一个源自希腊语ἄ τ ο μ ο ν的术语,意思是不可分割的,通常适用于认为一切都是由不变和不可分割的元素或原子组成的系统,其运动和排列说明了现实的变化外观在更广泛的意义上,该术语也适用于任何试图将复杂现象简化为不变单位因素的系统解释因此,可以说逻辑,我来为大家科普一下关于原子论发展史全文?以下内容希望对你有帮助!

原子论发展史全文(原子论的研究1)

原子论发展史全文

原子主义

一个源自希腊语ἄ τ ο μ ο ν的术语,意思是不可分割的,通常适用于认为一切都是由不变和不可分割的元素或原子组成的系统,其运动和排列说明了现实的变化外观。在更广泛的意义上,该术语也适用于任何试图将复杂现象简化为不变单位因素的系统解释。因此,可以说逻辑

原子论,正如伯特兰·罗素(Bertrand russell)的哲学所阐述的那样,它将逻辑命题视为一个终极单位;心理原子论,试图将所有心理现象归结为简单元素的组合,遵循 J. locke、D. Hume 和联想主义倡导者的建议;和生物原子论,它试图用基因、细胞等离散单位来解释生命现象(参见机制,生物)。历史上更重要的原子论类型可以被描述为物理原子论,以区别于这些其他形式。从希腊哲学开始,它就一直支持唯物主义和机制哲学,并被无神论的支持者用来打击对精神世界的信仰。物理原子主义不能完全等同于唯物主义,然而,因为许多思想家赞同原子论假设,而不将原子视为唯一的现实,而承认精神实体的存在。再一次,物理原子论允许对终极单位的性质有许多不同的看法,从毕达哥拉斯的数学点、R. Boscovich 的力中心和 GW Leibniz 的单子到德谟克利特的固体粒子和性质相似的部分(Gr.ὁ μ ο ι ο μ ε ρ [符号省略])的Anaxagoras。然而大多数形式的原子论

坚持认为身体的划分是有数量限制的,存在小的终极单位,所有大规模的现象都应以这些单位来解释。

本文按照希腊原子论、其他早期形式、中世纪概念、从文艺复兴到 17 世纪的发展、18 和 19 世纪的古典原子论以及 20 世纪原子论的现状,按时间顺序处理物理原子论。

希腊原子论

希腊人中出现的第一个原子论本质上是推测性的。希腊原子论概念的先驱可以在米利都的博物学家中找到,例如泰勒斯、阿那克西美尼和赫拉克利特,他们先后认为水、空气和火是构成万物的主要物质。这些思想家对变化问题提出的解决方案促使意大利埃利亚学派哲学家巴门尼德争辩说,变化本身是一种幻觉:在他看来,存在是一体的,不可改变的,因为除此之外,就只有一无所有。 . 巴门尼德的形而上学思辨催生了色雷斯阿布德拉的第一所原子论学派,在那里原子论是由 Leucippus(公元前 450 年)和他的学生德谟克利特提出的。德谟克利特反对巴门尼德,认为存在不是一个,ἄ τ ο μ α )。他还认为没有什么与巴门尼德不同,将其分配为一种他称之为虚空的现实。通过承认虚无,德谟克利特认为他可以解释原子的运动,并通过这种运动解释所有类型的变化。他假设原子的数量是无限的,性质相同,仅在形状和大小上有所不同;他还赋予他的原子以运动,他认为运动就像原子本身一样不断和永恒(见唯物主义)。

大约在德谟克利特阐述他的原子理论的同时,恩培多克勒和阿那克萨哥拉提出了对立的理论。根据恩培多克勒的说法,原始生命是四种性质不同的元素,即火、空气、水和土;他解释了这四种元素的混合和分离的变化,这四种元素本身保持不变。阿那克萨哥拉斯强调恩培多克勒的混合概念,但认为物质的原始成分是无限数量的不同性质的物质,它们本身是永恒的和不朽的,他称之为种子(Gr. σ π έ ρ μ a τ一种)。在他看来,每一种组成的物质都包含所有可能的种子种类,并以其中占主导地位的种子类型命名。

在希腊哲学古典时期,柏拉图受毕达哥拉斯和毕达哥拉斯认为数是事物本质的思想的影响,同样受德谟克利特的影响,提出了宇宙基本粒子的几何学说。他将这些视为火、土、空气和水,并将它们与四种规则固体联系起来,即四面体、立方体、八面体和二十面体。亚里士多德不像他的老师那样偏袒德谟克利特的思想,他通过四重因果分析来解释变化,强调物质和主要物质分别作为偶然和实质性变化的基础(参见物质和形式)。在这种情况下,他改编了恩培多克勒的四要素理论,并教导说所有物体都是连续的,但由自然最小值组成也就是说,各种最小的粒子(见连续体)。

后来的希腊思想以德谟克利特和亚里士多德的理论为中心,从而提供了两个一直持续到近代的有影响力的潮流。德谟克利特的概念被伊壁鸠鲁采纳,他重新表述了这些概念,并将其用作从可见到不可见的推理方法。他创立的伊壁鸠鲁学派,在希腊哲学没落后很久,仍然保留着原子论的概念,可以说为现代化学的原子理论奠定了遥远的基础。另一方面,亚里士多德的观点被他的希腊评论家阿佛罗狄西亚的亚历山大、忒弥斯提乌斯和约翰·菲洛波努斯所采纳,他们都对亚里士多德的自然最小值理论进行了更系统的解释他们将特定种类物质的最小粒子称为ἐ λ ά χ ι σ τ α,这个术语与现代词分子的含义有些相同。这个概念在中世纪和文艺复兴时期得到了进一步发展。随着现代化学的兴起,它在某种程度上黯然失色,只是在 20 世纪关于基本粒子的讨论中具有新的意义。

其他早期形式

A型原子论的也是印度哲学,在那里与Vais系统关联被发现é梅花鹿小号ū TRA,归因于神话侃ā前两个世纪中大,但可能记录广告鲜为人知的是,它的起源,虽然它可能受到希腊思想的影响。印度原子论是相对主义的;无论是小(ANU)和非常小(PARAM ā NU)都否认有任何绝对值。在Vais的系统ésika the very small 被描述为一种基本形式;在与耆那教相关的较早类型的原子论中,它被认为缺乏任何使其可感知但仍具有品质的形式。这两个体系都否认虚空的存在,也不把原子视为现实的唯一原则,承认灵魂是一种精神实体,而不是原子。唯物主义确实出现在印度哲学中,但它并没有采用原子论的形式。

在罗马,希腊医生 Asclepiades(公元前124 – 40 年)将疾病归因于构成人体的原子的大小、排列和运动的改变。更具影响力的是罗马诗人和哲学家卢克莱修斯的教导,他在他的诗《自然之神》中雄辩地表达了德谟克利特的思想这是对原子论自然理论的系统叙述,详细描述了宇宙的形成、生命和思想的起源、人类感觉和性吸引力的本质以及人类社会的发展。在黑暗时代保存在修道院图书馆中,这成为将希腊原子论的兴趣保存到现代的主要渠道。

很大程度上由于卢克莱修支持的唯物主义无神论,基督教作家,如亚历山大的狄奥尼修斯,攻击原子论者的学说是基于偶然性,并否认宇宙内部的秩序原则(见宇宙,秩序)。教会的教父同样不赞成原子论的概念,因为这些概念似乎构成了唯物主义的伊壁鸠鲁伦理学的基础。通过他们的论战和诸如塞维利亚的伊西多尔等百科全书的努力,基本的原子概念继续被讨论。伊西多尔将原子比作点,因为它们是物质、时间、数字和语言的不可分割和独特的原子 [ Etymol. , 13.3; Patrologia Latina,编辑。JP Migne, 217 V., 索引 4 v. (Paris 1878 – 90) 82: 472– 473]。

中世纪的观念

原子论在中世纪并未大受欢迎,发展的主线发生在以亚里士多德为主的思想环境中。在9世纪,阿拉伯的炼金术士和医师命名Rhazes(人-R ā ž ī,865?- 924)教授一类的原子论和其他伊斯兰思想家的发展思路原子不象早期的印度概念(见阿拉伯哲学)。在 14 世纪,奥特库尔的尼古拉斯为德谟克利特式的原子论辩护,推测原子的运动及其相互吸引。一些历史学家也将圣维克多的海螺休和巴斯的阿德拉尔列为原子论者,但这种归因的依据是有争议的(范梅尔森,Van atomos naar atom; de geschiedenis van het begrip atom 77)。

中世纪关于物质理论的主要关注点之一是协调物质实体如何由原始物质和实体形式组成(复合物),同时又是由四种元素形成的复合物(混合物)。这提出的问题被称为化合物中元素的存在;由于它与实体形式的单一性问题(见形式、单一性和复数)密切相关,因此引起了激烈的争论。阿维森纳教导说,元素的基本形式在化合物中保持不变,尽管元素的特性会经历强度的缓解。阿维罗Ës 不同意这种教导,坚持认为不仅元素的性质,而且它的实体形式也会得到缓解,因此元素在化合物中并不完全完美。圣艾伯特大最小化阿维森纳和Averro之间的差异ë S,而最小基本部分存在于与德谟克利特的原子的化合物相关联(在1日根。 1.12; ED Borgnet。,4:354B)。圣托马斯·阿奎那既反对 Avicenna 的观点,即元素实际上存在于化合物中,也反对Averroës的观点,即它们只是潜在地存在,以提出一个中间位置,即元素实际上存在于化合物中,在某种意义上他们的力量或权力(美德) 是守恒的。正如 A. Maier 所表明的,大多数其他中世纪思想家要么采用 Averroist 的解决方案(参见 roger bacon;henry 的 henry;peter john olivi;theodoric of freiburg; john of jandun)或 Aquinas 提出的解决方案(参见 peter of auvergne;giles罗马;邓斯·史考特;奥克姆的威廉;约翰·布里丹;尼古拉斯·奥雷斯梅)。

关于化合物中元素存在的争论与亚里士多德的自然最小值理论有关14 世纪的思想家通常不会像阿尔伯特大帝那样用原子来确定这种最小值。他们区分了极小值不存在性,即它们可能存在于一个身体中,而极小值本身存在,即它们在与一个身体分离时存在。人们普遍认为,分离的极小值可以存在,但极小值不存在不存在于身体内。自然最小值理论的阐述 因此,可以与原子概念相协调的东西必须等待后来几个世纪的发展。

文艺复兴至 17 世纪

16 世纪意大利的 Averroist 运动,以 A. nifo 等思想家为代表,继续发展亚里士多德学说,并将其应用于关于物理宇宙的推测。自然最小值被认为是比以往更独立存在的物质的一部分,并在物理和化学过程中被赋予某些功能。A. Achillini (1463 – 1512) 谈到最小值是相互反应,而 J. zabarella 就最小值的形式和由它们构成的身体的形式提出了更明确的理论。也许是最完整的自然最小值理论与原子理论有密切关系的是 JC Scaliger,他教导说不同物质的最小值大小不同,并用它来解释它们的不同特性,例如密度。Scaliger 将化学成分定义为“极小值向相互接触的运动,从而实现结合。”

其他文艺复兴时期的思想家,例如 G. bruno 和 F. bacon,复兴了通过卢克莱修传播的德谟克利特的概念,并开始根据物体的最终粒子的运动来解释物理现象。从大约 1550 年开始,人们对希腊原子论以及原子概念与新形成的力学和化学科学的关系越来越感兴趣。1575 年,F. Commandino 出版了《亚历山大英雄》的译本(公元 1 世纪),他强调了物体粒子之间空隙的大小和形状的重要性。G. galilei 阅读了德谟克利特和希罗,并利用他们的概念提出了主要和次要质量之间的区别:第一个是与原子运动相关的,并且是客观真实的;第二种是在已知主体中产生的感觉并且仅仅是主观的(参见质量)。

原子概念在化学中的首次系统应用是由德国医生 D.森纳特(D. Sennert,1572 – 1644 年)提出的,他发展了 Scaliger 的思想,并试图将极小理论与德谟克利特的概念相协调。他告诉我们,在化学成分的试剂被分为其最小的部分,随后通过他们的团结极小然后通过它们的相反属性相互作用。也许 17 世纪早期最有影响力的原子论者是 p. gassendi,一位法国牧师和数学家,他从德谟克利特的原子论中删除了唯物主义的内涵。根据加森迪的说法,原子不是永恒的,而是上帝创造的。它们的数量不是无限的;他们的运动不是永恒的,而是上帝为了一个明确的目的而印在他们身上的。R. 笛卡尔拒绝了德谟克利特的虚空概念,认为所有物理过程都发生在由无限小的运动粒子组成的介质中。笛卡尔虽然不是严格意义上的原子论者,但其极具影响力的机械哲学为原子论的发展做出了贡献。T. hobbes,英国机械师,坚持原子的存在,但教导说它们之间的空间充满了某种流体。在这个时期和以后的时期拒绝空旷的空间通常是由于哲学上认识到远距离行动是不可能的。

17 世纪后期最有影响力的原子论者是 R. Boyle、R. Hooke、C. Huygens 和 I. Newton。博伊尔利用中世纪和现代概念来阐明化学元素的概念。他把热看作是原子振动的一种,用机械的方式,即用原子的运动和重排来解释变化、产生和衰变。波义耳提出了一个复杂的粒子等级(初级、次级等),但与炼金术士一样,相信物质是统一的,并且可以将一种类型的原子转化为另一种类型的原子。胡克建议,可以用“球状粒子”的排列来解释物体的规则形式,尤其是晶体。他教导说所有粒子都处于振动状态,并将热解释为较小粒子的振荡运动。惠更斯进一步发展了加森迪的概念,同时试图制定一个一致的动力学理论,以解释引力、大气压力、光和凝聚力等现象。牛顿也赞同加森迪和卢克莱修的原子论观点,并试图根据他的力学定律定量地阐述这些观点。他表明,气体的波义耳定律可以基于以下假设推导出来:这些气体由与距离成反比的相互排斥的硬粒子组成。他还考虑了吸引力和排斥力,并用它们代替了更多的假设中的钩子 牛顿也赞同加森迪和卢克莱修的原子论观点,并试图根据他的力学定律定量地阐述这些观点。他表明,气体的波义耳定律可以基于以下假设推导出来:这些气体由与距离成反比的相互排斥的硬粒子组成。他还考虑了吸引力和排斥力,并用它们代替了更多的假设中的钩子 牛顿也赞同加森迪和卢克莱修的原子论观点,并试图根据他的力学定律定量地阐述这些观点。他表明,气体的波义耳定律可以基于以下假设推导出来:这些气体由与距离成反比的相互排斥的硬粒子组成。他还考虑了吸引力和排斥力,并用它们代替了更多的假设中的钩子ï ve 对原子组合的解释。通过对肥皂泡厚度的光学研究,他计算出肥皂颗粒大小的上限约为 10-5厘米。

经典原子论

因此,数量原子论在 17 世纪下半叶有了它的试探性开端。18 世纪见证了实验数据的积累和理论概念的提出,为 19 世纪经典原子论的全面发展奠定了基础。

18世纪

GW leibniz、G. vico、E. swedenborg、RG Boscovich、J. Priestley、RJ Ha ü y 和 JL Proust 在这一时期表现最为突出。莱布尼茨起初是一位唯物主义的原子论者,后来发展了他的单子理论,他认为单子是一种没有外延、形状、位置或运动但具有感知能力的简单实体。维科的观点有些相似,他认为宇宙是由活动的点中心构成的。然而,与莱布尼茨的“形而上学点”不同,这些点具有位置和运动趋势,并且没有感知能力。斯威登堡提出了一种类似于维科的自然点理论来解释所有几何和机械现象。

这些动态概念在耶稣会数学家 Boscovich 提出的原子论数学理论中达到了顶峰。该理论假设存在有限数量的准物质作用点中心,它们都具有相同的特性,并且都服从相互作用的交替排斥力和吸引力,其大小取决于每对之间的距离。在提出它时,Boscovich 用特殊关系的一元论代替了早期的占用空间与空白空间的二元论,并根据点中心的三维阵列赋予物理结构概念以意义。他的想法得到了康德的青睐,康德在博斯科维奇之后不久发展了类似的理论。Priestley 也知道 Boscovich 的理论,并呼吁英国科学家注意它(见 dynamism)。

在提出这些理论考虑的同时,法国化学家普鲁斯特正在收集证据,证明真正的化合物含有恒定比例的化学元素。大约在同一时间,他的同胞 CA Coulomb 建立了他的电荷吸引和排斥定律;法国神父和矿物学家Ha ü y 提出,任何类型的晶体都可以细分为与晶体形状相同的最终固体单元。

19世纪

这些贡献为严肃的实验工作做好了准备,这些工作为 19 世纪经典原子论的理论提供了经验基础。尽管许多杰出的科学家在这一发展过程中进行了合作,但 J. Dalton、JL Gay-Lussac、A. Avogadro、DI Mendeleev 和 M. Faraday 可能会被挑出来发表评论。

人们普遍认为道尔顿首次将原子理论置于精确的定量基础上。基于 AL Lavoisier 的实验结果并假设化学反应中的重量守恒定律,他首先制定了倍数比例定律。在它的帮助下并使用化学元素结合的重量的测量,他能够计算出它们组成原子的相对重量;通过这种方式,他推断出大约有 20 种原子或元素的存在。Gay-Lussac 用气体进入化学组合进行实验,得出结论,气体以非常简单的体积比结合;在他的分析中,体积组合定律比道尔顿提出的权重组合定律更准确。Dalton 和 Gay-Lussac 在分析他们的数据时使用的过于简化的概念方案,导致 Avogadro 暗示了原子和分子之间的区别。阿伏伽德罗假设任何简单气体的组成分子都由半分子或第三分子等组成,后来用原子确定并提出假设,即任何气体中的整体分子数在相同体积下总是相同的,或者总是与体积成正比。在这个假设的帮助下,他能够调和道尔顿和盖-吕萨克获得的明显矛盾的实验数据。后来与原子一起确定并提出假设,即任何气体中的积分分子的数量对于相同的体积总是相同的,或者总是与体积成正比。在这个假设的帮助下,他能够调和道尔顿和盖-吕萨克获得的明显矛盾的实验数据。后来与原子一起确定并提出假设,即任何气体中的积分分子的数量对于相同的体积总是相同的,或者总是与体积成正比。在这个假设的帮助下,他能够调和道尔顿和盖-吕萨克获得的明显矛盾的实验数据。

在阿伏伽德罗和 S. Cannizzaro 的工作的基础上,门捷列夫注意到当时已知元素的特性的规律性,此时已有 63 种元素。他认为,由于物质的质量是其最基本的属性,因此当元素按原子量的顺序排列时,应该预期其他属性的周期性。然后,他根据周期律提出了有助于发现和修正元素数据的结论。同时,法拉第在电解方面的工作直接导致了电单位的概念以及后来被电子识别的电荷值的估计。

尽管经验主义者 E. Mach 和能量主义者 W. Ostwald 强烈反对,但这些发现的累积效应使大多数科学家在 19 世纪末相信物质的原子结构。当时几乎所有的化学数据都可以用原子概念来解释。物理学中更复杂的电磁现象屈服于它们的解释力似乎只是时间问题。

20世纪状态

然而,这种信心注定是昙花一现的。20 世纪上半叶原子物理学的飞速发展很快导致放弃用德谟克利特原子的机械运动来解释所有物理现象的尝试。这个开发的细节相当复杂,在别处处理。就目前而言,仅提及主要的概念发展就足够了,因为这些发展与原子论思想的当前状态有关。

原子和分子存在的确凿证据一出,包括 JJ Thomson、E. Rutherford、FW Aston 和 GHJ Moseley 在内的一系列研究人员提出了一种原子结构理论,该理论认为原子由亚原子组成。粒子。在这个过程中,证明了原子是可分的,即可以从原子中除去电子,原子核可以解体。试图根据这种原子结构来解释电磁辐射和吸收导致了量子理论的发展,但没有产生原子部分运动的明确机械概念。L.德布罗意,注意到物体动力学和波传播之间的相似之处,展示了电子和其他亚原子粒子如何也具有波或起伏的方面。这导致了 E. Schrödinger和其他人引入了波力学,其中电子的行星运动被驻波系统的干涉所取代。随后发展了更复杂的数学理论,这些理论受到各种物理解释的影响,但无法提供容易想象的原子结构图景。W. Heisenberg 指出这些概念上的进步如何迫使物理学家采用不确定性原理,放弃他们对物理决定论的承诺,在调查微观世界时只寻求统计规律。1958 年,他提出“所有粒子基本上都是同一种物质的不同静止状态”(The Physicist's Concept of Nature, 46),并敦促回归亚里士多德的势能概念,作为非决定论的本体论基础似乎表征了非常小的领域(物理学和哲学, 41, 53, 59 – 62, 69 – 72, 160, 166)。

原子论在 20 世纪思想中的地位必须在基本粒子理论的持续研究的背景下进行评估。虽然原子论概念在探索物质结构方面被证明是最富有成效的,但物理学家普遍放弃了获得德谟克利特被视为宇宙最终基石的不可分割的希望。相反,他们的研究强调了相互竞争的理论中的真理要素,例如亚里士多德及其中世纪评论家的理论。与此同时,科学哲学家对物理学家阐述的概念方案变得更加批判,并且比以往更倾向于质疑理论实体的本体论地位。

鉴于这些趋势,原子论在 19 世纪对物理宇宙的推测中不再发挥核心作用。尽管如此,并承认它在试图解释微观世界中的丰富细节时所涉及的过于简单化,它仍然是科学思想史上最富有成效的概念化之一。

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