Опыт методологического анализа научных открытий* (1960, № 5)
Автор Кедров Б.М.   
29.05.2009 г.

На длинном тернистом пути человеческого познания к атомам и звез­дам и овладению их законами важное место занимает открытие спек­трального анализа. Это великое открытие было сделано сто лет назад (в апреле 1860 года). Решающая роль в этом деле по праву принадле­жит двум выдающимся немецким естествоиспытателям - Роберту Бунзену и Густаву Кирхгофу. Названное открытие проложило путь одновре­менно и в область атомного мира, позволив по оптическим свойствам ато­мов судить об их внутреннем строении, и в область мира небесных тел, химический состав вещества которых впервые был установлен именно с помощью спектрального анализа. Все это привело к невиданному дотоле расширению области научного познания как в сторону исследования микрообъектов природы, так и в сторону изучения ее макрообъектов. Но самым замечательным было то, что в своем развитии оба эти направления исследований оказались взаимно связанными между собой: проникновение науки в область макрокосмоса явилось прямым следствием более глубо­кого ее проникновения в область микрокосмоса. Словом, это было одно из самых смелых достижений науки, позволивших человеческому разуму проникать в глубь вещества Земли и космоса, познавать его свойства, его состав, его законы. Отсюда протягивается прямая нить к длинному ряду позднейших от­крытий и изобретений, которые давали возможность не только познавать мир атомов и мир космических тел, но и овладевать тем и другим шаг за шагом. Поэтому столетие спектрального анализа приобретает в настоя­щее время особо важное значение. В этом открытии мы видим один из отдаленных провозвестников современных грандиозных успехов естество­знания, выражающихся прежде всего в овладении атомной энергией, в запуске советских спутников и лунников, а также в других научных и тех­нических  достижениях.

 

 

На примере истории спектрального анализа мы попытаемся просле­дить некоторые общие черты всякого выдающегося научного открытия. его внутреннюю диалектику.

При этом, говоря о научных открытиях, мы будем иметь в виду преж­де всего открытия, носящие характер теоретического обобщения, как это имеет место в случае создания какой-либо естественнонаучной теории или открытия нового закона природы.

Открытие как скачок в научном развитии

Как известно, ни одно более или менее крупное открытие, не говоря уже о великих открытиях естествознания, не осуществляется совершенно внезапно, без длительной подготовки. Оно всегда имеет своих предшественников, и притом тем больше, чем крупнее само открытие и чем шире та область явлений природы, на которую оно распространяется. Мыш­ление, а следовательно, и наука, как и все в мире, развивается диалек­тически: сначала постепенно накапливаются необходимые предпосылки для того, чтобы можно было сделать решающий шаг в раскрытии новой, истины, а затем, когда предпосылки уже налицо, само развитие науч­ной мысли необходимым образом подводит вплотную к данному от­крытию. Последнее нередко состоит в том, что положения и мысли, вы­двинутые до тех пор в виде отдельных догадок и разрозненных эмпириче­ских наблюдений и фактов, как бы синтезируются, сливаясь в единое, цельное обобщение, в котором отражена новая истина в ее относительно завершенной для данного уровня развития науки форме. В эту вновь раскрытую и познанную истину в качестве ее моментов оказываются включенными те разрозненные факты и мысли, которые выдвигались раньше в виде догадок и приближений к данному открытию.

Это значит, что научное открытие совершается более или менее рез­ким и внезапным скачком, представляющим собой перерыв предшеству­ющего сравнительно медленного и постепенного развития научной мысли, которая приближалась к открытию, подготавливала его, а затем как бы одним ударом, быстрым и крутым поворотом совершила его. При этом в самый момент совершения научного открытия творческая мысль ученого достигает высокого напряжения, когда часы и дни по своим результатам нередко равны месяцам и годам «спокойной» работы ученых в период эволюционной подготовки открытия, постепенного накопления отдельных, пока еще не связанных между собой эмпирических данных, фактов и наблюдений.

Понять научное открытие как скачок - это значит найти объектив­ный критерий для определения его действительной истории, его значения, для оценки роли различных ученых в его подготовке и его осуществле­нии. Такой научный подход прямо противоположен поверхностному, фор­мальному подходу, при котором анализ действительного содержания открытия подменяется зачастую указанием формального признака кален­дарной даты, свидетельствующей якобы о том, что автором открытия должен считаться не его действительный автор, а тот, кто раньше других выдвинул сходную идею в виде некоторой догадки о новой истине. Дру­гими словами, научный вопрос о том, кто сделал данное открытие, под­меняется вопросом о том, кто первый высказал мысль, хотя и сходную с позднее сделанным открытием, но не сыгравшую решающей, а иногда даже вообще какой-либо заметной роли в развитии данной отрасли знания.

Открытие спектрального анализа совершилось диалектически: в те­чение сравнительно короткого срока путем скачка в научном развитии было завершено то, что накапливалось в физике и химии постепенно, многими годами и десятилетиями.

Зарождение спектрального анализа можно отнести к последней чет­верти XVII века, когда Ньютон показал, что белый солнечный свет сла­гается из лучей различного цвета и различной преломляемости. В 1802 го­ду Уолластон сделал открытие, носившее характер случайного, чисто эм­пирического наблюдения. Он заметил, что если вместо круглого отверстия воспользоваться узкой щелью в экране и через нее пропустить солнечный свет, то (после прохождения через соответствующую призму) этот свет не даст сплошного, непрерывного спектра; спектр получится пересечен­ным какими-то черными линиями. Будучи узким эмпириком, Уолластон не искал причин этого факта и не задумывался над его объяснением. К тому же. он полагал, что обнаруженные им линии не являются постоянны­ми и что они изменяются в зависимости от того, какая выбрана призма и какой яркостью обладает свет. Поэтому он не придал особого значения обнаруженному им явлению.

Начиная с 1814 года темные линии в солнечном спектре подробно изучал немецкий ученый Фраунгофер. Почти у всех пламен, которыми пользовался Фраунгофер, он обнаружил в одном и том же месте их спектров отчетливую желтую линию. На этом же точно месте и в солнечном спектре он нашел темную линию. Множество таких же и более узких или слабых темных линий было им отмечено в других местах солнечного спек­тра. Восемь наиболее резких линий он обозначил латинскими буквами от А до Н, причем темная линия, соответствующая упомянутой желтой ли­нии, получила букву D. Всего было им изучено более 500 темных линий и определено их точное положение в солнечном спектре. Эти темные линии с тех пор называются фраунгоферовыми.

Затем Фраунгофер исследовал спектры различных звезд и планет, а также Луны. Его работы явились непосредственной предпосылкой откры­тия спектрального анализа. Не случайно на его могиле были написаны слова: «Он приблизил к нам звезды». Однако дальше собирания фактов, дальше чистой эмпирии Фраунгофер все же не пошел.

Позднее многочисленные ученые XIX века с разных сторон посте­пенно приближались к разбираемому открытию. Однако это пока были лишь предпосылки, отдельные элементы будущего открытия или же его разрозненные составные части, не связанные еще между собой. Это были факты, не обобщенные в единое представление, которое охватывало бы не только отдельные явления, например явление тождества натриевой ли­нии с линией D, но все вещества вообще и прежде всего все химические элементы. Пока развитие научной мысли не достигло такой ступени, подлинного открытия не могло быть совершено, хотя его элементы были уже  налицо.

Таким образом, накопление эмпирических данных в качестве фунда­мента будущего спектрального анализа шло постепенно и медленно. Оно осуществлялось не одним и не двумя, а очень многими учеными в самых разных странах. Если за исходный пункт научного развития, приведшего к данному открытию, принять первое наблюдение Уолластоном прерыв­ности солнечного спектра, то есть наличия в нем т-емиых линий (1802), то получится, что постепенное, эволюционное развитие научной мысли про­должалось около 57 лет. Затем в течение всего нескольких месяцев (с октября 1859 по апрель 1860 года) Бунзен и Кирхгоф сделали решаю­щий шаг: опираясь па всю сумму ранее установленных фактов, они дове­ли до логического конца ранее выдвинутые идеи своих предшественников, :делали  научное открытие.

При этом в момент скачка, то есть во время самого научного откры­тия, изменился существенным образом не только темп развития научной мысли, но и самый ее характер. Если в период эволюционной подготовки открытия внимание исследователей было обращено главным образом на собирание новых эмпирических данных о внешнем виде спектров земных веществ и небесных тел, на накопление фактического материала, то в момент совершения скачка внимание ученых, сделавших это открытие, сосредоточивалось па том, чтобы привести уже накопленные ранее фак­ты во взаимную связь, найти их теоретическое объяснение, раскрыть сущность известных и уже достаточно хорошо изученных явлений.

В самом деле, предшествующее научное развитие подвело ученых в конце 50-х годов XIX века к необходимости ответить на два вопроса: во-первых, постоянны ли линии спектра у каждого определенного вещества, в частности химического элемента, а если они постоянны, то чем это объ­ясняется? Во-вторых, имеется ли связь между темными и светлыми ли­ниями в спектрах, то есть между лучеиспускательной и поглотительной способностью вещества, а если имеется, то каков ее характер и чем она обусловлена?

По сути дела, эти вопросы в неявной форме, а иногда и более или менее отчетливо возникали перед предшественниками Бунзена и Кирхгофа. Но никогда до 1859 года эти вопросы не формулировались достаточно определенно, а главное, в их общем виде, а не применительно только к отдельным случаям (например, по отношению только к линиям D и на­трия). Естественно, что ответы на эти вопросы не могли быть даны до того, как сами вопросы были ясно поставлены перед учеными развитием науки.

Как уже отмечалось выше, открытие спектрального анализа перво­начально не состояло в открытии каких-либо новых эмпирических дан­ных. В конце 50-х годов XIX века фактов было накоплено уже так много, что для совершения открытия, о котором идет речь, вовсе не требовалось найти еще что-либо новое в области непосредственных эксперименталь­ных наблюдений. Нужно было лишь привести в связь уже накопленное ранее в результате эмпирических исследований, развить до логического завершения выдвинутые ранее догадки и мысли и выявить в возможно более полном и последовательном виде отчасти уже подмеченную и ожи­даемую зависимость.

Научное открытие теоретического характера осуществляется тогда, когда в результате предшествующего эволюционного развития научной мысли данное теоретическое обобщение становится не только возмож­ным, но и необходимым, то есть когда количественное накопление эмпи­рического материала уже не может происходить дальше без того, чтобы весь этот материал не был приведен во внутреннюю связь путем открытия лежащего в его основе научного закона. Теоретическое обобщение, выли­вающееся в открытие нового закона природы или в создание новой науч­ной теории, представляет собой качественное изменение в самом процес­се научного развития, коренной поворот в этом развитии, смену самого подхода к изучаемому объекту. До тех пор объект рассматривался чисто эмпирически или по преимуществу эмпирически, как некоторое непосред­ственно данное явление природы; в момент же открытия закона тот же объект стал рассматриваться по преимуществу с качественно новой сто­роны или в качественно новом разрезе, а именно с точки зрения обнару­жения сущности, скрытой за изученными уже ранее явлениями.

Следовательно, качественный скачок в рассматриваемых случаях состоит в переходе научной мысли от явлений к сущности, которая рас­крывается как связь этих явлений. Это не значит, конечно, что поиски сущности начинаются лишь в момент научного открытия или что эмпири­ческое исследование вообще прекращается в этот момент. Догадки о сущ­ности изучаемых явлений, попытки проникнуть в нее еще до того, как это проникновение стало уже возможным и необходимым, имеют место, как правило, на более ранних этапах научного развития. Но действительное проникновение в сущность явлений при помощи теоретического мышления совершается лишь в момент осуществления данного теоретического об­общения, а не в период его подготовки.

Точно так же, как правило, после совершения теоретического обоб­щения, а иногда и в самый момент его совершения ученый прибегает к экспериментальной проверке того, что было им найдено теоретическим путем, с тем, чтобы подтвердить на опыте вывод, полученный теоретиче­ски. Так поступали Лавуазье, Дальтон, Р. Майер, Менделеев и многие другие естествоиспытатели. Однако в самый момент теоретического обоб­щения эмпирическое исследование приобретает подчиненный характер, уступая решающую роль теоретическому, логическому исследованию, ко­торое осуществляется при помощи мышления, но не наблюдения или опыта[1].

Анализируя с этой стороны историю тех или иных научных открытий, можно установить   следующее:   предшественником    научного   открытия оказывается тот, кто не располагал еще достаточным исходным эмпири­ческим материалом, то есть достаточным количеством фактов, для того, чтобы иметь возможность сделать соответствующее теоретическое обоб­щение, а потому мог выдвигать лишь догадки, содержавшие более или менее смутные намеки на истину; или же тот, кто хотя и приблизился к данному открытию, но не сумел решительно и смело подняться на новую, качественно более высокую ступень научного исследования, не смог от­казаться от узкоэмпирического подхода и прибегнуть в полной мере к теоретическому мышлению,- следовательно, тот, кто хотя и приблизился вплотную к открытию, но оставался еще под господствующим влиянием эмпирического метода мышления.

Для того, чтобы совершить научное открытие, надо владеть факта­ми, как говорил Менделеев, а не быть их рабом, слепо следующим за эмпирическими данными, неспособным критически разобраться в том, что является действительно фактом, а что ошибкой или ложным выводом.

В случае открытия спектрального анализа эта диалектическая вза­имосвязь теоретического и экспериментального исследования выступила особенно отчетливо. Историк физики Розенбергер указывает, что до Кирхгофа и Бунзена было сделано много усердных наблюдений над спектрами, но эти «наблюдения имели своей целью преимущественно фактическую сторону дела; связи между световыми явлениями и структу­рой тел, излучающих свет, они касались лишь мимоходом, считая, что эта проблема представляет второстепенный интерес. Напротив, Кирхгоф и Бунзен, не открывая никаких новых явлений (по крайней мере вначале), выяснили связь между явлениями, установили закон, лежащий в основе всего разнообразия последних, и этим, обратно, столь благотворно по­влияли на опытную физику, что новыми явлениями стали заниматься уже не только отдельные работники, и не одни только физики, но также и хи­мики и астрономы, обогащая науку поразительными результатами» (Ф. Розенбергер «История физики», т. III, вып. 2, 1936, стр. 325).

Говоря о том, что научное открытие предполагает выяснение связи между различными явлениями или даже различными областями явлений природы, мы имеем в виду раскрытие связи не только между излучением и поглощением света, но и между областью оптики и областью учения о веществе. До тех пор обе эти области науки развивались одна незави­симо от другой. Свет трактовался в первой половине и середине XIX века как непрерывный (волнообразный) процесс, совершающийся в мировом эфире; вещество же - как материя, обладающая прерывистым, дискрет­ным (атомистическим) строением. Свет стал считаться после открытия закона сохранения и превращения энергии видом движения (энергии), а вещества считались видами материи.

Вплоть до открытия спектрального анализа обе названные области науки оставались резко обособленными между собой, хотя открытие превращения энергии уже поставило вопрос о том, что между химизхмом (химической формой движения) и физическими формами движения, в том числе и лучистой, должна существовать определенная связь и взаимопереход.

Открытие спектрального анализа, как и всякое открытие теоретиче­ского характера, предполагало, во-первых, осуществление особого рода взаимодействия между теоретическим исследованием (обобщением) и экспериментальным исследованием (фактами); во-вторых, осуществление связи физического исследования (изучения света) с химическим иссле­дованием (изучением состава вещества). Легко понять, почему это откры­тие было реализовано именно двумя учеными, и именно такими, какими были Кирхгоф и Бунзен. Первый из них был физиком, при­чем не только экспериментатором, но и теоретиком. Второй был хими­ком-экспериментатором, причем узким экспериментатором, настолько узким, что, по сути дела, он отвергал многие крупные теоретические обоб­щения своего времени, например периодический закон. В одиночку ни тот, ни другой не смогли бы сделать такого открытия, каким явился спектральный анализ, тем более, что физическая химия, сочетающая в себе физику и химию, в то время еще отсутствовала в современном ее понимании.

Содружество ученых такого именно профиля способствовало не толь­ко открытию спектрального анализа, но и его практической проверке и подтверждению его результатов, а также его быстрому признанию со сто­роны химиков-аналитиков, которые до тех пор считали, что состав како­го-нибудь вещества можно устанавливать только путем препаративного выделения и взвешивания его химически составных частей. Это была главная причина того, почему раньше никому из химиков-аналитиков не приходила в голову мысль, что о химическом составе анализируемого вещества можно судить по спектральным линиям, наблюдавшимся фи­зиками-оптиками.

Для того, чтобы преодолеть консерватизм химиков-эмпириков я убедить их в возможности определять химический состав не только с по­мощью привычных для них методов весового или объемного химического анализа, но и на основании наблюдения чисто физических свойств веще­ства, необходимо было произвести в сознании химиков подлинную рево­люцию. Такая революция была осуществлена благодаря открытию спектрального анализа и практическому подтверждению истинности его результатов.

Научное открытие как процесс

Открытие спектрального анализа Кирхгофом и Бунзеном имело свое непосредственное начало, развитие и завершение. Это показывает, что и в науке, как в природе и обществе, скачок представляет собой не мгно­венный акт, лишенный исторической продолжительности, а процесс, раз­вивающийся во времени.

Публикация работ Бунзена и Кирхгофа по спектральному анализу началась с того, что в октябре 1859 года Кирхгоф напечатал небольшую статью «О фраунгоферовых линиях». В результате этого была выяснена причина появления темной линии D в спектре. Для того, чтобы открытие было доведено до конца, требовалось установить данную зависимость не только для натрия или какого-либо другого отдельного вещества, а для всех веществ вообще. Только в этом случае могла бы идти речь об откры­тии нового закона природы, лежащего в основе данного круга явлений и объясняющего не только отдельный факт, касающийся спектра натрия, или какую-то группу фактов, но всю их совокупность, составляющую эмпирическую основу спектрального анализа. В этом направлении и раз­вивалась мысль Кирхгофа и Бунзена непосредственно после опублико­вания первой статьи Кирхгофа.

В декабре 1859 года Кирхгоф опубликовал вторую статью - «О связи между излучением и поглощением света и теплоты». В статье был сфор­мулирован физический закон, выражающий зависимость между двумя рядами оптических явлений - излучением света и теплоты и их погло­щением. Этот закон, носящий имя Кирхгофа, гласит: всякое тело способ­но поглощать как раз те лучи, которые оно испускает при той же самой температуре.

Можно было бы думать, что поскольку новый физический закон от­крыт и сформулирован, то тем самым данное открытие уже завершено, доведено до своего логического заключения. Однако это не так. Открытие спектрального анализа состояло вовсе не в констатации зависимости меж­ду отмеченными двумя оптическими явлениями - излучением и погло­щением света. Это была лишь необходимая теоретическая предпосылка для того, чтобы спектральный анализ мог быть действительно создан. Само же открытие этого последнего предполагало создание системати­чески разработанного способа установления химического состава веще­ства по его спектру, причем теоретической основой для разработки та­кого способа анализа служил открытый Кирхгофом закон.

Если в законе Кирхгофа главным моментом служило раскрытие связи между явлениями поглощения и испускания света (и тепла), то при создании спектрального анализа в качестве главного момента должно было выступить признание, что характер спектра зависит исключительно от испускающих свет химических элементов.

Это последнее положение мало подчеркивалось Кирхгофом и Бунзеном на первых этапах совершаемого ими открытия (октябрь - декабрь 1859 года). В эти месяцы речь шла о том, чтобы разработать теоретиче­ские предпосылки для создания спектрального анализа, то есть об уста­новлении связи между двумя известными уже оптическими явления­ми - поглощением и излучением света. На первых этапах открытия даже самим авторам его казалось, что главным является именно открытый Кирхгофом закон, который и дал возможность применить спектральный анализ к изучению химического состава Солнца и звезд.

Положение же об исключительной зависимости спектров от излучаю­щих свет элементов, на котором, в сущности, непосредственно основыва­лось применение данного открытия к анализу химического состава веще­ства, то есть на котором строился самый спектральный анализ, рассматри­валось авторами открытия почти как нечто совершенно очевидное, а по­тому не требующее особого разъяснения и подчеркивания, Между тем суть открытия заключалась именно в этом положении. Оно означало, что каждый химический элемент обладает своим особым, специфическим для него оптическим спектром, по которому можно обнаружить со всей точно­стью присутствие данного элемента в любой системе веществ как в сво­бодном состоянии, так и во всех химических соединениях данного элемента.

Открытие закона Кирхгофа имело значение прежде всего для физи­ки (оптики). Второе положение связывало физику с химией, преломляясь через призму специфических задач химии вообще, неорганической и ана­литической химии в частности. На решение этих задач было направлено внимание Бунзена и Кирхгофа в последующие месяцы после появления второй статьи Кирхгофа, то есть с начала 1860 года. Тогда-то и было со­вершено данное открытие в собственном смысле слова.

Первые месяцы I860 года были посвящены Бунзеном и Кирхгофом непосредственной разработке спектрального анализа. Итоги работы были подведены в апреле 1860 года и опубликованы в июне 1860 года в 110-м томе «Анналов Поггендорфа». Итоговая совместная статья Бунзена и Кирхгофа называлась «Химический анализ с помощью спектральных на­блюдений»; она датирована апрелем 1860 года. Это и следует считать соб­ственно датой открытия спектрального анализа.

Основная мысль этой статьи заключалась в признании и обобщении того факта, что каждому химическому элементу, то есть каждому осо­бому виду атомов, свойствен строго определенный спектр, по обнару­жению которого можно заключать о присутствии в данном веществе со­ответствующего элемента. Заметим, что и раньше мысль о принадлеж­ности элементам, то есть атомам, определенных свойств уже неоднократно приводила к крупным достижениям в химии и физике. В дальнейшем еще не раз история науки подтверждала тот факт, что наиболее важным и существенным моментом делаемых открытий в области учения о ве­ществе было выяснение того, что те или иные свойства вещества принад­лежат самим атомам или что между свойствами атомов имеется опреде­ленная зависимость. Например, есть нечто общее между историей от­крытия радия и других радиоактивных элементов и   историей   открытия новых химических элементов с помощью спектрального анализа: и в том и в другом случае руководящей идеей служила мысль о принадлеж­ности самим атомам определенного физического свойства радиоактивности в одном случае, оптического спект­ра - в другом.

Кирхгоф и Бунзен показали, что спектральные линии обязаны своим происхождением не состоянию вещества, не характеру соединения, не температурным условиям, в которых они возникают, но исключительно атомам, то есть химическим элементам, которым они присущи. Иначе говоря, спектральные линии оказались твердо установленным свойством химических элементов. Поскольку же они отличны у каждого элемента, они могут быть приняты за надежный аналитический признак, по кото­рому можно уверенно судить о присутствии или отсутствии в исследуе­мом веществе данного элемента, спектр которого заранее установлен. При этом можно открывать такие ничтожные количества элемента, какие, не мог бы обнаружить никакой химический реактив, и к тому же откры­вать их несравненно быстрее, проще, а главное, достовернее, чем в слу­чае обычного химического анализа. Например, как показали авторы, уже одна трехмиллионная часть миллиграмма хлористого натрия дает доста­точно резкую желтую линию, по которой можно твердо заключить о при­сутствии натрия. Позднее в электрической дуге они смогли обнаружить даже одну сорокамиллионную долю миллиграмма лития.

К статье 1860 года было приложено описание солнечного спектра и спектров изученных металлов. Кроме того, была приложена схема перво­го спектроскопа (пока еще без масштаба), которым пользовались Бун­зен и Кирхгоф. Он состоял из двух подзорных трубок, направленных под углом к находящейся между ними призме, наполненной сероуглеродом. В 1861 году авторы добавили к своему спектроскопу третью трубку со шкалой (масштабом) для более точного определения положения наблюда­емых линий.

В статье 1860 года указывались основные направления для практи­ческого применения спектрального анализа, во-первых, при изучении космоса, во-вторых, при изучении земных тел.

В первом направлении шли дальнейшие работы главным образом Кирхгофа, исследовавшего спектры небесных тел, во втором - дальней­шие исследования Бунзена. Однако тесный контакт между обоими уче­ными продолжал осуществляться.

Что касается второго направления исследований, то в статье 1860 го­да подчеркивалось следующее весьма важное обстоятельство: посколь­ку каждый элемент обладает специфическим, только ему присущим спек­тром, который не повторяется у других элементов, то мы можем обнару­живать присутствие не только уже известных элементов (по знакомым нам спектральным линиям, которые им присущи), но и неизвестных, не открытых еще элементов, если в спектре исследуемого вещества обнару­жатся какие-либо новые линии, которых не. дает ни один из известных элементов. Другими словами, Бунзен и Кирхгоф показали, что в спект­ральном анализе заключено мощное, средство обнаружения еще неиз­вестных, не познанных человеком вещей и явлений - средство для пере­хода от известного к неизвестному. Это и легло в основу практической проверки истинности сделанного открытия.

В той же статье 1860 года при помощи своего нового метода иссле­дования авторы показали, что, кроме трех ранее открытых щелочных металлов (лития, натрия и калия), должен существовать четвертый, не­известный еще щелочной металл, дающий спектр с голубыми линиями. Линии эти напоминают в общих чертах спектр калия, содержащий синие линии, но не совпадают с ним, равно как со спектром любого другого элемента. Поэтому оставалось заключить, что обнаруженные голубые ли нии принадлежат какому-то новому,  еще неизвестному элементу, сход­ному с калием.

Указанные голубые линии обнаруживались у составных частей ми­нерала лепидолита, а также - воды Дюркгеймовского источника. Бун­зен, как отличный химик, в том же 1860 году сумел выделить из этих веществ препаративным путем (после обработки громадного количества воды из исследуемого источника, а также упомянутого минерала) неболь­шое количество хлористой соли нового металла, который как раз и давал замеченную, ранее неизвестную голубую линию. На этом основании Бун­зен назвал новый металл цезием (от латинского слова caesius, что значит «небесно-голубой»).

Выделяя соль цезия, Бунзен этим же способом обнаружил присут­ствие в тех же веществах еще одного неизвестного ранее щелочного ме­талла, дающего красную линию в спектре. Хлористая соль этого метал­ла была получена Бунзеном в следующем, 1861 году. Соответственно своему спектру этот новый металл был назван рубидием (от латинского слова  rubidus - «темно-красный»).

Так блестяще подтвердилась на практике применимость спектраль­ного анализа к изучению земных веществ, в частности к открытию но­вых, ранее неизвестных химических элементов.

Вскоре за тем новые открытия в химии подтвердили еще раз могу­щество нового метода познания вещества. Идя по стопам Бунзена и Кирхгофа, Крукс в процессе проведения спектральных исследований (1861) обнаружил яркую зеленую линию неизвестного еще элемента. Но­вый металл получил название таллия (от греческого υάλλός - «зеленая ветвь»). Позднее Рейх и Рихтер тем же способом открыли в саксонских цинковых рудах новый элемент, дающий синюю (вернее, фиолетово-розо­вую) линию в спектре. Новый элемент был назван индием (по цвету синей краски индиго).

В течение всего трех лет, прошедших после сделанного открытия, была блестяще доказана полная применимость спектрального анализа к познанию земных веществ. Это значит, что самой практикой в необы­чайно короткий срок была подтверждена истинность сделанного откры­тия и продемонстрирована его громадная познавательная сила.

Таким образом, три даты, три исторические вехи отмечают важней­шие этапы данного открытия: октябрь 1859, декабрь 1859, апрель 1860 года. Они символизируют собой главные ступени, которые за пол­года прошла научная мысль Бунзена и Кирхгофа по пути к открытию истины, овладению ею и дальнейшей ее проверке и применению на прак­тике[2].

История подготовки и создания спектрального анализа может слу­жить подтверждением ленинского положения: «От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике - таков диалектический путь познания истины, познания объективной реальности» (Соч., т. 38, стр. 161). Отмечая диалектический характер перехода от ощущения к мысли, Ленин пояснял, что диалектический переход отличается от недиа­лектического «Скачком. Противоречивостью. Перерывом постепенности» (там же, стр. 279). Открытие спектрального анализа совершилось таким именно скачком, то   есть   перерывом   постепенности    предшествующего научного развития, когда от длительного накопления эмпирических дан­ных ученые сразу перешли к их теоретическому обобщению с помощью абстрактного мышления, а затем к практической проверке полученного результата.

Философское значение сделанного открытия в связи с дальнейшим

развитием науки

Определяя научное открытие как скачок в развитии научного позна­ния, мы подчеркиваем не только то, что всякое крупное открытие завер­шает собой предшествующее постепенное развитие научной мысли, ко­торое его подготовляло, но и то, что такого рода открытие начинает собой новый этап научного развития в качестве его исходного пункта.

Для того, чтобы попять, каким образом это осуществилось в истории открытия спектрального анализа, необходимо рассмотреть значение сде­ланного открытия не только со специальной, естественнонаучной (физиче­ской и химической) точки зрения, ню и с более широкой, философской, теоретико-познавательной стороны.

Как уже говорилось выше, открытие спектрального анализа явилось доказательством мощи человеческого познания, его безграничных возмож­ностей, не ограниченных пространственными рамками нашей планеты, с одной стороны, и микроскопическими количествами вещества, подвер­гаемого исследованию с целью выяснения его химического состава - с  другой.

Особенно сильное впечатление па современников произвело открытие возможности определять совершенно безошибочно химический состав Солнца и звезд, находящихся на громадном расстоянии от Земли, причем определять его при помощи чисто физического (а не обычного химическо­го) метода анализа. Еще в 30-40-х годах XIX века известный философ-агностик Огюст Конт, родоначальник модного с тех пор позитивизма, выдвинул положение о том, что возможности человеческого познания строго ограничены и что, в частности, наука никогда не сможет устано­вить химический состав звезд и Солнца. Конт фактически, хотя и неявно, исходил при этом из предположения, что человечество навеки будет огра­ничено одной-единственной возможностью определять химический состав тел лишь приемами весового или объемного химического, препаративно­го анализа, при котором необходимо взять пробу вещества и воздейство­вать на нее соответствующими химическими реагентами. Разумеется, таким путем человек не мог бы проанализировать химический состав Солнца.

Но Конт не допускал мысли, что может быть найден какой-либо иной способ анализа. Молчаливо исключая такую возможность, Конт поступал не только как агностик, но вместе с тем и как метафизик, который ограни­чивает возможности человеческого познания тем, что метафизически аб­солютизирует достигнутую в данный момент ступень познания, ступень разработки научных методов исследования. Здесь, как и везде, агностицизм оказался в неразрывной связи с метафизическим подходом к изуче­нию природы, с одеревенелостью, односторонностью взглядов на изучае­мый предмет.

Конт умер в 1857 году, а всего через три года после его смерти есте­ствоиспытатели Бунзен и Кирхгоф на практике опровергли сомнение философа-позитивиста в могуществе научного познания, разоблачили на деле его проповедь ограниченности и бессилия человеческого разума в той части, которая касалась исследования состава небесных тел.

Это замечательный пример того, что плохая философия, над кото­рой всегда смеялись Маркс, Энгельс и Ленин, ничем не может помочь естествознанию. Более того, этот пример показывает, что подобная фило­софия разоружает естествознание перед лицом задач, которые встают пе­ред ним в ходе его развития и требуют своего решения. Если бы естество испытатели Бунзен и Кирхгоф прислушивались к голосу таких философов, как Конт, то они никогда бы не создали спектрального анализа, так как самую задачу - попытаться найти способ определения химического соста­ва небесных тел - они должны были бы априори считать фантастической, лишенной смысла. К счастью, они действовали не как философы-позити­висты, а как естествоиспытатели, стихийно стоящие на материалистиче­ских позициях, то есть на таких позициях, которые не только не ограни­чивают принципиально возможности научного исследования, но зовут и толкают ученых к постановке и решению самых смелых, самых, казалось бы, необычайных задач познания природы.

Философ-агностик возводит мнимую преграду на пути научного по­знания и пытается философски доказать принципиальную невозмож­ность ее преодоления. Напротив, философ-материалист, а также естество­испытатель, не зараженный философскими предрассудками «образован­ного» общества капиталистических стран, в том числе агностицизмом, от­брасывает все такого рода искусственно возведенные преграды и указы­вает науке путь к познанию истины, как бы сложна и трудна ни была задача достижения этой истины. Жалкому лепету о мнимом бес­силии науки, скептическим сомнениям в ее могуществе, агностическим ша­таниям мысли материализм и естествознание противопоставляют науч­ный оптимизм, твердо обоснованную уверенность в безграничных возможностях научного познания. Именно такая уверенность и руководила на деле Бунзеном и Кирхгофом в их научной работе, завершившейся таким выдающимся открытием, как создание спектрального анализа.

Сами того не подозревая, они своими работами давали ответ не толь­ко на конкретные физические и химические вопросы, но и на вопросы фи­лософского, теоретико-познавательного характера. Открытие спектраль­ного анализа способствовало не только утверждению нового специально­го, весьма точного метода исследования вещества, но и разрушало агно­стическую концепцию, которая была выдвинута на более низкой ступе­ни научного развития и философски закрепляла эту ступень на все време­на как якобы исчерпавшую собой все, на что способна наука.

Отсюда следует, что для того, чтобы ставить и решать на деле фило­софские вопросы, вовсе не обязательно на каждом шагу оперировать фи­лософской терминологией (Бунзен и Кирхгоф, не будучи профессионала­ми-философами, вообще к ней не прибегали). Но речь сейчас идет вовсе не о терминах, а о том, что естествоиспытателям необходимо осозна­вать философское значение делаемых естественнонаучных открытий, давать им правильное, материалистическое истолкование, уметь их фило­софски обобщать. А для этого уже недостаточно быть просто естество­испытателем, стихийно стоящим на позициях материализма, а нужно быть сознательным материалистом, способным не только давать факти­ческий материал для философских обобщений, но и делать самому та­кие обобщения (кстати сказать, именно этого особенно недоставало Бунзену).

Агностицизм Конта и его скептический взгляд на будущее развитие науки опирался на распространенное в то время течение узкого эмпириз­ма в естествознании вообще, в химии в особенности. Эмпирически мысля­щий ученый, отрицающий роль теоретического мышления, естественно, ограничивает себя тем уровнем науки, на котором он сам находится, и не способен увидеть более отдаленные перспективы научного развития. В этом отношении он похож на крота: как и крот, он видит только то, что находится непосредственно перед ним. У таких ученых агностицизм Конта находил для себя питательную среду. Более того, для некоторых из них даже экспериментальное подтверждение новых взглядов, которые проти­воречат их собственным убеждениям, не является доказательством их правильности. В лучшем случае эти взгляды рассматриваются ими как простое предположение, как гипотеза, но не больше. Догматически веря в непогрешимость своих собственных воззрений, ограниченные мыслители не допускают даже мысли о том, что эти воззрения могут оказаться не­правильными или что они могут быть опровергнуты при помощи опыта, практики. О таких горе-мыслителях Ф. Энгельс писал: «Для того, кто отрицает причинность, всякий закон природы есть гипотеза, и в том чис­ле также и химический анализ небесных тел посредством призматиче­ского спектра. Что за плоское мышление у тех, кто не идет дальше это­го!» («Диалектика природы», 1955, стр. 184).

Здесь содержится не только критика агностицизма, скептицизма и узкого эмпиризма» но вместе с тем дается принципиальная оценка спек­трального анализа как способа исследования, опирающегося на опреде­ленный закон природы.

Дальнейший прогресс физики и химии все с большей силой на прак­тике опровергал агностические шатания, сохранявшиеся еще кое-где сре­ди естествоиспытателей, не говоря уже о буржуазных философах, которые продолжали тем настойчивее пропагандировать эту тлетворную филосо­фию, чем решительнее она опровергалась развитием науки.

Между тем последователи Конта из числа позитивистов более позд­ней формации пытались на рубеже XIX и XX веков выдать Кирхгофа за своего сторонника, искажая его взгляды и замалчивая тот факт, что свои­ми научными открытиями Кирхгоф как раз опроверг агностические утверждения Конта. Мах объявил Кирхгофа махистом, приписав ему субъективно-идеалистические воззрения. Спиритуалист Уорд поставил Кирхгофа в один ряд с махистом Пуанкаре. Эти попытки превратить ма­териалиста в идеалиста разоблачил В. И. Ленин в книге «Материализм и эмпириокритицизм». Он привел из книги Маха «Познание и заблуждение» следующее рассуждение: «Полное и простейшее описание Кирхгофа (1874), экономическое изображение фактического (Мах 1872), «согласо­вание мышления с бытием и согласование процессов мысли друг с другом» (Грассман 1844),- все это,- утверждал Мах,-выражает, с небольши­ми вариациями, ту же самую мысль». Вслед за тем Ленин разоблачает этот трюк Маха: «Ну, разве же это не образец путаницы? - пишет Ленин.- «Экономия мысли», из которой Мах в 1872 году выводил суще­ствование одних только ощущений (точка зрения, которую он сам впо­следствии должен был признать идеалистической), приравнивается к чисто материалистическому изречению математика Грассмана о необхо­димости согласовать мышление с бытием! приравнивается к простейше­му описанию (объективной реальности, в существовании которой Кирх­гоф и не думал сомневаться!)» (Соч., т. 14, стр. 158).

Считая Кирхгофа материалистом, Ленин приводит свидетельство А. Рея о том, что по пути «механизма» («т. е. материализма»,- поясняет Ленин) идут многие современные физики, и среди них Кирхгоф (см. там же,  стр.  251).

Спектральный анализ сильно укрепил позиции материализма «в мо­мент своего открытия; он продолжал их укреплять все сильнее и сильнее по мере своего дальнейшего развития. При изучении земных веществ спектральный анализ сыграл особенно важную роль, когда химики заня­лись так называемыми редкими землями (70-80-е годы XIX века). Дело в том, что эти «земли» представляют собой химические соединения очень сходных между собою химических элементов, которые весьма трудно под­даются разделению и идентификации с помощью чисто химических спо­собов исследования. Но, как и все элементы, каждый из них имеет свой специфический спектр; именно этим и руководствовались химики, зани­мавшиеся  изучением  редких  земель.

Аналогично этому в 90-х годах XIX века спектральным путем от­крывались и исследовались инертные газы английскими химиками Рамзаем и Траверсом, поскольку в силу своей химической недеятельно­сти эти газы не могли быть изучены с помощью химических реакций. Однако каждый из этих газов обладал специфически отличным спектром, по­добно любому химическому  элементу.

Познавательное значение спектрального анализа выступило с исключительной силой весьма своеобразно в истории предсказания Д. И. Мен­делеевым неизвестных еще элементов на основании периодического закона и их последующего экспериментального открытия. Первым из чи­сла таких предсказанных элементов был открыт галлий. Так как этот элемент оказывался полным аналогом следующих за ним в той же систе­ме индия и таллия, то Менделеев высказал замечательное предполо­жение, что его открытие произойдет таким же путем, каким были най­дены оба названных элемента, то есть при помощи спектрального анализа.

Это предвидение блестяще оправдалось: в 1875 году Лекок де Буабодран спектральным путем обнаружил новый элемент, который он выделил затем химически и назвал галлием.

Отправным пунктом этого предвидения Менделееву служили не толь­ко уверенность в справедливости периодического закона, но и знание ис­тинности и исключительной точности спектрального анализа, а также ис­тории его создания, разработки и применения, Если Бунзен и Кирхгоф случайно наткнулись на цезий и рубидий, Крукс на таллий, а Рихтер и Рейх на индий, то можно считать некоторой закономерностью, что именно спектральный анализ позволяет раньше и точнее других способов иссле­дования обнаруживать присутствие исключительно малых количеств ле­тучих веществ, которые вследствие их редкости не могли быть до тех пор обнаружены обычными химическими способами. На эту закономерность з познании (вещества Менделеев и опирался, высказывая предположение, что и галий может быть открыт столь же случайным путем при помощи именно спектрального  анализа.

Что касается изучения спектров небесных тел, то сначала дело ограничивалось доказательством того, что на Солнце и звездах имеются те ж е вещества, что и на Земле. Однако уже вскоре возник вопрос: не встречаются ли и там какие-то новые, еще неизвестные на Земле хими­ческие элементы, дающие свой особый спектр? На эту мысль наталки­вало ученых само открытие при помощи спектрального анализа новых элементов среди земных веществ.

В 1868 году во время полного солнечного затмения астрономы Жансен и Локьер наблюдали солнечный спектр, особенно спектр от протуберанцев; при этом оказалось, что спектр солнечной короны дает постоянную желтую линию, находящуюся недалеко от линии натрия, но не совпадающую с ней и .не принадлежащую ни одному до тех пор изве­стному веществу. Локьер приписал эту линию новому химическому элементу, который, по-видимому, существует на Солнце, но пока еще не был обнаружен на Земле. Это был гелий (от греческого γελίος - Солн­це). Спустя 27 лет он был обнаружен на Земле. Так и при изучении не­бесных тел стали возможны предвидения, которые делались до тех пор с помощью спектрального анализа при исследовании земных веществ. В итоге в этом отношении обнаружилось единство путей и средств позна­ния вещества как на Земле, так и в космосе.

Такое единство явлений и методов исследования составляет са­мую существенную черту, характеризующую открытие спектрального ана­лиза и его последующую разработку. Это единство нашло прямое и яркое отражение в рождении новой науки - астрофизики (ее не вполне точно именуют иногда астрохимией). Астрофизика благодаря спектраль­ному анализу, то есть применению физического метода к изучению астро­номических явлений, связала собой две дотоле разобщенные отрасли есте­ствознания и этим способствовала установлению идеи единства мира внут­ри всей науки о природе. В дальнейшем спектральный анализ дал (возмож­ность астрофизике выяснять такие вопросы, о которых нельзя было даже догадаться в тот момент, когда Бунзен и Кирхгоф делали свое открытие. На основании спектральных данных удалось определять свойства и со­стояние атмосферы звезды (ее плотность, примерную величину ее давле­ния); температуру поверхности звезды; абсолютную яркость звезды, от­куда выводится и расстояние звезды от солнечной системы; физическую структуру звезды; направление движения звезды (от нас или к нам) и т. д.

В более широкой перспективе создание спектрального анализа вело к созданию физической химии; в ней связывались воедино две важ­нейшие отрасли естествознания - химия и физика, которые до тех пор развивались обособленно друг от друга. Это значит, что открытие, сделан­ное Бунзеном и Кирхгофом, способствовало установлению идеи единства мира внутри всего неорганического естествознания.

Иногда сущность спектрального анализа видят в том, что это есть ис­следование вещества на расстоянии (см., например, книгу В. Г. Фридмана «Свет и материя». М. 1912, стр. 90). Несомненно, что спектральный анализ открывает возможность определять химический со­став удаленных от наблюдателя тел, но все же не это является в. нем главным и решающим; это скорее следствие, вытекающее из более глубоких его особенностей. Последние же состоят в раскрытии един­ства физических и химических сторон вещества, единства и взаимо­обусловленности физических свойств вещества и его химического состава.

Принципиально новое, что было внесено в изучение вещества при по­мощи спектрального анализа, заключалось в возможности определять химический состав вещества на основании измерения его физических свойств. Дальнейшее научное развитие пошло в направле­нии поисков более быстрых, точных и удобных способов определения химического состава вещества без его препаративной обработки химиче­скими способами, то есть без его анализа (разделения на части) в стро­гом смысле слова. Короче говоря, речь шла об исследовании всей систе­мы веществ, взятой как нечто целое, не расчлененное на части. Это до­стигалось неизменно каждый раз, когда, идя по проложенному Бунзе­ном и Кирхгофом пути, ученые выводили заключение о химическом составе вещества на основании измерения физического свойства суммарной системы веществ, не подвергнутой химическому анализу.

Раскрывая связь и взаимозависимость между отдельными физически­ми свойствами вещества и его химическим составом, ученые, оперировав­шие, подобно Кирхгофу и Бунзену, физическими методами, подготовляли почву для открытия общей связи между всеми физическими и химически­ми свойствами как функциями атомного веса (массы) элементов. Такое открытие было сделано Менделеевым[3].

Когда хотят охарактеризовать наиболее важный результат, достиг­нутый при помощи спектрального анализа в познавательном отношении, то обычно говорят, что благодаря его открытию удалось доказать единство материи во всей Вселенной. Лауэ, например, писал в своей «Исто­рии физики»: «...Было доказано в общем виде, что материя вне нашей планеты состоит из тех же химических элементов, что и на Земле. До тех пор это можно было предполагать только на основе анализа метеоритов» (М.   1956,   стр.   146).

То же подчеркивают и химики (см., например, книгу Б. II. Меншуткина «Химия и пути ее развития». М. 1937, стр. 217). Это совершенно верно. Более того, здесь доказывается не просто единство мира, а то, что это единство мира заключено именно в его материальности. Все вещи и явления природы едины потому, что все они образо­ваны материей, которая в своем развитии, проходя различные качествен­ные ступени, порождает все тела природы и все формы своего движения. Если подойти к вопросу с такой стороны, то есть с точки зрения раз­вития материи, то легко обнаружить, что доказательство единства ве­щества для Солнца и окружающих его планет является вместе с тем до­казательством и общности их происхождения. Согласно космогонической гипотезе Канта - Лапласа, которая господствовала в XIX веке, следует, что Солнце и планеты нашей системы произошли из одного и того же туманного шара, а потому должны по своему химическому составу быть едиными. Таким образом, установление единства химического состава вело непосредственно к подтверждению единства происхождения изу­чаемых  объектов природы.

Еще более глубокую трактовку этой проблемы дал Д. И. Менделеев в «Лекциях по теоретической химии» (188(5-1887), подходя к ней с ясно сформулированных философских материалистических позиции; раз­вивая эту мысль дальше, он связывал вопрос о единстве вещества во Все­ленной с вопросом о единстве самих химических элементов.

В 1895 году, при переиздании своего «Фарадеевского чтения», Менде­леев подчеркнул связь между развитием спектрального анализа и перио­дическим законом (см. Д. И. Менделеев «Периодический закон». 1958, стр. 231. Примечание). Это было выражением более общей связи явлений природы, которая вытекала из раскрываемого единства веще­ства макро- и микрокосмоса. Собственно говоря, спектральный анализ основывается на признании такого именно единства мира в его громадней­шем и в его мельчайшем проявлении, то есть в области космических тел и в области атомов. Суть дела заключалась .в том, что по оптическим свойствам атомов (их способности излучать и поглощать свет опреде­ленной окраски) делались заключения о химическом составе небесных тел. Иначе говоря, свойства микрообъектов давали ключ к познанию свойств  макрообъектов.

з

Открытие спектрального анализа дало нить к более полному и глу­бокому исследованию единства мира, показывая еще и еще раз, что оно заключено в материальности мира, что существует не только простая общ­ность химического состава Земли и небесных тел, но и единство космиче­ского и атомного миров. Это хорошо выразил В. Герц: «Исследование раскаленных газов спектральным аппаратом позволило перенести об ласть работы химиков с земли на весь небесный свод и вместе с тем дало методику для самого топкого исследования мира атомов, так что наука получила, благодаря этому открытию, неограниченную по величине и по начению область работы» («Очерк истории развития основных воззре­ний  химии».  Л.   1924,  стр.  98).

Уже сам по себе характер оптического спектра наводил на представ­ление о химическом атоме как о некоторой колебательной системе.

Единство макро- и микрокосмоса особенно ясно выступило в XX веке в связи с разработкой Н. Бором модели атома. В сборнике своих работ «Три статьи о спектрах и строении атома» (М. 1923, стр. 9) Бор показы­вает, каким образом он пришел «к представлениям о строении атомов, объясняющим в основных чертах спектральные и химические свойства элементов, проявляющиеся в периодической системе». Модель атома ро­дилась в XX веке в результате грандиозного теоретического синтеза, опи­рающегося, с одной стороны, на данные о спектрах элементов, а с другой - на менделеевскую периодическую систему элементов. Спектраль­ный анализ, послуживший в XIX веке делу проникновения в недра небес­ных тел, помог в XX веке проникнуть в глубь атомов.

Модель Бора, как известно, опиралась на великие открытия физики, сделанные на рубеже XIX и XX веков: открытие электрона Дж. Томсо-ном, х-лучей Рентгеном, атомного ядра Э. Резерфордом, создание теории квантов М. Планком, выведение понятия фотона А. Эйнштейном и другие достижения физики того времени. Многие из этих открытий, подобно спек­тральному анализу, подводили к раскрытию единства вещества и света - того единства, в котором с исключительной четкостью и глубиной нахо­дит свое подтверждение положение материализма о том, что единство мира заключено в его материальности. Разбирая с точки зрения кванто­вой теории самый «механизм» излучения и поглощения света атомом (точ­нее сказать, электронами, составляющими атомную оболочку), Бор от­крыл путь к выяснению внутренней структуры электронной оболочки атома. Эта линия научных исследований была продолжена в нашей стра­не Д. Рождественским и его школой, в Германии - А. Зоммерфельдом и другими   физиками.

Великое открытие, сделанное Планком в 1900 году и положившее на­чало квантовой теории, явилось также развитием той линии научных ис­следований, которую наметили Бунзен и в особенности Кирхгоф. Кирхгоф показал, что в замкнутом пустом пространстве, в котором поддерживает­ся постоянная температура (при его непроницаемости для излучения), устанавливается универсальное излучение так называемого «черного те­ла»; это излучение оказывается зависимым только от температуры, но не от характера стенок сосуда. Исследование законов этого излучения и при­вело Планка к обнаружению прерывистой, «квантовой» природы излуче­ния. Дискретный характер строения материи, который до тех пор обна­руживался исключительно в области явлений, связанных с вещест­вом, неожиданным образом обнаружился и в области световых явле­ний. Таким образом, продолжение линий работ Кирхгофа и Бунзена при­вело к раскрытию еще более глубокого единства между веществом и све­том, обнаруживающегося в общности строения того и другого объекта природы. Это их единство раскрылось дальше после создания квантовой механики в 20-х годах XX века, когда, в свою очередь, было установлено, что вещество, подобно свету, обладает волновым, следовательно, непрерывным характером. К раскрытию того же единства вещества и света с несколько иной стороны подводили замечательные исследования П. Н. Лебедева, который экспериментально открыл и измерил световое давление   (1899-1900).

* * *

Мы рассмотрели лишь некоторые, но далеко не все достижения фи­зики и химии, которые так или иначе, прямо или косвенно оказывались связанными с открытием спектрального анализа и его физическим обосно­ванием. Все это показывает, что великое открытие, столетие которого ныне отмечается, лежало на магистральной линии, которая вела науки (физику, химию, астрономию) от разобщения между собой к их взаимо­связи и взаимопроникновению, от разрыва между учениями о макро- и микрокосмосе к их слиянию, от обособленных представлений о вещест­ве и свете к раскрытию их глубокого и нераздельного единства.

Этим объясняется то обстоятельство, что создание спектрального анализа представляет интерес не только для естествоиспытателей, но и для философов как одно из самых важных научных открытий, философ­ское обобщение которых дает богатый материал для разработки мар­ксистской диалектики.

 

 



* К столетию спектрального   анализа.

[1] Конечно, открытие в науке может носить чисто эмпирический характер, однако обычно такое открытие только тогда оказывает влияние на развитие научной мысли, когда оно получает теоретическое объяснение, и лишь постольку, поскольку значительны вытекающие из него теоретические выводы.

 

[2] Основные работы Кирхгофа и Бунзена, касающиеся спектрального анализа и его непосредственной подготовки, вышли в серии В. Оствальда «Классики точных наук» (Ostwald's Klassiker) на немецком языке в виде двух выпусков: № 72. Г. Кирхгоф и Р. Бунзен «Химический анализ с помощью спектральных наблюдений» (I860) в извле­чении Вильгельма Оствальда и № 100. Г. Кирхгоф «Излучение и поглощение», куда вошли две работы 1859 года и работа о соотношении между лучеиспускательной и по­глотительной способностью тел для тепла и света (I860-1862) в извлечениях Макса Планка. Было бы весьма полезно, чтобы в связи со столетием спектрального анализа, эти работы были изданы в переводе на русский язык в серии «Классики науки», выпу­скаемой Академией наук СССР, причем не в извлечениях, а полностью.

 

[3] Заметим, что очень интересной темой историко-научного и философского иссле­дования могло бы быть выяснение истории и логики первого крупного научного от­крытия, сделанного Менделеевым в Гейдельберге, причем как раз в те самые годы, когда был открыт спектральный анализ. Речь идет о критической температуре («тем­пературе абсолютного кипения»). Вообще важно проследить не только историю от­дельных научных открытий, но и их связь и взаимные влияния одних на другие. Ино­гда такая связь на первый взгляд кажется случайной. В действительности же за слу­чайностью здесь скрывается определенная закономерность научного развития. Такого рода исследования дали бы неисчерпаемый материал для разработки философских вопросов, ибо они с особенной силой раскрывают единство диалектики и логики на­учного познания и вместе с тем их нераздельную связь с вопросами теории познания материализма.