det er like lett å telle atomies som å løse proposisjoner av en elsker.
—William Shakespeare, som Du Liker det, akt 3, scene 2 (1599)
ideen om at saken består av atomer er gjennomgripende i moderne kultur, selv om ingen noensinne har sett dem direkte. En av de beste og mest interessante bildene vi har fått ble produsert i 1989. Det ble oppnådd ved et scanning tunneling mikroskop VED IBM Almaden Research Center I San Jose, California. En stråle av xenon atomer ble skutt på en kjølt nikkel krystall, og atomene som stakk til krystallen ble manipulert av mikroskopets sonde inn i mønsteret vist nedenfor:
«IBM» stavet ut i 35 atomer. Hilsen FRA IBM.
SLICING AND DICING MATTER
atomenes virkelighet svarer på et grunnleggende spørsmål som er enkelt nok til å ramme: Hvis noe materiell objekt er kuttet i mindre og mindre stykker, ville det være noen grense, hvoretter ingen ytterligere kutt kunne gjøres, eller ville materialet være uendelig kuttbart?
Gamle Grekere. Brukt med tillatelse Fra Sidney Harris.
For å komme til hjertet av dette spørsmålet, må vi gå tilbake, tilbake, tilbake. Hvor langt? Som mange wags har antydet, » de gamle Grekerne tenkte på alt først.»Atomer er et tilfelle i punkt.
Leucippus (femte århundre F. KR.). Fra Wikimedia Commons, bruker Jean-Jacques MILAN.
Demokrit (460 F. KR. – 370 F. KR.). Av Antoine Coypel (1661-1722). Fra Wikimedia Commons, bruker Fæ
DEMOKRIT: SAKEN ER DISKONTINUERLIG
Demokrit (460 F. KR— – 370 F. KR.) ble født i det nordlige Hellas, I Abdera. Han ble undervist Av Leucippus, og mange av Hans og Leucippus ideer er så sammenvevd at de er vanskelige å skille. Som ung mann reiste Democritus mye og brukte mye av sin arv fra en velstående far. Han besøkte Asia, Etiopia, India, og tilbrakte lang tid I Egypt. Democritus skrifter har ikke overlevd intakt, så bare sekundære kilder eksisterer for å bidra til å formidle sine ideer.
jeg er den mest reiste av alle mine samtidige; jeg har utvidet mitt undersøkelsesområde bredere enn noen andre; jeg har sett flere land og klima og har hørt flere taler av lærde menn.1
Selv om han var bortimot ukjent i Athen (han dro dit en gang for å besøke Anaxagoras og ble ignorert), betraktet hans studenter og naboer I Abdera ham høyt fordi han alltid var glad og klar til å se den humoristiske siden av livet. Han ble referert til som » Laughing Philosopher.»Han og Leukippos var materialister ved at de så etter mekanistiske forklaringer på fenomener, snarere enn dypere årsaker. De trodde oppfatning gjennom sansene var så subjektiv at den var upålitelig, så de diskonterte observasjoner som relevant bevis.
Democritus (Og I forlengelsen Leukippos) besvarte det grunnleggende spørsmålet om delbarhet av materie ved å postulere eksistensen av en uncut enhet kalt et atom (gresk a = «ikke», tomos = «å kutte») som den grunnleggende enheten av materie.
de første prinsippene i universet er atomer og tomt rom; alt annet er bare tenkt å eksistere.2
Aristoteles (384 F. KR. – 322 F.KR.) Av Raphael (1483-1520). Fra Wikimedia Commons, bruker Dencey~commonswiki.
ARISTOTELES: MATTER IS CONTINUOUS
Aristoteles (384-322 F. KR.) ble født i den lille byen Stagira i det nordøstlige Hellas, og han studerte Ved Platons Akademi I Athen, hvor han begynte rundt sytten år gammel. Platon (427-347 F. KR.) var i sin tur elev Av Sokrates (469-399 F. KR.). Etter Platons død forlot Aristoteles Athen i omtrent tolv år. I løpet av den tiden underviste han unge mennesker som fortsatte å bli konger, inkludert Alexander (Den Store). Da Han kom tilbake til Athen en gang rundt 335 f. KR. etablerte Aristoteles en skole kalt Lykeion.
Athen var Det kulturelle knutepunktet I Hellas og inneholdt en tradisjon for diskusjon av alle saker, store og små. Aristoteles og hans studenter gikk mens de snakket, tjene dem tittelen » Peripatetic Filosofer.»Selv Om Aristoteles var enig Med Platon om mange ting, hadde Han og Platon også betydelige meningsforskjeller. For Eksempel Var Platons resonnement deduktiv ved at den gikk fra generelle prinsipper til bestemte tilfeller. For eksempel har alle stoler fire ben, derfor har denne stolen fire ben. På Den annen side Var Aristoteles resonnement induktiv ved at den utvidet seg fra det spesifikke til det generelle. For eksempel har jeg sett fem bord, som alle har fire ben. Derfor har alle bordene fire ben. Aristoteles vekt på detaljer førte ham til å gjøre systematiske observasjoner om levende ting, spesielt marint liv, som satte biologi på et godt grunnlag som varte i århundrer.
Aristoteles oppfant og systematiserte logikk som et verktøy for vitenskapelig undersøkelse. Den generelle vitenskapelige prosessen Som Ble brukt Av Aristoteles var en nøye observasjon, etterfulgt av logisk resonnement om årsaker. Til tross for hans usedvanlig omfattende stipend som la grunnlaget for mange intellektuelle sysler i løpet av sin egen tid og lenge etterpå, selv en mann som observant Som Aristoteles overraskende gjort noen feil. Hans analyser av bevegelse generelt og planetarisk bevegelse spesielt var begge feil, noe som førte til senere vanskeligheter, som vi vil se i etterfølgende kapitler. En spesiell feil virker ganske åpenbar, nemlig:
Menn har flere tenner enn kvinner når det gjelder menn, sauer, geiter og svin.3
med sin vekt på nøye observasjon har Mange lurt på hvorfor Aristoteles ikke bare teller tennene til begge kjønn og gjør en riktig sammenligning.
Mer enn to hundre avhandlinger er kreditert Aristoteles. De trettien overlevende verkene er mistenkt for å være grove forelesningsnotater, kanskje til og med tatt av studenter og ikke ment for publisering. De fleste av disse gikk tapt for en stund, men ble senere oversatt til arabisk og analysert grundig Av Muslimske lærde. Noen tror Aristoteles var den siste personen som visste alt som kunne bli kjent på den tiden han levde.
Aristoteles hjerne. Brukt med tillatelse Fra Sidney Harris.
Når Man analyserer spørsmålet om materiens grunnleggende bestanddeler, Kommer Aristoteles helt ned mot at det er noen minste enhet:
Det Er Heller Ikke en minste del av det som er lite, men det er alltid en mindre (for det er umulig at det som skal slutte å være). På samme måte er det alltid noe større enn det som er stort.4
Aristoteles ‘ tankemateriale ble laget av de fire elementene som ble foreslått Av En av hans forgjengere, Kalt Empedokles, som identifiserte dem som ild, luft, jord og vann. Aristoteles la til et annet element, æ, materialet av himmellegemer.
Aristoteles Elementer. Denne filen kommer Fra Wellcome Images, et nettsted som drives Av Wellcome Trust, en global veldedig stiftelse basert i Storbritannia. Fra Wikimedia Commons, bruker Fæ
DEMOCRITUS VERSUS ARISTOTELES
Det er ingen oversikt Over Democritus og Aristoteles noensinne har møtt, Men Aristoteles visste Om Democritus OG hans ideer og argumenterte kraftig mot dem. En av hans avhandlinger ble kalt «På Democritus», men dessverre overlever bare kommentarer.
Her er Et eksempel På Aristoteles argument mot Atomteorien Til Demokrit:
Han (Demokrit) tilskriver genesis og separasjonen i motsetning til det, ikke bare til dyr, men også til planter og til verdener, og omfattende til alle fornuftige legemer. Hvis da genesis er kombinasjon av atomer, og ødeleggelse separasjon av dem, så selv I henhold Til Democritus «genesis» må være endring av kvalitet. Empedokles sier også at det som blir til, ikke er det samme, bortsett fra i form, med det som har gått, og Likevel Sier Alexander At Empedokles antar eksistensen av kvalitetsendring, ikke å bli til. Skal Vi da si At Alt er sammensatt av udelelige stoffer? Noen tenkere ga faktisk vei til begge argumenter. Til argumentet om at alle ting er en hvis vesen betyr en ting, innrømmet de at ikke-vesen er; til det fra halvering, ga de ved å stille atomstørrelser. Men det er åpenbart ikke sant at hvis det å være betyr en ting, og samtidig ikke kan bety motsetningen av dette, vil det ikke være noe som ikke er, for selv om det ikke kan være uten kvalifisering, er det ingen grunn til at det ikke skal være et bestemt ikke-vesen. Å si at alle ting vil være ett, hvis det ikke er noe annet enn Å Være seg selv, er absurd. For hvem forstår «å være seg selv» for å være noe annet enn et bestemt stoff? Men hvis dette er slik, er det ingenting som hindrer at det er mange vesener, som det har blitt sagt. Det er, da, klart umulig For Å være å være en i denne forstand.5
selv om dette kan virke forvirrende for oss, var Det kanskje mer fornuftig i Aristoteles ‘ tid.
Aristoteles ‘ lærer, Platon, ble sagt å være enda mer ekstrem i sin motstand mot Demokrit. Selv Om Platons skrifter aldri nevnte Demokrit ved navn, Skrev Aristoteles elev, Aristoxenos, At Platon ønsket å brenne Demokrits bøker, men De var for utbredt for at ideen hans skulle lykkes. Ironisk nok er den viktigste grunnen til At Vi vet Om Democritus ideer, på Grunn av deres omtale I Aristoteles studenters skrifter. Siden Aristoteles underviste I Athen og hadde mange studenter og tilhengere, hans ideer ville ha vunnet noen popularitet konkurranse med De Av Democritus.
Bonusmateriale: Aristoteles / Democritus internett-intervju. Se Å Grave Dypere for detaljer.
OG VINNEREN ER…
Faktisk Var Verken Democritus Eller Aristoteles helt riktig.
i moderne syn er materie laget av små enheter, vanligvis molekyler. Molekyler er i sin tur laget av atomer, men disse atomene er ikke udelelige, som Democritus trodde. Atomer har en ytre sky av negativt ladede elektroner som beveger seg rundt en positivt ladet kjerne. Kjernen inneholder positivt ladede protoner og nøytrale nøytroner. Ingen av disse er fundamentale partikler. De er i sin tur laget av enda mindre partikler som kalles kvarker. Og kvarker er laget av … vel, vi vet ikke ennå. Videre, i motsetning til situasjonen i antikkens Hellas, dagens vitenskapelige ideer krever støtte fra eksperimentelle bevis, som kan bli ganske involvert, for å si noe om bekostning av å gjennomføre eksperimenter for å få slike bevis.
Ideer var avgjørende i gresk tid, men det var ikke noe system av sjekker og balanser i vitenskapen slik den opererer i den moderne verden. Neste kapittel tar oss med på en noen ganger smertefull reise mot det moderne systemet.
Filosof-forskere. Brukt med tillatelse Fra Sidney Harris.