Атомизм был создан представителями. Демокрит и атомистическая теория
2.1. Демокрит (460 - 370 гг. до н.э.) из г. Абдеры был одним из крупнейших ученых своего времени и плодовитым автором. Ему принадлежит авторство до 70 книг по физике, анатомии, психологии, астрономии, литературоведению и другим наукам). Одним из первых он стремился дать широкую целостную картину мира. Много путешествовал, упоминается его посещение Индии.
2.2. Атомистическую теорию - теорию корпускулярных частиц Демокрит развивал вслед за своим учителем Левкиппом. Они предложили гипотезу о существовании мельчайших неделимых частиц (атомов), имеющих бесконечно разнообразные формы: шаровидных, острых, крючкообразных, пирамидальных и прочих.
Демокрит отрицал чувственно воспринимаемые качества тел, такие как цвет, запах, теплоту. Он утверждал существование только пустоты и атомов, совершенно плотных и непроницаемых частиц. Основным свойством атомов, по его мнению, является движение. Демокрит объяснял возникновение как устойчивых телесных образований, так и возникновение бесконечного числа миров наличием разнообразия форм атомов.
Демокрит утверждал вечность времени и атомов и отсюда выводил необходимость всех природных явлений. Необходимость он понимал как наличие причины у всякого процесса. Но в то же время он отрицал наличие цели у природы. Человек стремится к намеченной цели. Но в неорганической среде царит случай - владыка и царь Вселенной.
Человек, по Демокриту, из воды и грязи без всякого творца и разумной цели. Под душой он понимал совокупность атомов. Разумная часть души располагается в грудной клетке, неразумная часть - во всем теле. Со смертью эти атомы улетучиваются и сознание исчезает с последним дыханием.
2.3. Есть мнение, что Демокрит стал прототипом материалистов всех последующих времен. Он производил разумное из бессмысленного, структуру из хаоса и переносил свои взгляды на явления духовной жизни. Отрицая существование духа.
Однако, Демокрит верил в богов, наделенных телесностью, не бессмертных, но долговечных. Атомы из которых они состоят, подобны атомам огня. Богами являются образы, человекообразные и огромные. Одни из них "благотворны, а другие - злотворны". Движением атомов Демокрит объяснял вещие сны и телепатию.
3. Сократ ( 469 - 399 гг до н.э.) - основатель афинской философской школы.
3.1. Жизнь Сократа .
По профессии был каменотесом. В войске служил тяжеловооруженным пехотинцем, то есть принадлежал к средним слоям афинского общества. Свою философскую систему излагал в устной форме и собрал вокруг себя многочисленный круг учеников. Его называют сторонником аристократического правления. Он постоянно критиковал афинский демократический строй. За критику тирании суд выдвинул против него не политические, а религиозные обвинения в не почитании богов и приговорил его к смерти. Сократ отказался от предлагавшегося ему побега, не желая поступиться принципами своего учения.
3.2. Предмет философии .
По Сократу предметом философии является человек. В зрелый период своей деятельности мыслитель отверг традиционные вопросы греческой философии: о первоначалах, о строении мироздания и возникновении природы. Их решение он считал принципиально невозможным.
Главную задачу философии Сократ видел в рациональном обосновании нравственного мировоззрения. Поскольку человеку наиболее подвластна деятельность его собственной души, Сократ провозгласил главной задачей познания реализацию принципа "Познай самого себя". Он подчеркивал особое значение совести - "внутреннего голоса", который он назвал даймонионом. Совесть по Сократу имеет божественное происхождение и боги, наделив ею человека, выделили его среди всех живых существ. Целью развития мира является человек.
Атомистическая теория
Атомистика философов Древней Греции и Рима
Атомистика в период до XVII в
Физика в XVIII и XIX вв
Атомистика конца XIX – начала XX в
Атомистика первой половины XX в
Атомистика в предвоенные годы
Атомистика от послевоенных лет до наших дней
Заключение
Список литературы
Введение.
В конце тысячелетия, когда общество все дальше продвигается по пути техногенного развития, развиваются уже существующие и зарождаются новые производственные отрасли, когда «высокие технологии» вошли практически в каждый современный дом, и многие люди не могут представить жизни без них, мы более отчетливо видим, неограниченность человеческих потребностей. Чем больше человечество создает, тем большем оно потребляет. В том числе такого важного ресурса, как энергии.
Человечество с древних времен искало новые источники энергии. К середине XX столетия были освоены почти все ее природные источник, причем использование их в промышленных масштабах привело к значительному загрязнению отходами производства окружающей среды, особенно в крупных, промышленно развитых городах.
Овладение же ядерной энергией – величайшее, ни с чем не соизмеримое достижение науки и техники XX в. Высвобождение внутриядерной энергии атома, проникновение в природные кладовые тайн вещества, атома превосходит все, что когда-либо ранее удавалось сделать людям. Новый источник энергии огромной мощности сулил богатейшие неоценимые возможности.
Для открытия такого вида энергии, как внутриядерная энергия атома, понадобились долгие годы упорной и самоотверженной работы ученых многих поколений и разных стран. Высвобождение внутриядерной энергии атома потребовало такого уровня развития науки, такого научно-технического оборудования, таких аппаратуры, химических материалов, такой высокой культуры и техники производства, которые смогли сложиться в мире только к середине XX столетия. Однако человечество должно было пройти долгий путь поисков, преодолеть множество препятствий, отвергнуть прежние представления о природе вещей.
Народы Азии и Африки в глубокой древности многое сделали для понимания природных явлений и основных законов природы.
Древние цивилизации Китая, Индии, Вавилона, Египта, Греции заложили фундамент, на котором возникло натурфилософское учение, теоретическое мышление, преобразующее мифологию в эпос и формирующее при этом основные принципы строения и превращения веществ.
Натурфилософские представления, возникшие в древнем мире, в строгом смысле теоретическим мышлением становятся только в Греции.
В Индии атомистическая точка зрения была окрашена спиритуалистической тенденцией одухотворения природы, чего нет в греческой атомистике, поскольку греки развивали материалистический атомизм.
Греческая форма атомизма плодотворно повлияла на развитие науки. Наиболее полно и в ясном изложении дошли до нас изустные и письменные работы древних греков. Древние греки одними из первых стали изучать природу с помощью методов (примитивных в нашем понимании), сформулированных в их научных диспутах, лекциях. В Древней Греции человеческий разум осознавал свою силу, и именно тогда начали появляться систематические научные исследования.
Атомистика философов Древней Греции и Рима.
Характерные черты естествознания того времени – это накопление эмпирического материала, попытки объяснить мир с помощью общих умозрительных гипотез и теорий, в которых предсказывалось, предвосхищалось немало позднейших научных открытий. К примеру, в ту эпоху зародились идеи об атомарном, дискретном строении материи.
Древние греки создали учение о материальной первооснове всех вещей, родоначальниками которого были Фалес Милетский (625-547 до н. э.), Анаксимандр (610-547 до н. э.), Анаксимен (585-525 до н. э.) и другие античные философы. С вершин нынешних знаний многое в их учении кажется наивным. Так, Фалес считал, что основой всего является вода. Анаксимандр усматривал такую основу в некоем «алейроне» – единой, вечной, бескачественной материи, а Анаксимен – в воздухе. Все они представляли первоначально существующего как нечто материальное.
Другой известный древнегреческий философ Гераклит Эфесский (530-470 до н. э.) считал основой основ огонь. Все вещи появляются из огня и снова в него возвращаются. Гераклит утверждал: «Мир единый, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим».
Непосредственными предшественниками атомистов были Эмпедокл (490-430 до н. э.) и Анаксагор (500-428 до н. э.), они выдвинули концепцию элементов, из которых построена Вселенная.
По учению Эмпедокла такими материальными элементами являются огонь, воздух, вода и земля. Они вечны, неразрушимы, хотя и изменяются по числу и величине путем соединения и разделения. Эмпедокл утверждал: «Ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, уничтожиться». Эта мысль Эмпедокла очень близка к знакомому нам закону сохранения вещества, который играет такую фундаментальную роль в современной физике.
Анаксагор считал, что мир состоит из бесконечного множества частиц («семян») веществ и в результате их совокупного движения темный холодный воздух отделяется от светлого горячего эфира, а частицы соединяются с себе подобными. Так образуются материальные тела. Следует обратить внимание на высказывания Анаксагора об эфире. О нем впоследствии через ряд веков ученые будут вести длительные споры, дискуссии.
Ученые Древней Греции за свои смелые идеи и высказывания подвергались наказаниям и преследованиям. Так, Анаксагор был изгнан из Афин за утверждение о том, что вопреки укоренившимся верованиям солнце, луна, звезды являются лишь раскаленными камнями и не имеют божественной природы.
Философы Левкипп и его ученик Демокрит (460-370 до н. э.) стали основателями атомистической теории. По учению Левкиппа материя состоит из отдельных частиц – атомов, находящихся в пустом пространстве, и слишком мелких, чтобы их можно было увидеть в отдельности. Атомы непрерывно движутся в пространстве и воздействуют друг на друга при помощи толчков и давления.
Более полно и стройно атомистическая теория была изложена великим древнегреческим философом-материалистом Демокритом. Хотя им было написано много сочинений по математике, физике, астрономии, медицине, филологии, теории музыки и др., но из многочисленных его сочинений до нас дошло только около 300 фрагментов.
В сочинениях Демокрита много сказано о душе, о человеческих отношениях, о мышлении, об этике и другом, но нас в данном случае интересуют только атомы, только материалистическое воззрение Демокрита.
Приведем некоторые принципиальные положения Демокрита, имеющие отношение к атомистической теории:
1. Ничто не возникает из ничего и ничего не переходит в ничто.
2. Материя состоит из бесконечного числа мельчайших, неделимых частиц – атомов.
3. Атомы вечны и неизменны, а все сложные тела, из них состоящие, изменчивы и преходящи.
4. Не существует ничего, кроме атомов и «чистого» пространства.
5. Атомы вечно движутся. Движение всегда присуще атомам и происходит в силу господства во Вселенной закона универсальной необходимости.
6. Атомы бесконечны по числу и бесконечно разнообразны по форме.
7. Во Вселенной существует бесконечное множество миров. Наш мир один из них.
8. Различие между вещами связано с различием их атомов по числу, величине, форме...
Естественно-научное мировоззрение древних получило свое развитие в трудах знаменитого философа того времени Аристотеля (384-322 до н. э.). В своем творчестве он охватил почти все существовавшие тогда отрасли знаний. Хотя Аристотель критиковал своего учителя философа-идеалиста Платона (427-347 до н. э.), он не был материалистом. Он признавал объективное существование материального мира и его познаваемость, но противопоставлял земной и небесный миры, верил и учил верить в существование божественных сил.
Аристотель считал, что все космические тела состоят из эфира, основного элемента природы, в котором изначально заложено совершенное движение по кругу.
Естественный путь познания природы, учил Аристотель, идет от менее известного и явного для нас к более явному и известному с точки зрения природы вещей. Он рассматривал такие общие понятия, как материя и движение, пространство и время, конечное и бесконечное.
В своей работе «Физика» Аристотель подробно разобрал взгляды своих предшественников – Анаксагора, Левкиппа, Демокрита и др. Он резко критиковал воззрения атомистов, признающих существование бесчисленного множества атомов и миров. По Аристотелю реальный мир конечен, ограничен и построен из «конечного числа» элементов. Понятие пустоты по Аристотелю противоречит действительности. Бесконечное разреженное пустое пространство ведет к бесконечному движению, а это, по мнению Аристотеля, невозможно.
«Канонизированное» учение Аристотеля в средние века надолго задержало развитие атомистических воззрений. И все же учение об атомах, атомистика, пройдя через многие века, выдержало ожесточенную борьбу и дошло до наших дней с более глубокими представлениями об атоме, полученными в результате огромного числа физико-химических экспериментов и исследований по физике атома.
В Древнем Риме поэт и философ Тит Лукреций Кар (99-55 до н. э.) в своей знаменитой поэме «О природе вещей» изложил атомистическое учение греческого философа Эпикура.
Представитель афинской школы Эпикур (341-270 до н. э.), а за ним Лукреций пытались существованием атомов объяснить все естественные и социальные явления. Лукреций рисует модель движения атомов, уподобляя его движению пылинок в солнечном луче в темной комнате. Это по существу одно из первых в истории естественных наук описание молекулярного движения. Созданная древними философами теория атомов совпадает с современными концепциями только в самых общих чертах.
Гениальные догадки философов-материалистов, атомистов Древней Греции и Рима предопределили рождение современной атомистической теории – физики атома, ядерной физики. Мы и сегодня поражаемся изумительным научным догадкам и идеям древних философов, основанным только на чисто умозрительных предположениях почти без всяких экспериментальных подтверждений. Это лишний раз доказывает, что возможностям человеческого разума нет пределов. Экскурсом в древность мы хотели подчеркнуть, что толчком к поискам энергии атомного ядра явился вывод древнегреческих и других древних философов о том, что материя состоит из бесконечного числа мельчайших неделимых частиц – атомов. Наука XIX и XX вв., непрерывно обогащаясь новыми знаниями и идеями, подтверждаемыми научными экспериментами и теориями, продвигалась вперед к познанию атома. Движение к высвобождению внутриядерной энергии сопровождалось длительным, многовековым накоплением знаний во многих отраслях науки.
Атомистика в период до XVII в.
В период средневековья атомистика переживала тяжелые времена. В средние века господствовали схоластика, теология и открытия в науке были спорадическими. И в те времена люди немало сделали, продвигаясь к вершинам познания, но все же такого расцвета, как в Древней Греции и Риме, в странах Западной Европы не наблюдалось.
Средневековый Восток имел более широкие, чем Западная Европа, связи со многими близкими и далекими странами, что способствовало развитию геометрии, алгебры, тригонометрии, медицины и других наук. Так, труды Аристотеля, Птолемея и других пришли в Европу в переводах с арабского. Арабы были как бы связующим звеном между античной и средневековой культурой и наукой.
В 1121 г. в Средней Азии появился курс физики Аль-Хазини, в котором были таблицы удельных весов ряда твердых и жидких тел. Много сделал хорезмский ученый Бируни (973-1048) в опытах по определению удельной массы веществ. В Бухаре жил знаменитый ученый философ Абу Али Ибн Сина (Авиценна). В своих работах он, последователь учения Аристотеля и позднее неоплатонизма, проповедовал вечность материи.
В середине XV в. в экономическом, политическом и культурном развитии Европы начинают отчетливо проступать новые, самобытные черты.
Николай Коперник (1473-1543) сломал общепризнанную до того концепцию мироздания, по которой Земля считалась неподвижной по отношению к Солнцу. Коперник отбросил геоцентрическую систему Птолемея и создал гелиоцентрическую систему мироздания. Возникнув в астрономии, она распространилась и на физику, дав новый импульс развитию атомистических идей. Атомы неощутимы, считал Коперник, несколько атомов не составляют видимого тела. И все же число этих частиц можно так умножить, что их будет достаточно для слияния в заметное тело. Коперник вплотную подошел к материалистической атомистике. В эпоху Возрождения физические наблюдения и опыты еще не носили систематического характера, хотя и были достаточно широко развиты.
Началу использования в физике экспериментального метода положил Галилео Галилей (1564-1642), итальянский физик, механик, астроном, один из основателей естествознания. Его влияние на развитие механики, оптики, астрономии неоценимо. Основа мировоззрения Галилея – признание объективного существования мира, т. е. существования вне и независимо от человеческого сознания. Галилей считал, что мир бесконечен, материя вечна. Материя состоит из абсолютно неделимых атомов, ее движение – единственное, универсальное механическое перемещение. Галилей экспериментально подтвердил ряд гипотез древних философов об атомах. В своих трудах он поддержал гелиоцентрическую систему мироздания, за что жестоко пострадал от католической инквизиции.
Научная деятельность Галилея, его огромной важности открытия, научная смелость имели решающее значение для утверждения гелиоцентрической системы мира.
Научные открытия и наследие великого английского ученого Исаака Ньютона (1643-1727) относятся к трем основным областям: математике, механике и астрономии. Ньютон вошел в историю как подлинный корифей науки, его основные труды и сейчас не утратили своего значения, хотя время и вносит коррективы в некоторые их разделы. Первый ощутимый удар по учению Ньютона нанесла теория электромагнитного поля Дж. Максвелла (1831-1879), основателя классической электродинамики и статистической физики. Утверждение современной физики было подготовлено открытием рентгеновских лучей, радиоактивности элементов и их взаимных превращений, теорией относительности Эйнштейна, квантовой теорией и др. И все же это ни в коей мере не умаляет огромного значения для науки классических работ И. Ньютона.
Физика в XVIII и XIX вв.
В XVIII и XIX вв. классическая физика вступила в период, когда многие ее положения стали подвергаться серьезному переосмыслению. В 1746 г. М. В. Ломоносов (1711-1765) писал: «Мы живем в такое время, в которое науки после своего возобновления в Европе возрастают и к совершенству приходят».
Михаил Ломоносов – первый русский профессор химии, автор первого русского курса физической химии. В области физики он оставил нам ряд важных работ по кинетической теории газов, теории теплоты, оптике и др. Рассматривая основу химических явлений» Ломоносов на базе атомно-молекулярных представлений развивал учение о «нечувствительных» (т. е. неощутимых) частицах материи – «корпускулах» (молекулах). Он полагал, что всем свойствам вещества можно дать исчерпывающее объяснение с помощью представления о различных чисто механических движениях корпускул, состоящих из атомов. Он утверждал, что химическая теория должна строиться на законах механики и математики.
В химических работах Ломоносова важную роль играет атомистика, она – краеугольный камень его научного мышления. Ломоносов дал свою формулировку принципа сохранения материи и движения: «...все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимается, столько присовокупится к другому... Сей всеобщий естественный закон простирается и в самые правила движения, ибо тело, движущее своею силою другое, столько же оныя у себя теряет, сколько сообщает другому, которое от него движение получает...»
Введение понятия «корпускулы» наряду с понятием «элемента» (атома) означало признание того, что определенная совокупность атомов создает новое единство, действующее как целое, некий новый качественный «узел». Это была перспективная идея, ибо только через естествознание человечество могло прийти к идее развития, образования сложных форм вещества из соединения простых.
Самый характер соединения Ломоносов мыслил не как простое сложение составных элементов. Он подчеркивал, что природа новых образований зависит не только от того, какие элементы входят в эти образования (корпускулы), но и от того, каков характер связи между элементами. Ломоносов, приняв гипотезу о вращательном движении молекул-корпускул, вывел ряд следствий:
1. Частицы-корпускулы имеют шарообразную форму.
2. При более быстром вращении частиц теплота увеличивается, а при более медленном – уменьшается.
3. Горячее тело должно охлаждаться при соприкосновении с холодным и, наоборот, холодные тела должны нагреваться вследствие ускорения движения при соприкосновении.
Ломоносов критиковал теорию теплорода (или флогистона – не имеющей массы невесомой жидкости), которую он считал возвратом к представлениям древних об элементарном огне.
По мысли Ломоносова, упругость газов (воздуха) является свойством коллектива атомов. Сами атомы «должны быть телесными и иметь продолжение», форма их «весьма близка» к шарообразной.
Воззрения на теплоту как форму движения мельчайших «нечувствительных» частиц высказывались еще в XVI в. Бэконом, Декартом, Ньютоном, Гуком. Эту же идею разрабатывал и М. Ломоносов, однако он оставался почти в одиночестве, так как многие его современники были сторонниками концепции «теплорода». И только позднее Дэви и затем Юнг и Мор доказали, что теплота является формой движения и что следует рассматривать теплоту как колебательное движение частиц материи. Последующими работами Майера, Джоуля, Гельмгольца был установлен закон сохранения и превращения энергии.
Атомно-молекулярное учение о материи лежало в основе многих физических и химических исследований на всем протяжении истории науки. Со времени Бойля оно стало служить химии и было положено Ломоносовым в основу учения о химических превращениях.
Итальянский ученый Э. Торричелли (1608-1647) доказал существование атмосферного давления. Французский математик и физик Б. Паскаль (1623-1662) открыл закон: давление, производимое на поверхность жидкости внешними силами, передается жидкостью одинаково во всех направлениях.
Вместе с Г. Галилеем и С. Стевиным Блез Паскаль считается основоположником классической гидростатики. Он указал на общность основных законов равновесия жидкостей и газов. В 1703 г. немецкий ученый Г. Шталь (1659-1734) сформулировал теорию, точнее, гипотезу о природе горючести в веществах.
Английский ученый Р. Бойль (1627-1691) ввел в химию атомистику, это дало основание Ф. Энгельсу сказать о работах Бойля: «Бойль делает из химии науку». Голландец X. Гюйгенс (1629-1695) вошел в историю науки как создатель подтвержденного экспериментами первого научного труда по волновой оптике – «Трактата о свете»; он был первым физиком, исследовавшим поляризацию света.
Наука о тепле потребовала точных температурных измерений. Появились термометры с постоянными точками отсчета: Фаренгейта, Делиля, Ломоносова, Реомюра, Цельсия.
А. Лавуазье (1743-1794) разработал в 1780 г. кислородную теорию, выявил сложный состав воздуха. Объяснил горение, тем самым доказав несостоятельность теории флогистона, который и М. В. Ломоносов исключал из числа химических элементов.
Работавший в Петербургской академии наук Л. Эйлер (1707-1783) установил закон сохранения момента количества движения, развил волновую теорию света, определил уравнения вращательного движения твердого тела.
Американский ученый Б. Франклин (1706-1790) разработал теорию положительного и отрицательного электричества, доказал электрическую природу молнии.
Английский физик Г. Кавендиш (1731-1810) и независимо от него французский физик Ш. Кулон (1736-1806) открыли закон электрических взаимодействий.
Итальянский ученый А. Вольта (1745-1827) сконструировал первый источник постоянного тока («вольтов столб») и установил связь между количеством электричества, емкостью и напряжением. Одним из первых трудов, посвященных описанию нового источника постоянного тока, была выпущенная в 1803 г. книга русского ученого В. Петрова «Сообщение о гальвано-вольтовых опытах».
Начало практическим исследованиям электромагнетизма положили работы датчанина X. Эрстеда, француза А. Ампера, русских ученых Д. М. Велланского и Э. Ленца, англичанина М. Фарадея, немецкого физика Г. Ома и др.
Крупнейший немецкий ученый Г. Гельмгольц (1821-1894) распространил закон сохранения энергии с механических и тепловых процессов на явления электрические, магнитные и оптические. Им был установлен ряд законов, касающихся газов, заложены основы кинетической теории газов, термодинамики, открыты инфракрасные и ультрафиолетовые лучи.
М. Фарадей (1791-1867) - английский физик, химик и физико-химик, основоположник учения об электромагнитном поле, электромагнитной индукции – открыл количественные законы электролиза.
В 1803 г. английский физик и химик Дж. Дальтон (1766-1844) опубликовал основополагающие работы по химической атомистике, вывел закон кратных отношений. Дальтон ввел в науку, в частности в химию, понятие атомного веса (атомной массы), приняв за единицу вес водорода. По Дальтону, атом - мельчайшая частица химического элемента, отличающаяся от атомов других элементов своей массой. Он открыл явление диффузии газов (кстати, явление, которым примерно через сто лет воспользовались для получения высокообогащенного урана при создании ядерных бомб).
В XVII–XIX вв. атомы считались абсолютно неделимыми и неизменными частицами материи. Атомистика в значительной мере носила все еще абстрактный характер. В XIX в. большой вклад в разработку научной базы атомистики внесли такие ученые, как Максвелл, Клаузиус, Больцман, Гиббс и др.
В недрах химической науки родилась гипотеза о строении всех атомов из атомов водорода. Именно химико-физики ближе всех подошли к пониманию физического смысла идей атомистики. Они постепенно приближались к выяснению природы атомизма, а последующие поколения ученых – к пониманию действительного строения атома и его ядра.
Предыстория познания атомного ядра начинается в 1869 г. с гениального открытия Д. И. Менделеевым периодического закона химических элементов. Д. И. Менделеев (1834-1907) был первым, кто попытался классифицировать все элементы, и именно ему мы обязаны нынешним видом Периодической системы. Пытаясь охватить все элементы, он вынужден был заключить, что некоторые места Периодической системы элементов (теперь носящей его имя) не заполнены. Исходя из положения в таблице и свойств химических элементов, соседствующих с ними в периодах и группах, он предсказал химические свойства трех отсутствовавших тогда элементов. Примерно через 10 лет эти элементы (галлий, скандий и германий) были открыты и заняли свои места в таблице Менделеева.
Периодический закон стал как бы последней инстанцией, выносящей окончательный приговор соотношению между химическим эквивалентом и атомной массой. Так, первоначально бериллий считался трехвалентным с атомной массой 13,5, а индий – двухвалентным с атомной массой 75,2, а благодаря их положению в таблице были проведены тщательные проверки и уточненные атомные массы стали равными 9 и 112,8 соответственно. Урану сначала приписывали атомную массу, равную 60, затем исправили на 120, однако периодический закон показал, что значение атомной массы урана 240.
Периодическая система элементов стала в конце прошлого века памятником упорству, труду и аккуратности в экспериментальной работе. В Периодической системе Менделеева нашли отражение сложность структуры атома и значимость ранее неизвестных основных характеристик атомного ядра – его массового числа А и порядкового номера 2. В течение всей последующей истории ядерной физики периодический закон Менделеева, обогащенный новыми открытиями, служил путеводной нитью исследований. Именно с конца XIX в. подход к изучению атома стал действительно научным, имеющим экспериментальную основу.
Никто из естествоиспытателей той эпохи не проник так глубоко в понимание взаимосвязи между атомами и молекулами, как Д. И. Менделеев. В 1894 г., когда еще не была ясна модель не только атома, но и молекулы, Менделеев выдвинул гипотезу о строении атома и молекулы. Положив в основу признание существования атомов и молекул, связи между материей и движением, он высказал мысль, что атомы можно представить себе как бесконечно малую Солнечную систему, находящуюся в непрерывном движении. Неизменность атомов, подчеркивал Менделеев, не дает исследователю никакого основания считать их «неподвижными» и «недеятельными в их внутренней сущности», атомы подвижны.
Менделеев показал, что развитие науки невозможно, если отказаться от признания объективной реальности атомов. Он подчеркивал глубокую внутреннюю связь между атомистическими воззрениями древних (Демокрита) и материалистической философией. Развитие классического учения Демокрита составило, по Менделееву, основу материализма.
Спустя почти 30 лет после появления Периодической системы Менделеева начала свое победное шествие новая наука – ядерная физика. А примерно 60 лет спустя американские ученые Г. Сиборг и другие, синтезировавшие в 1955 г. элемент 101, дали ему название «менделевий», как они выразились «...в знак признания приоритета великого русского химика Дмитрия Менделеева, который первым использовал Периодическую систему элементов для предсказания химических свойств тогда еще не открытых элементов. Этот принцип явился ключевым при открытии почти всех трансурановых элементов».
В 1964 г. имя Д. И. Менделеева занесено на Доску почета науки Бриджпортского университета (штат Коннектикут, США) в числе имен величайших ученых мира.
Д. И. Менделеев при жизни был известен во многих странах, получил свыше 150 дипломов и почетных званий от русских и зарубежных академий, ученых обществ и учебных заведений.
Атомистика конца XIX – начала XX в.
Гениальные догадки древних ученых о том. что все вещества состоят из атомов, к концу XIX в. полностью подтвердились. К тому времени также было установлено, что атом как единица любого вещества неделим (само слово «атом» по-гречески означает «неделимый»).
С открытия А. Беккерелем в 1896 г. явления радиоактивности берет свое начало новый раздел физики – ядерная физика. С этого момента, собственно, и начинается непосредственно история исследования атомной энергии.
Немецкий физик В. Рентген (1845-1923) открыл в 1895 г. излучение, названное им Х-лучами (впоследствии они получили название рентгеновских лучей, или рентгеновского излучения). Он создал первые рентгеновские трубки и сделал анализ некоторых свойств открытого им излучения. Это открытие и последующие исследования сыграли важную роль в изучении строения атома, структуры вещества.
Рентгеновское излучение нашло широкое применение в медицине, технике, в различных областях науки.
24 февраля 1896 г. французский физик А. Беккерель (1852-1908) на заседании Парижской Академии наук докладывал: «Фотографическую пластинку Люмьера обертывают двумя листами очень плотной черной бумаги... На верхний лист бумаги кладут какое-либо люминесцирующее вещество (бисульфат урана и калия), а затем все это выставляется на несколько часов на солнце. При проявлении фотопластинки на черном фоне появляется силуэт люминесцирующего вещества». Позднее А. Беккерель убедился в том, что нет необходимости выставлять фотопластинку на солнце, и более того, если урановое соединение в течение многих месяцев находится в темноте, то процесс проявления все равно происходит. При этом у физиков возник вопрос, откуда же черпается энергия, хотя и очень небольшая, но непрерывно выделяющаяся из урановых соединений в виде ионизирующего излучения?
Открытие радиоактивности урана Беккерелем невозможно переоценить, хотя важность этого открытия поняли не сразу. В тот период физики были полностью поглощены работами по изучению свойств рентгеновского излучения, и потому высказывались предположения, что явление радиоактивности сродни рентгеновскому излучению. Но рентгеновское излучение возникает при электрическом разряде, происходящем в сильно разреженном газе, независимо от природы газа, независимо от вещества, из которого сделаны электроды. Радиоактивность же солей урана, обнаруженная Беккерелем, не требует электрического напряжения - ни большого, ни малого. Не нужен и разреженный газ. Рентгеновское излучение возникает только в присутствии электрического разряда, излучение, открытое Беккерелем, – всегда, непрерывно, и его излучает только уран.
Но только ли уран? Этот вопрос и был поставлен Марией Склодовской-Кюри. Таким образом, был открыт новый этап исследований, который провели супруги Кюри.
Мария Кюри воспользовалась наблюдением Беккереля, что под влиянием излучения, испускаемого ураном, воздух становится проводником электричества. Это упростило поиск веществ, которые испускают так называемые беккерелевы лучи. М. Кюри натолкнулась на удивительный факт: урановая смолка – руда, из которой добывают металлический уран, испускает беккерелевы лучи с гораздо большей интенсивностью, чем чистый уран. В результате супруги Кюри открыли два новых радиоактивных вещества, которые они назвали полонием и радием.
Всем веществам, которые способны излучать лучи Беккереля, Мария Кюри дала общее название – радиоактивные (что означает способные испускать лучи).
С помощью метода сцинтилляций, камеры Вильсона, ионизационной камеры и другой аппаратуры Марии и Пьеру Кюри, Резерфорду, Содди, Вилларду и другим ученым либо независимо, либо совместно удалось обнаружить и изучить три типа лучей Беккереля, испускаемых ураном. Каждый из них получил свое название: альфа, бета, гамма. Альфа-лучами назвали те лучи, которые магнитным полем отклоняются слабо и представляют собой поток положительно заряженных частиц. Бета-лучами назвали лучи, которые магнитным полем отклоняются сравнительно сильно и представляют собой поток электронов, т. е. отрицательно заряженных частиц. Гамма-лучами назвали лучи, которые магнитным полем не отклоняются вовсе.
Успехи физики XIX в. позволили существенно продвинуться в создании целостной системы, объединяющей механику Ньютона и электродинамику Максвелла и Лоренца. Теория электромагнитного поля, созданная Максвеллом, вошла в историю науки наряду с такими фундаментальными обобщениями, как ньютонова механика, квантовая механика. Процесс коренного преобразования физики подготавливался научными открытиями конца XIX в., сделанными В. Рентгеном (рентгеновские лучи, 1895 г.), А. Беккерелем (естественная радиоактивность урана, 1896 г.), Дж. Томсоном (открытие электрона, 1897 г., первая модель строения атома), М. Склодовской-Кюри (радиоактивные элементы – полоний и радий, 1898 г.), М. Планком (теория квантов, 1900 г.) и др. Выполненные к началу XX в. работы химиков и физиков, теоретиков и экспериментаторов, вплотную приблизили науку об атоме к проблеме высвобождения ядерной энергии атома.
Атомистика первой половины XX в.
Исследования по радиоактивности стали проводиться в России почти сразу после открытия Беккереля. Ученые И. И. Боргман (1900 г.) и А. П. Афанасьев исследовали свойства радиоактивного излучения, в частности лечебные свойства целебных грязей. В. К. Лебединский (1902 г.) и И. А. Леонтьев (1903 г.) изучали влияние радиоактивности на искровые разряды и определили одними из первых природу гамма-лучей. Н. А. Орлов исследовал действие радия на металлы, парафин, легкоплавкие органические вещества. Кроме Петербургского университета такого рода работы велись в Медицинской академии, в университетах Новороссийска, Харькова и других городов. Важные результаты в этой области были получены В. А. Бородовским, Г. Н. Антоновым, Л. С. Коловрат-Червинским.
В. А. Бородовский, закончив физико-математический факультет Юрьевского университета в 1902 г., работал с 1908 г. в Англии в лаборатории Кенсингтона, а затем в лаборатории Кавендиша (Кембридж). Им написана работа «Поглощение бета-лучей радия», он одним из первых установил наличие радия в ферганской радиоактивной руде. Именно из нее в 1921 г. В. Г. Хлопин получил отечественный препарат радия.
Г. Н. Антонов работал несколько лет в лаборатории Резерфорда. В 1911 г. он открыл уран V. Среди ученых были сомнения. Тогда Резерфорд по рекомендации Содой передал Антонову 60 г ураннитрата, с помощью которого в России Антонов доказал свою правоту. «Уран превращается одновременно в два продукта, - докладывал Антонов на заседании Российского физико-химического общества (РФХО), – в уран Х и в меньшем количестве в уран V».
Результаты работ Л. С. Коловрат-Червинского по радиоактивности имели большое научное значение. С 1906 г. он в течение пяти лет работал в лаборатории М. Кюри, провел эксперименты по исследованию бета-лучей и составил «Таблицы констант радиоактивных веществ». Его работы нашли отражение в монографии Марии Кюри и в книге Резерфорда «Радиоактивные вещества и их излучение». Коловрат-Червинским было написано около 250 научных трудов. Он был одним из первых крупных ученых дореволюционной России, который после Октябрьской революции развернул в нашей стране работы по радиологии. Смерть в 1921 г. в возрасте 49 лет прервала его работу в Государственном рентгенологическом и радиологическом институте.
В 1910 г. в Одессе была создана радиологическая лаборатория, в Томске спустя некоторое время была организована аналогичная лаборатория.
После 1917 г. был создан Радиевый институт под руководством В. И. Вернадского, заместителем которого стал В. Г. Хлопин. В послереволюционные годы было создано радиевое производство на базе отечественных месторождений.
Без участия в этих работах русских ученых-радиологов всех направлений не было бы базы для создания отечественной радиевой промышленности и развития советской радиологии, а в будущем советской атомной науки и промышленности.
История высвобождения и использования внутриядерной энергии атома не могла идти самостоятельным, каким-то отдельным путем, это история развития многих наук, прежде всего физики и химии.
В открытии и высвобождении внутриядерной энергии атома приняли участие ученые многих стран мира, разных национальностей и разнообразных профессий. Этот невиданный ранее источник энергии, скрывающийся в недрах атома, принадлежит всему человечеству.
В 1900 г. немецкий физик-теоретик М. Планк (1858-1947) ввел новую универсальную постоянную, названную им элементарным квантом действия. Введя понятие кванта энергии, он сформулировал квантовую гипотезу, положив тем самым начало квантовой теории, или, коротко, атомизации действия. В первые годы эта теория не имела «шумного успеха», пока ее не применил А. Эйнштейн и не показал ее Незаменимость для понимания явлений, происходящих в микромире.
В 1910-1914 гг. А. Эйнштейн (1879-1955) создал общую теорию относительности, в которой сформулировал новый подход к проблеме пространства и времени. Принцип относительности Эйнштейна – закон такой же абсолютной силы и значения, как и закон сохранения энергии. Позже Эйнштейн был вынужден эмигрировать из Германии и отказаться от немецкого гражданства. Он уехал в 1932 г. из гитлеровской Германии, стал эмигрантом, переселился в США и приступил к работе в Принстоне в Институте высших исследований. Принимал участие в антивоенном движении, выступал против фашизма.
Но фашизм наступал. Гитлеровская Германия в марте 1938 г. захватила Австрию, в марте 1939 г. аннексировала Чехословакию.
Великобритания и Франция шли на уступки территориальным притязаниям гитлеровского правительства, надеясь этим удовлетворить поползновения гитлеровской Германии и направить ее военную силу против СССР.
Общественность всех стран чувствовала, что мировая война становится неизбежной. Ученые США, в частности, понимали, к каким тяжелым последствиям она может привести, поскольку гитлеровская Германия обладала очень сильным научным и техническим потенциалом. Немецкие ученые вплотную подошли к возможности применения внутриядерной энергии атомов урана в военных целях. Именно в Германии впервые было осуществлено деление ядер урана. Вот почему ученые – физики-эмигранты, и среди них Сцилард и Теллер, - убеждали Альберта Эйнштейна обратиться к президенту Соединенных Штатов Ф. Рузвельту с предложением развернуть в США работы по созданию ядерного оружия, ядерной бомбы, с тем чтобы опередить Германию.
После длительных размышлений и внутренней борьбы Эйнштейн предложил начать работы по созданию ядерной бомбы, хотя по натуре своей он был убежденным пацифистом.
2 августа 1939 г. Альберт Эйнштейн направил письмо президенту США Франклину Делано Рузвельту.
Ф. Д. Рузвельту
Президенту Соединенных Штатов
Белый дом, Вашингтон
Сэр!
Некоторые недавние работы Ферми и Сциларда, прочитанные мной в рукописи, заставляют меня ожидать, что уран может быть в ближайшем будущем превращен в новый и важный источник энергии. Некоторые аспекты возникшей ситуации, по-видимому, требуют бдительности и, при необходимости, быстрых действий со стороны правительства. Я считаю своим долгом обратить Ваше внимание на следующие факты и рекомендации.
В течение последних четырех месяцев благодаря работам Жолио во Франции, а также Ферми и Сциларда в Америке стало реальным получение ядерной реакции при больших количествах урана, вследствие чего можно освободить значительную энергию и получить большие количества радиоактивных элементов. Можно считать почти достоверным, что это будет достигнуто в ближайшем будущем. В свою очередь это может способствовать созданию бомб, возможно, исключительно мощных бомб нового типа. Одна бомба этого типа, доставленная на корабле и взорванная в порту, полностью разрушит весь порт с прилегающей к нему территорией. Такие бомбы могут оказаться слишком тяжелыми для воздушной перевозки.
Соединенные Штаты обладают малым количеством урана. Ценные месторождения его находятся в Канаде и Чехословакии. Серьезные источники – в Бельгийском Конго. Ввиду этого было бы желательным установление постоянного контакта между правительством и группой физиков, исследующих в Америке проблемы цепной реакции.
Для такого контакта Вы могли бы уполномочить лицо, пользующееся Вашим доверием, неофициально выполнять следующие обязанности:
а) поддерживать связь с правительственными учреждениями, информировать их об исследованиях и давать им необходимые рекомендации, в особенности в части обеспечения Соединенных Штатов ураном;
б) содействовать ускорению экспериментальных работ, ведущихся сейчас за счет внутренних средств университетских лабораторий, путем привлечения частных лиц и промышленных лабораторий, обладающих нужным оборудованием.
Мне известно, что Германия в настоящее время прекратила продажу урана из захваченных чехословацких рудников.
Необходимость таких шагов, быть может, станет понятна, если учесть, что сын заместителя германского министра иностранных дел фон Вайцзеккер прикомандирован к Физическому институту Общества кайзера Вильгельма в Берлине, где в настоящее время повторяются американские работы по урану.
Искренне Ваш Альберт Эйнштейн
Олд Гров Ред, Нассау-Пойнт-Пеконик, Лонг Айленд
В интервью японской газете в 1951 г. А. Эйнштейн так объяснил свою роль в создании ядерной бомбы:
«Мое участие в создании ядерной бомбы состояло в одном-единственном поступке, я подписал письмо президенту Рузвельту, в котором подчеркивал необходимость проведения в крупных масштабах экспериментов по изучению возможности создания ядерной бомбы. Я полностью отдавал себе отчет в том, какую опасность для человечества означает успех этого мероприятия. Однако вероятность того, что над той же самой проблемой с надеждой на успех могла работать и нацистская Германия, заставила меня решиться на этот шаг. Я не имел другого выбора, хотя я всегда был убежденным пацифистом...»
Письмо А. Эйнштейна не сразу привело к действиям администрации США.
Рузвельт распорядился о создании Консультативного комитета по урану в тот же день, когда ответил на письмо Эйнштейна, но решение о развертывании крупномасштабной программы создания ядерного оружия было принято только в октябре 1941 г., после получения сведений о работе англичан в этом направлении.
Нападение японских военно-воздушных сил на Пирл-Харбор 8 декабря 1941 г. привело к тому, что США объявили войну Японии, Германии и Италии. После вступления США в войну программа создания ядерной бомбы перешла из стадии научных исследований в стадию практических разработок.
В середине 1942 г. администрация США поняла, что «...несколько килограммов урана-235 или плутония-239 представляют собой взрывчатку, эквивалентную по своей мощи нескольким тысячам тонн обычных взрывчатых веществ» (из доклада В. Буша 17 июня 1942 г. президенту США Ф. Д. Рузвельту).
В результате указаний президента США 13 августа 1942 г. был создан специальный округ инженерных войск под названием Манхэттенский в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, в пустыне, недалеко от Санта-Фэ. Руководителем Манхэттенского проекта был назначен бригадный генерал инженерных войск Л. Гровс, а научным руководителем – физик-теоретик Юлиус Роберт Оппенгеймер.
С этого времени началась работа огромного масштаба, поглотившая колоссальные средства, материальные ресурсы, человеческие усилия и приведшая к созданию ядерной бомбы невиданной мощи в июле 1945 г.
Но вернемся к истокам освоения нового источника энергии.
В 1911 г. Э. Резерфорд (1871-1937) сделал в Манчестере доклад «Рассеяние альфа- и бета-лучей и строение атома». X. Гейгер и Э. Марсден провели экспериментальную проверку идеи Резерфорда о строении атома. Они подтвердили существование ядра атома как устойчивой его части, несущей в себе почти всю массу атома и обладающей положительным зарядом.
В 1913 г. Н. Бор (1885-1962) опубликовал серию статей «О строении атомов и молекул», открывших путь к атомной квантовой механике. Примерно в это же время начались, как известно, первые трудности электромагнитной концепции микромира. Уже квантовая механика несла в себе совершенно новые взгляды на микропроцессы. Так, в основу многих уравнений квантовой механики входило значение массы микрочастиц, а открытие спина (от английского spin – вращение), т. е. собственного момента количества движения, у электрона С. Гаудсмитом и Дж. Уленбеком (1925 г.) и выдвижение принципа запрета В. Паули (1925г.) противоречили существовавшим представлениям в физике. Но наиболее важной оказалась гипотеза нейтрино, выдвинутая в 1931 г. Паули с целью объяснения кажущихся аномалий в энергетическом распределении электронов, вылетающих при бета-распаде. Нейтрино было четвертой элементарной частицей (после электрона, фотона и протона), с которой столкнулась физика того времени.
В. Паули предположил, что при бета-распаде из ядра вылетает не одна частица – электрон (как предполагалось ранее), а две – электрон и частица, названная Паули нейтрино.
На основе опытов Дж. Аллена, выполненных 10 лет спустя, в 1942 г. было установлено, что нейтрино имеет массу покоя, значительно меньшую (1/30) массы электрона, и полностью лишено электрического заряда и магнитного момента.
Если природа трех ранее открытых элементарных частиц (электрона, фотона и протона) могла считаться электромагнитной, то в отношении нейтрино сказать это было почти невозможно. Однако до 1932 г. электромагнитная теория господствовала. Решающим шагом в признании новой физической идеи стало открытие Чедвиком (1932 г.) пятой частицы - нейтрона.
История открытия нейтрона достаточно поучительна. Еще в 1920 г. Резерфорд выдвинул предположение о существовании нейтральной частицы. В 1930 г. В. Боте и Г. Бекер сообщили о проникающем излучении, появляющемся при бомбардировке альфа-частицами ядер легких элементов. Особенно значительный эффект получался при бомбардировке бериллия. В качестве детектора излучения был использован счетчик Гейгера. Боте и Бекер предположили, что наблюдаемое излучение представляет собой поток гамма-квантов высокой энергии.
Почти одновременно с этими немецкими учеными Ирен и Фредерик Жолио-Кюри повторили их опыты, используя источник полония большой активности. Детектором служила ионизационная камера. Используя разные экраны, они убедились в «сверхпроникающей» способности исследуемого излучения. Помещая на пути потока частиц экраны из водородсодержащих веществ (парафина в том числе), они ожидали, что поток уменьшится, но он даже увеличился. Ученые пришли к выводу, что столкнулись с каким-то новым явлением. Продолжая опыты, они убедились, что излучение Боте-Бекера способно выбивать ядра из атомов водорода, гелия и азота. Они установили, что выбитые частицы приобретали значительную энергию и что в пространство излучаются электроны высоких энергий. Жолио-Кюри опубликовали результаты своих опытов и выяснилось, что энергия излучения Боте-Бекера гораздо больше энергии гамма-излучения.
В феврале 1932 г. ученик Резерфорда Дж. Чедвик после ознакомления с результатами опытов Жолио-Кюри измерил с помощью электронного оборудования, пропорционального усилителя, отдельные импульсы, возникающие при прохождении ядер и электронов через счетчик, и разделил их. Оборудование, которым пользовался Чедвик, было более совершенным, и результаты его опытов показали, что первоначальное предположение Боте и Бекера, а также И. и Ф. Жолио-Кюри об электромагнитной природе сверхпроникающего излучения неверно.
Чедвик установил, что это излучение состоит из электрически нейтральных частиц с массой, примерно равной массе ядра протона. Это были нейтроны.
Открытие нейтрона является результатом работы ученых трех стран: Германии, Франции и Англии. История открытия нейтрона лишний раз иллюстрирует, что путь к высотам науки изобилует сложностями и весьма тернист.
Открытие нейтрона указало на существование в природе нового типа сил – ядерных. Значение этого открытия для развития ядерной физики необычайно велико, оно позволило преодолеть трудности, стоявшие на пути познания строения ядра атома. Нейтрон – это «золотой ключик», открывший двери в ядерную энергетику.
Открытие нейтрона стимулировало появление фундаментальных направлений науки, таких как физика атомного ядра, физика элементарных частиц. Впоследствии самостоятельной областью физики стала нейтронная физика.
При этом следует отметить, что открытие нейтрона не было случайным, на его существование указывало много сопутствующих фактов, и потому его обнаружение – закономерное следствие знаменитых опытов Резерфорда 1919 г. по искусственному расщеплению ядер альфа-частиц, работ Боте и Бекера, И. и Ф. Жолио-Кюри. Но обнаружил нейтрон Дхеймс Чедвик. Свое открытие Чедвик опубликовал в статье «Возможное существование нейтрона», которую он направил в печать 17 февраля 1932 г.
Этот день по праву считается днем открытия нейтрона.
О гениальном английском физике Эрнесте Резерфорде (1871-1937) говорилось уже не раз, но в связи с открытием нейтрона Дж. Чедвиком, его учеником и сотрудником Кавендишской лаборатории, следует сказать о нем и о его вкладе в физическую науку.
Э. Резерфорд заложил основы учения о радиоактивности и строении атома. Он первым осуществил искусственное превращение элементов, установил, что корпускулярное излучение состоит из альфа- и бета-лучей.
В 1903 г. совместно с Ф. Содди Резерфорд объяснил радиоактивность как спонтанный распад атома вещества, при котором он меняет свое место в периодической системе элементов. Резерфорд доказал, что в центре атомов существует массивное положительно заряженное ядро, он же предложил планетарную модель атома, в центре которого находится положительно заряженное ядро, а вокруг него по орбитам движутся отрицательно заряженные электроны. (Здесь хочется напомнить о гениальных догадках древнегреческих философов, которые указывали, что атомы непрерывно движутся.) За 12 лет до открытия нейтрона Резерфорд высказал предположение о существовании нейтральной частицы - нейтрона, и в 1932 г. оно подтвердилось.
В Кавендишской лаборатории Резерфорда работали и стажировались молодые ученые из разных стран и в том числе и русские ученые П. Л. Капица, К. И. Синельников, А. И. Лейпунский, Ю. Б. Харитон.
Итак, 1932 год стал годом великих открытий в ядерной физике. В этом году возникла физика нового типа, имеющая дело со строением атомов и исследующая неизвестные до того времени силы и взаимодействия частиц в ядре атома. Три открытия 1932 г. считаются особенно важными для дальнейшего развития атомной и ядерной физики:
1. открытие нейтрона;
2. обнаружение позитрона К. Андерсоном в космических лучах. Это была первая открытая учеными античастица;
3. открытие американским химиком Г. Юри вместе с Ф. Брикведце и Г. Мерфи дейтерия – тяжелого водорода, стабильного изотопа водорода с массовым числом 2. При создании первой американской бомбы Юри руководил производством тяжелой воды (с дейтерием) и участвовал в работах по разделению изотопов урана.
Хотя мы и называем 1932 год годом великих открытий, но роль этих замечательных открытий в развитии науки была определена гораздо позднее. Тогда за ними лишь следовали события, которые служили как бы продолжением этих открытий.
Первым наиболее выдающимся открытием, совершенным после того, как Чедвик доказал существование нейтрона, было открытие Ирен и Фредериком Жолио-Кюри в 1934 г. искусственной радиоактивности. В этом могли видеть некоторую закономерность. Ведь Жолио-Кюри сделали важный шаг к открытию нейтрона, и естественно, что они продолжали опыты по исследованию нейтрона. Для этого у них в лаборатории било все приспособлено. Они имели источники альфа-излучения и опыт работы в молодой тогда области физики элементарных частиц. Их работы показали, что при облучении альфа-частицами легких элементов некоторые из них испускали наряду с нейтронами и позитроны.
И. и Ф. Жолио-Кюри предположили, что натолкнулись на какое-то совершенно новое явление, нигде ранее не упоминавшееся, а именно – позитронное излучение. В своих опытах они бомбардировали алюминий альфа-частицами большой скорости, а затем постепенно удаляли источник альфа-частиц, но алюминиевый листок продолжал излучать положительные электроны, т. е. позитроны, в течение достаточно продолжительного времени. Так была открыта искусственная радиоактивность (термин родился в Париже, где почти за 40 лет до этого появился термин «радиоактивность»).
Искусственную радиоактивность открыли в 1933 г., а в 1935 г. Ф. Жолио-Кюри в своем Нобелевском докладе сказал: «Мы видим, что несколько сотен различного рода атомов, составляющих нашу планету, не являются раз и навсегда созданными и существуют не вечно. Мы воспринимаем это именно так потому, что некоторые существуют еще и сейчас. Другие же, менее устойчивые атомы уже исчезли. Из этих последних некоторые, вероятно, будут вновь получены в лабораториях. До настоящего времени удалось получить лишь элементы с небольшой продолжительностью жизни - от доли секунды до нескольких месяцев. Чтобы получить достойные упоминания количества элементов со значительно большой продолжительностью жизни, необходимо располагать очень мощным источником излучений».
Ныне в США, России, Европе и других странах появились очень мощные источники излучений в виде ускорителей протонов и электронов на гигантские энергии.
Дж. Кокрофт (1897-1967), английский физик, в 1932 г. вместе с Э. Уолтоном создал высоковольтный генератор, работающий по принципу умножения напряжения. Ускоряя ионы до больших скоростей, они сумели в первой половине 1932 г. ускоренными протонами осуществить ядерную реакцию, облучая литиевую мишень, и расщепили ядра атомов лития. Здесь уместно добавить, что в Советском Союзе, в Харьковском физико-техническом институте, ученые-физики К. Д. Синельников, А. К. Вальтер, А. И. Лейпунский и Г. Д. Латышев повторили к ноябрю 1932 г. эксперимент на каскадном генераторе, созданном харьковчанами, и расщепили ядро лития. Это сообщение произвело на Западе фурор, так как никто не мог ожидать, что в далеком Харькове есть такие кадры физиков и возможности создать каскадный генератор в короткие сроки.
Вскоре после открытия нейтрона возникли гипотезы о строении ядра. В дискуссии включились физики-теоретики, и в их числе Д. Д. Иваненко. В 1932 г. он высказал гипотезу о протон-нейтронном составе ядер. Эта модель не сразу была принята, и, в частности, теоретик В. Гейзенберг провел большую работу, участвуя в дискуссиях по структуре атомного ядра: он развил идею обменного характера взаимодействий нуклонов в ядре.
Итальянский физик Э. Ферми (1901-1954), в 1938 г. эмигрировавший из фашистской Италии в США, внес большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики. Он заложил основы нейтронной физики, впервые наблюдал искусственную радиоактивность, вызванную бомбардировками нейтронами ряда элементов, в том числе урана, создал теорию этого явления. Позднее, а именно в декабре 1942 г., Ферми первому в мире удалось осуществить управляемую цепную реакцию в построенном им в США первом в мире ядерном реакторе.
В 1934 г. Э. Ферми пытался с помощью бомбардировки нейтронами элемента урана получить заурановые элементы, не существующие в природе. В результате бомбардировки наблюдалось образование ряда радиоактивных веществ. Химические исследования показали, что эти вещества являлись изотопами известных элементов периодической системы. Наблюдаемое им впервые в истории физики деление ядер урана не было правильно понято. Ферми предположил, что ядро урана, захватив нейтрон, становится бета-радиоактивным и после испускания бета-частицы превращается в ядро нового трансуранового элемента.
Эта работа Ферми и посвященные тем же проблемам работы его друга Э. Сегре привлекли широкое внимание ученых к возможности деления ядер урана. В конце 1934 г. известный физико-химик Ида Ноддак выступила в техническом журнале с общим тезисом о том, что с научной точки зрения недопустимо говорить о новых элементах, не установив, что при облучении урана нейтронами не возникают какие-либо известные химические элементы: «Допустимо, что при бомбардировке тяжелых ядер нейтронами эти ядра распадаются на несколько больших осколков, которые являются изотопами известных элементов, хотя и не соседних с облученными».
«Читая сегодня эту фразу, мы видим в ней ясное предсказание возможности деления ядер» (это высказывание принадлежит В. Герлаху, известному немецкому физику). Но в 1934 г. на эту мысль Иды Ноддак не обратили внимания, ее пророчество повисло в воздухе, и только после опубликования работ по делению ядер О. Ганом и Ф. Штрассманном в 1939 г. И. Ноддак попыталась присвоить себе честь открытия деления ядер урана. Но ученые с этим не согласились, так как Ган и Штрассманн осуществили деление ядер урана медленными нейтронами.
Атомистика в предвоенные годы.
Этот период был полон ожиданий новых открытий в ядерной физике.
В начале нашего столетия очень немногие верили в решение «атомной проблемы». В первые годы XX в. в университетских учебниках физики было написано «атомная гипотеза», даже не теория. Более того, людей, веривших в нее, высмеивали, их исследования не поддерживали. Слишком уж многое было неясно. И только ученые – физики и химики, дерзкая мысль которых проникла в строение атома, понимали, какие глубины и тайны таит в себе природа микромира.
Виднейшие ученые-физики, очень многое сделавшие для проникновения внутрь атома и его ядра, хорошо осознавали, какая бездна трудностей ждет их на пути овладения тайнами строения ядра. В 1933 г. в своем письме Британской ассоциации Э. Резерфорд заявил: «...эти превращения атомов представляют исключительный интерес для ученых, но мы не сможем управлять ядерной энергией в такой степени, чтобы это имело какую-нибудь коммерческую ценность. И я считаю, что вряд ли мы когда-нибудь будем способны это сделать. Наш интерес к этой проблеме – чисто научный».
Резерфорд интуитивно понимал, каких огромных усилий, в том числе и материальных, может потребовать управление ядерной энергией. Ему было ясно, что только военные надобности могут заставить государство освоить ядерную энергию, а этого, хотелось бы верить, опасался великий ученый. Последние фразы есть, конечно, домысел авторов. К сожалению, на алтарь войны часто приносились в жертву гениальные научные открытия, величайшие научные достижения.
В 1938 г. И. Кюри вместе с П. Савичем установила, что при попадании нейтронов в ядро урана последнее разделяется и получается элемент, обладающий свойствами лантана, а не трансуранового элемента, как предполагал в 1934г. Э. Ферми, бомбардируя уран. По существу Ферми и И. Кюри были в своих опытах очень близки к открытию деления ядер урана, к сенсации в физике, к установлению факта, что существуют ядерные реакции, при которых ядро «раскалывается» на два приблизительно равных по массе осколка. Кстати, А. фон Гроссе пытался доказать, что в опыте Ферми из урана образуется изотоп предшествующего атома – протактиния. Однако Э. Ферми образование протактиния решительно отвергал и был прав.
Физики-ядерщики, теоретики и экспериментаторы, в 1937-1938 гг. были в некоем ажиотаже, в состоянии ожидания скорой сенсации в ядерной физике. Кстати, в эти годы и в жизни народов происходили крупные события. Гитлеровская Германия набирала силу. В марте 1938 г. Германия захватила всю Австрию. На Мюнхенской конференции в сентябре 1938 г. главами Великобритании (Н. Чемберлен), Франции (Э. Даладье), Италии (Б. Муссолини) и Германии (А. Гитлер) было подписано соглашение о передаче Германии Судетской области Чехословакии (со всеми сооружениями, укреплениями, фабриками, заводами, запасами сырья, путями сообщения и пр.). Это соглашение можно рассматривать как «умиротворение» Германии за счет стран Центральной и Юго-Восточной Европы.
Многое ученые, подвергшись гонениям со стороны гитлеровского режима, были вынуждены эмигрировать из Германии и искать убежища во Франции, Англии, США и других странах. Это были годы настойчивых попыток овладеть ядерной энергией; сознавая перспективность этого нового источника энергии, ученые упорно продвигались к цели. И успех был достигнут в конце декабря 1938 г.
На какой-то стадии в дискуссии по опытам Э. Ферми и И. Жолио-Кюри включились О. Ган, Л. Мейтнер и Ф. Штрассманн из Германии. У них был большой опыт в области радиохимии, и поэтому они посчитали необходимым разобраться в таком важном и сложном вопросе, как создание новых химических элементов. Новые элементы Ферми напомнили им об уране-2, открытом О. Гамом в 1923 г. и оказавшемся изотопом протактиния. Это исключало протактиниевую гипотезу Гроссе.
Началась погоня за трансурановыми элементами, которые, как было доказано впоследствии, не могли ими оказаться.
С большим трудом и постепенно Ган, Мейтнер и Штрассманн уточняли и расширяли представления о последствиях облучения урана и тория нейтронами. (В Германии, в Далемском институте, источники нейтронов обладали слабой интенсивностью, и потому, следя за ходом опытов, Ган, Мейтнер и Штрассманн тратили много времени, сменяя друг друга каждые восемь часов.) Работа И. Кюри и Савича в Париже подтвердила, что при воздействии медленных нейтронов на уран возникает не протактиний, а элемент, напоминающий лантан, т. е. элемент с порядковым номером, гораздо меньшим номера урана. Но это утверждение не было ими распространено в среде физиков.
Работы И. Кюри и Савича послужили поводом для Гана и Штрассманна (Л. Мейтнер вынуждена была покинуть Берлин в июле 1938 г.) еще раз исследовать химическую природу бета-излучателей» возникающих в уран-нейтронных реакциях. Они выявили, что в осадок выпал и барий. Развитие этих событий запечатлено в обширной переписке между тремя главными участниками – О. Ганом, Л. Мейтнер и О. Фришем (племянником Мейтнер). Эти частные письма запечатлели историю открытия деления ядер урана медленными нейтронами. Вот одно из писем Гана в Стокгольм, Л. Мейтнер: «Вечер, понедельник, 19 декабря 1938г. Весь день я и неутомимый Штрассманн при поддержке ассистенток Либер и Боне работали с продуктами урана. Сейчас 11 часов вечера, в 12.00 вернется Штрассманн, и я смогу пойти домой...» После рассказа о ходе эксперимента он пишет: «Через пару дней я вновь напишу тебе о результатах. Сердечный привет твоему Отто». Л. Мейтнер ответила 21 декабря: «Ваши результаты ошеломляют. Процесс, идущий на медленных нейтронах и приводящий к барию...»
21 декабря О. Ган пишет Л. Мейтнер: «Активированный барий не превращается в излучающий лантан...»
22 декабря 1938 г. в редакцию журнала «Naturwissenschaft» поступила работа О. Гана и Ф. Штрассманиа «О доказательстве существования и свойствах щелочноземельных металлов, возникающих при облучении урана нейтронами». В статье было написано об образовании ядер бария.
Несколько позже Л. Мейтнер и О. Фриш показали, что ядра урана-235 делятся под действием медленных нейтронов на два осколка. Они ввели термин «деление ядер».
Деление тяжелого ядра (урана) сопровождается выделением энергии осколков порядка 200 МэВ. В последующем было установлено, что при бомбардировке урана медленными нейтронами число нейтронов на один акт деления составляет 2,5. Для более тяжелых элементов число нейтронов несколько увеличивается, именно это обстоятельство позволяет осуществлять цепную ядерную реакцию.
28 января 1939 г. в «Naturwissenschaft» была направлена вторая, более обстоятельная статья О. Гана и Ф. Штрассманна «Доказательство возникновения активных изотопов бария из урана и тория при облучении их нейтронами». Сразу же после-публикации в январе 1939 г. статьи Гана и Штрассманна о делении урана в ряде лабораторий опыты с расщеплением ядер были повторены и дали подтверждение результатов работ О. Гана и Ф. Штрассманна.
В Принстоне (США) Н. Бор и А. Уилер приступили к разработке теории деления ядра (как капли). В их статье была ссылка на работы Я. И. Френкеля (из ЛФТИ), который независимо от Бора и Уилера построил теорию деления. Капельной моделью ядра занимался и известный ленинградский физик-теоретик (эмигрировавший из СССР) Г. Гамов.
Ныне, когда прошло уже много лет с того времени, как был открыт процесс деления ядер атомов, можно с уверенностью сказать, что это было одно из тех редких открытий, которое оказало значительное влияние на жизнь всего человечества. Качественно процесс деления был объяснен учеными сразу трех стран: Бором (Дания), Уилером (США) и Френкелем (СССР). Деление ядер происходит при определенном соотношении кудоновских сил отталкивания, которые стремятся разорвать тяжелое ядро (урана), и сил поверхностного натяжения, которые этому препятствуют. Основной величиной в этой модели являлся так называемый порог деления, который, как предполагалось, определялся только этими противоборствующими силами.
В советских научных центрах, и прежде всего связанных с ядерной физикой, интерес к радиохимическим исследованиям ядра атома вспыхнул с новой силой после сообщений об открытии деления ядер урана в Германии в начале 1939 г. Уже первая информация о теории процесса позволяла сделать фантастические выводы: новая форма ядерной реакции высвобождает огромное количество энергии.
Внеочередное заседание так называемого «ядерного семинара», регулярно проводимого в ЛФТИ И. В. Курчатовым, привлекло внимание не только сотрудников Физтеха, но и ученых из других организаций, в том числе из Института химической физики: Н. Н. Семенова, Ю. Б. Харитона, Я. Б. Зельдовича и др.
На семинаре было высказано предположение, что при бомбардировке урана нейтронами возникают не только крупные осколки, но и свободные нейтроны. Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович развили мысль, что свободные нейтроны могут быть захвачены соседними урановыми ядрами и реакция станет нарастать лавиной, т.е. по принципу цепной реакции, а это взрыв! В том же 1939 г. Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович показали возможность осуществления цепной реакции деления ядер урана-235.
Впечатляющие исследования, связанные с проблемой атома, проводились в РИАН. РИАН ставил задачей изучение явлений природной и искусственной радиоактивности. Запущенный в те далекие годы первый в СССР и Европе циклотрон на энергию 4 МэВ позволил получить результаты по взаимодействию нейтронов почти со всеми элементами периодической системы. С помощью циклотрона были сформированы нейтронные пучки высокой интенсивности. Среди продуктов деления В. Хлопиным, М. Пасвик и Н. Волковым весной 1939 г. были обнаружены радиоактивные изотопы брома, теллура и сурьмы.
И. В. Курчатов, работая над проблемой ядра атома, отлично сознавал, что сооружаемый в РИАН циклотрон является идеальной установкой для получения интенсивных потоков нейтронов. Вложив много труда и изобретательности, Курчатов ускорил ввод этой установки и вместе с Мысовским, создателем циклотрона, получил много интересных результатов. Но И. В. Курчатов хорошо понимал, что нужен циклотрон на еще большие энергии, и получил согласие на сооружение к 1 января 1942 г. циклотрона на 12 МэВ в специально построенном для него новом здании ЛФТИ. Однако его запуску помешала война, и он был введен в эксплуатацию уже после войны, в 1949 г.
В ЛФТИ были получены сообщения, что сотрудник Калифорнийского университета У. Либби пытался наблюдать вылет вторичных нейтронов в процессе спонтанного деления ядер урана, но потерпел неудачу. Чувствительность его метода была такой, что он мог бы обнаружить спонтанное деление, если бы период полураспада не превосходил 10 14 лет. Поручив решить эту задачу своим ученикам Г. Н. Флерову и К. А. Петржаку, Курчатов возглавил работу в целом. После длительных и упорных исследований он понял, что надо избавиться от окружающего фона путем защиты экспериментальной установки, камеры, толстым слоем вещества. Самое простое, что пришло ему в голову, – это погрузиться с аппаратурой на подводной лодке в глубины моря. Но оказалось, что вблизи Ленинграда Балтийское море мелкое – 20-30 м. Такого слоя воды было явно недостаточно для эффективной защиты от проникающего космического излучения. Тогда Курчатов договорился с руководством Московского метрополитена о том, чтобы ему разрешили провести этот эксперимент на одной из глубокозаложенных шахт станции метро. Получив согласие, Курчатов откомандировал своих сотрудников Г. Н. Флерова и К. А. Петржака в Москву.
Аппаратуру они разместили на станции метро «Динамо». По ночам, когда движение поездов метро прекращалось, на глубине 60 м Флеров и Петржак проводили свои измерения. Эффект получился постоянный, без помех. Через месяц работы Курчатов пришел к заключению, что вся совокупность экспериментальных данных служит бесспорным доказательством существования нового вида радиоактивности – спонтанного, самопроизвольного деления урана. Курчатов потребовал, чтобы Флеров и Петржак подготовили сообщение об этом открытии для опубликования в печати. Короткое сообщение А. Ф. Иоффе направил по трансатлантическому кабелю – каблограммой – в американский журнал «Physical Review», и в июне 1940 г. она была опубликована.
По мнению Флерова и Петржака, под этим сообщением должна была стоять также и подпись Курчатова, но он отказался его подписывать, так как, по его выражению, не хотел «затенять» своих учеников.
Дни и месяцы предвоенного 1940 г. неуклонно вели ученых к высвобождению внутриядерной энергии, скрытой в недрах атомов. Приближение этого волнующего события чувствовал каждый, кто стремился ускорить его осуществление.
В печати, не только научной, все чаще появлялись сообщения о скором появлении нового, невиданного никогда ранее источника энергии. 26 июня 1940 г. в газете «Известия» сообщалось в одной из статей: «В последнее время советскими и зарубежными физиками установлено, что деление ядер урана происходит только под действием медленных нейтронов. Это дает возможность регулировать процесс деления атомов урана и тем самым использовать огромное количество внутриатомной энергии.
По приблизительным подсчетам одна весовая единица урана может дать в два с лишним миллиона раз больше энергии, чем такое же количество угля. Уран, таким образом, становится драгоценным источником энергии...» А через полгода, 31 декабря 1940г., в той же газете «Известия» в статье «Уран-235» говорилось о новом источнике энергии, в миллионы раз превосходящем все до того существовавшие. В этой статье рассказывалось: «При бомбардировке нейтронами ядер металла урана происходит необыкновенное явление: из каждого разбитого ядра вылетают новые нейтроны. Они попадают, в свою очередь, в ядра урана, расщепляют их и вновь рождают нейтроны. Процесс идет как лавина. Он идет сам... Тот уран... это разновидность урана, один из его изотопов. Секрет заключается в том, что он почти ничем не отличается от вообще урана...
Выделить уран-235 из урана вообще – вот цель, вот задача.
Физика стоит перед открытиями, значение которых неизмеримо».
Приведенные краткие выдержки из газетных статей и высказывания советских ученых подтверждают, что овладение ядерной энергией, ее высвобождение из недр атомов становилось реальным уже к середине 1941 г. Но все упиралось в отсутствие отечественного урана и в необходимость огромных материальных затрат для создания мощной, очень крупной и специализированной ядерной индустрии.
В конце 1940 г. И. В. Курчатов представил в Урановую комиссию доклад, в котором указывал на хозяйственное и военное значение проблемы получения ядерной энергии при делении урана.
То, как оживленно в среде ученых проходили обсуждения проблем ядерной физики, хорошо показывает проведение регулярных конференций по ядерной физике, по атомному ядру с участием ведущих иностранных ученых. Первая такая конференция прошла в сентябре 1933 г., вторая – в сентябре 1936 г., третья – в октябре 1938 г., четвертая – в 1939 г. и пятая была намечена на октябрь 1941 г., но помешала война.
Советские ученые были близки к освоению ядерной энергии, но война и первые месяцы поражений надолго остановили работы, связанные с освоением ядерной энергии в СССР. Практически все работы этого направления были заморожены, так как все силы наших физических, химических и других институтов были нацелены на нужды войны. Все силы народа были брошены на фронт, «все для фронта, все для победы».
Тем временем, в США, Англии и Германии работы, связанные с освоением ядерной энергии развивались в полную силу. Этому способствовала, как основная причина, ее военная привлекательность. Перспектива раньше всех создать оружие, устрашающее своей разрушительной мощью, побуждала правительства этих стран финансировать разработки в сфере ядерной физики.
Результатом этих усилий явился первый исследовательский атомный реактор, пущенный 2 декабря 1942 года в Соединенных Штатах под руководством итальянского ученого Энрико Ферми. Дальнейшие разработки в этом направлении привели к беспримерной по своей разрушительной силе атомной бомбардировке японских городов Хиросима и Нагасаки, ознаменовавшей начало ядерной эры.
Атомистика от послевоенных лет до наших дней.
Испытания, связанные с расщеплением атомного ядра, в Советском Союзе возобновились лишь в середине 1943 года, но уже в декабре 1946 г. в Москве на территории Института атомной энергии (носящего сейчас имя его основателя И. В. Курчатова) был введен в действие первый в Европе и Азии исследовательский ядерный реактор. В августе 1949 г. было проведено испытание атомной бомбы, а в августе 1953 г. - водородной. Советские ученые овладели тайнами ядерной энергии, лишив США монополии на ядерное оружие.
Но создавая ядерное оружие, советские специалисты думали и об использовании ядерной энергии в интересах народного хозяйства, промышленности, науки, медицины и других областей человеческой деятельности. В декабре 1946 г. в СССР был пущен первый в Европе ядерный реактор. В июне 1954 г. вошла в строй первая в мире атомная электростанция в подмосковном городе Обнинске. В 1959 г. спущен на воду первый в мире атомный ледокол «Ленин». Таким образом, ядерная физика создала научную основу атомной технике, а атомная техника в свою очередь явилась фундаментом ядерной энергетики, которая, опираясь на ядерную науку и технику, стала в настоящее время развитой отраслью электроэнергетического производства.
Уже в 1986 г. выработка электроэнергии на АЭС мира достигала 15% от общего количества энергии, производимой всеми электростанциями, а в ряде стран ее доля составила 30% (Швеция, Швейцария), 50% (Бельгия) и даже 65-70% (Франция). Достаточно успешно атомная энергетика развивалась и на территории бывшего Советского Союза: строились АЭС, наращивалась минерально-сырьевая урановая база.
Происшедшая в 1986 г. Чернобыльская авария помимо колоссального общего ущерба людям, народному хозяйству страны нанесла тяжелый удар по ядерной энергетике в целом и прежде всего по развивающейся в бывшем СССР, где стало формироваться общественное мнение о необходимости полного запрещения строительства новых и ликвидации действующих АЭС. Однако всесторонний анализ перспектив развития мировой энергетики однозначно показал, что реальных альтернатив у других видов энергии по отношению к атомной энергетике в обозримом будущем, по существу, нет – при обязательном условии, что проектирование и строительство АЭС осуществляется с многократным запасом прочности, с обеспечением их полной безопасности. Именно по такому пути развивается в настоящее время атомная энергетика в высокоразвитых странах – во Франции, Бельгии, в сейсмоактивной Японии, США и других. Уже в 1990 г. мощность АЭС во всем мире достигла около 327 млн кВт и возрастает, по данным МАГАТЭ, к 2005 г. до 447 млн кВт.
Заключение.
Итак, к концу XX века человечество в полной мере освоило использование запасов энергии атомных ядер урана-235. Этого вида топлива, сжигаемого в атомных котлах, не так уж много в земной коре. Если всю энергетику земного шара перевести на него, то при современных темпах роста потребления энергии урана, хватит лишь на 50–60 лет.
Безусловно существует возможность использования, в целях получения энергии, природного газа, угля и нефти. Но такой путь развития энергетики неприемлем. Причин множество: это и экологическая проблема – заражение окружающей среды токсичными химическими продуктами сгорания органического топлива, создание парникового эффекта, и постоянной возрастающей ценой на органическое топливо. В случае с нефтью и газом, можно сказать, что их использование в качестве источника энергии по меньшей мере неразумно.
Здесь возникает проблема: из какого материала и какими методами, в будущем человечество должно получать энергию? На сегодня существует несколько основных концепций решения проблемы:
1. Расширение сети станций на урановом топливе.
2. Переход к использованию в качестве ядерного топлива тория-232, который в природе более распространен, нежели уран.
3. Переход к атомным реакторам на быстрых нейтронах, воспроизводящих ядерное топливо, которое могло бы обеспечить воспроизводство ядерного топлива более, чем на 3000 лет, в настоящее время является сложной инженерной проблемой и несет в себе огромную экологическую опасность, в связи с чем испытывает серьезное противодействие со стороны мировой экологической общественности, по причине чего имеет низкую перспективу на внедрение
4. Освоение термоядерных реакций. В термоядерных реакциях происходит выделение энергии в процессе превращения водорода в гелий. Быстро протекающие термоядерные реакции осуществляются в водородных бомбах. Сейчас перед наукой стоит задача осуществления термоядерной реакции не в виде взрыва, а в форме управляемого, спокойно протекающего процесса. Решение этой задачи даст возможность использовать громадные запасы водорода на Земле в качестве ядерного топлива.
В настоящее время наиболее разумным представляется следующая схема развития энергетики: расширение сети урановых и уран-ториевых атомных станций в период решения проблемы управления термоядерной реакцией.
Список литературы:
1. В. Н. Михайлов, «Создание первой советской ядерной бомбы», Москва, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1995
2. А. М. Петросянц, «Ядерная энергетика»,
3. В. Г. Язиков, Н. Н. Петров, «Урановые месторождения Казахстана», Алматы, «Гылым», 1995
1Введение…………………………………………………………………………1
1.2Античный атомизм……………………………………………………………1
2Атомизм Демокрита…………………………………………………………..2
5Заключение…………………………………………………………………....13
Введение
Европейская атомистика возникла в Древней Греции.
Атомизм был создан представителями досократического периода развития древнегреческой философии Левкиппом и его учеником Демокритом Абдерским. Согласно их учению, существуют только атомы и пустота. Атомы - мельчайшие неделимые, невозникающие и неисчезающие, качественно однородные, непроницаемые (не содержащие в себе пустоты) сущности (частицы), обладающие определённой формой. Атомы бесчисленны, так как пустота бесконечна. Форма атомов бесконечно разнообразна. Атомы являются первоначалом всего сущего, всех чувственных вещей, свойства которых определяются формой составляющих их атомов.
Демокрит предложил продуманный вариант механистического объяснения мира: целое у него представляет собой сумму частей, а беспорядочное движение атомов, их случайные столкновения оказываются причиной всего сущего. В атомизме отвергается положение элеатов о неподвижности бытия, поскольку это положение не дает возможности объяснить движение и изменение, происходящее в чувственном мире. Стремясь найти причину движения, Демокрит «раздробляет» единое бытие Парменида на множество отдельных «бытий»-атомов, мысля их как материальные, телесные частицы.
Противники атомизма Демокрита утверждали, что материя делится до бесконечности.
Сторонником атомизма был Платон, который считал, что атомы имеют форму идеальных Платоновских тел (правильных многогранников).
Эпикур, основатель эпикуреизма, воспринял от атомистов учение об атомах. Мысль об атомистическом строении мира развивается Эпикуром в письмах к Геродоту и Пифоклу .
В поэме древнеримского эпикурейца Лукреция «О природе вещей» атомы характеризуются как телесные («тельца» - корпускулы) и состоящие из материи.
Атомизм Демокрита
Демокрит утверждает, что все существующее состоит из атомов и пустоты. Атомы- это неделимые частицы. Атомы соединяются между собой и образуются вещи.Пустота по своему характеру однородна, она может отделять тела между собой, а может находиться и внутри самих тел и отделять отдельные часть этих тел.
Атомы же не содержат пустоты, они отличаются абсолютной плотностью. По мнениюДекарта, в мире существует бесконечное множество атомов. Также бесконечно ичисло форм атомов. Одновременно Демокрит признает вечность мира во времени и бесконечность его в пространстве. Он был убежден, что существует множество миров, постоянно возникающих и погибающих. Атомы обладают свойством движения от природы, и передается оно посредством столкновения атомов. Движение выступает основным источником развития. Он полагал, что не только ничего не возникает из ничего, но и что ничего не возникает без причины. Все происходит по строгой необходимости. Таким образом, Демокрит стоит на позициях жесткого детерминизма, вытекающего из его признания механического движения единственной формой движения.
Объясняя психическую деятельность человека, Демокрит пишет, что душа –это движущее начало и орган ощущения и мышления. Душа состоит из атомов, поэтому она смертна, так как после смерти человека атомы души тоже рассеиваются. Он полагал, что люди пришли к вере в богов под влиянием существования грозных явлений природы: грома, молнии, солнечных и лунных затмений. По своим политическим взглядам Демокрит был горячим защитником греческой демократии, выступавшей против аристократии за рабовладельческую форму правления. В этике Демокрит исходит из индивидуалистического принципа. Для него главное – это "достижение доброй мысли". Философия Демокрита сыграла огромную роль для всей последующей философии.
Семнадцатый век открывает новый период в развитии философии, который принято называть философией Нового времени.
В последней трети XVI - начале XVII века происходит буржуазная революция в Нидерландах, сыгравшая важную роль в развитии капиталистических отношений в буржуазных странах. С середины XVII века (1640-1688) буржуазная революция развертывается в Англии, наиболее развитой в промышленном отношении европейской стране. Эти ранние буржуазные революции были подготовлены развитием мануфактурного производства, пришедшего на смену ремесленному труду.
Развитие нового буржуазного общества порождает изменение не только в экономике, политике и социальных отношениях, оно меняет и сознание людей. Важнейшим фактором такого изменения общественного сознания оказывается наука, и, прежде всего, экспериментально-математическое естествознание, которое как раз в XVII переживает период своего становления.В XVII веке разделение труда в производстве вызывает потребность в рационализации производственных процессов, а тем самым – в развитии науки, которая могла бы эту рационализацию стимулировать.
Развитие науки Нового времени, как и социальные преобразования, связанные с разложением феодальных общественных порядков и ослаблением влияния церкви, вызвали к жизни новую ориентацию философии. Если в средние века она выступала в союзе с богословием, а в эпоху Возрождения – с искусством и гуманитарным знанием, то теперь она опирается главным образом на науку.Поэтому для понимания проблем, которые стояли перед философией XVII века, надо учитывать: во-первых, специфику нового типа науки – экспериментально-математического естествознания, основы которого закладываются именно в этот период; и, во-вторых, поскольку наука занимает ведущее место в мировоззрении этой эпохи, то и в философии на первый план выходят проблемы теории познания – гносеологии.
Важнейшая отличительная черта философии Нового времени по сравнению со схоластикой – это новаторство. Но следует особо подчеркнуть, что первые философы Нового времени были учениками неосхоластов. Однако они со всей силой своего ума, и души стремились пересмотреть, проверить на истинность и прочность унаследованные знания. Пересматривалось старое знание, для нового звания отыскивались прочные рациональные основания.
Поиск рационально обосновываемых и доказуемых истин философии, сравнимых с истинами науки, - другая черта философии Нового времени
Поворот к чувственному познанию действительности, с которым мы уже встречались в эпоху Ренессанса, проносит с собой небывалый рост фактических данных в различных областях как формирующейся науки, так в производственной и социальной (ремесленной) практики.
Формирование естествознания в этот период связано с тенденцией познания не единичных, изолированных факторов, но определенных систем, целостностей.
Человек пытается найти ответ на наиболее общие и глубокие вопросы: что представляет собой окружающий мир и каково место и предназначение в нем человека? что лежит в основе всего существующего: материальное или духовное? подчинен ли мир каким-либо законам? может ли человек познать окружающий мир, что представляет собой это познание? в чем смысл жизни, ее цель? Такие вопросы называют мировоззренческими
Основная проблема философии Нового времени - проблема познания, научных методов, общественного устройства
На первый план выходят проблемы гносеологии. Гносеологическая философиясостоит в изучении познавательного отношения в системе “мир-человек”.
Два основных направления философии Нового времени
1. Эмпиризм - направление в теории познания, которое признает чувственный опыт как единственный источник знаний.
а) идеалистический эмпиризм (представители Дж. Беркли (1685-1753), Д. Юм (1711-1776). Эмпирический опыт - совокупность ощущений и представлений, величина мира равны величине опыта
б) материалистический эмпиризм (представители Ф. Бэкон,Т. Гоббс) - источник чувственного опыта существующий внешний мир.
2. Рационализм (лат. разумный) выдвигает на первый план логическое основание науки, признает разум источником познания и критерием его истинности. Рене Декарт, Бенедикт Спиноза, Лейбниц
Гносеология – философское учение о человеческом познании. Человек и общество в своем бытии изменяют окружающий мир, но общество может существовать, только изменяя мир. Это практическое отношение к миру и является практической основой общества Непосредственными провозвестниками и идеологами нарождающейся науки были Ф. Бэкон и Р. Декарт.
Рассмотрим теперь, какие вклады внесли в становление науки выдающиеся представители Нового времени. Речь едет о мощном движении –научной революции, которое обретает в XVII в. характерные черты в работах Галилей, идеях Бекона и Декарта и которое впоследствии получит свое завершение в классическом ньютоновском образе Вселенной, подобной часовому механизму.
За те сто пятьдесят лет, которые отделяют Коперника от Ньютона, меняется не только образ мира. С этим изменением связано и изменение- также медленное, мучительное, но неуклонное – представлений о человеке, о науке, о человеке науки, о научном поиске и научных институтах, об отношении между наукой и обществом, между наукой и философией и между научным знанием и религиозной верой.
Наука –это экспериментальная наука. В эксперименте ученые обретают истинные суждения о мире. И это новый образ науки – возникший из теорий, систематически контролируемых с помощью эксперимента.
В результате «научной революции» родился новый образ мира, с новыми религиозными и антропологическими проблемами. Вместе с тем возник новый образ науки – развивающейся автономно, социальной и доступной контролю. Другая фундаментальная характеристика научной революции – формирование знания, которое в отличие от предшествующего, средневекового, объединяет теорию и практику, науку и технику, создавая новый тип ученого –носитель того типа знания, который для обретения силы нуждается в постоянном контроле со стороны практики, опыта. Научная революция порождает современного ученого –экспериментатора, сила которого – в эксперименте, становящемся все долее строгим благодаря новым измерительным приборам, все белее и более точным.
Прогресс опытного знания, экспериментальной науки требовал замены схоластического метода мышления новым методом познания, обращенным к реальному миру. Возродились и развивались принципы материализма и элементы диалектики.
14. Работа Р.Декарта «Рассуждения о методе» и ее значение для развития новоевропейской философии.
С проблематикой познания в философии Декарта тесно связан вопрос о способе конкретного достижения наиболее истинного, т. е. наиболее достоверного, познания. Рассуждения о методе. Правила, которых он придерживается и которые на основе своего опыта полагает важнейшими, он формулирует следующим образом:
Не принимать никогда любую вещь за истинную, если ты ее не познал как истинную с очевидностью, чтобы не было никакой возможности сомневаться в этом;
Разделить каждый из вопросов, которые следует изучить, на столько частей, сколько необходимо, чтобы эти вопросы лучше разрешить;
Свои идеи располагать в надлежащей последовательности, начиная с предметов продвигаться медленно, к знанию наиболее сложных;
Совершать везде такие полные расчеты и такие полные обзоры, чтобы быть уверенным в том, что ты ничего не обошел.
Рационализм –философское направление, признающее разум основой познания и поведения людей.
Научная революция XVI–XVII вв. Привела к систематическому применению в естествознании математических методов. И особенности рационализма XVII
У истоков западноевропейского рационализма стоит философия французского ученого и философа Рене Декарта (1596–1650), с которого, согласно Гегелю, начинается обетованная земля философии Нового времени и закладываются основы дедуктивно-рационалистического метода познания.
Декарт был одним из тех мыслителей, кто тесно связал развитие научного мышления с общими философскими принципами. Он подчеркивал, что нужна философия нового типа, которая сможет помочь в практических делах людей. Подлинная философия должна быть единой как в своей теоретической части, так и по методу. Эту свою мысль Декарт поясняет с помощью образа дерева, корни которого составляет философская метафизика, ствол – физика как часть философии, а разветвленную крону – все прикладные науки, включая этику, медицину, прикладную механику и т.д.
Итак, рационализм Декарта основывался на том, что он попытался применить ко всем наукам особенности математического метода познания . Декарт, будучи одним из великих математиков своего времени, выдвинул идею всеобщей математизации научного знания. Французский философ при этом истолковывал математику не просто как науку о величинах, но и как науку о порядке и мере, царящей во всей природе. В математике Декарт более всего ценил то, что с ее помощью можно прийти к твердым, точным, достоверным выводам. К таким выводам, по его мнению, не может привести опыт. Рационалистический метод Декарта и представляет собой, прежде всего, философское осмысление и обобщение тех приемов открытия истин, которыми оперировала математика.
Суть рационалистического метода Декарта сводится к двум основным положениям. Во-первых, в познании следует отталкиваться от некоторых интуитивно ясных, фундаментальных истин, или, иначе говоря, в основе познания, по Декарту, должна лежать интеллектуальная интуиция. Интеллектуальная интуиция, по Декарту, – это твердое и отчетливое представление, рождающееся в здоровом уме посредством воззрения самого ума, настолько простое и отчетливое, что оно не вызывает никакого сомнения. Во-вторых, разум должен из этих интуитивных воззрений на основе дедукции вывести все необходимые следствия. Дедукция – это такое действие ума, посредством которого мы из определенных предпосылок делаем какие-то заключения, получаем определенные следствия.
Дедукция, по Декарту, необходима потому, что вывод не всегда может представляться ясно и отчетливо. К нему можно прийти лишь через постепенное движение мысли при ясном и отчетливом осознании каждого шага. С помощью дедукции мы неизвестное делаем известным.
Декарт сформулировал следующие три основных правила дедуктивного метода:
– во всяком вопросе должно содержаться неизвестное;
– это неизвестное должно иметь какие-то характерные особенности, чтобы исследование было направлено на постижение именно этого неизвестного;
– в вопросе также должно содержаться нечто известное.
После определения основных положений метода перед Декартом встала задача сформировать такой исходный достоверный принцип, из которого, руководствуясь правилами дедукции, можно было бы логически вывести все остальные понятия философской системы, то есть Декарт должен был осуществить интеллектуальную интуицию.Интеллектуальная интуиция у Декарта начинается с сомнения.То есть, в своих поисках Декарт стал на позиции скептицизма. Его скептицизм носит методологический характер, поскольку он нужен Декарту только для того, чтобы прийти к абсолютно достоверной истине. Ход рассуждений Декарта следующий. Любое утверждение о мире, о Боге и человеке может вызвать сомнение. Несомненным является только одно положение: "Cogito ergo sum" – "Мыслю, следовательно, существую", поскольку акт сомнения в нем означает и акт мышления, и акт существования. Именно поэтому положение "мыслю, следовательно, существую" – основа философии Декарта.
Философия Декарта получила название дуалистической , так как в ней постулируется существование двух субстанций – материальной , которая обладает протяженностью, но не обладает мышлением, и духовной , которая обладает мышлением, но не обладает протяженностью. Эти две не зависимые друг от друга субстанции, будучи продуктом деятельности Бога, соединяются в человеке, который может познать и Бога, и созданный им мир.
Декарт утверждает, что разум в состоянии извлечь из себя высшие идеи, необходимые и достаточные для осмысления природы и руководства поведением. Человек усматривает эти идеи "внутренним" зрением (интеллектуальной интуицией) в силу их отчетливости и ясности. Пользуясь далее точно сформулированным методом и правилами логики, он выводит из этих идей все остальное знание.
В работе "Рассуждение о методе" Декарт сформулировал основные правила, которым нужно следовать, чтобы "вести свой разум к познанию истины".
Первое правило: принимать за истинное то, что самоочевидно, воспринимается ясно и отчетливо и не дает повода к сомнению.
Второе правило: каждую сложную вещь следует делить на простые составляющие, доходя до самоочевидных вещей (правило анализа).
Третье правило: в познании надо идти от простых, элементарных вещей к более сложным (правило синтеза).
Четвертое правило требует полноты перечисления, систематизации как познанного, так и познаваемого, чтобы быть уверенным в том, что ничто не пропущено.
Таким образом, интуиция и дедукция из интуитивного постигнутого – это основной путь, ведущий к познанию всего возможного. В своей рационалистической методологии Декарт предлагает идти от наиболее общих философских положений к более частным положениям конкретных наук, а уже от них – к максимально конкретным знаниям. Можно сказать, что рационалистический метод Декарта представляет собой философское осмысление методологии математика.
Декарт затем конкретизирует правила метода. Важнейшая философская конкретизация состоит в том, чтобы понять процедуру выделения простейшего именно в качестве операции интеллекта. "...Вещи должны быть рассматриваемы по отношению к интеллекту иначе, чем по отношению к их реальному существованию". "Вещи", поскольку они рассматриваются по отношению к интеллекту, делятся на "чисто интеллектуальные" (таковы уже рассмотренные сомнение, знание, незнание, воление), "материальные" (это, например, фигура, протяжение, движение), "общие" (таковы существование, длительность и т.д
15. Философия Р.Декарта. Соотношение метафизики, физики и других наук в системе знания Декарта.
Как было сказано выше, физика составляет, по Декарту, ствол древа познания, вырастающий из метафизики. Сохраняя аристотелевский термин «метафизика», Декарт, подобно многим своим современникам, твердо придерживался идеи единства природоведческого знания, подчеркивая тем самым его мировоззренческую функцию. Но принципы аристотелевской физики, оставшиеся в основном незыблемыми и в схоластике, были радикально пересмотрены автором «Рассуждения о методе» и «Первоначал философии». Он отказался и от тех истолкований природы, которые процветали в ренессансной натурфилософии Телезио, Патрици, Бруно, Кампанеллы и других мыслителей.
Декарт полностью исключает все изменчивые чувственные признаки вещей из понятия материи. Единственным неотъемлемым ее признаком - атрибутом - становится протяженность, способность занимать определенное пространство (поэтому и частицы материи отличаются друг от друга лишь той или иной геометрической формой, фигурой).
Отождествление материальности с протяженностью делало картезианскую физику континуалистской. Здесь - один из главных пунктов связи физики Декарта с его метафизикой. Континуалистская позиция исключает возможность совершенной пустоты. О пустоте можно говорить в относительном смысле - как о большей или меньшей заполненности той или иной части пространства, но абсолютная пустота - как полное отсутствие здесь телесности - с позиций картезианской метафизики противоречит самому понятию бытия. В мировоззренческих условиях той эпохи такая позиция углубляла понимание материального единства универсума, ибо, по словам Декарта, «во всем универсуме существует одна и та же материя», и материя неба не отличается от материи земли.
Континуалистская позиция, отождествляющая пространственность с телесностью, материальностью, в своих истоках также восходит к античности, к Пармениду. Однако уже в античности ей была противопоставлена дискретистская позиция, сформулированная Демокритом. Согласно Демокриту, бытие, мыслимое как бесчисленное множество мельчайших неделимых телец, названных атомами, получает возможность движения лишь благодаря наличию небытия - огромной мировой пустоты, космического вместилища атомов и их простых и сложных соединений, вплоть до бесчисленных миров. Борьба сторонников континуалистского и дискретистского истолкования бытия возобновилась в Новое время. В качестве атомистов, рассматривавших свое учение как наиболее адекватную основу рождавшейся экспериментально-математической физики, выступали виднейшие современники Декарта, начиная с его соотечественника Пьера Гассенди. В дальнейшем позицию атомизма в общем принял и Исаак Ньютон.
16. Особенности эмпиристской философии Ф.Бэкона. Теория «идолов». Индукция как метод познания
Родоначальником эмпиризма,всегда имевшего своих приверженцев в Великобритании, был английский философ Фрэнсис Бэкон (1561-1626 г.г.). Как и большинство мыслителей его эпохи, Бэкон, считая задачей философии создание нового метода научного познания, переосмысливает предмет и задачи науки, как её понимали в средние века. Цель научного знания – в принесении пользы человеческому роду; в отличие от тех, кто видел в науке самоцель, Бэкон подчёркивает, что наука служит жизни и практике и только в этом видит своё оправдание. Общая задача всех наук – увеличение власти человека над природой. Те, кто относились к природе созерцательно, склонны были, как правило, видеть в науке путь к более углублённому и просветлённому разумом созерцанию природы. Такой подход был характерен для античности. Бэкон резко осуждает такое понимание науки. Наука – средство, а не цель сама по себе; её миссия в том, чтобы познать причинную связь природных явлений ради использования этих явлений для блага людей. Именно Бэкону принадлежит знаменитый афоризм: «Знание – сила», в котором отразилась практическая направленность новой науки.
Деятельность Бэкона как мыслителя и писателя была направлена на пропаганду науки, на указание её первостепенного значения в жизни человечества, на выработку нового целостного взгляда на её строение, классификацию, цели и методы исследования. Он занимался наукой как её лорд-канцлер, разрабатывая её общую стратегию, определяя генеральные маршруты её продвижения и принципы организации в будущем обществе. Идея Великого Восстановления Наук пронизывала всё его философские сочинения, провозглашались им с многозначительностью, афористической проникновенностью, завидной настойчивостью и энтузиазмом.
Согласно Бэкону, наука, подобно воде, имеет своим источником или небесные сферы, или землю. Она состоит из двух видов знания – один внушается Богом, а другой ведёт своё начало от органов чувств. Наука, таким образом, делится на теологию и философию, т. е. существует истина религиозная и «светская». При этом он требовал строго разграничения сфер компетенции этих видов истины. Вера в Бога достигается путём откровения, тогда как «светская» истина постигается опытом и разумом.
Одна из линий бэконовской критики – это «изобличение доказательств». Он считает, что логика, которая тогда имелась, бесполезна для научных открытий. Слишком живые для того времени примеры бесплодных спекулятивных дедукций схоластики подвигли Бэкона на разработку своего метода. Схоластика была «книжной» наукой, т.е. пользовалась сведениями, полученными из книг. Ощущался недостаток не столько в идеях, сколько в методе для получения новых открытий
Наблюдение – это активная форма деятельности, направленная на определённые объекты и предполагающая формулировку целей и задач. Наблюдение фиксирует то, что предлагает сама природа. Но человек не может ограничиться лишь ролью наблюдателя. Проводя эксперименты, он является и деятельным испытателем. Особую форму познания составляет мысленный эксперимент, который совершается над воображаемой моделью.
Эмпирический уровень познания связан с использованием всевозможных приборов; он предлагает наблюдение, описывание наблюдаемого, ведение протоколов, использование документов.
Компенсацию несостоятельности чувства и исправление его ошибок даёт правильно организованный и специально приспособленный для того или иного исследования опыт или эксперимент. При этом для науки важны не всякие опыты, но, прежде всего поставленные, с целью открытия новых свойств явлений, их причин или, как выражается философ, аксиом, дающие материал для последующего более полного и глубокого теоретического понимания. Формируя теоретические аксиомы и понятия о природных явлениях, не следует полагаться на абстрактные обоснования, какими бы заманчивыми и справедливыми они не казались. Надо расшифровать тайный язык природы из документов самой же природы, из фактов опыта. Самое главное – выработать правильный метод анализа и обобщения опытных данных, позволяющий постепенно проникнуть в сущность исследуемых явлений. По Бэкону, таким методом должна стать индукция, что означает «наведение».
Простейшим случаем индуктивного метода является так называемая полная индукция, когда перечисляются все предметы данного класса и обнаруживается присущее им свойство. Так, может быть сделан индуктивный вывод о том, что в этом букете все розы жёлтые. Однако в науке роль полной индукции не очень велика. Гораздо чаще приходится прибегать к неполной индукции, когда на основе наблюдения конечного числа фактов делается общий вывод относительно всего класса данных явлений. Таким образом, естествознание должно пользоваться двумя средствами: перечислением и исключением, причём главное значение имеют именно исключения. Должны быть собраны по возможности все случаи, где присутствует данное явление, а затем все, где оно отсутствует. Если удастся найти какой-либо признак, который всегда сопровождает данное явление и который отсутствует, когда этого явления нет, то этот признак можно считать «формой», или «природой», данного явления. С помощью своего метода Бэкон, например, нашёл, что «формой» теплоты является движение мельчайших частиц тела.
Суммируя метод «индукции» можно выделить следующие принципы и умения метода:
1. Формировать суждения, опираясь на возможно большее количество фактов;
2. Постепенно восходить от фактов к аксиомам;
АТОМИЗМ (атомистика), учение о дискретных началах всего сущего (греческий?τομα — неделимые), характерное для разных культур и эпох (античный атомизм, атомистика вайшешики и ньяя в Индии и так далее).
Античный атомизм . История античного атомизма распадается на два основных периода: классический, или древний, атомизм абдерской школы (Демокрит и его последователи) в 5-4 веках до нашей эры и эллинистически-римский атомизм эпикуреизма 3 века до нашей эры - 2 века нашей эры. Согласно точке зрения Аристотеля, разделяемой многими современными исследователями, атомизм Демокрита возник как «ответ» на учение элейской школы о едином и неделимом бытии, признававшее пустоту «небытием», движение - невозможным и потому весь чувственный мир — иллюзорным. Древние атомисты, по Аристотелю, лишь допустили реальность пустоты и раздробили единый моноатом элейского бытия на бесчисленные микроатомы (каждый из которых сохраняет все признаки парменидовского «сущего»), вечно движущиеся в бесконечной пустоте. Хотя Демокрит, несомненно, полемизировал с элейцами и некоторые формулировки атомистической доктрины несут на себе печать этой полемики, выведение атомизма из элейской онтологии затемняет факт непримиримости этих учений (элейцы понимали бытие как «бестелесное»). В действительности атомизм Демокрита был по существу развитием и модификацией ионийской физики Анаксагора (учение о мельчайших «семенах» всех вещей в изначальной смеси - панспермии) и Анаксимена (сведение чувственных качеств «горячего и холодного» и др. к количественным различиям плотности однородного вещества). Атомы Демокрита (которые он также называл «сущим» и «неделимыми формами», ?τομοι iδ?αι) - мельчайшие, физически неделимые и неуничтожимые частицы материи («природы» - φ?σις), воспринимаемые не чувствами, но только чистой мыслью (γν?μη). Они лишены чувственных свойств (таких, как цвет или запах), абсолютно однородны («как если бы каждый был частицей золота») и различаются между собой только величиной и формой. Закон достаточного основания («это ничуть не более так, чем так») не позволяет считать число атомных форм конечным и не исключает возможность существования атома «величиной с мир». Вторичные, чувственные свойства материи выводятся не только из этих первичных свойств атомов как таковых (например, мельчайшие атомы огня воспринимаются как «жгущие», а гладкие - как «сладкие»), но и из комбинаторных различий в атомной структуре тел: подобно буквам алфавита в тексте, атомы различаются не только формой (как А от Н), но и положением (как Н от Z) и порядком (как AN от NA). Атомы движутся вечно под действием «необходимости», или «соударения», - сталкиваются и разлетаются. Скопление атомов в «большой пустоте» приводит к образованию космогонического «вихря», в котором более крупные атомы собираются в центре (земля), а более мелкие «выдавливаются» па периферию (огонь светил). В бесконечном пространстве непрерывно возникают, существуют и гибнут бесчисленные миры, подобные нашему. Эпикур модифицировал атомизм Демокрита, добавив к основным свойствам атома вес и введя спонтанное «отклонение» атомов от «необходимой» траектории, чтобы объяснить возможность существования свободной воли. В 1 веке до нашей эры атомизм Эпикура популяризовал Лукреций в своей поэме «О природе вещей».
Лит.: Лурье С. Я. Демокрит. Л., 1970; Рожанский И. Д. Развитие естествознания в эпоху античности. М., 1979; Furley D. The Greek cosmologists. Camb., 1987. Vol. 1.
А. В. Лебедев.
Атомизм в Индии . Идея атома как мельчайшей составной частички мироздания (санскритский «ану», «параману» — тончайший, мельчайший) принималась многими школами индийской мысли - ортодоксальными (ньяя, вайшешика, миманса, санкхья, двайта веданта) и неортодоксальными (джайнизм, буддизм, адживика).
Атомизм джайнизма выделяется своей архаичностью: «параману» не разделены на классы, соответствующие разновидностям материальных первоэлементов (как в других индийских школах), главным их свойством является не столько неделимость (как в греческом атомизме), сколько тонкость и даже «сверхтонкость», поскольку отдельный атом лишён непроницаемости. Так, согласно Умасвати, в одной точке пространства содержится сколь угодно большое число «параману», подобно тому, как в одном фокусе может пересечься сколь угодно большое количество световых лучей. С этим же сверхтонким состоянием связана и способность «параману» за одно мгновение пересекать Вселенную вдоль и поперёк. Буддийские школы вайбхашики и саутрантики подчёркивают мгновенность и изменчивый характер атомов, которые представляют собой не только составные части первоэлементов (бхуты), но и производные от них чувственные качества (запах, вкус и т.п.) и даже органы чувств. Вайбхашика насчитывает 14 видов атомов, которые образуют совокупности, кратные 7, - скандхи.
Наиболее последовательно атомистическая доктрина разработана в вайшешике. Здесь атом - это минимум вещества соответствующего первоэлемента, наделённый его качествами: атомы земли - запахом (первое в перечне качество выделяет данный первоэлемент среди всех других), вкусом, цветом и температурным осязанием; атомы воды - вкусом, цветом и температурным осязанием; атомы огня — цветом и температурным осязанием; атомы ветра - только температурным осязанием. Каждый первоэлемент состоит из однородных атомов, связанных между собой отношением присущности (самавая), но к ним могут временно присоединяться и атомы других элементов. Поэтому вещи, составленные преимущественно из атомов одного первоэлемента, обладают качествами других первоэлементов. Например, вода, в «чистом» виде не имеющая запаха, в реальной жизни обладает им за счёт «примеси» атомов земли. Вечная форма атома, которая определяется как «сферическая» (паримандалья), одинакова для всех классов атомов (они не различаются, подобно атомам Демокрита, разными геометрическими формами - все круглые и одинакового размера). Атомистическую форму имеет в вайшешике и манас - внутренний психический орган, координирующий деятельность органов чувств.
Главной трудностью для атомизма вайшешики было объяснение того, каким образом вечные и невоспринимаемые атомы образуют невечные и воспринимаемые объекты. Если, как утверждают «Вайшешика-сутры», качества причины переходят к качествам следствия, то вечность и невоспринимаемость атомов должна переходить к вещам, но это не так, ведь вещи и невечны и воспринимаемы. Значит, мир не может быть создан непосредственно из атомов. Отсюда попытки Прашастапады - главного систематизатора вайшешики - ввести «промежуточные» атомные соединения, которые, не обладая вечностью отдельных атомов, могли бы тем не менее послужить причинами вещей. Основные аргументы индийских оппонентов атомизма вайшешики - буддистов махаяны - направлены против положения о неделимости атомов: если атом - протяжённое тело, наполняющее собой какое-то пространство, он не может не делиться на части, если же он не протяжённое тело, то соединение сколь угодно большого числа атомов не будет превосходить размера точки. Но если пространство проникает внутрь атомов, то у них есть внутренняя и наружная стороны, что делает их делимыми. Логическое обоснование неделимости атома даёт школа ньяя: если вещи делятся на части до бесконечности, то можно приравнять друг к другу горчичное зерно и гору, что абсурдно; если же деление приводит к полному разрушению, то все вещи состоят из «ничто», что тоже абсурдно. Поэтому пределом деления вещей должно быть «нечто», чем и является атом.
Лит.: Keith Атомизм Indian logic and atomism. N. Y., 1968; Mrinalkanti Gangopadhyaya. Indian atomism: history and sources. Calcutta, 1980; Лысенко В. Г. Философия природы Индии. Атомизм школы вайшешика. М., 1986; она же. Универсум вайшешики. М., 2003.
В. Г. Лысенко.
Атомизм в Новое время. В 16 веке Ф. Бэкон, опираясь преимущественно на идеи Демокрита, по-новому представляет материю как неуничтожимую, изначально активную, бесконечно разнообразную, что обеспечивается разнообразием свойств, действий и форм атомов и макротел. Он полагал, что нет последних «кирпичиков» материи, а делимость её бесконечна.
П. Гассенди, опиравшийся на идеи Эпикура, рассматривал атом как физическое тело, невидимое вследствие своей малой величины и неделимое в силу плотности, имеющее величину, фигуру, тяжесть. Вечная и бесконечная Вселенная состоит из атомов и пустоты - бестелесной, неосязаемой, лишённой плотности, без неё невозможно движение атомов, которые, переходя с места на место, сплетаются, смешиваются и по воле случая принимают определённые формы. Гассенди впервые вводит понятие молекулы - малой (латинский moles) массы, первичного соединения атомов, обретающего новые свойства. Так, наряду с корпускулярной физикой появилась молекулярная, особенно значимая в дальнейшем для химии и биологии. И Бог, и душа для Гассенди также состоят из частиц, но мельчайших и тончайших, самых гладких и круглых. Влияние Гассенди прослеживается у И. Ньютона, в частности в «Оптике», а также у Х. Гюйгенса, который отстаивал дискретность материи в спорах с картезианцами, строящими механику на основе идей континуализма. Для Гюйгенса главные свойства атомов - бесконечные твёрдость, непроницаемость и сопротивляемость разделению на части.
Идея неделимого материального атома встретила сопротивление Г. В. Лейбница, стремившегося опровергнуть фундаментальные предпосылки механицизма. Для него пустота и атомы - «фикции поверхностной философии», рабочая гипотеза, способная удовлетворить лишь «немудрящих физиков». Соприкосновение атомов невозможно: если предположить для их соединения существование крючков, то у них должны быть свои крючки и так до бесконечности; если же атомы непосредственно соединились своими поверхностями, то они уже не могут быть отделены один от другого и, следовательно, не существуют. Невозможно также «положить предел дроблению и тонкости природы»: в природе не существует материальных атомов, мельчайшая частица материи, в свою очередь, состоит из частей, они дробятся до бесконечности, при этом мельчайшее тело должно быть «точным зеркалом универсума». Г. В. Лейбниц утверждает, что «действительные единицы» - атомы-субстанции, монады не имеют частей, но выражают множество в едином и могут быть поняты по аналогии с нашей психической деятельностью (монадология вместо атомистики). Каждая монада - это микрокосм, представляющий Вселенную.
Р. Бойль разрабатывал химию как теоретическую науку на основе идей атомистики и корпускуляризма, рассматривая при этом «корпускулы» как мельчайшие «инструменты», благодаря которым Бог приводит весь мир, словно огромные часы, в движение. В отличие от античных атомистов, говоривших о многообразии форм атомов, Р. Бойль придаёт особое значение многообразию свойственных им движений - прямолинейных, волнообразных, неравномерных, вращательных и др., которые и порождают многообразные отношения между корпускулами и внутри них. При химическом взаимодействии важны отношения между атомами, представляющие различные виды движений (смотри Дальтона химическая атомистика).
В 17-19 веках при обсуждении проблемы связи атомов с континуальным пространством как с простым вместилищем речь шла как бы о двух разных мирах: дискретном, структурированном мире атомов и пространстве, пронизанном силовыми линиями, точками напряжения силового поля; вместе с тем складывались представления о структурированности и динамичности самого атома и о дискретности пространства как «силового поля» (Р. Бошкович). Атомы как бы превращались в особые точки этого пространства-поля, взаимодействие тел сводилось к движениям «эфира», к его давлению на тела, что и составило механистическую концепцию поля. Отход от неё означал отказ от эфира в теории относительности, а теория поля становилась «атомистической»: М. Планк доказал, что излучение и поглощение энергии носят дискретный характер (1900), а А. Эйнштейн выступил с обоснованием дискретности электромагнитного поля (1905). С открытием микромира обнаружилось единство дискретной и континуальной картины мира: электроны, как и другие микрочастицы, не соответствуют классическим представлениям об элементарной частице, атоме, корпускуле, они ведут себя в одних условиях как протяжённая волна, в других - как строго локализованная частица. В целом стало очевидным, что существовавшие тысячелетия принципы атомистической натурфилософии и физики с её атомами и корпускулами не являются раз и навсегда установленными предпосылками философии и науки, но отражают лишь определённый этап их развития.
Лит.: Mabilleau L. Histoire de la philosophie atomistique. Р., 1895; Whyte L. L. Essay on atomism, from Democritus to 1960. L., 1961; Зубов В. П. Развитие атомистических представлений до начала XIX века М., 1965; Lasswitz К. Geschichte der Atomistik vom Mittelalter bis Newton. 3. Aufl. Olms, 1984. Bd 1-2.
2. Простейшая логическая модель - атомизм.
Противоречия атомистического редукционизма. Демокрит
Логическая философия элейцев выставила жесткие требования к познанию: бытие и небытие - простейшие категории, завоеванные мыслью, простейшие определения, которыми она вправе оперировать. Элейская философия очистила логику как науку о таких определениях от посторонних примесей. В учении о субстанции как о «пребывающем», неуничтожимой и несотворимой основе вещей, развитом другими философскими школами, ничего и не содержалось, кроме категории бытия . Имплицитно в это понятие вкладывалось еще и представление о чувственно-материальной природе этой субстанции. Однако разработка этих представлений до уровня категории материи предполагает развитую гносеологию, которую ранняя греческая философия не знала. Оставаясь философией природы и натуральной логикой, она реализовала представление о субстанции только как о «пребывающем», о бытии. В своих попытках выразить в мысли жизнь человека и космоса философия вправе оперировать только этой категорией и понятиями, производными от нее. Другие пути для монистической мысли заказаны.
Определение вещи есть ограничение, есть отрицание. Если же сущностью вещи является «пребывающее», бытие, то определенное бытие мы получаем посредством его ограничения, отрицания небытием. Поскольку и милетская философия, и элеаты не знали более развитых определений субстанции, постольку операция определения бытия необходимо превращалась в операцию его отрицания, в уничтожение пребывающей основы вещей в угоду конечно-определенной форме. Следовательно, мыслить мир определенным – значит мыслить его несуществующим. Если же он мыслится сущим и единым, то различие и определенность есть нечто несуществующее, недействительное для мысли. Признать многообразие, оставаясь на почве единства, наука вправе только тогда, когда найдет разрешение этой антиномии. Таковы условия проблемы: hic Rhodus, hic salta!
Этот прыжок через логическую пропасть, вырытую элеатами, совершает философия Демокрита.
Атомистическая философия Демокрита представляет собой первый опыт построения теоретической, рационально-монистической, а не художественной конструкции мира. Атомизм - первый опыт построения логически обоснованной модели природы.
Исходный материал - бытие и небытие, простейшие допустимые в данных исторических рамках определения вещей (резюмирующие предшествующее развитие материалистической философии). Посмотрим, достаточно ли этих категорий для осуществления принципа материалистического монизма, выражающего движение мысли по логике предмета. (Не будем при этом забывать, что вся древняя философия все-таки логика, именно логика, а не физика.)
Демокрит вкладывает в свои атомы весьма абстрактное, не столько физическое, сколько именно логическое содержание. Он выводит, дедуцирует физику из логики. Его физика есть интерпретация логики.
Задача Демокрита - воспроизвести теоретически, т.е. придерживаясь исходных абстракций, картину сложнорасчлененного, многообразно определенного мира.
Определенным бытие может быть постольку, поскольку оно берется на фоне небытия, поскольку это небытие существует и определенность бытия фиксируется его границей с небытием, его отрицанием. Эта граница может быть только внешней, так как, будучи внутренней границей бытия, она попросту упразднила бы его. Ведь имманентное тождество бытия и небытия, внутреннее отрицание возможно лишь при условии его определенного характера , что в свою очередь предполагает более богатое, более развернутое определение самого бытия . Внутренняя граница не может быть проведена, так как отсутствует общая основа для противоположных определений бытия и небытия, в которой и была бы проведена их граница. Но других определений греческая философия еще не знает. Остается внешняя граница, но и она предполагает некую общую основу. Этой внешней основой, выражающей условия построения логической модели мира, служит у Демокрита пространство .
Определённость бытия есть его отграниченность от небытия в пространстве. На почве этой категории бытие интерпретируется уже как «полное», а небытие как «пустое». Определенность бытия есть его пространственная граница в пустоте, т.е. фигура, положение, размер и т.п. - все определения атома.
Вариации определенностей атомов и, следовательно, вещей суть пространственные вариации. Вещи - это лишь ассоциации атомов, определенные пространственные конфигурации . В этом направлении мысль Демокрита последовательно монистична: все другие определения вещей недействительны, логически несостоятельны , неправомерны, недопустимы. Они - продукт заблуждения, формы движения «темного познания». Ведь по истине «существуют лишь атомы и пустота» (Демокрит).
Формы вещей, известные из опыта, становятся познанными, будучи редуцированы к атомам и их комбинации. Всякое изменение выражает лишь движение атомов - их ассоциацию или диссоциацию. С точки зрения этого редукционизма всякий предмет познания, взятый «по истине», есть вещь или тело, построенное из элементарных тел. Всякая определенность должна быть сведена к атомным сочетаниям, к их конфигурации. Вещественно-телесное понимание мира со времен Демокрита на долгое время становится главным принципом материалистической философии и науки. Таким образом, определенные, различающиеся вещи существуют. В этом отличие атомизма Демокрита от элейской концепции сущего. Поэтому конечные, определенные вещи не просто продукт заблуждения, «мнения».
Однако Демокритово «существование» как бы двойственно: существенным определением вещи является лишь ее атомный субстрат, несущественна ее собственная индивидуальная форма. Или иначе: существенна лишь индивидуальная форма атома, эта целостная сущность неделима. Несущественна же собственная форма вещи, которая делима. Эта собственная форма вещи и есть несущественное существование, т.е. явление. Несущественная, являющаяся сторона бытия представлена вещью как целостным качеством, существенная - ее атомарным составом.
Если мы рассматриваем макровещь как нечто неделимое, целостное, т.е. как сущность, то мы оказываемся в плену у заблуждения, «мнения», так как неделимая сущность для всех вещей одна - атом. Если же мы рассматриваем эту вещь как нечто делимое, то она - явление. Она существует, но лишь как явление.
Атомизм - серьезное завоевание античной материалистической философской мысли. Плодотворность атомистической концепции прекрасно подтверждается всем последующим развитием науки, в особенности механики и физики. Вместе с тем весьма показателен тот факт, что атомизм все-таки не завоевал прочных позиций в самой философии, превратившись с течением времени в естественно-научную концепцию. Это говорит о том, что в самом фундаменте атомизма содержатся ограничения, препятствующие превращению его в универсальный метод мышления. Эти ограничения были обнаружены в философии уже Платоном и Аристотелем. Ограниченности атомистической концепции были использованы идеализмом против материализма. Идеалистическая философия уже в рамках античности поставила перед материализмом проблемы, решение которых отодвинулось на многие столетия, вплоть до эпохи диалектического материализма. В чем же состоит эта ограниченность атомизма? Прежде всего, конечно, не в том, что атомизм сводит сложные формы движения к простым - к механическому взаимодействию и перемещению атомов. Механицизм - лишь следствие его логики. Поэтому именно в логике следует искать внутреннюю ограниченность этой концепции. Можно найти более сложные способы взаимодействия элементарных частиц, можно опровергнуть самое представление о неделимости атома, можно, наконец, показать взаимопревращаемость частиц, их внутреннюю противоречивость и т.п., и все же в результате мы будем иметь опять-таки только механику, хотя бы и квантовую, а не философию.
Корпускулярная концепция не дает нам в руки универсального метода монистической философской мысли. Суть дела, в том, что в конечном счете всякий объект представляет собой некую совокупность элементарных частиц. Не только «весь Гомер состоит из 24 букв», но и мы сами - лишь «электродинамическая ассоциация частиц». Но весь вопрос в том, достаточно ли такое представление для выражения сущности объекта, для раскрытия его определенности? Коренной порок атомизма в том, что он признает для всех предметов и событий лишь одну неделимую сущность - атом, поэтому он необходимо механистичен, метафизичен. Поэтому же, будучи редукционизмом, он исполнен глубоких внутренних противоречий, ослабляющих его материалистическую позицию.
Логическую проблему единства и множественности сущего Демокрит все же не разрешил. И единство, и множественность у него предполагаются данными с самого начала. Его интересует не дедукция этих категорий , этих логических определений, а дедукция вещей с помощью этих логических категорий. Самое единство у него множественно . Единое бытие лишено внутренних различий, поэтому неделимое - сущность, атом - у Демокрита представлено во множестве экземпляров. Множественность есть экземплярность. В определении самого единого как сущности, как категории Демокрит фактически не сделал большого шага вперед в сравнении с элеатами. Поставленную ими проблему он попытался решить на ином пути: представив «единое бытие» элеатов размноженным. Атомы не различаются между собой по сущности, они различаются как существования, как явления. Но единое элеатов предполагало единственность бытия; отрицание единственности у них было эквивалентно признанию небытия, в сферу которого только и может падать различие. Демокрит признает это небытие, но не в качестве внутренней границы бытия, его логического определения, а в качестве внешней границы бытия, его физического определения. Это небытие есть «пустота», которая и разделяет атомы. Атом - индивидуальность, индивидуальное тело, данное во множестве экземпляров. Пустота - условие этой множественности.
Логические категории у Демокрита нигде не переходят друг в друга: «пустое» не порождается «полным» и не переходит в него, «полное» независимо от «пустого», не возникает из него и не разрешается в него. Оно просто существует, как существует и его противоположность - «пустое». В точке пересечения того и другого возникает и уничтожается определенная вещь. Вещи изменчивы, поскольку они представляют собой продукт движения атомов в пустоте, сущности же - бытие и небытие - неизменны, они не возникают и не уничтожаются, они вечны.
Сильная сторона Демокрита - простота. Его концепция нуждается лишь в минимуме условий для построения полной картины мира. Демокрит как бы утверждает: дайте мне лишь атомы и пустоту, и я покажу вам, как устроен мир. Но эта простота, завоеванная ценою утраты диалектики, есть ахиллесова пята этой философии.
В самом деле, построенный Демокритом мир эфемерен, неустойчив. Вещи - лишь случайные ассоциации атомов, они не представляют собой устойчивых сущностей; целостность вещи мимолетна, суммативна, дифференциальна. Вещь не обладает собственной центростремительной силой, связывающей атомы и удерживающей их в единстве. Связь выражает лишь природу самого атома, но не природу вещи. Сущность всех вещей одна - это атомы и пустота. Поэтому возможна лишь одна единственная наука о вещах - корпускулярная физика. Редукционизм, сведение сложного к простому, целостности к частям - таково необходимое следствие Демокритовой логики.
Но этот принцип редукции им не выдерживается. Поскольку определенность вещи несущественна, мимолетна, то ни построение, ни разложение этой определенности не составляет проблемы логики. Разложение вещи оставляет неизменными исходные категории логики. Атомный анализ как бы проходит мимо этой проблемы, сквозь вещь, не задевая ее сущности. Существенная определенность лежит как бы в ином измерении, чем сама вещь. Можно разложить вещь на составные элементы, но сущность ее останется непроанализированной. Следовательно, сущность имеет какую-то иную природу, чем вещь, и анализ ее требует иного метода, чем тот, который предлагает атомистический редукционизм.
Невольное признание этого факта содержится в самой концепции Демокрита, что мы и постараемся сейчас показать. Явным же свидетельством внутренней несостоятельности атомизма как философского метода, претендующего на объяснение природы теоретического познания, является философия Платона. Забегая вперед, скажем, что стоит допустить существование вещей, обладающих устойчивой природой, определенностью, сущностью, целостным обликом, «эйдосом», как окажется, что природа этого «эйдоса» не зависит от вещи, она неразложима, вечна и изначальна, идеальна. Точка зрения Платона имплицитно содержится в слабостях концепции Демокрита. Если существенные определения неизменны и неразложимы, а вещественные определенности изменчивы и преходящи, то преходящему «смертному» телу вещи противостоит ее бессмертная душа, ее эйдос, идея, форма. Допустите множественность сущностей , допустите, что человек – это не просто сумма атомов, а сущность, допустите множество «неделимых» - и перед вами «эйдос» Платона, бессмертная «душа» вещи...
Вернемся, однако, к Демокриту.
Признание того факта, что сущность имеет иную природу, чем вещь, природу, требующую логического, а не вещественно-корпускулярного анализа, обнаруживается в концепции Демокрита в следующем.
Атом для Демокрита не просто логическая категория. Это - физическая модель категории, простейшая физическая реальность, индивидуальность, элементарная вещь. Определения этой вещи - форма, размер и т.п. - суть существенные определения. Поскольку атом есть вещь, можно и, вообще говоря, должно подвергнуть и его корпускулярному анализу. С физической точки зрения, в таком предположении не содержится ничего невозможного: можно представить себе атом как сложное тело, составленное из более элементарных тел, последние в свою очередь также подвергнуть корпускулярному анализу и т.д. Но атом не только и не просто физическая вещь или пространственное тело. Он и логическая «сущность», «логическое тело». Делимость же атома, имея физический смысл, лишена логического смысла.
В основе атомистической философии лежит постулат о том, что всякий предмет мысли, всякое содержание, всякая определенность могут и должны быть представлены как тело. Тогда исследование этой определённости сведётся к исследованию строения тела.
Выше мы уже видели, что пространство задает то поле, в котором полагаются вещественные определенности, свойства макротел. Логическим пространством вещи оказывается ее физическое пространство. Логически вещь фиксирована лишь как определенность в пространстве, как пространственное существо. Отсюда ясно, что подобный анализ вещи может быть продолжен так далеко, как далеко простирается ее пространственная делимость. Но само пространство не содержит в себе никаких ограничений.
Следовательно, атомистическая логика допускает неограниченную делимость вещи, бесконечный анализ. Такой анализ, однако, не имел бы смысла, ибо на этом пути мы нигде не получили бы той существенной и устойчивой определенности, которая является целью анализа. Цель оказалась бы отодвинутой в бесконечность. Где-то анализу должен быть положен предел. Этим пределом и оказывается атом, «неделимый». Атомистический редукционизм необходимо требует деления и сам же кладет ему предел. Атом - это понимание предметов просто как вещей, физических тел. Но физически-телесное понимание необходимо предполагает такое же понимание и атома. И вот здесь атомизм опровергает самого себя. Атом есть вещь лишь в отношении макротел, сам же по себе он неделимая сущность, вечное, неизменное, абсолютное .
Нетрудно видеть, что с физической точки зрения этот предел установлен совершенно произвольно, и развитие физики убедительное тому подтверждение. Атом постулирован лишь для того, чтобы остановить безудержную деструкцию вещи, вещественную редукцию. Атом - своеобразная логическая «пробка», прекращающая истечение корпускулярного анализа. Атом - не просто физический объект, а логический, он - сущность. Атом – та граница, где физический анализ должен уступить место анализу логическому. Атом, как уже было сказано, есть тело, и в этом качестве он служит инструментом анализа физических макротел. Но он одновременно есть и «логическое тело», и именно в этом качестве он неделим. Неделимость его означает лишь следующее: существуют свойства, определенности, которые не могут быть разложены в пространстве на составные части. Поскольку вещь обладает существенной определенностью, целостностью, сущностью, постольку она неделима. Поскольку вещь не обладает таковой, но лишь мимолетной, несущественной определенностью, она делима. Первая вещь есть атом, вторая - макротело.
Качественная, логическая проблема элеатов о соотношении категорий (сущностей) бытия и небытия была интерпретирована Демокритом как физическая проблема взаимодействия корпускул в пустоте. Атом есть бытие, единое и неделимое, и в этом своем качестве он ничем не отличается от «бытия» элеатов. Он не имеет внутреннего строения, в нем не намечены внутренние различия Но Демокритов атом есть не просто бытие, а определённое бытие. Его определенность есть некое внешнее свойство – ограниченность в пространстве, форма. Именно определенность формы и составляет действительную существенность атома, проявляющуюся во взаимодействии атомов, следствием чего является видимый, многообразный мир. Форма и есть действительная сущность, явная существенная определенность, тогда как бытие, составляющее содержание атома, пусто, лишено определений, невыразимо. (Нетрудно увидеть здесь зачатки концепции Аристотеля, что для нас особенно важно.)
Бытие, как сущность атома, и форма, в которой именно и выражается определенность бытия и которая тоже существенна, никак внутренне не связаны друг с другом: бытие есть внешняя граница небытия, оно не мыслится как необходимое дополнение к небытию, в нем оно не заключено; небытие же - внешняя граница бытия, оно не вытекает из его сущности и не предполагается ею. Небытие можно было бы представить просто как пустое пространство, как нечто бесформенное, неопределенное. Тогда логично было бы предположить, что определенность мы получаем через ограничение этого всеобщего, через его оконечение и отрицание. В этом случае бытие, как нечто определенное, было бы просто ограниченным пространством, модусом пространства .
Причину этой модификации мы и здесь не могли бы указать, но задача имманентного логического определения была бы все же решена в духе той логической тенденции античной философии, которая была рассмотрена выше. Вместо философии мы, правда, получили бы здесь только геометрию, но и это уже шаг вперед в разработке логических основ теоретического знания.
Всего этого, однако, нет у Демокрита. Атом у него не просто ограниченное пространство, потому и его философия - не геометрия. Атом для Демокрита - именно бытие, поэтому граница у него имеет как качественную, так и количественную природу. Пространство ограничено другим качеством - бытием. И эта ограниченность наполнена. Макровещи делимы, но лишь постольку, поскольку «микротом» рассекает пустоту, пространство как простую количественность. Вещи неделимы, как только микротом натыкается на качество, на бытие, они неделимы, если их анализ предполагает какой-то иной метод. (Ниже мы увидим, что этот метод анализа сущностей и есть собственно логический метод.) Логический анализ, анализ определенности, качества у Демокрита отсутствует. Вещь анализируема лишь постольку, поскольку она есть лишь количественно-пространственная конфигурация одного единственного качества. Конфигурация изменчива, преходяща, а качество, сущность неизменны. Она есть инвариантный индивид, инвариантное тело. Изменчивы лишь варианты сущности, неизменны сами сущности как инварианты, как индивиды, атомы. Механицизм Демокрита, таким образом, касается лишь макротел. На уровне атома он стоит на позиции целостности.
Старую проблему милетской философии, элейцев и Гераклита он не разрешил. Мир ведь тоже есть целостность. Как же совместить эту существенную его определенность с фактом многообразия вещей? Как положить различие внутри единства, как теоретически осмыслить факт осуществления всеобщего через единичное, единого через различия? Этих вопросов Демокрит не разрешил, не разрешили их и механицисты всех последующих эпох. В построенном Демокритом космосе эфемерных, неустойчивых ассоциаций атомов не обитает Логос, он держится именно динамикой, изменениями; устойчивое всеобщее обитает в конечных формах, в модификациях субстанции, живет в их ритме. Мир изменчивых вещей чужд равнодушной сущности атома - бытия. Идея монистического воспроизведения мира в теоретической мысли оказалась неосуществленной. Вещи не обладают логикой, ибо их сущность безразлична к способу ее существования, внутренне она неподвижна.
Таким образом, атомистическая философия Демокрита все же заводит монистическую теоретическую мысль в тупик механицизма и метафизики. Механистическая мысль не может быть логичной. Отправляясь от единства, она не может имманентным образом ввести различия. Не признавая внутренней противоречивости сущности, она вынуждена брать эти различия в качестве данных, заимствуя их из внешнего источника, равнодушного к тому основанию, которое взяла за основу.
Подведем теперь итог всему сказанному относительно атомистической философии, предложенной Демокритом в ответ на негативную логику элейцев.
Прежде всего ясно, что в фундамент монистической философии не может быть положено просто бытие как «пребывающее». Становление есть свидетельство тождества бытия и небытия, есть единство противоположностей. Бытие и небытие – существенные определения «пребывания» - это показала атомистическая философия. Вместе с тем само соединение бытия и небытия (как ассоциация атомов в пустоте) есть нечто несущественное, мимолетное, ибо если каждая из сущностей действительна и устойчива сама по себе, тогда их единство мимолетно, преходяще, несущественно. Это понятно, ведь оно - внешнее единство, случайное, а не необходимое.
Универсальным разрешением принципиальной антиномии бытия и небытия, выдвинутой элейцами в качестве условия теоретического воспроизведения изменчивого и многообразного мира, может быть только категория становления , качественного движения, содержащая в себе две предыдущие в снятом виде.
Для того чтобы разрешить проблему единого космоса, воплощенного именно в ритме взаимопревращения вещей, чтобы понять логику вещей, необходимо найти способ представить это единство противоположностей как существенное, необходимое. Для этого субстанцию недостаточно определить просто как «пребывающее», просто как бытие. Ведь не менее субстанционально небытие, ибо без него немыслимо становление. Субстанция должна быть представлена как единство, в котором заложены различия бытия и небытия, как такое логическое пространство, в котором это различение осуществляется. Ясно, что принципом монистической философии должна быть более богатая и конкретная категория, чем рассмотренные ранее.
Образ такой категории уже был дан Гераклитом, но лишь как художественный образ. Огонь Гераклита объединяет в себе два начала - субстрата и формы, но выше их обоих. Логического же анализа своего образа Гераклит не мог осуществить. Логос выражается мерами огня, мерами субстрата, и, что самое важное, эти «меры» имманентны ему. Логическое определение вещи есть поэтому постижение ее как определенной имманентной меры всеобщего субстрата. Важнейшая же задача, поставленная перед материалистической философией Гераклитом, и состоит в понимании этой имманентности меры и субстрата.
Эту задачу философия атомизма не решила, не решила ее и вся последующая философия материализма вплоть до материализма диалектического. И не случайно: решение ее требует преодоления ряда затруднений и проблем, которые еще должны были быть поставлены в ходе исторического развития теоретической мысли вообще, философско-теоретической мысли в частности.
Точка зрения субстрата в античной философии реализована Демокритом со всей последовательностью и до конца, доведена до важнейших антиномий, которые и явились предметом упорных поисков теоретической диалектической мысли.
Выше мы уже видели, что понимание вещи, как определенной меры бытия, как меры своей собственной сущности, было достигнуто еще до Демокрита. Сущность вещей составляет их атомный субстрат; вещь есть некоторая мера этого субстрата, некоторое определенное его количество. Эта мера остается внешней сущности, как остается внешним по отношению к воде ведро, в котором она содержится. Эта мера несущественна, ее определенность «эфемерна». Существенна определенность атома, атом тоже мера, но и она оказывается внешней бытию. Она поэтому неразложима, неанализируема. Иными словами, существенную определенность атома нельзя раскрыть, обращаясь к его субстрату. Так точка зрения субстрата терпит здесь крах. Атом определен, но эта определенность логически не зависит от субстрата, хотя я принадлежит ему. Анализ субстрата ровно ничего не дает для определения формы его. Признанием этого факта и является постулат о неделимости атома.
Определённость разложима с точки зрения субстрата лишь постольку, поскольку она берется как нечто несущественное, летучее, не как сущность, а как эпифеномен . Поскольку же она есть устойчивое качество, целостность, сущность, она неделима. Вопрос может возникнуть лишь о том, что признать за такого рода сущность. Демокрит объявляет таковым атом. Но мы уже знаем, что Демокритов атом – условная граница анализа. Эта граница может быть проведена в любом месте, всюду, где мы фиксируем целостность. Пространство не задает нам этих границ, не задает их и субстрат вещи. Что же мешает в таком случае каждое качество, каждую определенность объявить целостностью, логически неделимым объектом, логическим атомом?