Периодичната таблица е едно от най-големите научни постижения на всички времена

Чрез класифицирането на химичните елементи чрез увеличаване на атомния номер, химиците са открили неизвестни досега елементи, синтезирали са нови вещества и са разбрали по-добре химичното и физическо поведение на материята. Това е изключително удобен инструмент, важен не само за химическата практика, но и за преподаването на химия на всички нива.

Там, където обаче периодичната таблица е пренебрегната, е философията. Това е изненадващо не само поради важната му роля в химията. Периодичната таблица често се споменава в учебници, химични статии и популярни текстове като представяне на така наречения „ периодичен закон “.   Този термин предполага, че поне в химическия дискурс периодичната таблица има статут, който малко класификационни схеми имат в науката: тя показва, казано смело, закон на природата.

Сега това би трябвало да бие много камбани за философите! Докато се опитват да разберат структурата на света, философите упорито се питат дали има закони на природата, които управляват поведението на нещата във Вселената. Примери от науката, които философите са разглеждали като парадигматични кандидати , включват закона на гравитацията на Нютон, закона за търсенето и предлагането и законите на термодинамиката.

Естеството на законите

Всички потенциални кандидати за закони на природата имат определени общи характеристики , които се приемат за знаци (макар и може би не достатъчни критерии) на истински закони. Първият е, че твърденията, подобни на закона, правят индуктивни изводи: те обобщават от наблюдавани факти към ненаблюдавани случаи. Например, като се приеме закона за гравитацията на Нютон, може да се обобщи, че всеки обект с маса m, който има определено разстояние r до земята, ще падне на земята по начин, който се подчинява на този закон. Второ, кандидат законите свързват определени свойства на обекти, без да се налага да уточняват точно какъв вид обекти са те. Независимо дали имаме ябълки, столове, котки или кучета, които падат от небето, всички те – като обекти с маса – ще се подчиняват на закона за гравитацията по един и същи начин. Трето, законите се използват за предсказване на факти за света.

Освен това законите на природата са (поне приблизително) верни по всяко време и място във Вселената. Няма значение дали водородът и кислородът са на Марс или в моя офис; при едни и същи условия тези елементи винаги ще се държат по едни и същи начини. Освен това законите са универсални (или поне статистически) твърдения: могат да се правят обобщения за цялата категория обекти, за които се отнася законът. Пример за това е, че „цялото злато провежда електричество при стандартни условия“. И накрая, законите са условни твърдения: ако обект с маса m падне от разстояние r, тогава според закона на Нютон той ще удари земята със скорост v.

Ами периодичната таблица?

Можем ли да кажем, че периодичната таблица отговаря на тези характеристики? Отговорът не е толкова ясен, колкото в случая със закона на Нютон. Това е така, защото първо трябва внимателно да изречем твърденията, подобни на закона, които се правят в контекста на таблицата. Интересното е, че периодичната таблица включва множество потенциални твърдения, подобни на закона. Има твърдения за елементи, а също и за групи от тях, като „Всички метали провеждат електричество“ и „Всички благородни газове са нереактивни при стандартни условия“. Всяко твърдение е кодирано в таблицата, тъй като периодичната класификация се основава на основната електронна структура на елементите. Така че може да се твърди, че всеки представлява кандидат закон на природата.

Но защо да мислим за законите на природата на първо място? От няколкото идеи, които са мотивирали тази философска дискусия, има две, които намирам за най-интересни. Първо, идеята за законност има историческо значение с религиозни конотации, тъй като често се свързва с божественото управление или намерението на Бог. Като цяло идеята, че има определен начин, по който светът е принуден да се държи (или от агент, или не), постоянно интригува човешката цивилизация . ²  Второ, в метафизиката има дебат дали нещата във Вселената са такива, каквито са по необходимост или просто случайно. Ако са по необходимост, има ли нещо в природата на нещата, което ги принуждава да се държат така, както го правят? Или законите налагат нещата да се държат по определен начин? някоисъвременните философи дори твърдят, че може да се нуждаем както от закони, така и от силата на нещата. 

Всичко това звучи доста абстрактно – защото е! Това е много трудна тема, с много различни последици не само за това как разбираме света и нашето място в него, но и за това как разбираме науката и нейната роля в нашите метафизични изследвания. Във всеки случай, изглежда, че химията отново трябва да получи повече внимание от философите. Дори периодичната таблица да не обхваща някои от законите на природата, мисленето за нея по този начин може да ни помогне да разберем какво (ако изобщо има такова) дава статут на закон на науката.