинки);
твердого тела (лед) в жидкость.
И только переход твердого тела (лед) в газ (пар) в естественных условиях не наблюдается. Но зато мы здесь можем наблюдать и фазовое состояние конденсации и рассеяния тумана. Однако фазового состояния загустевания воды при переходе в лед не происходит, ибо она не способна сгущаться.
Если агрегатная телесность достаточно четко выражена и можно даже с фазовыми состояниями их четко идентифицировать, то телесность в самом агрегатном состоянии более проблемна в газах и жидкостях. Там телесность выражается не через форму статики, которая снизу соответствует рельефу, на который газ или жидкость опирается, а сверху стремиться к ровной плоскости. В газах и жидкостях телесность выражается через форму динамики: ветер, смерч, ураган и т.д. в атмосфере, холодные и теплые течения в Мировом океане. Литосферная телесность определяется разломами земной коры в глобальном масштабе и стратиграфией залеганий определенных горных пород (например, рудное тело). Поверхность литосферы есть граница атмо- и гидросфер. Рельеф и есть совокупность поверхностных тел. Вряд ли кто возразит, что гора, холм есть тело, что водоем от лужи до Мирового океана есть тело. А вот является ли телом овраг, каньон, пропасть, пещера, горная долина и т.п. – вопрос, требующий ответа. Системно-логически здесь мы имеем дело с телом атмосферным, идентичным заливу, лагуне проливу в гидросфере, т.е. отвечает принципу формы динамики, ибо движение здесь либо выше, либо ниже, чем в окружающей гидро- или атмосферах. Это и предопределяет специфический микроклимат таких атмо- или гидротел.
Много больший интерес представляют не рельефные макротела, а специфические микротела автономного типа (например, лужа, валун), но они всего лишь отделившиеся части, обломки тех же рельефных макротел. А вот трансформ валуна и лужи, их прямой и четко выраженный морфологический родственник – кристалл и автономен, и специфичен. Кристалл – вершина эволюции организаторского энергетического искусства минеральной половины химического мира. Кристалл есть высшая ступень “упаковывания” энергии строго системно-логическая по организации архитектуры и технологии, абсолютная противоположность аморфности газа.
Специалисты утверждают, что кристаллы существуют как в твердом, так и в жидком и даже газообразном видах, но сохраняют главное – порядок, при котором вся система ионов или молекул обладает минимумом собственной энергии и их свобода к движению максимально ограничена. Однако, если твердокристалличекие виды устойчивы, то жидкокристаллические только в ограниченном интервале температур, а газокристаллические только в фазе температуры плавления. Твердокристаллическая стабильность и есть пик вершины упаковки минералов в химическом мире. Имея две данности, исходную и конечную, гносеологически важно проследить системно-логический результат минералогического развития как основной формы вещества в химическом мире.
Оказалось, что все кристаллы строго подчиняются принципам трехмерности Авиценны: точка, линия, плоскость, объем. Однако еще древние натурфилософы идеальной фигурой называли шар, ибо площадь его поверхности минимальна для данного объема, что затем физиками было интерпретировано в энергетических параметрах поверхностного натяжения. Более того, Пьер Кюри доказал, что шар – вершина симметрии. А кристаллы, строго подчиняющиеся законам симметрии, упрямо не желали обрести идеальную форму. Причина упрямства кроется в кристаллогенезе. Все до единого кристаллы в естественных условиях гравитации требуют изначально точки опоры не менее вещественной, чем они сами. Получается, что кристаллы – это уже продукт эволюции мира химического, но не первого поколения, а много более позднего. Насколько позднего – это может решить только минералогия, быстро становящаяся зрелой теоретической наукой.
Итак, первое непреложное условие – твердая точка опоры. Твердая точка опоры является основанием, на котором формируется элементарная ячейка-фундамент будущего кристалла. Структура элементарной ячейки определяется только размерами организаторов кристалла. Тем самым организатор – основатель кристалла заранее задает саму форму кристалла в виде ионного электропроекта (типа голограммы?). И дальнейшее наращивание слой за слоем идет строго по этому проекту при определенных благоприятных условиях.
Отсюда следует, что кристалл первым обрел свойство целенаправленного роста. Целеположения нет и в помине, а целенаправленность есть, ибо есть строгий проект. Но проект – феномен мнемический, следовательно, кристалл обрел свойство памяти формы через последовательность наслоений. Химически ясно, что это проявление валентности атомов и молекул, но сама валентность формой памяти не является, ибо для нее важен заряд, а не форма. К тому же валентность ограничена пределом из четырех электронных пар, а форм может быть много больше. Так что причина целенаправленности роста и памяти формы целиком и полностью кроется в элементарной ячейке – фундаменте кристалла. Если скорость роста зависит от среды зарождения кристалла, то электронная память формы – это свойство самой структуры элементарной ячейки. То, что это именно память формы, подтверждает тот факт, что кубик поваренной соли распадается при ударе не на песок, а на маленькие кубики – близнецы, которые при благоприятных условиях вновь могут начать расти. А пределом роста есть сам объем пространства, в котором произошло зарождение кристалла и/или его рост. Полная аналогия с вегетативным размножением растений, которую еще в XVIII в. подметил Бюффон. Дальнейшие исследования открыли память формы у ряда сплавов (никель – титан, медь – цинк – алюминий и т.д.), у воды и др. Здесь не суть важны технологические режимы проявления, а сам факт наличия памяти формы именно у кристаллических структур, т.е. еще на минералогическом уровне химического мира, самовозрождение системы при благоприятных условиях при сохранении элементарной ячейки. Странно, но даже открытие У. Т. Эстбюри кристаллической упорядоченности биологических структур не подвигло философов обратить самое пристальное внимание на существование добиологической формы памяти. Догмат идеальности мышления идеалисты и материалисты переступить так и не смогли, ибо имплицитно понимали, что память – это фундамент главного фантома философии – сознания. И если память возможна на минералогическом уровне, то и (страшно подумать даже!) камни смогут мыслить!? Тут уж не до диалектики, хоть гегелевской, хоть марксистско-ленинской, ибо ни та, ни другая не были до конца строго каузальны и системно-логичны.
Кристаллы – самые яркие представители минералогического уровня развития химического мира. Но уже петрологический уровень стал тем внешним фактором, который породил гносеологическую диаду “статика-динамика”. Энергетическая упакованность камня, скалы, горы формировала образ незыблемости, нерушимости, неподвижности, а песок, вода, воздух, огонь – зыбкости, подвижности, преходящести. Человеку крайне сложно осознать, что он сам есть продукт именно Макромира, т.е. химического, вещественного прежде всего, т.е. телесно, а значит и вся его сенсорика построена так, чтобы ориентироваться и выживать именно в таком, а не каком-либо ином мире. Гераклитово учение можно признать только концептуально, формально, но крайне сложно его прочувствовать, ибо оно далеко не во всем подтверждается перцептивной практической деятельностью. Египетские пирамиды как-то не очень похожи на бурную горную реку. Чисто концептуально-теоретический характер непрерывной изменяемости мироздания – самое трудное в гносеологии даже для крупнейших философов и теоретиков. Условность статики для них часто становится просто неприемлемой в их концептуально-теоретических построениях. Так хочется незыблемости хотя бы базовых принципов, а их нет. Даже континуально бесконечная “Субстанция-Универсум” и та всего лишь гносеологический конструкт, а реальный мир всегда и везде представлен только конечными и преходящими г/г формами. Но уже, хотя и очень медленно, начинает формироваться понимание разновечности. Уже не вызывает бурю негодования у публики заявление космологов о том, что наше Солнце вскоре погаснет как светило, а значит и жизнь на Земле в ее нынешнем виде прекратит свое существование. Уже каждый понимает, что это “вскоре” составляет несколько миллиардов лет, а значит на его век Солнца хватит. Много сложнее обстоит дело с изменчивостью самого человека. Непрерывность старения для него неприемлема по моральным причинам и он ее изгоняет из сознания любыми методами. Отсюда мечты о бессмертии – едва ли не генеральная линия развития общества, причудливо трансформирующаяся в самые разнообразные деяния. Не умея толком прожить даже вполне достижимые сто лет, люди хотят жить тысячу. Для многих долгожительство даже становится самоцелью. Реинкарнации и царствие небесное – концептуальные паллиативы, но их крепость в наших душах, видимо, вечна, неизбывна. Бытие – статика и бытие – динамика у человека как бы поменялись местами: динамика дискретна, преходяща, а статика вечна и нерушима. Каждый понимает, что все равно покинет этот свет, но такая инверсия душевно комфортнее. К сожалению, эта иллюзия часто переносится и в научно-теоретическую сферу, нарушая базовый принцип познания мироздания – каузальность. Отсюда такое великое множество псевдонаучных концепций во всех сферах жизнедеятельности “Человека-Человечества”.
К сожалению, огромный вред в массовом понимании динамики был нанесен самой философией. Со времен натурфилософии, а затем и метафизики динамика в подавляющем большинстве случаем трактовалась как движение, т.е. визуально как изменение положения тела в пространстве. Но гносеологически верно только понятие более общее – изменение. Это прекрасно осознали первыми алхимики, а вслед за ними и химики, ибо работали не столько с энергетическими категориями, сколько с вещественными, т.е. статичными по своей форме. Еще более четко различие движения и изменения на биогенном уровне развития, не говоря уже о гуманогенном.
В химии постулируется семь типов реакций: замещения, структурирования, деструкции, присоединения, отщепления, изомерии и обмена. При этом перцептивно ход реакции далеко не всегда заметен и химику приходится проводить большую работу, чтобы проверить, что же получено в результате. Эта неочевидность собственно и стала со времени овладения огнем главным психотехнологическим фактором формирования теоретического мышления, ибо требовала держать в поле оперативной деятельности мозга всю предыдущую цепочку действий. Но это большая и сложнейшая тема отдельного исследования. В двух словах ее выразить я пока что не могу. А для характеристики химического мира – это детали. Но один вид реакции придется рассмотреть подробнее, ибо этот вид гносеологически крайне важен, но совершенно запутан. Речь идет о взрыве. В химии это химическая реакция с очень большой скоростью. Печально известный тринитротолуол (тротил, тол) дает две реакции:
горение:
C7H6O6N3 + 5,5 O2→7CO2 + 3H2O + 1,5N2 + 4460 кДж/моль
взрыв:
C7H6O6N3→6CO + 1,5N2 + 3H2 + C + 1640 кДж/моль
В результате горения фиксируется появление новых химических соединений и выделение тепла. В результате взрыва фиксируется появление новых химических соединений, выделение тепла и обязательно возникновение нового пространства. В появлении нового пространства только и состоит внешнее отличие взрыва от горения. При горении пространство очень медленно расширяется и поэтому мало заметно, а при взрыве это качество выходит на первый план для наблюдателя. С философской (гуманономической) точки зрения здесь имеет место переход гипогиперформы в гипергипоформу. Физически здесь имеет место резкое разупаковывание энергии, переход связанной корпускулярной в полную корпускулярно – волновую форму, откуда и неизбежная при взрыве ударная волна. Но если физика взрыва уже имеет определенные теоретические основания (теория теплового взрыва Я. Б. Зельдовича, например), то философию взрыва предстоит еще только начинать разрабатывать. И вовсе не в подмастерьях физиков, а для себя, ибо тут явно кроются многие тайны трансформации г/г форм от микровзрывов – трансформаций элементарных частиц до возникновения сверхновых звезд в космосе. Для Макромира важна и предрасположенность химических элементов к таким превращениям в верхней, средней и нижней частях таблицы Менделеева. Особенно наиболее легких элементов, образующих специфический мир углеводородных соединений.
В истории науки трудно найти пример более вредоносной терминологической (а отсюда и гносеологической) диверсии, чем деление химии на органическую и неорганическую. Тысячу лет просуществовала едва ли не первая классификация веществ Абу Бакра ар-Рази (865-925 гг), который четко разделил их на минеральные, растительные и животные. Создатель научно-теоретических основ химии А. Лавуазье доказал, что растительные и животные вещества состоят из одних и тех же элементов: углерода, водорода, кислорода, а также азота и фосфора. Но вот в 1806-1808 гг выходит в свет знаменитый учебник Й. Берцелиуса “Лекции по животной химии”, в котором автор, исходя из предмета исследования, вполне естественно делит природу на органическую, т.е. ведущую свое происхождение из живого, и неорганическую. Он справедливо указывает, что между ними нет резкой границы и они переходят друг в друга, что неорганическая природа более многообразна по элементной основе, а органическая много более узка в этом отношении, но зато количество соединений бесконечно велико и т.д. “Та часть физиологии, которая описывает состав живых тел с протекающими в них химическими процессами, называется органической химией”. Фактически Берцелиус говорит о биохимии. И это не суть важно для его учебника. А вот как случилось, что химики всего мира приняли деление Берцелиуса и бездумно перенесли его в общую химию – загадка. Но сие произошло, прошло через миллиарды школьных голов и, застряв там как базовый классификационный (идентификационно-различительный) признак, волей-неволей склоняет человека относить к живому все упоминания об органических соединениях. Теперь даже сообщения космологов об открытии где-то в космосе следов спирта, ацетилена и т.п. сразу же оживляет дискуссии о существовании жизни в тех местах. Но я далеко не уверен и в точности (гносеологической) термина “химия углерода”. Дело в том, что в минеральной химии углерод всегда 1-, 2-, 3-валентен, а в органических соединениях он всегда четырехвалентен. Впрочем, это дело химиков. Гносеологически термин “химия углеродов” нейтрален относительно биологии. А это главное. Ведь еще в 1827г. Ф. Велер доказал, что неорганическое вещество можно превратить в органическое. Получение мочевины из цианата аммония путем нагревания стало переворотом не только в химии, но и в философии. До Ф. Велера из органических веществ легко получали неорганические, а вот для объяснения возникновения органических веществ приходилось привлекать дополнительный фактор. Натуралист Г. Тревиранус (1776-1837), кстати, автор термина “биология”, назвал это нематериальное начало жизни “vis vitalis” (жизненной силой). С открытием Ф. Велера логическая нужда в “vis vitalis” отпала. И хотя этот фактор до сих пор гуляет по сочинениям разных авторов, маятник качнулся в другую крайность: едва ли не любые органические соединения немедленно жаждут увязать с наличием жизни. Количество открытых в природе и синтезированных в лабораториях органических соединений уже приближается к 10 млн., что в 20 раз превышает количество всех открытых и синтезированных неорганических соединений. Неконтролируемость и бездумная беспечность уже привела к тому, что огромное число искусственных соединений уже и только за 200 лет так тесно вошли в нашу среду обитания, став неотъемлемым элементом биосферного кругооборота, что экологам уже нет возможности составить эталоны природной чистоты, точно также, как это произошло с электромагнитным смогом.
Странная и страшная трансформация фаталистской догмы “мы ничего не можем” как-то сумела превратиться в еще более странную и страшную догму “мы все можем”. Первая сковывала скорость развития фантазии-мысли, а с ней и цивилизации, вторая, наоборот, развила такую гигантскую скорость фантазии – мысли и ее воплощения в жизнь, что цивилизация грозит оторваться от Земли-матушки и рвануть в никуда. Органохимический и биохимический креативизм пошел явно в коммерческий разнос. Побоку системно-логический анализ с его строгим принципом каузальности. Зачем “семь раз отмерять и один только раз отрезать”, если за это время можно один раз отмерить и семь раз отрезать, ведь время деньги! А ненужное просто выбросить. На свалку. И пусть уже экологи (эти ассенизаторы биосферы) думают, как это выброшенное может со временем нам же и аукнуться. Вот и не верь после этого в предсказание: с чего начнешь, тем и кончишь. А ведь Ф. Велер – то начинал с мочевины! А навоз крестьяне теперь называют биоорганикой в отличие от заводских органических удобрений. И даже ученым мужам не режет слух терминология: “биоорганическая химия” и “бионеорганическая химия”. А в основе нынешней терминологической чехарды лежит гносеологическая заноза: химики не знают пока, как четко различать четырехвалентные углеродные соединения – продукты биосферы и продукты чисто физико-химических трансформаций. Более того, никто толком не знает даже, а существуют ли последние на Земле. Добавьте сюда артефактные (лабораторно-промышленные) продукты – аналоги и картина становится еще более удручающей. Как уже отмечалось выше, в гносеологии идентификация – это проблема №1, нет четкой идентификации – неизвестно, с чем имеем дело. Необходимо четко различать:
- N – продукты, образующиеся в минеральном мире;
- B – продукты, образуемые биосферой, т.е. биогенно;
- A – продукты, артефакты человеческой лабораторно-промышленной деятельности: AN и AB.
Большие надежды в этом отношении возлагаются на открытый Л. Пастером принцип хиральности (киральности) веществ биогенного происхождения. Феномен оптической изомерии открыл в 1815 г. Ж. Био. Судя по всему в 1821 г. независимо от Ж. Био явление право – и левосторонности плоскости поляризации у разных веществ переоткрыл Д. Гершель. Автор закона изоморфизма С. Мичерлих усомнился в справедливости этих открытий. Однако Луи Пастер, потратив 12 лет, экспериментально доказал, что в природе существуют два класса органических веществ: оптически активных и оптически неактивных (1860 г.). Развитие стереохимии полностью подтвердило выводы Л. Пастера. Таким образом, в настоящее время различают три типа оптической изомерии:
D, d (лат. dexter - правый) – правовращающие изомеры
L, l (лат. laevus - левый) – левовращающие изомеры
D=L, d=l - рацематы, вещества с приблизительно равными частями и лево- и правосторонних изомеров.
Термодинамика утверждает, что рацематы являются наиболее устойчивыми, а D - и L – изомеры менее устойчивыми. Но считается, что все 20 аминокислот в белках бионтов имеют только левую конфигурацию, а ДНК – РНК – только правую форму, сахара – рибозы, глюкоза, и фруктоза тоже только D, а рамноза – L. Однако другие вещества метаболизма не имеют такой строгости деления. Молочная кислота, например, существует в бионтах во всех трех изомерах. Поэтому утверждения многих энтузиастов – нехимиков, что всякое вещество проходя через бионта обретает некоторую хиральность, явно преждевременны. Ученые – химики много более осторожны в своих утверждениях. Ведь еще не доказано, что хиральность строго выдерживается во всех без исключения бионтах от прокариотов до человека на всех структурных уровнях. А если имеются исключения? Где, когда и как происходит хирализация? Как долго хиральность сохраняется в уже отмершем субстрате при его разложении и что именно вызывает ее изменение? Что происходит с водой хиральной в смеси с водой нехиральной? и т.д., и т.п.. Таким образом ясно, что генерализировать хиральность до уровня идентификационного признака веществ биогенного и абиогенного происхождения пока рановато. Кстати, и хиральность надо поставить под строгий контроль, дабы различать хиральность естественную и хиральность искусственную, ибо еще в 1929 г. В. Кун и Е. Браун экспериментально доказали возможность превращения оптически неактивной формы химического соединения в оптически активную на примере эфира α – промпропионовой кислоты. Иначе, упустив контроль над лабораторной хиральностью, мы потеряем возможность уразуметь, почему при доминации D – глюкозы, все-таки в природе встречается и L – глюкоза. Это аномалия? Или где-то и она находит свое применение? Или это следствие перехода из биогенного в абиогенное (рецематное) состояние вне бионта? Ведь еще в 70ые годы ХХ в. Дж. Бейда разработал метод датирования по скорости перехода белков отмерших организмов из абсолютно левосторонних в правосторонние с постоянной скоростью с учетом температуры (15 – 100 тыс. лет).
Проблема “правое – левое” в гуманономии одна из актуальнейших, ибо сам человек строго хирален. Но идет ли это от протобионта или есть выражение, как смело предположил еще Л. Пастер, асимметрии Вселенной, пока не ясно. Хотя некоторые данные указывают на симметрию: все белки в бионтах L – формы, а в антибиотиках обнаружены белки D – формы. Вполне справедливо подозрение, что симметрия – это одна из форм асимметрии, присущая именно химическому миру, т.е. Макромиру. Только в биологии она выражена строгой билатеральностью D-L как одной из форм проявления симбиоза.
Вернемся к проблеме идентификации. Нам крайне необходимо четко терминологически различать продукты мира химического – хемогены и продукты мира биологического – биогены. Эволюционно все ясно! Хемогены породили биогены. Но актуально уже возникают сложности, ибо и сейчас, возможно, хемогены образуют где-то как-то органогены, но такие же органогены образуются и при распаде биогенов. И если верна концепция Дж. Бейда, то у нас нет пока критериев идентификации органогена по N- или B- признакам (для белков уже через 100 тыс. лет). Для химика это может быть и не суть важно, а вот для гносеологии крайне важно, ибо только на этом зиждятся все бесчисленные спекуляции по поводу биогенности космических органогенов и много более редкие спекуляции по поводу возможности хемогенного происхождения некоторых органогенов в современных условиях Земли (чаще всего имеют в виду белки, ибо находятся под влиянием наивного определения жизни, приписываемого Ф. Энгельсу).
Заранее прошу прощения у химиков за неадекватное использование их термина “органогены”, но для гносеологии он важен не в целях обозначения исходных химических элементов, а их базовых соединений. И здесь мы снова сталкиваемся с терминологической чехардой, когда биология (белки, жиры, углеводы, ДНК - РНК) и химия (протеины, липиды, сахара, нуклеиновые кислоты) перемешивается в гносеологический винегрет. Для биохимика это, возможно, мало существенно, а вот для широкой публики сие дает искаженную картину, ибо для нее важен путь от биогенеза к настоящему времени (гносеологически, разумеется), а для биохимика прямо наоборот. Но есть научная область собственно биогенезного моделирования, заложенная А. И. Опариным (1924 г.) и Дж. Холдейном (1929 г.). Эти два гения гносеологии следуя строго системно-логическому принципу каузальности вознамерились посрамить Креатора из Священных писаний. И им это вполне удалось. Гносеологически. Они сорвали запретную печать с проблемы сотворения жизни, перевели проблему из зоны спекулятивной мифологии в область реального геогенеза – геохемогенеза – геохеморганогенеза – геобиогенеза. Формально они стали продолжателями дела Велера, но синтез мочевины был хоть и замечательным, но случайным открытием. Они же сделали первую теоретическую прикидку и тем самым вооружили своих последователей гносеологическим компасом на стыке геологии, химии и биологии. Три огромные области знаний, но главной была, есть и будет химия. От биологии требовались лишь признаки протобионта, а от геологии-хронология формирования планеты Земля строго в зоне стыка лито- , гидро- и атмосфер. Но если палеонтология уже имеет определенную точку ретроспективного отсчета в 3,5 – 4 млрд. лет (время нынешней фиксации первых протобионтов в водах Архейского океана), то с нижней границей пока что много сложнее, ибо в проблеме возраста планеты Земля (от ~5 до ~12 млрд. лет) еще слишком много белых пятен, чтобы говорить о системно-логической строгости. Как ни странно, но теория планетогенеза для гносеологии менее важна, чем теория геогенеза, т.к. проблема биогенеза пока что привязана сугубо к геогенезу. И проблема все более сложного свертывания вещества по принципу снежного кома интересна сама по себе в теории планетогенеза, но тысячекратно важнее она именно применимо к геогенезу.
Водород – подвижная граница мира физического и мира химического. Для его возникновения, существования распада необходимы некоторые условия, которые не так часто имеют место быть, хотя космос и заполнен его ядрами (протонами) и электронами – фотонами в свободном состоянии. Электроны, протоны, альфа- и бета- частицы есть кирпичики – хемогены химического мира. Пока не ясно идентификационно все ли они могут выполнять такую функцию, или как-то различаются энергетически, что позволяет одним быть хемогенами, а другим нет, т.е. заторможенность флуктуации “квант-волна” здесь может служить базой хемогенности. Проблема появления водорода не стоит в силу его повсеместности в космосе. А вот откуда другие элементы – уже проблема. И почему на Земле практически нет гелия? А главное – откуда уран и торий? Взаимодействие имеющихся химических элементов породило определенное разнообразие химических соединений, составивших минеральное основание Земли. Имплицитно предполагается, что сначала образовалась химико-неорганическая основа Земли, и лишь затем на ее базе стала формироваться химикоорганическая система. Однако гносеологический интуитивизм в данном случае чреват грубыми ошибками, ибо химикоорганическая и химиконеорганическая (минеральная) системы могли формироваться и параллельно. Что это дает? Время для эволюционного взаимодействия химикоорганических соединений, т.к. частота взаимодействий обусловливает скорость стохастической трансформации любой системы, т.е. то, что мы обычно называем эволюцией.
Если звездные системы – это продукт мира физического, то звездно–планетарные (как и наша Солнечная система) – это уже продукт физико-химический, а собственно планеты и планетоидные образования уже подчиняются химико-физическим законам. Смена доминации обусловлена феноменом все усложняющейся энергоупакованности. Гей-Люссак еще в 1808 г. сформулировал закон соединительных объемов: , однако философы его просто проигнорировали, хотя в нем принцип энергоупакованности проявляется наиболее наглядно. И главную роль в энергоупакованности играет валентность. К тому же реакция соединения сопровождается выделением теплоты.
Следовательно, лишние объемы и есть теплота?, т.е., если исходить из наших г/г форм, то теплота это гипергипоформа? А реакция разложения требует забора теплоты извне, т.е. для самостоятельного существования химического объекта/тела требуется некоторая пространственная достройка? Прелюбопытнейшая ситуация, требующая острого ума химика-теоретика, а не поверхностного анализа профана в химии. На Земле известно около 3000 минералов, но не будь валентности их должно было бы быть ~1028. Известно уже более 1000 изотопов, но устойчивы только 270. Поверхность Земли образуют вода – ¾ и горные породы – ¼. 60% горных пород составляет диоксид кремния Sio2. Кремний (даже если не учитывать другие его соединения) является лидером минерального мира Земли. А вот самым гениальным менеджером органического мира Земли является углерод. По сложности соединений с ним могли бы поспорить бороводород (В20 Н24) или гидрид алюминия (AlH3)n, где n – очень велико и т.п., но таких соединений очень мало, а их образования (молекулы) в условиях Земли менее прочны. Углерод же может связать воедино
и
и
и
и