«Ахиллес и черепаха»
Если Ахиллес (как вы помните, это герой поэмы Гомера) захочет когда-нибудь догнать черепаху, то сделать этого он не сможет. Допустим, что Ахиллес, находящийся в пункте А, решил догнать черепаху, находящуюся в этот момент в пункте В. Когда он достигнет пункта В, черепаха успеет отползти в пункт С, а когда он прибежит туда, она уже будет в пункте D, и так далее до бесконечности - Ахиллес никогда не догонит черепаху.
Против движениядихотомия (деление пополам) -если мы выйдем из пункта А и захотим за конечный промежуток времени прийти в пункт В, то не сможем этого сделать. Действительно, сначала нам нужно будет пройти половину этого пути, потом - половину оставшегося отрезка, потом - половину этой половины и так далее до бесконечности. Каждый раз мы" будем все ближе, но никогда не достигнем цели.
По мнению древнегреческого историка Плутарха, Зенон «доказал на деле, что великому мужу страшно лишь то, что постыдно, а боли боятся только дети, женщины и мужчины с женской душонкой». Сам Зенон говорил, что «легче окунуть в воду мех, наполненный воздухом, чем заставить силой хорошего человека совершить что- нибудь вопреки его воле».
Демокрит
(ок. 460 – ок. 370 до н.э.)
пустота и атомы.
атомы обладают выпуклостями и крючкообразными зацепками, так что при столкновении они могут сцепляться и образовывать устойчивые структуры (тела)
со второй половины V в. до конца IV в. до н.э
философия - это искусство умирать.
Философия познает вечные истины, а мы в нашей жизни познаем лишь текучие временные вещи, следовательно, постигая вечные истины, мы всегда стремимся от чувственного мира, т.е. к смерти. Поэтому Сократ перед смертью и говорит своим ученикам: “Если я всю жизнь стремился к смерти, неужели вы считаете, что теперь я от этого откажусь
Сократ (469-399 до н.э.)
Познай самого себя
«Я знаю, что я ничего не знаю» - другие не знают даже того, что они ничего не знают..
Ты умираешь безвинно”, - говорила ему жена, когда его обрекли на смерть. Он возразил: “А ты хотела, чтобы заслуженно?”
Когда Аполлодор предложил ему прекрасный плащ, чтобы умереть, он отказался: “Неужели мой собственный плащ годится, чтобы в нем жить, и не годится, чтобы в нем умереть?”
Протагор заключил со своим учеником Еватлом договор, по которому Еватл обязан уплатить учителю гонарар, как только выиграет первый судебный процесс. Ученик не торопился в суд. Учитель пригрозил обратиться в суд с просьбой взыскать гонорар. это длилось довольно долго, терпение учителя иссякло, и он подал на своего ученика в суд. Своё требование Протагор обосновал так:
– Каким бы ни было решение суда, Еватл должен будет заплатить мне. Он либо выиграет этот свой судебный процесс, либо проиграет. Если выиграет, то заплатит в силу нашего договора. Если проиграет, то решение суда будет в мою пользу, и заплатить нужно будет согласно этому решению. Судя по всему, Еватл был способным учеником, поскольку он ответил Протагору:
– Действительно, я либо выиграю судебный процесс, либо проиграю его. Если выиграю, решение суда освободит меня от обязанности платить. Если решение суда будет не в мою пользу, значит, я проиграл свой первый процесс и не заплачу в силу нашего договора.
В чем состоит позитивный вклад софистов в развитие философии и науки?
Они – первые агностики
Софисты первыми научинают осмыслять границы понятий
Софисты доказывают относительность всякого знания
Софисты доказывают необходимость учета человеческой субъективности в научном или философском поиске
Они развивают формальную логику
Их критический настрой помогает преодолеть традиционные формы мышления
Софисты способствуют развитию юридической и правовой мысли
Они ставят вопрос о соотношении всеобщего и единичного в знании
Итак, что такое квантовая механика? Квантовая механика - это наука о строении и свойствах атомных объектов и явлений.
В этом определении все верно, и тем не менее бесполезность его очевидна, пока мы не объясним понятий, которые в него входят. Действительно: что, например, означают слова «свойства атомных объектов», то есть атомов?
Если речь идет, скажем, о спелом арбузе, такого вопроса не возникает, - свойства его вполне определяются нашими пятью чувствами: он круглый, тяжелый, сочный, пахнет свежестью и с хрустом раскалывается под ножом. Но как быть с атомами (из которых, кстати, этот арбуз состоит)? Ведь непосредственно их нельзя ни увидеть, ни потрогать. Это не означает, что атомов вообще нет, а просто свидетельствует о том, что свойства их совсем другие, чем свойства целого арбуза.
Сейчас мало осталось людей, для которых реальность атомов менее очевидна, чем движение Земли вокруг Солнца. Почти у каждого с этим понятием связано интуитивное представление о чем-то маленьком и неделимом. И все же, какой смысл вкладывает в понятие «атом» нынешняя физика? Как это понятие возникло, что понимали под ним древние, как оно потом развивалось и почему только квантовая механика наполнила реальным содержанием эту умозрительную схему?
Творцом идеи атома принято считать Демокрита, хотя история упоминает также учителя его Левкиппа и - менее уверенно - древнеиндийского философа Канаду, который жил незадолго до нашей эры и учил примерно тому же. («Канада» в переводе с санскрита означает «пожиратель атомов».) По мнению Канады, бесконечная делимость материи - абсурд, поскольку в этом случае горчичное зерно равно горе, ибо «...бесконечное всегда равно, бесконечному». Мельчайшая частичка в природе, учил Канада, - это пылинка в солнечном луче; она состоит из шести атомов, из которых каждые два соединены попарно «волею бога или еще чем-либо».
О самом Демокрите мы знаем мало. Известно, что родился он в Абдере на фракийском берегу Средиземного моря: кроме Левкиппа, учился у халдеев и персидских магов, много путешествовал и много знал; прожил около ста лет и в 370 году до н. э. был похоронен за общественный счет гражданами родного города, которые его глубоко почитали. Последующие поколения художников изображали Демокрита высоким, с короткой бородой, в белом хитоне и в сандалиях на босу ногу.
Легенда рассказывает, что однажды Демокрит сидел на камне у моря, держал в руке яблоко и размышлял: «Если я сейчас это яблоко разрежу пополам, у меня останется половина яблока; если я затем эту половину снова разрежу на две части, остается четверть яблока;. но если я и дальше буду продолжать такое деление, всегда ли у меня в руке будет оставаться 1/8, 1/16 и т. д. часть яблока ? Или же в какой-то момент очередное деление приведет к тому, что оставшаяся часть уже не будет обладать свойствами яблока?» Впоследствии оказалось, что сомнение Демокрита (как почти всякое бескорыстное сомнение) содержало долю истины. По зрелом размышлении философ пришел к выводу, что предел такого деления существует, и назвал эту последнюю, уже неделимую, частицу атомом , а свои умозаключения изложил в книге «Великий диакосмос». Послушайте, это написано более двух тысяч лет назад!
«Начало вселенной - атомы и пустота, все же остальное существует лишь в мнении. Миров бесчисленное множество, и они имеют начало и конец во времени. И ничто не возникает из небытия, не разрешается в небытие. И атомы бесчисленны по величине и по множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух земля. Дело в том, что последние суть соединения некоторых атомов. Атомы же не поддаются никакому воздействию и неизменяемы вследствие твердости».
Доказать эти утверждения Демокрит не мог - он предлагал поверить на слово. Но ему не поверили, и не поверил прежде всего Аристотель, его великий современник. Когда умер Демокрит, Аристотелю, будущему учителю Александра Македонского, было 14 лет. В расцвете сил он был худощав, невысок ростом, изыскан, а уважение к нему переходило часто все разумные границы. Конечно, для этого были основания: ведь он владел всеми знаниями той эпохи.
Аристотель учил обратному: процесс деления яблока можно продолжить бесконечно, по крайней мере в принципе. Это учение стало господствующим, Демокрита забыли на многие века, а его сочинения тщательно уничтожались.
Бессмысленно винить древних за такой выбор - для них обе системы были равно разумны и приемлемы: цель своей науки они видели не в практических применениях (они их стыдились), а в том, чтобы с помощью умозрения достигнуть того чувства гармонии мира, которое сообщает человеку всякая законченная философия.
Чтобы освободиться от заблуждений великого авторитета, потребовались две тысячи лет. В XVII веке впервые возникла наука физика и вскоре вытеснила древнюю натуральную философию. Эта новая наука опиралась не на чистое умозрение, а на опыт и математику. Окружающую природу стали изучать : не просто наблюдать , а ставить сознательные опыты для проверки гипотез и записывать результаты этой проверки в виде чисел. Идея Аристотеля не выдержала такого испытания, а гипотеза Демокрита выдержала, хотя, как мы увидим в дальнейшем, от ее первоначального вида почти ничего не осталось.
После двадцати веков забвения идею об атомах возродил к жизни французский философ и просветитель Пьер Гассенди (1592-1655) и за это подвергся гонениям церкви: традиции средневековья преследовали не только гипотезы, но и строгие факты науки, если они противоречили общепризнанным догматам. Тем не менее атомную гипотезу приняли все передовые ученые того времени. Даже Ньютон, с его знаменитым девизом «Гипотез не строю», поверил в нее и изложил по-своему в конце третьего тома «Оптики».
Однако до тех пор, пока гипотезу об атомах не подтвердили опытом, она оставалась, несмотря на всю свою привлекательность, только гипотезой.
Первое наглядное доказательство тому, что прав Демокрит, а не Аристотель, обнаружил шотландский ботаник Роберт Браун (1773-1858). В 1827 году это был уже немолодой директор ботанического отдела Британского музея. В юности он провел четыре года в экспедициях по Австралии и привез оттуда около 4 тысяч видов растений. Двадцать лет спустя он все еще продолжал изучать коллекции экспедиции. Летом 1827 года Браун обратил внимание на то, что мельчайшая пыльца растений произвольно двигается в воде под действием неизвестной силы. Он тут же опубликовал статью, заглавие которой очень характерно для той неторопливой эпохи: «Краткий отчет о микроскопических наблюдениях, проделанных в июне, июле и августе 1827 года над частицами, содержащимися в пыльце растений; и о существовании активных молекул в органических и неорганических телах».
Сначала его опыт вызвал недоумение. Это недоумение усугубил сам же Браун, пытаясь объяснить явление некой «живой силой», которая якобы присуща органическим молекулам. Естественно, такое прямолинейное объяснение «брауновского движения» не удовлетворило ученых, и они предприняли новые попытки для его изучения. Среди них особенно много сделали голландец Карбонэль (1880) и француз Гун (1888). Они поставили тщательные опыты и выяснили, что брауновское движение не зависит от внешних воздействий: времени года и суток, добавления солей, вида пыльцы и «...наблюдается одинаково хорошо ночью в деревне и днем вблизи многолюдной улицы, где проезжают тяжелые экипажи».
Надо сказать, что первое время странное движение не обратило на себя должного внимания. Большинство физиков о нем вообще не знало, а те, кто знал, считали его неинтересным, полагая, что это явление аналогично движению пылинок в солнечном луче. Лишь сорок лет спустя, вероятно, впервые оформилась та мысль, что видимые в микроскоп беспорядочные движения пыльцы растений вызваны случайными толчками маленьких, невидимых частиц жидкости. После работ Гун в этом убедились почти все. и гипотеза об атомах приобрела множество последователей.
Конечно, и до Брауна немало людей твердо верили, что все тела построены из атомов. Для них некоторые свойства атомов были очевидны уже без дальнейших исследований. В самом деле, все тела в природе, несмотря на огромные различия между собой, имеют вес и размеры. Очевидно, у их атомов также должны быть и вес и размеры. Именно эти их свойства положил в основу своих рассуждений Джон Дальтон (1766-1844) - скромный учитель математики и натуральной философии в городе Манчестере и великий ученый, определивший развитие химии примерно на сто лет.
У сторонников атомистики сразу же возникал вопрос: а не означает ли многообразие тел такого же многообразия атомов, как утверждал Демокрит? Оказалось, это неверно. Джон Дальтон, подробно исследуя химические реакции, в 1808 году впервые четко сформулировал понятие о химическом элементе: элемент - это вещество, которое состоит из атомов одного типа.
Выяснилось, что элементов не так уж много: в то время их знали около 40 (сейчас 104). Все остальные вещества построены из молекул - разнообразных сочетаний атомов. Сами атомы элементов также различаются между собой. Одно из таких различий нашли довольно быстро: им оказалась масса атома. Приняв за единицу атомный вес легчайшего газа - водорода, удалось через него выразить атомный вес остальных элементов. В этих единицах атомный вес кислорода равен 16, железа - 56 и т. д. Так з науку об атоме впервые проникли числа - событие важности необычайной.
Однако по-прежнему об абсолютных размерах и массах атомов ничего не было известно.
Одна из первых научных попыток оценить величину атомов принадлежит Михаилу Васильевичу Ломоносову (1711-1765). В 1742 году он заметил, что искусные ювелиры могут раскатать лист золота до толщины в одну десятитысячную долю сантиметра (10 -4 см), и, значит, атомы золота никак не могут превышать этой величины. В 1777 году Бенджамен Франклин (1706-1790) заметил, что ложка масла (ее объем равен примерно 5 см 3), вылитого на поверхность спокойной воды, растекается по ней на площади в 0,2 гектара, то есть 2 тыс. кв. м или 2 10 7 см 2 .
Очевидно, что диаметр молекулы в этом случае
не может превышать величину d = (5 см 3)/(2 10 7 см 2) = 2,5 10 -7 (то есть две десятимиллионные доли сантиметра).
Однако первой удавшейся попыткой оценить размер и массу атомов следует считать работу преподавателя физики Венского университета Иозефа Лошмидта (1821-1895). В 1865 году он нашел, что размеры всех атомов примерно одинаковы и равны 10 -8 см, а вес атома водорода составляет всего 10 -24 г.
Впервые мы встречаемся здесь с такими малыми величинами, и у нас просто нет необходимых навыков, чтобы их осмыслить. Самое большее, на что мы способны, это сказать: тонкий как волос, или легкий как пух. Но толщина волоса (10 -2 см) в миллион раз больше самого большого атома, а пуховая подушка - это уже нечто весомое и вполне реальное. Чтобы хоть как-то заполнить провал между здравым смыслом и малостью этих чисел, обычно все же прибегают к сравнению.
Если взять «атом арбуза», с упоминания о котором мы начали рассказ, и вишню диаметром в 1 см и одновременно их увеличивать, то в тот момент, когда вишня станет величиной с земной шар, «атом арбуза» начнет походить - и весом и величиной - на хороший арбуз.
Однако относительная ценность таких сравнений, по-видимому, весьма невелика, поскольку для столь малых объектов само понятие размера теряет свой первичный смысл Поэтому лучше с самого начала оставить попытки представить себе подобные числа наглядно. Несмотря на свою чрезвычайную малость, числа эти не произвольны: важно понимать, что именно такие малые диаметры и массы нужно приписать атомам, чтобы свойства веществ, которые из этих атомов состоят, оказались именно такими, какими мы их наблюдаем в природе.
Лошмидт получил эти числа, изучая взаимную диффузию газов, то есть их способность смешиваться при соприкосновении. (С этим явлением все мы хорошо знакомы, хотя обычно и не вспоминаем о нем, когда нас вдруг остановит запах скошенной травы.) Лошмидт использовал при этом молекулярно-кинетическую гипотезу - предположение, что газы состоят не просто из молекул, но из движущихся молекул . С помощью формул кинетической теории газов он установил также среднее расстояние между молекулами в газе: оно оказалось примерно в 10 раз больше диаметра атомов.
Если газ превратить в жидкость, то его объем уменьшится приблизительно в тысячу раз, а значит, расстояния между атомами уменьшатся в 10 раз. Это означает, что в жидкости и в твердом теле атомы прижаты вплотную друг к другу. Вместе с тем они не перестают двигаться - просто их движение теперь стеснено и подчиняется другим законам, чем законы движения молекул газа.
Согласно Демокриту, Вселенная – это движущаяся материя, атомы веществ (бытие – to on, to den) и пустота (to unden, to meden); последняя также реальна, как и бытие. Вечно движущиеся атомы, соединяясь, создают все вещи, их разъединение приводит к гибели и разрушению последних.
Введение атомистами понятия пустоты как небытия имело глубокое философское значение. Категория небытия дала возможность объяснять возникновение и изменение вещей. Правда у Демокрита бытие и небытие сосуществовали рядом, раздельно: атомы были носителями множественности, пустота же воплощала единство; в этом была метафизичность теории. Ее пытался преодолеть Аристотель, указывая, что мы видим «одно и то же непрерывное тело то жидким, то затвердевшим», следовательно, изменение качества - это не только простое соединение и разъединение. Но на современном ему уровне науки он не мог дать этому должного объяснения, в то время как Демокрит убедительно доказывал, что причина этого явления - в изменении количества междуатомной пустоты.
Понятие пустоты привело к понятию пространственной бесконечности. Метафизическая черта древней атомистики проявилась также в понимании этой бесконечности как бесконечного количественного накапливания или уменьшения, соединения или разъединения постоянных «кирпичиков» бытия. Однако это не значит, что Демокрит вообще отрицал качественные превращения, наоборот, они играли в его картине мира огромную роль. Целые миры превращаются в другие. Превращаются и отдельные вещи, ибо вечные атомы не могут исчезать бесследно, они дают начало новым вещам. Превращение происходит в результате разрушения старого целого, разъединения атомов, которые затем составляют новое целое. Согласно Демокриту, атомы неделимы (atomos-«неделимый»), они абсолютно плотны и не имеют физических частей. Но во всех телах они сочетаются так, что между ними остается хотя бы минимальное количество пустоты; от этих промежутков между атомами зависит консистенция тел.
Кроме признаков элейского бытия атомы обладают свойствами пифагорейского «предела». Каждый атом конечен, ограничен определенной поверхностью и имеет неизменную геометрическую форму. Наоборот, пустота, как «беспредельное», ничем не ограничена и лишена важнейшего признака истинного бытия - формы. Атомы чувственно не воспринимаемы. Они похожи на пылинки, носящиеся в воздухе, и незаметные вследствие слишком малой величины, пока на них не упадет луч солнца, проникший через окно в помещение. Но атомы гораздо меньше этих пылинок; только луч мысли, разума может обнаружить их существование. Они невоспринимаемы еще и потому, что не имеют обычных чувственных качеств – запаха, цвета, вкуса и т. п.
Сведение строения материи к элементарным и качественно однородным физическим единицам, чем «стихии», «четыре корня» и отчасти даже «семена» Анаксагора, имело в истории науки огромное значение.
Чем же, однако, различаются между собой атомы Демокрита?
Изучая свидетельства Феофраста, ученика Аристотеля, чьи комментарии послужили первоисточником многих более поздних сообщений о философии греческих досократиков, включая Демокрита, английский исследователь Мак Диармид отметил определенное противоречие. В одних местах речь идет только о различии форм атомов, в других - также о различии их порядка и положения. Однако понять нетрудно: порядком и положением (поворотом) могут различаться не единичные атомы, а составные тела, или группы атомов, в одном составном теле. Такие группы атомов могут быть расположены вверх или вниз (положение), а также в разном порядке (как буквы НА и АН), что и видоизменяет тело, делает его другим. И хотя Демокрит не мог предугадать законов современной биохимии, но именно из этой науки мы знаем, что, действительно, несходство двух одинаковых по составу органических веществ, например двух полисахаридов, зависит от порядка, в котором выстроены их молекулы. Огромное разнообразие белковых веществ зависит преимущественно от порядка расположения в их молекулах аминокислот, причем число возможных комбинаций при их сочетаниях практически бесконечно. Фундаментальные частицы материи, существования которых предполагал Демокрит, соединяли в себе в некоторой мере свойства атома, молекулы, микрочастицы, химического элемента и некоторых более сложных соединений.
Атомы различались также величиной, от которой в свою очередь зависела тяжесть. Демокрит был на пути к этому понятию, признавая относительный вес атомов, которые в зависимости от размеров бывают тяжелее или легче. Так, например, самыми легкими атомами он считал самые мелкие и гладкие шаровидные атомы огня, составляющие воздух, а также душу человека.
С формой и величиной атомов связан вопрос о так называемых амерах или «математическом атомизме» Демокрита. Ряд древнегреческих философов (пифагорейцы, элейцы, Анаксагор, Левкипп) занимались математическими исследованиями. Выдающимся математическим умом был, несомненно, и Демокрит. Однако демокритовская математика отличалась от общепринятой математики. Согласно Аристотелю, она «расшатывала математику». Она основывалась на атомистических понятиях. Соглашаясь с Зеноном, что делимость пространства до бесконечности ведет к абсурду, к превращению в нулевые величины, из которых ничего не может быть построено, Демокрит открыл свои неделимые атомы. Но физический атом не совпадал с математической точкой. Согласно Демокриту, атомы имели разные размеры и формы фигуры, одни были больше, другие меньше. Он допускал, что есть атомы крючкообразные, якоревидные, шероховатые, угловатые, изогнутые – иначе бы они не сцеплялись друг с другом. Демокрит считал, что атомы неделимы физически, но мысленно в них можно выделить части - точки, которые, конечно, нельзя отторгнуть, они не имеют своего веса, но они тоже являются протяженными. Это не нулевая, а минимальная величина, дальше неделимая, мысленная часть атома - «амера» (бесчастная). Согласно некоторым свидетельствам (среди них имеется описание так называемой «площади Демокрита» у Джордано Бруно), в самом мелком атоме было 7 амер: верх, низ, левое, правое, переднее, заднее, середина. Это была математика, согласная с данными чувственного восприятия, которые говорили, что, как бы мало ни было физическое тело, например, невидимый атом, - такие части (стороны) в нем всегда можно вообразить, делить же до бесконечности даже мысленно невозможно.
Из протяженных точек Демокрит составлял протяженные линии, из них -плоскости. Конус, например, согласно Демокриту, состоит из тончайших чувственно не воспринимаемых из-за своей тонкости кружков, параллельных основанию. Так, путем складывания линий, сопровождающегося доказательством, Демокрит открыл теорему об объеме конуса, который равен трети объема цилиндра с тем же основанием и равной высотой; так же он высчитал объем пирамиды. Оба открытия признал (и уже иначе обосновал) Архимед.
Авторы, сообщающие о взглядах Демокрита, мало понимали его математику. Аристотель же и последующие математики ее резко отвергли, поэтому она была забыта. Некоторые современные исследователи отрицают различие атомов и амер у Демокрита и амер у Демокрита или полагают, что Демокрит считал атомы неделимыми и физически и теоретически; но последняя точка зрения ведет к слишком большим противоречиям. Атомистическая теория математики существовала, и она возродилась впоследствии в школе Эпикура.
Атомы бесконечны в числе, число конфигураций атомов так же бесконечно (разнообразно), «так как нет основания, почему бы они были скорее такими, чем иными». Этот принцип («не более так, чем иначе»), который иногда в литературе называется принципом индифферентности или разновероятности, характерен для демокритовского объяснения Вселенной. С его помощью можно было обосновать бесконечность движения, пространства и времени. Согласно Демокриту, существование бесчисленных атомных форм обусловливает бесконечное разнообразие направлений и скорости первичных движений атомов, а это в свою очередь приводит к их встречам и столкновениям. Таким образом, все мирообразование детерминировано и является естественным следствием вечного движения материи.
О вечном движении говорили уже ионийские философы. Мир находится в вечном движении, ибо он в их понимании - живое существо. Совершенно иначе решает вопрос Демокрит. Его атомы не одушевлены (атомы души являются ими только в связи с телом животного или человека). Вечное движение-это сталкивание, отталкивание, сцепление, разъединение, перемещение и падение атомов вызванное первоначальным вихрем. Больше того, у атомов имеется свое, первичное движение, не вызванное толчками: «трястись во всех направлениях» или «вибрировать». Последнее понятие не было развито; его не заметил Эпикур, когда он скорректировал демокритовскую теорию движения атомов, введя понятие произвольного отклонения атомов от прямой.
В своей картине строения материи Демокрит исходил также из принципа, выдвинутого предшествующей философией (сформулированного Мелиссом и повторенного Анаксагором), - принципа сохранения бытия «ничто не возникает из ничего». Он связывал его с вечностью времени и движения, что означало определенное понимание единства материи (атомов) и форм ее существования. И если элейцы считали, что этот принцип относится только к умопостигаемому «истинно сущему», то Демокрит относил его к реальному, объективно существующему миру, природе.
Атомистическая картина мира представляется несложной, но она грандиозна Гипотеза об атомарном строении вещества была самой научной по своим принципам и самой убедительной из всех, созданных философами ранее. Она отметала самым решительным образом основную массу религиозно-мифологических представлений о надприродном мире, о вмешательстве богов. Кроме того, картина движения атомов в мировой пустоте, их столкновения и сцепления - это простейшая модель причинного взаимодействия. Детерминизм атомистов стал антиподом платоновской телеологии. Демокритовская картина мира - это уже ярко выраженный материализм, такое философское миропонимание было в условиях древности максимально противоположно мифологическому миропониманию.
Рассказ, состоящий из монолога и диалога
Уважаемые дамы и господа! Как известно, в 1911 году Резерфорд предложил непротиворечивую теорию строения атома. Однако ещё за две с половиной тысячи лет до него Демокрит объявил: во всей Вселенной существуют лишь атомы и пустота. «Вихри» атомов, неподвластных нашим чувствам, порождают всё вокруг нас – от крохотной песчинки до галактик.
Сегодня мы можем утверждать: гениальный грек был прав. Атомное учение в очередной раз блестяще подтвердилось в работах наших коллег, причём подтверждение нашлось в такой области, в которой оно меньше всего ожидалось. Речь идёт о так называемой «атомной памяти».
Откуда человек берёт иной раз воспоминания о своей «прошлой жизни»? Почему удаётся ему описать такие подробности, которых не объяснишь ни глубокими познаниями, ни игрой воображения? Объяснить эти странности можно, только признав, что атомы обладают своей собственной «памятью».
И мы сегодня повторим вслед за Демокритом: во Вселенной вечны лишь атомы. Стабильные лёгкие элементы живут тысячелетиями, вступая на более или менее длительный период в соединения, но в конце концов всегда освобождаясь вновь. Следовательно, среди мириад атомов, слагающих тело любого из нас, могут быть частицы, присутствовавшие при открытии Америки или создании Сикстинской капеллы. Но всё это означает, что любой из нас может носить в себе атомы, «принадлежавшие» Колумбу или Микеланджело!
Если связать этот факт с «атомной памятью», получаются очень интересные результаты. В самом деле, если атомы, составлявшие гениальный мозг Микеланджело, «помнят» сведения о его таланте, значит, собравшись вновь в некотором количестве, они породят нового гения.
Благодаря последним разработкам мы можем подтвердить эту гипотезу. Технология, созданная в нашей лаборатории, позволяет «пометить» любой атом, слегка изменив его структуру. Это не отражается на стабильности ядра или электронных оболочек, но атом становится «маяком», обнаружить который можно при помощи специального детектора. И чем больше «меченых» атомов соберётся в одном месте, тем сильнее будет сигнал. И тем больше вероятность, что человек, «заполучивший» эти атомы, обладает талантом.
Сегодня мы с вами заложим грандиозный по своему временному масштабу опыт. Его закончат наши отдалённые потомки.
Присутствующий на сцене господин Шлессер любезно согласился помочь нам, дав для эксперимента свою кровь… Да, закатайте рукав повыше. Все мы знаем, несмотря на свою молодость, он пользуется славой музыкального гения нашего с вами времени.
Пробирку мы поместим под излучатель… Здесь надёжная защита, фон не повысится. Тридцать секунд, пожалуйста. Старт!
Ровно четыреста лет спустя начнётся поиск. При помощи детекторов будут найдены люди, в организме которых содержится больше всего атомов, помеченных нами сегодня. И тогда – я уверен – гипотеза «атомной памяти» подтвердится.
Окно этого зала выходит на реку. Сейчас мы выльем «меченую» кровь в воду. И пусть время вновь соберёт атомы вместе, создав в Будущем гения!
–Здесь сигнал гораздо сильнее. Вот туда, к дальней стороне бульвара.
–Забегаловка?..
–Вряд ли. Пройди над бульваром.
–Ещё усиливается.
–Дайте-ка…
–Снижайся.
–Здесь нет посадочного места.
–Можно вон там, на крыше.
–Садиться?
–Да, на ту крышу. Пошли.
–Неподходящее место для гения. Неуравновешенная психика?
–Посмотрим.
–Сигнал дошёл почти до максимума.
–Теперь будем искать среди прохожих. Направляй приёмник на них. По очереди.
–Проклятье! Вот этот?! Такого не может быть!
–Аппаратура врёт?
–Включи резервный детектор.
–То же самое. Но это же…
–Ну что вы уставились? А ещё интелле… теле… прилично выглядят… Хотите угостить просс… простого человека стаканчиком-другим? Не стесняйтесь.
–Ты не музыкант?
–Я? Боже упаси… Я – поэт. Бывший.
–Писали стихи?
–Да, ещё в институте. Пока не… В общем, давно. Ну, выпить бывшему поэту за ваше здоровье?
–Благодарю… Век… век не забуду вашей щ-щедрости… господа.
–Пойдёмте.
–Что же – эксперимент провалился? Теория неверна?
–Ведь во Вселенной есть только атомы и пустота?
–Что ж… Знаете, в атоме тоже больше всего пустоты.
Уже из мы видим, насколько атомы в представлении древних греков отличны от того, что видела в атомах наука относительно недавних времен и что вкладывает в понятие атома или элементарной частицы наука нашего времени. Для науки XVIII в. атомы-это одинаковые, однородные, точечные массы, движущиеся по законам механики. Современные понятия «химические свойства», «реакционная способность» не могли существовать в системе греческого атомизма. Теория строения или структуры вещества, на которой основывается современная физическая химия, не имеет ничего общего с античным пониманием формы, а представление о «химической связи» навсегда осталось бы непонятным греческому ученому. Итак, атомы - формы, вечно движущиеся в бесконечной пустоте, - это общая основа всего античного атомизма.
Творцами первой атомистической теории в древней Греции считают Левкиппа (начало V в. до н. з.) и Демокрита (около 460 - 370 до и. э.) - уроженца фракийского порта Абдеры. Демокрит развил это учение и распространил на все области знаний. Для многих древнегреческих философов Демокрит был образцом ученого, теоретика, исследователя, который предпочитал бескорыстное искание истины всем жизненным благам. Его жизнь известна нам из многочисленных рассказов и легенд. В одной из этих легенд говорится, что философ ослепил себя, чтобы его мысленное внимание, созерцающее движения невидимых атомов, не отвлекалось обманчивыми видениями внешнего мира. Демокрит очень много путешествовал, приобретал знания по разнообразным предметам, проводил исследования в геометрии, медицине, астрономии и грамматике. Свое сочинение «Малый Диакосмос» он завершил в 420 г. до н. э. Здесь излагались основы атомистического учения в связи с теориями происхождения мира и Земли. Демокрит принял три основных постулата (атомы, пустота и движение) как начала, которые объясняли физические явления. Согласно Демокриту, нельзя уже дальше спрашивать, почему это так, а не иначе. Мы должны принять эти начала, как в геометрии принимаем некоторые недоказуемые аксиомы, чтобы иметь возможность затем выводить из них многочисленные теоремы.
«Начало вселенной - атомы и пустота… - так передает нам учение Демокрита один из поздних греческих писателей. - И ничто не возникает из небытия, не разрушается в небытие. И атомы бесчисленны по разнообразию величии и по множеству; носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля»1. Римский писатель Цицерон рассказывает, что демокритовы атомы, т. е. «неделимые вследствие твердости тела, носятся в бесконечном пустом пространстве, в котором вовсе нет ни верха, ни низа, ни середины, ни конца, ни края, причем атомы в пустом пространстве носятся таким образом, что вследствие столкновений они сцепляются между собой, из чего возникает все то, что есть и что ощущается. Это движение атомов должно мыслить не имеющим начала, но существующим вечно».
Это учение должно быть в конечном счете дать схему, с помощью которой легко объяснять все, что происходит в мире. Но для этого следовало исключить из движения атомов всякую неопределенность и случайность. Иначе нельзя будет вывести (объяснить) то или иное явление из движений атомов. Демокрит считал, что хотя движение атомов хаотично, однако в этом хаосе есть только одна причина изменения движения атома - столкновение его с другим атомом. И если бы можно было проследить путь атома и знать все движения, которые получаются в результате таких столкновений, тогда легко предсказать все, что произойдет в мире. Поэтому в мире не может быть ничего случайного, и мы можем проследить необходимую обусловленность любого самого «невероятного» происшествия. Так, «когда некий житель города Абдеры погиб от того, что пролетавший в это время орел уронил ему на голову черепаху, Демокрит отрицал случайность этого события. Он говорил, что было необходимым именно в этот момент выйти из дома обреченному человеку, именно в такую-то минуту орлу почувствовать голод и отправиться за добычей, было необходимо, далее, что солнце, клонящееся к закату, осветило лысину прохожего и отблеск ее попал в глаза пролетавшему орлу, который принял лысину за камень и бросил черепаху, чтобы разбить ее панцирь».
Эта система объясняла любое событие, которое могло произойти в мире. Поэтому Демокрит говорит, что он «предпочел бы найти одно причинное объяснение, нежели приобрести себе персидский престол». Слепой рок, не преследующий никаких своих целей, по и не знающий ничего о человеческих целях, управляет миром. Именно это всегда и смущало позднейших мыслителей, и мы увидим дальше, как обходят этот вывод другие атомисты.
Подобно тому как видимые случайности есть результат и проявление невидимой необходимости, многообразие чувственных впечатлений может быть, согласно Демокриту, объяснено на основе учения о сочетании атомов. Дело в том, что атом сам по себе не тепел и не холоден, он бесцветен и безвкусен. Вкус, запах, звук зависят от формы и расположения атомов. Они
являются результатом взаимодействия атомов, исходящих из вещи, и атомов человеческого тела. Ученик Аристотеля Теофраст рассказывает: «Демокрит, приписывая форму каждому вкусу, считает сладкий вкус круглым и имеющим большую величину, кислый же - имеющим большую форму, шероховатым, многоугольным и не круглым. Острый вкус - соответственно его названию- острый по форме составляющих его атомов, угловатый, согнутый, узкий и некруглый. Едкий вкус - круглый, тонкий, угловатый и кривой. Соленый вкус - угловатый, большой, согнутый и равнобедренный. Горький же - круглый, гладкий, имеющий кривизну, малый по величине. Жирный же - узкий, круглый и малый».
Именно особенности формы атомов в различных сочетаниях приводят к многообразию качеств. Маленькие, круглые, легкоподвижные атомы огня всюду проникают, все разделяют, разрывают (и тем самым причиняют жгучую боль человеческому телу). Большие, тяжелые и угловатые атомы земли малоподвижны, плотны и легко слипаются в один комок. Атомы вообще могут быть кривыми, якореобразными, крючковатыми, вогнутыми, выпуклыми и т. д.
«Помимо своей формы, атомы, согласно Демокриту, различаются еще положением, или поворотом, как например, буквы Е и Ш (буква Ш получается из Е поворотом на 90°), и порядком или взаиморасположением, как, например, АВ и ВА. Фигура, положение и порядок - три основных источника разнообразной формы предметов, которые могут получаться при сочетании атомов в сложные структуры реальных тел. Сравнение атомов с буквами, а образования множества реальных тел из атомов со слаганием слов и текстов (например, трагедия или комедия) из небольшого числа неделимых букв - это очень точное, глубокое и понятное сравнение; оно часто приводится атомистами для пояснения их основной идеи. Лучше всего говорит об этом в своей поэме «О природе вещей» римский атомист Лукреций:
Так и в наших стихах, постоянно, как можешь заметить, Множество слов состоит из множества букв однородных,
Но и стихи, и слова, как ты непременно признаешь, Разнятся между собой и по смыслу, и также по звуку.
Видишь, как буквы сильны лишь одним изменением порядка.
Что же до первоначал, то они еще больше имеют Средств, чтоб из них возникали различные вещи.
Так с помощью атомов-букв Демокрит пытается читать книгу природы. Если атомов много и они расположены плотно, возникает тяжелое и плотное тело; редко расположенные атомы создают легкое и мягкое тело. Разряжение атомов воспринимается как потепление, наоборот, сгущение - как охлаждение.
Демокрит принимает четыре основных простых цвета: белый, черный, красный и зеленый, сочетанием которых можно получить любой другой цвет и оттенок. Поскольку каждому простому цвету соответствуют однородные атомы, анализ цветового состава тела мог бы быть использован как способ анализа атомистического состава тела - наподобие нашего спектрального анализа.
Однажды образовавшиеся тела, например Солнце, Луна, Земля, могут существовать довольно долгое время и действовать друг на друга. Так, от сочетания солнечной теплоты, земной влаги и ила началось, если верить Демокриту, брожение и гниение, в результате которого образовались первые растения, а затем также и живые организмы.
Имеется несколько свидетельств, говорящих о том, что Демокрит думал объяснить с помощью атомистической гипотезы не только жизнь, но также и душу, и ум, и даже самих богов, которые мыслились им как наиболее общие, наиболее стойкие и наиболее прекрасные скопления атомов.
Так возникает первая картина мира на основе атомистического учения, картина вечно подвижной узорчатой ткани событий и явлений, складывающейся и причудливо изменяющейся в бесконечном кружении, сплетении, сочетании и разъединении абсолютно твердых и неизменных, геометрически правильных телец. Картина, напоминающая бесконечные узоры снежинок, мелькание пылинок в солнечном луче, как об этом рассказывает Лукреций:
Вот посмотри: всякий раз, когда солнечный луч проникает В наши жилища и мрак прорезает своими лучами, Множество маленьких тел в пустоте, ты увидишь, мелькая Мечутся взад и вперед в лучистом сиянии света; Будто бы в вечной борьбе они бьются в сражениях и битвах, В схватки бросаются вдруг по отрядам, не зная покоя Или сходясь, или врозь беспрерывно опять разлетаясь. Можешь из этого ты уяснить себе, как неустанно Первоначала вещей в пустоте необъятной мятутся. Так о великих вещах помогают составить понятье Малые вещи, пути намечая для их постиженья.
Впрочем, это уже нечто большее, чем только поэтический образ. Эта картина по своему физическому механизму представляет собой, как мы знаем, картину броуновского движения, и с помощью очень похожего опыта доказывали реальность атомов в XIX в. Поразительно, что сущность опыта была ясна уже Лукрецию:
Знай же: идет от начала всеобщее это блужденье, Первоначала вещей сначала движутся сами,
Следом за ними тела из мельчайшего их сочетаиья. Близкие, как бы сказать, по силам и началам первичным, Скрыто от них получая толчки, начинают стремиться, Сами к движенью затем понуждая тела покрупнее, Так, исходя от начал, движение мало-помалу Наших касается чувств и становится видимым также Нам и в пылинках оно, что движутся в солнечном свете, Хоть незаметны толчки, от которых оно происходит.
Хотя у самого Демокрита мы не находим такого понимания, однако картину движения пылинок в солнечном луче он также приводит.
Вы помните, что для Демокрита очень важен один момент в понимании атома, а именно: атом есть тельце с идеальной геометрической формой.
