Научный факт

Понятие «факт» имеет следующие значения:

-некоторый фрагмент действительности, объективные события, результаты, относящиеся либо к объективной реальности (факты действительности), либо к сфере сознания и познания (факты сознания);

-знание о каком-либо событии, явлении, достоверность которого доказана, т.е. синоним истины;

-предложение, фиксирующее эмпирическое знание, т.е. полученное в ходе наблюдений или экспериментов.

Второе и третье значения близки к понятию «научный факт» - факт, когда он становится элементом логической структуры конкретной формы научного знания, когда он включен в эту систему. Ни один опытный факт, писал Н.Бор, не может быть сформулирован помимо некоторой системы знаний.

Далее следует пример из установления факта наличия кислорода в атмосферном воздухе, который относится к 1770-м годам.

Дело в том, что к этому времени несколько исследователей из разных стран осуществили один и тот же опыт: они нагревали окислы металлов в закрытом сосуде и обнаружили выделение какого-то газа с неизвестными ранее свойствами. Первым это сделал немецкий ученый (жил в Швеции) Карл-Вильгельм Шееле (1742 – 1786) в 1772 году. Он нагрел красную окись ртути в небольшой реторте с длинным горлом, на которое был надет животный пузырь. Из пузыря воздух был удален. Как только дно реторты накалилось, из нее стал выходить какой-то газ, постепенно заполняя пузырь. Наполнив затем этим газом стакан, Шееле поднес к нему горящую свечу, которая вспыхнула красным пламенем, и он назвал этот газ огненным воздухом, поскольку из его опытов выходило, полученный газ поддерживает огонь, что огненный воздух растворим в воде и необходим для живущих в воде животных

В 1774 году аналогичный опыт повторил английский ученый Джозеф Пристли (1733 – 1804). С результатами этого опыта познакомился великий французский ученый Антуан-Лоран Лавуазье (1743 – 1794), который занялся повторением опытов и уже через месяц сделал в Академии наук доклад на тему «Об обжиге некоторых металлов в закрытых сосудах и о причине увеличения веса, происходящего во время этой операции». Первоначально Лавуазье назвал полученный Пристли газ чистым или удобовдыхаемым воздухом, и лишь в 1777 году, рассмотрев роль газа в образовании кислот, назвал его оксигеном (кислотвором, или кислородом).

Т.Кун задает вопрос: кто же и когда открыл кислород? Он утверждает, что данный факт не есть нечто простое, что можно открыть сразу, подобно открытию знакомой вещи, которую вы долго искали и вдруг нашли. Факт наличия кислорода в атмосфере формировался постепенно, и в этом процессе приняло участие несколько ученых, каждый из которых внес свою лепту, поскольку им открывались лишь отдельные стороны сложного процесса.

Что это за стороны? Шееле, Пристли и Лавуазье наблюдали в общем одну и ту же картину: нагревался красный порошок, раздувался пузырь или попускался уровень ртути в банке, ярко вспыхивала свеча. Разницы в чувственных впечатлениях не было. Однако можем ли мы считать, что факт наличия кислорода в атмосфере был установлен, когда кто-то первым нагрел окись металла и получи воздух, обогащенный кислородом? Конечно, нет. Опыты такого рода в середине 18 века были довольно обычным делом, поэтому, например, в своих первых публикациях Лавуазье даже не упоминает имени Пристли. Тот, кто первым наблюдал описанную картину, еще не открыл кислорода. Но вместе с тем, последовательность действий и чувственных образом явилась одним из необходимых элементов установленного позднее факта.

Отметив, что чувственное восприятие было одинаковым у трех ученых, мы можем теперь обратить внимание на то, как постепенно изменялось осмысление этого восприятия. Шееле отмечал, что выделившийся газ способствует горению, поэтому и назвал его огненным воздухом. После удаления из обычного воздуха огненного воздуха остается испорченный воздух. Следовательно, обычный воздух представляет собой смесь огненного и испорченного воздуха, один из них поддерживает горение, хорошо растворяется в воде и соединяется с флогистоном, порождая теплоту и свет.

Период в истории химии от Р.Бойля до Лавуазье называют эпохой флогистона. Расплавляя олово и свинец, Р.Бойль показал, что получающиеся окислы металлов тяжелее этих металлов. Было высказано предположение, что в реакции участвует некое вещество, происходящее из огня и соединяющееся с плавящимися металлами. При этом стремились свести к одному принципу те многообразные изменения вещества, которые происходят при горении. Таким основным началом является, якобы, некая тонкая материя, существование которой предполагалось во всех горючих телах. Г.Э.Шталь (1660 – 1734) назвал эту материю флогистоном. Процесс горения сопровождается удалением флогистона из данного тела. Чем меньше продуктов сгорания остается от горючего тела, тем больше в нем содержалось флогистона. Уголь, который при сгорании дает лишь незначительное количество золы, считался практически чистым флогистоном. Флогистон, согласно теории, не имел массы, и в этом отношении был сродни гипотетическим носителям электричества, теплоты, магнетизма.

Пристли полагал, что сущностью процесса горения является удаление из тела флогистона, он обнаружил, что лучше всего поддерживает горение открытый им газ, и предположил, что в нем практически нет флогистона.

Характерно, что все ученые говорили о воздухе, рассматривая его как некую единую субстанцию, которая изменяет свои свойства под влиянием примесей или загрязнения. Это было обусловлено влиянием древней традиции, восходящей к /Аристотелю и его четырем началам. Лавуазье, который уже в 1774 году в общих чертах понял суть дела, не сразу отказался от терминологии. Он внес важные идеи, которые придали понятию кислород его современное значение:

-воздух вовсе не является простой субстанцией, а имеет сложный состав, одним из элементов которого является кислород;

-в процессе горения дефлогистированный (дефлогистация – удаление флогистона) воздух вовсе не соединяется с флогистоном, как полагал Пристли, а соединяется с телом, и в этом суть горения.

Поэтому, когда в 1777 году Лавуазье назвал газ, полученный до него Шееле и Пристли, кислородом, мы можем считать, что последовательность действий и чувственных образов, с которой имели дело его предшественники, получила современное концептуальное осмысление. Факт наличия кислорода в атмосферном воздухе был научно установлен.

Что же послужило материальной основой экспериментов? Улучшение изготовления стеклянных колб, изобретение пневматической ванны, использование зажигательных стекол для нагревания вещества, широкое использование весов в химических экспериментах. Если Шееле не мог понять сущность столь классически исследованных им явлений, то лишь потому, что он не учитывал в достаточной мере существующих между ними количественных отношений. Но едва обратили внимание на эту сторону дела, как истина сразу открылась. Для этого не нужно было никакого нового открытия, а достаточно было только последовательного применения к изучаемым явлениям методов измерения и взвешивания. И этот шаг делает Лавуазье. В 1789 году он издает «Начальный курс химии», в котором уже не упоминается теория флогистона, предлагается новая терминология для химии.