чем в бóльшей степени число электронов на них соответствует условию наинизшего, т.е. наиболее выгодного энергетического состояния. Данное условие выполняется при числе электронов на каждой из их орбит, равной 2n² , где n – номер орбиты (электронной оболочки). Как только число электронов стано-вится больше 2n² , появляется следующая по счету орбиталь атома, поэтому на первой из них может находиться максимум 2 ∙ 1² = 2 электрона, на второй 2 ∙ 2²  = 8, на третьей 2 ∙ 3² = 18 и т.д. Так вот, химические и физические свойства элементов определяются конфигурацией внешней электронной оболочки их атомов, а, точнее, степенью ее отличия от выше описанной оптимальной и, как следствие, наименее затратными, с энергетической точки зрения, путями достижения данного оптимума. Так, для неона (рис. 1.6), имеющего две полностью «упакованные» орбитали, условие оптимума выполняется, потому он и инертный, т.е. не вступающий ни в какие химические реа-кции, газ. Для его соседа слева по периодической системе – фтора (там же) – наименее затратным путем достижения такого же оптимума является, очеви-дно, «достройка» своей второй орбитали недостающим электроном, что и реализуется с помощью свойств фтора как сильнейшего окислителя (напомним, что окисление – это как раз присоединение окислителем валентных эле-ктронов вступающего с ним в данную реакцию вещества). Для натрия, как следующего за неоном элемента (см. рис. 1.6), наоборот, энергетически выгодно «избавиться» от единственного на третьей орбитали электрона, пос-

Рис. 1.6. Систематика заполнения электронных оболочек атомов согласно принципу Паули

кольку присоединить недостающие на ней 17 электронов (там же) невозможно опять же из энергетических соображений. Именно поэтому натрий «отдает» свой валентный электрон вообще без всякого внешнего воздействия, вступая в противоположную реакцию – восстановления – прямо с атмос-ферным воздухом, (из-за чего и хранят этот щелочной металл в керосине).

Аналогичным образом, результаты опытов Галилея, сбрасывавшего те-ла разного веса с Пизанской башни (см. выше), были объяснены с позиций закона всемирного тяготения Ньютона – тела падают с одной высоты с оди-наковой скоростью, не зависящей от их массы, потому, что последняя есть бесконечно малая величина по сравнению с массой Земли, в силу чего сила притяжения к ней этих тел, эквивалентом которой как раз и выступает ско-рость их падения, практически одинакова.

Можно привести также пример фальсифицированной (см. рис. 1.5) ги-потезы, а именно, гипотезы теплорода (конец 18 века), согласно которой Вселенная заполнена некой субстанцией, состоящей из элементарных части-чек теплоты, перетекание которых из тела в тело составляет суть процессов нагрева и охлаждения этих тел. На основании такой трактовки данных про-цессов писались равенства типа «лед + теплород = вода» или «водяной пар – теплород = вода», т.е. явления нагрева и охлаждения трактовались как цир-куляция в обе стороны теплорода между телами. Опроверг гипотезу теплоро-да М.В. Ломоносов, экспериментально доказав, что она противоречит закону сохранения вещества – он помещал металл в герметически закрытый сосуд и взвешивал его до и после нагревания до разных температур. Вес сосуда, из-меряемый с максимальной для тех времен точностью, оставался всегда одним и тем же, следовательно, заключил Михаил Васильевич, никакого теплоро-да, «накачиваемого» в сосуд при его нагреве или «вытекающего» из этого со-суда в процессе его остывания, нет. А температура тела есть мера средней скорости движения его молекул – положение, легшее в основу будущей мо-лекулярно-кинетической теории.

Получением именно теории – совокупности некоторого количества законов (принципов, начал), относящихся к одной области познания – завер-шается трансформация форм научного знания, показанная на рис. 1.5. Так, упоминавшийся выше принцип Паули – это один из законов теории, которая называется «квантовая механика», закон всемирного тяготения (там же) вхо-дит составной частью в другую теорию – классическую механику. Теория выступает самой совершенной формой научного знания, в которой оно дос-тигает определенной полноты и завершенности, а также приобретает отно-сительно безусловную истинность. Выделенные жирным курсивом качества данной формы теоретического знания призваны обратить внимание на очень важный нюанс – теория считается всеобъемлющей и истинной только до тех пор, пока она в состоянии объяснить эмпирические факты, ставшие извест-ными после её принятия. Если эти факты существующей теории противоре-чат, возникает необходимость в разработке новой, более совершенной теории в соответствии с алгоритмом, показанном на рис. 1.5. Так, упоминавшаяся выше квантовая механика появилась только тогда, когда новые факты, каса-ющиеся поведения объектов микромира (атомов и элементарных частиц), не смогли объяснить теории существующие – классическая механика Ньютона и электродинамика Максвелла. Можно также добавить, что тот же Ньютон, ис-черпывающе объяснивший с помощью закона всемирного тяготения динами-ку движения как земных, так и небесных тел, причину и природу гравитации – движущей силы этой динамики – объяснить не смог («Гипотез не измыш-ляю!» – его знаменитая фраза). Это объяснение дал, спустя двести лет, Эйнштейн в общей теории относительности. Подобная цикличность пересмотра содержания и статуса различных форм теоретического знания выступает важнейшей и неотъемлемой чертой процесса познания мира.

Осталось добавить, что помимо приемов (способов) исследования, яв-ляющихся атрибутами либо эмпирического, либо теоретического этапов на-учного метода (см. табл. 1.2), выделяют еще общенаучные приемы и спосо-бы, применяемые на обоих указанных уровнях научного познания. К ним относят анализ – расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки, свойства и отношения) в целях их всестороннего изучения, и синтез – соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое. Действительно, препарировать, т.е. расчленять, можно объекты реальные, исследуя, например, внутреннюю структуру фрагмента живой или неживой природы, а можно также фрагментировать какую-либо часть теоретичес-кого знания с целью более детального её изучения. Да и по сущности своей предметы исследования на эмпирическом и теоретическом этапах есть резу-льтаты именно анализа – у эмпирического объекта для изучения выделяются только конкретные, а не все его свойства (см. табл. 1.2), а идеализирован-ный объект – всегда инструмент построения логики такого же конкретного, а не всеобъемлющего теоретического знания (там же). Точно так же предметом синтеза могут быть эмпирические результаты обособленных исследований, когда, например, опытный образец нового продукта – предмета потребления или технологического оборудования – собирается из инновационных узлов, разработанных разными специалистами – механиками, электронщиками, био-технологами, программистами и т.д. Что касается синтеза фрагментов теоретического знания, то, по сути, всё содержание одноименного этапа (см. рис. 1.5) представляет собой как раз переход от локальных ко все более общим его формам.

К общенаучным приемам (способам), строго говоря, следует отнести и эксперимент, поскольку, во-первых, он является инструментом реализации как эмпирического, так и теоретического этапа (см. табл. 1.2), и, во-вторых, выступает средством подтверждения или неподтверждения достоверности также обоих видов научного знания (процедуры его проверки на воспроизво-димость и на подтверждаемость соответственно, там же).