ДРЕВНЕГРЕЧЕСКАЯ АТОМИСТИКА И СОВРЕМЕННЫЕ

ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ МАТЕРИИ.

"Характерной особенностью точного естествознания за последние тридцать лет является то, что в известном смысле исполнилось многое из того, что предугадывали Левкипп и Демокрит”.     В.Гейзенберг.

"Если бы вся накопленная человечеством информация  погибла, её удалось бы восстановить, имея одну--единственную гипотезу об атомарном строении  вещества”.

Акад. Л.Мандельштам.

  Согласно современной естественнонаучной картине мира:

• материя вокруг нас существует в форме вещества. в форме физических полей и пустоты(вакуума или тёмной энергии).   

• всё многообразие веществ в природе является следствием различий в форме организации и характере движения всего нескольких видов частиц, прежде всего, протонов и электронов.

• частицы каждого вида являются абсолютно единообразными и не обладают никакими качественными свойствами. Различаться они могут только количественными характеристиками.

• частицы эти далее уже неделимы и наличие предела делимости – принципиальное свойство материи.

• частицы, лежащие в основе вещества (помимо элементарных частиц это ещё и атомы, и молекулы), не покоятся, что казалось бы логичным, а находятся в постоянном движении.

• для построения объектов макромира протоны и электроны объединяются в атомные системы, где так удалены друг от друга, что атом в основном представляет собой пустоту. (Как известно, масса   атома сосредоточена в его ядре, а размер всего атома в 10 или 100 тыс. раз больше размера ядра.)

• пустота, согласно современным представлениям о строении вещества, составляет большую часть не только атомов, но и их ядер, и самих протонов и нейтронов, и молекул, и состоящих из них веществ, и Вселенной в целом.

 Далее  предстоит:

• узнать, что эти поразительные открытия, имеющие экспериментальное подтверждение и математическое обоснование, были в значительной степени предсказаны и определённым образом сформулированы ещё в 5в. до н.э. в концепции об атомарном строении вещества древнегреческого натурфилософа Демокрита;

• узнать, что его учение основывалось, в частности, на некоторых идеях и представлениях о принципах устройства мира великого Пифагора;

     • ознакомиться с оценкой роли его концепции основоположниками современной научной картины мира.

 Сущность и основные положения учения Демокрита.

     Необходимо отметить прежде, что Демокрит, создавая свою концепцию, пытался решить проблему о наличии некого неизменного начала в вечно меняющемся мире (т.н.проблему Парменида). При разработке самой концепции, будучи последователем пифагорейского учения, он опирался на основные положения этого учения и определённым образом их развивал.

Он разделял представление Пифагора о том, что в основе физического мира лежат некие совершенные структуры (приложение, рис.1) и что многообразие мира во всех его проявлениях определяется многообразием форм этих структур. Иначе говоря, он разделял идею об абсолютном приоритете формы над содержанием.

Но если Пифагор в своей математике исследовал только формы, которые по его представлениям могут принимать структуры, лежащие в фундаменте мироздания, то Демокрит задумался о том, что должны представлять собой те частички, из которых эти структуры (объекты) строятся.

• Прежде всего, как последовательный пифагореец, он считал, что эти частицы не обладают никакими качественными свойствами. (Очевидна прямая аналогия  с элементарными частицами.)

• Качественное многообразие мира - это следствие различий в форме организации и характере движения единообразных частиц. (Аналогично этому,  согласно современным представлениям  все свойства вещества  определяются характером  поведения  электронов в атомных системах. - Приложение, рис. 2).

• Частицы могут различаться только количественными характеристиками: размер, форма, вес, положение в пространстве. (Сегодня в этот ряд следует добавить понятие заряда).

• Частицы эти далее уже неделимы. Они вечны и неизменны. (Особо отметим, что название «атомос»(неделимый), данное Демокритом этим гипотетическим частицам, точно соответствует свойствам элементарных частиц.)

• Движение является неотъемлемым свойством этих первичных частиц.

• Всё в мире строится из неделимых частиц  и пустоты.

Таким образом, согласно представлениям Демокрита,

атомы, пустота и движение определяют всё остальное в мире.

Эти представления Демокрита соответствуют  современной концепции структуры и свойств вещества,  если слово «атом» заменить понятием «элементарные частицы».

     Для  наглядного  подтверждения  вышеизложенного обратимся к рисунку 1а приложения с изображением структуры алмаза и графита. Рисунок  иллюстрирует следующие положения концепции Демокрита:

·       Разные вещества  строятся из единообразных частиц.

·       Пустота составляет подавляющую часть в общем объёме вещества.

·       Частицы находятся на значительном расстоянии друг от друга.

·       Свойства вещества определяются формой организации  единообразных частиц. (Варианты  структуры других различных  природных объектов представлены на рис.3 приложения).

Подводя итоги, обратим внимание на преемственность научного знания в процессе его становления, на умение Демокрита вычленять сущностно важные положения в различных концепциях и объединять их, обогащая новыми идеями.

    Подчёркнем, что:

• современное научное знание о мире, при всей грандиозности его экспериментальных открытий и математических моделей, в значительной своей части развивает и подтверждает знание, сформулированное ещё в древних "неувядающих” философиях;

• всё знание о мире, не только естественнонаучное, но и гуманитарное, и художественное, едино в своих фундаментальных основах;

• фундамент, на котором стоит научная картина мира и который был заложен в Древней Греции, характеризуется, по существу, двумя понятиями: единство и гармония;

• именно поиск гармонических закономерностей, несущих, по мнению Пифагора, созидательное начало мира и обеспечивающих миропорядок – Космос, привёл его к созданию математики и позволил внести неоценимый вклад в самые разнообразные области культуры. 

Основоположники современной  физики о значении древней науки и о роли Демокрита в становлении современной естественнонаучной картины мира. 

  "Атомная теория должна объяснить, что мир состоит из единого вещества и построен по единому принципу” В.Гейзенберг[14, стр.93].

   " Мы можем найти параллель урокам теории атома в проблемах, с которыми уже сталкивались такие мыслители, как Лао-цзы и Будда”. Н.Бор [27,стр.13].

   " Общие законы человеческого познания, проявившиеся и в открытиях атомной физики, не являются чем-то невиданным и абсолютно новым. ….. То, что происходит сейчас – подтверждение, продолжение и обновление древней мудрости”  Р. Оппенгеймер [27,стр.13].  

   " Таким образом, физика в её современном виде <...> является прямым потомком, непосредственным продолжением древней науки”.                                                       Э.Шредингер [60, стр.54].

   "… существует полная историческая преемственность; другими словами, когда бы идея  ни поднималась снова, это делалось с полным осознанием того, что поднимаются концепции древних филисофов”. Э.Шредингер[60, стр.19].

    " Материя состоит из частиц, разделённых сравнительно большими расстояниями; она внедрена в пустое пространство. Это понятие уходит корнями к Левкиппу и Демокриту. Эта концепция частиц и пустоты сохраняется по сей день. <....> Более того, после постановки экспериментов идея отпраздновала наиграндиознейший мыслимый триумф, на который древние философы не могли надеться в своих самых смелых мечтах”. Э.Шредингер[60, стр.19].

   " Если бы вся накопленная человечеством информация погибла, то её удалось  бы восстановить, имея одну-единственную гипотезу об атомарном строении вещества”. Л.Мандельштам. [48,стр.72].

   "… вместе с тем позднейшее развитие почти без изменений восприняло основные идеи атомистической теории, которые всё ещё сохраняют свою творческую силу даже в наши дни”. В.Гейзенберг[14, стр.93].

   " Мы теперь знаем то, что надеялись найти древние греки, а именно, что действительно существует только одна основная субстанция, из которой состоит всё существующее” В.Гейзенберг[14, стр.99].      

 " Мы теперь также знаем, что всё богатство мира заключено в формах”. В.Гейзенберг[14, стр.99 ].

    " Форма, а не содержание ― фундаментальная концепция”. Э.Шредингер[60, стр22]. 

    "Многообразие мира так или иначе связано с многообразием математических форм” В.Гейзенберг[14, стр.93].

    "Мир определяется образами”. "В начале была симметрия”. В.Гейзенберг[15, стр.223; стр. 217].

    "Платон полагал, что все атомы обладают одинаковой сущностью, которая проявляется в различных геометрических формах” В.Гейзенберг[14, стр.93].

"В современной физике все качества атома являются производными; непосредственно он не обладает никакими материальными свойствами”. В.Гейзенберг[14, стр.32].

"Привычка повседневного общения обманывает нас, требуя, чтобы каждый раз, когда мы слышим слово "форма", это должна быть форма чего-либо <...>. Но когда мы переходим к элементарным частицам, составляющим материю, смысл считать их состоящими из некоторого материала, по-видимому, пропадает. Они, так сказать, есть чистая форма, только форма и ничего более; при последовательных наблюдениях проявляется только эта форма, и ни единой частицы материала".Э.Шредингер (60,стр.25)     

"Философы долго не решались приписывать абсолютной пустоте какое-либо свойство. Материализм Демокрита смело преодолел это затруднение. <….>. Как известно, значительный шаг в вопросе о соотношении «пространство – материя» был сделан только в новейшее время в общей теории относительности” В.Гейзенберг[14, стр.24].  "…такой материализм никоим образом не имеет той антидуховной окраски, которая в настоящее время обычно связывается со словом «материализм». <...> Почерк атомов не выдуман людьми; он означает нечто большее” В.Гейзенберг[14, стр.103-104].

"В наблюдаемой Вселенной доминирует вакуум. Вакуум создаёт космическую антигравитацию, которая управляет динамикой космологического расширения в современную эпоху.(стр. 44)....Итак, космический вакуум - самая плотная среда во Вселенной .А. Чернин 55,стр.47).

"Только вакуум способен влиять и не испытывать на себе обратного влияния. <...> тот факт, что плотность и давление вакуума неизменны, означает, что на вакуум ничто, нигде и никогда не влияет. Он действует на вещество своим антитяготением, он влияет на свойства пространства-времени или даже полностью их определяет. А сам не испытывает ни обратного влияния вещества, ни обратного влияния геометрии мира." Артур Чернин.(55,стр.54)