atomisme

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken

Volgens de Griekse etymologie ( a-tomos , "ondeelbaar"), duidt de term atomisme in het algemeen de veronderstelling aan dat een gebied bestaat uit de kleinste, fundamentele, ondeelbare of reduceerbare elementen.

Het meest wijdverbreide gebruik van de term is in de context van natuurfilosofie , metafysica en kosmologie , met een zekere continuïteit van pre-socratische veronderstellingen van minder materiële elementen tot het atomaire concept van moderne deeltjesfysica. Atomisme wordt ook in andere contexten gebruikt wanneer de kleinste, onverklaarbare of herleidbare theoretische concepten of objecten van de werkelijkheid worden beschreven, bijvoorbeeld uitgaande van fundamentele semantische eenheden, zoals ontwikkeld door logisch atomisme (zie ook elementaire propositie ).

Natuurlijk filosofisch atomisme

Oudheid

Atomisme , ook wel atomistiek genoemd , beschrijft een kosmologische theorie volgens welke het universum is samengesteld uit de kleinste deeltjes, de atomen (Grieks átomos , het ondeelbare, ondeelbare), die zich in een volledig lege ruimte bewegen. Men dacht dat deze atomen discreet waren (dat wil zeggen, van elkaar te scheiden), oneindig hard , onveranderlijk en eeuwig . Het staat in contrast met de opvatting, bijvoorbeeld van de Eleates , van materie als een continuüm . Het atomisme ontstond in Griekenland in de vijfde eeuw voor Christus, voornamelijk via Leucippus en Democritus als de eerste vertegenwoordigers van de filosofische school van Abdera . Democritus was de leerling van Leukippus die feitelijk het atomisme heeft gesticht, en hun bijdragen zijn moeilijk te scheiden. De centrale uitspraak van Democrit hierover is: [1]

“Een ding lijkt alleen maar een kleur te hebben, het lijkt alleen maar zoet of bitter; in werkelijkheid zijn er alleen atomen en lege ruimte."

Volgens Democritus verschilden de atomen kwantitatief in vorm en grootte, maar waren ze gemaakt van dezelfde oorspronkelijke stof. Waarneembare veranderingen waren het gevolg van verschillende combinaties van atomen, maar ze bleven ongewijzigd. In de vierde eeuw ontwikkelde Epicurus de leer verder. Lucretius ' didactisch gedicht De rerum natura ( Over de aard der dingen , rond 55 v. Chr.) geeft in het Latijn een coherente weergave van dit materialistische wereldbeeld.

Andere oude vormen van atomisme namen, in tegenstelling tot Democritus, kwalitatief verschillende vormen van atomen aan, bijvoorbeeld Anaxagoras , waarin evenveel verschillende atomen waren als waarneembare stoffen, of Empedocles , waar de atomen van de vier elementen vuur, water, lucht en aarde waren kwalitatief verschillend. Dit idee werd ook vertegenwoordigd door Plato , waarin de atomen van vuur tetraëders waren, die van lucht-octaëder, water-icosaëder en aardekubussen. Bovendien waren de atomen bij andere oude atomisten niet noodzakelijk ondeelbaar, ze werden alleen atomen van een andere substantie, behalve in Anaxagoras, waar ze zo vaak als gewenst konden worden verdeeld, maar van dezelfde soort bleven ( homoiomerieën ). [2] De historisch belangrijke van deze varianten is de commentator van Aristoteles ( Alexander van Aphrodisias , Themistius , John Philoponus ), de atomen zoals Elachista aangaf wat in de Latijnse literatuur minima werd genoemd. In zijn natuurfilosofie maakte Aristoteles onderscheid tussen materie en vorm en dienovereenkomstig waren atomen ook in zijn geval veranderlijk. Hij publiceerde niet zijn eigen atoomtheorie (deze werd later overgenomen door zijn commentatoren, doctrine van minima naturalia ), maar bekritiseerde Anaxagora's oneindige deelbaarheid, voor Aristoteles was er een limiet (specifiek voor de individuele stoffen).

Reiger van Alexandrië was ook in latere tijden invloedrijk (uitgave door Federico Commandino , 1575) met zijn nadruk op de rol van het vacuüm tussen deeltjes.

Er is ook een atoomdoctrine (mogelijk terug te voeren op de Griekse traditie) in India ( Vaisheshika uit Canada ).

middeleeuwen

In de Middeleeuwen overleefde de kennis van de Griekse atoomtheorie onder Arabisch of Arabisch schrift [3] en Joodse auteurs (zoals Maimonides , die verslag uitbracht over Arabische atomistiek), christelijke kritiek (zoals die van Dionysius van Alexandrië ) en kopiisten van oude manuscripten zoals die van Lucretius Over de aard der dingen in de kloosters. In de 6e eeuw onderscheidde de encyclopedist Isidorus van Sevilla atomen van materie, tijd, ruimte en andere dingen. Bij de Arabieren vertegenwoordigde Rhazes bijvoorbeeld atomistische ideeën. Over het geheel genomen was er echter geen significante nieuwe ontwikkeling in de atoomwetenschap tot aan de Renaissance. Zo vonden atomistische ideeën hun weg naar regio's die contact hadden met de Arabische wereld, zoals Zuid-Italië, zoals Alfanus von Salerno (toepassing op de geneeskunde) en pseudo-donoren (Summa perfectionis magisteriis). [4]

In de 15e eeuw werden oude geschriften zoals Lucretius herontdekt en gedrukt door Renaissance-geleerden, met een veel grotere oplage. Nikolaus von Kues vestigde ook de aandacht op de Griekse atomisten. [5]

Vroegmoderne tijd

Terwijl met Aristoteles en zijn Hellenistische commentatoren de minima naturalia aangegeven een theoretische limiet van deelbaarheid, met de Arabische commentatoren van de school van Averroes zoals Agostino NIFO in de Renaissance hij de rol van echte bouwstenen van de materie en chemische reacties aangenomen vond ook plaats tussen deze minima (atomen) weg. [6] Julius Caesar Scaliger schreef de verschillende eigenschappen van regen, sneeuw en hagel toe aan verschillende afstanden en configuraties van dezelfde atomen (die van water). Volgens Scaliger waren chemische reacties het contact van atomen, wat leidt tot een binding ( Exercitationes 1557). De atoomtheorie (minima) was wijdverbreid onder de aristoteliërs van de Renaissance. Terwijl bijvoorbeeld de verschillen tussen filosofische scholen nog een rol speelden voor bijvoorbeeld Scaliger, was er in de 17e eeuw steeds meer belangstelling voor hun functie bij het verklaren van natuurverschijnselen. Onder de vroege scheikundigen pleitten Daniel Sennert (hij onderscheidde tussen atomen van elementen en atomen van verbindingen, prima mista ) en Robert Boyle de verspreiding van atomistiek. Aan het begin van de 17e eeuw was de kennis van de Griekse atoomtheorie zo wijdverbreid dat William Shakespeare Celia in 1601 liet zeggen in Was ihr wollt (Act 3, Scene 2): Het is net zo gemakkelijk om atomen te tellen als om de proposities van een minnaar (Weigering om atomen te tellen als iets dat de menselijke mogelijkheden te boven gaat). Vroege vertegenwoordigers van het atomisme waren Thomas Harriot (onderzoek naar optica, contacten met Kepler), Giordano Bruno (die Kepler beïnvloedde en wiens theorie van monaden Gottfried Wilhelm Leibniz beïnvloedde), Francis Bacon (warmte als de beweging van atomen) en Johannes Kepler (in zijn verhandeling over sneeuwkristallen waarin hij hun hexagonale symmetrie terugvoert naar de dichtste pakking van de bollen van de atomen waaruit ze bestaan, hoewel hij niet naar de Griekse atomisten verwees). De arts Johann Chrysostom Magnenus publiceerde in 1646 een boek over atomisme (Democritus reviviscens).

Aan het einde van de jaren 1640 volgde Pierre Gassendi de epicuristen en dus Democritus, maar paste de atoomtheorie aan aan de eisen van de tijd, die fysische en chemische eigenschappen aan atomen wilde toekennen. Deze konden kwalitatief niet hetzelfde zijn als bij Democritus, wat Gassendi bereikte door te stellen dat moleculen aanvankelijk werden gevormd uit de oorspronkelijke atomen en dat deze vervolgens verantwoordelijk waren voor de kwalitatieve verschillen. Gassendi bevrijdde ook de atoomtheorie van zijn connectie met het materialisme, waardoor het meer acceptabel werd voor tijdgenoten.

René Descartes suggereerde de verbinding met de mechanica rond 1640. Voor hem was er geen ondeelbaarheid van materie (wat voor hem ruimtelijke expansie was), maar oneindig kleine deeltjes in de ether . Hij kende dynamische eigenschappen (snelheid, massa) toe aan deze delen van de materie. De bloedlichaampjes kunnen daarom worden gebruikt in mechanische theorieën. Robert Hooke schreef de regelmatige structuur van kristallen toe aan de rangschikking van atomen en warmte aan hun beweging, en Christiaan Huygens , in navolging van Gassendi, zag materie van kleine, harde deeltjes in snelle beweging en paste dit toe op bijvoorbeeld optica (licht was voor hem Wave beweging van deeltjes) en cohesie. Isaac Newton heeft veel bijgedragen aan de acceptatie van het atomisme, vooral met zijn boek Opticks (1704). Volgens Newton zijn de kleinste deeltjes materie ondeelbaar, hard en van een bepaalde grootte en vorm. Of hij ze als gelijk aan elkaar beschouwde, wordt vaak aangenomen, maar is door Newton zelf nooit op die manier uitgedrukt. Daartussen is lege ruimte (in tegenstelling tot de Cartesianen bestaat het uit een vacuüm vergelijkbaar met dat van de Griekse atomisten) en de krachten werken op een afstotende en aantrekkelijke manier tussen hen in. Newton vermeed speculaties over de exacte aard van de krachten en de kleinste deeltjes verwierpen de Cartesianen of Hooke, maar noemden ze wel af en toe, bijvoorbeeld in zijn Opticks of zijn brief aan Boyle in 1679. In wezen beschouwde hij het als de taak van toekomstige generaties om de aard van de krachten tussen de atomen te doorgronden en keek alleen naar hun eigenschappen spreken voor zover hij dacht dat ze konden worden afgeleid uit zijn waarneming. In de Principia, Boek III, Regel III staat:

De expansie, hardheid, ondoordringbaarheid, mobiliteit en traagheid van het geheel komt voort uit de expansie, hardheid, ondoordringbaarheid, mobiliteit en traagheid van de delen, en we concluderen daarom dat de kleinste deeltjes van alle lichamen ook geëxpandeerd, hard, ondoordringbaar, behendig, en begiftigd met hun eigen traagheid zijn. En dat is de basis van alle filosofie (De uitbreiding, hardheid, ondoordringbaarheid, mobiliteit en traagheid van het geheel is het resultaat van de uitbreiding, hardheid, ondoordringbaarheid, mobiliteit en traagheid van de delen en daarom concluderen we dat de minste deeltjes van alle lichamen die moeten worden alle uitgestrekt, en hard en ondoordringbaar en beweeglijk en begiftigd met hun eigen traagheid.En dat is de basis van alle filosofie). [7]

Bovendien zijn ze onderhevig aan de universele aantrekkingskracht van de zwaartekracht, ook al ziet hij dit, in tegenstelling tot traagheid, niet als een essentiële eigenschap van lichamen. [8] De Principia werd daarom beschouwd als een boek dat uitdrukking gaf aan atomisme, dat toen al wijdverbreid was, [9] en tegelijkertijd was Newton een van de eersten die er de eerste kwantitatieve conclusies uit trok. Newton introduceerde bijvoorbeeld een bovengrens van in zijn Opticks Centimeterdiameter voor zeepdeeltjes uit de optische eigenschappen van zeepbellen en hij meende de gaswet van Boyle in zijn Principia [10] af te leiden uit een model van harde deeltjes die afstotende krachten op elkaar uitoefenen. Meer gedetailleerd inzicht in zijn idee van de structuur van materie gaf hij in een gesprek met David Gregory [11] [12] , volgens welke de basiseenheden hiërarchisch grotere structuren bouwden, die hij bij de uitleg van chemische reacties. Ruder Boskovic ( Philosophiae naturalis theoria ) volgde Newton in 1758 op met atomen als wiskundige punten waartussen krachten werken.

Robert Boyle, die werd beïnvloed door Descartes en Gassendi en die in 1670 een essay over atomisme publiceerde (Over de uitmuntendheid en gronden van de mechanische hypothese), was meer geïnteresseerd in de chemische eigenschappen, maar was zich er ook van bewust dat de kennis van de scheikunde aan de tijd (hoe de werking van de Paracelsiaanse drie principes volgens de leer van de alchemie of de leer van de vier elementen) niet voldoende waren voor een chemische atoomtheorie. Net als Sennert maakte hij onderscheid tussen atomen van verbindingen ( primaire concreties ) en elementaire atomen. In wezen ging hij uit van een structuur van elementaire atomaire bouwstenen van hetzelfde type, die werden samengevoegd tot verschillend gevormde structuren die hun chemische en macroscopische eigenschappen verklaarden. Maar dat was niet genoeg voor de chemici, en er ontstonden theorieën waarin de atomen verschillend waren en speciale vormen hadden, zelfs haken en ogen ( Nicolas Lémery ) en ook oude alchemistische classificaties van materie werden weer opgenomen in de karakterisering van de atomen. Dit gebeurde ook met de grondlegger van de flogistontheorie, Georg Ernst Stahl , die net als Boyle een atoom was, [13] en die een vloeistofachtige substantie, het flogiston, introduceerde om de verbrandingsprocessen te verklaren.

Vooruitgang werd teweeggebracht door de verdere ontwikkeling van de chemie in de 18e eeuw, in het bijzonder door Antoine de Lavoisier met de huidige operationele definitie van het begrip elementen en de introductie van kwantitatieve methoden in de chemie (precies wegen, bepaling van de hoeveelheid warmte). Zelf hield hij ook vast aan premoderne opvattingen zoals warmte en stelde in zijn leerboek over chemie uit 1789 dat alle uitspraken over atomen pure metafysica zijn, omdat er niets experimenteels over hun aard kan worden uitgedrukt, maar meer gedetailleerd onderzoek van zijn postume geschriften is inmiddels uitgevoerd Daaruit blijkt dat ook hij op weg was naar een atoomtheorie van materie en de warmte toeschreef aan een afstotende kracht tussen de moleculen, en een aantrekkingskracht (zwaartekracht) tegenging die de lichamen bij elkaar hield. [14]

19e eeuw en daarna

De beslissende stap naar een goed gefundeerde chemische atoomtheorie werd gezet door John Dalton , die de wet van constante proporties (1797) van Joseph-Louis Proust uitbreidde tot de wet van meerdere proporties . Hieruit trok hij de conclusie dat elk element bestaat uit identieke, onveranderlijke atomen die in vaste numerieke verhoudingen met elkaar kunnen combineren en zo de kleinste deeltjes van stoffen (later moleculen genoemd ) vormen, die geen pure elementen zijn maar chemische verbindingen. Hij publiceerde deze visie in 1808 met het werk A New System of Chymical Philosophy . De atoomhypothese, die duizenden jaren puur speculatief was geweest, werd zo op een wetenschappelijke basis geplaatst, omdat voor het eerst meetbare eigenschappen aan atomen konden worden toegeschreven. De eerste relatieve atoomgewichten werden bepaald uit de gewichtsverhoudingen van de stoffen die met elkaar reageren (Dalton, Jöns Jakob Berzelius ). In 1815 leverde William Prout een belangrijke bijdrage met zijn hypothese dat de atoommassa's gehele veelvouden waren van de massa van waterstof en dat de atomen van alle elementen uit waterstofatomen zouden kunnen bestaan ​​(een anticipatie op de structuur van de kern van protonen en neutronen). ). Maar dat was toen al in tegenspraak met de metingen van de atoommassa. Amadeo Avogadro ( wet van Avogadro, constante van Avogadro ) en Joseph Loschmidt ( constante van Loschmidt 1865) leverden bijdragen aan de concrete bepaling van atoomgroottes in de 19e eeuw. Een zekere verwarring in het onderscheid tussen atomen en moleculen bij de bepaling van de atomaire massa werd opgehelderd door Stanislao Cannizzaro . In 1834 ontdekte Michael Faraday met behulp van elektrolyse dat atomen ook een bepaalde elektrische lading kunnen dragen. Er werden voortdurend nieuwe elementen ontdekt door scheikundigen, wat uiteindelijk culmineerde in het periodiek systeem rond 1867, dat een systematische structuur van de atomen aangaf. In 1875 concludeerde Ludwig Boltzmann uit metingen aan kwikdamp dat de atomen ervan verschijnen als perfecte massapunten in het kader van de kinetische gastheorie . De samenstelling van de atomen van kleinere componenten werd afgeleid van spectroscopisch onderzoek van gassen, waarbij het elektron het eerste elementaire deeltje was dat in 1897 werd geïdentificeerd ( Joseph John Thomson , Hendrik Antoon Lorentz ). Aan het einde van de 19e eeuw was er fundamentele kritiek op het atoomconcept in Duitstalige landen door de energieke ingenieur Wilhelm Ostwald en zijn studenten, en de natuurkundige en positivistische filosoof Ernst Mach , wat leidde tot een hevige controverse met Boltzmann. [15] Pas in het begin van de 20e eeuw leverden Albert Einstein en Jean Perrin het fysieke bewijs van het atomaire concept door hun werk aan statistische fluctuatieverschijnselen (zoals diffusie en Brownse beweging ).

In plaats van een beschrijving met onveranderlijke atomen, ontstond in de 20e eeuw een beschrijving met een systeem van elementaire deeltjes zoals quarks en elektronen. Nadat het atoom al als samengesteld was herkend ( het atoommodel van Rutherford ), ging dit verder met andere deeltjes die eerder als elementair werden beschouwd. In de kwantummechanica werden na lading en massa (de door chemici in de 19e eeuw gevonden niet-gehele waarden voor atoommassa's inmiddels verklaard door de ontdekking van isotopen ), ook andere fysische grootheden opgebouwd uit de kleinste eenheden afhankelijk van het systeem gevonden ( kwantisering ). Elementaire deeltjes werden niet langer als onveranderlijk beschouwd, zo kan het elektron, dat volgens de huidige kennis bestand is tegen verval, in een foton worden omgezet door te botsen met zijn antideeltje ( positron ) en soortgelijke processen zijn mogelijk met andere elementaire deeltjes, een bevinding dat tijdelijk werd gemaakt in de jaren zestig leidde ertoe dat het concept van fundamentele deeltjes als geheel in twijfel werd getrokken ( nucleaire democratie , Geoffrey Chew ). De "dierentuin" van elementaire deeltjes breidde zich ook voortdurend uit naarmate men hoger kwam in de energieschaal van de verstrooiingsprocessen waarmee de elementaire deeltjes werden onderzocht, en het is open, maar niet erg waarschijnlijk, dat het huidige standaardmodel het einde is van de omschrijving.

Logisch atomisme

Logisch atomisme is een vroege positie binnen de analytische filosofie en werd vooral bepleit door Bertrand Russell . Volgens hem zou de wereld moeten bestaan ​​uit atomaire feiten die worden weergegeven in atomaire zinnen.

Taalkundig atomisme

De term linguïstisch atomisme duidt (polemisch) een niet-structureel onderzoek aan van linguïstische eenheden als geïsoleerde, geatomiseerde elementen zonder rekening te houden met structurele relaties en afhankelijkheden. [16]

Ontologisch of conceptueel atomisme (Moore)

George Edward Moore vertegenwoordigde een ontologisch atomisme in de vorm van een conceptueel atomisme , volgens welke de werkelijkheid is opgebouwd uit de kleinste, eenvoudige componenten in de vorm van concepten. [17]

Atomisme in tegenstelling tot holisme

In het heden wordt atomisme gecontrasteerd met holistisch denken of holisme . Beide zijn categorieën om de relatie tussen totaliteit en detail te beschrijven bij het beschouwen van complexe systemen . Aristoteles ' stelling van supersummativiteit ( het geheel is meer dan de som der delen ) geeft bijvoorbeeld in de biologie aan dat levensverschijnselen niet kunnen worden gereduceerd tot fysische en chemische processen, d.w.z. niet kunnen worden ontleed in de zin van atomisme.

Zie ook

literatuur

  • Antonio Clercuzio : Elementen, principes en bloedlichaampjes. Een studie van atomisme en scheikunde in de zeventiende eeuw , Springer 2000
  • Robert Hugh Kargon: Atomisme in Engeland van Hariot naar Newton , Oxford: Clarendon Press 1966.
  • René Kayser: De oorspronkelijke beweging van de atomen in Leukippus en Democritus. Een studie van de relaties tussen ontologie en fysica in het Abderitisch materialisme. Publications de la Société luxembourgeoise de philosophie 1997.
  • Friedrich Albert Lange : Geschiedenis van het materialisme (1866), Frankfurt am Main 1974 ( ISBN 3-518-07670-1 ).
  • Kurd Laßwitz : Geschiedenis van de atomistiek van de middeleeuwen tot Newton. I-II, Hamburg en Leipzig 1890 (herdruk Darmstadt 1963). Deel 1, Archief , Deel 2
  • Andrew GM van Melsen: Atomisme (1967), in: Donald Borchert, Encyclopedia of Philosophy, Macmillan, Thomson / Gale 2006
  • Lancelot Law Whyte: Essay over atomisme , Wesleyan University Press 1961
Verzameling van bronnen over het oude atomisme

web links

Individueel bewijs

  1. ^ Wilhelm Capelle : De pre-Socratics , fragmenten en bronrapporten - Leipzig: Kröner, 1935. (Kröner's pocket edition, Volume 119) - blz. 135
  2. Illustratie gebaseerd op van de Melde, Atomism, Encyclopedia of Philosophy 2006
  3. ^ Michael E. Marmura: Avicenna en de Kalam . In: Tijdschrift voor de Geschiedenis van Arabisch-Islamitische Wetenschappen. Deel 7, 1991/1992, blz. 172-206.
  4. ^ Bernhard Dietrich Haage: De corpusculaire theorie in Geber latinus. In: Würzburger medische geschiedenisrapporten 12, 1994, pp. 19-28.
  5. ^ Pietro Omodeo, Minimum en Atom: Een uitbreiding van de term in de receptie van Cusanus Bruno's, in: Tom Müller, Matthias Vollet (eds.): Die Modernitäten des Nikolaus von Kues, Bielefeld 2013, pp 289-308.
  6. ^ Van Melsen, Atomisme, in Borchert, Encyclopedia of Philosophy
  7. ^ Newton, Principia, Boek III, Regel III, in de editie van Florian Cajori, University of California Press 1934, 1973, Volume 2, blz. 399
  8. ^ Newton, Principia, ed. Cajori, deel 2, 1934, blz. 399
  9. Kargon: Atomism in Engeland Hariot tot Newton, Oxford: Clarendon Press 1966, p 131
  10. ^ Newton, Principia, Boek 2, Sectie 5
  11. ^ Gregory, Diary, 21 december 1705. Geciteerd in Whyte, Essay on atomism, blz. 52
  12. Een voorbeeld van een hiërarchische structuur van materie uit cellen met atomen en leegte wordt gegeven door Newton in Opticks, Book 2, Part 3, Proposition 8. Gepresenteerd in Karin Figala, Newton's alchemistische studies en zijn idee van de atomaire structuur van materie , Bijlage A bij AR Hall, Newton, Adventuer in Thought, Cambridge UP 1992, blz. 382ff. Bij de verdeling spelen harmonieuze relaties een rol.
  13. ^ Strube, Georg Ernst Stahl, Teubner, 1984, blz. 45
  14. ^ Marco Beretta, Lavoisier-artikel, Dictionary of Scientific Biography , Volume 4, 2008, blz. 213. Hij verwijst in het bijzonder naar de postume memoires van Lavoisier.
  15. Engelbert Broda (wetenschapper) over Ernst Mach: " Zelfs in zijn laatste geschriften bestreed hij de atomen " in Franz Kreuzer: Ik ben - dus ik denk. De evolutionaire epistemologie. Franz Kreuzer in gesprek met Engelbert Broda, Rupert Riedl. Wenen: Deuticke 1981, blz. 17.
  16. Ulrich, Linguistische Grundbegriffe, 5e druk (2002):. Atomismus.
  17. Zie E. Kanterian, Analytical Philosophy , Frankfurt a. M., Campus, 2004, blz. 30