Атомістичного вчення Левкаппа-Демокріта
З V ст. до н. е. центр грецької науки перемістився до Афін. Тут з’явилися перші наукові школи, високого рівня досягли література, мистецтво. В епоху Перикла був створений знаменитий Акрополь, великим скульптором Фідієм споруджені статуї, грецький драматург Софокл писав трагедії, Аристофан – комедії. Тут жили і працювали математик Гіппократ, філософ і фізик Анаксагор (500-428 рр. До н. е.).
Анаксагор учив, що Місяць, Сонце, планети і зірки, яким єгиптяни і греки приписували божественну природу, є розжареними каменями, за це він був вигнаний з Афін і закінчив життя в Малій Азії.
Анаксагор був сучасником Левкіппа і Демокріта. Історикам нічого не відомо про життя і діяльність Левкіппа. Не збереглося жодного документа, з якого можна було б отримати хоч якісь відомості про його особу та про його вчення. Відомо, що праці Левкіппа розвинув його учень Демокріт. Історики вважають, що спосіб мислення вчителя і учня тотожні, зокрема, це відноситься до їх атомістичної концепції матерії і кінетичної теорії. Основні положення атомістичної теорії Левкіппа і Демокріта полягали в наступному:
З нічого не відбувається нічого. Ніщо існуюче не може бути зруйноване. Всі зміни відбуваються завдяки з’єднанню і розкладанню частин.
Ніщо не відбувається випадково, але все відбувається по якомусь підставі і з необхідністю.
Не існує нічого, крім атомів і чистого простору, все інше тільки погляд.
Атоми нескінченні за кількістю і нескінченно різноманітні за формою. У вічному падінні через нескінченний простір великі, які падають швидше, вдаряються об менші; виникають з цього бічні руху і вихори служать початком освіти світу. Незліченні світи утворюються і знову зникають одні поруч з іншими і одні після інших.
Різниця між речами походить від відмінності їх атомів в числі, величиною, формою і порядку; якісного відмінності між атомами не існує. В атомі немає ніяких “внутрішніх станів”; вони діють один на одного тільки шляхом тиску і удару.
Душа складається з тонких, гладких і круглих атомів, подібних атомам вогню. Ці атоми найбільш рухливі і руху їх, проникаючі в тіло, виробляють все життєві явища.
У вченні атомістів істотну роль відіграє принцип збереження, який був вже біля ионийцев. Новим є допущення порожнечі. Елеати вважали, що порожнеча – це небуття, а небуття немає і його навіть мислити не можна. Піфагорійців заповнили простір “порожнім і холодним ефіром”. Ефір приймає і Анаксагор. У вченні атомістів матерія і рух – основа буття.
Погляди атомистов: ионийцев, елеатів, Анаксагора, Левкіппа і Демокріта – на першоджерела світу зазнали критики з боку Аристотеля. Він у своїй “Фізики” критикував погляди атомістів, які визнають порожнечу і незліченну кількість атомів і світів. Земна куля, за Арістотелем, побудований з мінливих і перетворених один в одного елементів, в ньому відбувається безперервна зміна, руйнування, знищення. Чотири основні протилежності: сухість і вологість, тепло і холод – у своїх поєднаннях дають початок чотирьом основним елементам світу: холодна і суха земля, холодна і волога вода, тепле і вологе повітря, теплий і сухий вогонь. Ці чотири елементи Аристотеля відрізняються від аналогічних елементів Емпедокла тим, що вони можуть переходити один в одного шляхом зміни первинних якостей. Це вчення Аристотеля стало теоретичною базою алхімії.
Аристотель визнавав об’єктивне існування матерії, але вона була наділена “плинністю”. “Я називаю матерією перший субстрат кожної речі, з якого виникає яка-небудь річ. Так матерією статуї є мармур, матерією дуба – жолудь і т. д. Матерія є тільки можливістю виникнення речі, в результаті додання матерії форми. Всяка річ є єдність матерії і форми, в природі постійно відбувається перехід матерії у форму і форми в матерію. Природа, подібно скульпторові, робить із брили мармуру (матерії) статую, надаючи матерії форму “.
Подальший розвиток атомна гіпотеза отримала в працях останнього представника афінської науки і філософії Епікура (341-270 рр. До н. е.) і римського поета і філософа Лукреція Кара (близько 99-55 рр. До н. е.). Вчення Епікура про природу засноване на концепції атомів Демокрита, але дещо відрізняється.
Разючий розмах “атомної гіпотези”. На її основі Епікур, а потім і Лукрецій Кар в книзі “Про природу речей” намагаються пояснити все природні, психічні та соціальні явища. Саме уявлення про атоми виводиться з відомих фактів (білизна сохне тому, що під дією сонця і вітру від нього відриваються невидимі частки води, рука мідної статуї у міських воріт, яку цілують, тонше інших, тому що при поцілунку губи забирають частки міді) . Атоми знаходяться в безладному русі, і Лукреций Кар малює модель руху атомів, уподібнюючи його руху порошин в сонячному промінні. Це перша в історії науки картина молекулярного руху.
Атомистика після арістотелівської епохи більш конкретна, більш “фізична”, ніж теорія Аристотеля і атомистика Демокріта. Атоми Демокрита по суті чисто геометричні образи, вони характеризуються лише формою і обсягом. У Епікура і Лукреція атоми мають вагою, щільністю (твердістю) і внутрішньої здатність до мимовільних відхилень від прямолінійного руху.
Отже, всі теорії будови матерії, висунуті грецькими філософами, сходяться в тому, що в усьому нескінченному різноманітті речовин лежить першооснова, що залишається незмінною. Значення атомної гіпотези важко переоцінити. Про значення атомної гіпотези дуже добре сказав Р. Фейнман: “Якби в результаті якоїсь світової катастрофи всі накопичені наукові знання раптом виявилися б знищеними, і до прийдешніх поколінь живих істот перейшла б лише одна фраза, то таке твердження, складене з найменшої кількості слів, принесло б найбільшу інформацію? Я вважаю, що це атомна гіпотеза: всі тіла складаються з атомів – маленьких тілець, які знаходяться в безперервному русі, притягуються на невеликій відстані, але відштовхуються, якщо одне з них щільніше притиснути до іншого “.
Атомна гіпотеза знову утвердилася в епоху Відродження. Френсіс Бекон (1561-1625) розвинув корпускулярну теорію, Галілей (1562-1642) дохідливо і коротко описав атомістичні уявлення. А Падре Гассенди (1592-1655) відродив античну теорію Епікура і, ймовірно, був першим, хто зміг просто пояснити багато властивостей газів як результат руху дрібних частинок, з яких вони складаються. Ідеї Гассенди розвинув І. Ньютон (1642-1727). Він писав у “Оптиці”: “… мені видається ймовірним, що Бог спочатку створив матерію у вигляді твердих, великих, міцних, непроникних і в той же час рухливих частинок, і що ці найпростіші частинки були незрівнянно більш твердими, ніж яке-небудь інше проникне тіло такого ж складу, твердими в такій мірі, що їх неможливо дробити і обробляти “.
Ньютон багато займався алхімією. У першому виданні “Почав” Ньютон предпосилает викладу системи світу 9 гіпотез. Третя гіпотеза: “Кожне тіло може перетворюватися в тіло іншого якого-небудь роду, проходячи через всі проміжні ступені якостей”. Більш того, в 1675 році він висловлює думку, що, можливо, всі речі походять від ефіру. Ньютон підноситься до загальної перетворюваність форм рухомої матерії, передбачаючи результати сучасної фізики атомних процесів. “Не звертаються чи великі тіла і світло один в одного і не можуть чи тіла отримувати значну частину своєї активності від частинок світла, що входять до їх складу?” І далі: “… перетворення тіл у світло і світла в тіла відповідає ходу природи, яка як би насолоджується перетвореннями”. Ця концепція Ньютона тісно пов’язана з його атомизмом: “Бог дав матерії форму твердих масивних, непроникних, рухливих частинок. Природа їх повинна бути постійною, зміни тілесних речей повинні виявлятися тільки в різних поділах і нових сполученнях і рухах таких постійних частинок. Але не всі простори заповнені в рівній мірі і тому порожнеча існує.
Вольтер в “Філософському словнику” писав: “Заповнена простір – химера, порожнеча є визнаною; тіла більше тверді представляються наповненими пустотами, подібно ситу, і насправді є такими. Таким чином, ми приймаємо атоми не неподільне і не змінюються”.
Атомістична теорія протрималася протягом кількох століть. У перші роки XIX ст. було визнано, що вона необхідна для тлумачення багатьох експериментальних фактів, але не всіх, як у стародавніх греків. Вважалося, що електрика, теплота, сила тяжіння мають властивість безперервності. До кінця XVII в. в хімії прийшли до певного поданням про будову хімічно чистих речовин. Стали розрізняти найпростіші речовини (елементи), які неможливо розкласти хімічними методами. Переконалися, що число цих простих речовин набагато менше числа атомних речовин.
З 1700 починається епоха бурхливого розвитку чистої математики. Для пояснення деяких властивостей речовини стали застосовувати математичні теорії. Завдяки математики встановлена корпускулярна теорія речовини. Моделлю нової нової теорії послужила теорія руху небесних тіл, розроблена Ньютоном. У ній частинки розглядалися як точки, що володіють масою, їх рух підпорядкований законам Ньютона. Нова теорія була корпускулярної і механічною.
Атомістичні і механічні уявлення були доповнені ідеєю про будову речовини і механізм його перетворень.
На першому міжнародному хімічному конгресі в Карлсруе (Німеччина) в 1860 р, скликаному спеціально для того, щоб покінчити з розбіжностями в питанні про атомну вагу, виступив з повідомленням Станіслао Канниццаро.
У роботах Канниццаро було чітко розділені поняття атома і молекули. Молекула – частинка складного або простого речовини, найменшого його кількості, здатного до самостійного існування, і носія його фізичних і хімічних властивостей. Атом – частинка хімічного елемента найменшої кількості, що входить до складу простих і складних молекул. Він, виходячи з визначення молекул по Авогадро, визначив атомну вагу елемента як вага найменшої кількості речовини, здатної входити до складу молекули.
Свого часу Дальтон, займаючись визначенням відносних атомних ваг, прийняв за одиницю атом водню. Атомна вага хімічного елемента дорівнює відношенню ваги його атома до ваги атома водню. Дальтон опублікував таблицю, в якій зіставив відносні атомні ваги 21 речовини. Вражений тим, що атомна вага кисню – ціле число, Проут (Пруст) в 1815 р висунув гіпотезу, що атомні ваги всіх елементів знаходяться в цілих кратних відносинах до атомній вазі водню. У 1816 р Проут пояснює це правило тим, що всі елементи складаються з атомів водню. Водень – “первинне речовина”. Ця проста гіпотеза справила величезне враження, але в міру накопичення даних вона все більше піддавалася критиці.
Пізніше повернулися до цієї гіпотези, але вона отримала абсолютно новий сенс. За одиницю атомної ваги стали приймати 1/16 атомної ваги кисню. Стали відомі атомні ваги великої кількості елементів. Розвинулося вчення про валентності і про хімічних зв’язках атомів в молекулах. У 1863 р англієць Ньюлендса опублікував свої спостереження: “Елементи розташовуються в порядку їх атомної ваги, восьмий елемент, початківець ряд, є деяким чином повторенням першого, подібного ноті в музичній октаві”. Він назвав цю закономірність “законом октав”. Наприклад, якщо написати елементи в порядку зростання атомних ваг, то Li, Na, K займуть 3, 11 і 19 місця, таким чином, Li, Na, K з хімічної точки зору споріднені елементи. Це повідомлення було зустрінуте хіміками прохолодно, Хімічне суспільство в Лондоні відмовилося публікувати роботу Ньюлендса у своєму “Журналі”. Однак у таблиці Ньюлендса містився зародок закону про зв’язок властивостей елементів з їх атомною вагою. Цей закон був відкритий Д. І. Менделєєвим в 1869 р на основі систематизації величезного числа експериментальних даних по різноманітним властивостям хімічних елементів та їхніх сполук та узагальнення різних, знайдених раніше, закономірностей періодичного закону хімічних елементів.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)