Стадии развития научных представлений
Стадии развития научных представлений
Ю.Мурашковский
Хотя идеи эволюционизма проникли в науковедение достаточно давно, оно до сих пор в основном занимается попытками выработать критерии оценки новых научных представлений. Хорошую или плохую теорию придумал ученый А? Оставить ли в науке теорию ученого Б, или списать, как неверную?
Достаточно подробную классификацию таких подходов дал Имре Лакатос (И. Лакатос. «Фальсификация и методология научно-исследовательских программ». В кн.: Т. Кун; «Структура научных революций». Сост. В.Ю. Кузнецов. - М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. – 608 с.).
Среди науковедов-эволюционистов в первую очередь следует назвать Томаса Куна. В его работах содержится два принципиально важных положения. Это, во-первых, разделение научных представлений на две группы: «парадигма», как некая базовая модель, и «нормальная наука», которая строится на фундаменте парадигмы и занимается решением «головоломок» - задач, примиряющих парадигму с результатами экспериментов. В какой-то мере это признание того, что научные представления иерархичны. Во-вторых, это утверждение, что отжившие, отработавшие свое теории вовсе не были «неправильными». Для того набора фактов, который они объясняли, эти теории были столь же «правильными», как и нынешние, еще не отвергнутые.
Промежуточным звеном между «оценщиками» моделей и эволюционистами является уже упомянутый Лакатос. Он сторонник «абсолютной истины», которую мы просто еще не достигли. Но он не абсолютизирует понятие «правильности». Наоборот, Лакатос старается оценивать теории с позиций тех представлений и фактов, которые были во время возникновения этой теории.
В работах Лакатоса появляется и достаточно еретическая мысль, которая у него, впрочем, доказана хорошим набором примеров. Это мысль о «независимости» развития моделей от экспериментальных фактов. На глубоко проработанной фактографии Лакатос показывает, что традиционная схема: «модель – противоречащий ей факт – новая модель» является невольной последующей фальсификацией. Схема развития представлений по Лакатосу следующая: «модель – новая модель – ранее выявленный факт, который теперь понимается в свете новой модели, а потому post factum объявляется решающим для ее создания».
Все три упомянутых положения этих ученых – иерархичность научных моделей, равная правильность прошлых и нынешних моделей и «независимость» эволюции моделей – совпадают с принципами ТРИЗ. Поэтому попытка рассмотрения развития научных представлений с позиций ТРИЗ тоже была закономерной.
Автор этой статьи не претендует на приоритет в этой попытке. Этой темой занимался Г.С. Альтшуллер. Немалый вклад в изучение закономерностей развития научных представлений с позиций ТРИЗ внесли Г.Л.Фильковский, И.М.Кондраков, Ю.П.Саламатов, В.Р.Фей, Н.Н.Хоменко, В.В.Митрофанов. Все они в разных аспектах показали роль противоречия в решении того класса проблем, который Кун назвал «головоломками». В.Р.Фей высказал также мысль о том, что возможны некие стандартные преобразования научных представлений и предложил одно из них.
Однако хотелось рассмотреть и другой вопрос. Почему возникают эти противоречия? Какие процессы приводят к этому? Какие при этом возникают типовые ситуации? Нельзя ли, наподобие Стандартов в ТРИЗ выстроить систему формальных преобразований научных представлений, уже не опирающихся на конкретные противоречия?
Некоторые результаты этой работы я и хочу предложить вашему вниманию.
Этапы развития представлений
Шаги научной мысли
Первая закономерность проявилась из простого хронологического расположения моделей. Научные представления о мире и его явлениях проходят определенные стадии. Стадии обычно следуют одна за другой в определенном порядке. Каждая стадия имеет свои структуру и свойства (см. схему). Вот краткое описание этих стадий.
1. Отдельные, несвязанные между собой явления.
Это простое накопление фактов. Причем характер общности этих фактов может быть любой – все зависит от личных представлений исследователя.
Пример 1: В 1269 г. Пьер Перегрин из Марикута написал книгу "Письма о магните", в которой собрал много сведений о магните, накопившихся до него и открытых им лично. Перегрин впервые говорит о полюсах магнитов, о притяжении ("совокуплении") разноименных полюсов и отталкивании одноименных, об изготовлении искусственных магнитов путем натирания железа естественным природным магнитом, о проникновении магнитных сил через стекло и воду, о компасе. (1. с.27)
Основное занятие исследователей на этой стадии: поиски явлений, кажущихся однородными.
Основные проблемы, возникающие перед исследователями на этой стадии: невозможно предсказывать появление новых явлений и их свойства, нет единого мнения об однородности изучаемых фактов и явлений.
Эти проблемы решаются переходом к моделям-аналогиям, объединяющим изучаемые явления в группы.
2. Модели-аналогии:
2.1. «Пустые» модели.
Это модели, в которых необъясненные факты или явления пытаются объяснить через другие необъясненные, но принятые в качестве аксиом.
Пример 2: Платон утверждал, что свойства магнита имеют божественное происхождение, и тем самым избежал многих раздумий и сомнений. (1. с.10)
Пример 3: Традиционная модель художественной критики: произведение таково потому, что такова природа таланта автора.
Сюда же относятся «эзотерические науки», которые объясняют явления «космическими законами», «тонкими телами», «энергиями» и т.п.
2.2. Магические модели.
Это модели в которых:
- объектам и явлениям приписывается человеческая мотивация;
- причиной явлений становятся свойства и действия человека;
- проводятся аналогии между явлениями и человеческими свойствами.
Пример 4: Наши друзья показали мне яд, которым они смазывают наконечники стрел. Это - внутренности одной гусеницы, называемой н'гва. Она - всего полдюйма [немногим более сантиметра] в длину. Бушмены выжимают из гусениц внутренности и высушивают их на солнце. После потрошения гусеницы они тщательно очищают ногти, потому что даже ничтожное количество яда, попавшее в царапину, оказывает действие, подобное действию трупного яда. Агония при этом бывает такой сильной, что человек режет самого себя, требует материнской груди, как будто становится снова грудным ребенком, или убегает от человеческого жилья в состоянии буйного помешательства. <...>
Так как бушмены пользуются репутацией людей, умеющих лечить раны, отравленные этим ядом, то я спросил их, как они достигают излечения. Они сказали, что для этой цели они назначают самое гусеницу в комбинации с жиром. Они втирают в ранку также жир, утверждая, что гусенице н'гва требуется жир, и когда она не находит себе жира в теле человека, то она убивает человека; "мы даем ей то, что ей нужно, и она бывает довольна" - довод, который может понравиться и просвещенным людям. (2. 106-107)
2.3. Внешние аналогии
Это модели, в которых причиной явления становятся другие - подобные - повторяющиеся явления в надсистеме или окружающей среде:
- в надсистеме или окружающей среде находятся параметры, которые могут подходить для объяснения изучаемого явления;
- проводятся аналогии с явлениями надсистемы, внешней среды или другого системного ранга.
- исходная аналогия становится основой для объяснения сложных многоступенчатых явлений;
Пример 5: Для синтеза белков и нуклеиновых кислот клетки вырабатывают богатые энергией молекулы, которые с помощью ферментов обеспечивают энергией каждый этап присоединения мономера. Ферменты также устраняют лишние молекулы, например, воду, мешающую дегидратации. В лабораториях синтезируют полипептиды и полинуклеотиды в безводном растворителе, при высоких концентрациях мономеров и с высокоэнергетическими реагентами. На примитивной Земле единственным растворителем была вода, нужных мономеров было крайне мало, реагенты были просты, ферментов не было вовсе. Трудно себе представить при таких условиях образование полимеров.
Возможное решение этой проблемы связано с адсорбцией необходимых молекул на поверхности глинистых минералов. Этому механизму особое значение придавал покойный Дж.Д.Бернал (1901-1971), известный английский ученый-кристаллограф. По сравнению с органическими соединениями глинистые минералы обладают большой адсорбционной способностью. Кроме того, они по-разному взаимодействуют с различными типами соединений, которые адсорбируют. (3.64-66)
Основное занятие исследователей: поиски аналогий, антианалогий, некоего универсального «естественного» параметра (естественное место всех предметов у Аристотеля, естественный человек у просветителей 18 века и т.п.).
Основные проблемы: трактовки путаются между собой, нет надежной воспроизводимости результатов.
Эти проблемы решаются переходом к классификациям – то есть, к наведению в группах какого-то порядка.
3. Классификации:
3.1. Внешние классификации.
Это классификации по внешним признакам – размерам, форме, цвету и т.п.
Пример 6: Первой попыткой классификации орудий труда была классификация датского археолога Каунсиллора Томсена, создавшего экспозицию в Национальном музее древностей в Копенгагене и описавшего ее в 1836 г. Орудия были распределены по материалу – камень, медь или бронза, железо, что, однако, не несло в себе определенного представления о хронологии, о движении от примитивной технологии производства орудий к более совершенной. (4.60-61)
3.2. Внутренние (морфологические) классификации.
Это классификации по внутреннему строению.
Пример 7: ...обоснование морфологической специфики неандертальского вида обязано своим утверждением французскому палеонтологу и антропологу Марселену Булю, опубликовавшему в 1912 г. тщательное описание наиболее полно сохранившегося скелета из пещеры Буффия близ местечка Шапелль-о-Сен во Франции. Таким образом, после этих работ морфологическое своеобразие неандертальского человека не только стало полностью доказанным научным фактом, но и получило таксонометрическое обозначение, неандерталец с полным правом вошел в число других палеонтологических видов вымерших млекопитающих. (5. 81-82)
Основные занятия исследователей: поиск «правильного», универсального параметра классификации, поиск «правильной» структуры классификации, попытки создания многопараметрических классификаций.
Основные проблемы: для повышения точности классификаций их приходится делать все более сложными и разветвленными, при этом теряется ориентировка; все больше изучаемых явлений попадают одновременно в несколько разделов классификации, при этом усложняется таксация.
Эти проблемы решаются переходом к периодизациям.
Важный момент: основой для перехода к следующим типам моделей служат только те классификации, которые строятся по какому-то закономерно меняющемуся признаку. Биологические классификации – по признаку усложнения организма, химические – по признаку возрастания атомной массы.
4. Временные классификации (периодизации).
Это классификации явлений по времени их появления или существования.
Пример 8: Его (Жана Пиаже - Ю.М.) труды посвящены в основном систематическому изучению "умственного" развития ребенка: формированию мышления, моральных суждений, понятий числа, количества, движения, времени, скорости, пространства, случайности... словом, всех явлений, связанных с тем, что принято называть интеллектом. Он является автором стадиальной теории развития умственных действий - от инстинктивных реакций до "гипотетико-дедуктивного" рассуждения, - о которой упоминается во всех учебниках педагогики. (5. 31)
Основные занятия исследователей: поиск «правильных» параметров периодизаций; поиск «правильных» названий периодов; дробление периодов; изучение структур внутри периодов; попытки динамизировать эти структуры.
Основные проблемы: периоды дробятся до потери смысла, путаются периодизации по разным параметрам.
Эти проблемы решаются переходом к эволюционным моделям.
5. Эволюционные модели.
Это модели, в которых развитие изучаемого явления рассматривается, как непрерывный процесс, происходящий под воздействием какого-то фактора или факторов.
Пример 9: (В концепции Энгельса - Ю.М.) …был открыт и убедительно аргументирован в своем действии социально-исторический фактор и этим продемонстрирован с самого начала социальный характер человеческой истории, а следовательно и ее начала - первобытной истории. Интегрирующее влияние социально-исторического фактора, составляющего краеугольный камень человеческой деятельности вообще, предопределило все стороны развития как биологических особенностей древнейших и древних людей, так и их социальных отношений. (4. 75)
Пока непонятно, как определяются эти факторы. Но когда они найдены, их стараются распространить на все подсистемы изучаемого объекта, а также перенести на всю надсистему и другие, близкие системы.
Пример 10: Его (В.Райха - Ю.М.) главная идея, возникшая непосредственно под влиянием Фрейда, состояла в том, что сексуальное удовлетворение является важнейшим условием равновесия как отдельного индивида, так и всего общества. (5. 42)
Основные занятия исследователей: поиск «правильного», универсального фактора; дробление фактора; попытки объединять модели с разными факторами; построение антимоделей; экспансия модели; заполнение нижних рангов модели; прикладные исследования.
Основные проблемы: растет количество отклонений от предсказаний модели; нарастает число поправок, призванных согласовать реальное развитие явления с предсказаниями модели.
На этом развитие моделей не заканчивается. Следующий этап представляет собой «вторую производную» эволюции (эволюцию эволюции).
6. Эволюция эволюций.
Это модели, в которых закономерности развития изучаемого явления также признаются изменяющимися. Просматриваются два вида таких моделей:
6.1. ускоренная эволюция;
6.2. неравномерная эволюция.
Этот тип моделей пока не изучен, поэтому все дальнейшее не может быть к нему отнесено, кроме как предположительно.
Две головы лучше...
Внутри каждого этапа происходит еще один интересный процесс. Сперва вся модель строится на основе одного фактора, который и определяет все ее свойства (однофакторные модели).
Пример 11: Ломоносов объяснял возникновение атмосферного электричества трением воздушных слоев друг о друга при перемещении холодных масс воздуха вниз, а теплых вверх. Это была первая научная гипотеза, объяснявшая электризацию атмосферы. (6. 92-93)
Затем этот фактор разделяется на две или несколько частей, оказывающих разное влияние на объект (модели с разделенным фактором).
Пример 12: По мере появления нового материала, особенно из Азии и Африки стала расти роль локальных отличий в моделях. Первая реакция - книга американского археолога Халлама Мовиуса “Ранний человек и плейстоценовая стратиграфия в Южной и Восточной Азии” - 1944 г. Автор показал различия в каменном инвентаре нижнепалеолитического времени на западе и на востоке Старого Света. (4. 85)
Затем оказывается, что кроме главного фактора есть еще ряд второстепенных, независимых от него факторов, оказывающих влияние (хотя и меньшее, чем главный) на развитие объекта (модели с главным и вспомогательными факторами).
Пример 13: Маркс не считал экономический фактор единственным, определяющим развитие социальных систем. Но остальные – науку, искусство, религию и т.д. он полагал второстепенными.
И, наконец, возникают модели, в которых два, а затем целый ряд факторов оказывают равнозначное, дополнительное влияние на развитие объекта (многофакторные модели).
Пример 14: (в продолжение примера 11.) Сейчас среди «генераторов» атмосферного электричества, помимо облаков и осадков, называют также пылевые бури, извержения вулканов, метели, разбрызгивание воды водопадами, морским прибоем и т.п. (там же).
Сама приведенная схема представляет собой типичную периодизацию. Это значит, что следующим этапом исследований должен стать поиск более глубоких (однофакторных и многофакторных закономерностей развития научных представлений.
И тут стандарты!
Теперь вернемся к вопросу, пока прямого отношения к вышесказанному не имеющему. Это вопрос о типовых преобразованиях моделей. Несколько таких преобразований удалось выявить. Они пока не образуют никакой системы, не видны ни связи между ними, ни тенденции из развития. Все это, очевидно, впереди. Однако даже в таком виде эти преобразования могут служить, пусть слабым, но все же инструментом для ближнего прогнозирования развития представлений. В чем можно будет убедиться на нескольких задачах.
Приведу три таких преобразования.
I. Разделение объектов или факторов.
Изучаемый объект или процесс, а также фактор, определяющий свойства или развитие объекта или процесса, делятся на две или несколько частей. Деление это может происходить по следующим параметрам.
1. По внешним признакам.
Пример 15: По мнению Замятнина, локальные различия в материальной культуре появляются лишь в верхнепалеолитическое время, и в это время можно выделить три громадные области в пределах первобытной ойкумены - приледниковую европейскую, средиземноморско-африканскую и сибирско-китайскую; эта схема также не встретила полной поддержки, но была несомненным шагом вперед в разработке проблемы. Формозов также аргументировал гипотезу, в соответствии с которой четкие локальные различия проявились лишь в эпоху верхнего палеолита, и разработал локальную типологию для территории европейской части СССР. (4. 86)
2. По параметрам движения объекта.
Пример 16: Причиною магнитных свойств единодушно считают вращение заряженных электронов вокруг ядра атома и собственное вращение электрона вокруг оси (спин). Всякое движение заряда - это электрический ток, а каждый ток создает магнитное поле. <...> Структуры оболочек ферромагнитных атомов таковы, что все электроны, грубо говоря, вращаются в одну сторону, создавая сильный суммирующий магнитный момент. В неферромагнитных же атомах магнитные моменты электронов направлены в разные стороны, что приводит к их взаимной компенсации. (1. 14)
Пример 17: …сложение коллинеарных, т.е. направленных в одну и ту же сторону или в противоположные стороны, скоростей по Ньютону – совершенная очевидность: v = v1 + v2. В действительности, как показал А. Эйнштейн, это справедливо только для скоростей, несоизмеримых со скоростью света (с):
v = v1 + v2
1 + v1 v2/c2
При малых v1 и v2 членом v1 v2/c2 можно пренебречь; тогда получим v = v1 + v2. Если же v1 и v2 велики (например, приближаются к с), «очевидная» классическая формула становится просто неверной. В частности, классическая механика непригодна для описания движения элементарных частиц, обладающих высокими (субсветовыми) скоростями. (8. 19)
Задача 1:
Известно, что если тело движется в газе, то его аэродинамическое сопротивление пропорционально квадрату скорости.
Предложите следующую гипотезу.
Контрольный ответ: Чаплыгин показал, что для скоростей движения, не превышающих 100 м/с, аэродинамическое сопротивление пропорционально квадрату скорости. Если скорость приближается к скорости звука (в воздухе она примерно равна 331 м/с), то для нахождения величины лобового сопротивления необходимо решить еще одно дифференциальное уравнение, которое теперь называется уравнением Чаплыгина. (6. 237)
3. По внешним проявлениям, свойствам, взаимодействию с надсистемой.
Пример 18: (Английский врач Вильям Гильберт 18 лет изучал магниты и написал книгу "О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов" - 1600 г.) <…>
Очень важным в учении Гильберта представляется то, что он, по-видимому, первым отличил электрические явления от магнитных, вскрыв их различную природу. Гильберту удалось разделить магнитные и электрические явления, которые с тех пор стали исследовать раздельно. (1. 28-29)
Пример 19: ...К.Г. Юнг (1875-1961) был сотрудником Фрейда. Он пытался объяснить теоретические расхождения между Фрейдом и Адлером различными типами личности этих двух ученых. Юнг различал два типа личности:
- экстраверт, то есть человек, обращенный вовне и старающийся приспособиться к окружающему миру, предметы которого притягивают его интересы.
- интроверт, то есть обращенный вовнутрь, созерцательный, сдержанный, сомневающийся и поглощенный собой больше, чем внешним миром.
Юнг считал, что методы Фрейда больше подходят для лечения неврозов экстравертированного пациента, а методы Адлера - интровертированного. (5. 27)
Пример 20: Основная заслуга Тимирязева – в экспериментальной и теоретической разработке проблемы фотосинтеза. Он показал, что интенсивность процесса пропорциональна поглощенной энергии при относительно слабом свете, а при сильном освещении достигает определенной величины и уже более не растет, т.е. открыл явление светового насыщения фотосинтеза; экспериментально обнаружил, что имеются два максимума поглощения света растением, которые лежат в области красных и синих лучей спектра, доказал приложимость закона сохранения энергии к процессу фотосинтеза.
Задача 2:
Известно, что клетки раковых опухолей содержат в себе всю необходимую информацию для «заражения» здоровых клеток. Если в здоровый организм ввести раковые клетки, то в этом месте начнется развитие раковой опухоли.
Предложите следующую гипотезу о развитии раковых опухолей заражением здорового организма раковыми клетками.
Контрольный ответ: Внимание академика Н.М. Эмануэля привлек тот факт, что «в биологии вообще существует много примеров критических явлений. Так, прививаемые опухоли развиваются лишь тогда, когда количество опухолевых клеток, вводимых животному, достигает определенного критического значения. При меньшем числе клеток опухоли не развиваются». (8. 77-80)
Задача 3:
Старение и смерть – это естественный этап жизни человека. Его изучают целые институты с целью добиться бессмертия. Известно, что причиной этого этапа является накопление в клетках свободных радикалов. Эти радикалы можно уничтожать специальными веществами – ингибиторами. Однако добиться бессмертия пока не удалось.
Предложите гипотезу, которая объяснит эту неудачу и даст новое направление поисков.
Контрольный ответ: Старение – это накопление свободных радикалов. Для лечения предложено использовать искусственные ингибиторы, например, ионол. Группы животных, получавших эти препараты, жили дольше контрольных групп – столько, сколько живут животные этих видов при оптимальных условиях.
Гипотеза: старость – это болезнь, поддающаяся лечению. А механизм естественной смерти иной – в какой-то момент срабатывают особые гены, производящие клеточные токсины. Естественная смерть – это самоубийство на молекулярном уровне) (8. 77-80)
4. По источнику явления.
Пример 21: Исключительная заслуга австрийского психолога З.Фрейда (1856-1939) заключается в том, что он признавал существование "глубинного" слоя личности и исследовал его с помощью особых средств. <...> В первые годы своей научной деятельности, особенно во Франции, он изучал истерию. На основе своих клинических наблюдений он пришел к убеждению, что значительная часть психической деятельности ускользает от сознания. ...он был поражен явлением так называемого "постгипнотического внушения". Люди, погруженные в гипнотический сон, получали указания о том, какие действия они должны совершить после пробуждения. Проснувшись, они выполняли внушенные им действия, какими бы абсурдными они ни были. Но особенно поразил Фрейда тот факт, что пациенты пытались оправдать свои действия разумными доводами. Он убедился, что некоторые действия, особенно невротического характера, управляются глубинными побуждениями, ускользающими от ясного сознания. Так возникло понятие "бессознательное". (5. 25-26)
Пример 22: В 1933 году аспирант Вавилова П.А.Черенков по предложению своего руководителя изучал механизм люминесценции растворов ураниловых солей под действием гамма-лучей и обнаружил, что помимо обычной люминесценции существует еще слабое синее свечение самих растворителей, т.е. раствор светится даже тогда, когда в нем ничего не растворено.
Ранее это явление наблюдали Мария и Пьер Кюри, но посчитали неизвестное свечение обычной слабой люминесценцией каких-то примесей в «чистом» растворе. Вавилов же, хорошо знавший все свойства люминесценции, понял, что это что-то другое. Например, новое свечение не ослабевало ни при нагревании, ни при добавлении в раствор самых сильных «тушителей» (йодистого калия, азотнокислого серебра и др.). Вавилов предположил, что голубое свечение вызывается не непосредственно гамма-лучами, а порожденными ими быстро движущимися электронами.
Для проверки выдвинутой гипотезы были проведены специальные опыты, в которых свечение возбуждалось бета-лучами. Оказалось, что по своим свойствам оно аналогично излучению, возбуждаемому гамма-лучами.
Вавилов подключил к работе другого своего ученика – И.М.Франка, которому поручил заняться теоретической разработкой явления. Тот выдвинул гипотезу, что наблюдаемое свечение вызывается электронами, движущимися в жидкости со скоростями, превышающими скорость света в данной среде. (6. 254)
5. По времени зарождения.
Пример 23: Он (Юнг - Ю.М.) пришел к заключению о существовании "коллективного бессознательного". Наша психика формируется, следовательно, не только под влиянием конфликтов раннего детства, но наследует также образы предков, пришедшие из глубины веков. (5. 27)
6. Разделение между свойствами объекта и группы.
Пример 24: Еще одна «безумная» идея, также во многом связанная с развитием наиболее общих и, по существу, философских представлений о единстве материи, произвела переполох среди химиков первой половины XIX в. Если безусловно гениальная догадка Авогадро, несмотря на всю настойчивость автора, так и не была понята его современниками, то всего две статьи (и к тому же анонимные!), появившиеся в «Летописях философии» в 1815 г., сразу привлекли всеобщее внимание. Вскоре выяснилось, что их автором был английский врач Уильям Праут.
Исходя из известных соотношений между плотностями газов и атомными весами Праут выдвинул предположение, что атомные веса элементов могут быть выражены целыми числами, если их отнести к атомному весу водорода, принятому за единицу. Следовательно, полагал Праут, атомы всех элементов построены за счет «конденсации» большего или меньшего количества атомов водорода. В таком виде вновь была возрождена вечная философская идея о единстве материи; водород становился своего рода «первоматерией». Отклонения от целочисленности атомных весов Праут объяснял погрешностями эксперимента. Поначалу идея Праута была принята сразу и без возражений, однако вскоре стало очевидным, что атомные веса многих элементов, определенные с высокой точностью, в действительности являются дробными. Гипотеза Праута так же быстро потеряла всех своих сторонников, как и приобрела их. Последнюю «точку» поставили работы Жана Стаса, профессора военной академии в Брюсселе (1865 г.), который писал: «Я пришел к абсолютному убеждению и полной уверенности, насколько возможно для человеческого существа достигнуть уверенности в подобного рода вещах, что закон Праута есть не что иное, как иллюзия, чистая спекуляция, определенно противоречащая опыту.». И это писал Стас, который двадцать лет назад был страстным сторонником Праута! <…>
Таким образом гипотеза Праута была надолго забыта. Правда, в 1882 г. А.М.Бутлеров нашел в себе мужество отметить, что при вполне определенных условиях идея Праута может оказаться «вполне истиной».
Эти условия сложились лишь в 1919 г., когда Ф.Астон показал, что химически определенные атомные веса являются лишь средней величиной между весами отдельных изотопов, а веса самих изотопов выражаются практически целыми числами. (8. 47-48)
7. По характеру взаимодействия подсистем.
Пример 25: Такой автор, как, например, Г.Гурвич (1894-1965), различает группы частичного слияния, члены которой считают себя частью единого целого (например, родители с детьми), и группы частичной оппозиции, члены которых сотрудничают друг с другом, сохраняя при этом свою независимость (например, покупатели и продавцы). (5. 36)
Пример 26: Французский ученый Г.Лапассад различает три уровня в организации человеческих отношений:
- первичная группа (в смысле групповой линамики). Это место прямых взаимодействий между индивидами;
- организация, являющаяся совокупностью первичных групп внутри одного целого, свойства которого влияют на отношения между людьми. Это видимая часть айсберга;
- институт, скрытая часть айсберга. Это то, что установлено и кажется "нормальным", само собой разумеющимся в отношениях между людьми внутри организации.
Институциональный анализ призван выявить скрытую часть организации, то, что "не сказано", раскрыть ее логику. (5. 38-39)
8. По числу функций.
Пример 27: Кроме того, группы могут быть поливалентными или специальными в зависимости от потребностей своих членов. Семья - это поливалентная группа, спортивный клуб - группа специальная. (5. 36)
9. По состояниям объекта.
Пример 28: Так как же из неполного, приблизительного знания рождается более полное и более точное? Давайте в качестве примера возьмем какой-нибудь фундаментальный закон, сущность которого легко выразить математическим языком, например, закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа произведение давления (p) на объем (V) есть величина постоянная, т.е. pV = const. Это уравнение, конечно, нужно всегда помнить. Однако не менее важно помнить и другое – этот закон носит приближенный характер и справедлив только в ограниченном интервале давлений. При высоких (или, наоборот, слишком низких) давлениях он не соблюдается.
Я.Д.Ван-дер-Ваальсу пришлось для более общего случая ввести в первоначальное уравнение две поправки (a и b):
– (p + a/V2) (V-b) = const.
Если объем газа достаточно велик, то членами a/V2 и b можно пренебречь (a/V2 ˜ 0, b ˜ 0), и тогда имеет место закон Бойля-Мариотта, если же газ сжат до малого объема, то закон этот не применим. Так, при давлениях порядка 100 МПа азот сжимается в два с лишним раза меньше, чем это получается по формуле pV = const, а при 1500 МПа – уже в шестнадцать раз! (Т.е., закон Ван-дер-Ваальса включает в себя закон Бойля-Мариотта как частный случай.) (8. 18)
Пример 29: Вспомним теперь закон Гей-Люссака. <…> Уравнение V = V0 (1 + T/273) приблизительно соблюдается только при не слишком низких температурах. Из приведенной формулы следует, что при понижении температуры на 1є объем газа уменьшается на 1/273 часть; получается, что при -273єС (абсолютный нуль температур) газ исчезнет вовсе. Это, конечно, нелепость: любой реальный газ задолго до -273°С превращается в жидкость или даже затвердевает, однако еще раньше перестанет «работать» закон Гей-Люссака. (8. 18-19)
Задача 4:
К концу 19 века было известно, что главную роль в процессе фотосинтеза растений играет вещество хлорофилл. Именно хлорофилл позволяет растениям, поглощая углекислый газ, превращать его в органические соединения и кислород. На этом изучение фотосинтеза застопорилось на многие годы.
Предложите следующую гипотезу для выведения исследований из тупика.
Контрольный ответ: Данные, полученные Тимирязевым во время опытов, позволили ему сделать ряд заключений и высказать некоторые гипотезы, которые впоследствии получили блестящее подтверждение. К числу их относится предположение о том, что хлорофилл может находиться в растениях в двух формах – восстановленной и окисленной... (6. 185-186)
10. Модель и антимодель.
Пример 30: Как известно, мы живем в расширяющемся мире. Примерно 15 миллиардов лет тому назад произошел так называемый «Большой взрыв», и началось образование современной Вселенной.
Вначале плотность и температура вещества, сосредоточенного в точке взрыва, были огромными (практически бесконечными), геометрия пространства была иной, и в нем шли какие-то неизвестные нам физические процессы.
Эта модель возникновения и развития Вселенной, придуманная советским ученым А.А.Фридманом (1888-1925), имеет смысл лишь для значений времени, больших нуля (t>0). Момент времени для t=0 соответствует «Большому взрыву», а для t<0 пространство не существует.
Сахаров предложил космологическую модель, отличающуюся от модели Фридмана тем, что в ней можно определить все физические величины для значений времени, меньших нуля. (Момент времени t=0 также определяет особую точку – «Большой взрыв».) Эту гипотетическую модель А.Д.Сахаров назвал космологической моделью с поворотом стрелы времени. В подобной модели удается так сформулировать все законы физики, что они не меняются (инвариантны) при замене t на – t. Для этого надо одновременно с изменением направления времени (Т-преобразование) произвести зеркальное отражение пространства (Р-преобразование) и заменить все частицы на античастицы (С-преобразование). В результате закон ТРС-инвариантности (неизменности) формулируется как всеобщий закон природы. (6. 273)
11. Разделение на две части, одна из которых при данных условиях ненаблюдаема.
Пример 31: Теперь о барионной асимметрии Вселенной.
Барионы – тяжелые элементарные частицы. К ним, в частности, относятся составляющие атомное ядро протоны и нейтроны, которые имеют барионный заряд равный единице. (Антипротоны и антинейтроны имеют заряд, соответственно равный минус единице.) так как во Вселенной не заметно больших скоплений антивещества (мы узнали бы о нем по аннигиляционным взрывам, которые происходили бы при соприкосновении вещества с антивеществом), то, следовательно, во Вселенной преобладает вещество, т.е. барионный заряд больше нуля (положителен).
Вначале вселенная имела барионный заряд, равный нулю. Так как считалось, что при всех видах взаимодействия элементарных частиц барионный заряд системы сохраняется, то возникал вопрос: как в процессе эволюции Вселенной образовалась ее барионная асимметрия (заряд изменился от нуля до положительной величины)?
А.Д.Сахаров предложил две гипотезы, объясняющие это явление. По первой из них все пространство, окружающее барионы, заполнено антикварками, и суммарный заряд барионов и антикварков равен нулю. (Разделение на барионы и кварки произошло в начальном сверхплотном веществе, возникшем во время «Большого взрыва».) (6. 273-274)
12. По структуре.
Пример 32: Перевернув “с головы на ноги” всю систему теории флогистона, Лавуазье положил начало новой химической систематике, где четко разграничивались понятия «элемент» и «сложное вещество». Немедленно возник вопрос: соединяются ли простые вещества в каких-то строго определенных весовых соотношениях (гипотеза Пруста), или же эти соотношения изменяются плавно и свойства образующегося вещества зависят только от взятых количеств исходных простых веществ (гипотеза Бертолле)?
Из первой посылки следовало, что каждое вещество обладает только одним, постоянным составом независимо от способа его получения; согласно второму предположению, состав сложных веществ есть величина переменная и, следовательно, зависящая как от способа получения, так и от соотношения исходных реагентов.
Иными словами, предстояло решить вопрос, как происходит изменение состава – скачками или непрерывно? Пруст, отстаивавший скачкообразный характер этих изменений, в конце концов, убедил современников в своей правоте. Так возник один из основных законов химии – закон постоянства состава. Взгляды Бертолле оказались ошибочными.
Однако было бы неправильно думать, что закон Пруста представляет собой что-то совершенно очевидное. Не следует забывать, что углерод соединяется с водородом в самых причудливых соотношениях. Которые наводили на мысль о непрерывности этих соотношений, если бы мы не знали химического строения бесчисленного количества углеводородов.
А что же Бертолле? Взгляды его навсегда «опровергнуты», «отброшены»? Уже в 1818 г., несмотря на, казалось бы, безоговорочную победу Пруста, стали известны факты, из которых следовало, что иногда прав все-таки Бертолле. Профессор Берлинского университета Э.Митчерлих обнаружил явление изоморфизма. Оказалось, что соли однотипного молекулярного строения образуют и однотипные кристаллы, если размеры образующих их атомов близки. Из смеси таких солей выпадают смешанные кристаллы, состав которых зависит только от соотношения изоморфных (однотипных) солей. Из смеси растворов KCl и KBr при охлаждении выпадают кристаллы, содержащие как хлор, так и бром, причем соотношение между ними можно менять непрерывно и практически в любых пределах. Состав такой соли Kx+yClxBry (x + y = 1). При y = 0 x = 1, т.е. мы имеем дело с чистым KCl; а при x = 0 y = 1 получаем чистый KBr. Однако как x, так и y могут принимать любое значение от 0 до 1, и переход от KCl к KBr оказывается непрерывным. В точности по Бертолле!
Изоморфными могут быть не только близко родственные в химическом отношении вещества, но и другие, лишь бы они кристаллизовались одинаково. Так, если сульфат бария BaSO4 осаждать из растворов, содержащих марганцевокислый калий KMnO4, то мы никогда не получим обычного белого осадка – осадок будет розовым или красным. В кристаллической решетке такой соли часть ионов бария замещена ионами калия, и место некоторых сульфат-ионов занимают ионы MnO42-. Никаким промыванием удалить ионы MnO42- и K+ нельзя – они прочно вросли в кристаллическую решетку. (Впоследствии химики отдали дань уважения Бертолле, назвав такие вещества, обладающие переменным составом, бертоллидами (по предложению Н.С.Курнакова).)
В последние годы к бертоллидам добавился еще один интереснейший класс соединений – кластеры, т.е. вещества, содержащие связи металл–металл. Среди кластеров найдены соединения, не похожие ни на что ранее известное. Рассмотим следующую ситуацию. Если в результате реакции образуется металл, то в каком виде он выделяется: в виде атомов? Нет, вряд ли. Возникающие атомы металла явно обладают способностью соединяться друг с другом, что приводит к образованию микрокристаллов, т.е. каких-то фрагментов кристаллической решетки металла. Многие ультрадисперсные частицы металлов имеют переменный состав и, следовательно, являются бертоллидами.
(8.44-47)
Пример 33: Вскоре после своего исторического выступления в Шпейере, где он изложил основные положения теории строения, А.М.Бутлеров впервые поставил вопрос о возможности обратимой изомеризации некоторых веществ, в частности циановой кислоты:
H-N-C-O ® H-O-C=H
Изоциановая Циановая
кислота кислота
Впоследствии выяснилось, что такое равновесие, сильно сдвинутое влево, действительно существует. Цианат серебра при действии четыреххлористого кремния дает смесь двух веществ в зависимости от того, в какой форме он реагирует:
4Ag-N-C-O + SiCl4 ® Si(-N-C-O)4 (98%)
4Ag-O-C=N + SiCl4 ® Si(-O-C=N)4 (2%) (8. 49)
Интересно, что разделенные части не обязательно превращаются в независимые модели. Они могут вступать во взаимодействие между собой и даже свертываться.
13. Взаимодействие между разделенными объектами или факторами.
Пример 34: В свете этого нового подхода ученые изучали восприятие. Они показали, что вопреки господствовавшим в то время идеям восприятие - это не ответ на изолированный внешний стимул, а структурное целое - "гештальт", откуда и название их теории.
Для гештальтистов восприятие строится на отношении между двумя элементами: воспринимаемым предметом (формой) и фоном (поле восприятия). Форма всегда доминирует, именно она привлекает внимание. Однако она неразрывно связана с фоном, на котором она выделяется и который не воспринимается так же ясно, как форма. Интенция наблюдателя "спонтанно" связывает фон и форму. (5. 29-30)
Пример 35: Окисленная форма хлорофилла, реагируя с углекислым газом воздуха, выделяет кислород и образует соединения хлорофилла с окисью углерода, превращаясь в восстановленную форму хлорофилла. Последняя взаимодействует с водой, окисляется и дает первый продукт синтеза – формальдегид, который превращается затем в крахмал, и переходит в первоначальную окисленную форму. По мнению Тимирязева, во взаимном фотохимическом превращении этих двух форм и заключается роль хлорофилла в фотосинтезе. Хотя потом такая схема процесса была заменена другими, более сложными схемами, предположение ученого о фотосинтезе, как фотохимическом окислительно-восстановительном процессе, в котором хлорофилл служит своеобразным передатчиком углерода растению, «подобно тому, как кровь служит для передачи кислорода живому организму», получило подтверждение в дальнейших исследованиях. (6. 185-186)
Задача 5:
Изучение жизнедеятельности человека идет в двух направлениях. Изучается его физиология, то есть, деятельность органов, и психическая деятельность. И одно, и другое направления достаточно развиты и имеют немало достижений.
Предложите следующее направление изучения жизнедеятельности человека.
Контрольный ответ: Вундт пытался разложить психические явления на простые элементы. <...> Суть его теоретического подхода состоит в связи физиологических фактов с их осознанием личностью. Для того, чтобы найти этому удовлетворительное объяснение, он изучал нервную систему, и в частности влияние нервных импульсов на нейроны мозга. Тем самым он внес свой вклад в защиту концепции единства человека, выступив против старого, но еще очень распространенного в то время представления о дуализме души и тела. <...> Вундт старался обогатить лабораторные наблюдения другими источниками информации, почерпнутыми из сравнительного изучения народов. Благодаря этому он стал основателем социальной психологии. (5. 19)
14. Свертывание разделенных частей.
Пример 36: В 1885 г. появилась статья Лаара «О возможности нескольких структурных формул для одного и того же соединения"» тот факт, что, скажем, циановая кислота дает два ряда производных Лаар объяснил быстрыми внутримолекулярными колебаниями водорода между атомами азота и кислорода. По Лаару выходило, что обе формулы циановой кислоты фактически соответствуют одному и тому же веществу; связи H-NCO и H-OCN являются «переменными». Обе формулы отвечают двум крайним состояниям одной и той же молекулы. Тот случай, когда одному и тому же соединению можно было приписать одновременно две равноправные формулы, Лаар обозначил... термином таутомерия. <...>
Гипотеза Лаара фактически не получила поддержки, хотя введенный им термин «таутомерия» прочно вошел в науку. Напротив, развитие идеи Бутлерова в трудах Л.Клайзена, И.Вислиценуса, К.Майера привело к созданию классической теории таутомерии как обратимой изомеризации. <…>
Лишь в 30-х годах XX в., опираясь на развитие электронных представлений, Ф.Арндт, а затем В.Эйстерт показали, что наличие двух рядов производных возможно и при отсутствии обратимой изомеризации. Примечательно, что это было сделано на примере реакций натриевых производных классического таутомерного вещества – ацетоуксусного эфира. Фактически в реакцию вступает анион ацетоуксусного эфира, в котором в силу особенностей электронного строения отрицательный заряд распределен между атомами кислорода и углерода. Изобразить это одной классической формулой невозможно: можно написать две формулы, отражающие два крайних случая, когда весь заряд сосредоточен на атоме кислорода (А) и весь заряд – на атоме углерода (В):
CH3–C-CHCOOC2H5 CH3–C–C-HCOOC2H5
¦ ¦
O- O
A B
Обе формулы относятся к одному и тому же веществу, и обе неверны: на самом деле и на кислороде, и на углероде находится, грубо говоря, по половине заряда. Написанные формулы – не формулы двух изомеров, способных к взаимопревращению, так как реально ни один из этих изомеров не существует (в отличие от таутомерных форм самого ацетоуксусного эфира). Реальная молекула (анион) представляет собой нечто среднее между двумя изображенными выше структурами А и В. Чтгобы не смешивать это явление с обратимой изомеризацией (таутомерией), его обозначают термином «мезомерия»)… <…>
Дальнейшее развитие идеи Лаара получили в работах советского химика В.В.Разумовского (теория электронной таутомерии). Основной пункт этой теории – допущение реального (во времени) существования предельных структур, с исключительно высокой скоростью превращающихся друг в друга. Очевидно, речь идет о быстрой миграции электронов от одного атома к другому (у Лаара так вел себя водород). Молекула прореагирует в той или иной форме в зависимости от того, в какой момент времени произойдет начальный акт реакции. У одних атомов электрон бывает «чаще» (т.е. большее время), у других – реже; обычные структурные формулы, таким образом, отражают лишь некоторый усредненный, вероятностный результат. (8. 49-54)
Пример 37: Наиболее полно отражает современное представление о молекулярных механизмах действия ионизирующей радиации на живую клетку «структурно-метаболическая теория». Ее создатель видный советский ученый, член-корреспондент Академии наук СССР А. Кузин. <...> Теория, в частности, исходит из признания «прямого» и «дистанционного» действия радиации на молекулы живой клетки. Прямое действие означает, что кванты энергии поглощаются какой-либо биологически важной макромолекулой, например, молекулой ДНК, которая повреждается. При дистанционном – в результате поглощения энергии, например, молекулами воды образуются химически очень активные «осколки молекул», радикалы. Они способны перемещатся на некоторое расстояние и поражать биологически важные макромолекулы, например, ту же ДНК.
Структурно-метаболическая теория утверждает, что на конечный результат облучения мощное влияние оказывают одновременно идущие процессы восстановления. Биохимики и радиобиологи называют их репаративными. И вот еще одно важное дополнение. Теория объясняет действия ионизирующей радиации на биологические объекты «всех уровней», начиная с вирусов до человека. (9. 94-95)
Вероятно, параметров разделения можно найти еще немало. Однако уже само их обилие и неточность формулировок показывают, что классификационный этап пройден. Нужно искать причины, эволюционные факторы такого разделения, понять, почему объект изучения разделился именно по этому параметру, и как этот параметр выбирать заранее.
II. Антимодели
Еще одно типовое преобразование моделей – это переход к антимоделям. Вот несколько возможных вариантов такого перехода.
1. Противоположное воздействие элементов внешней среды.
Пример 38: Исследования показали, что инсектициды и антибиотики сами по себе не вызывают мутаций, приводящих к возникновению устойчивости. Очевидно, что подобные мутации присутствуют в популяциях, еще не подвергавшихся воздействию препаратов, однако там они встречаются довольно редко. Неоднократное воздействие токсического вещества уничтожает особей, чувствительных к этому веществу, тогда как устойчивые мутанты, размножаясь, приходят на смену исходному типу. (Яды вызывают не увеличение числа мутантов, а уничтожают немутировавших особей.)
Задача 6:
Исследователь Африки Дэвид Ливингстон писал: «Группы деревьев около источников имеют всегда мягко закругленную форму, и стволы у них - высокие и прямые, в то время как деревья, растущие на равнинах, - низкорослые и чахлые».
После дождей и разливов рек равнины оказываются покрытыми водой. Естественно предположить, что рост деревьев угнетается переизбытком влаги.
Предложите и обоснуйте антигипотезу.
Контрольный ответ: Вода на равнинах впитывается в землю. Период избытка влаги быстро кончается. Затем наступает период засухи. Деревья угнетает недостаток влаги большую часть года. (2. 220)
Задача 7:
На поверхности Марса есть области, окраска которых испытывает сезонные изменения – периодически она становится темнее. В настоящее время изменения в темных областях принято связывать с перераспределением пыли, вызванным сезонными ветрами, которые в больше или меньшей степени обнажают более темную почву.
Предложите и обоснуйте антигипотезу.
Контрольный ответ: Высказано также предположение, что происходит не потемнение темных областей, а посветление светлых. Возможная причина – какой-либо оптический эффект, связанный с сезонными ветрами. (3.112)
2. Антипараметр объекта вместо параметра
Пример 39: (Учение о самозарождении было похоронено. Но новой теории не было. – Ю.М.) Как заметил в 1863 г. Дарвин в письме Гукеру, "сущий вздор - рассуждать сейчас о происхождении жизни; с тем же успехом можно было бы рассуждать о происхождении материи". <...> ...крушение учения о самозарождении привело некоторых известных ученых к мысли, что жизнь никогда не возникала, а, как материя или энергия, существовала вечно. Согласно этому представлению, "зародыши жизни" блуждают в космическом пространстве до тех пор, пока не попадают на подходящую по своим условиям планету - там они и дают начало биологической эволюции. Эту идею поддерживали Герман ван Гельмгольц (1821-1894) и Уильям Томсон (позднее лорд Кельвин; 1824-1907) - самые знаменитые физики XIX в. (3. 44-47) (Вместо самозарождения – вечное существование.)
Пример 40: Представление о том, что вирусы могут быть причиной раковых заболеваний, родились сравнительно недавно, в начале нашего столетия. Но почему вирус, вызвавший опухоль, нередко в ней не обнаруживается? Почему он исчезает? Или «мавр сделал свое дело, мавр может уйти»?
По мнению выдающегося советского ученого Л. Зильбера, когда опухолеродные вирусы проникают клетку, их наследственный аппарат сливается с клеточным. Таким образом, раковая клетка сохраняет сведения вирусного наследственного аппарата. И не только сохраняет, но и передает их потомству. Но наследственный аппарат клетки – это огромные молекулы ДНК. Значит, логично допущение: онкогенный вирус передает свою раковую информацию с помощью молекулы ДНК. А если в этом вирусе нет ДНК, то с помощью чего он ухитряется передавать свою информацию?
У онкогенных РНК-содержащих вирусах генетический материал состоит именно из РНК, о чем свидетельствует их название. Ну а если так, то дальше должны произойти следующие события. Генетическая информация, навязанная клетке онкогенным РНК-содержащим вирусом, превращает ее в злокачественную. Более того, злокачественность наследуется и без изменений передается при делении материнской клетки дочерним. Эта показавшаяся сначала явно крамольной идея была высказана Г. Темином в 1964 году. (9.37-38) (Выполнение функции объектом, имевшим противоположную функцию.)
Задача 8:
Английский физик Джон Тиндаль (1820-1893) показал, что пыль в воздухе есть даже тогда, когда она не видна. Для выявления пыли он использовал эффект рассеивания света на пылинках. Параллельно он заметил, что в луче света, кроме светящихся пылинок, есть какие-то черные вихри. Первое предположение - дым.
Предложите антигипотезу и обоснуйте ее.
Контрольный ответ: Тиндаль предположил, что темные вихри – это отсутствие светящихся в луче пылинок.) (3. 33-43)
Задача 9:
Положение конкретных генов в молекуле ДНК весьма стабильно. Поэтому и считается, что мутации – явление довольно-таки редкое, случайное, ведь мутации возникают в результате замены одного гена в молекуле ДНК на другой.
Предложите антигипотезу.
Контрольный ответ: В 1976 году в лаборатории Г. Георгиева в Советском Союзе и одновременно Д. Хогнесса в США были открыты нестабильные гены. (9.27-28)
3. Антипараметр процесса вместо параметра.
Пример 41: Уже в основных положениях милетской школы философов (VI-V вв. до н.э.) был утвержден принцип постоянного движения, изменчивости всего сущего. (8. 7) (Процесс там, где было состояние.)
Пример 42: В 1832 г. Либих и Велер заметили, что большое количество производных бензойной кислоты содержит одну и ту же не изменяющуюся в ходе реакций группировку C6H5CO – (радикал бензоил): C6H5CO-H – бензальдегид; C6H5CO-Cl – хлористый бензоил; C6H5CO-OH – бензойная кислота; C6H5CO-OC2H5 – эфир бензойной кислоты. Стремясь облегчить применение дуалистической теории в органической химии, Либих и Велер объявили эти радикалы «элементами» органической химии; как и положено элементам, радикалы считались химически неизменными. Так возникла теория радикалов и сложилась терминология («хлористый этил» и т.п.), которой мы пользуемся до сих пор.
…из этой теории следовало, что «положительный» атом водорода можно заменить на «положительный» же радикал, но никак не на «отрицательный» хлор. С точки зрения обеих теорий это было бы совершенно невероятно. Однако в 1833-1839 гг. Жан Дюма открыл именно замещение водорода хлором (реакция металепсии). При действии хлора на уксусную кислоту с удивительной легкостью происходило изменение хорошо, казалось бы знакомого и до сих пор «неизменного» радикала (ацетила):
Cl2 + CH3COOH → ClCH2COOH + HCl (монохлоруксусная кислота)
В избытке хлора реакция шла и дальше – вплоть до трихлоруксусной кислоты CCl3COOH. Трудно пришлось Дюма: вопреки очевидности, его работы опровергались и Велером, и Либихом, и самим Берцелиусом. <…>
Выход из положения предложил Шарль Жерар. После открытия металепсии, а тем более после того, как стала очевидной невозможность получения радикалов в свободном состоянии…, действительно можно было подумать, что старая теория только неверна и должна быть отброшена. Жерар с того и начал, что попытался ее «отбросить», выдвигая против каждого из ее тезисов свой антитезис. Если раньше имели в виду только предполагавшуюся неизменность радикалов, то Жерар, а затем и его друг О. Лоран главное внимание обращали именно на их изменчивость. В основе этой изменчивости лежало, по Жерару, глубокое сходство между органическими реакциями и превращениями простейших неорганических веществ – воды, аммиака, водорода. (8. 24-29) (Процесс там, где было состояние.)
Пример 43: (В природе нарастание количественного признака приводит к скачкообразному изменению качественного. Отсюда можно сделать вывод, что сама материя, в частности, вещества, имеет дискретное строение. Так возникло представление об «атомах». Слово введено учителем Демокрита – Левкиппом - 500-440 гг. до н.э.) (65. 7-8) (Вместо непрерывного процесса дискретный.)
Задача 9+:
Из истории известно, что сначала из охоты возникло скотоводство, и только потом земледелие, как действие более сложное и непривычное.
Предложите антигипотезу.
Контрольный ответ: Раскопки в Передней Азии и долине Нила показали, что сперва появилось земледелие с содержанием небольшого числа стойловых животных. Древнейшие находки окультуренных растений и одомашненных животных относятся к более раннему периоду, чем считалось - IX-X тысячелетиям до н.э., т.е. к концу верхнего палеолита и началу мезолита. Очаги возникновения производящего хозяйства в Средиземноморье и Средней Азии развились под влиянием Передней Азии, а в бассейне Хуанхэ и Янцзы и в Юго-Восточной Азии - самостоятельно. (4. 88)
Задача 10:
В любом организме молекулы чужеродных веществ подвергаются разложению, в результате которого образуются менее активные, менее токсичные, легче растворяющиеся в воде соединения. А это всегда облегчает их выведение из организма.
Предложите антигипотезу и обоснуйте ее.
Контрольный ответ: Иногда бывает наоборот. Чужеродная молекула в таком случае вступает в химическую реакцию с другой молекулой. При этом образуется более сложное по строению соединение, но в тоже время и менее опасное для организма. И что интересно, более громоздкая молекула лучше растворяется в воде, и лекарство легче выводится из организма. (9.130)
И опять мы можем наблюдать, как модель с антимоделью не расходятся, а объединяются.