Система естествознания

Отметим ещё раз, что рождённое и то, как оно рождается было выявлено, именно, в лоне учения о природе или физике, которая в материальной объективности и стала представлять собой ещё и естествознание. Нам пришлось провести анализ математики и физики совместно для того, чтобы выявить их различие и присущее им сходство. Кроме этого, в лоно учения о естественном, появляется некий новый подход к изучению и познанию материи, которым и является систематика, переросшая, в настоящее время, в учение о системах. Говорить о том, что естествознание является системой естественных наук пока что рано, но уже в этом, представленном анализе, выявлены некоторые закономерности, проявляющие себя как в математике, так и физике, в этом новом, общем для них лоне – естествознании. Это мы и постарались отыскать, и выявили в своём анализе математической и физической наук. В следующем разделе мы представим систему естественных наук, а сейчас, перейдём к анализу химической и биологической наук, с целью выявления их системности.

2.2. Химия.

Рождение химической науки связано с изучением процесса горения веществ, точнее сказать, с той субстанцией, которая непосредственно отвечает за процесс горения. Её назвали флогистоном. Изучение флогистона привело к тому, что были выявлены условия, при которых возможен сам процесс горения, а также необходимые для его осуществления вещества. Развитие учение о тепе, которое, как оказалось, тесно связано с самим процессом горения. В процессе горения образуется тепло, которое в виде теплорода было положено уже физической наукой, мало чем отличалось от флогистона, которым оперировала химическая наука. Различие этих двух субстанций состояло в том, что одна из них, непосредственно, отвечала за сам процесс горения, а вторая – за результат этого процесса, в котором образовывалось тепло и свет. Отождествление теплорода и флогистона привело к тому, что при горении, как процессе образования тепла, оно стало той субстанцией, которая способствовала ещё и изменению свойств тех или иных веществ, а то и их самих. Флогистон же этим свойством не обладал. Вследствие чего химическая и физическая науки стали стартовать в познании и изучении тепла с одной и той же субстанции, названной теплородом, а чуть позже просто теплом. Поведение тепла связали с поведением неких материальных носителей, которые назвали молекулами, являющимися ещё и мельчайшими представителями материи, тел и веществ – маленькими массами.

С развитием молекулярного учения данный процесс стал, рассматривается уже с позиций молекулярного строения вещества. Но вследствие того, что невозможно было объяснить с помощью силового взаимодействия молекул сам процесс горения, молекулу стали считать неким уже сложным образованием, имеющим своё внутреннее строение, состав и структуру. На это указывала сложная зависимость силы взаимодействия между молекулами, которая, как оказалась, очень сходна с поведением электрической силы, действующей между заряженными телами и частицами – зарядами. Также как и в случае электрических зарядов, которые обладают свойством притяжения и отталкивания, молекулы при своём взаимодействии обладали сходными свойствами. Для объяснения строения молекул и их взаимодействия, была использована электрическая модель взаимодействия зарядов. Но если молекула и несёт в себе заряд, то, это ещё не означает того, что она является заряженной частицей.

Изучение электрических и магнитных процессов привело к тому, что проблему излучения света телами при их нагревании стали связывать со скоростью движения неких особых частиц, которые назвали атомами. А это в свою очередь привело к тому, что молекулу стали считать, состоящей из атомов. Но в силу того, что молекула является все – таки составной частью материи, она является также и составной частью строения веществ, тел и самой материи. До появления атома, уже существовало учение о горении и о том, что вызывает сам процесс горение веществ. Этот процесс связали с тем, что в горении принимает участие некое особое, невидимое вещество, которое и назвали флогистоном. Об этом свидетельствовали ещё и опыты, приведённые учёными. Ими было открыто, что при наличии флогистона процесс горения осуществляется и протекает, если же его нет, то вещество перестаёт гореть, или вообще не горит. Исследования процесса горения привело к тому, что было выявлено вещество, отвечающее и за сам процесс горения. Как оказалось, этим веществом является кислород. Более того, был выделен ещё и углерод, уже как некий конечный продукт самого процесса горения. Вследствие того, что эти вещества являлись не видимыми нам, их назвали газами. Название углерод связано с конечным продуктом процесса горения, отсюда и его такое название. Понятие углерод стало нести в себе конечность, или окончание процесса горения, превращение вещества в уголь, а также как рождение (род) угля (уголь) из вещества.

Мы, привели подробно это пример в связи с тем, что, с одной стороны, горение есть процесс, в результате которого образуется некое новое вещество, названное углеродом, а, с другой – само вещество в процессе горения переходит в некое другое вещество, отличающееся от первоначального тем, что имеет некую другую форму и не обладает свойствами первоначального вещества. Кратко можно сказать, что горение есть процесс уничтожение материи и вещества. Мы не будем говорить о его использовании, хотя горение играет одну из важнейших ролей и в других видах человеческой деятельности. Но факт остаётся фактом. Вещество при горении переходит из упорядоченного состояние в некое неупорядоченное состояние. Эти две стороны процесса горения приводят к тому, что при его изучении и самом процессе превращения вещества возникают два направления. Первое направление связано с объяснением строения вещества, участвующего в процессе горения, а второе – с объяснением того, как рождается новое вещество и как оно переходит в некое другое вещество. Именно изучение и исследования самого процесса горения привело к рождению химической науки. Поэтому её определяют как науку, изучающую превращения вещества, совершаемого в процессе горения. Превращение вещества связано с тем, что в результате смешивания различных веществ, возникают новые виды вещества, рождение которых связано и с некими воздействиям одного из них на другое вещество. Эти воздействия в лоне превращения вещества получили название – химические реакции. Учение о химических реакциях стало составлять основу динамики химической науки, т.к. именно через них осуществляется переход одного вещества в другое, или же изменения строения и структуры самого вещества. Так в лоне химической науки появляется учение, или новый раздел, называемый химическими реакциями.

В химической науке, как и в физической науке, мы можем выделить два основных направления. В физической науке ими являются изучения материи и движения, а в химической науке – изучение вещества и реакций. Но, для построения теории превращения вещества необходим был метод, который позволил бы разрешить саму проблему превращения веществ.

При изучении процесса горения было выявлено различие в массах веществ, участвующих в процессе горения, а также веществ, образовавшихся после процесса горения. Простые расчёты показывали, что масса вещества остаётся постоянной, если учесть, все образовавшиеся в процессе горения вещества, компоненты. Поэтому каждый из трех компонентов участвующих в процессе горения был наделён определенной массой, качественные различия которых установили введением определенных знаков, которыми стали являться не числа и геометрические объекты, а просто буквы латинского алфавита. Сами элементы или компоненты, стали нести латинские названия, первая буква которых и стала являться носительницей их имени. Например, кислород – О, углерод – С, водород – Н и т.д. Такое представление элементов требовало и некого нового подхода к описанию самого вещества, представленного в виде буквенных обозначений. Более того, представление веществ через элементы, привело к тому, что они стали представлять собой ничто иное как простую сумму элементов. Под ними стали понимать и атомы, и молекулы веществ, участвующие в процессе горения. Открытие молекулярного строения вещества привело именно к такому представлению и элементов, участвующих в образовании тепла при горении. Сами молекулы первоначально несли в себе химическую символику, а затем с открытием атома её перенесли и на атомы. От молекулы как минимальной массы вещества, совершается переход к атому как минимальной массе, через которую определяется как масса самой молекулы, так и массы всего вещества и тел. Так произошло рождение не только способа описания химических элементов, но и определения их строения через конкретные химические элементы. Соединение этих элементов привело к рождению структурных форм, которые и составили основное направление развития химической науки, а также ещё и некого нового вида представления химического вещества. Каждому веществу стало ставиться в соответствие его структурная форма или структурная формула. Говоря проще, это есть поиск формы, соответствующей тому или иному веществу, осуществляемого путём комбинирования составляющих его элементов. Так, например, хорошо известна структурная формула воды, имя которой – Н2О. Выраженная через химические элементы, она имеет следующий вид: Н – О – Н. Чёрточки между элементами означают связи, которые удерживают элементы (атомы) в молекуле. Кроме этого, такое представление вещества приводит к тому, что процесс рождения нового вещества можно представить в виде уравнений, получивших название уравнений химических реакции. Для этого стали использовать простейшую математику. Это уже есть подведением математики под процессы превращения вещества, а потому и под саму химическую науку.

Так абстрагируясь и уходя от самого процесса горения, химическая наука переходит к описанию и объяснению превращения вещества уже в рамках молекулярного, а затем и атомного его строения вещества. Описания и объяснения превращения вещества стали составлять уравнения реакций, отражающие собой закон сохранения массы. Используя разницу масс химических элементов, Д. И. Менделеев строит первую систематику, выражая её в виде периодического закона. Так в химическую науку проникает способ систематики, не то, что мы имели у К. Линнея и Ч. Дарвина как систематики живого, а уже не живых, химических элементов. Систематика, а точнее, периодический закон, Д. И. Менделеева очень схожа с алфавитом, который представляет собой некую упорядоченность, периодичность расположения звуков и соответствующих им символов и знаков. На современном математическом языке этот вид систематики есть матричное (табличное) представления элементов строения вещества.