Pengantar Filsafat Kimia 3

Apakah kimia dapat direduksi kepada fisika?

Akhir-akhir ini yang menjadi pokok persoalan dan menjadi perdebatan dalam filsafat kimia adalah apakah kimia dapat direduksi kepada fisika. Perdebatan ini awalnya terinspirasi oleh pernyataan tokoh hebat terdahulu seperti Paul Dirac seorang matematikawan dari tahun 1929, “berdasarkan kepada apa seluruh kimia akan direduksi ke mekanika kuantum dan dengan demikian akan menjadi bagian dari fisika?”. Sejauh pernyataan tersebut mengekspresikan chauvinisme disipliner sebagai alat untuk memperoleh prestise sosial dan hegemoni intelektual atau hanya sering berpikiran disipliner sempit yang mengabaikan segala sesuatu di luar disiplin seseorang, mereka tidak seharusnya prihatin terhadap filsafat. Di sisi lain, sejauh pernyataan tersebut termasuk ke dalam posisi umum fisikalisme, menurut fisika akan menjadi dasar untuk ilmu apapun, termasuk biologi, ilmu-ilmu sosial, dan psikologi. Mereka mengekespresikan pandangan dunia metafisik yang dalam generalitasnya adalah di luar lingkup filsafat kimia, meskipun filsuf ahli kimia dapat membuat kontribusi yang spesifik dan berguna untuk debat tersebut. Selain itu, jika pernyataan tersebut jelas tentang ruang lingkup dan prediktif dari teori yang spesifik, itu terserah kepada para ilmuwan daripada filsuf untuk menilai batas yang seksama teori ini dengan memeriksa tesis terhadap temuan eksperimental dan menolak pernyataan tidak berdasar menurut yang ditetapkan standar ilmiah. Tugas sisa filsuf – baik kimia maupun fisika, karena pernyataan reduksionis adalah tentang hubungan antara kimia dan fisika – sebagian besar diperbuat untuk menjelaskan konsep mendasar dan memeriksa selama menyembunyikan asumsi dan tempat yang samar-samar.

Karena ada berbagai versi reduksionisme, perbedaan konseptual diperlukan. Reduksionisme metafisis atau ontologis menyatakan bahwa seharusnya objek-objek kimia sebenarnya tidak lain objek-objek mekanika kuantum dan bahwa kuantum secara mekanik mengatur hubungan hukum-hukumnya. Dalam kekuatannya, eliminatif, versi, reduksi metafisika bahkan keadaan bahwa tidak ada objek kimia yang tepat. Esensialisme mikrostruktur merumuskan reduksionisme metafisik eliminatif dalam istilah semantik dengan menggunakan teori tertentu tentang makna dan referensi untuk menyatakan bahwa arti yang tepat dari segi zat kimia, seperti ‘air’, tidak lain adalah struktur mikro (kuantum-mekanis) dari substansi. Namun, seperti yang ditunjukkan di atas, itu membuat perbedaan jika objek kimia adalah struktur zat atau interatomik, sehingga kehilangan zat, seperti reduksionisme eliminatif dan pernyataan semantik kembarannya akan kehilangan kimia seperti yang kita kenal. Bahkan jika zat memiliki struktur interatomik, fakta bahwa teori dapat digunakan untuk menggambarkan struktur dan untuk mengembangkan penjelasan berguna yang tidak berarti yang ‘memiliki’ struktur interatomik. Ada teori penting lainnya untuk menggambarkan struktur interatomik, seperti struktur kimia teori klasik yang jauh lebih berguna untuk menjelaskan sifat-sifat kimia, seperti akan kita lihat berikut. Selain itu, anti-reduksionis berpendapat bahwa entitas teoritis ditentukan oleh teorinya, sehingga entitas teoritis dari teori yang berbeda tidak bisa begitu saja diidentifikasi. Misalnya, dari arti yang berbeda dari “elektron” dalam elektrodinamika kuantum dan dalam mekanisme reaksi kimia, seseorang bisa menyimpulkan bahwa istilah “elektron” mempunyai referensi berbeda, dengan aturan dari reduksionisme ontologis kita.

Reduksionisme epistemologis atau teori reduksionisme menyatakan bahwa semua teori, hukum, dan konsep dasar kimia dapat diturunkan dari mekanika kuantum sebagai prinsip pertama teori yang lebih mendasar dan lebih komprehensif. Klaim telah mendorong banyak studi teknis pada kesulitan mekanika kuantum untuk mendapatkan konsep klasik tentang struktur molekul dan hukum kimia yang mendasari sistem periodik unsur. Selain itu, karena sebagian besar aplikasi yang sukses dari mekanika kuantum untuk masalah kimia termasuk asumsi-asumsi model dan konsep-konsep diambil dari kimia dan bukan hanya prinsip-prinsip pertama, kesuksesan mereka tidak dapat mendukung reduksionisme epistemologis. Selain hal-hal teknis seperti itu, mekanika kuantum tidak dapat memperoleh konsep klasifikasi kimia dari zat dan reaksi, dan tidak bisa menjelaskan bahkan tidak bersaing dengan teori struktur kimia, yang telah dikembangkan sejak pertengahan abad ke-19 dalam kimia organik untuk mengklasifikasikan, menjelaskan, memprediksi, dan sintesis zat.

Reduksionisme metodologis sambil mengakui kegagalan saat reduksionisme epistemologis merekomendasikan penerapan metode kuantum secara mekanik  untuk semua masalah kimia, karena itu akan menjadi pendekatan yang paling sukses dalam jangka panjang (perkiraan reduksionisme). Namun, janji belaka dari kesuksesan masa depan hampir tidak meyakinkan kecuali dengan membandingkan penilaian metode berbeda yang disediakan.

Dengan memodifikasi gagasan populer bahwa “keseluruhan tidak lain adalah jumlah bagian-bagiannya” dua versi lanjut dari reduksionisme telah dikembangkan. Emergentisme mengakui bahwa sifat-sifat baru dari keutuhan (misalnya, air) muncul ketika bagian-bagian (misalnya, oksigen dan hidrogen) digabungkan, tetapi mengakui bahwa sifat dari keseluruhan dapat dijelaskan atau berasal dari hubungan antara bagian yaitu reduksionisme epistemologis. Supervenience, dalam versi sederhana berarti bahwa meskipun reduksionisme epistemologis mungkin salah, sifat keseluruhan asimetris tergantung pada sifat-sifat bagian-bagian, sehingga setiap perubahan sifat dari keseluruhan didasarkan pada perubahan sifat-sifat atau hubungan antara bagian-bagian, tetapi tidak sebaliknya. Jika diterapkan pada reduksi kimia untuk mekanika kuantum yaitu entitas kimia sebagai keseluruhan dan entitas mekanika kuantum sebagai bagian, Emergentisme dan supervenience mengandaikan unsur-unsur reduksionisme epistemologis atau ontologis, seperti bahwa kritikisme dari posisi ini berlaku sesuai dengan itu.

Pembahasan reduksionisme mengalihkan perhatian dari fakta bahwa kimia dan fisika secara historis erat dikembangkan dengan banyak pertukaran interdisipliner yang berhasil tanpa kehilangan fokus spesifik disiplin mereka. Misalnya, kimia sangat bermanfaat dari mekanika kuantum, karena itulah satu-satunya teori yang harus menjelaskan sifat-sifat elektromagnetik, mekanika, dan termodinamika tentang materi-materi. Namun, ketika itu datang terhadap sifat kimia, sifat-sifat yang menentukan zat kimia dan ahli kimia yang sebagian besar tertarik, mekanika kuantum sangat tidak baik sehingga ahli kimia disini mengandalkan hampir secara eksklusif pada teori struktur kimia. Daripada berfokus pada reduksionisme dengan gagasan yang mendasarinya tentang Teori Segala Sesuatu, tampaknya lebih berguna untuk membahas kekuatan dan kelemahan dari teori-teori berbeda untuk tujuan yang berbeda. Sebagai contoh, mekanika kuantum membantu menganalisis sifat-sifat optik yang ahli kimia tertarik dan secara rutin gunakan dalam semua jenis spektroskopi untuk memahami jenis waktu rata-rata struktur interatomik. Bagaimanapun, Jika struktur ini bisa secara sukses diterjemahkan ke dalam teori struktur kimia, struktur itu merupakan teori struktur kimia daripada mekanika kuantum yang memberikan informasi tentang sifat-sifat kimia.

Teori struktur kimia, yang terus berkembang sejak pertengahan abad ke-19 lebih seperti bahasa isyarat berharga tentang gambaran struktur fisik masing-masing. Ini merupakan salah satu asumsi tersembunyi dari reduksionisme bahwa kedua jenis struktur adalah sama. Namun, teori struktur kimia mengkodekan jenis reaktivitas kimia menurut persamaan kimia dalam kelompok karakteristik atom dan memiliki aturan umum yang banyak untuk bagaimana kelompok-kelompok ini dapat berinteraksi dan mengkonfigurasi ulang dalam menggambarkan reaksi kimia. Perbedaan penting dengan struktur fisik yang dijelaskan dalam istilah koordinat ruang masing-masing adalah bahwa istilah itu menggambarkan baik struktur maupun konfigurasi ulang mereka dalam konsep-konsep umum yang berarti secara kimiawi. Meskipun jalan lainnya untuk konsep-konsep umum, bahasa cukup kaya untuk membedakan secara jelas antara ratusan juta zat kimia dan sifat-sifat kimianya. Setelah struktur kimia suatu zat diketahui, teori struktur kimia memungkinkan baik mengidentifikasi zat maupun memprediksi sifat kimianya. Selain itu, karena sifat-sifat kimia menggambarkan perubahan radikal zat, prediksi ini memungkinkan seseorang untuk membuat zat baru yang tidak diketahui di laboratorium, sehingga prediksi membimbing produksi kebaruan. Sifat kimia saat ini berhasil melakukan beberapa juta kali per tahun, yang menjadikan teori struktur kimia salah satu alat prediksi paling kuat dari ilmu pengetahuan.  deal

Dalam hal ini, salah satu kelemahan reduksionisme atau fisikalisme adalah bahwa ilmu pengetahuan lain dari hubungan fisika dengan isu yang berbeda dan mata pelajaran membutuhkan jenis yang sama sekali berbeda tentang metodologi, konsep dan teori-teori ilmu. Dalam kimia, yang berkaitan dengan zat dan perubahan secara radikal, klasifikasi dan sintesis yang setidaknya sama pentingnya dengan analisis, atau rekan fisikanya dari deskripsi kuantitatif yang akurat dan benar tentang dunia sebagaimana adanya. Klasifikasi tidak hanya masalah membangun konsep empiris atau operasional yang berguna. Hal ini juga memerlukan pendekatan teoretis yang mencakup atau dapat menangani konsep klasifikasi dan perubahan substansial. Jika tidak, teori tidak dapat mengatasi masalah-masalah yang harus dijelaskan atau diprediksi. Teori kimia melibatkan ratusan juta zat yang berbeda dan ratusan ribu jenis-jenis reaksi. Di sisi lain, teori fisika berdiri di antara ilmu-ilmu karena selain fisika partikel, dengan sengaja tidak memiliki konsep-konsep yang terklasifikasi.

Selanjutnya, karena perubahan radikal sangat penting untuk kimia, sintesis merupakan bagian integral dari kimia baik di tingkat eksperimental maupun teoritis. Itu bukan hanya karena sintesis dapat menyediakan senyawa yang berguna, meskipun pilihan ini secara historis terbetuk terbatas pada kimia. Sifat-sifat kimia terungkap hanya melalui sintesis yaitu dengan reaksi-reaski kimia yang mengubah suatu zat menjadi zat lain di bawah kondisi laboratorium yang terkontrol. Dengan demikian, teori kimia yang diharapkan untuk membuat prediksi harus dapat memprediksi sintesis dan satu-satunya cara untuk menguji prediksi ini tentu saja dengan cara sintesis. Sekali lagi, sintesis bukan bagian dari metodologi fisika, setidaknya sebagai filsuf arus utama dari fisika memahaminya. Jadi bahwa model fisika akan kehilangan bagian sentral dari konsep-konsep kimia, teori-teori, dan metode-metode. Namun, karena banyak fisikawan bersama dengan ahli kimia terlibat dalam ilmu material untuk memproduksi material baru yang berguna, metodologi fisika eksperimental mungkin mendekati kimia.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: