ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПЕЦИФИКИ ПРИРОДЫ И СВОЙСТВ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Для ответа на вопрос о специфике природы и свойств нанострук- турированных веществ и материалов на их основе необходимо вспомнить, что такое вещество, и разобраться в его разновидностях в рамках целостного материалистического взгляда на строение материи и его основных форм (поле, вещество, материальное тело и т.д.). А затем необходимо определить положение наноструктурного уровня организации вещества в системе материальных объектов и Мироздания в целом [1—7], так как только в этом случае можно максимально объективно приблизиться к решению проблемы о причинах наноэффекта у этой разновидности вещества. И поэтому именно решение этой проблемы, опирающейся на понимание единства природы и специфики структуры и свойств металлов и неметаллов, является наиболее важной и перспективной задачей данного научного направления, так как только после ее решения возможны грамотное конструирование наноструктур и развитие нанотехнологий.

Одна из наиболее важнейших особенностей XXI в. во взаимоотношениях науки и образования заключается в том что, несмотря на очевидный прогресс науки в отдельных отраслях знания, во взглядах на строение вещества и устройства Мироздания в целом подчас используются давно устаревшие парадигмы [1, 26]: «все вещества состоят из атомов», «химическая связь и химическое вещество не отличается от физического атомарного», «Периодическая система атомов Д.И. Менделеева является химической» и т.д. [1—3, 26J. В результате упускается из виду, к сожалению, забыли, не знают или не просто понимают, что приблизительно 90% энергии, добываемой человечеством, вырабатывается в процессе разрыва химических связей при горении углеводородов и топлив на их основе (газ, мазут, уголь, торф, древесина и т.д.). Поэтому, опираясь на древний латинский завет «история — учитель жизни», вспомним фундаментальные выводы величайших умов прошлого. В ответ на идеологию Демокрита-Дальтона и др. «все вещества состоят из атомов», спросим себя: а сами атомы из чего состоят — разве не из элементарных веществ? Или вспомним классическую фразу: «Электрон так же неисчерпаем, как и атом». Мы уже не говорим об индивидуальности и отличиях химической связи и химического вещества от физического — атомного или элементарного. Ведь еще в 1963 г. Гайтлер, развивая квантово-механические подходы к описанию химической связи, отмечал, что именно обмен играет в этой проблеме решающую роль, — это позволило открыть «второй способ взаимодействия атомов» — химический! (первый — это плюс и минус кулоновского-фи- зического взаимодействия). А вот, например, в Казани в сентябре 2011 г. некоторые докладчики на Международной конференции, посвященной 150-летию теории химического строения вещества А.М. Бутлерова, опять позволили усомниться в ее существовании, так как, по их мнению, химическая связь с позиций физики и не существует! Вот пример очередной попытки редукционизма физиков по отношению к химии. Этим ученым, в том числе и М.Ю. Антипину, который отметил невозможность описания химической связи с позиций чисто квантовых механических подходов и даже высказал сомнение в реальном существовании химического взаимодействия в принципе(!), трудно ответить на наши некоторые внешне простые вопросы. Например, какое вещество — атом или молекула является химическим и соответственно обладает химическими свойствами? Как и чем различаются молекулярное и немолекулярное химическое соединение и почему система, объединяющая по сути физические атомарные вещества, т.е. Периодическая система атомов, а не теория химического строения вещества Бутлерова, и спустя 150 лет является основой для большинства «современных» учебников по химии? Эти ученые, по существу, пытаются поставить под сомнение объективность материального существования химических связей и соединений (химических веществ) как уникального природного явления, отличного от физического явления, связанного с индивидуальным атомарным или элементарным веществом. А это не только противоречит идеям Ньютона, Ломоносова, Жерара, Бутлерова, Оствальда, Льюиса, Полинга и многих других ученых, но и, несомненно, свидетельствует о продолжающихся попытках физического редукционизма в отношении химии со стороны ученых-физиков. Это только подчеркивает сегодня актуальность предостережения участника XIII Менделеевского юбилейного съезда (посвященного 150-летию со дня рождения Д.И. Менделеева) Г. Герца: «Химию съела физика. Еще Оствальд сражался против ньютонизации химии и говорил, что химия есть нечто вполне самостоятельное и нельзя загонять ее в ньютоновскую механику. К сожалению, механизация химии продолжается. Невольно положил начало этому Менделеев, построив зависимость свойств элементов от атомных масс, — в его время это было неизбежно, но физика и химия — две вполне самостоятельные стороны одной материи» [26]. Подобная идеология, продолжаемая развиваться частью научных школ, не имеет перспективы ввиду объективной фундаментальной разницы в структуре и свойствах материальных объектов исследования в химии и физике. И самое главное, ошибка этих научных школ в том, что они до сих пор опираются на устаревшую идеологию 3-го этапа развития научного знания — интегрального («нужно все объединять»), в то время как в XXI в. наступил 4-й этап развития научного знания, называемый интегральнодифференциальным [1]. Этот этап опирается на единую материалистическую макросистему — систему Мироздания (интегральная компонента), как совокупность индивидуальных микросистем разных уровней (дифференциальная компонента) структурной организации материи (системы атомов, химических соединений, полей, элементарных частиц и т.д.), переход между которыми определяется закономерным изменением соотношения массы и энергии [1—3]. Именно при правильном разделении материального объекта исследования химии и физики можно найти ответ о специфике нановещества и наноэффекта [24—26] как промежуточного физико-химического состояния материи.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >