Атомистика була і залишається ареною боротьби матеріалізму проти ідеалізму, діалектики проти метафізики. Визнання атомістики об`єктивно-реального буття мікрочастинок матерії, можливості пізнання їх властивостей і законів взаємодії веде до матеріалістичного розуміння світу як закономірного руху матерії- заперечення об`єктивної реальності частинок матерії і можливості їх пізнання призводить до ідеалістичного погляду на світ.
У рабовласницькому суспільстві Ассирії, Греції, Риму, Індії, Китаю виникла натурфилософские атомистика. Найбільш видатними представниками древньої атомістики були Левкіпп, Демокріт, Лукрецій, Канада, Ван Чун. Їх ідеї були наслідком теоретичного осмислення результатів спостереження за такими явищами природи, як випаровування, дифузія, [розчинення] і т.д. Представники натурфілософською атомістики вважали, що атоми - це найменші неподільні частки матерії, з яких побудовано все тіла природи.
Якісно новим етапом розвитку знань про будову матерії була механічна атомистика, творці якої - Ньютон, Гасенді і ін. - Відроджують ідеї натурфілософською атомістики на основі досягнень класичної механіки. У механічної атомістиці атоми теж розглядалися як неподільні, вічні частки матерії, які взаємодіють за законами макроскопічної механіки. Оскільки електричні та хімічні явища важко пояснити механічної взаємодією атомів, то в науку проникають ідеалістичні уявлення про нематеріальні рідини - флюїди. Одним з проявів ідеалізму в атомістиці було вчення Лейбніца про монади - духовні атоми, які є центрами дії духовних сил.
Подальшим етапом розвитку атомістики були праці М. В. Ломоносова, який заклав основи хімічної і фізичної атомістики. Ломоносов відкрив закон збереження маси речовини, що увійшов в класичній хімії однієї зі своїх сторін як закон збереження маси при хімічних реакціях. Цей закон дав хімії правильний метод аналізу хімічних реакцій, став основою кількісного аналізу. Ломоносов ввів в науку поруч з атомом поняття молекули. Ідеї Ломоносова дуже вплинули на подальший розвиток фізичної і хімічної атомістики.
Ідеї фізичної і хімічної атомістики були розвинені в дослідженнях Дж. Дальтона, І. Берцеліуса, А. М. Бутлерова, Д. І. Менделєєва, Д. Максвелла, Л. Больцмана, Г. Лоренца, М. Смолуховського, М. Планка, А . Ейнштейна та інших вчених. Хімічної атомістики спростувала уявлення про нематеріальні флюїди і духовні атоми. Її основні ідеї випливали з таких законів природи, як закон збереження маси речовини, закон збереження і перетворення енергії, закон кратних відносин, періодичний закон, хімічна А. стала теоретичним фундаментом хімії, дала можливість передбачати результати хімічних реакцій, відкрила шлях до пізнання будови атома. Вона визначила атом як якісно певний об`єкт, неподільний при хімічних реакціях, що характеризується масою, спектром, певними хімічними властивостями. хімічної атомістики оперує не тільки атомами, але і такими ступенями дискретності матерії, як молекула і радикал. Однак з ідей хімічної і фізичної атомістики випливало уявлення про матерію тільки як про речовину, побудовану з атомів і молекул постійної маси.
Матеріалістичні основи атомістики захищали мислителі Олександр Іванович Герцен, Микола Гаврилович Чернишевський, Микола Олександрович Антонович, Іван Якович Франко.
На початку 19 століття в Харківському університеті видатну роль в матеріалістичному обгрунтуванні ідей атомістики зіграв Тимофій Федорович Осиповский. Харківський професор Олексій Іванович Ходнев один з перших поставив питання про складність будови атомів, про існування генетичних зв`язків між ними.
А. М. Бутлеров створив в 1861 теорію хімічної будови молекул, яка пояснила гомологію і изомерию, лягла в основу сучасної теорії будови хімічних сполук. У 1869 Д. І. Менделєєв відкрив періодичний закон, згідно з яким властивості атомів і форм їх сполук перебувають у залежності від їх атомної ваги. Цим було закладено фундамент сучасної хімії і відкритий шлях для розвитку атомної фізики. Значний внесок у розвиток хімічної атомістики зробили професор Харківського університету Н. Н. Бекетов і його учні. Бутлеров і Морозов передбачили існування ізотопів.
Певний внесок у розвиток ідей атомистика внесла Київська школа фізиків проф. М. П. Авенаріус. Д. І. Менделєєв, Н. Н. Бекетов, Н. А. Умов, Н. А. Морозов і ін., Підкреслюючи велике значення періодичного закону для затвердження думки про об`єктивно-реальне буття атомів, виступили проти тих вчених-ідеалістів, які слідом за Махом і Оствальдом заперечували реальність атомів і молекул і твердили про «зникнення матерії» (М. Михайленко, В. Шарвін, М. Гольдштейн і ін.). Це була боротьба за утвердження природничо-наукових основ матеріалізму.
Узагальнюючи досягнення хімічної атомістики, Ф. Енгельс вказував, що вона представляє природничо-науковий фундамент матеріалізму, бо «... дає всієї науці осередок, а дослідженню - міцну основу»
Задовго до відкриття радіоактивності Менделєєв, Бутлеров, Бекетов, А. Г. Столетов, Умов вважали, що атом неподільний тільки в межах хімічних процесів, а в дійсності він - складна планетарна система.
Кінець 19 і початок 20 ст. знаменують собою період народження сучасної фізичної атомістики. В цей час було відкрито електрони, явище природної радіоактивності, залежність маси мікрочастинок від швидкості їх руху. Нові знання про будову матерії стали суперечити існуючому розумінню матерії, базувалося на таких «істотним ознаками» всього матеріального, як неподільність атомів і незмінність їх маси. Оскільки було встановлено, що атоми можуть взаемоперетворюватісь і мають складну будову, а маса мікрочастинок змінюється від умов руху, то К. Пірсон, А. Рей, А. Пуанкаре і інші заявили, що «матерія зникає», що об`єктивність законів руху в просторі і часу - не наукове поняття, а вільний витвір людського розуму. Виникла криза в природознавстві. Суть її полягала в «... зламу старих законів і основних принципів, в відкиданні об`єктивної реальності поза свідомістю, тобто в заміні матеріалізму ідеалізмом і агностицизмом ».
Теоретичний розгром «фізичного ідеалізму» здійснив В. І. Ленін. У своїй праці «Матеріалізм і емпіріокритицизм», розвиваючи діалектичний матеріалізм, Ленін заклав філософські основи сучасної фізичної атомістики. Надзвичайно важливе методологічне значення для сучасної фізичної атомістики має ленінське визначення поняття матерії: «... матерія є те, що, діючи на наші органи чуття, викликає ощущенія- матерія є об`єктивна реальність, дана нам у відчутті ...». За своїм змістом це поняття охоплює все те, що існує незалежно від свідомості людини, всі види матерії. Ленінське поняття матерії не пов`язане, як з абсолютом, з будь-яким кінцевим ступенем дискретності матерії. Діалектичний матеріалізм, писав В. І. Ленін, «Наполягає на приблизному, відносний характер будь-якого наукового положення про будову матерії і властивості її, на відсутності абсолютних граней в природі, на перетворенні рухомої матерії з одного стану в інший ...». Епохальне значення роботи В. І. Леніна «Матеріалізм і емпіріокритицизм» для розвитку сучасної атомістики полягає в тому, що вона, зробивши ідейний розгром «фізичного ідеалізму», ліквідувала ті теоретичні тупики, в які завів атомістики в ідеалізм, і вказала основні шляхи її подальшого розвитку.
У 1911-1913, узагальнюючи дані про проходження частинок крізь речовину і беручи до уваги дискретну природу випромінювання світла атомами, Е. Резерфорд і Н. Бор побудували планетарну квантову модель атома. Ідея цієї моделі витікала з періодичного закону. У свою чергу вчення Резерфорда - Бора про будову атомів пояснило фізичний зміст періодичної системи. Було показано, що фізико-хімічні властивості атомів і форм їх сполук перебувають у періодичній залежності від величин зарядів їх ядер. Ця теорія розкрила генетичні зв`язки електронних оболонок атомів, була доведена єдність переривчастості і безперервності в вузловий лінії заходів розвитку атомів хімічних елементів.
Вивчення радіоактивних рядів призвело до відкриття ізотопів. Важливим результатом аналізу генетичних зв`язків ізотопів під кутом періодичного закону було діалектичне визначення поняття хімічного елемента. Хімічний елемент являє собою сукупність атомів з однаковим зарядом ядер, що дорівнює будовою електронних оболонок, які можуть відрізнятися величиною маси своїх ядер. Отже, у фізичній атомістиці атомні ядра і атоми розглядаються в органічному взаємозв`язку, в якісних перетвореннях, в розвитку від менш складних до більш складних. Кожен атом як певну якість є безперервний, а як певну кількість якостей (ядро і електрони), які своєю взаємодією утворюють його, він безперервний. Атом неподільний при хімічних взаємодіях, але здатний до якісних перетворень при ядерних реакціях. Тому атом - єдність стійкості і мінливості.
У 1924-27 Луї де Бройль, В. Гейзенберг, Е. Шредінгер, М. Бор, М. Борн і ін. Розробили нерелятивістську квантову механіку, яка розглядає рух мікрочастинок з малими швидкостями (в порівнянні зі швидкістю світла). Якщо в планетарної моделі Резерфорда - Бора електрони розглядалися як маленькі кульки, які рухаються по стаціонарних орбітах, то в квантовій (хвильової) механіці мікрооб`єкти розглядаються в єдності корпускулярного і хвильового аспектів, а рух їх відображається хвильовим рівнянням Шредінгера. У ній зв`язок між причиною і наслідком може бути не однозначним, а статистичного характеру. З огляду на квантовий характер обміну енергією і імпульсом між атомними системами, В. Гейзенберг побудував в 1925 матричну (квантову) механіку. Надалі обидва підходи до проблеми руху елементарних частинок були об`єднані: Шредінгер довів еквівалентність хвильової і матричної механіки. Теоретичні передбачення були блискуче підтверджені експериментально. З тих пір як була доведена «двоєдине», переривчасто-неперервна, корпускулярно-хвильова природа речових частинок, а також встановлена єдність протилежностей для частинок електромагнітного поля - фотонів, стало зрозуміло, що таким формам матерії, як речовина і поле, властива єдність перериваної і безперервного. Єдність протилежностей для світла була встановлена після досліджень, з одного боку, наявність дифракції та інтерференції світла, що свідчило про безперервність світла, про його хвильову природу, з іншого - фотоефекту (1898, 1905) і ефекту Комптона (1923), що свідчило про характерність світлу корпускулярних властивостей.
Нерелятивістської квантової (хвильова) механіка розкрила нові закономірності мікроявіщ, показавши обмеженість класичної фізичної атомістики, яка вважала мікрооб`єкти виключно перервним, корпускулярним. Положення нерелятивистской квантової механіки повністю підтверджуються фізичними експериментами і сучасної атомної технікою. Виявивши обмеженість класичного атомізму, нерелятивистской квантової (хвильова) механіка робить лише перший крок на шляху встановлення зв`язку між полем і часткою, готує основу для нового розуміння частинок. Вважаючи речові мікрооб`єкти перервним і безперервними, вона розглядає їх як незмінні, як такі, які не переходять з однієї своєї якості в інше. Цю обмеженість нерелятивистской квантової механіки ліквідують релятивістська квантова механіка і квантова електродинаміка, створені в 1927 працями П. Дірака, В. Гейзенберга, В. Паулі, В. А. Фока. Великим досягненням релятивістської квантової механіки є пояснення існування спина електрона, пророкування існування позитрона, антипротона, антинейтрон і інших античастинок. З релятивістської квантової теорії електрона і квантової електродинаміки випливає висновок про перетворення пари - електрона і позитрона - в фотон і навпаки, а також інші пар частинок і античастинок. Цей висновок пізніше був підтверджений експериментально. У 1932 к.-д. Андерсон відкрив в космічному промінні позитрон, в 1933 Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі експериментально встановили перетворення пари - електрона і позитрона - в фотон і навпаки.
У 1955 Сегре і його група експериментально виявили антипротон, а через рік А. Пиччиони і ін. Довели існування антинейтрон. Сучасна фізична атомистика вказує на можливість існування антиматерії, тобто речовини, побудованої з антиатоми і антімолекул. Слідом за відкриттям нейтрона і позитрона була відкрита значна кількість елементарних частинок: електрично заряджених або нейтральних? -мезонів,? -мезонів, K-мезонів (мають маси, середні між масами протонів і електронів), гіперонів (з масою, більшою від маси нейтрона) . До елементарних частинок слід також віднести фотони і нейтрино, які мають тільки масу руху і не мають маси спокою. Взаемоперетворюваність елементарних частинок матерії однієї в іншу, подібно перетворень хімічних елементів, а також хімічні, молекулярні перетворення речовини з однієї якості в інше свідчать про загальну взаемоперетворюваність всіх видів матерії і всіх форм її руху, про перехід їх з однієї форми в іншу.
Знання про природу частинок, здобуті сучасною фізикою, блискуче підтверджують положення діалектичного матеріалізму про матеріальну єдність світу, про те, що матерію неможливо ні створити, ні знищити.
Створення потужних прискорювачів елементарних частинок (найпотужніший з них, в 10 млрд. Електроновольтів, працює в Дубні під Москвою) дало можливість піти далі в пізнанні будови і властивостей матерії. Бомбардування елементарних частинок, напр. нейтронів і протонів, електронами і мезонами великих енергій призвело до висновку, що і ці частинки мають складну структуру.
Значний внесок у розвиток атомістики зробили і радянські вчені, в тому числі і ті, які працювали або працюють в Україні. Д. Д. Іваненко і Е. Н. Гапон створили в 1932 нейтронно-протонної модель атомного ядра, прийняту в сучасній науці. А. І. Лейпунський досліджував штучне розщеплення протонами атомних ядер літію і бору. Під керівництвом К. Д. Синельникова і А. К. Вальтера в Фізико-технічному інституті АН УРСР, а також під керівництвом М. В. Пасічника в Інституті фізики АН УРСР проводиться дослідження властивостей і будови атомних ядер і елементарних частинок. Н. Н. Боголюбов обгрунтував дисперсійні співвідношення на основі квантової теорії, висунув принцип мікроскопічної причинності, метод усунення нескінченностей на основі застосування теорії узагальнених функцій. Ці ідеї далі розвинені в працях його учнів.
Досягнення нерелятивистской квантової механіки і квантової електродинаміки значно вплинули на розвиток хімії і сприяли подальшому розвитку хімічної атомістики. У справу теоретичного і експериментального рішення проблем хімічної атомістики певний внесок зробили хіміки, які працювали або працюють в Україні (Л. В. Писаржевський, А. І. Бродський і ін.).
У зв`язку з останніми відкриттями в області будови і властивостей матерії ряд вчених в капіталістичних країнах потрапляє в обійми реакційної буржуазної філософії, стверджуючи, зокрема, що елементарні частки не існують об`єктивно, що вони непізнаваною, що «матерія зникає», перетворюючись в енергію і т . Д. Ці ідеалістичні перекручення були викриті в роботах радянських вчених С. І. Вавилова, Д. І. Блохінцева, Б. М. Кедрова и др в Україну з критикою сучасного енергетизм виступали М. Е. Омеляновський, А. С Жмудский і ін. вчені Україна разом з вченими всього Радянського Союзу активно боролися проти ідеалізму в сучасних фізичних теоріях, показують, що новітні досягнення природознавства в корені суперечать ідеалізму і підтверджують вчення діалектичного матеріалізму. В. І. Ленін вказував, що зміна наших знань про будову і властивості матерії, поглиблення їх означає не «зникнення матерії», а зникнення тієї межі, до якої була визначена матерія. Нові дані, які дає наука, розширюють наші можливості пізнання об`єктивного світу, вони є опорою марксистсько-ленінської філософії.
література
Поділися в соц. мережах:
Протон
Вернер карл гейзенберг
Античастинка
Закон збереження маси
Маса
Магнетизм
Луї де бройль
Атом
Кінетична теорія