Естествознание
10 класс

§ 43. Второе рождение атомистики

Пытливый дух апостола Фомы,
. . . . . . . . . . . . . .
Он перенес все догмы богословья
На ипостаси сил и вещества.
М. Волошин

Почему в XVI—XVII вв. атомистические представления получают широкое распространение? В чем отличие корпускулярной теории Р. Бойля от предшествующих теорий генезиса свойств веществ? Что нового внес в «корпускулярную философию» И. Ньютон?

Урок-лекция

КОРПУСКУЛЯРНЫЕ ТЕОРИИ. В XVI-XVII столетиях в Западной Европе усиливается интерес к атомистическим представлениям Античности. Кроме того, многие ученые XVII в. разрабатывали собственные атомистические, или, как их тогда чаще называли, корпускулярные, теории. Наибольшую известность среди них получили теории английских ученых Роберта Бойля и Исаака Ньютона.

Основные идеи «корпускулярной философии» Бойля сводятся к следующему:

  • все тела состоят из мельчайших частиц (корпускул), которые Бойль называл «первичными природными образованиями»;
  • эти частицы столь малы, что их невозможно увидеть;
  • первичные частицы отличаются друг от друга формой, размерами и характером своего движения (одни движутся по спирали, другие — по окружности и т. д.);
  • первичные частицы способны объединяться в более или менее прочные совокупности — кластеры, по терминологии Бойля;
  • кластеры являются основными структурными единицами тел.

Идеи Бойля существенно отличались от традиционного — схоластического — способа объяснения свойств тел. Например, если тело горючее (дерево, бумага, сера), то, по мнению схоластов, это вызвано наличием в нем особой тонкой материи, которая и придает телу свойство горючеси. Если тело окрашено, значит, в нем имеется особая тонкая материя, которая служит причиной окраски. Таким образом, на вопрос: «Почему сера имеет желтую окраску?» — схоласты отвечали: «Потому что в ней есть некое начало или элемент желтизны». Но что же это за начало, какова его природа? На этот вопрос ясного ответа не было. Поэтому схоластические объяснения свойств тел со временем перестали удовлетворять ученых и даже высмеивались в европейской художественной и философской литературе, причем задолго до XVII в.

Французский писатель Франсуа Рабле (1494-1553), высмеивая схоластическую ученость, говорил о «побудительной силе вина» и «силе, притягивающей к сыру». А английский поэт Джеффри Чосер (ок. 1340-1400) так представлял диалог средневекового алхимика, которому он дал имя греческого философа Платона, с учеником:

      ...Во время оно
      Раз ученик так вопросил Платона:
      «Скажи, учитель, имя Эликсира?»
      «Титан — вот вещество и корень мира»
      «Что есть Титан?» — «Магнезия иначе».
      «Учитель, но ведь ты же обозначил
      ignotum per ignotius?» — «Ну да».
      «Но суть ее?» — «То некая вода,
      Слиянье элементов четырех».
      «Ты так скажи, учитель, чтоб я мог
      Понять и изучить то вещество».
      «Нет, нет, — сказал Платон, — и существо
      Его останется навеки тайной.
      И мы, философы, без нужды крайней
      Открыть не можем тайну никому,
      Она известна Богу одному».

По мнению Бойля, в телах «нет ничего реального и физического», кроме величины, формы и движения составляющих их корпускул (корпускулярных кластеров).

Значительную роль в переходе на новые, кор-пускуляристские позиции сыграл религиозный фактор. Материя, согласно Бойлю, сама по себе настолько пассивна, что не в состоянии осуществлять никакого движения. Для того чтобы она начала двигаться, дробиться до мельчайших первичных частиц, которые затем соединялись в кластеры, необходимо Божественное вмешательство.

Оппоненты Бойля считали иначе — Бог не должен заниматься мелочной опекой и контролем каждой частицы созданного Им мира. Материя не пассивна, в ней самой заключен источник ее движения. Да, Бог всемогущ, но в подавляющем большинстве случаев Он действует через посредничество Им же созданной и упорядоченной природы. Бойлю и Ньютону такие взгляды казались опасными. Ведь если допустить, что Бог не пребывает в постоянном контакте со Своим Творением, то в конечном счете можно будет вообще обойтись без Бога. Создатели современного естествознания, будучи людьми искренне и глубоко верующими, этого допустить не могли.

Разумеется, во времена Бойля, да и в последующие два с лишним столетия, не было возможности определять форму, размеры и структуру корпускулярных кластеров. Поэтому корпускулярные теории оставались скорее программой на будущее, неким манящим, но недостижимым для того времени идеалом изучения и объяснения свойств веществ. Однако из этого вовсе не следует, что они были совершенно бесполезными. Корпускулярная теория покончила с распространенной практикой объяснять свойства через свойства («тело желтое, потому что в нем есть начало желтизны»). Химические и физические свойства тела, согласно корпускулярной теории, объяснялись сравнительно узким набором механических свойств составляющих его частиц (кластеров) — их размерами, формой, структурой и движением. И хотя со временем наука обогатилась новыми фактами и теориями, сама идея объяснения свойств исходя из микроструктуры вещества не только сохранилась, но и обрела конкретное выражение.

Вспомним, к примеру, как объясняет современная наука химические свойства фтора (его высокую реакционную способность). Три фактора определяют «химическую индивидуальность» этого элемента: высокий потенциал ионизации, обусловленный в значительной мере небольшим размером атома фтора; большое сродство к электрону, обусловленное тем, что в небольшом атоме фтора велико межэлектронное отталкивание; небольшая энергия разрыва химической связи в молекуле F2.

Идеи Бойля о строении вещества оказали большое влияние на И. Ньютона, который предложил свой вариант корпускулярной теории. Главная особенность его теории связана с введением понятия о межчастичных силах: силе притяжения и силе отталкивания (последняя действует на очень малых расстояниях между корпускулами). Кроме того, Ньютон подчеркивал важную роль массы первичных частиц материи. Эта идея нашла свое новое выражение более века спустя в работах английского ученого Д. Дальтона, который создал атомистическую теорию нового типа.

В XVI в. и особенно в XVII в. получили распространение корпускулярные теории вещества. Наиболее важную роль сыграли корпускулярные учения Р. Бойля и И. Ньютона. Главные причины появления подобных теорий были связаны с неудовлетворительностью традиционных объяснений свойств тел.

  • Пользуясь справочной литературой, выясните этимологию слов «корпускула». «кластер».
  • Совместима ли «корпускулярная философия» Р. Бойля с алхимической доктриной «трансмутации» (т. е. превращения) «неблагородных» металлов (например, свинца) в «благородные» (серебро, золото)?
  • Английский поэт Джон Донн (1572—1631) писал в одном из своих произведений:

      И в сфере звезд, и в облике планет
      На атомы Вселенная крошится.
      Все связи рвутся, все в куски дробится.
      Основы расшатались, и сейчас
      Все стало относительно для нас.

    Какие черты мироощущения человека начала Нового времени отразились в этих строках?

  • Согласны ли вы с мыслью М. Волошина, которую он выразил в строках, приведенных в эпиграфе к этому параграфу? Какое влияние могла, по вашему мнению, оказать религия на формирование естествознания в семнадцатом столетии?
  • Когда европейские миссионеры познакомили китайских мудрецов с достижениями европейской науки (когда это могло произойти?), то китайцы пришли в недоумение. Они нашли саму идею науки абсурдной, поскольку исполнять законы и подчиняться им дано лишь тем, кто способен эти законы понять, а дерево, вода, камень и т. д. этим свойством «понятливости» не обладают. Поэтому им нельзя предписывать законы и нельзя требовать от них их исполнения Как вы полагаете, что китайские мудрецы поняли и что не поняли в характере европейской науки?

Рейтинг@Mail.ru