ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие автора к румынскому изданию из "Общая химия" Выдающиеся успехи, достигнутые в химии за последние годы, привели к накоплению огромного и все возрастающего количества данных и теорий в самых различных областях этой науки. В связи с беспримерным развитием химической промышленности в нашей стране за время власти народной демократии и первоочередной экономической ролью, которую призвана сыграть в будущем эта промышленность, требуются высококвалифицированные специалисты, знакомые с последними научными достижениями. С другой стороны, хорошо известна та огромная роль, которую сыграла химия в развитии таких отраслей, как строительная промышленность и переработка горнорудных богатств, а также медицины, сельского хозяйства и т. д. Автор заведомо старался, ограничиваясь определенным объемом книги, дать введение в химию, предназначенное служить для первого ознакомления с этой наукой на современном уровне и в доступном изложении. [c.6] Основное затруднение при написании книги заключалось в выборе материала и отделении главного от второстепенного. Как и в первом издании, появившемся в 1949 г., здесь принято, что даже в самом элементарном изложении химия не может быть отделена от физики. В отличие от первого издания главы с содержанием, близким к физической химии, помещены отдельно в первой части книги во второй части дается описание элементов и их соединений проблемы, связанные со свойствами и превращениями атомных ядер, рассмотрены в третьей части книги. [c.6] Особое внимание было уделено представлению электронных оболочек атомов и взаимосвязи между ними и химическими и физическими свойствами веществ. Большое внимание уделено также строению молекул и кристаллов и химии комплексных соединений. [c.6] Для того чтобы дать читателю возможность проверить правильность понимания глав по физической химии, в конце этих глав даются упражнения. [c.6] Автор выражает глубокую признательность товарищам В. Иоан, Ю. Погани и Д. Сэндулеску за плодотворное обсуждение и неоценимую помощь при редактировании этой книги. [c.6] Окружающий мир представляется нам в бесконечном многообразии форм и явлений и познается посредством наших чувств. Познание мира облегчается и дополняется наблюдениями и измерениями. Полученные таким единственно возможным путем знания отражают существующий независимо от человека внешний мир. Достоверное доказательство реальности мира заключается в том, что на основании накопленных З1шний человек в состоянии воздействовать на природу, изменяя ее самым различным, заранее предначертанным образом. [c.7] Науки о природе. Научное исследование может развиваться успешно только в том случае, если из многочисленных явлений природы внимание уделяется лишь очень немногим. Было бы, конечно, весьма желательно, если бы один и тот же ум мог охватить всю науку о природе. Но в настоящее время это совершенно невозможно, так как в связи с огромным числом накопленных наблюдений в каждой области знания для нх классификации и объяснения при многообразии методов работы требуется узкая специализация. [c.7] В настоящее время существуют три основные науки о природе — физика, химия и биология, прошедшие длительный путь развития. Физика изучает строение вещества, различные формы движения материи (формы энергии) и их взаимные превращения. Формы движения, изучаемые физикой (механическая, тепловая, электромагнитная и другие формы энергии), тол дественны формам движения, изучаемым другими науками (химия, биология). Химия также занимается изучением строения вещества, но в этом случае внимание направляется иа характерные свойства бесконечного числа возможных видов веществ. Химия изучает свойства веществ и их взаимные превращения. Предметом изучения биологии является живая материя. [c.7] Нельзя четко провести границу между этими основными областями науки о природе. Для характеристики веществ, установления их строения и изучения их превращений в химии широко используются методы, заимствованные из физики. Во многих отношениях граница между этими двумя науками произвольна. Поэтому с целью более подробного исследования с точки зрения физики проблем, выдвигаемых химией, была создана пограничная дисциплина — физическая химия. В биологии тоже пользуются химическими и физическими методами. Другая пограничная дисциплина — биохимия — занимается химическими явлениями, в которых участвует живая материя. Такое взаимное проникновение различных областей естественных наук является важным источником прогресса. [c.7] Научный метод. Рассматривая природу во всех ее проявлениях, в течение многих поколений ученые накопили большое число фактов и наблюдений, которые составляют неизменную сокровищницу естественных наук. [c.7] Наблюдение имеет научную ценность только тогда, когда оно приводит к обобщениям, справедливым не только для частного случая. Правильность обобщений должна распространяться в прошлое, будущее и на любое место на Земле. Изучение многих тысяч случаев на протяжении веков привело к твердой уверенности в том, что за каждым природным явлением обязательно следует другое и каждому явлению предшествуют другие, совершенно определенные явления, что в одинаковых условиях явления всегда воспроизводятся или, иначе говоря, одинаковые причины порождают одинаковые следствия. Зависимость подобного рода между двумя или несколькими явлениями называется законом природы. Если известен закон природы, в соответствии с которым происходит явление, то можно точно предвидеть, как оно будет развиваться. Это придает законам природы характер объективной достоверности и собственную логику независимо от наблюдателя. [c.8] Не все научные наблюдения в равной степени точны. В общем чем более сложно исследуемое явление (т. е. зависит от большого числа предшествующих явлений), тем менее точно его наблюдение, имеющее в основном качественный характер. Более общие и в то же время более простые явления, изучаемые физикой, можно наблюдать с наибольшей точностью. Их законы выражаются в количественной математической форме. Несмотря на большую сложность, химические явления также часто поддаются количественной интерпретации. Одна из основных целей химического исследования — повышение точности наблюдений и измерений с целью придания законам количественного характера. Такая же тенденция наблюдается и в биологии, несмотря на то что изучаемые этой наукой явления несравненно более сложны, чем химические и физические явления. Тот факт, что методы и результаты физики действительны в химии и биологии, служит доказательством единства естественных наук. [c.8] Если бы научный труд ограничивался наблюдением многочисленных явлений природы и установлением их законов, ученые вскоре оказались бы перед огромным количеством разрозненных фактов и были бы лишены возможности охватить их с единой точки зрения. Поэтому необходимы мероприятия по классификации и координации фактов в широком масштабе. С другой стороны, многие явления природы вследствие малых размеров объектов или из-за сложности изучаемых форм движения недоступны нашему непосредственному наблюдению и измерениям. Так обстоит дело, например, в отношении атомов, электронов и движения электронов. Во многих случаях реальность некоторых явлений можно обосновать только логически и на основании математических выводов, которые сводят большое число наблюдений в единую и общую систему. Подобное обобщение называется теорией. Создание теорий с целью осмысливания наблюдаемых фактов — одна из существенных операций научного метода. Именно таким путем естественные науки стали в высокой степени абстрактными. [c.8] Помимо систематизации и объяснения наблюдаемых фактов, теории играют еще и другую роль в науке они позволяют предвидеть новые явления, реальность которых можно проверить с помощью новых наблюдений или экспериментов. Таким образом, теория направляет эксперимент, способствуя эффективному развитию науки без теории невозможен прогресс науки. [c.8] Таким образом, наше представление о природе все больше расширяется и углубляется по мере приобретения новых знаний. Несмотря на этот кажущийся недостаток (как иногда полагают некоторые исследователи, мало осведомленные о механизме явления), научный метод представляет одно из наиболее сильных средств. Слепое бесцельное экспериментирование может лишь случайно привести к открытию новых фактов, представляющих научную ценность. Случайные открытия редки. Обычно исследователь выдвигает гипотезу, т. е. объяснение или интерпретацию недостаточно понятного явления. Затем он делает новые наблюдения или проводит новые опыты, которые подтверждают или отвергают его гипотезу. Гипотеза — это моя правая рука , говорил великий астроном Кеплер. Естественно, если гипотеза не подтверждается, ее оставляют и заменяют другой если же она подтверждается новыми наблюдениями, то приобретает значение истины. В начале нашего века еще говорили об атомной гипотезе теперь реальность атомов уже не вызывает сомнения. Значение гипотезы или теории оценивается числом открытых благодаря ей новых фактов. Правильно было бы сказать ничто не является более практичным, чем теория . Ученый не должен отстаивать бесплодную теорию, он должен пытаться заменить ее более плодотворной, ведущей к новым наблюдениям или опытам. Таким путем он углубляет свои знания и увеличивает возможности воздействовать на природу. [c.9] Химическая технология. Различные области деятельности, имеющие химическую основу, например металлургия, керамическое и стекольное производства, выделение природных красителей и крашение тканей, пивоваренное производство, нисходят к далеким временам. Те или иные технологические процессы, неизменно передававшиеся из поколения в поколение, разрабатывались в первую очередь на основе ремесленных навыков и изобретательности их исполнителей. Прогресс происходил медленно и был обусловлен больше случайностями. Часто во многих профессиях на пути усовершенствования стояло укоренившееся стремление хранить в тайне применявшиеся методы. [c.9] Наука и технология имеют общие Гцели — с их помощью должны решаться проблемы, выдвинутые производством. Однако на протяжении веков они дифференцировались, достигнув высокой степени индивидуализации и специализации. [c.9] Бурное развитие современной химической промышленности стало возможным лишь благодаря проникновению научного метода в производство. Рост производства и качественное и количественное усовершенствование химической продукции зависят от точности анализа исходного сырья и конечных продуктов, глубокого знания и рационального направления проводимых процессов, контроля производства с помощью физических и химических методов и аппаратуры (которая иногда имеет очень большие размеры), применяемых для осуществления химических реакций в промышленных условиях. [c.9] Так возникла химическая технология, имеющая исключительно важное значение для народного хозяйства. Технология базируется на тех же явлениях, законах и теориях и использует те же методы, что и естественные науки. Как и последние, технология должна развиваться на возможно более высоком научном уровне. Все экспериментальные и теоретические достижения естественных наук рано или поздно находят применение в промышленности. По мере усовершенствования технологии сокращается отрезок времени между научным открытием и его внедрением в промышленность. [c.10] В свою очередь естественные науки получают значительные преимущества в результате развития технологии. Многие научные проблемы, которые привели к фундаментальным открытиям, были выдвинуты промышленностью. С другой стороны, многие научные исследования были бы неосуществимы, если бы промышленность не поставляла вещества, конструкционные материалы и необходимые приборы. [c.10] Вернуться к основной статье