Именно при образовании таких единиц-молекул и происходит вторая часть того существенного логического преобразования, которое превращает частицы в элементы структуры целого. Правда, надо заметить, что здесь объединяется несколько разных механизмов и процессов структурирования. В итоге получилось, что изображения в химических формулах и соотношениях разложения структур вещества и создания, формирования этих структур не имеют ничего общего с тем, что происходит в действительности.
Другими словами, эти формулы и соотношения не изображают, не моделируют реальных процессов структурного разложения и объединения. Если мы имеем дело со смесью, то вообще не было того соединения, которое изображено в формулах, а если было соединение, то это нечто иное, чем то, что описывается в формулах и соотношениях. Значит – и в этом состоит суть нашего логического вывода, – если мы хотим ввести и изобразить связи, то мы должны накладывать их совсем не на то, что получилось в результате разложения сложных тел на простые, и относить не к тому, что изображает эти простые тела, не к их знакам, а к чему-то принципиально иному, к собственно элементам или обозначающим их знакам.
Итак, вроде бы, Лавуазье научился разделять сложные тела-соединения на простые тела-элементы. Но если мы начинаем проделывать обратную операцию, то мы не можем вводить знаки связи, прикладывая их к простым телам.
Из химической практики мы знаем, что химическое соединение водорода и кислорода происходит в тех случаях, когда мы пропускаем через их смесь искру. Но что происходит в механизме структурообразования, когда мы это делаем? Очевидно, нужно построить какой- то логический механизм изображения всего этого. Но прежде, чем мы начнем строить изображение этого механизма, мы как бы возвращаемся назад к целому и спрашиваем: из чего же состоит вода? И мы должны ответить, что вода состоит из молекул Н2О. И, следовательно, если бы мы стали делить воду на части и частички, то мы получили бы сначала части воды, а потом дошли бы (рассуждая гипотетически) до отдельных молекул. На этом деление должно было бы завершиться.
Таким образом, структура воды состоит из молекул – это единички данного вещества – и каких-то связей между ними. Если "сломать", уничтожить эти связи, то вода распадается на части. А когда Лавуазье вводит свою аналитическую процедуру разложения воды на водород и кислород, то он выделяет не части, из которых состоит это вещество, и не элементы структуры воды первого уровня – такими элементами были бы отдельные молекулы, ведь элементы всегда соотносительны со структурой и связями структуры.
Лавуазье с помощью своей аналитической процедуры как бы пробивается через первый слой иерархии и достигает второго слоя: он раскладывает на элементы отдельные молекулы воды. Таким образом, то, что получилось у Лавуазье в его эмпирически заданных процедурах в качестве простых тел, ни чему из структуры сложного тела не соответствует. Лавуазье произвел не разложение сложного тела на простые тела, а он произвел преобразование одного вещества в два других вещества.
Таким образом, элементы воды это отдельные молекулы. Я сейчас сознательно не обсуждаю вопрос, при каких подходах эти молекулы будут выступать один раз как элементы, а другой раз как единицы. Об этом речь будет идти несколько ниже. Сейчас мне важно утвердить положение, что простые тела, полученные Лавуазье, не были ни элементами, в точном смысле этого слова, ни единицами.
Вам нужно понять, что я обсуждаю сейчас не реальную историю развития соответствующих понятий, а их логическую суть. Понятие элемента сложилось у Лавуазье и после него. Но сейчас оно очень часто употребляется не в своем точном логическом смысле. И нам нужно это четко понять. Лавуазье думал, что из выделяемых им простых тел и состоят сложные вещества.
Итак, есть такие процедуры анализа, которые выделяют простые тела. Собирая их обратно в одно целое с помощью гипотетических мыслительных процедур, мы никак не можем получить структуру целого. Из этого мы можем сделать вывод, что подобные простые тела – отнюдь не элементы, образующие структуру целостности, а следовательно, к ним нельзя применять мыслительные процедуры образования структур. Иначе говоря, элементом может быть названо только то, из чего мы можем собрать структуру целого. Это и есть, если хотите, определение элемента. Но чтобы понять это, людям понадобилось 100 лет, потраченных на интенсивные дискуссии. Именно с этим различением связано различение понятий атома и молекулы, хотя в настоящее время оно уже несколько устарело и перестало удовлетворять предъявляемым к нему логическим требованиям.
У Дальтона было понятие простых и сложных атомов и не существовало никакой разницы в способах связи их друг с другом. Считалось, что простые тела соответствуют простым атомам, а сложные тела, соответственно, – сложным атомам, или молекулам. Лишь потом выяснилась необходимость двухступенчатого перехода: как сложным, так и простым телам в равной мере соответствуют сложные атомы, т.е. молекулы, а атом есть уже элемент как бы третьего уровня иерархии, а именно – элемент в собственном смысле этого слова, то, что никогда не соответствует свойствам целого, не сохраняет этих свойств. Различие простых и сложных тел начало трактоваться в связи с этим как определяемое различиями в организации и строении сложных атомов – молекул: если они состоят из одинаковых атомов, то это будет простое тело, а если они состоят из разных атомов, то это будет сложное тело.
Сначала между "собиранием" сложных тел из простых и "собиранием" сложных атомов из простых существовал полный изоморфизм. После появления трехступенчатой иерархии подобный изоморфизм вовсе перестали устанавливать. Точно так же на первом этапе отношения и связи, произвольно устанавливаемые между простыми и сложными телами, выдавались за связи в структуре и строении самого объекта. Теперь же структура и строение объекта конституируются из связей между молекулами и из связей между атомами-элементами в молекулах. Когда это выяснилось, тогда и те, и другие связи стали предметом специальных теоретических и эмпирических исследований. Но эти два вида связей с самого начала как бы разносились по разным уровням структуры объекта.
Но прежде, чем все это было понято, понадобилась, как я уже говорил, огромная работа многих поколений химиков. Очень большая роль принадлежала Канниццаро, который незадолго до съезда в Карсруэ выпустил свою знаменитую книгу, а затем был организатором самого съезда, на котором в первый и последний раз, но надо сказать, что очень удачно, вопрос о том, как устроен мир, решался голосованием собравшихся ученых. Правда, здесь надо заметить, что очень многие вопросы строения научных понятий и научного языка решаются не путем исследования, а путем некоторого социального принуждения, за счет авторитета отдельных крупных ученых. В данном случае отличие заключалось лишь в том, что был не один такой ученый, а коллектив, и авторитетом было мнение большинства.
Вместе с тем было выяснено и затвержено различие простого тела и элемента. Здесь, наверное, нужно заметить, что в химии уже задолго до работ Канниццаро и до съезда в Карсруэ были накоплены факты, неопровержимо показывающие, что свойства сложных тел и вообще тел определяются не только характером входящих в них элементов, но и характером и способом связей внутри этих тел. К тому времени, по-видимому, было уже известно различие озона и кислорода как газов, различие многих органических соединений, имевших один и тот же состав элементов, но совершенно разные свойства. Собственно, именно это и дало возможность поставить вопрос о структуре и о способах связи элементов как о чем то особом и задающем свойства тел и привело в конце концов к четкому размежеванию логики элементов в соединениях и логики отношений между эмпирическими продуктами химического анализа и синтеза. Разделение атома и молекулы, с одной стороны, и разделение элементов и простых тел, с другой стороны, было продуктом всего этого движения.
Правда, наш язык очень плохо организован, плохо поддается перестройке, и поэтому в науке до сих пор сохраняются, засоряя ее, старые употребления терминов. Это приводит к тому, что многие термины употребляются не в их точном смысле. Так например, во многих монографиях и учебниках термин "элемент" до сих пор применяется для обозначения простых тел. И это происходит несмотря на то, что уже давным-давно Менделеев в энциклопедической статье доскональнейшим образом объяснил разницу между ними и показал, как можно и как нельзя применять эти термины.
Но все это лишь описание моментов истории науки. Сами по себе они не нужны мне и служат для того лишь, чтобы подкрепить историческими экскурсами и соображениями общий логический тезис о том, что элемент структуры сложного тела не может быть выделен в качестве простого тела и исследован как простое тело.
Понятие элемента вообще соотносительно с понятием связи, которая всегда как бы накладывается на элемент в структурах. Более того, когда мы говорим о свойствах каких-либо элементов, то мы должны выделять и иметь в виду прежде всего их функциональные свойства, т.е. то, что возникает у элементов за счет их жизни или существования в системах связей, в структурах.
Представьте себе, что мы имеем какую-либо сложную структуру. Мы выделили один определенный элемент и разрубили все связи, которые включали его в целое. Это дало нам возможность вытащить элемент из целого. В этом случае элемент перестает быть элементом, он становится простым телом, и мы уже не можем выявить и исследовать многие из тех свойств, которые делают его элементом. Независимо от нашей воли и желания, мы теряем все функциональные свойства элемента, ибо связи, задававшие эти свойства, разрушены.
В этом плане исключительный интерес имеют ответы на вопрос: какая температура была в той части пространства, куда вылезал из ракеты Леонов? Ответили: официально – около 2000°, а реально – совершенно непонятно, какая. Дело в том, что там так мало вещества, атомов и молекул, что практически говорить о температуре не имеет смысла, там мировое пространство и материя должны характеризоваться совсем иными параметрами.