Атомистическая концепция строения материи кратко

Обновлено: 05.07.2024

Знаменитый греческий философ Демокрит принимает тезис о том, что бытие есть нечто простое, понимая под ним неделимое - атом ("атом" по-гречески означает "нерассекаемое", "неразрезаемое"). Он дает материалистическую трактовку этому понятию, мысля атом как наименьшую, далее не делимую физическую частицу. Таких атомов Демокрит допускает бесчисленное множество, тем самым отвергая утверждение, что бытие - одно. Атомы, по Демокриту, разделены пустотой; пустота - это небытие и, как таковое, непознаваема: отвергая утверждение Парменида о том, что бытие не множественно.

Демокрит, наряду с Левкиппом, считается одним из основателей древнегреческого атомизма. На первый взгляд учение атомизма предельно просто. Начало всего сущего – неделимые частицы-атомы и пустота. Ничто не возникает из несуществующего и не уничтожается в несуществующее, но возникновение вещей – есть соединение атомов, а уничтожение – распадение на части, в пределе на атомы. Все возникает на некотором основании и по необходимости; причина возникновения - вихрь, который и именуется необходимостью. Ощущаем мы потому, что в нас попадают "видики", отделяющиеся от вещей. Душа - совокупность особых атомов. Конечная цель человека - душевное благосостояние, при котором душа пребывает в спокойствии и равновесии, не смущаемая ни страхом, ни суеверием, ни какой бы то ни было другой страстью.

Все, что существует, - это атомы и пустота. В бесконечной пустоте-пространстве движутся, сочетаясь между собою, бесконечное по числу и формам тельца; последние отличаются друг от друга формой, порядком, поворотом. Левкипп и Демокрит были внимательными слушателями Зенона и от них не ускользнули ни сильные ни слабые стороны его рассуждений, в частности, содержание апорий против множества: если разделить тело на бесконечное число частей, то или эти части не будут иметь величины - и тогда их сумма, т.е. исходное тело обратится в ничто, или они будут иметь величину - но тогда их сумма будет бесконечно велика. Но и то, и другое нелепо. Однако апория не возникает, если предположить существование предела делимости - неделимый далее атом. Атомы достаточно малы, но ведь простейшее наблюдение показывает, что материя действительно делима на весьма малые, даже не различимые глазом частицы. Таковы пылинки, видимые в луче света, падающем в темную комнату. " Демокрит не говорил, что эти видимые через окно, поднятые (ветром) пылинки (и есть те частицы), из которых состоит огонь или душа, или что вообще эти пылинки суть атомы, но он говорил: "Эти пылинки существуют в воздухе, но так как они не заметны из-за слишком малой величины, то и кажется, что они не существуют, и только лучи солнца, проникая через окно, обнаруживают, что они существуют. Подобным же образом существуют и неделимые тела, мелкие и неделимые из-за слишком малой величины" (Левкипп).

Таким образом разрешены сразу две проблемы. Множественность сущего не ведет больше к противоречиям: любое тело можно разделить на конечное множество частиц, имеющих величину, а затем снова из них составить. А "бытие" элеатов находит воплощение в атоме: он един, неделим, неизменен, неуничтожим, отвечая всем требованиям парменидова "бытия". Только атомов много. А для того, чтобы они могли существовать как множество, необходима пустота, которая отделяла бы один атом от другого и обусловливала возможность перемещения атомов - движения. Пустота - это уже не "несуществующее" элеатов, но существующее ничто.

Демокрит, однако, согласен с элеатами, что только бытие познаваемо. Характерно также, что и Демокрит различает мир атомов - как истинный и потому познаваемый лишь разумом - и мир чувственных вещей, представляющих собой лишь внешнюю видимость, сущность которой составляют атомы, их свойства и движения. Атомы нельзя видеть, их можно только мыслить. Здесь, как видим, тоже сохраняется противопоставление "знания" и "мнения". Атомы Демокрита различаются по форме и величине; двигаясь в пустоте, они соединяются ("сцепляются") между собой в силу различия по форме: у Демокрита есть атомы круглые, пирамидальные, кривые, заостренные, даже "с крючками". Так из них образуются тела, доступные нашему восприятию.

Демокрит предложил продуманный вариант механистического объяснения мира: целое у него представляет собой сумму частей, а беспорядочное движение атомов, их случайные столкновения оказываются причиной всего сущего. В атомизме отвергается положение элеатов о неподвижности бытия, поскольку это положение не дает возможности объяснить движение и изменение, происходящее в чувственном вире. Стремясь найти причину движения, Демокрит "раздробляет" единое бытие Парменида на множество отдельных "бытий" - атомов, которые трактует материалистически.

Доказательство существования пустоты у Демокрита и атомистов вообще сводится к тому, что, во первых, без пустоты не было бы возможно перемещение, так как наполненное не может восприять в себя еще что-то; во-вторых, о её существовании говорит наличие таких процессов, как уплотнение и сгущение, возможные только в том случае, если между телами и их частями существуют пустые промежутки. Пустота абсолютно однородна и может существовать как вмещая тела, так и без них. При этом она существует как вне тел, вмещая их в себя, отделяя их друг от друга, так и внутри сложных тел, отделяя друг от друга их части. Лишь атомы не содержат пустоты, чем объясняется их абсолютная плотность, - некуда вставить лезвие, чтобы разрезать атом, или расколоть его.

Что касается числа атомов в мире, то Демокрит признает его бесконечным. А следовательно, бесконечной должна быть и пустота, ибо конечное пространство не может вместить бесконечного числа атомов и бесконечного числа состоящих из них миров. Трудно сказать, что оказывается здесь первым допущением - бесконечность числа атомов или бесконечность пустоты. И то, и другое основывается на том аргументе, что как число атомов, так и величина пустоты "не более такое, чем иное". Распространяется этот аргумент и на число форм атомов, которое, по Демокриту, также бесконечно.

Последовательно материалистическую позицию Демокрит занимает и в вопросе о природе души и познания. Известно, что часто психическая деятельность человека объясняется наличием в его теле специфической субстанции или силы - "души".

В неорганической природе все совершается не по целям и в этом смысле случайно, а у ученика могут быть и цели, и средства. Таким образом, взгляд Демокрита на природу души является строго причинным, детерминистическим.

Он проповедовал последовательную материалистическую позицию в учении о природе души и познания. "Душа, по Демокриту состоит из шарообразных атомов, т.е. подобна огню".

Атомы души имеют способность к ощущению. Чувственные качества субъективны (вкус, цвет…) отсюда, он делал вывод о ненадежности чувственного познания (Мед горек для больного желтухой и сладок здоровому).

Но в то же время, он считал, что без "темного" знания, получаемого из ощущений не может быть никакого знания. "Сформулировав важную догадку о взаимосвязи чувственного и разумного, Демокрит не смог еще дать описания механизма перехода от одного к другому. Ему неизвестны видимо, логические формы и операции: суждение, понятие, умозаключение, обобщение, абстрагирование". Утеря "Канона", его логического произведения, не позволяет выявить его роль в этом.

Сложнее было аналогичным образом объяснить ощущение и мышление. Атомистическое объяснение ощущений основывается на представлении о том, что атомы души обладают способностью к ощущениям. В то де время Демокрит принимает в качестве единственно сущего только атомы и пустоту, тогда как чувственные качества, подобные, например, "противоположностям" ионийцев (сухое - влажное, теплое и холодное), существуют только "во мнении". Иначе говоря, чувственные качества - вкус, теплота и т.д. - субъективны, имея, однако, объективную основу в форме, порядке и расположении атомов. Способность же к восприятию коренится в особых свойствах атомов души. Отсюда делается вывод о ненадежности чувственного познания, не способного дать истину - ведь атомы и пустота чувствам недоступны.

Характерные особенности античного атомизма

Во-вторых, само объяснение физического мира понимается атомистами как указание на механические причины всех возможных изменений в природе. Все изменения в качестве своей причины имеют в конечном счете движение атомов, их соединение и разъединение, причем чувственно воспринимаемые качества эмпирических предметов (теплота и холод, гладкость и шероховатость, цвет, запах и т.д.) объясняются только формой, порядком и положением атомов.

Этот наглядный характер атомистической объясняющей гипотезы оказался одним из важных ее преимуществ, заставлявших многих ученых (и не только в древности, но и в новое время) обращаться к атомизму в поисках наглядной модели для объяснения физических явлений.

В-пятых, важной особенностью объяснительной теории атомистов является то, что их теоретическая модель непосредственно соотносится с эмпирическими явлениями, которые она призвана объяснить. Между теоретическим и эмпирическим уровнями нет никаких посредствующих звеньев.

«. Зла натворить, сколько хочешь, — весьма немудреное дело.

Путь не тяжелый ко злу, обитает оно недалеко.

Но добродетель от нас отделили бессмертные боги

Тягостным потом: крута, высока и длинна к ней дорога

И трудновата в начале. Но если достигнешь вершины,

Характерные особенности античного атомизма

«. Зла натворить, сколько хочешь, — весьма немудреное дело.

Путь не тяжелый ко злу, обитает оно недалеко.

Но добродетель от нас отделили бессмертные боги

Тягостным потом: крута, высока и длинна к ней дорога

И трудновата в начале. Но если достигнешь вершины,

Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.

Урок 14. (дополнительный материал). История атомистических учений.

Молекулярная физика исходит из того, что любое тело – твердое, жидкое или газообразное – состоит из громадного числа молекул, которые находятся в беспорядочном движении, интенсивность которого зависит от температуры. При изучении молекулярной физики Вы познакомитесь со строением, структурой и свойствами некоторых материалов, с особенностями агрегатных изменений, рассмотрите зависимости количественных характеристик от физико-механических свойств веществ и их строения.

Молекулярная физика служит научной основой современного материаловедения, вакуумной технологии, порошковой металлургии, холодильной техники.

Представления о том, что все вещества состоят из мельчайших частиц - атомов, впервые появились в трудах древнегреческих ученых философов Левклиппа, Демокрита и Эпикура, живших V-III веках до нашей эры. Все явления природы они пытались объяснить движением этих невидимых частиц.

Учение о том, что все тела состоят из отдельных частиц – атомов, возникло в Древней Греции в IV в. до н.э. Основоположником атомистической теории был философ Демокрит.

Греческий философ Демокрит предположил, что все вещества состоят из невидимых человеческим глазом малых частиц - атомов. Он описал мир как систему атомов в пустоте, отвергая бесконечную делимость материи, постулируя не только бесконечность числа атомов во Вселенной, но и бесконечность их форм

Атомизм - учение о прерывистом, дискретном строение материи. До конца 19 века атомизм утверждал, что материя состоит из отдельных невидимых частиц - атомов.

Атомистическая теория (по-гречески atomos – неделимый) – вещество имеет дискретное строение, состоит из отдельных, разделенных пространственными промежутками частиц

Греческая форма атомизма плодотворно повлияла на развитие науки. Наиболее полно и в ясном изложении дошли до нас изустные и письменные работы древних греков.

Атомистика философов Древней Греции и Рима.

Характерные черты естествознания того времени – это накопление эмпирического материала, попытки объяснить мир с помощью общих умозрительных гипотез и теорий, в которых предсказывалось, предвосхищалось немало позднейших научных открытий. К примеру, в ту эпоху зародились идеи об атомарном, дискретном строении материи.

Древние греки создали учение о материальной первооснове всех вещей, родоначальниками которого были Фалес Милетский (625-547 до н. э.), Анаксимандр (610-547 до н. э.), Анаксимен (585-525 до н. э.) и другие античные философы.

Непосредственными предшественниками атомистов были Эмпедокл (490-430 до н. э.) и Анаксагор (500-428 до н. э.), они выдвинули концепцию элементов, из которых построена Вселенная.

Философы Левкипп и его ученик Демокрит (460-370 до н. э.) стали основателями атомистической теории. По учению Левкиппа материя состоит из отдельных частиц – атомов, находящихся в пустом пространстве, и слишком мелких, чтобы их можно было увидеть в отдельности. Атомы непрерывно движутся в пространстве и воздействуют друг на друга при помощи толчков и давления.

Более полно и стройно атомистическая теория была изложена великим древнегреческим философом-материалистом Демокритом.

Приведем некоторые принципиальные положения Демокрита, имеющие отношение к атомистической теории:

В эпоху средневековья атомистические представления были полностью забыты и в науке более тысячи лет господствовало мистическое учение Аристотеля, утверждавшего, что основу мира составляли четыре начала - вода, земля, воздух и огонь.

Естественнонаучное мировоззрение древних получило свое развитие в трудах знаменитого философа того времени Аристотеля (384-322 до н. э.). В своем творчестве он охватил почти все существовавшие тогда отрасли знаний. Хотя Аристотель критиковал своего учителя философа-идеалиста Платона (427-347 до н. э.), он не был материалистом. Он признавал объективное существование материального мира и его познаваемость, но противопоставлял земной и небесный миры, верил и учил верить в существование божественных сил. Аристотель резко отвергал атомистическую теорию.

Бытие — живая субстанция, характеризующаяся специальными принципами или четырьмя началами (условиями) бытия:

Возвращение атомистических представлений стало возможным с началом эпохи Возрождения, благодаря трудам первых ученых - экспериментаторов. Огромную роль в этом сыграли исследования Роберта Бойля и Исаака Ньютона.

Р.Бойль более 10 лет проводивший различные эксперименты, написал книгу "Химик - Скептик", в которой доказал полную несостоятельность "начал Аристотеля".

В середине XV в. в экономическом, политическом и культурном развитии Европы начинают отчетливо проступать новые, самобытные черты.

Николай Коперник (1473-1543) сломал общепризнанную до того концепцию мироздания, по которой Земля считалась неподвижной по отношению к Солнцу. Коперник отбросил геоцентрическую систему Птолемея и создал гелиоцентрическую систему мироздания. Возникнув в астрономии, она распространилась и на физику, дав новый импульс развитию атомистических идей. Атомы неощутимы, считал Коперник, несколько атомов не составляют видимого тела. И все же число этих частиц можно так умножить, что их будет достаточно для слияния в заметное тело. Коперник вплотную подошел к материалистической атомистике. В эпоху Возрождения физические наблюдения и опыты еще не носили систематического характера, хотя и были достаточно широко развиты.

Началу использования в физике экспериментального метода положил Галилео Галилей (1564-1642), итальянский физик, механик, астроном, один из основателей естествознания. Галилей считал, что мир бесконечен, материя вечна. Материя состоит из абсолютно неделимых атомов, ее движение – единственное, универсальное механическое перемещение. Галилей экспериментально подтвердил ряд гипотез древних философов об атомах. В своих трудах он поддержал гелиоцентрическую систему мироздания, за что жестоко пострадал от католической инквизиции.

В XVIII и XIX вв. классическая физика вступила в период, когда многие ее положения стали подвергаться серьезному переосмыслению.

Михаил Ломоносов – первый русский профессор химии, автор первого русского курса физической химии.

Самый характер соединения Ломоносов мыслил не как простое сложение составных элементов. Он подчеркивал, что природа новых образований зависит не только от того, какие элементы входят в эти образования (корпускулы), но и от того, каков характер связи между элементами. Ломоносов, приняв гипотезу о вращательном движении молекул-корпускул, вывел ряд следствий:

Частицы-корпускулы имеют шарообразную форму.
При более быстром вращении частиц теплота увеличивается, а при более медленном – уменьшается.
Горячее тело должно охлаждаться при соприкосновении с холодным и, наоборот, холодные тела должны нагреваться вследствие ускорения движения при соприкосновении.

Атомно-молекулярное учение о материи лежало в основе многих физических и химических исследований на всем протяжении истории науки. Со времени Бойля оно стало служить химии и было положено Ломоносовым в основу учения о химических превращениях.

Вместе с Г. Галилеем и С. Стевиным Блез Паскаль считается основоположником классической гидростатики. Он указал на общность основных законов равновесия жидкостей и газов. В 1703 г. немецкий ученый Г. Шталь (1659-1734) сформулировал теорию, точнее, гипотезу о природе горючести в веществах.

Наука о тепле потребовала точных температурных измерений. Появились термометры с постоянными точками отсчета: Фаренгейта, Делиля, Ломоносова, Реомюра, Цельсия.

А. Лавуазье (1743-1794) разработал в 1780 г. кислородную теорию, выявил сложный состав воздуха. Объяснил горение, тем самым доказав несостоятельность теории флогистона, который и М. В. Ломоносов исключал из числа химических элементов.

Работавший в Петербургской академии наук Л. Эйлер (1707-1783) установил закон сохранения момента количества движения, развил волновую теорию света, определил уравнения вращательного движения твердого тела.

Американский ученый Б. Франклин (1706-1790) разработал теорию положительного и отрицательного электричества, доказал электрическую природу молнии.

Английский физик Г. Кавендиш (1731-1810) и независимо от него французский физик Ш. Кулон (1736-1806) открыли закон электрических взаимодействий.

Начало практическим исследованиям электромагнетизма положили работы датчанина X. Эрстеда, француза А. Ампера, русских ученых Д. М. Велланского и Э. Ленца, англичанина М. Фарадея, немецкого физика Г. Ома и др.

Крупнейший немецкий ученый Г. Гельмгольц (1821-1894) распространил закон сохранения энергии с механических и тепловых процессов на явления электрические, магнитные и оптические. Им был установлен ряд законов, касающихся газов, заложены основы кинетической теории газов, термодинамики, открыты инфракрасные и ультрафиолетовые лучи.

М. Фарадей (1791-1867) - английский физик, химик и физико-химик, основоположник учения об электромагнитном поле, электромагнитной индукции – открыл количественные законы электролиза.

В 1803 г. английский физик и химик Дж. Дальтон (1766-1844) опубликовал основополагающие работы по химической атомистике, вывел закон кратных отношений.

Дальтон ввел в науку, в частности в химию, понятие атомного веса (атомной массы), приняв за единицу вес водорода. По Дальтону, атом - мельчайшая частица химического элемента, отличающаяся от атомов других элементов своей массой. Он открыл явление диффузии газов (кстати, явление, которым примерно через сто лет воспользовались для получения высокообогащенного урана при создании ядерных бомб).

В XVII–XIX вв. атомы считались абсолютно неделимыми и неизменными частицами материи. Атомистика в значительной мере носила все еще абстрактный характер. В XIX в. большой вклад в разработку научной базы атомистики внесли такие ученые, как Максвелл, Клаузиус, Больцман, Гиббс и др.

В недрах химической науки родилась гипотеза о строении всех атомов из атомов водорода. Именно химико-физики ближе всех подошли к пониманию физического смысла идей атомистики. Они постепенно приближались к выяснению природы атомизма, а последующие поколения ученых – к пониманию действительного строения атома и его ядра.

Предыстория познания атомного ядра начинается в 1869 г. с гениального открытия Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов.

Д. И. Менделеев (1834-1907) был первым, кто попытался классифицировать все элементы, и именно ему мы обязаны нынешним видом Периодической системы. Периодическая система элементов стала в конце прошлого века памятником упорству, труду и аккуратности в экспериментальной работе.

Менделеев показал, что развитие науки невозможно, если отказаться от признания объективной реальности атомов. Он подчеркивал глубокую внутреннюю связь между атомистическими воззрениями древних (Демокрита) и материалистической философией. Развитие классического учения Демокрита составило, по Менделееву, основу материализма.

Спустя почти 30 лет после появления Периодической системы Менделеева начала свое победное шествие новая наука – ядерная физика.

Атомистика конца XIX – начала XX в.

Немецкий физик В. Рентген (1845-1923) открыл в 1895 г. излучение, названное им Х-лучами (впоследствии они получили название рентгеновских лучей, или рентгеновского излучения). Он создал первые рентгеновские трубки и сделал анализ некоторых свойств открытого им излучения. Это открытие и последующие исследования сыграли важную роль в изучении строения атома, структуры вещества. Рентгеновское излучение нашло широкое применение в медицине, технике, в различных областях науки.

24 февраля 1896 г. французский физик А. Беккерель (1852-1908) на заседании Парижской Академии наук докладывал об открытии радиоактивности. Исследования радиоактивности проводили супруги Кюри. Всем веществам, которые способны излучать лучи Беккереля, Мария Кюри дала общее название – радиоактивные (что означает способные испускать лучи). С открытия А. Беккерелем в 1896 г. явления радиоактивности берет свое начало новый раздел физики – ядерная физика.

Успехи физики XIX в. позволили существенно продвинуться в создании целостной системы, объединяющей механику Ньютона и электродинамику Максвелла и Лоренца. Теория электромагнитного поля, созданная Максвеллом, вошла в историю науки наряду с такими фундаментальными обобщениями, как ньютонова механика, квантовая механика. Процесс коренного преобразования физики подготавливался научными открытиями конца XIX в., сделанными В. Рентгеном (рентгеновские лучи, 1895 г.), А. Беккерелем (естественная радиоактивность урана, 1896 г.), Дж. Томсоном (открытие электрона, 1897 г., первая модель строения атома), М. Склодовской-Кюри (радиоактивные элементы – полоний и радий, 1898 г.), М. Планком (теория квантов, 1900 г.) и др. Выполненные к началу XX в. работы химиков и физиков, теоретиков и экспериментаторов, вплотную приблизили науку об атоме к проблеме высвобождения ядерной энергии атома.

Атомистика первой половины XX в.

Исследования по радиоактивности стали проводиться в России почти сразу после открытия Беккереля. Ученые И. И. Боргман (1900 г.) и А. П. Афанасьев исследовали свойства радиоактивного излучения, в частности лечебные свойства целебных грязей. В. К. Лебединский (1902 г.) и И. А. Леонтьев (1903 г.) изучали влияние радиоактивности на искровые разряды и определили одними из первых природу гамма-лучей. Н. А. Орлов исследовал действие радия на металлы, парафин, легкоплавкие органические вещества. Кроме Петербургского университета такого рода работы велись в Медицинской академии, в университетах Новороссийска, Харькова и других городов. Важные результаты в этой области были получены В. А. Бородовским, Г. Н. Антоновым, Л. С. Коловрат-Червинским.

Атомистическая концепция является наиболее плодотворной и имеет важное значение для понимания природных явлений. Согласно этой концепции, строение материи является прерывистым, дискретным, то есть состоит из мельчайших частиц, называемых атомами.

Атомистическая концепция строения материи была выдвинута еще в эпоху античности Демокритом.

Признание пустоты наряду с атомами позволило Демокриту избежать проблемы выведения из единого многого, к тому же понятие пустоты обусловливало возможность движения атомов, которое является их неотъемлемым свойством. Возникновение веще представители атомистической концепции объясняли соединением атомов, а их уничтожение – разъединением.

Возрождение атомизма. Модели строения атомов

В 18 веке атомистическая концепция была вновь возрождена Дальтоном, который взял атомный вес водорода, равный единице, и сравнил с водородом атомные веса остальных газов.

Во многом благодаря трудам Дальтона стали изучаться физико-химические свойства атомов

В 19 веке Д. И. Менделеевым была построена система химических элементов, которая основывалась на их атомном весе.

В конце 19 века начались физические исследования атома. В этот период А. А. Беккерель открыл явление радиоактивности. Оно состояло в самопроизвольном превращении атомов одних элементов в атомы других. Французские физики Пьер и Мария Кюри продолжили изучение радиоактивности. Ими были открыты новые радиоактивные элементы радий и полоний.

Готовые работы на аналогичную тему

В 1865 году благодаря обнаружению Томсоном электрона началась история изучения строения атома. Электрон – это частица с отрицательным зарядом, которая входит в состав всех атомов.

Ввиду того, что электрон несет отрицательный заряд, а сам атом в целом является электрически нейтральным, было выдвинуто предположение о том, что кроме электрона существует еще и частица с положительным зарядом. Затем, в 1902 году, основываясь на огромной массе положительно заряженной частицы, по сравнению с электроном, Томсон разработал первую модель атома.

Рисунок 1. Модель атома Томсона. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В этой модели положительный заряд распределялся в достаточно обширной области, а электроны вкраплены в него. Такая модель строения атома существовала на протяжении 15 лет. В ходе проведенного опыта данная модель не смогла дать объяснение тому, почему радиоактивные вещества испускают частицы с положительным зарядом.

В 1911 году Резерфордом была предложена новая модель атома. Эта модель была похожа на модель солнечной системы. В центре модели располагалось атомное ядро, вокруг которого по своим орбитам движутся электроны. Ядро несет положительный заряд, заряд электронов – отрицательный. Подобно тому, как в Солнечной системе действуют гравитационные силы, в атоме действуют силы электрические.

Рисунок 2. Модель атома Резерфорда. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Электрический заряд атома, который численно равен порядковому номеру в периодической системе элементов, уравновешивается суммой зарядов электронов. Таким образом, атом является электрически нейтральным. Однако противоречие этой модели, которое не удавалось преодолеть, заключалось в том, что электроны для удержания устойчивости, должны осуществлять движение вокруг ядра. И одновременно, по законам электродинамики, они должны излучать электромагнитную энергию. Но тогда электроны потеряли бы энергию и упали на ядро.

Еще одно противоречие модели атома Резерфорда состояло в том, что спектр излучения электроны должен быть непрерывным ввиду того, что электрон, приближаясь к ядру, изменял бы свою частоту. Исследования же показали, что атомы излучают энергию только определенных частот, поэтому атомные спектры получили название линейчатых. То есть, планетарная модель, предложенная Резерфордом, является несовместимой с электродинамикой.

Постулаты Бора. Становление квантовой механики

В 1913 году Бор при решении проблемы строения атома и изучении характеристики атомных спектров использовал принцип квантования. Новая модель атома, предложенная Бором, основывалась на модели Резерфорда и на разработанной им самим квантовой теории строения атома.

Бором была выдвинута гипотеза, основанная на двух несовместимых с классической физикой постулатах:

в каждом атоме есть несколько стационарных состояний (орбит), в которых электрон может существовать не излучая
в процессе перехода электрона из одного стационарного состояния в другое, атом либо излучает, либо поглощает порцию энергии.

Эти два постулата, сформулированных Бором, дают объяснение устойчивости атомов. Теория Бора позволила точно описать атом водорода, который состоит из одного электрона и одного протона.

Теория, предложенная Бором, представляет собой некую пограничную полосу первого этапа развития современной физической науки. Это была последняя попытка описать строение атома с точки зрения классической физики. Постулаты Бора показали, что классическая физика не может дать объяснения даже простейших опытов, связанных со строением атома.

Развитие квантовой механики позволило получить ответы на те вопросы, которые не могла объяснить классическая физика.

Развитие атомистической концепции в дальнейшем было связано с изучением элементарных частиц. Проблема строения атомов была решена благодаря разработке кварковой модели. Каждый атом состоит из ядра и электронной оболочки. Число протонов в ядре соответствует порядковому номеру элемента в периодической системе Менделеева.

Атомизм в философии — это доктрина, которая объясняет сложные явления в совокупностях неподвижных частиц или единиц. Философия нашла успешное применение в естествознании: согласно атомистическому взгляду материальная вселенная состоит из мельчайших частиц, которые считаются простыми и слишком маленькими, чтобы быть видимыми, а разнообразие видимых форм в природе объясняется различиями в этих частицах и их конфигурациях.

Основная природа

Особенность атомизма в том, что наблюдаемые формы тут рассматриваются не как внутренние целые, а только в совокупности. В отличие от целостной теории, которая объясняет части на основе качеств, демонстрируемых целым, атомизм раскрывает наблюдаемые свойства целого характеристиками его компонентов и их конфигураций.

Для того чтобы понять историческое развитие этого направления в философии и его связь с современной теорией атома, необходимо увидеть различие между атомизмом первоначальным и другими его формами. Стандартная версия теории характеризуется тремя моментами:

Атомы абсолютно неделимы;
Наблюдается качественная идентичность;
Они могут комбинироваться друг с другом только путем сопоставления.

Атомизм обычно ассоциируется с реалистичным и механистичным взглядом на мир. Реален тот факт, что атомы не рассматриваются как субъективные конструкции, которые используются для лучшего понимания явлений. Вместо этого они находятся в реальности, где главное значение имеет сам факт существования.

Что касается механистического взгляда на вещи, то он гласит, что все наблюдаемые изменения могут сводиться к изменениям конфигурации. Это не просто вопрос использования полезной объяснительной модели.

Согласно теории все наблюдаемые изменения вызваны движениями атомов. В качестве аналитической доктрины атомизм противостоит доктринам организменным. Они учат, что природа целого не может быть обнаружена путем разделения его на составные части и изучения каждого элемента отдельно.

Типы теории

Историю доктрины можно поделить на два отчетливых периода: философский и научный с переходными периодами с 17 по XIX век. Именно этот исторический факт оправдывает различие между философским и научным атомизмом.

Философский аспект

История этого направления началась еще во время Античной Греции. Внимание ученых было сосредоточено не на подробном объяснении всех видов конкретных явлений, а на некоторых общих аспектах и чертах. Речь шла о попытках понять существование в природе множества различных форм и непрерывных изменений. Философский атомизм стал первой доктриной, способной ответить на такие вопросы. Он не ограничивался единственной проблемой объяснения возможности изменений в природе и множественности.

Дело в том, что в греческой мысли философия и наука все еще были едины, поэтому атомщики пытались дать подробное объяснение конкретных явлений, среди которых — испарение. Такие разъяснения предназначались, скорее всего, для поддержки общей доктрины атомизма, а не для создания физической теории в современном смысле этого слова. Иная теория не была возможна, так как она должна основываться на прямой или косвенной информации о конкретных свойствах вовлеченных атомов, а таких данных тогда еще не было.

Современное направление

С развитием научной доктрины атома общие философские проблемы начали отходить на второй план. Все внимание сосредотачивалось на объяснении конкретных явлений. Именно по этой причине химическая атомная теория, выдвинутая в XIX веке, предполагала, что каждый идентифицированный элемент обладает своими специфическими атомами, а все соединения имеют собственные молекулы. А то, что частицы действуют как неизменные и неразделенные единицы, зависит от того, какой процесс является основным.

Некоторые явления, согласно модернистским теориям, объясняются неизменностью молекул и их идентичностью, которая исчезает в результате химических реакций. После того как их структуры разрушаются, атомы перестраиваются в новые молекулы. С ядерными реакциями достигается новый уровень, на котором атомы больше не рассматриваются в качестве неделимых. Здесь на первый план выходят уже элементарные частицы.

История атомизма

Со времен античности и почти до XVI века доктрина оставалась полностью философской. Только после эпохи Просвещения начались попытки связать ее с другими науками и попытаться при помощи основных положений объяснить физические или химические процессы.

Древнегреческий период

В Древней Греции возникла не только общая идея атомизма, но и весь спектр его различных форм. Основные черты теории можно увидеть уже в V веке до нашей эры в учениях Эмпедокла о четырех стихиях. Несмотря на свое успешное начало, атомизм не смог получить первенство в греческой мысли. Это происходит потому, что Платон и Аристотель не были удовлетворены атомистическим решением проблем вселенной. Даже в отношении материального мира доктрина, казалось, не давала достаточного объяснения.

Основатель теории — Левкипп — атомист, который пытался разработать теорию материализма. Именно его школу прошел Демокрит — создатель атомистического мироучения. Вместе со своим учителем, основоположником теории, он пытался кратко объяснить строение мира, а не развивать представление о мельчайших частицах. Появление же своей особой точки зрения он считал случайностью.

Платона больше интересовали принципы порядка, чем материальных элементов. Что касается Аристотеля, то он сразу же отверг идею Демокрита о том, что в химической реакции составные части не лишаются своей идентичности. Он считал, что элементы, которые входят в состав друг друга, не остаются тем, чем были по отдельности. Разумеется, есть некоторые признаки того, что в химической теории Аристотеля мельчайшие частицы играли роль, но она, безусловно, не была очень важной.

Продолжением идеи позже занялся Эмпедокл. Он предложил теорию, которая предполагала наличие нескольких различных атомов. Доктрина основывалась на учении о четырех элементах. Аристотель принял последнюю доктрину, но отверг ее атомистические принципы. Некоторые его последователи (Александр Афродисий, Фемистий и Филопон) в будущем объединили аристотелевскую теорию химических реакций с атомистическими концепциями.

Модернистские учения

В современном понимании доктрина появилась с расцветом науки. В истории XVII века теория занимает важное место по двум причинам: началось возрождение демократического учения, а также развитие научной теории атома.

Воскрешением доктрин Демокрита занимался неоднозначный эпикурейско-христианский мыслитель Пьер Гассенди, который не только познакомил своих современников с атомизмом, но и сумел избавить его от материалистической интерпретации. Это стало достаточно актуальным для математики и механики, которые были в XVII веке хорошо развиты.

Стоит отметить, что в это время ученых больше интересовали возможности, которые атомизм предлагал для развития физической теории, а не философские различия между системами. Среди других атомистов в философии, которые уделяли пристальное внимание доктрине, можно выделить следующих:

Даниэль Сеннерт — яркий представитель продемокритской школы, считавший, что теория Демокрита и идея о минимумах должны быть равносильны. С философской точки зрения, Сеннерт больше интересовался общей идеей атомизма.
Роберт Бойль. Осознавал несоответствие первоначального атомизма и атомной теории, которую можно было бы использовать для химических целей. Он считал, что атомы Демокрита были связаны с первичными конкрециями, которые сложно диссонируют и действуют как элементарные частицы в химическом смысле.
Джо Далтон — автор множества трактатов, считается отцом современной теории атома. Ему удалось применить результаты химической работы Лавуазье к атомистическим концепциям. Когда он говорил об элементарных атомах, он имел ввиду не просто теоретическую идею, а химические элементы, определенные Лавуазье. Далтон был склонен считать, что все частицы сохраняют свою идентичность даже при химической реакции.

Индийская версия доктрины

Следует отметить, что атомистика не ограничивается западной философией и наукой. Примеры качественного атомизма, основанного на учении о четырех элементах, также встречаются в индийской философии, где считалось, что атомы не являются абсолютно неделимыми, но только относительно. Следовательно, в определенных аспектах индийский атомизм больше связан с доктриной минимума, чем с доктриной Демокрита, но такое понимание атома и картины мира не превратилось в научную теорию, поэтому назвать ее полноценной нельзя.

Таким образом, атомизм в философии — это теория, которая предполагает, что все в мире состоит из элементарных неделимых частиц со своей идентичностью и свойствами. Учение появилось еще в античные времена и получило продолжение в XVII веке. Представители атомизма считают, что каждому объекту присущи свойства, полученные в результаты слияния его компонентов.

Читайте также: