é tão fácil contar atomies como para resolver as proposições de um amante.William Shakespeare, As You Like It, act 3, scene 2 (1599)
a ideia de que a matéria consiste em átomos é penetrante na cultura moderna, embora nunca ninguém os tenha visto diretamente. Uma das melhores e mais interessantes imagens que temos foi produzida em 1989. Ele foi obtido por um microscópio de tunelamento de varredura no centro de pesquisa IBM Almaden em San Jose, Califórnia. Um feixe de átomos de xenônio foi disparado sobre um cristal de níquel refrigerado, e os átomos que colavam ao cristal foram manipulados pela sonda do microscópio no padrão mostrado abaixo. :
“IBM” soletrado em 35 átomos. Cortesia da IBM.A realidade dos átomos responde a uma questão fundamental que é simples o suficiente para enquadrar: Se algum objeto material é cortado em pedaços menores e menores, haveria algum limite, após o qual não poderiam ser feitos mais cortes, ou o material seria infinitamente cortável?
Gregos Antigos. Usada com permissão de Sidney Harris.Para chegar ao cerne desta questão, precisamos voltar, voltar, voltar atrás. A que distância? Como muitos wags têm sugerido, ” os gregos antigos pensaram em tudo primeiro.”Os átomos são um caso em questão.
Leucipus (século V a. C.). Da Wikimedia Commons, o utilizador Jean-Jacques MILAN.
Demócrito (460 a. C.–370 A. C.). By Antoine Coypel (1661-1722). From Wikimedia Commons, user Fæ.Demócrito: a matéria é descontínua
Demócrito (460 a. C.-370 A. C.) Nasceu no extremo norte da Grécia, em Abdera. Ele foi ensinado por Leucipus, e muitas das suas ideias e Leucipus são tão entrelaçadas que são difíceis de separar. Quando jovem, Demócrito viajou extensivamente, gastando grande parte de sua herança de um pai rico. Ele visitou a Ásia, Etiópia, Índia, e passou um longo tempo no Egito. Os escritos de Demócrito não sobreviveram intactos, por isso só existem fontes secundárias para ajudar a transmitir as suas ideias.Sou o mais viajado de todos os meus contemporâneos; ampliei o meu campo de investigação mais amplo do que qualquer outro; vi mais países e climas e ouvi mais discursos de homens instruídos.1
Embora ele era praticamente desconhecido em Atenas (ele foi lá uma vez, para visitar Anaxagoras e foi ignorado), seus alunos e vizinhos em Abdera considerava altamente porque ele era, invariavelmente, alegre e pronto para ver o lado cômico da vida. Ele foi referido como o “filósofo rindo”.”He and Leucipus were materialists in that they looked for mechanistic explanations of phenomena, rather than deeper causes. Eles pensavam que a percepção através dos sentidos era tão subjetiva que não era confiável, então eles descartaram as observações como evidência relevante.Demócrito (e, por extensão, Leucipo) respondeu à questão fundamental sobre a divisibilidade da matéria postulando a existência de uma unidade não cortável chamada átomo (grego a = “não”, “tomos = “cortar”) como a unidade fundamental da matéria.Os primeiros princípios do universo são os átomos e o espaço vazio; tudo o resto é meramente pensado para existir.2
Aristóteles (384 A. C.-322 A. C.). By Raphael (1483-1520). From Wikimedia Commons, user Dendey~commonswiki.Aristóteles: a matéria é contínua: Aristóteles (384-322 A. C.) Nasceu na pequena cidade de Stagira, no nordeste da Grécia, e estudou na Academia de Platão em Atenas, onde começou aos dezessete anos de idade. Platão (427-347 A. C.), por sua vez, foi um estudante de Sócrates (469-399 A. C.). Após a morte de Platão, Aristóteles deixou Atenas por cerca de doze anos. Durante esse tempo, ele ensinou jovens que passaram a se tornar Reis, incluindo Alexandre (O Grande). Após o seu regresso a Atenas em cerca de 335 a. C., Aristóteles estabeleceu uma escola chamada Liceu.Atenas era o centro cultural da Grécia e apresentava uma tradição de discussão de todas as questões grandes e pequenas. Aristóteles e seus alunos caminharam enquanto falavam, ganhando – lhes o título de “filósofos peripatéticos”. Embora Aristóteles concordasse com Platão sobre muitas coisas, ele e Platão também tinham diferenças significativas de opinião. Por exemplo, o raciocínio de Platão era dedutivo na medida em que procedia de princípios gerais a instâncias específicas. Por exemplo, todas as cadeiras têm quatro pernas, portanto esta cadeira tem quatro pernas. Por outro lado, o raciocínio de Aristóteles foi indutivo na medida em que se alargou do específico para o geral. Por exemplo, vi cinco mesas, todas com quatro pernas. Portanto, todas as mesas têm quatro pernas. A ênfase de Aristóteles nas especificidades levou-o a fazer observações sistemáticas sobre as coisas vivas, especialmente a vida marinha, que colocou a biologia em um pé sólido que durou por séculos.Aristóteles inventou e sistematizou a lógica como uma ferramenta para a investigação científica. O processo científico geral usado por Aristóteles foi uma observação cuidadosa, seguida pelo raciocínio lógico sobre as causas. Apesar de sua extraordinária e abrangente erudição que lançou as bases para muitas atividades intelectuais durante seu próprio tempo e muito tempo depois, mesmo um homem tão perspicaz como Aristóteles surpreendentemente cometeu alguns erros. Suas análises do movimento em geral e do movimento planetário em particular foram falhas, levando a dificuldades posteriores, como veremos em capítulos subsequentes. Um erro particular parece bastante flagrante, a saber:
os machos têm mais dentes do que as fêmeas no caso dos homens, ovinos, caprinos e suínos.3
com sua ênfase na observação cuidadosa, muitos se perguntaram Por que Aristóteles simplesmente não contou os dentes de ambos os sexos e fez uma comparação adequada.Mais de duzentos tratados são creditados a Aristóteles. Os trinta e um Trabalhos sobreviventes são suspeitos de serem notas de leitura rudes, talvez mesmo tomadas por estudantes e não destinados a publicação. A maioria deles foram perdidos por um tempo, mas mais tarde foram traduzidos para o árabe e analisados extensivamente por estudiosos muçulmanos. Alguns acham que Aristóteles foi a última pessoa que sabia tudo o que podia ser conhecido na época em que viveu.
o cérebro de Aristóteles. Usada com permissão de Sidney Harris.Ao analisar a questão sobre os constituintes fundamentais da matéria, Aristóteles vem diretamente contra a existência de qualquer unidade menor:
nem há uma menor parte do que é pequena, mas há sempre uma menor (pois é impossível que o que é deixe de ser). Da mesma forma, há sempre algo maior do que o que é grande.4
Aristóteles pensava que a matéria era feita a partir dos quatro elementos sugeridos por um de seus antecessores, chamado Empedocles, que os identificou como fogo, ar, terra e água. Aristóteles adicionou mais um elemento, Ether, o material dos corpos celestes.
elementos de Aristóteles. Este arquivo vem de Wellcome Images, um site operado pela Wellcome Trust, uma fundação de caridade global com sede no Reino Unido. From Wikimedia Commons, user Fæ.
Demócrito VERSUS Aristóteles
não há registro de Demócrito e Aristóteles terem se encontrado, no entanto, Aristóteles sabia de Demócrito e suas ideias e argumentou energicamente contra eles. Um de seus tratados foi intitulado “On Demócrito”, mas, infelizmente, apenas comentários sobrevivem.Aqui está um exemplo do argumento de Aristóteles contra a teoria atômica de Demócrito: ele (Demócrito) atribui a gênese e a separação oposta não só aos animais, mas também às plantas e aos mundos, e de forma abrangente a todos os corpos sensatos. Se, então, Gênesis é a combinação de átomos, e a separação da destruição deles, então mesmo de acordo com Demócrito “Gênesis” deve ser a mudança de qualidade. Na verdade, Empédocles, também, diz que o que vem à existência não é o mesmo, exceto EM espécie, com o que pereceu, e ainda assim Alexandre diz que Empédocles assume a existência de mudança de qualidade, não de vir a existir. Devemos então dizer que tudo é composto por substâncias indivisíveis? Alguns pensadores cederam, de facto, a ambos os argumentos. Para o argumento de que todas as coisas são uma se o Ser significa uma coisa, eles admitiram que o não-ser é; para isso, a partir da bissecção, eles cederam pela posição de magnitudes atômicas. Mas, obviamente, não é verdade que se ser significa uma coisa, e não pode ao mesmo tempo significar a contradição disto, não haverá nada que não seja, pois mesmo que o que não é não possa ser sem qualificação, não há razão para que não seja um não-ser particular. Dizer que todas as coisas serão uma, se não há nada além de ser ela mesma, é absurdo. Pois quem entende que “ser em si mesmo” não é uma substância em particular? Mas se assim for, não há nada que impeça a existência de muitos seres, como já foi dito. É, portanto, claramente impossível ser um neste sentido.Embora isto possa parecer-nos perturbador, talvez fizesse mais sentido na época de Aristóteles.O professor de Aristóteles, Platão, foi dito ser ainda mais extremo em sua oposição a Demócrito. Embora os escritos de Platão nunca mencionassem Demócrito pelo nome, o aluno de Aristóteles, Aristoxeno, escreveu que Platão queria queimar os livros de Demócrito, mas eles foram muito amplamente distribuídos para sua ideia de sucesso. Ironicamente, a principal razão que conhecemos sobre as ideias de Demócrito é por causa de sua menção nos escritos dos estudantes de Aristóteles. Desde que Aristóteles ensinou em Atenas e teve muitos estudantes e seguidores, suas idéias teriam ganho qualquer competição de popularidade com os de Demócrito.
Bonus Material: Aristotle/Democratus Internet interview. Procura mais detalhes.
e o vencedor é…
na verdade, nem Demócrito nem Aristóteles estavam completamente corretos.Na visão moderna, a matéria é feita de pequenas unidades, geralmente moléculas. As moléculas são, por sua vez, feitas de átomos, mas estes átomos não são indivisíveis, como pensava Demócrito. Os átomos têm uma nuvem externa de elétrons carregados negativamente movendo-se em torno de um núcleo carregado positivamente. O núcleo contém protões carregados positivamente e neutrões neutros. Nenhum destes, no entanto, são partículas fundamentais. Eles são, por sua vez, feitos de partículas ainda menores chamadas quarks. E os quarks são feitos de…bem, ainda não sabemos. Além disso, ao contrário da situação na Grécia antiga, as ideias científicas de hoje exigem o apoio de provas experimentais, que podem envolver-se bastante, para não falar das despesas de realização de experiências para obter tais provas.
as ideias eram primordiais nos tempos gregos, mas não havia nenhum sistema de verificações e balanços na ciência da forma como funciona no mundo moderno. O próximo capítulo nos leva em uma jornada às vezes dolorosa em direção ao sistema moderno.
filósofos-cientistas. Usada com permissão de Sidney Harris.