Возникновение атомистики

Попытки объяснить все бесконечное многообразие наблюдаемого мира на некоторой единой основе, а также изучение проблемы делимости материи привели к возникновению атомистики. В рамках усилий объяснить строение материи оказывались возможными два подхода. Либо необходимо было признать, что материя обладает однородным и непрерывным строением; тогда каждая ее часть, как бы мала она ни была, должна обладать теми же свойствами, что и целое. При этом материя оказывается делимой до бесконечности. Либо же необходимо предположить, что материя делима лишь до некоторого предела. Обе эти концепции получили конкретное воплощение в учениях различных философских школ и развитие в более поздних физических теориях.

Заслуживает упоминания и система взглядов представителя милетской школы Анаксимандра, развившего учение своего учителя Фалеса Милетского в не дошедшем до нас философском сочинении «О природе». Анаксимандр первым ввел понятие о некоторой беспредельной субстанции, являющейся первоначалом всего сущего, которой он присвоил название – «апейрон»: «…у него нет начала, но он сам является началом остальных вещей». Заметим, что и сегодня некоторые видные физики-теоретики придерживаются субстанциальной концепции пространства. В частности, в русле подобных идей работают представители школы американского теоретика Джона Уилера, провозгласившие программу построения всех характеристик материи (массы, электрического заряда и т.д.) исходя из свойств пространства.

Основателями атомистики считаются Левкипп и его ученик Демокрит. Однако и представители более ранних философских школ разрабатывали научные представления о структуре материи. Среди них, в первую очередь, следует упомянуть Эмпедокла и Анаксагора. Эмпедокл считал, что все тела составлены из четырех основополагающих элементов: земли, воды, воздуха и огня. Концепция бесконечной делимости (непрерывности) материи впервые была отчетливо сформулирована Анаксагором. Согласно Анаксагору, все тела состоят из мельчайших частиц, подобных самому телу – гомеомерий. Так, мышца состоит из мельчайших частиц мышечной ткани, дерево – из мельчайших частиц дерева и т.д. Все превращения в природе происходят в результате соединения и разъединения гомеомерий. Качества тел не могут возникать или изменяться, они существуют извечно в одном и том же виде, от небесных тел до мельчайших частиц: «По отношению к малому нет наименьшего, но всегда сравнительно меньшее, ибо бытие не может стать небытием. И по отношению к великому есть всегда сравнительно большее. … Так как частицы великого и малого одинаково множественны, все может заключаться во всем и ничто не существует отдельно, но во всем есть частица всего. А так как нет наименьшего, ничто не может окончательно выделиться и существовать само по себе …». Как бы ничтожна ни была частица по своим размерам, она все-таки заключает в себе целый мир.

Концепция бесконечной делимости материи была подвергнута критике современником Анаксагора Зеноном Элейским. В своих рассуждениях Зенон исходил из двух основных посылок, которые принимались как самоочевидные:

– сумма бесконечно большого числа конечных и протяженных величин, как бы малы они ни были, является бесконечно большой величиной;

– сумма любого, сколь угодно большого числа непротяженных величин равна нулю. «Если отдельная вещь не имеет величины, – полагал Зенон, – то ее и не существует».

Из этих посылок следовало, что если результатом бесконечного деления материи являются непротяженные частицы, которые дальше делить уже невозможно, то из них ни в коем случае не могут образоваться протяженные тела. Сумма нулей, как бы велико ни было их количество, всегда будет равна нулю. Следовательно, обычные тела, составленные из непротяженных частиц, не обладали бы пространственным существованием, что противоречит действительности.

Если же считать, что в результате бесконечного деления материи получаются протяженные частицы (причем этих частиц должно быть бесконечно много, поскольку делимость материи принимается неограниченной), то тогда, согласно первому положению Зенона, объем тела, составленного из таких частиц, должен быть бесконечно большим. Но в таком случае во всей Вселенной могло бы существовать только одно тело и не хватило бы места даже для двух.

Интерпретация Зеноном понятия бесконечной делимости материи вызывает обоснованные возражения. Бесконечная делимость понимается у Зенона как завершенный процесс, результатом которого является либо конечная величина (почему же в этом случае ее нельзя продолжать делить?), либо нуль. Между тем бесконечная делимость потому и является бесконечной, что она не может быть завершена.

Атомистическая гипотеза получила более развитую форму в учении Левкиппа и Демокрита, сформулировавших концепцию делимости материи лишь до неделимых частиц – атомов (от греч.  – неделимый), то есть концепцию дискретности материи. Согласно упоминаниям древних философов, Демокритом было написано около семидесяти сочинений, ни одно из которых не дошло до наших дней. Поэтому о содержании учения Демокрита и Левкиппа мы можем судить, лишь опираясь на свидетельства других античных авторов. Основные принципы учения Демокрита можно сформулировать следующим образом. «Ничто не возникает из небытия, не исчезает в небытие». Все изменения происходят благодаря соединению и разложению частей. Ничто не совершается случайно, но все совершается по какому-нибудь основанию и с необходимостью. Не существует ничего, кроме атомов и пустого пространства. В отличие от элементов Эмпедокла и гомеомерий Анаксагора атомы, по Демокриту, лишены качественного различия. Они различаются только величиной и формой, лишены какого-либо внутреннего строения и являются неделимыми. В своем бесконечном движении в пустом пространстве атомы, воздействуя друг на друга, служат началом образования мира. Бесчисленные миры образуются и снова исчезают одни рядом с другими и одни после других. Различие между вещами происходит от различия их атомов в числе, величине, форме и порядке. Итак, в учении атомистов в зачаточной форме содержится формулировка принципа причинности и принципов сохранения.