Надо Знать

добавить знаний



Атомистика



План:


Введение

Атомистика, или Атомизм - в истории философии - принцип объяснения единства и разнообразия мира вечным движением и взаимодействием атомов, учение о дискретном строении материи; в современной науке атомистика является теоретическим объяснением единства прерывности и непрерывности частиц материи, их взаимосвязи и взаимопревращения.

Атомистика была и остается ареной борьбы материализма против идеализма, диалектики против метафизики. Признание атомистики объективно-реального бытия микрочастиц материи, возможности познания их свойств и законов взаимодействия ведет к материалистическому пониманию мира как закономерного движения материи; отрицание объективной реальности частиц материи и возможности их познания приводит к идеалистическому взгляду на мир.


1. История

В рабовладельческом обществе Ассирии, Греции, Рима, Индии, Китай возникла натурфилософских атомистика. Выдающимися представителями древней атомистики были Левкипп, Демокрит, Лукреций, Канада, Ван Чун. Их идеи были результатом теоретического осмысления результатов наблюдения за такими явлениями природы, как испарения, диффузия, [растворения] и т.п.. Представители натурфилософской атомистики считали, что атомы - это наименьшие неделимые частицы материи, из которых построены все тела природы.

Качественно новым этапом развития знаний о строении материи была механическая атомистика, создатели которой - Ньютон, Гасенди и др.. - Возрождают идеи натурфилософской атомистики на основе достижений классической механики. В механической атомистици атомы тоже рассматривались как неделимые, вечные частицы материи, взаимодействующих по законам макроскопической механики. Поскольку электрические и химические явления трудно объяснить механической взаимодействием атомов, то в науку проникают идеалистические представления о нематериальных жидкости - флюиды. Одним из проявлений идеализма в атомистици было учение Лейбница о монады - духовные атомы, которые являются центрами действия духовных сил.

Дальнейшим этапом развития атомистики были работы М. В. Ломоносова, который заложил основы химической и физической атомистики. Ломоносов открыл закон сохранения массы вещества, вошедшего в классической химии одной из своих сторон как закон сохранения массы при химических реакциях. Этот закон дал химии правильную анализа химических реакций, стал основой количественного анализа. Ломоносов ввел в науку рядом с атомом понятия молекулы. Идеи Ломоносова оказали большое влияние на дальнейшее развитие физической и химической атомистики.

Идеи физической и химической атомистики были развиты в исследованиях Дж. Дальтона, И. Берцелиуса, А. М. Бутлерова, Д. И. Менделеева, Д. Максвелла, Л. Больцмана, Г. Лоренца, М. Смолуховского, М. Планка, А. Эйнштейна и других ученых. Химическая атомистика опровергла представления о нематериальных флюиды и духовные атомы. Ее основные идеи вытекали из таких законов природы, как закон сохранения массы вещества, закон сохранения и превращения энергии, закон кратных отношений, периодический закон, химическая А. стала теоретическим фундаментом химии, дала возможность предсказывать результаты химических реакций, открыла путь к познанию строения атома. Она определила атом как качественно определенный объект, неделимый при химических реакциях, характеризуется массой, спектром, определенными химическими свойствами. химическая атомистика оперирует не только атомами, но и такими степенями дискретности материи, как молекула и радикал. Однако из идей химической и физической атомистики следовало представление о материи только как о веществе, построенную из атомов и молекул постоянной массы.

Материалистические основы атомистики защищали мыслители Александр Иванович Герцен, Николай Гаврилович Чернышевский, Николай Александрович Антонович, Иван Яковлевич Франко.

В начале 19 века в Харьковском университете выдающуюся роль в материалистическом обосновании идей атомистики сыграл Тимофей Федорович Осиповский. Харьковский профессор Алексей Иванович Ходнева один из первых поставил вопрос о сложности строения атомов, о существовании генетических связей между ними.

А. М. Бутлеров создал в 1861 теорию химического строения молекул, которая объяснила гомологию и изомерию, легла в основу современной теории строения химических соединений. В 1869 Д. И. Менделеев открыл периодический закон, согласно которому свойства атомов и форм их соединений находятся в зависимости от их атомного веса. Этим был заложен фундамент современной химии и открыт путь для развития атомной физики. Значительный вклад в развитие химической атомистики сделали профессор Харьковского университета Н. Н. Бекетов и его ученики. Бутлеров и Морозов предсказали существование изотопов.

Определенный вклад в развитие идей атомистика внесла Киевская школа физиков проф. М. П. Авенариуса. Д. И. Менделеев, Н. Н. Бекетов, Н. А. Умов, Н. А. Морозов и др.., Подчеркивая большое значение периодического закона для утверждения мысли о объективно реальное бытие атомов, выступили против тех ученых-идеалистов , которые вслед за Махом и Оствальдом отрицали реальность атомов и молекул и твердили о "исчезновение материи" ( М. Михайленко, В. Шарвин, М. Гольдштейн и др..). Это была борьба за утверждение естественнонаучных основ материализма.

Обобщая достижения химической атомистики, Ф. Энгельс указывал, что она представляет естественнонаучный фундамент материализма, ибо "... дает всей науке средоточие, а исследованию - прочную основу" [1]

Задолго до открытия радиоактивности Менделеев, Бутлеров, Бекетов, О. Г. Столетов, Условий считали, что атом неделим только в пределах химических процессов, а в действительности он - сложная планетарная система.


2. Рождение современной атомистики

Конец 19 и начало 20 в. знаменуют собой период рождения современной физической атомистики. В это время было открыто электроны, явление естественной радиоактивности, зависимость массы микрочастиц от скорости их движения. Новые знания о строении материи начали противоречить существующему пониманию материи, базировалось на таких "существенных признаках" всего материального, как неделимость атомов и неизменность их массы. Поскольку было установлено, что атомы могут взаемоперетворюватись и имеют сложное строение, а масса микрочастиц меняется от условий движения, то К. Пирсон, А. Рей, А. Пуанкаре и другие заявили, что "материя исчезает", что объективность законов движения в пространстве и времени - не научное понятие, а свободное произведение человеческого ума. Возник кризис в естествознании. Суть ее заключалась в "... ломке старых законов и основных принципов, в отбрасывании объективной реальности вне сознания, т.е. в замене материализма идеализмом и агностицизмом" [2].

Теоретический разгром "физического идеализма" совершил В. И. Ленин. В своей работе "Материализм и эмпириокритицизм", развивая диалектический материализм, Ленин заложил философские основы современной физической атомистики. Чрезвычайно важное методологическое значение для современной физической атомистики имеет ленинское определение понятия материи: "... материя есть то, что, действуя на наши органы чувств, вызывает ощущение; материя есть объективная реальность, данная нам в ощущении ... " [3]. По своему содержанию это понятие охватывает все то, что существует независимо от сознания человека, все виды материи. Ленинское понятие материи не связано, как с абсолютом, с любым конечным степенью дискретности материи. Диалектический материализм, писал В. И. Ленин, "настаивает на приблизительном, относительном характере всякого научного положения о строении материи и свойствах ее, на отсутствии абсолютных граней в природе, на превращении движущейся материи из одного состояния в другое ..." [4]. Эпохальное значение работы В. И. Ленина "Материализм и эмпириокритицизм" для развития современной атомистики заключается в том, что она, совершив идейный разгром "физического идеализма", ликвидировала те теоретические тупики, в которые завел атомистику в идеализм, и указала основные пути ее дальнейшего развития.

В 1911 - 1913, обобщая данные о прохождении частиц через вещество и учитывая дискретную природу излучения света атомами, Э. Резерфорд и Н. Бор построили планетарную квантовую модель атома. Идея этой модели вытекала из периодического закона. В свою очередь учение Резерфорда - Бора о строении атомов объяснил физический смысл периодической системы. Было показано, что физико-химические свойства атомов и форм их соединений находятся в периодической зависимости от величин зарядов их ядер. Эта теория раскрыла генетические связи электронных оболочек атомов, была доказана единство прерывности и непрерывности в узловой линии мер развития атомов химических элементов.

Изучение радиоактивных рядов привело к открытию изотопов. Важным результатом анализа генетических связей изотопов под углом периодического закона было диалектическое определение понятия химического элемента. Химический элемент является совокупность атомов с одинаковым зарядом ядер, равной строением электронных оболочек, которые могут отличаться величине массы своих ядер. Следовательно, в физической атомистици атомные ядра и атомы рассматриваются в органической взаимосвязи, в качественных преобразованиях, в развитии от менее сложных к более сложным. Каждый атом как данное качество является непрерывный, а как определенное количество качеств (ядро и электроны), своим взаимодействием образующих его, он непрерывный. Атом неделим при химических взаимодействиях, но способен к качественным преобразованиям при ядерных реакциях. Поэтому атом - единство устойчивости и изменчивости.

В 1924-27 Луи де Бройль, В. Гейзенберг, Э. Шредингер, Нильс Бор, М. Борн и др.. разработали нерелятивистскую квантовую механику, которая рассматривает движение микрочастиц с малыми скоростями (по сравнению с скоростью света). Если в планетарной модели Резерфорда - Бора электроны рассматривались как маленькие шарики, движущиеся по стационарным орбитах, то в квантовой (волновой) механике микрообъекты рассматриваются в единства корпускулярного и волнового аспектов, а движение их отображается волновым уравнением Шредингера. В ней связь между причиной и следствием может быть не однозначным, а статистического характера. Учитывая квантовый характер обмена энергией и импульсом между атомными системами, В. Гейзенберг построил в 1925 матричную (квантовую) механику. В дальнейшем оба подхода к проблеме движения элементарных частиц были соединены: Шредингер доказал эквивалентность волновой и матричной механики. Теоретические предсказания были блестяще подтверждены экспериментально. С тех пор как была доказана "двуединая", непрерывно-непрерывная, корпускулярно-волновая природа вещественных частиц, а также установлена ​​единство противоположностей для частиц электромагнитного поля - фотонов, стало понятно, что таким формам материи, как вещество и поле, свойственна единство непрерывного и непрерывного. Единство противоположностей для света была установлена ​​после исследований, с одной стороны, наличие дифракції та інтерференції світла, що свідчило про неперервність світла, про його хвильову природу, з другого - фотоелектричного ефекту (1898, 1905) і ефекту Комптона (1923), що свідчило про притаманність світлу корпускулярних властивостей.

Нерелятивістська квантова (хвильова) механіка розкрила нові закономірності мікроявищ, показавши обмеженість класичної фізичної атомістики, яка вважала мікрооб'єкти винятково перервними, корпускулярними. Положення нерелятивістської квантової механіки повністю підтверджуються фізичними експериментами і сучасною атомною технікою. Виявивши обмеженість класичного атомізму, нерелятивістська квантова (хвильова) механіка робить лише перший крок на шляху встановлення зв'язку між полем і частинкою, готує основу для нового розуміння частинок. Вважаючи речові мікрооб'єкти перервними і неперервними, вона розглядає їх як незмінні, як такі, що не переходять з однієї своєї якості в іншу. Цю обмеженість нерелятивістської квантової механіки ліквідують релятивістська квантова механіка і квантова електродинаміка, створені в 1927 працями П. Дірака, В. Гейзенберга, В. Паулі, В. О. Фока. Великим досягненням релятивістської квантової механіки є пояснення існування спіна електрона, передбачення існування позитрона, антипротона, антинейтрона та інших античастиц. З релятивістської квантової теорії електрона і квантової електродинаміки випливає висновок про перетворення пари - електрона і позитрона - в фотон і навпаки, а також інші пар частинок і античастинок. Цей висновок пізніше був підтверджений експериментально. У 1932 К.-Д. Андерсон відкрив у космічному промінні позитрон, у 1933 Ірен та Фредерік Жоліо-Кюрі експериментально встановили перетворення пари - електрона і позитрона - в фотон і навпаки.

В 1955 Сегре и его группа экспериментально обнаружили антипротон, а через год А. Пиччиони и др.. доказали существование антинейтрон. Современная физическая атомистика указывает на возможность существования антивещества, т.е. вещества, построенной на антиатомы и антимолекул. Вслед за открытием нейтрона и позитрона была открыта значительное количество элементарных частиц: электрически заряженных или нейтральных μ-мезонов, π-мезонов, K-мезонов (имеющих массы, средние между массами протонов и электронов), гипероны (с массой, большей от массы нейтрона). К элементарным частицам следует также отнести фотоны и нейтрино, которые имеют только массу движения и не имеют массы покоя. Взаемоперетворюванисть элементарных частиц материи одной в другую, подобно преобразований химических элементов, а также химические, молекулярные превращения вещества из одного качества в другое свидетельствуют об общей взаемоперетворюванисть всех видов материи и всех форм ее движения, о переходе их из одной формы в другую.

Знания о природе частиц, добытые современной физикой, блестяще подтверждают положения диалектического материализма о материальном единстве мира, о том, что материю нельзя ни создать, ни уничтожить.

Создание мощных ускорителей элементарных частиц (самый мощный из них, в 10 млрд. електроновольтив, работает в Дубне под Москвой) дало возможность пойти дальше в познании строения и свойств материи. Бомбардировка элементарных частиц, напр. нейтронов и протонов, электронами и мезонами больших энергий привело к выводу, что и эти частицы имеют сложную структуру.


3. Вклад украинских ученых

Значительный вклад в развитие атомистики сделали и советские ученые, в том числе и те, которые работали или работают в Украине. Д. Д. Иваненко и Е. Н. Гапон создали в 1932 нейтронно-протонную модель атомного ядра, принятую в современной науке. А. И. Лейпунский исследовал искусственное расщепление протонами атомных ядер лития и бора. Под руководством К. Д. Синельникова и А. К. Вальтера в Физико-техническом институте АН УССР, а также под руководством М. В. Пасечника в Институте физики АН УССР проводится исследование свойств и строения атомных ядер и элементарных частиц. М. Н. Боголюбов обосновал дисперсионные соотношения на основе квантовой теории, выдвинул принцип микроскопической причинности, метод устранения бесконечностей на основе применения теории обобщенных функций. Эти идеи далее развиты в трудах его учеников.

Достижения нерелятивистской квантовой механики и квантовой электродинамики значительное влияние на развитие химии и способствовали дальнейшему развитию химической атомистики. В дело теоретического и экспериментального решения проблем химической атомистики определенный вклад сделали химики, которые работали или работают в Украине ( Л. В. Писаржевский, А. И. Бродский и др..).

В связи с последними открытиями в области строения и свойств материи ряд ученых в капиталистических странах попадает в объятия реакционной буржуазной философии, утверждая, в частности, что элементарные частицы не существуют объективно, что они непознаваем, что "материя исчезает", превращаясь в энергию, и т.п. Эти идеалистические извращения были уличены в работах советских ученых С. И. Вавилова, Д. И. Блохинцева, Б. М. Кедрова и др..; в Украину с критикой современного энергетизма выступали М. Е. Омельяновский, О. С Жмудский и др.. Ученые Украины вместе с учеными всего Советского Союза активно боролись против идеализма в современных физических теориях, показывают, что новейшие достижения естествознания в корне противоречат идеализму и подтверждают учение диалектического материализма. В. И. Ленин указывал, что изменение наших знаний о строении и свойствах материи, углубление их означает не "исчезновение материи", а исчезновение того предела, до которого была опознана материя. Новые данные, которые дает наука, расширяют наши возможности познания объективного мира, они являются опорой марксистско-ленинской философии.


Литература


Эта статья создана по материалам первого издания УРЕ.
Текст может содержать советскую пропаганду, быть идеологизированных, устаревшим т.д..
  • Энгельс Ф. Диалектика природы. К., 1953;
  • Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм. Произведения. Вид. 4, т. 14;
  • Ленин В. И. Философские тетради. Сочинения. Изд. 4, т. 38;
  • Лукреции и Кар Тит. О природе вещей, т. 1-2. М.-Л., 1946 - 47;
  • Маковельский А. А. Древнегреческие атомисты. Баку, 1946;
  • Ломоносов М.В. Избранные философские произведения. М., 1950;
  • Бутлеров А. М. Избранные работы по органической химии. М., 1951;
  • Менделеев Д. И. периодически закон. М., 1958;
  • Эйнштейн А., Смолуховский М. Брауновское движение. М., 1936;
  • Резерфорд Э.. Строение атома и искусственное разложение элементов. М.-П., И923;
  • Бор Н. Три статьи о спектрах и строений атомов. М. - П., 1923;
  • Жолио-Кюри Ф. Избранные труды. М., 1957;
  • Вавилов С. И. Собрание сочинений, т. 3. М., 1956;
  • Писаржевского Л. В. Электрон в химии. К., 1956;
  • Блохинцев Д. И. Основы квантовой механики. М.-Л., 1949;
  • Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В. Введение в теорию квантованных полей. М., 1957;
  • Омельяновский М. Е. Ленин и физика XX века. К., 1947;
  • Кедров Б. М. Философский анализ первых трудов Д.И. Менделеева о периодических законе. М., 1959;
  • Шугайлин А. В. Философские вопросы учения современной физики о строений и свойствах материи. К., 1959.

Примечания

  1. Диалектика природы. К., 1953, с. 78.
  2. Ленин В. и. Сочинения, т. 14, с. 235
  3. Сочинения, т. 14, с. 128
  4. Там же, с. 238


Аристотель Это незавершенная статья по философии.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам