Философские проблемы наномира

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

И. И. Чечеткина

ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ 

НАНОМИРА

Монография

Казань

Издательство КНИТУ

2020

УДК 14
ББК Ю251.1

Ч-57

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

Казанского национального исследовательского технологического университета

Рецензенты:

д-р философ. наук, проф. Н. М. Солодухо

канд. философ. наук, доц. Я. Я. Разногорский

Ч-57

Чечеткина И. И.
Философские проблемы наномира : монография / И. И. Чечеткина; 
Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Издво КНИТУ, 2020. – 120 с.

ISBN 978-5-7882-2874-7

Рассмотрен спектр философских проблем (онтологических, методологиче
ских, гносеологических и социально-этических) наномира с выявлением его сущности с помощью различных подходов и категориального аппарата, выработанного в различных направлениях философии.

Предназначена для философов, работающих в области онтологии и теории 

познания, а также для всех интересующихся философией.

Подготовлена на кафедре философии и истории науки.

ISBN 978-5-7882-2874-7
© Чечеткина И. И., 2020
© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2020

УДК 14
ББК Ю251.1

В в е д е н и е

Монография «Философские проблемы наномира» представляет 

собой исследования в области философии науки и техники. В ней ставится задача рассмотрения философских проблем наномира, исходя из 
общих принципов и подходов, выработанных в отдельных направлениях философии, что потребовало от автора наличия определенной мировоззренческой позиции.

Актуальность исследования заключается в том, что наномир яв
ляется в основном объектом пристального изучения множества естественных и технических наук и информация о нем идет в основном 
в научно-техническом срезе. Это связано с сегодняшним интерналистским этапом развития науки и возможностями применения ее достижений в конкретных областях научного, технического знания и промышленности – квантовой электронике, материаловедении, медицине, механике и оптике, автомобильной и легкой промышленности, энергетике, 
а также в других смежных областях научно-технического и технологического знания (биотехнологии, информационные технологии, нанотехнологии, химическая технология).

Философское осмысление наномира только еще начинается, 

в этой связи предпринимаются попытки исследования этого понятия по 
трем направлениям: 1) как материал для сборки различных наноконструкций; 2) как совокупность различных механизмов с разными целевыми предназначениями; 3) в это понятие входят идеи пластичности 
и преобразования природы с помощью нанотехнологии. Эти аспекты 
нашли отражение в отечественной литературе у В. Г. Горохова, 
А. Л. Андреева, Б. Г. Юдина, П. А. Бутырина, Е. А. Жуковой, Н. А. Ястреб, С. Ю. Коломийцева, Б. И. Бондаренко и многих других исследователей. В рефлексию этого понятия внесли вклад также такие зарубежные ученые, как Abmed, J. Hacking, M. Kearnes, A. Nordmann, A. Rip.

Философская рефлексия понятия «наномир» и его параллели 

с постнеклассической наукой приводят к появлению ряда проблем онтологического, гносеологического и методологического характера, которые влекут за собой дальнейшее рассмотрение базирующихся на них 
социально-этических аспектов этого понятия.

Первый блок проблем – онтологические. Спектр онтологической 

проблематики охватывает множество вопросов – от традиционных 

философских (соотношение понятия и существования вещи) до построения дисциплинарных онтологий (частнонаучных картин мира). 

Так, онтологическая проблематика затрагивает вопросы соотноше
ния понятия «наномир» и его существования как ментальной и физической реальности. Понятие «наномир» существует в мысли и может 
иметь разные смыслы. И сразу возникает вопрос о том, какие прообразы
соответствуют им в физическом мире. Известно, что границы существования объектов задает теория, ее математические модели определяют 
круг изучаемых объектов, их свойства дискретности и непрерывности, 
порядка и хаоса, линейности и нелинейности, спонтанности и предсказуемости, размерности частиц. Масштаб наномира может задаваться несколькими теориями. Так какая же из них задает его настоящие границы? Является ли понятие «наномир» онтологически определенным?

Необходимо также отличать понятие «наномир» от нанобытия, 

микромира, нанонауки и нанотехнологии. Для этого необходимо рассмотреть трансформацию гиломорфической схемы (греч. hile – материя, morphe – форма) в истории философской мысли, имевшей множество трактовок в различные эпохи. Гиломорфическая схема всегда лежала в основе разных трактовок природы и космоса, трактуя их как пластичный материал для своего возникновения. Сегодняшнее энергетическое понимание этой схемы позволяет по-иному взглянуть на онтологию наномира и отделить понятия наномира от нанобытия, микромира, 
нанонауки и нанотехнологии.

Другая онтологическая проблема заключается в том, что для нано
мира возможны различные дисциплинарные онтологии, задающие различные представления о том, что существует. Задача состоит в выявлении этих онтологий, интерпретации их в системе категорий философии 
и установление моделей реальности, к которым они восходят.

К онтологическим проблемам наномира относятся также во
просы детерминизма. Сегодня эта проблема начинает привлекать к себе 
все большее внимание как философов, так и ученых. Наука вступила 
в постнеклассическую стадию развития, предметом ее изучения являются открытые самоорганизующиеся объекты, развивающиеся в условиях неустойчивости и нелинейности, проходя через особые хаотические состояния, ведущие к новым устойчивым состояниям. Эволюционирующие объекты подчиняются другим законам науки в отличие от 
законов, выработанных классической и неклассической наукой. Возникает ряд вопросов, связанных с предсказуемостью и спонтанностью
наномира, различением
в нем порядка и хаоса, необходимого 

и случайного, соотношением внешних и внутренних факторов детерминации, соотношения части и целого. Проблема детерминизма связана
также с познанием нами окружающего мира и будет решаться нами 
в рамках дихотомии математического и психологического времени, выработанной в философии А. Бергсона.

Второй блок проблем – методологические. Здесь будут рассмот
рены вопросы взаимодействия фундаментальных и прикладных исследований как в самой нанохимии, так и в их связи с нанотехнологией. 
Для этого необходимо было выделить нанохимию как междисциплинарную область знания, связанную не только с естественнонаучным 
массивом знания и математикой, но и с нанотехнологией. Это привело 
к постановке следующей группы вопросов: 1) как специфика нанохимии – особенность ее концептуального и математического аппарата, 
способов теоретических построений, правил, методов познания (математического и компьютерного моделирования), целей познания 
(направленность на получение нового знания и утилитаризм) связана 
с соотношением в ней фундаментальных и прикладных исследований;
2) как связаны между собой фундаментальные и прикладные исследования в нанохимии и как они связаны с нанотехнологией; 3) какие исследования являются движущим источником нанотехнологии; 4) какая 
модель (линейная, координационная, смешанная), выработанная в философии техники, реализуется при взаимодействии нанохимии и нанотехнологии. Ответы на эти вопросы связаны с интегративными процессами, происходящими между научным и технологическим знанием.

Третий блок проблем – гносеологические. Они связаны с делением 

научного знания о наномире на фундаментальные и прикладные области, каждая из которых стремится сохранить свои идеалы, нормы, ценностные установки и представления об истине. Центральной проблемой является проблема истины в фундаментальных и прикладных исследованиях. Необходимо рассмотреть вопросы об истине, связанные 
как с процессами внутринаучной перестройки науки как социального 
института, так и с действием внешних социокультурных факторов на 
науку (политики, экономики, бизнеса и власти). Эти процессы ведут 
к трансформации познавательных отношений между людьми, их идеалами и ценностями, представлениями об истине. Какие концепции истины сегодня приняты в научном сообществе, занимающемся исследованием и преобразованием наномира, каковы их познавательные ориентиры?

Четвертый блок проблем – социально-этические, которые возни
кают при освоении и использовании технических достижений наномира в обществе. Следует отметить, что анализ любой проблемы, имеющей техногенный фактор, всегда переходит в область дискуссий о взаимодействии человек – техника – общество или человек – техника –
этика и сводится к вопросам о сущности человека и пределах его активности. Средством преобразования наномира выступают нанотехнологии, которые объективируются сегодня в любой области культуры как 
материальной, так и духовной (в экономике, науке, образовании, политике, искусстве, этике и эстетике). Они изменяют традиционные представления о жизни, разуме, существовании человека, природы и общества, свободе человека и его культуре, порождая нанориски. Каковы 
прогнозы развития общества в будущем? Как нанотехника изменит 
нашу жизнь? Каков будет постчеловек, который придет на смену Homo
Sapiens? И что означает быть человеком? 

Объектом исследования выступает наномир как целое, взятое как 

вещественный и духовный мир человека, а предметом исследования 
выступает понятие наномира в четырех аспектах – онтологическом, 
гносеологическом, методологическом и социально-этическом.

Целью монографии является выявление сущности наномира 

в приведенных выше аспектах, а методологическим инструментарием 
являются системный подход, историко-логический принцип, сравнительный метод, принцип детерминизма и деятельностный подход, 
а также теоретические средства (категориальный аппарат, различные 
подходы к решению проблем науки), выработанные в разных областях
философии науки и техники.

Научная новизна заключается в выявлении сущностных призна
ков и характеристик наномира, уточнении философских понятий дисциплинарной онтологии, детерминизма, математического времени, 
фундаментальных и прикладных исследований, истины, метода, 
а также в формулировке философских и мировоззренческих проблем, 
возникающих при изучении и освоении наномира.

Монография состоит из введения, двух глав, заключения и биб
лиографического списка.
Первая глава посвящена онтологическим 

проблемам наномира, вторая – методологическим, гносеологическим и 
этическим проблемам.

1 .  О Н Т О Л О Г И Ч Е С К И Е  П Р О Б Л Е М Ы  Н А Н О М И Р А

1 . 1 . Н а н о м и р  с  т е х н о н а у ч н о й  
и  ф и л о с о ф с к о й  т о ч е к  з р е н и я

Сегодня понятие «наномир» завоевывает все большую популяр
ность. Нас приглашают к путешествию в наномир, показывая удивительные фотографии его обитателей, естественные и технические науки 
рассказывают о жителях наномира – молекулах и атомах и их своеобразном поведении, говорят о самоконструирующихся материалах, собранных из блоков этого мира с помощью явления самосборки, и, наконец, понимают наномир как начало новой научно-технической эры, 
способной изменить не только природу, но и самого человека.

Какие смыслы вкладываются в понятие «наномир» и какова есте
ственнонаучная и философская рефлексия этого понятия – вот главные 
вопросы, на которые будут найдены ответы. 

1 . 1 . 1 . Т е х н о н а у к а  о  н а н о м и р е

Существование мира малых форм было предсказано знаменитым 

физиком Р. Фейнманом. В своей речи «Внизу полным-полно места: 
приглашение в новый мир физики» он высказал идеи, ставшие ключевыми для изучения и освоения этого мира. Фейнман определил наномир как особую область мира, не имеющую аналогов в макромире, 
«территорию квантовых эффектов, где электрон проявляет свою волновую природу» [1]. Гениальный провидец считал, что пройдет еще несколько десятков лет и человек научится работать с квантовыми уровнями энергии, с взаимодействием квантовых спинов микрочастиц, и это
поможет ему получать новые материалы с неожиданными свойствами. 
Фейнман утверждал, что физика с помощью законов квантовой механики обладает большими возможностями в познании и преобразовании 
мира малых форм: от перемещения и укладки атомов в определенной 

последовательности (идея атомной архитектуры) до создания микророботов-манипуляторов, способных закручивать микроболты и микрогайки, штамповать микродетали и собирать микромашины. Он считал 
такие манипуляции с атомами и молекулами вполне реальными и не 
нарушающими законов природы. Идеи этих манипуляций и легли в основу современных нанотехнологий.

После предвидения Фейнмана в конце XX в. последовала целая се
рия открытий в области наномира: фуллерены (1985 г.), изобретение сканирующего туннельного микроскопа (1982 г.), углеродные нанотрубки 
(1991 г.), первый транзистор наномасштаба (1998 г.) и, наконец, сегодня 
есть квантовая нанотехнология, позволяющая создавать новые нанообъекты – квантовые точки, квантовые проволоки и квантовые диполи на 
основе которых в будущем будут созданы квантовые компьютеры.

Изучением и освоением наномира сегодня занимается технонаука, 

ее структура состоит из двух составляющих – научных исследований 
и инженерного подхода от проектирования до внедрения [2]. В технонауке познавательная деятельность (наука) не отделена от производства различных технических устройств. Таким образом, технонаука выступает как гибрид науки и технологии.

В гносеологическом аспекте технонаука познает наномир в виде 

моделей, созданных на основе концептуальных положений квантовой 
механики с различными допущениями, либо используются термодинамические представления. Сегодня появились и другие теоретические 
взгляды, восходящие к модели светоносного эфира Фарадея–Максвелла (проект «Наномир» в рамках РАН) [3].

Надо отметить, что все модели наномира являются имитацион
ными, учитывающими множество случайных факторов. Исследователь 
до конца не знает процессы, протекающие в мире малых форм, в силу 
их высокой сложности. Модели наномира еще не изучены полностью 
и невозможно, исходя из них, точно прогнозировать свойства наномира 
и управлять поведением нанообъектов.

Границы существования объектов задает теория. Масштаб нано
мира определяется с помощью модельных представлений, выдвинутых 
от различных теорий. Все модели достаточно полно описывают наномир в рамках его границ, но тем не менее ученые начинают отходить от 
общепринятой точки зрения на масштаб «нано». В чем тут дело?

В нанохимии и нанотехнологии общепринятой точкой зрения на 

масштаб «нано» является интервал, нижняя граница которого начинается от 10 нм, а верхняя достигает 100 нм [4]. Рассмотрим это на 

примере существования наночастиц (нанокластеров). Размеры изолированных атомов лежат в области 0,1 нм, но отдельный атом наноструктурой не обладает. Под наноструктурой понимается результат объединения атомов или молекул в малые агрегации (кластеры), являющиеся 
промежуточным звеном между изолированными атомами или молекулами, с одной стороны, и массивным (объемным) твердым телом, с другой. Переход к твердому телу осуществляется через укрупнение кластеров, когда добавление еще одного атома не меняет свойств кластера, 
так как переход количественных изменений в качественные уже завершился. Обычно такая структура насчитывает 1–2 тысячи атомов, и она 
является границей между кластером и изолированной наночастицей. 
Следовательно, нижняя граница наномира начинается в диапазоне от 
1 до 4 нм и относится к области существования твердого тела – наночастицы. Верхнюю границу наномира определяют поверхностные свойства наночастицы, которые зависят от соотношения числа атомов (молекул), лежащих на поверхности к атомам (молекулам), находящимся 
внутри объема частицы. Новый поверхностный слой частиц рассматривается как новое состояние вещества, проявляющееся увеличением химической активности, сорбционной емкости и другими эффектами. Такие поверхности описываются и рассчитываются с помощью уравнений 
классической термодинамики. При таком определении наночастицами 
низкомолекулярных веществ считаются объекты с размером до 10 нм, 
для высокомолекулярных – до 100 нм.

В настоящее время среди ряда авторов наблюдается отступление 

от общепринятой точки зрения на границы наномира. Так, Е. Ф. Шека 
искусственно ставит ему пределы по утилитарному признаку, считая 
диапазон от 10 мкм до 0,001 нм областью проявления квантовых эффектов, «территорией, на которой предстоит осуществляться нанотехнологии». При этом обитателями этого пространственного интервала являются бактерии (10–0,1 мкм), клеточные организмы (0,1 мкм – 1 нм), молекулы (0,01 мкм – 0,1 нм) и атомы (0,1–0,001 нм) [5]. Как видно из 
этого примера, наномир начинает уже включать в себя область существования одиночных атомов и молекул, из которых в будущем будут 
изготовлены квантовые точки, квантовые диполи и квантовые проволоки как основа современных квантовых компьютеров.  

Что касается проекта «Наномир», то его участники под наномиром 

понимают совершенно другой рубеж, на двадцать пять порядков меньше 
размеров атомов, что приближает его нижнюю границу к значению постоянной Планка. Таким образом, наномир представляет собой 

невозмущенный физический вакуум, и его население (электроны, мюоны, лептоны, кварки, глюоны) характеризуется совершенно другими 
пространственными масштабами. Верхняя граница наномира в этом случае приближается к объектам видимого мира. При этом границы наномира также определяются по утилитарному признаку – в будущем человечеству обещают использовать колоссальную энергию физического вакуума, трансформировав ее в электромагнитные колебания.

М. Н. Ваучский, обсуждая термин «наномир», обращает внимание 

на понятие «наноматериалы», предлагаемое Б. Н. Родионовым, в качестве которого он рассматривает материалы, содержащие структурные 
элементы, геометрические размеры которых хотя бы в одном направлении не превышают 100 нм, при этом они должны обладать качественно 
новыми свойствами, функциональными и эксплуатационными характеристиками. Позвольте, говорит М. Н. Ваучский, но при чем здесь 
«нано»? «Объекты подобного размера всегда относились к микроскопическому и субмикроскопическому масштабным уровням. Это огромный пласт давно и широко применяемых материалов, многие из которых уже имеют приставку «микро» или собственное привычное наименование. В качестве примеров таких материалов можно привести микрокремнезем, аэросил, метакаолин и даже обыкновенную сажу. При 
введении этих материалов в состав бетонной смеси тоже получается бетон, обладающий новыми эксплуатационными характеристиками. Если 
пойти по этому пути, то любой модифицированный бетон следует признать нанобетоном, а процессы его приготовления и укладки – нанотехнологиями» [6].

На наш взгляд, нецелесообразно расширять границы понятия 

«наномир», поскольку в этом случае охватывается слишком большой 
перечень субмикроскопических и микроскопических частиц, которые 
не имеют никакого отношения к рассматриваемому масштабному промежутку «нано». Кроме того, понятие «наномир» начинает отождествляться с микромиром. Таким образом, естественнонаучная рефлексия 
понятия наномира не может его точно онтологически определить, установив ему границы, поэтому данное понятие является онтологически 
неопределенным, сходным по смыслу с микромиром, нижней границей 
которого является постоянная Планка, а верхней – размеры объектов 
видимого мира.

В чем же причина такой разноголосицы в определении понятия 

«наномир»? На наш взгляд, их существует несколько.