История естествознания

Молекулярно-атомистические представления

   Атомистика — в любой её  форме — это, в первую очередь,  теория микроструктуры мира, т.  е. учение о том, из каких  структурных элементов и каким  образом построены вещи. Эти структурные элементы предполагаются лежащими за пределами нашего восприятия: они не видимы и не слышимы и познаются лишь путём логических рассуждений. Теоретические умозаключения о внутренней структуре мира вещей и объяснение с помощью этой структуры воспринимаемых нами свойств каждой вещи — всё это свидетельствует о достаточно высоком уровне научного мышления. Первые примитивные зачатки такого подхода обнаруживаются ещё у Анаксимена, в более развитом виде он наличествует в концепциях Эмпедокла и Анаксагора, но лишь в атомистике этот подход принял ту форму, которая, по сути дела, осталась неизменной на протяжении всей последующей истории естествознания.

Первые  подходы к атомистическим представлениям Эмпедокла (V в. до н. э.)

   Единым первоначалом Эмпедокл  считал четыре стихии-элемента: огонь, воздух (эфир), воду и землю. Основные свойства этих элементов:

·      они вечны и непреходящи;

·      качественно неизменны;

·      однородны.

   Но они могут перемещаться  в пространстве и вступать  друг с другом в различные комбинации.

Все вещи (вещества) являются такого рода комбинациями четырёх элементов, взятых в разных пропорциях. Таким же образом, различия в характере крови у различных  людей определяются различием частиц, из которых состоят элементы, входящие в её состав.

   Бесспорное, если и не совсем  прямое отношение к атомизму  Эмпедокла имеет его теория "пор"  и связанная с ней теория "истечений". Эмпедокл утверждал, что как  сами элементы, так и их соединения  содержат множество мельчайших, недоступных нашему зрению проходов или пор. Важная роль этой теории состоит в том, что с ее помощью Эмпедокл объяснял механизм ощущений, в первую очередь — зрения. Всем телам свойственно непрерывно испускать истечения, которые затем распространяются в пространстве. Именно этот непрерывный поток и движение являются причиной уничтожения и гибели всех вещей. Эти истечения являются также основным фактором, определяющим взаимодействие тел и их способность смешиваться одно с другим. Если поры одного тела таковы, что истечения от другого

тела  могут в них проникать, тогда  первое тело получает примесь второго  тела. Смешение тел осуществляется наилучшим образом в том случае, когда поры обоих тел оказываются  взаимно симметричными или подобными  друг другу. При взаимном несоответствии пор и истечений смешение оказывается невозможным. Именно по этой причине одни жидкие тела, как вода и вино, смешиваются друг с другом, другие же, как, например, вода и масло, не смешиваются. Питание растений объяснялось Эмпедоклом наличием у растений пор, которые равномерно и в достаточном количестве пропускают нужные питательные вещества. Эта теория пор и истечений представляет собой исторически первую попытку объяснить весьма широкий класс явлений с помощью определенных теоретических представлений о внутренней структуре вещей окружающего нас мира. Впервые чувственно-воспринимаемые явления трактовались как нечто, в основе чего лежат не наблюдаемые,

но умопостигаемые особенности структуры вещественных объектов.

   Интуитивный (в значительной мере) атомизм Эмпедокла представлял собою еще очень примитивную форму атомистики, далекую от всеохватывающей и концептуально весьма совершенной теории, которая была разработана несколько позже Левкиппом и Демокритом. Атомизм Эмпедокла можно рассматривать как некую раннюю стадию в развитии атомистических представлений. Что же касается теории пор и истечений, то она, по-видимому, приобрела значительную популярность и, в

частности, повлияла на взгляды Платона в  отношении объяснения механизма  ощущений, особенно зрения.  

Классическая атомистика Левкиппа и Демокрита

   Творцом первой в истории греческой  науки последовательной и законченной  атомистической доктрины считается  Левкипп. Об учении Левкиппа  мы можем судить только по  трактату Аристотеля "О возникновении  и уничтожении". Левкипп полагал, "что пустота — небытие, и ничто из бытия не есть небытие, ибо бытие в собственном смысле слова — полное бытие. Однако подобное [бытие] не едино, но [представляет собой] бесконечное по числу [частицы], невидимые вследствие малости своих объемов. Они носятся в пустоте (ибо пустота существует); соединяясь, они приводят к возникновению [вещей], а разъединяясь — к [их] гибели".

   Аристотель попытался продолжить  теорию Эмпедокла о порах: стенки  пор Эмпедокла должны состоять  из твердых и далее неделимых частиц, так как если бы они делились, это означало бы, что в них, в свою очередь, имеются пустые промежутки, т. е. поры, а в стенках этих последних еще более мелкие поры и т. д. Где-то этот процесс деления должен закончиться, т. е. какие-то стенки самых

мелких  пор должны состоять из сплошных и  потому далее уже неделимых частиц; в противном случае вещи Эмпедокла  оказались бы состоящими из одних  пор, т. е. пустоты. В этом рассуждении  неделимость оказывается эквивалентной  отсутствию пустот в теле, т. е. его "сплошности". Если тело состоит из "сплошного бытия", то оно неделимо. Таковы мельчайшие частицы Левкиппа: в них нет никаких пустот, никаких пор, никаких трещин или щелей, куда можно было бы "забить клин", чтобы расщепить их.

   Перейдем теперь к другим, в большей степени физическим аспектам атомистики Левкиппа-Демокрита. О том, что такое атомы сами по себе, мы уже имеем некоторое представление. Мы знаем также, что наряду с понятием атомов Левкипп ввел в науку понятие пустоты, пустого пространства — нововведение, сыгравшее громадную роль в развитии естественнонаучного мышления. Им определяются также некоторые характерные особенности атомистической физики, резко выделившие ее среди других, современных или предшествовавших ей учений.

   В числе этих особенностей следует, прежде всего, выделить трактовку атомистами проблемы движения. Решение проблемы движения самым непосредственным образом связано с идеей пустоты.

По мнению Левкиппа (и Демокрита), движение существовало всегда, а потому нет смысла искать его начало. Вечно существует время, вечно существует первотела-атомы, и вечно существует движение.

Наряду  с законом сохранения материи, который  в том или ином виде принимался всеми мыслителями послепарменидовской  эпохи (и который у атомистов  конкретизировался в форме положения о вечности и неуничтожимости атомов), мы находим у Демокрита еще нечетко осознанную и не сформулированную в явном виде идею сохранения движения. Первичное движение атомов — до того, как они начали сцепляться друг с другом, образовывая более сложные соединения, — это

беспорядочное движение во все стороны. Для Левкиппа моделью для этой картины послужил образ пылинок, беспорядочно пляшущих в солнечном луче. Беспорядочное  движение атомов во всевозможных направлениях приводило к непрестанным столкновениям их друг с другом.

Сталкиваясь, атомы либо отлетали в разные стороны ("куда попало"), либо сцеплялись друг с другом, давая более или менее  устойчивые соединения. При удачном  столкновении атомов и при наличии "соответствия их форм, величин, положения и порядка", они могли соединиться достаточно прочно и остаться в таком состоянии. Конгломераты, состоявшие из большого числа соединившихся таким

образом атомов, образовывали различные воспринимаемые нашими органами чувств тела.

   Особое положение занимают атомы огня — круглые и подвижные. Судя по всему, они не могли сцепляться с другими атомами и образовывать более сложные соединения: они только сталкивались с ними, приводя их в движение. Особое положение атомов огня подчеркивалось еще и тем, что они выполняли одну очень важную функцию: они были также атомами души. Душа же понималась Демокритом, прежде всего, как принцип движения или, лучше сказать, самодвижения душевленных

объектов. Из того, что способность ощущать  присуща практически всем частицам тела, Демокрит заключал, что атомы души распределены по всем этим частям. Это означает, что в теле нет такой части, которую можно было бы считать местопребыванием души: таким местопребыванием является все тело в целом. Живой организм, по Демокриту, представляет собой нечто вроде кристаллической

решетки, в которой более тяжелые, инертные атомы чередуются с подвижными и  легкими атомами души, ударяющимися о первые и побуждающими их двигаться  в ту или иную сторону. Исключение Демокрит делает лишь для тех атомов души, которые связаны с разумом, т. е. с мыслительной способностью.

   С позиций атомистического учения  Демокрит трактовал еще целый  ряд психологических и биологических  проблем, одна из которых —  знаменитая теория зрения, основанная  на представлении об "идолах" или образах, отделяющихся от предметов и вызывающих в воспринимающем их организме зрительные ощущения.  

Физическое  учение Анаксагора

   С точки зрения истории атомистики  система Анаксагора представляется  противоречивой и во многом  загадочной. Из дошедших до нас фрагментов сочинения мыслителя из Клазомен с несомненностью вытекает, что эта система содержала отчетливые элементы стихийного атомизма — того атомизма, который мы обнаружили также у Эмпедокла и к которому ранняя греческая наука подходила самым широким фронтом — от Анаксимена до пифагорейцев.

   Учение Анаксагора было, по сути  дела, космогонической концепцией, трактовавшей окружающую нас  Вселенную как результат длительного  и закономерного развития, исходный  пункт которого — первичное состояние, представлявшее собою бесформенную и лишенную движения смесь всех вещей. В первичном состоянии все вещи (т. е. качественно-определенные вещества) были раздроблены на бесконечное множество беспредельных по малости частиц, которые не были различимы по причине их малости и потому, что все заполняли эфир и воздух, в первичной смеси

преобладавшие над всеми прочими вещами.

   До обособления вещей была  смесь "влажного и сухого, теплого  и холодного, светлого и темного,  и земли, содержащейся в большом количестве, и беспредельных по множеству семян, ни в чем не похожих друг на друга". В этом состояло существеннейшее отличие "семян" Анаксагора от бескачественных атомов Левкиппа и его последователей. Другое отличие состояло в том, что "семена" Анаксагора, в противоположность атомам Левкиппа-Демокрита, были "беспредельными по

малости". Как бы ни было мало данное семя, можно  найти бесчисленное множество семян, которые будут еще меньше, и  которые будут обладать теми же качествами — формами, цветами, вкусами и запахами. Понятие "беспредельного по малости" в этом учении, по сути дела, очень напоминает понятие бесконечно малой величины (т. е. такой переменной величины, пределом которой является нуль) в современном математическом анализе. Мы сталкиваемся здесь с одним из тех поразительных

предвосхищений, которыми так богата древнегреческая  наука. Третье отличие "семян" Анаксагора от атомов Левкиппа и Демокрита —  в любой сколь угодно малой  частице любого вещества (в том  числе и в любом семени) содержатся все существующие в природе вещества и качества.

   Когда Анаксагор называет противоположности  сухого и влажного, светлого и  темного и т. д., он, по сути  дела, имеет в виду стихии, являющиеся  комбинациями в различных пропорциях  этих противоположных качеств  (огонь, воздух, воду и землю). Но при этом надо остерегаться прямого отождествления стихий с соответствующими членами перечисленных пар. Эфир, воздух и другие стихии представляют собою взятые в различных пропорциях комбинации всех противоположностей сухого и

влажного, светлого и темного и других. Именно противоположные пары называет Анаксагор "вещами", которые не возникают и не исчезают, и общее количество каждой из которых остается в мире неизменным. Стихии же имеют вторичный характер; они могут переходить друг в друга путем перераспределения противоположностей.

   Такова наиболее вероятная, на  наш взгляд, реконструкция физической  системы Анаксагора.  

Атомистическая  концепция Платона

   Физические проблемы мало занимали  Платона на протяжении большей  части его творческой деятельности. Его диалоги — начиная от ранних "сократических" сочинений вплоть до "Софиста" и "Политика", — почти не содержат той проблематики, которая определяла интересы философов - досократиков VI – V вв. до н. э. В своих поздних сочинениях Платон неизменно подчеркивает значение