En atommodell er en måte å representerer strukturen til atomersom igjen forsøker å forklare hvordan disse tingene oppfører seg og deres egenskaper. Gjennom menneskets historie har flere av disse modellene eksistert, men den første filosofen som foreslo en var Demokrit av Abdera, som anså atomet for å være den minste partikkelen i materie, udelelig og uforgjengeligDenne ideen, basert på logisk resonnement og ikke på eksperimenter, la grunnlaget for det som senere skulle bli kjent som atomteori.
Kjent som den leende filosofenFordi han ofte er avbildet med et stort smil i portrettene sine, var han en førsokratisk gresk matematiker og filosof som levde i den klassiske antikken, på 400- og 400-tallet f.Kr., i perioden før utviklingen av moderne vitenskap.
Hvem er Democritus?
I sin tid var han kjent under kallenavn som Milesio y AbderittHan ble født i byen Abdera (Thrakia)En by i den greske polisen som ligger nord for utløpet av Nestos-elven, nær øya Thasos. Navnet Demokrit oversettes til norsk som «folkets utvalgte»Fødselen hans tilskrives tradisjonelt året 460 f.Kr. C. og døden rundt 370 f.Kr. C.som ville plassere ham bosatt rundt nitti år.
Han begynte studiene sine midt i den politiske og militære uroen i den greske verden, hvor han lærte om teologi og astrologi i svært ung alder. Selv om han var en samtidig med SokratesHan blir ofte ansett som en førsokratisk filosof, noe som er en noe feilaktig historisk klassifisering: Demokrit fokuserte på spørsmål om fysis (natur)mens Sokrates fokuserte på etiske og politiske spørsmål.
Demokrit var den fremste disippel av Leucippus fra Milet, som ofte regnes som den sanne grunnleggeren av atomismen. Senere ble Demokrit hans etterfølger og viktigste viderefører. Begge tilhørte den samme intellektuelle tradisjonen og delte mange læresetninger, og klarte å strukturere en første atommodell som den dag i dag er svært nyttig som historisk referanse, til tross for at den er mer enn to årtusener gammel.
Han var en født reisende, og la ut på en reise gjennom mange forskjellige byer og kulturer. Det sies at han besøkte Egypt, Persia, Babylon og til og med IndiaHan lærte av persiske magikere og egyptiske vismenn. På disse reisene fikk han kunnskap om matematikk, astronomi, teologi og skikkene til alle disse samfunnene. Tallrike legender oppsto rundt ham, som den som sier at han Han rev ut øynene sine slik at visjonen ikke skulle hindre hans meditasjon, en historie som de fleste forskere anser som symbolsk og ikke bokstavelig.
Han levde et svært langt liv etter sin tids standarder; i tillegg til den tradisjonelle dødsdatoen rundt 370 f.Kr., hevder noen antikke forfattere at han fylte enda mer enn hundre år, noe som forsterker hans image som en filosof helt og holdent dedikert til kunnskap og kontemplasjon.
Gjennom hele livet ble han så å si ignorert av folket i Athen, byen med størst intellektuell prestisje i den greske verden. Han fikk imidlertid anerkjennelse fra senere tenkere som Aristotelessom kommenterte at Demokrit ikke fikk den berømmelsen han fortjente fordi Han var ikke interessert i å lete etter henneSokrates kjente ham ikke personlig, selv om Demokrit var kjent med de filosofiske strømningene i sin tid.
På grunn av hans konstant latter, som han selv sa at han praktiserte ironisk som svar på retningen verden tok, var kjent som «den leende filosofen» o «den smilende abderitten»Dette bildet kan sees i hans forskjellige portretter og senere skrifter, og det gjorde ham til det symbolske motstykket til Heraklit fra Efesoskjent som «den gråtende filosofen»som gjenspeiler en radikalt annerledes holdning til virkeligheten.
Filosofisk kontekst og atomismens fødsel
For å forstå Demokrits atommodell er det viktig å plassere den i filosofisk debatt i antikkens HellasPå den tiden konkurrerte to viktige måter å forklare materie på: teorien om fire elementer (senere assosiert med Aristoteles og Empedokles) og atomisme av Leukippos og Demokrit.
I følge Empedokles' teori var all materie sammensatt av fire grunnleggende elementer: ild, luft, vann og jordDe forskjellige stoffene ble forklart som kombinasjoner i varierende proporsjoner av disse fire elementene. Aristoteles tok denne teorien og la til ideen om at disse elementene kunne forvandle seg til hverandreforeslår en kontinuerlig verden uten tomhet.
I motsetning til dette synet hevdet atomismen at materie ikke var bygd opp av kontinuerlige elementer, men snarere av ørsmå, udelelige partiklerFor atomistene var virkeligheten ikke en ensartet blokk, men en sum av minimale enheter, den atomer, som beveger seg i tomDenne motsetningen mellom et univers kontinuerlig og full (uten tomhet) og et univers diskret og tom (med atomer og rommet mellom dem) formet mye av den fysiske tanken i århundrer.
Aristoteles' enorme innflytelse gjorde teorien om de fire elementene til den mest aksepterte i lang tid, og satte atomismen i en marginal posisjon. Noen tenkere som Epicurus og senere den romerske poeten Lucretius De holdt den atomistiske tradisjonen levende, og beriket ideen om at atomer beveger seg i baner som delvis er tilfeldigsom gjorde det mulig å forklare forandring, frihet og mangfoldet av fenomener i universet.
Hva er atommodellen til Democritus?
Å være den første atommodell Systematisk postulert i den greske sfæren, klarte Demokrit å utvikle, sammen med sin lærer Leukippos, den så «Atomteorien om universet»Den ble ikke utviklet som nåværende modeller gjennom kontrollerte eksperimentermen fra logisk resonnement og kvalitative observasjoner. Selv om Leukippos tradisjonelt får æren for den første formuleringen, er det svært vanskelig å skille hans bidrag fra Demokrits, siden begge delte svært like ideer og tekstene deres bare er bevart i fragmenter.
Demokrit startet med enkle eksempler. For eksempel resonnerte han at hvis du kutter en stein I to beholder hver halvdel de samme egenskapene som den opprinnelige steinen. Hvis du fortsetter å skjære steinen i stadig mindre fragmenter, kommer du til et hypotetisk punkt der biten er så liten at Den kan ikke lenger deles uten å ødelegge den. Han kalte den ultimate og udelelige enheten av materie atomFor å komme til denne konklusjonen hadde han ingen laboratorieinstrumenter, bare logikk og konseptuell analyse.
I sin modell skisserte Demokrit at atomer er homogen, evig, udelelig, uforgjengelig og usynligDe skiller seg ikke ut fra sine indre egenskaper (siden de ikke har noen deler), men fra sine former, størrelser og arrangementerAlt som omfatter materiens form avhenger av hvordan disse atomene er gruppert og organisertDermed produserer forskjellige kombinasjoner av atomer forskjellige stoffer.
Navn «atomer» Det ble gitt av Demokrit selv (tilbake til den greske roten), som bokstavelig talt betyr «udelelig»For ham var atomer opprinnelige elementer med egenskapene til uforanderlighet og evighetOg på grunn av sin lille størrelse kunne de ikke oppfattes av menneskelige sanser. De kunne bare gjenkjennes gjennom observasjon. indirekte, gjennom fornuften og effektene de produserte i den sansbare verden.
Demokrit, i samarbeid med sin mentor Leukippos, bestemte at Movimiento Det er et reelt og nødvendig faktum. I motsetning til andre filosofer hevdet han at atomer beveger seg fritt i tomrommetDenne oppfatningen ga opphav til forgjengere om kraft og treghetDisse konseptene skulle bli grunnleggende for fysikken århundrer senere. I mellomtiden avviste filosofene fra den eleatiske skolen (som Parmenides) muligheten for et vakuum og for reell bevegelse, og hevdet at forandring var en illusjon.
Ifølge Demokrit samles atomer på grunn av deres forskjellige måterNoen passer sammen, hektes inn i hverandre eller flettes inn i hverandre. Det er alltid en forbindelse mellom dem. liten mengde tom plasssom lar oss skille dem fra hverandre og muliggjør deres mangfold og bevegelse. Legemer som består av atomer kan brytes ned over en viss tidsperiode, forårsaket av kollisjon og spredning av disse atomene, men individuelle atomer blir aldri ødelagt, bare endre kombinasjon.
El atombevegelse For Demokrit er det en naturlig og uopphørlig prosess. Atomer beveger seg alltid i rommet, kanskje endrer de posisjon eller strukturen til legemene de danner, men de forblir selv konstante. vantroDe flytter rundt for å bli en del av mer eller mindre stabile grupper, så lenge forholdene tillater det.
Alle eksisterende vesener og objekter i universet er derfor bygd opp av sett med atomer som kolliderer og klumper seg sammen å forme kroppene og fasongene deres. Selv om mange senere tenkere tolket denne prosessen som et spørsmål om tilfeldighet, oppstår kombinasjonen i Demokrits atommodell fra en iboende behov til selve atomenes natur og tomrommet som omgir dem. Det er en tanke materialistiskAlt som eksisterer, inkludert psykiske og åndelige fenomener, forklares basert på kjedereaksjoner av de små partiklene.
Demokrit forklarte at atomer mangler sensoriske egenskaper Deres egne kjennetegn: de har ingen farge, lukt, smak, temperatur eller lyd. Disse egenskapene er et resultat av interaksjon mellom atomer og sansene våre. Derav hans berømte idé om at varme, kulde og farge i stor grad er «meninger» eller utseender, mens i virkeligheten bare atomer og tomhet eksisterer.
Hovedkarakteristikkene til Demokrits atommodell
Fra Demokrits tanker kan en rekke grunnleggende postulater utledes som oppsummerer viktige funksjoner av hans atommodell:
- Universet består utelukkende av atomer og tommeDet finnes ingen andre typer «basisstoff».
- Atomer er evig, udelelig, homogen, ukomprimerbar og uforgjengelig.
- Atomer er forskjellige fra hverandre i sine form, størrelse, rekkefølge og posisjonmen ikke på grunn av dens indre sammensetning.
- All materie er bygd opp av gruppering av atomerÅ forandre et legeme består av å omorganisere atomene dets.
- Atomer de beveger seg kontinuerlig i tomrommet, kolliderer med hverandre og danner mer komplekse legemer.
- Atomer har ikke sensoriske egenskaperDisse oppstår når atomer samhandler med sansene våre.
Disse prinsippene gjorde Demokrits modell til en ekstremt nøyaktig forklaring enkel og kraftig For sin tid: fra noen få grunnleggende ideer klarte han å redegjøre for stoffenes mangfold, de fysiske endringene og varigheten av noe stabilt bak dem.
Demokrits' atomteori: atomer, tomrom og persepsjon
La Demokrits' atomteori Den slår fast at verden er bygd opp av partikler kalt atomer, hvis navn, som allerede nevnt, kommer fra gresk og betyr «udelelig»Disse partiklene er ekstremt små, homogene, ukompressible, udelelige og evig eksisterende. Ulike typer atomer, med forskjellige former og størrelser, gi opphav til forskjellige typer materie.
På den annen side mente Demokrit at tom som det absolutte fravær av materie i et spesifikt rom. For ham er virkeligheten sammensatt av «hva det er» (atomene) og «hva det ikke er» (tomrommet). For Demokrit var ikke tomrommet noe negativt, men en nødvendig betingelse for at atomer skulle kunne flytte og omorganisere.
Etter deres syn, den materiens egenskaper De avhenger av hvordan atomene er gruppert og ordnet. For eksempel kan et hardt stoff være bygd opp av atomer av stiv og svært kompakt form, mens et flytende stoff ville bli forklart av atomer rundere og glattereUten å ennå kjenne til den moderne oppfatningen av kjemisk binding, fremmet Demokrit ideen om at mikroskopisk struktur bestemmer makroskopiske egenskaper.
Disse atomene er også de som overfører utseende som vi kan observere, og til og med gi kapasitet til oppfatte og føleDemokrit hevdet at menneskesinnet Den var bygd opp av atomer spesielt lett og sfæriski stand til å bevege seg raskt, mens kroppen Den var bygd opp av flere atomer tung og robustDermed ble det psykiske og det fysiske forstått som forskjellige atomkonfigurasjoneruten å ty til immaterielle stoffer.
Atomfilosofene postulerte modellene sine basert på logisk resonnement og konseptuell analyse. De arbeidet ikke med systematiske eksperimenter eller måleinstrumenter, men med filosofisk observasjon og diskusjon. Demokrit, i sin modell, antydet at legemer utelukkende består av to grunnleggende elementer: atomer, som gir form til legemer, og tomrommet som eksisterer mellom dem. Alt annet ville være et resultat av konfigurasjon, bevegelse og kombinasjon av disse atomene i det tomme rommet.
Feil og begrensninger i Demokrits atommodell
Demokrits' atommodell var usedvanlig innovative for sin tid, men den har åpenbare feil og begrensninger fra perspektivet til moderne vitenskapDisse aspektene ble korrigert og utvidet med nye studier og teknologiske fremskritt.
- Det forklarer ikke atomets indre struktur.Demokrit vurderte ikke eksistensen av subatomære partikler som protoner, nøytroner og elektroner. For ham var atomet fullstendig udelelig og manglet indre deler, mens vi i dag vet at atomet har en kompleks indre struktur.
- Det er ikke basert på kvantitativ eksperimenteringModellen hans ble utviklet ved hjelp av generell observasjon og logisk resonnement, men uten eksperimentell metode heller ikke målinger. Derfor kan den ikke betraktes som en vitenskapelig modell i moderne forstand, men en briljant filosofisk hypotese.
- Den tar ikke hensyn til bølgeoppførsel av partikler. Demokrit kunne ikke ha visst at partikler i svært små skalaer også viser en bølgeoppførselDerfor kunne han ikke forklare fenomener som ... diffraksjon og interferenssom ble forstått mye senere med utviklingen av kvantemekanikken.
- Det forklarer ikke kreftene i samspillet mellom atomer. Modellen postulerer bare at atomer hekter seg sammen eller passer sammen, men den beskriver ikke krefter som elektrostatikk o atomkraft som nøyaktig forklarer hvordan atomer og subatomære partikler holdes sammen.
Til tross for disse begrensningene er modellen deres fortsatt viktig ettersom første rasjonelle forsøk å forklare emnet på en enhetlig og materialistisk måte.
Bidrag og innflytelse fra Demokrits atommodell
Selv om Demokrits atommodell ble avvist av mange filosofer på hans tid, satte ideene hans et dyptgående preg på den påfølgende utviklingen av fysikk. vitenskap og filosofiBlant hans mest bemerkelsesverdige bidrag er:
- Atomenes universalitetHan mente at all materie, uten unntak, er sammensatt av atomer og tomrom. Han skilte ikke mellom «himmelsk» og «jordisk» materie, og forutså den moderne ideen om at de samme fysiske lovene De styrer hele universet.
- Dannelse av forbindelserHan slo fast at når atomer kolliderer og forenes De kombineres med hverandre for å danne forbindelser som gir opphav til mer komplekse materialer. Denne ideen ligger til grunn for den moderne forestillingen om molekyler og kjemiske forbindelser.
- Det materialistiske synet på sinnetVed å hevde at sjelen og tanken er laget av spesielt subtile atomer, åpnet han døren for forklaringer naturforskere av psykiske fenomener, uten nødvendigvis å ty til overnaturlige vesener.
- Innflytelse på senere atomteorierModellen hans, til tross for at den ikke var strengt vitenskapelig og inneholdt betydelige feil, påvirket utviklingen av moderne atomteorierFilosofer som Epikur og Lucretius spredte og utvidet atomismen, og århundrer senere, forskere som John dalton De gjenopplivet ideen om at materie består av atomer for å bygge fullt ut vitenskapelige teorier.
På grunn av den enorme innflytelsen fra Aristoteles og Platon, tok det mange århundrer før Demokrits teori ble anerkjent som en grunnleggende forløper for moderne vitenskap. Da kjemi og fysikk begynte å utvikle seg eksperimentelt, ble imidlertid Demokrits atomistiske intuisjon bekreftet som en av de viktigste. visjonære av tankens historie.
Figuren til Demokrit og hans atommodell viser hvordan, med utgangspunkt i enkle filosofiske spørsmål Når det gjelder materiens delelighet og forandringens natur, var det mulig å forutse sentrale elementer i det samtidige vitenskapelige synet. Hans insistering på at bare visse ting eksisterer atomer og tommeIdeen om at alt annet bare er kombinasjoner og utseender er fortsatt en av de mest innflytelsesrike formuleringene for å forstå den fysiske virkeligheten fra et rasjonelt og enhetlig perspektiv.