Atominis modelis yra būdas reprezentuoja atomų struktūrąkuris savo ruožtu bando paaiškinti, kaip šie dalykai elgiasi ir kokios jų savybės. Per visą žmonijos istoriją egzistavo keli tokie modeliai, tačiau pirmasis filosofas, pasiūlęs vieną, buvo Abderos demokratas, kuris atomą laikė mažiausia materijos dalele, nedalomas ir nesunaikinamasŠi idėja, pagrįsta loginiu samprotavimu, o ne eksperimentais, padėjo pamatus tam, kas vėliau bus žinoma kaip atominė teorija.
Žinomas kaip besijuokiantis filosofasKadangi portretuose jis dažnai vaizduojamas su plačia šypsena, jis buvo ikisokratiškas graikų matematikas ir filosofas, gyvenęs klasikinėje senovėje, V ir IV amžiuje prieš Kristų, laikotarpiu iki šiuolaikinio mokslo išsivystymo.
Kas yra Demokritas?
Savo laiku jis buvo žinomas tokiomis pravardėmis kaip Miletos y AbderitasJis gimė mieste Abdera (Trakija)Graikijos poliso miestas, esantis į šiaurę nuo Nesto upės žiočių, netoli Taso salos. Pavadinimas Demokritas į anglų kalbą verčiamas kaip „Žmonių išrinktasis“Jo gimimas tradiciškai siejamas su metais 460 m. Pr. Kr C. ir mirtis aplinkui 370 m. Pr. Kr C.kuris jį apgyvendintų devyniasdešimt metų.
Jis pradėjo studijas graikų pasaulio politinių ir karinių neramumų metu, kur dar labai jaunas susipažino su teologija ir astrologija. Nors jis buvo amžininkas SocratesJis dažnai laikomas ikisokratišku filosofu, o tai yra šiek tiek klaidinga istorinė klasifikacija: Demokritas daugiausia dėmesio skyrė klausimams apie fizė (gamta)o Sokratas daugiausia dėmesio skyrė etiniams ir politiniams klausimams.
Demokritas buvo pagrindinis mokinys Leucippus iš Mileto, kuris dažnai laikomas tikruoju atomizmo pradininku. Vėliau Demokritas tapo jo įpėdiniu ir pagrindiniu tęsėju. Abu priklausydami tai pačiai intelektualinei tradicijai ir dalydamiesi daugeliu mokymų, jie sugebėjo sukonstruoti pirmasis atominis modelis kuris iki šiol yra labai naudingas kaip istorinė nuoroda, nepaisant to, kad jam daugiau nei du tūkstantmečiai metų.
Jis buvo įgimtas keliautojas ir leidosi į kelionę po daugybę skirtingų miestų ir kultūrų. Sakoma, kad jis aplankė Egiptas, Persija, Babilonas ir net IndijaJis mokėsi iš persų magų ir Egipto išminčių. Šių kelionių metu jis įgijo matematikos, astronomijos, teologijos ir visų tų bendruomenių papročių žinių. Apie jį atsirado daugybė legendų, pavyzdžiui, ta, kurioje sakoma, kad jis Jis išplėšė akis kad regėjimas netrukdytų jo meditacijai – istoriją, kurią dauguma mokslininkų laiko simboline, o ne tiesiogine prasme.
Pagal to meto standartus jis gyveno labai ilgai; be tradicinės mirties datos apie 370 m. pr. Kr., kai kurie senovės autoriai teigia, kad jis sulaukė net daugiau nei šimto metų, o tai sustiprina jo, kaip filosofo, visiškai atsidavusio žinioms ir apmąstymams, įvaizdį.
Visą gyvenimą Atėnų, miesto, turinčio didžiausią intelektualinį prestižą graikų pasaulyje, gyventojai jį praktiškai ignoravo. Tačiau jis sulaukė pripažinimo iš vėlesnių mąstytojų, tokių kaip Aristoteliskuris teigė, kad Demokritas negavo pelnytos šlovės, nes Jam nebuvo įdomu jos ieškotiSokratas jo asmeniškai nepažinojo, nors Demokritas buvo susipažinęs su savo laikmečio filosofinėmis srovėmis.
Dėl jo nuolatinis juokas, kurį, jo paties teigimu, jis taikė ironiškai, reaguodamas į pasaulio pasirinktą kryptį, buvo žinomas kaip „Bejuokiantis filosofas“ o „Šypsantis Abderitas“Šį vaizdą galima pamatyti įvairiuose jo portretuose ir vėlesniuose raštuose, ir tai pavertė jį simboline priešingybe Efezo HerakleitasŽinomas kaip „Verkiantis filosofas“atspindintis radikaliai kitokį požiūrį į realybę.
Filosofinis kontekstas ir atomizmo gimimas
Norint suprasti Demokrito atominį modelį, svarbu jį pastatyti į Filosofinės diskusijos apie senovės GraikijąTuo metu konkuravo du pagrindiniai materijos aiškinimo būdai: keturi elementai (vėliau siejamas su Aristoteliu ir Empedokliu) ir atomizmas Leukipo ir Demokrito.
Pagal Empedoklio teoriją, visa materija sudaryta iš keturių pagrindinių elementų: ugnis, oras, vanduo ir žemėSkirtingos medžiagos buvo aiškinamos kaip šių keturių elementų deriniai skirtingomis proporcijomis. Aristotelis paėmė šią teoriją ir pridėjo idėją, kad šie elementai gali transformuotis vienas į kitąsiūlydamas tęstinį pasaulį be tuštumos.
Priešingai šiam požiūriui, atomizmas teigė, kad materija nėra sudaryta iš ištisinių elementų, o iš mažytės, nedalomos dalelėsAtomistams realybė nebuvo vienodas blokas, o minimalių vienetų suma, atomai, kuris juda tuščiasŠi opozicija tarp visatos nuolatinis ir pilnas (be tuštumos) ir visata diskretiškas ir tuščias (su atomais ir erdve tarp jų) šimtmečius formavo didelę dalį fizikos minties.
Dėl didžiulės Aristotelio įtakos keturių elementų teorija ilgą laiką buvo plačiausiai priimta, o atomizmas liko antraeilis. Tačiau kai kurie mąstytojai, pavyzdžiui, Epikuras o vėliau romėnų poetas Lucretius Jie išlaikė atomizmo tradiciją gyvą, praturtindami idėją, kad atomai juda trajektorijomis, kurios iš dalies yra atsitiktiniskuri leido paaiškinti pokyčius, laisvę ir reiškinių įvairovę visatoje.
Koks yra Demokrito atominis modelis?
Būdamas pirmasis atominis modelis Sistemingai postuluodamas graikų sferoje, Demokritas kartu su savo mokytoju Leukipu sugebėjo sukurti tokį „Visatos atominė teorija“Jis nebuvo sukurtas kaip dabartiniai modeliai kontroliuojami eksperimentaibet iš loginis samprotavimas ir kokybinius pastebėjimus. Nors tradiciškai pradinė formuluotė priskiriama Leukipui, labai sunku atskirti jo indėlį nuo Demokrito indėlio, nes abu dalinosi labai panašiomis idėjomis, o jų tekstai išlikę tik fragmentiškai.
Demokritas pradėjo nuo paprastų pavyzdžių. Pavyzdžiui, jis samprotavo, kad jei nupjausite akmuo Dviejose pusėse kiekviena išlaiko tas pačias savybes kaip ir originalus akmuo. Jei ir toliau pjaustysite tą akmenį į vis mažesnius fragmentus, pasieksite hipotetinį tašką, kai gabalėlis bus toks mažas, kad Jo nebegalima dalinti nesunaikindamas jo. Jis pavadino tą galutinį ir nedalomą materijos vienetą atomasKad prieitų prie šios išvados, jis neturėjo jokių laboratorinių prietaisų, tik logika ir konceptuali analizė.
Savo modelyje Demokritas išdėstė, kad atomai yra vienalytis, amžinas, nedalomas, nesunaikinamas ir nematomasJie skiriasi ne savo vidinėmis savybėmis (nes neturi dalių), o savo... formos, dydžiai ir išdėstymasViskas, kas apima materijos formą, priklauso nuo kaip šie atomai yra sugrupuoti ir organizuotiTaigi, skirtingi atomų deriniai sukuria skirtingas medžiagas.
vardas „atomai“ Ją suteikė pats Demokritas (grįžtant prie graikiškos šaknies), kuri pažodžiui reiškia „nedalomas“Jam atomai buvo pirmapradžiai elementai, turintys savybių nekintamumas ir amžinybėIr dėl savo mažo dydžio jų negalėjo suvokti žmogaus pojūčiai. Juos buvo galima pažinti tik stebint. netiesiogiai, per protą ir jų sukeltus padarinius jutiminiame pasaulyje.
Demokritas, bendradarbiaudamas su savo mentoriumi Leukipu, nusprendė, kad judėti Tai realus ir būtinas faktas. Kitaip nei kiti filosofai, jis teigė, kad atomai juda laisvai tuštumoje.Ši koncepcija paskatino pirmtakines idėjas apie jėga ir inercijaŠios sąvokos po kelių šimtmečių tapo pamatinėmis fizikoje. Tuo tarpu Eleatų mokyklos filosofai (pvz., Parmenidas) atmetė vakuumo ir realaus judėjimo galimybę, teigdami, kad pokyčiai yra iliuzija.
Pasak Demokrito, atomai susijungia dėl savo skirtingais būdaisKai kurie dera tarpusavyje, susipina arba susipina. Tarp jų visada yra ryšys. nedidelis kiekis tuščios vietos...kuri leidžia mums juos atskirti ir įgalina jų įvairovę bei judėjimą. Iš atomų sudaryti kūnai per tam tikrą laiką gali suskaidyti dėl tų atomų susidūrimo ir išsisklaidymo, tačiau atskiri atomai niekada nesuyra, tik keisti derinį.
El atominis judėjimas Demokritui tai natūralus ir nenutrūkstamas procesas. Atomai nuolat juda erdvėje, galbūt keisdami savo padėtį ar kūnų, kuriuos jie sudaro, struktūrą, bet patys išlieka pastovūs. nepatikimiJie juda siekdami tapti daugiau ar mažiau stabilių grupių dalimi, jei tik leidžia sąlygos.
Todėl visos egzistuojančios būtybės ir objektai visatoje yra sudaryti iš atomų rinkinių, kurie susidurti ir sulipti kartu suformuoti jų kūnus ir formas. Nors daugelis vėlesnių mąstytojų šį procesą interpretavo kaip atsitiktinumą, Demokrito atominiame modelyje derinys kyla iš a įgimtas poreikis pačios atomų prigimties ir juos supančios tuštumos. Tai mintis materialistinisViskas, kas egzistuoja, įskaitant psichinius ir dvasinius reiškinius, yra paaiškinama remiantis grandininės reakcijos iš tų mažyčių dalelių.
Demokritas paaiškino, kad atomams trūksta jutimo savybės Jų pačių savybės: jie neturi spalvos, kvapo, skonio, temperatūros ar garso. Šios savybės yra... sąveika tarp atomų ir mūsų pojūčių. Iš čia kilo jo garsioji idėja, kad šiluma, šaltis ir spalva didele dalimi yra „nuomonės“ arba regimybės, o iš tikrųjų egzistuoja tik atomai ir tuštuma.
Pagrindinės Demokrito atominio modelio charakteristikos
Remiantis Demokrito mintimis, galima išskirti keletą esminių postulatų, kurie apibendrina esmines savybes jo atominio modelio:
- Visata sudaryta vien tik iš atomai ir tuštiKitų „bazinės medžiagos“ rūšių nėra.
- Atomai yra amžinas, nedalomas, homogeniškas, nesuspaudžiamas ir nesunaikinamas.
- Atomai skiriasi vienas nuo kito savo forma, dydis, tvarka ir padėtisbet ne dėl savo vidinės sudėties.
- Visa materija sudaryta iš atomų grupavimasKūno keitimas reiškia jo atomų pertvarkymą.
- Atomai jie juda nuolat tuštumoje, susiduria vienas su kitu ir sudaro sudėtingesnius kūnus.
- Atomai neturi. jutimo savybėsJie atsiranda, kai atomai sąveikauja su mūsų pojūčiais.
Šie principai pavertė Demokrito modelį itin tiksliu paaiškinimu paprastas ir galingas Savo laiku: remdamasis keliomis pagrindinėmis idėjomis, jis sugebėjo paaiškinti medžiagų įvairovę, fizinius pokyčius ir kažko stabilaus, slypinčio už jų, pastovumą.
Demokrito atominė teorija: atomai, tuštuma ir suvokimas
La Demokrito atominė teorija Jame teigiama, kad pasaulis sudarytas iš dalelių, vadinamų atomais, kurių pavadinimas, kaip jau minėta, kilęs iš graikų kalbos ir reiškia „nedalomas“Šios dalelės yra itin mažos, homogeniškos, nesuspaudžiamos, nedalomos ir egzistuoja amžinai. Skirtingi atomų tipai, su skirtingų formų ir dydžių, sukelia įvairių rūšių materiją.
Kita vertus, Demokritas manė, kad tuščias kaip absoliutus materijos nebuvimas konkrečioje erdvėje. Jam realybė susideda iš „kas tai yra“ (atomai) ir „Kas tai nėra“ (tuštuma). Demokritui tuštuma nebuvo kažkas neigiamo, o būtina sąlyga, kad atomai galėtų perkelti ir pertvarkyti.
Jų nuomone, materijos savybės Jie priklauso nuo to, kaip atomai yra sugrupuoti ir išdėstyti. Pavyzdžiui, kieta medžiaga gali būti sudaryta iš atomų tvirta ir labai kompaktiška forma, o skystą medžiagą būtų galima paaiškinti atomais apvalesnis ir slidesnisTaigi, dar nežinodamas šiuolaikinės cheminių jungčių sampratos, Demokritas iškėlė idėją, kad mikroskopinė struktūra lemia makroskopinės savybės.
Šie atomai taip pat perduoda išvaizda kad galime stebėti ir netgi suteikti galimybę suvokti ir jaustiDemokritas teigė, kad žmogaus protas Jį sudarė atomai ypač lengvas ir sferinisgebantis greitai judėti, tuo tarpu kūnas Jį sudarė daugiau atomų sunkus ir tvirtasTaigi, psichinis ir fizinis buvo suprantami kaip skirtingi dalykai. atominės konfigūracijosnesiremiant nematerialiomis medžiagomis.
Atomizmo filosofai savo modelius grindė tuo, kad loginis samprotavimas ir konceptualią analizę. Jie nedirbo su sistemingais eksperimentais ar matavimo prietaisais, o su filosofiniu stebėjimu ir diskusijomis. Demokritas savo modelyje teigė, kad kūnai sudaryti vien iš du pagrindiniai elementaiatomai, kurie suteikia kūnams formą, ir tarp jų esanti tuštuma. Visa kita būtų to rezultatas konfigūracija, judėjimas ir derinys tų atomų tuščioje erdvėje.
Demokrito atominio modelio klaidos ir apribojimai
Demokrito atominis modelis buvo nepaprastai naujoviška savo laiku, tačiau iš perspektyvos jis turi akivaizdžių klaidų ir apribojimų šiuolaikinis mokslasŠie aspektai buvo ištaisyti ir išplėsti atsižvelgiant į naujus tyrimus ir technologinę pažangą.
- Tai nepaaiškina atomo vidinės struktūros.Demokritas nesvarstė egzistavimo subatominės dalelės pavyzdžiui, protonai, neutronai ir elektronai. Jam atomas buvo absoliučiai nedalomas ir neturėjo vidinių dalių, o šiandien žinome, kad atomas turi sudėtingą vidinę struktūrą.
- Tai nėra pagrįsta kiekybiniais eksperimentaisJo modelis buvo sukurtas remiantis bendru stebėjimu ir loginiu samprotavimu, tačiau be eksperimentinis metodas nei matavimų. Todėl jis negali būti laikomas moksliniu modeliu šiuolaikine prasme, bet puikiu filosofinė hipotezė.
- Neatsižvelgiama į bangų elgseną dalelių. Demokritas negalėjo žinoti, kad labai mažais masteliais dalelės taip pat pasižymi bangų elgesysŠtai kodėl jis negalėjo paaiškinti tokių reiškinių kaip... difrakcija ir trukdžiaikurie buvo suprasti daug vėliau, išsivysčius kvantinei mechanikai.
- Tai nepaaiškina sąveikos jėgų tarp atomų. Modelis tik postuluoja, kad atomai susikabina arba dera tarpusavyje, bet neapibūdina tokių jėgų kaip elektrostatika arba branduolinė jėga kurie tiksliai paaiškina, kaip atomai ir subatominės dalelės yra laikomos kartu.
Nepaisant šių apribojimų, jų modelis išlieka svarbus, nes pirmas racionalus bandymas vieningai ir materialistiškai paaiškinti temą.
Demokrito atominio modelio indėlis ir įtaka
Nors daugelis to meto filosofų atmetė Demokrito atominį modelį, jo idėjos paliko gilų pėdsaką vėlesnėje fizikos raidoje. mokslas ir filosofijaTarp žymiausių jo indėlių yra:
- Atomų universalumasJis manė, kad visa materija be išimties sudaryta iš atomų ir tuštumos. Jis nedarė skirtumo tarp „dangiškosios“ ir „žemiškosios“ materijos, numatydamas šiuolaikinę idėją, kad tie patys fizikos dėsniai Jie valdo visą visatą.
- Junginių susidarymasJis nustatė, kad kai atomai susidurti ir susivienyti Jie jungiasi tarpusavyje ir sudaro junginius, kurie sukuria sudėtingesnes medžiagas. Ši idėja yra šiuolaikinės medžiagos sampratos pagrindas. molekulės ir cheminiai junginiai.
- Materialistinis požiūris į protąTeigdamas, kad siela ir mintis sudarytos iš ypač subtilių atomų, jis atvėrė duris paaiškinimams gamtininkai psichinių reiškinių, nebūtinai pasitelkiant antgamtines esybes.
- Įtaka vėlesnėms atominėms teorijomsJo modelis, nepaisant to, kad nebuvo griežtai mokslinis ir turėjo reikšmingų klaidų, turėjo įtakos vystymuisi šiuolaikinės atominės teorijosTokie filosofai kaip Epikūras ir Lukrecijus skleidė ir išplėtojo atomizmą, o po šimtmečių tokie mokslininkai kaip Jonas Daltonas Jie atgaivino idėją, kad materija sudaryta iš atomų, kad sukurtų visiškai mokslines teorijas.
Dėl didžiulės Aristotelio ir Platono įtakos Demokrito teorija tik po daugelio amžių buvo pripažinta esminiu šiuolaikinio mokslo pirmtaku. Tačiau, kai chemija ir fizika pradėjo vystytis eksperimentiškai, Demokrito atominė intuicija buvo patvirtinta kaip viena svarbiausių. vizionieriai minties istorijos.
Demokrito figūra ir jo atominis modelis rodo, kaip, pradedant nuo paprastų filosofinių klausimų Kalbant apie materijos dalomumą ir kaitos pobūdį, buvo galima numatyti pagrindinius to meto mokslinio požiūrio elementus. Jo tvirtinimas, kad egzistuoja tik tam tikri dalykai atomai ir tuštiIdėja, kad visa kita tėra deriniai ir regimybės, išlieka viena įtakingiausių formuluočių, padedančių suprasti fizinę realybę racionaliu ir unitariniu požiūriu.