Контенты лекций по дисциплине «Современные концепции естествознания»

Раздел 1. Естествознание, его предмет, структура и место среди других наук

Тема 1.1. Естественнонаучная и гуманитарная культуры; научный метод; история естествознания

Совокупность систем ценностей, идеалов, методологических установок, стилей мышления, присущих отдельным наукам и их комплексам, иногда называют научной культурой.

Наиболее контрастны такие различия «научных культур» между культурами гуманитарного и естественнонаучного познания. Естествознание ориентировано на повторяющееся, общее и универсальное, абстрактное; гуманитарное познание — на специальное, конкретное и уникальное, неповторимое. Цель естествознания — описать и объяснить свой объект, ограничить свою зависимость от общественно-исторических факторов и выразить знание с позиций вневременных принципов бытия, выразить не только качественные, но и количественные характеристики объекта. Цель гуманитарных наук — прежде всего понять свой объект, найти способы конкретно-исторического, личностного переживания, толкования и содержания объекта познания и своего отношения к нему и т.д.

Второй аспект данной проблемы связан с единством науки. Наука в целом — это многогранное и вместе с тем системное образование. Новые перспективы взаимообогащения естественнонаучного и гуманитарного знания открываются с созданием новейшей теории самоорганизации – синергетики.

Структура естественнонаучного познания

Метод — это способ организации средств (инструментов, приемов, операций и др.) теоретической и практической деятельности.

Методология — это наука о закономерностях, которым подчиняется метод деятельности, о происхождении, сущности методов, их эффективности.

Научное познание — это особая форма человеческой деятельности. Как каждая деятельность, познание также опирается на определенный набор средств деятельности, средств познания. Научный метод — это способ организации средств познания (приборов, инструментов, приемов, предметных и теоретических операций и др.) для достижения научной истины, система регулятивных принципов познавательной деятельности.

Научная картина мира — это целостная система представлений об общих свойствах и закономерностях природы, возникающая в результате обобщения и синтеза основных естественнонаучных понятий, принципов, методологических установок. В структуре научной картины мира можно выделить два главных компонента — понятийный и чувственно-образный.

Способ познания — это исторически определенная и целостная система (эмпирических и теоретических) средств исследовательской деятельности, призванная отражать содержание определенного целостного «среза» объективной реальности (предмета, объекта познания).

Революции в естествознании связаны с изменениями способов познания. Научная революция — это закономерный и периодически повторяющийся в истории науки процесс качественного перехода от одного способа познания к другому, отражающему более глубинные связи и отношения природы.

Неолитическая революция.

В X—IX тыс. до н.э. - первый в истории экологический и экономический кризис.

Смысл неолитической революции в системе материального производства состоял в переходе от присваивающей экономики к производящей, т.е. от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству.

Возникновение письменности.

Предметное письмо

Пиктография

Идеографическое письмо

Высшей формой письменности, сложившейся во II тыс. до н.э., было фонетическое письмо, буквенное, в котором знаки обозначают не предметы, а слоги, звуки и графически передаются отдельные звуковые обозначения. Первыми алфавитное письмо изобрели финикийцы.

Накопление знаний

Пифагор — «мир есть число»; идея шарообразности Земли; теоретическая модель Вселенной как целого.

Демокрит – атомистическое учение; основоположник античного материализма; введен принцип детерминизма (причинности).

Платон – основоположник идеализма; он разделяет Космос на две качественно различные области: божественную (вечное, неизменное бытие, небо) и земную (преходящие, изменчивые вещи); небесные светила могут двигаться только равномерно, по идеальным окружностям и в одном и том же направлении.

Аристотель — первая естественнонаучная картина мира; учение о материи и форме; космологическая модель; принцип отсутствия пустоты в природе, континуальная картина мира противоположная атомистической, дискретной; основатель механики – учения о движении; изучил около 500 видов животных, описал их внешний вид и, где мог, — строение; рассказал об их образе жизни, нравах и инстинктах.

Евклид - В первых четырех книгах «Начал» излагалась геометрия на плоскости; в пятой и шестой — теория отношений Евдокса; в седьмой, восьмой и девятой — теория целых и рациональных чисел; в десятой книге — свойства квадратичных иррациональностей; в одиннадцатой — основы стереометрии; в двенадцатой — метод исчерпывания Евдокса, в частности доказываются теоремы, относящиеся к площади круга и объему шара и др.; в заключительной, тринадцатой книге рассматривались свойства пяти правильных многогранников.

Архимед - статика и гидростатика, понятие центра тяжести тел; закон простого рычага; создание разного рода механизмов и машин.

Птолемей изучал подвижные небесные светила, уточнил теорию движения Луны, усовершенствовал теорию затмений; геоцентрическая модель сочетала теории эпициклов и эксцентриков.

Гиппократ - четыре типа темпераментов людей — сангвиники, флегматики, холерики и меланхолики. Весь организм оживотворяется пневмой — воздухоподобным веществом, которое во все проникает и все осуществляет — жизненные процессы, мышление, движение и т.п.

Средневековые традиции познания, опирающиеся на принципы: авторитета — авторитет, предание (схоластико-умозрительная традиция); ритуала — предметно-преобразовательное, рецептурно-манипуляционное начало (герметическая традиция); личного опыта — личный опыт выступал базисом эмпирической традиции.

Важнейшая проблема схоластики — отношение знания и веры. (Фома Аквинский). Идея создания гомункулуса и философского камня.

Наиболее значительным достижением арабов в алгебре был «Трактат о доказательствах задач» Омара Хайяма, посвященный в основном кубическим уравнениям.

Авиценна - была сформулирована «теория импетуса», которая в средневековой Европе сыграла большую роль в качестве предпосылки возникновения принципа инерции; теория эволюции земной коры; диагностика и лечение болезней; профилактика заболеваний, токсикология, особенности инфекционных заболеваний, диетология, гигиена, косметология и др., анатомия (особенно учение о строении глаза — офтальмология) и хирургия. В «Каноне медицины» Ибн-Сины содержатся сведения о более чем 1500 лекарственных средствах, из которых в настоящее время применяется свыше 70-ти. Многие из лекарственных средств, о которых писал Ибн-Сина, пока еще даже не исследованы и не испытаны.

А. Везалий «О строении человеческого тела», заложил основы анатомии как науки. У. Гарвей описал и малый, и большой круги кровообращения и таким образом решил наконец проблему кровообращения, поставленную еще в античности.

Николай Коперник - гелиоцентрическая система мира. В центре мира Коперник поместил Солнце, вокруг которого движутся планеты, и среди них — впервые зачисленная в ранг «подвижных звезд» Земля со своим спутником Луной. Впервые получила объяснение смена времен года: Земля движется вокруг Солнца, сохраняя неизменным в пространстве положение оси своего суточного вращения. Коперник впервые в истории астрономии рассчитал действительные расстояния планет от Солнца.

Познакомившись в 1560-е гг. с гелиоцентрической теорией Коперника, Дж. Бруно пришел к концепции множественности планетных систем в бесконечной Вселенной. Бруно отвергал замкнутую сферу звезд, центральное положение Солнца во Вселенной и провозглашал тождество Солнца и звезд, множественность «солнечных систем» в бесконечной Вселенной, множественную населенность Вселенной.

Научная революция 17 века

• рационализация технологических отношений, возникновение мануфактурного, а затем машинного производства.

• на смену единству коллектива и индивида приходит их противопоставление, отчуждение человека от человека, а значит, и общества от природы.

• формируется убеждение, что предмет естественнонаучного познания — природные явления, полностью подчиняющиеся механическим закономерностям.

• создание первой фундаментальной естественнонаучной теории — классической механики.

• математика претерпевает значительные изменения: она становится математикой переменных величин. От изучения чисел и их отношений она переходит к изучению движений и преобразований, переменных величин и функциональных зависимостей. На первый план выдвигается понятие функции (идеи бесконечности, предела, производной, дифференциала, интеграла и др.). Р. Декарт, И. Ньютон, Г.В. Лейбниц

• первые работы по теории вероятностей (раздел математики, изучающий закономерности, которые возникают при взаимодействии большого количества случайных факторов) также появились в XVII в. (П. Ферма, Б. Паскаль и X. Гюйгенс)

• В XVII в. научная деятельность стала развиваться независимо от университетов и церкви – в личной переписке ученых, в работе многочисленных дискуссионных кружков, которые преобразуются в научные академии, одновременно создавались научные журналы.

Тихо Браге – открытие сверхновых звезд в результате взрыва.

Иоганн Кеплер – основатель теоретической астрономии. «Новая, изыскивающая причины астрономия, или Физика неба» (1609) и «Гармония мира» (1619). Кеплер открыл три закона планетных движений.

Галилео Галилей – закон изотропности колебаний маятника, который сразу же нашел применение в медицине, астрономии, географии, прикладной механике; усовершенствовал зрительную трубу (изобретена в 1608 г.) и превратил в телескоп с 30-кратным приближением; открыл спутники Юпитера, Сатурна, фазы Венеры, солнечные пятна, Млечный Путь - скопление бесконечного множества звезд.

Рене Декарт (латинизир. Картезий) - разработал рационалистическую методологию теоретического естествознания. «Рассуждение о методе» (1637), где провозглашены новые принципы научного мышления и новые средства математического анализа в геометрии и оптике; создал аналитическую геометрию; закладывает основы механистического мировоззрения.

Нъютонианская революция

Результаты естествознания XVII в. обобщил Исаак Ньютон (ньютоновская механика), Ньютон стал родоначальником классической теоретической физики. Открытия: законы динамики, закон всемирного тяготения, создание (одновременно с Г. Лейбницем) новых математических методов – дифференциального и интегрального исчислений, ставших фундаментом высшей математики; изобретение телескопа-рефлектора, открытие спектрального состава белого света; корпускулярная теория света. Корпускулярная теория хорошо объясняла аберрацию и дисперсию света, но плохо объясняла интерференцию, дифракцию и поляризацию света.

Космология Ньютона. Распространив закон тяготения на всю Вселенную, Ньютон рассмотрел главную космологическую проблему: конечна или бесконечна Вселенная. Он пришел к выводу, что лишь в случае бесконечности и статичности Вселенной материя может существовать в виде множества космических объектов — центров гравитации. В конечной Вселенной материальные тела рано или поздно слились бы в единое тело в центре мира.

У. Гильберт – «О магните, магнитных телах и великом магните Земли» (1600 г.) В книге изложены экспериментально установленные свойства магнитных явлений: магнитные свойства присущи только магнитной руде, железу и стали; магнит всегда имеет два полюса и одноименные полюса отталкиваются, а разнополюсные — притягиваются; описывается явление магнитной индукции. Гильберт высказывал также гипотезу о земном магнетизме: Земля представляет собой большой шарообразный магнит, полюса которого расположены возле географических полюсов.

В своей работе Гильберт уделил внимание исследованию электрических явлений и показал, что электрические явления следует отличать от магнитных. Электрические свойства в отличие от магнитных присущи многим веществам: янтарю, алмазу, хрусталю, стеклу, сере и др. Для объяснения природы электрических явлений Гильберт предложил теорию, согласно которой вокруг каждого наэлектризованного тела существуют невидимые испарения, которым присуще стремление к воссоединению с теми, от которых они отошли.

Становление основных отраслей классической физики.

Исследование законов теплоты — одна из центральных тем физики XVIII в. Термометрия, калориметрия, плавление, испарение, горение — все эти вопросы становятся особенно актуальными. Проводятся серьезные исследования по теплофизике, электричеству и магнетизму. Эти разделы физики оформляются в самостоятельные области физической науки. В оптике зарождается фотометрия; изучается люминесценция.

Принцип дальнодействия: утвердилось представление о существовании бесконечного пустого межпланетного и межзвездного мирового пространства. Утвердился также и жесткий принцип дальнодействия как передачи действия тяготения через пустоту и мгновенно, т.е. с бесконечной скоростью.

Теория теплорода.

Нагревание тела связывали с присутствием некой жидкости — теплорода, частицам которого также присущи определенные силы. Например, между частицами теплорода действуют отталкивающие силы, а между частицами теплорода и частицами материальных тел — силы притяжения.

Развитие учения об электричестве и магнетизме в XVIII в.

В 1729 г. англичанин С.Грей открыл явление электрической проводимости. Появляется мысль, что электричество играет важную роль в жизнедеятельности живого организма. Многие ученые, врачи занялись изучением действия электричества на человеческий организм, формулируется понятие электрического заряда и закон его сохранения. В России исследования атмосферного электричества проводили М.В. Ломоносов и Г. Рихман, который, проводя эксперименты во время грозы 26 июля 1753 г., был убит шаровой молнией.

Изобретение А. Вольта источника постоянного тока (вольтов столб). Выявляется способность электричества вызывать химические действия, зарождается электрохимия. В это же время намечаются две основные концепции в понимании электрических и магнитных явлений — дальнодействия и близкодействия.

Установление основного закона электростатики — закона Кулона, который гласит, что электрические силы ослабевают обратно пропорционально квадрату расстояния, т.е. так же, как гравитационная сила. Но по величине электрические силы намного превосходят гравитационные. В отличие от слабого гравитационного взаимодействия, электрические силы, действующие между телами обычных размеров, можно легко наблюдать.

Физика первой половины XIX в.

В тесном единстве с естествознанием происходит становление прикладных наук, прежде всего технических. Например, значительное развитие получает новая отрасль — теплотехника. Изобретенная еще в XVIII в. паровая машина становится универсальным двигателем и применяется не только на промышленных предприятиях, но и на транспорте.

Зарождающаяся электротехника изучает закономерности применения электричества в технике. Прежде всего электричество используют для связи – электромагнитный телеграф. Были предприняты первые попытки использовать электричество в качестве двигательной силы. Возникает новая область электротехники — гальванопластика, изобретателем которой был русский академик Б.С. Якоби.

Говоря о технике первой половины XIX в., следует упомянуть о фотографии. Первый практически применимый метод получения фотографических снимков был разработан французом Л. Дагером в 1839 г.

В первой половине XIX в. быстро развиваются все разделы физики, но особенно оптика. В этот период складываются основы волновой оптики, теории дифракции, интерференции и поляризации.

В 1840-х гг. весь ход развития физических наук завершается установлением закона сохранения и превращения энергии.

Волновая теория света.

В оптике происходит настоящая научная революция, закончившаяся победой волновой теории света над корпускулярной.

Т. Юнг, О.Френель, Ж.Б.Л. Фуко и А.И.Л. Физо экспериментально подтвердили волновую теорию света.

Возникновение полевой концепции.

Но в первой половине XIX в. началось становление континуальной, полевой физики. Одновременно с возникновением волновой теории света формировалась совершенно новая парадигма физического исследования — полевая концепция в физике. Здесь особая заслуга принадлежит великому английскому физику М. Фарадею.

В начале XIX в. выяснилось, что между электричеством и магнетизмом существует глубокая связь. В 1819 г. Эрстед обнаружил, что электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Примерно в это же время A.M. Ампер установил закон взаимодействия электрических токов и пришел к выводу, что все магнитные явления сводятся к взаимодействию токов, магнитных же зарядов не существует.

В 1831 г. Фарадей показал, что переменное магнитное поле индуцирует в проводнике электрический ток. Это открытие привело к разработке принципов электродвигателя и электрогенератора, играющих важнейшую роль в современной технике.

Фарадей создает новую теорию структуры вещества: исходным материальным образованием являются не атомы, а поле; атомы — лишь сгустки силовых линий поля. Таким образом, в концепции Фарадея среда между зарядами выступает не просто передатчиком взаимодействия одного заряда с другим, а является носителем сил; заряды же он низводит до ранга вторичных образований, продуктов такого реального силового поля.

Силовые линии есть характеристики реального электромагнитного поля — некоторого особого вида материи, носителя и передатчика энергии.

Дж.К. Максвелл построил теорию электромагнитного поля. Выработанное в оптике понятие «эфир» и сформулированное в теории электрических и магнитных явлений понятие «электромагнитное поле» сначала сближаются, а затем, уже в начале XX в., с созданием специальной теории относительности, полностью отождествляются.

Закон сохранения и превращения энергии.

Энергия не возникает из ничего и не уничтожается, она лишь переходит из одного вида в другой — так гласит закон сохранения и превращения энергии.

В 1840-х гг. основную роль в установлении закона сохранения и превращения энергии сыграли: немецкий врач Р. Майер, немецкий ученый Г. Гельмгольц и англичанин Дж. Джоуль — манчестерский пивовар, занимавшийся изобретательством и физическими исследованиями.

Концепции пространства и времени.

Эти понятия лежат в основании субстанциальной концепции пространства и времени, в соответствии с которой материя, абсолютное пространство и абсолютное время — три независимые друг от друга субстанции, начала мира. Абсолютное пространство — это чистое и неподвижное вместилище тел; абсолютное время — чистая длительность, абсолютная равномерность событий.

Впервые по-новому вопрос о свойствах пространства был поставлен в связи с открытием неевклидовой геометрии. Одним из первых пришел к этой мысли немецкий математик К.Ф. Гаусс, который еще в начале XIX в. стал размышлять над вопросом о возможности создания другой, неевклидовой, геометрии. Родиной неевклидовых геометрий стала Россия. В 1826 г. на заседании физико-математического факультета Казанского университета Н. И. Лобачевский сделал сообщение об открытии им неевклидовой геометрии, а в 1829 г. опубликовал работу «Начала геометрии», в которой показал, что можно построить непротиворечивую геометрию, отличную от всем известной и казавшейся единственно возможной геометрии Евклида.

В 1868 г. была опубликована работа Б. Римана «О гипотезах, лежащих в основании геометрии». Он вводит обобщенное понятие пространства как непрерывного многообразия n-го порядка или совокупности любого рода однотипных объектов — точек, определяемых системой чисел (x₁, x₂, ..., х_n). Риман вводит для характеристики многообразия n-го порядка понятие расстояния между бесконечно близкими точками ds и понятие кривизны для каждой точки этого многообразия. В искривленном пространстве нет прямых линий, а свойства геометрических фигур другие, чем на плоскости. Прямая заменена здесь линиями, которые являются кратчайшими расстояниями между точками. Риман высказал новое понимание бесконечности пространства: пространство нужно признать неограниченным; однако если оно может иметь положительную постоянную кривизну, то оно уже не бесконечно, подобно тому как поверхность сферы хотя и не ограничена, но тем не менее ее размеры не являются бесконечными.

Создание внегалактической астрономии.

В XVIII в. по мере увеличения возможностей телескопов удалось выявить новый тип космических объектов — туманности, большинство из которых оказались колоссальными, удаленными от нас на огромные расстояния скоплениями звезд — галактиками. Ф.В. Гершель был конструктором уникальных для его времени телескопов (с зеркалом диаметром 1,5 м), выдающимся наблюдателем, основателем звездной и внегалактической астрономии: открытие планеты Уран (1781), нескольких спутников Урана и Сатурна, сезонных изменений полярных «шапок» Марса, периода вращения кольца Сатурна, движения всей Солнечной системы в пространстве в направлении к созвездию Геркулеса; существование двойных и кратных звезд как физических систем; открыл свыше 2,5 тыс. новых туманностей. Исследования Гершеля способствовали становлению теории островной Вселенной: расстояния между туманностями сильно превосходили размеры объектов (туманностей).

Важным элементом астрономической картины мира XVIII в. явилась высказанная Э. Сведенборгом, И.Г. Ламбертом и независимо от них И. Кантом идея космической иерархии — субординированное отношение космических систем разной степени организации, включенность систем низших порядков в системы высших порядков: планеты со спутниками; Солнце (равно как и другие звезды) с планетами; большие звездные сгущения в Млечном Пути; Млечный Путь и другие подобные ему скопления звезд; гипотетические системы высших порядков, включающие в себя туманности.

Формирование идеи развития природы.

Идея развития природы — это представление о том, что природа в ходе непрерывного движения и изменения своих форм с течением времени образует (либо сама, либо с помощью надприродных, сверхъестественных сил) из простейших, низших, мало организованных форм качественно новые, высшие, более сложные, более организованные формы (уровни, системы). Такая направленность развития от низшего к высшему называется прогрессом. В настоящее время существуют разные теории развития: метафизические, диалектические, эмерджентные, системно-синергетические и др. В XVII—XVIII вв. существовали лишь метафизические теории развития.

Идея развития в астрономии.

Первая всеобъемлющая теория развития Вселенной на основе теории гравитации была создана Иммануилом Кантом, великим немецким мыслителем, философом, ученым-естествоиспытателем («Всеобщая естественная история и теория неба», 1755). Теория Канта не была чисто умозрительным построением (как теория Р. Декарта); она опиралась на конкретные геометрические, кинематические и динамические параметры, данные наблюдений, физические закономерности.

Несколько позже (1796), и независимо, П.Лапласом была построена космогоническая концепция, опиравшаяся на строгие математические и механические закономерности и во многом похожая на теорию И. Канта

Космогония Канта — Лапласа.

Межпланетное пространство в отдаленные времена было заполнено разреженной материей, простейшими, элементарными частицами, определенным образом взаимодействующими между собой, так появляется реальная возможность на основе физических закономерностей объяснить, не прибегая к помощи божественных сил, происхождение и строение Солнечной системы. «Дайте мне только материю, и я построю вам из нее целый мир!» — любил повторять И. Кант. Не упавшие на Солнце частицы вращаются вокруг Солнца и постепенно концентрируются в плоскости солнечного экватора, образуя пояс, кольцо частиц. В этом поясе в силу неоднородности различий плотности его частей возникают новые центры тяготения, которые постепенно сгущаются, в них концентрируется масса частиц и постепенно образовываются планеты. Аналогичным образом формируются спутники планет.

Однако Кант — не атеист. Он деист и признает существование Бога, но отводит ему только одну роль — создание материи в виде первоначального хаоса с присущими ей (механистическими) закономерностями. Все дальнейшее развитие материи осуществляется естественным образом, без вмешательства Бога. Развитие Вселенной, по Канту, это процесс, который имеет начало, но не имеет конца. В старых областях Вселенной космические системы постепенно разрушаются и гибнут. Правда, на месте погибших систем могут возникнуть новые: на потухшие солнца падают замедлившиеся планеты и кометы и вновь нагревают их.

В философском отношении позиция П. Лапласа была еще более радикальна. Отвечая на вопрос Наполеона, внимательно изучавшего его работы, какое место в созданной им космогонической концепции отведено Богу, Лаплас гордо заявил: «Я не нуждаюсь в этой гипотезе!»

Лаплас пришел к выводу, что, поскольку, во-первых, все планеты вращаются в одном направлении, во – вторых, их орбиты имеют весьма малые эксцентриситеты и мало отличаются от окружностей и, в-третьих, так как их взаимные наклонения и наклонения к эклиптике имеют незначительные величины, то всеобщего тяготения достаточно для сохранения Солнечной системы. Всеобщее тяготение позволяет изменяться формам и наклонениям орбит, но только в определенных пределах; эти изменения носят периодический характер и по истечении определенного времени возвращаются к своему среднему состоянию.

Предвидение П. Лапласом понятий гравитационного коллапса и черной дыры. Еще в 1795 г. он пришел к выводу, что свет не может уйти от очень массивного и сильно сжатого тела.

От алхимии к научной химии.

Главные цели, которые ставили перед собой алхимики (искусственное получение золота, серебра, «философского камня», гомункула и др.), оказались недостижимыми. В XVII— XVIII вв. химия постепенно становится наукой о качественных изменениях тел, происходящих в результате изменения их состава (состав —> свойства —> функции).

Новому пониманию предмета химического познания способствовало возрождение античного атомизма. П. Гассенди возрождает представление о том, что вечная и бесконечная Вселенная состоит из постоянно движущихся атомов (различной формы, размеров, неизменных, неделимых и т.д.) и пустоты, которая является условием возможности движения атомов и тел. Гассенди сформулировал понятие молекулы, что имело конструктивное значение для становления научной химии.

Развитие и конкретное приложение идей атомизма к химии осуществил Р. Бойль, который считал химический элемент пределом разложения вещества с данными свойствами; разделил вещества на простые (элементы), сложные вещества и смеси; обосновывает метод химического эксперимента; заложил основы аналитической химии (качественный анализ, применение различных индикаторов, например лакмус, для распознавания веществ, и др.); сформулировал фундаментальный физический закон, согласно которому объем газа обратно пропорционален изменению давления, и др.

Лавуазье: революция в химии.

Для объяснения процессов горения немецкими химиками И. Бехером и его учеником Г.Э. Шталем была предложена теория флогистона (1697—1703). Флогистон — это некоторая невесомая субстанция, которую содержат все горючие тела и которую они утрачивают при горении.

А.Л. Лавуазье в конце XVIII в. (опираясь на открытия К.В. Шееле сложного состава воздуха и Дж. Пристли кислорода, 1774) разработал кислородную теорию горения; открыл — кислород, азот; разделил вещества на три категории: кислоты, основания, соли; ввел (при активном участии К.Л. Бертолле) новую номенклатуру; с помощью закона сохранения материи привел химию к представлению о необходимости количественного выражения пропорций, в которых сочетались элементы; показал, что живой организм действует точно таким же образом, как и огонь, сжигая содержащиеся в пище вещества и высвобождая энергию в виде теплоты.

Победа атомно-молекулярного учения.

Дж. Дальтон открыл закон кратных отношений; ввел в химию понятие атомного веса.

В начале XIX в. был сформулирован ряд количественных законов (закон постоянных отношений Пруста, закон объемных отношений Гей-Люссака, закон Авогадро). В 1850—1870-е гг. на основе учения о валентности химической связи была разработана теория химического строения (A.M. Бутлеров, 1861), теория пространственного строения органических соединений — стереохимия (Я.Х. Вант-Гофф, 1874). Во второй половине XIX в. складываются физическая химия, химическая кинетика — учение о скоростях химических реакций, теория электролитической диссоциации, химическая термодинамика. Таким образом, в химии XIX в. сложился новый общий теоретический подход — определение свойств химических веществ в зависимости не только от состава, но и от структуры.

Открытие Д. И. Менделеевым (1869) периодической системы элементов, наталкивало на мысль о том, что атомы не являются неделимыми, что они обладают структурой и их нельзя считать первичными материальными образованиями.