Возникновение новых научных направлений

В ходе развития науки возникают ее новые отрасли. Но если первоначально они формировались по предметному признаку, то для современной науки характерно формирование новых научных дисциплин по проблемному признаку. В этом случае новые отрасли возникают в связи с выдвижением новых определенных теорий или проблем. Как писал Поппер, наука начинается не с наблюдений, а именно с проблем, и ее развитие есть переход от одних проблем к другим — от менее глубоких к более глубоким. Проблемы, по его мнению, возникают, либо как следствие противоречия в отдельной теории, либо при столкновении теорий, либо в результате столкновения теории с наблюдением.

По мере развития научного познания становится все более очевидным, что дисциплинарный подход (т.е. в рамках одной дисциплины) не способствует раскрытию глубоких общих закономерностей и решить стоящую проблему. Для этого нужен междисциплинарный подход (называемый интегративным). С помощью таких подходов и решаются проблемы, в основе которых лежат законы отражающие единство и целостность природы. Вот, что пишет по этому поводу Тулмин: «Тот опыт, который был накоплен людьми в определенной области, приводит к тому, что они принимают определенные идеалы объяснения. Эти идеалы обуславливают те коллективные цели, которые человек стремиться достичь, когда получает соответствующую специальность и работает в качестве биохимика или физика-атомщика, и те же самые идеалы сохраняют связность самой дисциплины, ставя пределы». Эти пределы зачастую не позволяют решить многие проблемы в рамках одной научной дисциплины. Поэтому и возникают науки на «стыке» традиционных наук.

Классические представления химии об ионной и ковалентной связях были бессильны в решении многих проблем. Решить эти задачи удалось только с позиций квантово-механических представлений физики. Так возникла квантовая химия, исходным пунктом которой стало уравнение выведенное в 1926 г. австрийским физиком Шредингером — дифференциальное уравнение второго порядка в частных производных для волновой функции. С помощью этого уравнения можно судить о специфических особенностях и энергии валентных электронов, т.е. электронов участвующих в химических взаимодействиях. Таким образом, выяснилось, что природу химической связи можно вскрыть только методами квантовой механики.

Науки, возникшие на «стыке» традиционных дисциплин

 Науки на «стыке» традиционных наук начали возникать не сегодня и даже не вчера. Проблемы, встающие перед учеными заставляли при решении использовать методы других наук. Одной из первых появилась физическая химия.

Развитие физической химии в дальнейшем было связано с исследованиями ученых, изучавших действие тепла и электричества на протекание химических процессов. Изучение выделения или поглощения теплоты в процессе химических реакций положил начало термохимии. В конце XIX в. физическая химия окончательно сформировалась как самостоятельная наука. Она включает в себя целый ряд научных дисциплин. Физическая химия дает теоретическую основу для других отраслей химической науки и химической технологии.

Химическая физика — научная дисциплина, появившаяся на рубеже физики и химии в первой трети ХХ в. Она изучает явления и закономерности на основе познания строения атомов и молекул. Главное внимание уделяется количественным методам исследования, созданию теорий реакционной способности, физическим методам воздействия на химические реакции, изучению физических явлений, сопутствующих химическим реакциям. Химическая физика выделилась из физической химии после того, как в химию пришли понятия атомной физики и квантовой механики, развитие которых чрезвычайно углубило физическую теорию строения вещества и позволило создать новые методы исследования химических реакций.

Геохимия — наука о химическом составе атмосферы, гидросферы, литосферы Земли, горных пород, руд, минералов, о распространенности, сочетании и миграции химических элементов и их изотопов на Земле, наука, изучающая историю элементов нашей планеты. Ее основные положения разработаны в ХХ в. на базе современных представлений химии о строении и превращении атомов.

 Биохимия — наука о химическом составе и химических реакциях живых организмов. Возникнув на стыке химии и биологии, она сформировалась как самостоятельная отрасль знаний в конце ХIХ в., хотя истоки ее относятся к далекому прошлому. Современную биохимию кратко можно охарактеризовать как науку, которая использует химические методы для изучения биологических объектов. В зависимости от природы изучаемых живых организмов биохимия подразделяется на биохимию животных, биохимию растений, и биохимию организмов. Современная биохимия развивается в тесной связи с биоорганической химией и молекулярной биологией, опирается на новейшие достижения химии и физики.