애인의 제안을 해결하는 것만 큼 원자 수를 세는 것은 쉽습니다.
—윌리엄 셰익스피어,당신이 원하는대로,법 3,장면 2 (1599)
물질이 원자로 구성되어 있다는 생각은 현대 문화에서 널리 퍼져 있지만 아무도 직접 본 적이 없습니다. 우리가 가지고있는 가장 흥미롭고 흥미로운 사진 중 하나는 1989 년에 제작되었습니다. 그것은 산호세,캘리포니아에 있는 아이비엠 알마덴 연구 센터에 스캐닝 터널링 현미경에 의해 얻어졌습니다. 크세논 원자의 빔은 냉장 니켈 결정에서 촬영 한,그리고 결정에 붙어 원자는 아래에 표시된 패턴으로 현미경의 프로브에 의해 조작되었다:
“35 개의 원자에서 철자가 나와 있습니다. 아이비엠의 의례.
슬라이싱 및 다이싱 물질
원자의 현실은 프레임에 충분히 간단한 근본적인 질문에 대한 답변: 어떤 재료 물체가 더 작고 작은 조각으로 절단된다면,어떤 한계가 있고,그 후에는 더 이상 절단 할 수 없으며,재료는 무한히 절단 될 수 있습니까?
고대 그리스인. 시드니 해리스의 허가와 함께 사용.
이 질문의 핵심에 이르려면,우리는 뒤로,뒤로,뒤로 돌아 가야합니다. 얼마나 멀리? 많은 사람들이 말했듯이,”고대 그리스인들은 모든 것을 먼저 생각했습니다.”원자는 한 가지 사례입니다.
레우 키푸스(기원전 5 세기). 위키 미디어 공용,사용자 장 자크 밀라노에서.
데모크리토스(기원전 460 년–기원전 370 년). 앙투안 코이 펠(1661-1722). 위키 미디어 공용에서,사용자 에프.
데모크리토스:물질은 불연속
데모크리토스(기원전 460 년~기원전 370 년)는 그리스 북쪽의 압데라에서 태어났다. 그는 레우키포스에 의해 가르침을 받았으며,그와 레우키포스의 관념들 중 많은 것들이 너무 짜여져 있어서 분리하기가 어렵다. 젊은 남자로서,데모크리토스는 부유 한 아버지로부터 그의 상속의 큰 거래를 지출,광범위하게 여행했다. 그는 아시아,에티오피아,인도를 방문하여 이집트에서 오랜 시간을 보냈습니다. 데모크리토스의 글은 그대로 살아남지 못했기 때문에 그의 아이디어를 전달하는 데 도움이되는 보조 자료 만 존재합니다.
나는 내 모든 동시대의 가장 여행이다;나는 다른 사람보다 더 넓은 탐구 분야를 확장했다;나는 더 많은 나라와 지방을 보았다 학식있는 사람들의 더 많은 연설을 들었습니다.1
그는 아테네에서 거의 알려지지 않았지만(그는 아낙사고라스를 방문하러 한 번 갔다가 무시당했다),압데라의 학생들과 이웃들은 그가 항상 명랑하고 유머러스 한 삶의 측면을 볼 준비가되어 있었기 때문에 그를 높이 평가했다. 그는”웃는 철학자”라고 불렸다.”그와 레우키포스는 더 깊은 원인보다는 현상에 대한 기계론적 설명을 찾았다는 점에서 유물론자였다. 그들은 감각을 통한 인식이 너무 주관적이어서 신뢰할 수 없다고 생각했기 때문에 관찰을 관련 증거로 할인했습니다.
데모크리토스(그리고 레우키포스)는 물질의 분열성에 대한 근본적인 질문에 답하여 원자(그리스어=”아니다”,토모스=”자르다”)라고 불리는 절단 할 수없는 단위의 존재를 물질의 기본 단위로 가정했다.
우주의 첫 번째 원칙은 원자와 빈 공간;다른 모든 것은 단지 존재한다고 생각된다.2
아리스토텔레스(기원전 384 년–기원전 322 년). 라파엘(1483-1520). 위키 미디어 공용에서,사용자 덴시~커먼 위키.
아리스토텔레스:물질 연속
아리스토텔레스(기원전 384-322)는 그리스 북동부의 작은 도시 스타 기라에서 태어 났으며 아테네의 플라톤 아카데미에서 공부했으며 약 17 세에 시작했습니다. 플라톤(기원전 427-347 년)은 소크라테스(기원전 469-399 년)의 학생이었습니다. 플라톤이 사망 한 후 아리스토텔레스는 약 12 년 동안 아테네를 떠났습니다. 그 기간 동안 그는 알렉산더(대왕)를 포함하여 왕이 된 젊은 사람들을 가르쳤습니다. 기원전 335 년 아테네로 돌아온 아리스토텔레스는 학원이라는 학교를 세웠다.
아테네는 그리스의 문화 중심지였으며 크고 작은 모든 문제에 대한 토론의 전통을 특징으로했습니다. 아리스토텔레스와 그의 학생들은 이야기하면서 걸으며”순회 철학자”라는 칭호를 얻었습니다. 아리스토텔레스는 많은 것들에 대해 플라톤과 동의했지만,그와 플라톤은 또한 상당한 의견 차이를 가지고있었습니다. 예를 들어,플라톤의 추론은 일반적인 원칙에서 특정 사례로 진행되었다는 점에서 연역적이었다. 예를 들어,모든 의자에는 네 개의 다리가 있으므로이 의자에는 네 개의 다리가 있습니다. 다른 한편으로,아리스토텔레스의 추론은 귀납적 이었기 때문에 특정 것에서 일반으로 확대되었습니다. 예를 들어,나는 네 개의 다리를 모두 다섯 테이블을 보았다. 따라서 모든 테이블에는 네 개의 다리가 있습니다. 아리스토텔레스의 세부 사항에 대한 강조는 생물,특히 해양 생물에 대한 체계적인 관찰을 이끌어 냈으며,이는 생물학을 수세기 동안 지속 된 건전한 발판으로 삼았습니다.
아리스토텔레스는 과학적 탐구의 도구로서 논리를 발명하고 체계화했다. 아리스토텔레스가 사용한 전반적인 과학적 과정은 신중한 관찰 중 하나 였고 원인에 대한 논리적 추론이 이어졌습니다. 그의 매우 광범위한 장학금에도 불구하고 그 자신의 시간 동안 많은 지적 추구를위한 토대를 마련하고 긴 그 후,아리스토텔레스만큼 지각도 사람이 놀라 울 정도로 몇 가지 오류를했다. 일반적으로 운동과 특히 행성 운동의 그의 분석은 모두 결함이 있었다,나중에 어려움을 선도,우리는 다음 장에서 볼 수 있듯이. 하나의 특정 오류는 매우 뻔뻔스러워 보입니다:
남성은 남성,양,염소 및 돼지의 경우 여성보다 치아가 더 많습니다.3
주의 깊은 관찰을 강조하면서 많은 사람들은 아리스토텔레스가 왜 남녀의 이빨을 단순히 세지 않고 적절한 비교를하지 않았는지 궁금해했다.
아리스토텔레스는 200 개 이상의 논문을 썼다. 서른 한 살아남은 작품은 거친 강의 노트로 의심된다,심지어 학생들에 의해 촬영 및 게시를위한 것이 아닙니다. 이들 대부분은 잠시 동안 분실되었지만 나중에 아랍어로 번역되어 무슬림 학자들에 의해 광범위하게 분석되었습니다. 어떤 사람들은 아리스토텔레스가 그가 살았던 시간에 알 수있는 모든 것을 아는 마지막 사람이라고 생각합니다.
아리스토텔레스의 뇌. 시드니 해리스의 허가와 함께 사용.
물질의 기본 구성 요소에 대한 질문을 분석할 때,아리스토텔레스는 어떤 가장 작은 단위라도 존재한다는 것에 대해 정면으로 내려온다:
작은 것의 가장 작은 부분도 존재하지 않지만,항상 더 작은 부분이 있다(이는 무엇이 중단되어야 하는 것이 불가능하기 때문이다). 마찬가지로 항상 큰 것보다 더 큰 것이 있습니다.4
아리스토텔레스는 물질이 그의 전임자 중 한 명인 엠페도클레스가 제안한 네 가지 원소로 만들어 졌다고 생각했는데,그는 물질을 불,공기,땅,물이라고 불렀다. 아리스토텔레스는 하나 더 많은 요소를 추가했습니다.다른 사람,천체의 재료.
아리스토텔레스의 요소. 이 파일은 웰컴 이미지,웰컴 트러스트,영국에 본사를 둔 글로벌 자선 재단이 운영하는 웹 사이트에서 온다. 위키 미디어 공용에서,사용자 에프.
데모크리토스 대 아리스토텔레스
데모크리토스와 아리스토텔레스가 만난 적이 있다는 기록은 없지만,아리스토텔레스는 데모크리토스와 그의 사상에 대해 알고 있었고 그것에 대해 강력하게 주장했다. 그의 논문 중 하나는”데모크리토스에 관한 것”이라는 제목을 붙 였지만 불행히도 논평 만 남아 있습니다.
여기에는 예의 아리스토텔레스의 인수에 대한 원자 이론의 데모크리토스:
그는(데모크리토스)돌린다면 창세기와 분리는 반대하지만 동물 또는 식물을 세계,그리고 포괄적으로 모든 현명한다. 다음,창세기는 원자의 조합,그리고 이들의 파괴 분리 인 경우,심지어 데모크리토스”창세기”에 따라 품질의 변화해야합니다. 실제로,엠페도클레스 역시 존재하게 되는 것은,현물을 제외하고는,소멸된 것과 같지 않다고 말하지만,알렉산더는 엠페도클레스 역시 존재하게 되는 것이 아니라 품질의 변화의 존재를 가정한다고 말한다. 우리는 모든 것이 불가분의 물질로 구성되어 있다고 말할 수 있습니까? 일부 사상가 않았다,사실,두 인수 방법을 제공. 모든 것이 하나라는 주장에 대해,만약 존재한다는 것이 하나의 것을 의미한다면,그들은 존재하지 않는다는 것을 인정했고,이등분에서,그들은 원자 크기를 가정함으로써 양보했다. 그러나 분명히 존재가 한 가지를 의미하고 동시에 이것의 모순을 의미 할 수 없다면,그렇지 않은 것이 아무것도 없을 것이라는 것은 사실이 아닙니다. 모든 것이 하나가 될 것이라고 말하는 것은,그 자체가 되는 것 외에 아무것도 없다면,터무니없는 일이다. “그 자체”가 특정 물질 이외의 것으로 이해되는 사람은 누구입니까? 그러나 이것이 그렇다면,말한 것처럼 많은 존재가되는 것을 막을 수있는 것은 없습니다. 그런 의미에서 하나가 되는 것은 분명히 불가능하다.5
이것은 우리에게 어리둥절하게 보일 수 있지만,아마도 아리스토텔레스 시대에는 더 의미가 있었을 것이다.
아리스토텔레스의 스승인 플라톤은 데모크리토스에 대한 그의 반대에서 더욱 극단적이라고 알려져 있다. 플라톤의 저술이 이름으로 데모크리토스를 언급 한 적이 있지만,아리스토텔레스의 제자,아리스톡세누스,플라톤은 데모크리토스의 책을 레코딩하고 싶어 썼다,하지만 그들은 너무 널리 성공하기 위해 자신의 아이디어를 배포했다. 아이러니하게도,우리가 데모크리토스의 아이디어에 대해 알고있는 주된 이유는 아리스토텔레스의 학생들의 저술에서 언급 되었기 때문입니다. 아리스토텔레스는 아테네에서 가르친 이후 많은 학생들과 추종자가 있었다,그의 아이디어는 데모크리토스의 그 어떤 인기 경연 대회에서 우승했을 것이다.
보너스 자료:아리스토텔레스/데모크리토스 인터넷 인터뷰. 자세한 내용은 더 깊이 파고 참조하십시오.
그리고 우승자는…
실제로 데모크리토스도 아리스토텔레스도 완전히 정확하지 않았습니다.
현대 관점에서 물질은 작은 단위,일반적으로 분자로 만들어집니다. 분자는 차례로 원자로 만들어 지지만 데모크리토스가 생각한 것처럼 이러한 원자는 분할 할 수 없습니다. 원자는 양전하를 띤 핵 주위를 움직이는 음전하를 띤 전자의 외부 구름을 가지고 있습니다. 핵은 양전하를 띤 양성자와 중성 중성자를 포함합니다. 그러나 이들 중 어느 것도 기본 입자가 아닙니다. 그들은 차례로 쿼크라는 더 작은 입자로 만들어집니다. 그리고 쿼크는… 또한 고대 그리스의 상황과 달리 오늘날의 과학적 아이디어는 그러한 증거를 얻기 위해 실험을 수행하는 데 드는 비용을 언급하지 않기 위해 상당히 관여 할 수있는 실험적 증거의 지원을 필요로합니다.
그리스 시대에는 사상이 가장 중요했지만,현대 사회에서 과학의 운영 방식에는 견제와 균형 체계가 없었다. 다음 장에서는 현대 시스템을 향한 때로는 고통스러운 여정을 안내합니다.
철학자-과학자. 시드니 해리스의 허가와 함께 사용.