Этика
В жизни великий философ придерживался принципов, выстроенных своей же атомической теорией. Атом, в понимании Демокрита, полон и самодостаточен. Человек же, по аналогии с атомом, счастлив ровно настолько, насколько замкнут на себе самом.
Подобный взгляд нашёл отклик у современных экзистенциальных психотерапевтов, которые в своей терапии стремятся пробудить в человеке его собственное «Я», сделав его жизнь максимально осознанной и независимой.
Центральное понятие его этической доктрины – эвтюмия, которое можно перевести как «благодушие». Под благодушием Демокрит подразумевал умеренность в удовольствиях и ведение размеренной жизни.
Мудрец, достигший эвтюмии, свободен от зависти, способен радоваться тому, что имеет, трудится в меру своих возможностей и старается поступать справедливо и по закону.
Принуждать к морали с помощью силы и законов, он считал не самой лучшей идеей, ведь более моральным будет человек, пришедший к пониманию морали, благодаря словесному убеждению и внутреннему влечению.
Мудрость и чувство меры – важнейшие качества для настоящего мудреца. Мудрость есть способность правильно мыслить, говорить, действовать.
От правильных мыслей зависит душевное здоровье человека, ведь правильное мышление призвано избавить человека от надуманных тревог и страхов, таких как страх смерти или страх божьего гнева, так распространённый в античности.
Умением хорошо говорить Демокрит считал проявление открытости и правдивости, а добрые дела должны быть практическим воплощением нравственных принципов.
Невежественный человек всегда будет несчастлив, потому что придерживается неверных представлений об удовольствиях, счастье и жизненной цели. Из этого утверждения видно, насколько высоко он оценивал роль знаний в нравственном воспитании.
Демокрит считал необходимым учитывать при вынесении вердикта о нравственности или правильности поступка не только само действие, но ещё и мотив или желание человека совершить это действие
Характеристики современной атомной модели
В нынешний взгляд на атом, основанный на нерелятивистской квантовой механике, концепция электронных орбит в стиле планетных систем не подходит.
Однако наиболее распространенным изображением атома по-прежнему остается изображение положительного центрального ядра и нескольких точек отрицательного электрического заряда (электронов), вращающихся по идеально определенным орбитам вокруг центрального ядра. Но, несмотря на свои корни, он больше не соответствует нынешней атомной модели.
На рисунке 2 показаны старое и текущее изображения атома гелия в его низком энергетическом состоянии (уровень n = 1 и l = 0).
Классическое изображение полезно для того, чтобы увидеть, что ядро содержит два протона и два нейтрона. Гарантируя нейтральность атома, два электрона занимают один и тот же энергетический уровень.
Остальное — образ, далекий от реальности, поскольку масштаб ядра даже не соответствует масштабу атома: ядро в 1/100000 раз больше атома, но именно там сосредоточена атомная масса.
Цифры в наше время
Интерес к атомизму возродился в 16-17 веках. Николас Коперник и Галилео Галилей были обращены в атомизм благодаря некоторым научным достижениям, которые начали противоречить некоторым аристотелевским теориям, которые доминировали в то время.
Другие философы, такие как английский Фрэнсис Бэкон, Томас Гоббс и Джордано Бруно, некоторое время считались атомистами. Однако большая часть признания возрождения школы атомистов принадлежит французам Рене Декарту и Пьеру Гассенди.
Декарт утверждал, что все физическое во Вселенной состоит из маленьких частиц материи; и что ощущения, такие как вкус и температура, вызваны формой и размером этих маленьких кусочков материи. Эта идея Декарта имела много общего с атомизмом, хотя для Декарта не могло быть вакуума.
Затем в XVIII веке Роджер Боскович создал первую математическую теорию атомизма. Наконец, именно Джон Дальтон разработал атомную теорию и ее постулаты.
Он впервые предположил, что каждый химический элемент состоит из атомов уникального типа и что они могут быть объединены, образуя новые, более сложные структуры.
Постулаты современной атомной модели
1.- Электрон характеризуется своей массой m, своим спином s и потому что это частица, несущая элементарный отрицательный заряд (-e).
2.- Электроны имеют двойное поведение, одновременную волну-частицу, но в зависимости от их энергии и масштаба явления одно может быть более распространенным, чем другое.
3.- Электроны окружают положительное атомное ядро таким образом, что они гарантируют электрическую нейтральность атома. Следовательно, количество электронов равно количеству протонов; Это атомный номер, который дает химические и физические характеристики каждого элемента.
4.- Взаимодействие между электронами и ядром моделируется потенциалом V (р) электростатический кулоновский, к которому член потенциальной энергии включен в гамильтонов оператор.
5.- Член кинетической энергии в гамильтоновом операторе — это оператор, который строится из оператора линейного импульса, являющегося тем же самым:
п = — я ħ ∂ / ∂р
Где ħ — постоянная Планка, деленная на 2π.
6.- Гамильтонов оператор H = (p⋅p)/ 2m — e V (р) действует на волновую функцию электрона Ψ (р).
7.- При поиске стационарных решений электронной волновой функции используется не зависящее от времени уравнение Шредингера:
H Ψ (р) = E Ψ (р)
Где E представляет собой полную энергию электрона.
8.- В атомах с несколькими электронами взаимодействие между ними не учитывается.
9.- Когда дело доходит до атомов, состоящих из многих электронов, орбитали крайних электронов моделируются потенциалом ядра, экранированным самыми внутренними электронами, который известен как потенциал Дебая.
10.- Уравнение (7) имеет решение для некоторых дискретных значений энергии, так что знаменитый планковские кванты, естественно возникают из решений уравнения Шредингера.
11.- Для каждого дискретного значения E существует волновая функция. Но некоторые решения вырождены в зависимости от значения углового момента L.
12.- Волновая функция — это произведение радиальной функции, азимутальной функции и полярной функции.
13.- Эта волновая функция определяет области, разрешенные для электрона. Квадрат волновой функции — это плотность вероятности найти электрон в определенном положении, если смотреть из центра атомного ядра.
14.- Спин не появляется в уравнении Шредингера, но он включен в атомную модель через принцип Паули:
Электрон — это фермион с двумя возможными состояниями спина + ½ и -½.
Таким образом, одно и то же состояние, характеризуемое квантовыми числами n, l, m уравнения Шредингера, может быть занято не более чем двумя электронами с противоположными спинами. Таким образом, спин становится четвертым квантовым числом.
Бездуховная тенденция античной мысли в Досократическую эпоху (Демокрит, софисты)
Соотношение религии и философии в учении Парменида и Гераклита.
Парменид и Гераклит имели противоположный взгляд на проблему бытия.
Парменид учил о неизменности бытия, о его познаваемости и о том, что бытие не существует, потому что его невозможно помыслить.
Парменид: «Небытие не существует, потому что его нельзя ни познать, ни выразить словами. Только то, что мыслимо и выразимо, существует». Следовательно, согласно Пармениду, существует только то, что вечно, неизменно и совместимо с мышлением. С одной стороны, этот взгляд фактически приравнивает бытие к Богу и позволяет нам сказать, что Бог мыслим средствами человеческого познания. Следовательно, Парменид позволяет развивать теологию и подготавливает подходящий категориальный инструментарий. Позже эта тенденция реализуется в онтологическом доказательстве Бога и, в более широком смысле, в катафатическом богословии.
Гераклит Темный считал, что «бытие не может быть неизменным, напротив, оно постоянно меняется», потому что во всем есть противоречие. «Борьба универсальна, и все рождается из борьбы, и все рождается из борьбы и необходимости». Бытие воспринимается как гармония противоположностей и их противоположностей, и все существующее находится в постоянной вражде не только с собой, но и с самим собой. «Все отрицает себя», то есть гармония — это не приговор или судьба мира, а вечно новое равновесие противоположностей.
Гераклиту иногда приписывают материализм, который он не разделял. Он верил, что Бог существует, потому что гармония мира указывает на него. С точки зрения мира, мы понимаем Бога как исключение, а не правило. «Бог — это день — ночь, зима — лето, война и мир, сытость и голод». Другими словами, Бог стоит вне противоречий мира, и поэтому его трудно умиротворить, так как его природа постоянно ускользает от мысли. Можно сказать, что истоки некоторых положений апофатического богословия можно найти у Гераклита.
Вывод: и элеаты, и представители милетской школы учили бытию как универсальной характеристике существования всего сущего. В отличие от философов физиса, они считали. что не природа дает существование миру, а мир и природа требуют оправдания своего существования, которое заключается в конечной мысли. Они считают, что мысль — это самое универсальное свойство мира и Бога(ов).
Демокрит из Абдеры считал, что невозможно мыслить конечное. Если представить, что существует бесконечное, то можно разделить все на бесконечное, и мы не найдем единства в бытии, потому что получим хаос бесконечной множественности. Поэтому, считал Демокрит, необходимо ограничить деление, поставив предел, «peras», в его осуществлении. Каждый объект имеет свой собственный «peras», который Демокрит называл атомом (т.е. неделимым). Следовательно, согласно Демокриту, атом не является единым для всех вещей, но для каждой вещи он свой. Оказывается, Демокрит не материалист, а скорее содержательный плюралист. Есть только атом и пустота.
Послесловие
Демокрит, безусловно, одна из самых важных фигур в античной западной философии. По мнению Бертрана Рассела, он был последним греческим философом, свободным от антропоцентризма. Он был подлинным исследователем и никогда не ставил проблему человека выше проблемы мироздания. Более того, он смеялся над житейскими и бытовыми проблемами, понимая насколько они на самом деле ничтожны.
Он разработал поистине гениальную концепцию, через тысячи лет ставшую основой современной науки. По своему стилю мышления он был ближе к досократикам, с детской любознательностью изучавшим мир.
Все последующие греческие философы слишком много времени уделяли исследованию методов познания (софисты). И даже такие великие люди, как Платон, превозносящий свой «мир идей» над реальным миром, и Аристотель, ставившей веру в цель, как основное понятие науки.
Смерть Демокрита знаменует конец эпохи досократиков и начало новой философии, которая, постепенно развиваясь, всё-таки придёт к упадку в средневековье. И только философы эпохи Возрождения смогут похвастаться той же энергией и энтузиазмом к познанию мира, как досократики.
Атомизм в древнем мире
Идея о том, что все тела состоят из мельчайших неделимых частиц -атомов, высказывались еще в древности. Например, в древнеиндийских философских школах атом рассматривался как элементарная неделимая частица мира. В Европе атомистические представления были изложены в трудах древнегреческого философа Левкиппа и были в дальнейшем развиты и систематизированы его учеником Демокритом.
Рис. 1. Демокрит.
По Демокриту, движение атомов является причиной всего, что происходит во Вселенной. Платон считал, что атомы имеют форму четырех правильных многогранников, по числу «элементов». Атомы земли имеют форму куба, воды – форму икосаэдра, воздух – октаэдра, огонь – тетраэдра. (Форму додекаэдра, по Платону имеет вся Вселенная).
Мировоззрение
Демокрит, как ярый приверженец детерминизма, не верил в случайности. Единственное, что по его мнению, произошло случайно, это сам момент создания мира. Остальные же процессы происходят, повинуясь механическим законам.
Его философия полностью материалистична, душа, по его мнению, состоит из атомов, а мышление – физический процесс. Отвергая телеологический аргумент, который неизменно ведёт к утверждению о существовании некого первоначального Творца, он утверждал, что у вселенной нет никакой цели, там лишь движущиеся в пустоте атомы, управляемые механическими законами.
Он был абсолютным атеистом, отвергал общепринятую религию и считал, что богов создали люди, пытаясь объяснить существующий миропорядок. Также он выступал против Анаксагорова понятия «Нус», которое представляло собой некий вселенский разум, приводящий всё в движение.
II. Бозоны
Невольно возникает вопрос: а чем фермионы отличаются от бозонов? Всё дело в квантовой характеристике — спи́не. У фермионов он дробный: чтобы при повороте в пространстве частица стала симметричной себе, надо повернуть ее больше чем на один полный оборот. А у бозонов спин целый — то есть либо они одинаковы, как ни крути, либо для совмещения самих с собой в пространстве их нужно повернуть на 180 или 360 градусов.
Спин обуславливает обменное взаимодействие элементарных частиц, когда между двумя одинаково заряженными частицами может возникать связь (это свойство исчезает при переходе к большим системам). Если по законам классической механики два электрона должны отталкиваться, то квантовая механика «разрешает» им находиться относительно близко друг от друга — на одной орбитали.
Траектории движения элементарных частиц, образующихся в результате столкновения двух протонов
Бозоны, слава богу, не делятся ни на какие группы. В Стандартной модели их выделяют всего пять: фотон, W-бозон, Z-бозон, глюон и бозон Хиггса. С фотоном мы уже знакомы, его функция — переносить электромагнитное возбуждение (то есть свет разного диапазона длин волн). W- и Z-бозоны — это своего рода волшебные палочки. W-бозоны переносят электрический заряд, понижая или повышая его у выбранной цели, и могут превращать один вид кварков в другой. Z-бозоны помогают передавать импульс и спин от одной частицы к другой при их столкновении.
Выделяют 8 типов глюонов.
Модели
Помимо модели Бора/Резерфорда были и другие, например, модель Томпсона, полагавшего, что атом является положительно заряженным телом, внутри которого располагаются электроны. Эту модель опроверг Резерфорд.
Также стоит отметить планетарную модель атома Нагаоки, предполагавшего, что строение атома подобно планете Сатурн, у которого вокруг ядра вращаются объединенные в кольца электроны.
Закономерным развитием общепризнанной планетарной модели Бора/Резерфорда стала квантовая модель строения атома, утверждающая, что в ядре атома находятся не имеющие заряда нейтроны, положительно заряженные протоны, а вокруг летают отрицательно заряженные электроны. При этом траектории движения электронов согласно законам квантовой механики наперед не заданы.
Разумеется, все модели строение атомы являются весьма упрощенными вариантами, подлинное строение атома куда более сложное.
Философский аспект
Наконец, будучи изучающим естественную философию, было неизбежно применить это научное знание к глубоким понятиям, присущими человеческой природе и способу взаимодействия с миром..
Демокрит развивает концепцию восприятия и знания, а также то, как атомы влияют на них. Он заявляет, что ощущения создаются изменениями в душе, которые, в свою очередь, производятся атомами других объектов, которые влияют на их собственные. Таким образом, мы воспринимаем различные ощущения, такие как ароматы или цвета.
Его разнообразные научные знания даже привели его к утверждению, что распространенные представления о существовании богов были не чем иным, как необходимостью объяснять события вне понимания (гром, землетрясения) работой сверхчеловеческих существ..
Его этическая система создала основу для «большего блага», в котором это было состояние, состоящее в основном из души и вовлеченных в нее атомов, достигших состояния мира и спокойствия без нарушения внешними факторами, такими как страх, неуверенность или другие негативные чувства.
В чем разница между атомной теорией Дальтона и современной атомной теорией?
| Атомная теория Дальтона — это теория о неделимых частицах, называемых атомами, которые являются мельчайшими частицами всей материи. | Современная атомная теория — это теория, которая полностью объясняет структуру атома. |
| Структура атома | |
| Согласно атомной теории Дальтона, атомы — неделимые частицы. | Современная атомная теория утверждает, что атомы состоят из субатомных частиц; протоны, электроны и нейтроны. |
| Изотопы | |
| Теория Дальтона не объясняет подробностей об изотопах. В нем говорится, что все атомы одного и того же элемента идентичны. | Современная атомная теория объясняет подробности об изотопах, имеющих разное количество нейтронов и такое же количество протонов. |
| Электроны | |
| Дальтон не смог сообщить подробностей об электронах. | Современная атомная теория объясняет расположение, реакции и поведение электронов. |
| Химические реакции | |
| Атомная теория Дальтона объясняет, что атомы — это мельчайшие частицы, которые могут вступать в реакции. | Современная атомная теория утверждает, что субатомные частицы могут участвовать в реакциях. |
Деление ядра
После открытия нейтрона начались исследования по расщеплению ядер. Многие выдающие ученые, такие как Ирен Кюри, Нильс Бор, Джон Уилер приложили не мало сил и времени на это дело. И в 1939 г. Отто Гана и Фрица Штрассмана добились результата. Они облучили медленными нейтронами уран. В результате новое ядро было в два раза меньше, а радиоактивный продукт, который они получили, был барий.
Деление ядра является процессом, выделяющий колоссальное количество энергии. Человечество им пользуется как источником электроэнергии (атомные электростанции), так и устрашающим оружием — ядерное оружие (применяли против мирного населения в 1945 году).
Волна — дуальность частиц
Классическая механика утверждает, что каждая материальная частица имеет связанную волну, называемуюволновая функция. Это знаменитый волновая дуальность Луи де Бройля.
В современной атомной модели поведение электрона в масштабе атомов заметно волнообразно, тогда как на макроскопическом уровне, как электроны, движущиеся в электронно-лучевых трубках старых телевизоров, преобладает корпускулярное поведение.
С другой стороны, с фотонами происходит обратное: в большинстве оптических явлений (на макроскопическом уровне) они имеют принципиально волновое поведение. И когда они взаимодействуют с атомами материи, они имеют поведение частиц.
Из-за этого электроны вокруг ядра рассеиваются в областях, называемых атомные орбитали, форма и протяженность которого будут зависеть от уровня энергии электронов и углового момента.
И энергия, и угловой момент электрона вокруг ядра имеют определенные допустимые значения, поэтому они называются квантованный.
Волновое уравнение Шредингера предсказывает допустимые значения энергии и углового момента, а также волновую функцию, связанную с каждым уровнем энергии и импульсом.
Математический квадрат волновой функции определяет орбитали, то есть области вокруг ядра, где электроны с наибольшей вероятностью встретятся.
Планетарная модель атома Резерфорда
В 1911 году исследования в сфере атомов продолжает Э. Резерфорд. В рамках своих экспериментов, при исследовании активности альфа-частиц в газах, он обнаруживает присутствие в атоме определенных частиц, которые при этом являются положительно заряженными. Резерфорду удалось увидеть, что в момент прохождения лучей через газ (тонкую металлическую пластину) наблюдается резкое отклонение определенного количества частиц от траектории их движения (другим словами, их в буквальном смысле отбрасывает назад).
Ученый пришел к выводу, что такое поведение можно объяснить фактом столкновения с положительно заряженными частицами. Эти эксперименты помогли физику в создании модели строения атома Резерфорда.
Таким образом, благодаря опытам, ученый смог создать совершенно новую теорию в этой данной области
Его открытия приобрели решающее значение в последующем развитии физики как важной науки. Модель Резерфорда описывает атом в формате ядра, размещенного в центре, и вокруг которого перемещаются электроны
Ядро при этом обладает положительным зарядом, а электроны – отрицательным.
Рисунок 3. Планетарная модель атома Резерфорда. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Модель атома (по Резерфорду) предусматривала вращение электронов вокруг ядра согласно определенным траекториям, называемым орбитами. Открытие ученого помогло в объяснении причины отклонения альфа-частиц и стало существенным шагом вперед в сфере развития ядерной теории атома.
Замечание 2
В модели атома Резерфорда ученые прослеживают яркую и точную аналогию с движением вокруг Солнца планет Солнечной системы вокруг Солнца. По этой причине, модель Резерфорда, атом в которой осуществляет свое движение вокруг ядра по орбите, стала называться планетарной.
Проблемы натурфилософии
В древнегреческой философии четко сформировались два основных типа философского мышления и миротворчества ( идеализм и материализм ), осознана предметная область философии, выявлены важнейшие области философского знания. Это был расцвет античной философской мысли, бурный прилив интеллектуальной энергии своего времени.
Общей чертой античной философии, в большей степени ее раннего развития, является космоцентризм. Введение понятия пространство приписывается милетским мыслителям и Пифагору. У них также есть окончательный разрыв с мифологическим мировоззрением. Представителями этой школы являются: Фалес, Анаксимандр, Анаксимен. Не удовлетворившись мифологическими объяснениями возникновения Вселенной, они формулируют фундаментальный вопрос: каково начало всего сущего? — который еще долго будет стимулировать философские размышления древних мудрецов. Сначала этот вопрос решался преимущественно с натуралистических позиций: Фалес-вода, Анаксимен-воздух, Ксенофан- земля, Гераклит-огонь. В период расцвета греческой философии будут выдвигаться и другие версии: Платон — идеи, Левкипп и Демокрит — атомы.
Важным достижением античных мыслителей-физиков является следующее открытие: вещей много, они рождаются и умирают, т.е. преходящи, но есть единая, вечная основа всех вещей, из которой они возникают и к которой возвращаются.
Другая школа — Пифагор. Известно, что он основывал свою философию на числовых соотношениях, понимаемых как универсальные абстрактные законы, принципе всеобщей гармонии. Мудрейшее число Естественно, что такой подход способствовал превращению математики из эмпирической практики в настоящую теоретическую науку.
Философская школа элеатов ( Ксенофан, Парменид, Зенон, Мелисс) продолжает развитие понятийного аппарата греческой философии проблемы субстанции. Главная заслуга Парменида — введение в философию понятия бытие. Бытие в нем — это неделимая и неподвижная субстанция.
По сути, Парменид ставит две проблемы:
- отношения бытия и небытия;
- взаимосвязь бытия и мышления.
Уже в ранний период греческой философии появились диалектические идеи. Сначала у Анаксимандра, потом их развивает Гераклит. Последний уже ясно выразил две диалектические идеи:
- вечность и универсальность изменений в мире,
- единство и противостояние противоположных принципов, исходящих из Единого.
Диалектические мотивы слышны и в творчестве Зенона. Однако, как последователь Парменида, он только создает проблемы, но не решает их.
Отметим еще несколько важных идей ранней греческой философии, Гераклит развивает идею логоса (слова) — некоего рационального начала, которое присуще всем вещам и в то же время контролирует их существование.
Эмпедокл начинает диалектически трактовать проблему изменчивости мира, Меллис впервые формулирует закон сохранения бытия — отправную точку в учении элеатов. Анаксагор выдвигает тезис Все во всем, предполагающий тесную взаимосвязь и взаимопроникновение явлений бытия. Кроме того, философ переосмысливает понятия возникновение и смерть. Ибо ни одна вещь не возникает без разрушения, но состоит из смеси существующих вещей или отделяется от них. То есть живое происходит из живого.