este la fel de ușor să numeri atomii ca să rezolvi propozițiile unui iubit.
ideea că materia constă din atomi este omniprezentă în cultura modernă, chiar dacă nimeni nu i-a văzut vreodată direct. Una dintre cele mai bune și mai interesante imagini pe care le avem a fost produsă în 1989. A fost obținut printr-un microscop de tunel de scanare la Centrul de cercetare IBM Almaden din San Jose, California. Un fascicul de atomi de xenon a fost împușcat într-un cristal de nichel răcit, iar atomii care s-au lipit de cristal au fost manipulați de sonda microscopului în modelul prezentat mai jos:
„IBM” scris în 35 de atomi. Prin amabilitatea IBM.
felierea și tăierea materiei
realitatea atomilor răspunde la o întrebare fundamentală care este suficient de simplă pentru a încadra: Dacă vreun obiect material este tăiat în bucăți din ce în ce mai mici, ar exista o anumită limită, după care nu s-ar mai putea face alte tăieturi sau materialul ar putea fi tăiat infinit?
Grecii Antici. Folosit cu permisiunea lui Sidney Harris.
pentru a ajunge la inima acestei întrebări, trebuie să ne întoarcem, înapoi, înapoi. Cât de departe? Așa cum au sugerat mulți wags, „grecii antici s-au gândit mai întâi la toate.”Atomii sunt un exemplu în acest sens.
Leucippus (secolul al V-lea î.HR.). De la Wikimedia Commons, utilizatorul Jean-Jacques MILAN.
Democrit (460 î.HR.–370 î. HR.). De Antoine Coypel (1661-1722). Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Wikimedia Commons.
Democrit: materia este discontinuă
Democrit (460 î.HR.—370 î. HR.) s-a născut în nordul îndepărtat al Greciei, în Abdera. El a fost învățat de Leucippus și multe dintre ideile lui și ale lui Leucippus sunt atât de împletite încât sunt greu de separat. În tinerețe, Democrit a călătorit mult, cheltuind o mare parte din moștenirea sa de la un tată bogat. A vizitat Asia, Etiopia, India și a petrecut mult timp în Egipt. Scrierile lui Democritus nu au supraviețuit intacte, deci există doar surse secundare care să-i ajute să-și transmită ideile.
sunt cel mai călătorit dintre toți contemporanii mei; mi-am extins domeniul de cercetare mai larg decât oricine altcineva; am văzut mai multe țări și climate și am auzit mai multe discursuri ale oamenilor învățați.1
deși era practic necunoscut în Atena (s-a dus acolo o dată să viziteze Anaxagoras și a fost ignorat), studenții și vecinii săi din Abdera l-au apreciat foarte mult pentru că era invariabil vesel și gata să vadă partea plină de umor a vieții. El a fost denumit ” filosoful râs.”El și Leucippus erau materialiști prin faptul că căutau explicații mecaniciste ale fenomenelor, mai degrabă decât cauze mai profunde. Ei au crezut că percepția prin simțuri era atât de subiectivă încât nu era fiabilă, așa că au ignorat observațiile ca dovezi relevante.
Democrit (și, prin extensie, Leucippus) a răspuns la întrebarea fundamentală despre divizibilitatea materiei postulând existența unei unități netăiate numită atom (greacă a = „nu”, tomos = „a tăia”) ca unitate fundamentală a materiei.
primele principii ale universului sunt atomii și spațiul gol; orice altceva se crede doar că există.2
Aristotel (384 î. HR.–322 î.HR.). De Rafael (1483-1520). De la Wikimedia Commons, utilizatorul Dencey ~ commonswiki.
Aristotel: materia este continuă
Aristotel (384-322 Î.HR.) s-a născut în micul oraș Stagira din nord-estul Greciei și a studiat la Academia lui Platon din Atena, unde a început la vârsta de șaptesprezece ani. Platon (427-347 Î.hr.), la rândul său, a fost student al lui Socrate (469-399 Î. HR.). După moartea lui Platon, Aristotel a părăsit Atena timp de aproximativ doisprezece ani. În acea perioadă, el a îndrumat tinerii care au devenit regi, inclusiv Alexandru (cel Mare). La întoarcerea sa la Atena în jurul anului 335 î.hr., Aristotel a înființat o școală numită liceu.
Atena a fost centrul cultural al Greciei și a prezentat o tradiție de discuție a tuturor problemelor mari și mici. Aristotel și studenții săi au mers în timp ce vorbeau, câștigându-le titlul de „filozofi peripatetici.”Deși Aristotel a fost de acord cu Platon despre multe lucruri, el și Platon au avut, de asemenea, diferențe semnificative de opinie. De exemplu, raționamentul lui Platon a fost deductiv prin faptul că a pornit de la principii generale la instanțe specifice. De exemplu, toate scaunele au patru picioare, prin urmare acest scaun are patru picioare. Pe de altă parte, raționamentul lui Aristotel a fost inductiv prin faptul că s-a extins de la specific la general. De exemplu, am văzut cinci mese, toate având patru picioare. Prin urmare, toate mesele au patru picioare. Accentul lui Aristotel asupra specificului l-a determinat să facă observații sistematice despre lucrurile vii, în special viața marină, care au pus biologia pe o bază solidă care a durat secole.
Aristotel a inventat și sistematizat logica ca instrument de cercetare științifică. Procesul științific general folosit de Aristotel a fost unul de observație atentă, urmat de raționament logic despre cauze. În ciuda erudiției sale extraordinar de largi, care a pus bazele multor preocupări intelectuale în timpul său și mult timp după aceea, chiar și un om la fel de perceptiv ca Aristotel a făcut în mod surprinzător câteva erori. Analizele sale despre mișcare în general și despre mișcarea planetară în special au fost ambele eronate, ducând la dificultăți ulterioare, așa cum vom vedea în capitolele următoare. O eroare particulară pare destul de flagrantă, și anume:
masculii au mai mulți dinți decât femelele în cazul bărbaților, oilor, caprelor și porcinelor.3
cu accentul pus pe observarea atentă, mulți s-au întrebat de ce Aristotel nu a numărat pur și simplu dinții ambelor sexe și nu a făcut o comparație adecvată.
mai mult de două sute de tratate sunt creditate lui Aristotel. Cele treizeci și una de lucrări supraviețuitoare sunt suspectate a fi note brute de curs, poate chiar luate de studenți și care nu sunt destinate publicării. Cele mai multe dintre acestea s-au pierdut pentru o vreme, dar mai târziu au fost traduse în arabă și analizate pe larg de către savanții musulmani. Unii cred că Aristotel a fost ultima persoană care știa tot ce putea fi cunoscut în momentul în care a trăit.
creierul lui Aristotel. Folosit cu permisiunea lui Sidney Harris.
când analizează întrebarea despre constituenții fundamentali ai materiei, Aristotel se opune în mod direct existenței oricărei unități mai mici:
nici nu există o parte mai mică din ceea ce este mic, dar există întotdeauna o parte mai mică (pentru că este imposibil ca ceea ce este să înceteze să mai fie). De asemenea, există întotdeauna ceva mai mare decât ceea ce este mare.4
Aristotel a crezut că materia a fost făcută din cele patru elemente sugerate de unul dintre predecesorii săi, numit Empedocles, care le-a identificat ca foc, aer, pământ și apă. Aristotel a adăugat încă un element, al optulea, Materialul corpurilor cerești.
Elementele lui Aristotel. Acest fișier provine de la Wellcome Images, un site web operat de Wellcome Trust, o fundație caritabilă globală cu sediul în Regatul Unit. Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Wikimedia Commons.
Democrit VERSUS Aristotel
nu există nicio înregistrare că Democrit și Aristotel s-ar fi întâlnit vreodată, cu toate acestea, Aristotel știa despre Democrit și ideile sale și a argumentat cu forță împotriva lor. Unul dintre tratatele sale a fost intitulat „Despre Democrit”, dar, din păcate, doar comentariile supraviețuiesc.
Iată un exemplu al argumentului lui Aristotel împotriva teoriei atomice a lui Democrit:
El (Democrit) atribuie geneza și separarea opusă acesteia nu numai animalelor, ci și plantelor și lumilor și în mod cuprinzător tuturor corpurilor sensibile. Dacă, atunci, Geneza este o combinație de atomi, și distrugerea separarea lor, atunci chiar și în conformitate cu Democrit „Geneza” trebuie să fie schimbarea calității. Într-adevăr, Empedocle, de asemenea, spune că ceea ce vine în ființă nu este același, cu excepția în natură, cu ceea ce a pierit, și totuși Alexandru spune că Empedocle presupune existența schimbării calității, nu a venirii în ființă. Trebuie să spunem atunci că totul este compus din substanțe indivizibile? Unii gânditori au dat, de fapt, loc ambelor argumente. La argumentul că toate lucrurile sunt una dacă ființa înseamnă un lucru, ei au recunoscut că nu este ființa; la asta din bisecție, au cedat prin poziționarea magnitudinilor atomice. Dar, evident, nu este adevărat că, dacă ființa înseamnă un lucru și nu poate în același timp să însemne contradictorialitatea acestui lucru, nu va exista nimic care nu este, pentru că, chiar dacă ceea ce nu este nu poate fi fără calificare, nu există niciun motiv pentru care nu ar trebui să fie o anumită ființă. A spune că toate lucrurile vor fi una, dacă nu există nimic în afară de a fi el însuși, este absurd. Căci cine înțelege că „a fi el însuși” este altceva decât o anumită substanță? Dar dacă este așa, nu există nimic care să împiedice existența multor ființe, așa cum s-a spus. Este, deci, în mod clar imposibil să fii unul în acest sens.5
deși acest lucru poate părea derutant pentru noi, poate că a avut mai mult sens în zilele lui Aristotel.
profesorul lui Aristotel, Platon, s-a spus că este și mai extrem în opoziția sa față de Democrit. Deși scrierile lui Platon nu l-au menționat niciodată pe Democrit pe nume, elevul lui Aristotel, Aristoxen, a scris că Platon dorea să ardă cărțile lui Democrit, dar acestea erau prea răspândite pentru ca ideea lui să aibă succes. În mod ironic, motivul major pe care îl cunoaștem despre ideile lui Democrit este din cauza menționării lor în scrierile studenților lui Aristotel. Din moment ce Aristotel a predat la Atena și a avut mulți studenți și adepți, ideile sale ar fi câștigat orice concurs de popularitate cu cele ale lui Democrit.
Material Bonus: Aristotel/Democrit interviu pe Internet. A se vedea pentru a săpa mai adânc pentru detalii.
și câștigătorul este…
de fapt, nici Democrit, nici Aristotel nu au avut complet dreptate.
în viziunea modernă, materia este formată din unități mici, de obicei molecule. Moleculele sunt, la rândul lor, făcute din atomi, dar acești atomi nu sunt indivizibili, așa cum credea Democritus. Atomii au un nor exterior de electroni încărcați negativ care se mișcă în jurul unui nucleu încărcat pozitiv. Nucleul conține protoni încărcați pozitiv și neutroni neutri. Cu toate acestea, niciuna dintre acestea nu este particule fundamentale. Ele sunt la rândul lor făcute din particule chiar mai mici numite quarci. Și quarcurile sunt făcute din … ei bine, nu știm încă. Mai mult, spre deosebire de situația din Grecia antică, ideile științifice de astăzi necesită sprijinul dovezilor experimentale, care se pot implica destul de mult, pentru a nu spune nimic despre cheltuielile efectuării de experimente pentru a obține astfel de dovezi.
ideile erau primordiale în epoca greacă, dar nu exista un sistem de control și echilibru în știință așa cum funcționează în lumea modernă. Următorul capitol ne duce într-o călătorie uneori dureroasă spre sistemul modern.
filozof-oameni de știință. Folosit cu permisiunea lui Sidney Harris.