Mësimet e Demokritit. Koncepti i "atomit" dhe "zbrazëtisë"

Filozofi Demokriti i Abderit pajtoi pikëpamjet eleike dhe heraklitiane. Ai bëri një sintezë të këtyre dy pikëpamjeve. Ashtu si Herakliti, ai besonte se gjithçka në botë është në lëvizje, ndryshon dhe ndahet në pjesë, por, pas Eleatikëve, ai gjithashtu besonte se Qenia mund të jetë vetëm e pandashme dhe e pandryshueshme. Në fund të fundit, Qenia është e përjetshme, e cila rrjedh nga ky koncept, dhe e përjetshmja nuk mund të ndahet, pasi ajo që përbëhet nga pjesë nuk ekziston gjithmonë (nëse pjesët janë së bashku, ajo ekziston, por nëse ato janë të ndara, atëherë nuk do të të jetë). Çdo gjë përbëhet nga pjesë, besonte Demokriti, por secila pjesë e saj, nga ana tjetër, gjithashtu përbëhet nga pjesë, dhe kështu gjithçka ndahet për aq kohë sa ju dëshironi. Por nëse ndarja është e mundshme pafundësisht, nëse gjithçka përbëhet nga pjesë dhe gjithçka është e ndashme, atëherë çfarë mund të quhet Qenie? E ndashme nuk është e përjetshme, por gjithçka është e ndashme, kështu që gjithçka nuk është e përjetshme, por Qenia mund të jetë vetëm e përjetshme, prandaj, ajo nuk ekziston fare. Por Qenia nuk mund të mos jetë, e cila rrjedh nga vetë koncepti. Prandaj, është e nevojshme të supozohet se gjithçka është e ndarë jo në pafundësi, por në një kufi të caktuar, përtej të cilit ndarja është e pamundur. Kjo do të thotë, ekziston një grimcë e caktuar, megjithëse shumë e vogël, por më tej e pandashme. Duke qenë i pandashëm, nuk mund të shkatërrohet, sepse nuk përbëhet nga pjesë në të cilat mund të shpërbëhet. Ekziston përjetësisht, që do të thotë se është baza aktuale e Qenies, bartësi i saj, është Vetë Qenia. Dividenti në greqisht tingëllon si "tomos". Grimca negative në greqisht është "a". Prandaj, e pandashme është "atomos" ose "atom". Kjo fjalë, siç e shohim, u përdor për herë të parë nga Demokriti, dhe për dy mijë vjet ajo ka ekzistuar në të gjitha gjuhët perëndimore. Shtë e qartë se atomi në kuptimin modern nuk është aspak i njëjtë me atë të Demokritit. Sot ky term nënkupton një element shumë të vogël të materies, por në asnjë mënyrë të pandashme: ne e dimë se një atom përbëhet nga grimca elementare dhe ka një strukturë komplekse. Tek Demokriti, atomi është domosdoshmërisht i pandashëm dhe për këtë arsye i përjetshëm, ai që mund të konsiderohet Qenie e vërtetë. Në fund të fundit, vetia e vetme e atomit është gjithmonë të jetë. Edhe nëse dëshironte të mos ishte, nuk mund ta bënte. Atomi (i pandashëm) është i dënuar për ekzistencë të pandryshueshme, për Qenie. Demokriti në doktrinën e tij mbi bazën e vazhdueshme të gjithçkaje që ekziston - atomi - një grimcë e universit, e përjetshme, e pandashme dhe e pandryshueshme - ndan pikëpamjen e filozofëve eleatikë.

Por pas Heraklitit, ai besonte se bota do të ndryshonte përjetësisht. Fakti është se sipas Demokritit, ka pafundësisht shumë atome, ato lëvizin në zbrazëti dhe, duke u përplasur, bashkuar, ekzistojnë së bashku për ca kohë, pastaj, nën ndikimin e përplasjeve të reja, ata ndahen dhe lëvizin përsëri, duke bashkëvepruar me njëri -tjetrin. Kombinimi i atomeve çon në lindjen e gjërave, ndarjen - në shkatërrimin e tyre. Të gjitha objektet, kështu, lindin dhe shkatërrohen, dhe bota është një lëvizje dhe ndryshim i përhershëm. Të gjitha gjërat janë krejtësisht të ndryshme, por në të njëjtën kohë ato janë, në masë të madhe, të njëjta, sepse ato përbëhen nga të njëjtët atome. Diversiteti botëror është reduktuar në një bazë - atomet lëvizin në zbrazëti. Sa i përket diversitetit të universit, Thales ka një fillim të vetëm - ujë, dhe Anaximenes ka ajër, Pitagora ka një numër, kështu që Demokriti ka atome. Pse gjërat janë të ndryshme nga njëra -tjetra nëse janë bërë nga i njëjti material? Sepse atomet nga të cilat janë formuar lidhen në secilën gjë në mënyra të ndryshme dhe në përmasa të ndryshme.

Çdo objekt është vetëm një kombinim i përkohshëm i grimcave të pandashme dhe ekziston vetëm për aq kohë sa ato janë së bashku. Gjërat, domethënë, nuk janë, dhe për këtë arsye nuk janë Qenie reale, me fjalë të tjera, ato në përgjithësi, në një mënyrë të madhe, nuk ekzistojnë, por ekziston vetëm ajo që ato përbëhen - një grup atomesh të pandryshueshëm. Në të njëjtën mënyrë, vetitë e gjërave ekzistojnë përkohësisht: nuk ka gjë, nuk ka as veti të saj. Prandaj, ato gjithashtu, në përgjithësi, nuk ekzistojnë, pasi ato janë vetëm produkte të kombinimeve atomike. Çdo gjë që ne shohim përreth nesh, thotë Democritus, nuk është realitet real. Pas asaj bote joautentike që na rrethon qëndron bota e vërtetë, por e padukshme për ne e atomeve dhe zbrazëtisë. Ai është vërtet ekzistues, dhe gjithçka që ne perceptojmë në mënyrë sensuale është vetëm produkti i tij dhe për këtë arsye kalimtari, fantazmë, mirazh, iluzion. Nuk ka male, trupa qiellorë, ujë, tokë, ajër, bimë dhe kafshë, thotë mendimtari Abdera, nuk ka të ftohtë, as të ngrohtë, as të ëmbël, as të kripur, as të bardhë, as të gjelbër, asgjë fare, por vetëm na duket se e gjithë kjo është. Por të vetmet dhe vërtet ekzistojnë vetëm atome dhe zbrazëti.

Për të ilustruar pamjen atomike të botës së Demokritit, le të japim një analogji. Të gjithë e dinë mirë këtë lloj arti të bukur si mozaik: ekziston një grup xhami ose patate të skuqura me ngjyra, nga të cilat mund të bëni një model ose zbukurim ose një tjetër, një ose një kombinim tjetër. Le të bëjmë një lloj fotografie prej tyre, pastaj ta zbërthejmë dhe të ndërtojmë një tjetër, e kështu me radhë. A ekzistojnë vërtet të gjitha këto vizatime? Jo, ato nuk ekzistojnë, ato janë vetëm një mundësi. Dhe çfarë ekziston vërtet? Vetëm ky grup gotash mozaiku dhe asgjë tjetër! Pra, universi, sipas Demokritit, nuk janë sendet dhe vetitë e tyre, por vetëm shuma e atomeve, që është realiteti i vetëm.

Filozofi Demokriti i Abderit pajtoi pikëpamjet eleike dhe heraklitiane. Ai bëri një sintezë të dy pikëpamjeve. Ashtu si Herakliti, ai besonte se gjithçka në botë është në lëvizje, ndryshon dhe ndahet në pjesë, por, duke ndjekur Eleatikët, ai besonte se duke qenë Qenie vetëm e pandashme dhe e pandryshueshme mund të ekzistojë. Në fund të fundit, Qenia është e përjetshme, e cila rrjedh nga vetë koncepti, dhe e përjetshmja nuk mund të ndahet, pasi ajo që përbëhet nga pjesë nuk ekziston gjithmonë (nëse pjesët janë së bashku, ajo ekziston, por nëse ato janë të ndara, nuk do të jetë ) Çdo gjë përbëhet nga pjesë, besonte Demokriti, por secila pjesë e saj, nga ana tjetër, gjithashtu përbëhet nga pjesë, dhe kështu gjithçka ndahet për aq kohë sa ju dëshironi.

Por nëse ndarja është e mundshme pafundësisht, nëse gjithçka përbëhet nga pjesë dhe është e ndashme, atëherë çfarë mund të quhet Qenie? E ndashme nuk është e përjetshme, por gjithçka është e ndashme, kështu që gjithçka nuk është e përjetshme, por Qenia mund të jetë vetëm e përjetshme, prandaj, ajo nuk ekziston fare. Por Qenia nuk mund të mos jetë, e cila rrjedh nga vetë koncepti. Prandaj, është e nevojshme të supozohet se gjithçka është e ndarë jo në pafundësi, por në një kufi të caktuar, përtej të cilit ndarja është e pamundur. Me fjalë të tjera, ekziston një grimcë e caktuar, megjithëse shumë e vogël, por më tej e pandashme. I pandashëm, nuk mund të shkatërrohet, sepse nuk përbëhet nga pjesë në të cilat mund të shpërbëhet. Ai ekziston përjetësisht, prandaj, dhe është baza aktuale e Qenies, bartësi i saj, përfaqëson Vetë Qenien. Dividenti në greqisht tingëllon si "tomos". Grimca negative në greqisht është "a". Prandaj, e pandashme është "atomos" ose "atom". Kjo fjalë, siç e shohim, u përdor për herë të parë nga Demokriti, dhe për dy mijë vjet ajo ka ekzistuar në të gjitha gjuhët perëndimore.

Sigurisht, atomi në kuptimin modern nuk është aspak atomi i Demokritit. Sot, ky term nënkupton një element të materies që është shumë i vogël, por në asnjë mënyrë i pandashëm: ne e dimë se një atom përbëhet nga grimca elementare dhe ka një strukturë komplekse. Tek Demokriti, atomi është domosdoshmërisht i pandashëm dhe për këtë arsye i përjetshëm, ai që mund të konsiderohet Qenie e vërtetë. Në fund të fundit, vetia e vetme e atomit është gjithmonë të jetë. Edhe nëse dëshironte të mos ishte, nuk mund ta bënte. Atomi (i pandashëm) është i dënuar për ekzistencë të pandryshueshme, për Qenie. Demokriti në doktrinën e tij mbi bazën e vazhdueshme të të gjitha gjërave - atomi (një grimcë e universit, e përjetshme, e pandashme dhe e pandryshueshme) - ndan pikëpamjen e filozofëve eleatikë.

Sidoqoftë, pas Heraklitit, ai besonte se bota do të ndryshonte përjetësisht. Meqenëse, siç argumentoi Demokriti, ka pafundësisht shumë atome, ata lëvizin në zbrazëti dhe, duke u përplasur, bashkohen, ekzistojnë për ca kohë së bashku, atëherë, nën ndikimin e përplasjeve të reja, ata ndahen dhe lëvizin përsëri, duke bashkëvepruar me njëri -tjetrin. Kombinimi i atomeve çon në lindjen e gjërave, ndarjen - në shkatërrimin e tyre. Të gjitha objektet, kështu, lindin dhe shkatërrohen, dhe bota përfaqëson lëvizjen dhe ndryshimin e përhershëm. Të gjitha gjërat janë krejtësisht të ndryshme, por në të njëjtën kohë ato janë, në përgjithësi, një dhe e njëjta, sepse ato përbëhen nga të njëjtët atome. Diversiteti botëror është reduktuar në një bazë - atomet lëvizin në zbrazëti. Sa i përket diversitetit të universit, Thales ka një fillim të vetëm - ujë, dhe Anaximenes ka ajër, Pitagora ka një numër, kështu që Demokriti ka atome. Pse gjërat janë të ndryshme nga njëra -tjetra nëse janë bërë nga i njëjti material? Sepse atomet nga të cilat janë formuar lidhen në secilën gjë në mënyra të ndryshme dhe në përmasa të ndryshme.

Çdo objekt është vetëm një kombinim i përkohshëm i grimcave të pandashme dhe ekziston vetëm për aq kohë sa ato janë së bashku. Gjërat ose ekzistojnë ose nuk ekzistojnë, dhe për këtë arsye nuk janë Qenie reale, me fjalë të tjera, ato, në masë të madhe, nuk ekzistojnë, por ekziston vetëm ajo nga e cila përbëhen - një grup atomesh të pandryshueshme. Në të njëjtën mënyrë, vetitë e gjërave ekzistojnë përkohësisht: nuk ka gjë, nuk ka as veti të saj. Kështu, ato gjithashtu, në përgjithësi, nuk ekzistojnë, pasi ato janë vetëm produkte të kombinimeve atomike. Çdo gjë që shohim përreth nesh, thotë Democritus, nuk është realitet real. Prapa botës joautentike që na rrethon, ekziston një botë e vërtetë, por e padukshme për ne e atomeve dhe zbrazëtisë. Ai është vërtet ekzistues, dhe gjithçka që ne perceptojmë në mënyrë sensuale është vetëm produkti i tij, dhe për këtë arsye kalimshmëria, fantazma, mirazhi, iluzioni. Nuk ka male, as trupa qiellorë, as ujë, as tokë, as ajër, as bimë dhe kafshë, thotë mendimtari Abdera, nuk ka të ftohtë, as të ngrohtë, as të ëmbël, as të kripur, as të bardhë, as të gjelbër, ka asgjë fare, por vetëm na duket se e gjithë kjo është. Vetëm atomet dhe zbrazëtia ekzistojnë vërtet.

Për të ilustruar pamjen atomike të botës së Demokritit, le të japim një analogji. Të gjithë e dinë mirë një nga llojet e artit të bukur - mozaik: nga një grup gotash ose patate të skuqura me ngjyra, ju mund të bëni një model ose zbukurim ose një tjetër, kombinime të ndryshme. Le të bëjmë një fotografi prej tyre, pastaj ta zbërthejmë, të ndërtojmë një tjetër, e kështu me radhë. A ekzistojnë vërtet të gjitha këto vizatime? Jo, ato nuk ekzistojnë, ato janë vetëm një mundësi. Dhe çfarë ekziston në të vërtetë? Vetëm ky grup gotash mozaiku dhe asgjë tjetër! Pra, universi, sipas Demokritit, nuk janë sendet dhe vetitë e tyre, por vetëm shuma e atomeve, që është realiteti i vetëm.

Shkenca moderne mund të ishte shfaqur disa mijëra vjet më parë, nëse idetë e Demokritit do të zhvilloheshin atëherë. Pamja e tij më e mahnitshme ishte doktrina e atomeve - grimcat më të vogla të pandashme që lëvizin lirshëm në zbrazëti dhe nga të cilat gjithçka që ekziston është e përbërë. "Nuk ka asgjë tjetër përveç atomeve dhe zbrazëtisë," tha greku i madh. Çdo gjë tjetër - nga ndjesitë si shija dhe ngjyra tek entitetet jo -materiale si shpirtrat dhe perënditë - ai deklaroi si një pamje të thjeshtë. Këto ide ndryshuan fuqishëm nga ato të pranuara përgjithësisht, kështu që kurora e fizikës së lashtë ishte doktrina e katër elementeve -elementëve të zhvilluar nga Aristoteli - toka, uji, ajri dhe zjarri, përzierja e të cilave jep të gjitha substancat. Mekanika e një procesi të tillë nuk ishte më e qartë se kombinimi i atomeve Demokritikë, por në këtë rast, njerëzit të paktën merreshin me elemente, të dukshëm ose të prekshëm.

Katër forca

Elementet e Aristotelit korrespondojnë afërsisht me gjendjet e ngurta, të lëngëta dhe të gazta të materies, si dhe plazmën, të kuptuara vetëm në shekullin e 20 -të. E megjithatë kjo teori ishte shkencërisht sterile - asnjë hipotezë e konfirmueshme nuk dilte prej saj derisa atomet të shiheshin në bazën e saj.

"Ajri" (gaz). Në poezinë "Për natyrën e gjërave" Lucretius Carus, një ndjekës i lashtë romak i Democritus, tregoi bindshëm se ajri duhet të përbëhet nga grimca të vogla të padukshme për syrin. Por padukshmëria nuk përzihet mirë me sensin e përbashkët. Vetëm në shekullin XIX anglezi John Dalton shtoi argumente të reja për ekzistencën e atomeve.

Në 1801, ai zbuloi se një përzierje gazesh në një enë krijon një presion të barabartë me shumën e presioneve të secilit gaz të marrë veçmas në të njëjtin vëllim. Kjo do të thotë që gazra të ndryshëm ndajnë të njëjtin vëllim, siç duhet të jetë në rastin e atomeve që fluturojnë në një zbrazëti. Dalton gjithashtu vuri në dukje se substancat kimike kombinohen me njëra -tjetrën vetëm në përmasa të caktuara, sikur të formojnë molekula nga një numër i caktuar i atomeve të secilit lloj.

Mbështetësit e idesë së atomeve dhe molekulave u rritën shumë kur Rudolph Clausius shoqëroi nxehtësinë me lëvizjen e tyre të parregullt, dhe James Maxwell llogariti shpejtësitë e grimcave të gazit. Pastaj Ludwig Boltzmann filloi studimin e lëvizjes kaotike të atomeve në zbrazëti, i cili krijoi një aparat të fuqishëm matematikor për këtë - fizikën statistikore.

Por pavarësisht përparimeve në teori, padukshmëria e atomeve krijoi dyshime për realitetin e tyre. Këto dyshime i kushtuan Boltzmann jetën e tij. Për shkak të sulmeve të vazhdueshme në teorinë e tij kinetike të gazrave, ai zhvilloi një mani persekutimi, dhe në vitin 1906, kur pothuajse nuk kishte më kundërshtarë, ai kreu vetëvrasje.


Kliko per te zmadhuar

"Uji" (i lëngshëm). Demokriti shpjegoi lëvizshmërinë e lëngut me zbrazëtirat midis atomeve. Siç shkroi Lucretius, grimcat e ujit ndahen para hundës së peshkut, dhe për këtë ata kanë nevojë për një vend. Kur lëvizin, ata i shtyjnë grimcat e ardhshme derisa të arrijnë ato që konvergojnë pas bishtit të peshkut. Por meqenëse ka boshllëqe në ujë, atëherë duhet të ngjeshet. Ndërkohë, ndryshe nga një gaz, një lëng mban një vëllim konstant nën presion. Kjo kundërshtoi teorinë e Demokritit. Papajtueshmëria e ujit u pajtua me teorinë atomike nga holandezi Jan Van der Waals në 1873, shpiku një forcë të veçantë që vepron midis atomeve dhe molekulave. Sipas Van der Waals, ata ndërveprojnë si njerëzit: në distancë ata nuk e vërejnë njëri -tjetrin, aty pranë ata ndjejnë tërheqje, por kur janë shumë afër ato zmbrapsen ashpër. Prandaj, molekulat e gazit fluturojnë lirshëm, dhe në një lëng ato mbajnë në një distancë të caktuar, duke rezistuar si zgjerimin ashtu edhe veçanërisht shtypjen.

Teoria atomike e strukturës së lëngjeve dhe gazeve u konfirmua përfundimisht në vitin 1909, kur fizikani francez Jean Baptiste Perrin testoi në mënyrë eksperimentale teorinë e lëvizjes Brown, të zhvilluar nga Albert Einstein në 1905 - lëvizja e rastësishme e grimcave të vogla të pezulluara në një lëng, të tillë si polen, i shkaktuar nga ndikimet kaotike të molekulave mbi to. Në eksperimentet e Perrin, për herë të parë, nuk u vëzhguan vetë atomet dhe molekulat, por rezultatet e drejtpërdrejta të veprimit të tyre. Kjo nuk e shpëtoi Boltzmann, dhe Van der Waals mori Çmimin Nobel vitin e ardhshëm.

"Toka" (kristal). Forcat e van der Waals, duke parandaluar afrimin e atomeve, mbajnë një zbrazëti midis tyre, të cilën Demokriti e konsideroi aq të rëndësishme. Por këto forca nuk ndërhyjnë në lëvizjen e atomeve. Si, atëherë, trupat e ngurtë ruajnë jo vetëm vëllimin, por edhe formën? Vetëm një shekull më parë, natyra e gjendjes së ngurtë mbeti një mister. Sigurisht, edhe atëherë ata dinin të masnin fortësinë dhe elasticitetin, dhe në fund të shekullit të 19 -të, kristalografi rus Evgraf Fedorov zbuloi thjesht matematikisht të gjitha 230 (!) Llojet e mundshme të simetrisë së grilave kristalore. Ato u vizualizuan nga analiza strukturore me rreze X, e cila u shfaq në 1913. Por e gjithë kjo nuk shpjegoi pse atomet janë rregulluar në një rend gjeometrik të ngurtë dhe e mbajnë atë.

Polimere - kristale njëdimensionale

Rregullimi i rregullt i grupeve të atomeve është karakteristik jo vetëm për kristalet. Disa molekula janë në gjendje të kombinohen në zinxhirë të gjatë - polimere. Makromolekula të tilla mund të konsiderohen kristale njëdimensionale. Por nëse kristalet tre-dimensionale janë të ngurtë, atëherë makromolekulat polimer, si litarët, përkulen lirshëm, duke rezistuar vetëm shtrirjen. Ata shpesh përkulen për të formuar spirale të ngatërruara me shumë nivele.

Në varësi të përbërjes, molekula të tilla mund të lidhen me forca të ndryshme me njëra -tjetrën në pikat e kontaktit. Kjo përcakton shumëllojshmërinë e vetive fizike të polimereve. Për shembull, polietileni shkrihet lehtë sepse molekulat e tij lidhen kryesisht nga forcat e dobëta të van der Waals. Lidhjet më të forta dipole i japin elasticitet poliestrës.

Kevlar, nga ana tjetër, do të japë shanse për shumë substanca kristalore në forcë, pasi molekulat e tij mbahen së bashku nga lidhje mjaft të forta hidrogjeni. Por polimeret si një klasë e substancave janë të rëndësishme kryesisht sepse ato qëndrojnë në themel të të gjitha proceseve biologjike.

Përgjigja erdhi nga mekanika kuantike. Doli se në mikro -botë, grimcat afër njëra -tjetrës nuk mund të lëvizin në mënyrë arbitrare. Energjia e bashkëveprimit të tyre mund të marrë vetëm vlera fikse, të cilat korrespondojnë me pozicione të caktuara. Çdo shtresë e atomeve në një kristal përcakton në mënyrë të ngurtë rregullimin e atomeve të shtresës tjetër. Për të zhvendosur një atom që hyn në grilën kristal, energjia e transferuar në të duhet të tejkalojë një vlerë të caktuar pragu të kërkuar për një "kërcim kuantik". Ndikimet më të dobëta nuk ndikojnë në grimcat. Prandaj, ngurtësia e trupave është një pasojë e drejtpërdrejtë e ndërveprimit diskret, kuantik të mikro -grimcave. Për të kaluar nga një gjendje e ngurtë në një gjendje të lëngshme, është e nevojshme të shkundni grilën në mënyrë që atomet të hidhen nga pozicionet e tyre fikse. Duhet energji. Dhe për t'u kthyer në gaz, ju gjithashtu duhet të shtoni energji për të kapërcyer forcat e van der Waals.

"Zjarri" (plazma). Vetitë e atomeve të pandashëm në Demokritus vareshin nga forma. Ai u dha një rol të veçantë atomeve sferike të zjarrit, të cilat ai i konsideroi të afta për vetëlëvizje. Për shkak të madhësisë së tyre të vogël, ata depërtojnë në boshllëqet më të vogla midis atomeve të tjerë, duke u transmetuar lëvizjen e tyre atyre, në të cilat Demokriti pa një burim ngrohtësie, jete dhe mendjeje. Dhe këtu, papritur, zbulohen shumë paralele me shkencën moderne, megjithatë, nëse me "atomet e zjarrit" nënkuptojmë grimca të ngarkuara - elektrone dhe jone. Në të vërtetë, falë joneve impulset nervore transmetohen në organizmat e gjallë.

Atomet e gazit ndahen në jone dhe elektrone nën ndikimin e temperaturës së lartë, rrezatimit të fortë ose tensionit të lartë. Kimisti amerikan Irving Langmuir e quajti këtë përzierje të grimcave të ngarkuara plazmë në 1928. Ai përcjell mirë energjinë elektrike, kështu që rrufeja shpërthen në ajër. Grimcat e plazmës jo vetëm që përplasen në çifte, si në gazra, por gjithashtu ndërveprojnë në mënyrë elektrike - ato tërhiqen dhe zmbrapsen në distancë. Për shkak të kësaj, grupe të mëdha grimcash mund të lëvizin së bashku dhe valët udhëtojnë nëpër plazmë në kushte të caktuara. Blicet e aurorave shkaktohen nga "efektet kolektive" të tilla në rrymat e plazmës diellore të kapura nga fusha magnetike e Tokës.

Ndërveprimi me një fushë magnetike është një tjetër pronë e rëndësishme e plazmës. Itshtë ajo që është përgjegjëse për luhatjet në aktivitetin e Diellit, i cili përbëhet tërësisht nga plazma. Për të marrë energjinë yjore të bashkimit termonuklear në Tokë, është e nevojshme të ngrohni plazmën në qindra miliona gradë, duke e mbajtur atë me fusha magnetike. Por për shkak të sjelljes komplekse të plazmës, ky problem ende nuk është zgjidhur plotësisht.

Oksimorone të përmirësuara

Gaz, lëng, kristal - tre gjendje të grumbullimit të materies, të cilat duket se janë ekskluzive reciprokisht. Sidoqoftë, sot janë zbuluar shumë gjendje kalimtare, një lloj oksimorone fiziko -kimike që kombinojnë cilësitë e "elementeve" të ndryshëm.

Lëngu i ngurtë (qelqi). Në dritaret me njolla në katedralet mesjetare, pjesët e poshtme të xhamit janë zakonisht pak më të trasha se ato të sipërme. Kjo shpesh shpjegohet me faktin se qelqi nuk është një lëndë e ngurtë kristalore, por më shumë si një lëng shumë viskoz, dhe gjatë qindra viteve ka kohë të thahet pak. Gjysma e parë e këtij shpjegimi është e saktë. Nuk ka strukturë të porositur në xhami, si në kristale. Kur qelqi ngrin, viskoziteti i tij rritet me shpejtësi: molekulat bëhen gjithnjë e më të vështira për t'u lëvizur, dhe më në fund ato ngrijnë, duke formuar një lloj fotografie të lëngut.

Në vitin 1927, profesori australian Thomas Parnell filloi një nga eksperimentet më të gjata në histori. Pasi mbushi gypin me bitum, ai e vuri në një trekëmbësh nën një kapuç transparent dhe priti. Gjatë jetës së profesorit, vetëm dy pika ranë nga gyp, dhe deri në vitin 2000 - tetë pika me një interval mesatar prej nëntë vjet. Viskoziteti i bitumit është 200 miliardë herë më i lartë se ai i ujit, dhe në jetën e përditshme një lëng i tillë viskoz perceptohet si një i ngurtë.

Pra, a rrjedhin dritaret në katedrale? Po, por shumë më ngadalë seç duhej për të shpjeguar efektin e trashjes. Asnjë deformim nuk u vërejt në lentet e qelqit të teleskopëve të vjetër. Në temperaturën e dhomës, viskoziteti i qelqit është një miliard herë më i lartë se ai i bitumit, kështu që një pikë nuk formohet gjatë gjithë jetës së universit. Trashja ka shumë të ngjarë për faktin se më parë ata nuk dinin të hidhnin gotë me trashësi rreptësisht konstante, dhe piktorët e qelqit me njolla i vendosnin pjesët me një skaj të trashë poshtë për besueshmëri.

Kristale të lëngshme. Një kristal është një standard i një strukture të rregulluar, ku secili atom e di vendin e tij në rend. Dhe në një lëng, molekulat lëvizin në mënyrë kaotike. Por midis këtyre ekstremeve ekziston një formë e ndërmjetme e organizimit të materies, në të cilën lëvizshmëria ruhet ende, por tashmë ekziston rendi. Molekulat e kristaleve të lëngëta kanë një formë të zgjatur dhe, për shkak të ndërveprimit në çift, ata përpiqen të rreshtohen paralelisht me njëri -tjetrin, gjë që e bën substancën të duket e ndryshme nga drejtime të ndryshme.

Substancë nanostrukturuar

Vetitë e një substance ndryshojnë shumë pranë kufijve, për shembull, pranë sipërfaqes së një kristali. Nëse siguroheni që shumica e atomeve janë në kufij, atëherë substanca mund të sillet në një mënyrë të pazakontë. Për shembull, LED -të më të ndritshëm bëhen në bazë të heterostrukturave me shtresa të alternuara, ndonjëherë vetëm disa atome të trasha.

Grafeni, një shtresë monoatomike e atomeve të karbonit e kombinuar në qeliza gjashtëkëndore, demonstron veti kuantike unike - në fakt, është një kristal dy -dimensional. Shtresat e grafenit rrotullohen për të formuar nanotubat e karbonit - lloji më i famshëm i nanostrukturës. Grafenet dhe nanotubat i japin mikroelektronikës shpresë se rritja e performancës së kompjuterit do të vazhdojë edhe për disa dekada të tjera (shih artikullin "Thellësia e aeroplanit", "VS" Nr. 12, 2010).

Ndërkohë, nanostruktura të reja po krijohen në laboratorë. Disa prej tyre tashmë janë të afta për lëvizje autonome dhe në të ardhmen do të bëhen elemente të nanomakinave molekulare. Nuk ka asgjë thelbësisht të pamundur në krijimin e një substance të tillë "të zgjuar" nanostrukturuar - në fund të fundit, kështu funksionon materia e gjallë.

Një nga zbuluesit e kristaleve të lëngëta, fizikani gjerman Otto Lehmann, kishte pikëpamje mjaft të çuditshme mbi natyrën e kristaleve të zakonshëm. Ai nuk besonte në ekzistencën e një grilë të ngurtë në to dhe besonte se disa kristale mund të ishin shumë të buta, pothuajse të lëngshme. Në 1888, botanisti i Pragës Friedrich Reinitzer i dërgoi Lehmann disa komponime kimike të pazakonta, në të cilat një strukturë filloi të shfaqet në fazën e lëngshme në kushte të caktuara. Lehman e konsideroi këtë si konfirmimin përfundimtar të teorisë së tij. Por bashkësia fizike, përkundrazi, u bind gjithnjë e më shumë se kristalet kanë një grilë të ngurtë, dhe hodhën poshtë vetë faktin e ekzistencës së lëngjeve të strukturuar. Konfirmimi i pavarur i realitetit të tyre u shfaq vetëm në 1908. Dhe pastaj kristalet e lëngëta u harruan për gjysmë shekulli. Ata u kujtuan vetëm në vitet 1960, kur papritmas gjetën shumë përdorime. Një nga ato kryesore lidhet me aftësinë e molekulave të tyre për t'u kthyer nën ndikimin e një fushe elektrike, duke bllokuar ose kaluar rrjedhën e dritës. Falë saj, kristalet e lëngëta janë bërë baza e ekraneve të sheshta.

Lëngjet superkritike. Për të kapërcyer vijën që ndan lëngun nga gazi, duhet të paguani një "taksë energjie" të quajtur nxehtësia e avullimit. Por ky kufi mund të anashkalohet. Për shembull, në ujë në një temperaturë dhe presion mbi të ashtuquajturën pikë kritike (374 ° C, 218 atmosfera), ndryshimi midis gjendjeve të lëngëta dhe të gazta zhduket. Thuhet se uji bëhet një lëng superkritik. Duke ndryshuar temperaturën dhe presionin duke anashkaluar këtë pikë kritike, është e mundur që pa probleme të kaloni fazën, të transformoni lëngun superkritik në ujë dhe avull.

Në vitin 2008, oqeanologët gjermanë zbuluan vrima hidrotermale me temperatura 407 ° C dhe madje 464 ° C në pjesën ekuatoriale të Kreshtës nënujore Mid-Atlantike. Presioni në një thellësi prej rreth 3000 m tejkalon 300 atmosfera. Kjo do të thotë se nuk është uji ose avulli që rreh nga burimet, por një lëng uji superkritik, i cili bart një masë të substancave minerale nga thellësitë. Mjafton të thuhet se vlera e aciditetit (pH) në këto rrjedha arrin 2.8, si në uthull, kundrejt 8.0 në ujin e detit.

Lëngjet superkritike janë tretës të shkëlqyeshëm. Kjo pronë përdoret, për shembull, për të prodhuar kafe pa kafeinë. Vetëm në vend të ujit, dioksidi i karbonit përdoret këtu, në të cilin temperatura kritike është 31 ° C, dhe presioni është 73 atmosfera. Për shkak të vetive të tij të ngjashme me gazin, dioksidi i karbonit superkritik depërton thellë në kokrrat e kafesë, dhe duke shfaqur veti të lëngshme, ai shpërndahet dhe heq deri në 99% të kafeinës që përmbahet në to.

Gaz i ngurtë (airgel). Në mënyrë që lëngu të ruajë formën e tij, mund të ftohet derisa të ngurtësohet. Por ekziston një mënyrë tjetër për të formuar lëngjet. Për shembull, një xhel dushi, edhe pse ndihet i lëngshëm në prekje, nuk përhapet në pëllëmbën e dorës, ndryshe nga shampoja. Një xhel është një lëng me një kornizë të molekulave polimer. Ajo formon një rrjet tre-dimensional që, si një sfungjer, mban lëngun për shkak të tensionit të tij sipërfaqësor. Kuadri, nga ana tjetër, ruan formën e tij për shkak të ngurtësisë së tij, dhe në përgjithësi, substanca është në një gjendje të ndërmjetme midis gjendjeve të lëngëta dhe të ngurta.

Lëngu nuk mund të hiqet nga xhel mekanikisht pa shkatërruar kornizën. Por nëse, duke rritur temperaturën dhe presionin, lëngu shndërrohet në një lëng superkritik, ai mund të "fryhet" me kujdes. Në të njëjtën kohë, korniza do të mbetet e paprekur, dhe pas tharjes përfundimtare, dendësia e saj gjithashtu rritet. Rezultati është një material i fortë super poroz i quajtur aergel. Ajo u krijua për herë të parë në 1931 duke avulluar metanol nga një skelet kuarci. Sot, ajeli i kuarcit mban rekordin për densitetin minimal të një materiali të ngurtë - 1.9 kg / m3, i cili është vetëm një herë e gjysmë më i dendur se ajri. Në të njëjtën kohë, është mjaft e qëndrueshme (mund të përballojë njëqindfish peshën e vet) dhe ka një përçueshmëri termike jashtëzakonisht të ulët, e cila lejon që ajo të përdoret si ngrohës në inxhinierinë e hapësirës ajrore.

Një kurth ajeli u përdor në stacionin ndërplanetar amerikan "Stardust" për të mbledhur mostra të pluhurit kozmik. Asnjë material tjetër nuk mund të ketë ngadalësuar meteoroidët pa i shkrirë ato.

Matryoshka e universit

Në fillim të shekujve 19 dhe 20, u bë e qartë se atomet nuk janë shtresa më themelore e realitetit.

Gaz i degjeneruar. Rrezet e dritës kryqëzohen pa krijuar ndërhyrje reciproke. Gazrat përzihen në enë, dhe secili merr të gjithë vëllimin. Por çfarë i pengon trupat e ngurtë, si fantazmat, të kalojnë përmes njëri -tjetrit? Pse atomet kërcejnë nga njëri -tjetri? Demokriti e shpjegoi këtë me qëndrueshmërinë e tyre. Van der Waals - forca të neveritshme. Mekanika kuantike thotë se gjithçka ka të bëjë me elektronet.

Ekuacioni që i përshkruan ata thotë se nëse dy elektrone janë në të njëjtën gjendje (me të njëjtat pozicione dhe shpejtësi), atëherë ato do të pushojnë së ekzistuari. Por kjo do të shkelte parimet e ruajtjes së energjisë dhe ngarkesës, kështu që elektronet nuk mund të kenë të njëjtën gjendje kuantike. Ky parim njihet si ndalimi i Paulit, sipas fizikanit që e formuloi atë në 1924. Thisshtë ky ndalim që pengon atomet të zënë të njëjtin vend në hapësirë, dhe gjithashtu shpërndan elektrone rreth bërthamës atomike në predha me energji të ndryshme.

Dhe ndalimi i Paulit do ta shpëtojë Diellin nga shndërrimi në një vrimë të zezë. Forcat e gravitetit në Diell janë të balancuara nga presioni i plazmës së tij i nxehtë nga reaksionet termonukleare. Por herët a vonë, graviteti do të mbizotërojë dhe do të fillojë të shtrydh materien, duke shtyrë predhat e elektroneve në njëra -tjetrën dhe duke shqyer elektronet nga atomet. Në rritjen e turmës, e vetmja mënyrë që elektronet të pajtohen me ndalimin e Paulit është të pushtojnë gjendje me energji dhe shpejtësi gjithnjë e më të lartë. Rezulton: sa më e dendur të jetë substanca, aq më shpejt lëvizin elektronet dhe aq më i fortë është presioni i tyre, dhe pavarësisht nga temperatura. Kjo gjendje e gazit elektronik quhet e degjeneruar. Kur bërthamat e atomeve bashkohen 100 herë më afër sesa në një kristal të zakonshëm, presioni i elektroneve të degjeneruar përsëri do të balancojë gravitetin e yllit dhe ngjeshja do të ndalet. Yje të tillë super të dendur u quajtën xhuxhë të bardhë për temperaturën e tyre të lartë dhe madhësinë e tyre të vogël (100 herë më të vogla se Dielli).

Çështje e gjallë

Ligjet kuantike i lejojnë atomet të formojnë struktura të qëndrueshme - molekula. Disa prej tyre mund të katalizojnë reaksionet kimike. Dhe ka molekula që katalizojnë drejtpërdrejt ose tërthorazi sintezën e kopjeve të tyre. Një molekulë e tillë është ADN -ja. Procesi autokatalitik që ajo menaxhon është tepër kompleks.

Pjesa e saj më e rëndësishme: formimi i membranave të mbyllura - qelizave. Reagimet biokimike ndodhin në to, dhe mekanizma të veçantë sigurojnë shkëmbimin e substancave me mjedisin përmes membranës qelizore dhe ndërveprimin me qelizat e tjera. Shumë nanomakina funksionojnë brenda qelizës. Ato përbëhen nga polimere organike - proteina të grumbulluara sipas kodeve të ruajtura në ADN. Kaskada e reaksioneve që ata kontrollojnë përfundimisht çon në krijimin e qelizave të reja me kopje të ADN -së.

Lënda e gjallë është forma më komplekse e organizimit të materies në Univers. Por gjithçka sugjeron që mekanizmat në themel të jetës mund të kuptohen dhe riprodhohen artificialisht.

Lëndë bërthamore. Kur në 1911 Ernest Rutherford zbuloi bërthamën atomike në eksperimentet mbi shpërndarjen e grimcave alfa, doli se atomi është një zbrazëti e thjeshtë. Predhat e tij elektronike përbëjnë vetëm 0.03% të masës, dhe 99.97% është e përqendruar në bërthamë, e cila në sfondin e tyre duket si një majë në një fushë futbolli. Bërthama përbëhet nga nukleone - protone dhe neutrone - ndërveprimi midis të cilave i ngjan paqartë ndërveprimit të grimcave në një lëng nën veprimin e forcave të van der Waals, kështu që materia bërthamore është si një lëng super i dendur. Ka një tension sipërfaqësor, nukleonet mund të avullojnë nga bërthama, valët mund të rrokullisen mbi të. Valët e larta mund të çojnë në ndarjen e bërthamës në dy pika, domethënë në prishjen radioaktive. Dhe nëse shtyni fort dy pika bërthamore, duke kapërcyer zmbrapsjen e tyre elektrike, ato do të bashkohen - ky është bashkim bërthamor.

Ashtu si elektronet, protonet dhe neutronet i binden ndalimit të Paulit dhe për këtë arsye nuk bashkohen me njëri -tjetrin. Kur një yll vdes disa herë më masiv se Dielli, presioni në brendësinë e tij rritet aq shumë sa elektronet e degjeneruara përshpejtohen pothuajse me shpejtësinë e dritës. Meqenëse është e pamundur të përshpejtohet më tej, presioni ndalon rritjen dhe ngjeshja vazhdon. Pastaj elektronet fillojnë të reagojnë me protonet, duke i kthyer ato në neutrone, të cilat kanë nevojë për më pak hapësirë. Duke iu bindur parimit Pauli, ata gjithashtu degjenerojnë, domethënë fitojnë shpejtësi të jashtëzakonshme në kushte me densitet të lartë. Mijëra herë më masiv se elektronet, neutronet e degjeneruar mund të përballojnë presion shumë më të madh. Lind një ekuilibër i ri me gravitetin. Objekti hapësinor në të cilin arrihet quhet një yll neutron. Shtë një bërthamë e madhe atomike (rreth 20 km në diametër), e përbërë nga vetëm neutrone, dhe dendësia e saj është edhe më e lartë se ajo bërthamore. Një kartë biznesi e bërë nga një lëndë neutroni e tillë do të peshonte sa diga e hidrocentralit Sayano-Shushenskaya.

Easyshtë e lehtë të merret me mend se neutronet e degjeneruar gjithashtu kanë aftësi të kufizuar për t'i bërë ballë shtypjes gravitacionale, por nuk është e qartë se çfarë do të ndodhë nëse e kapërcen atë. Zakonisht thuhet se do të ketë një kolaps të papërmbajtshëm në një vrimë të zezë. Por ndoshta ekziston një nivel tjetër i rezistencës që graviteti mund të takojë në thellësitë e një ylli neutron.

Çështje kuarke. Protonet me neutrone nuk mund të njihen si atome Demokritikë. Sipas koncepteve moderne, secila prej tyre përbëhet nga tre kuarkë, të cilët lidhen me një fushë gluon (nga ngjitësi anglez - "zam"). Kjo fushë është shumë e ndryshme nga ajo elektrike. Ajo ka gjashtë ngarkesa (tre ngjyra dhe tre anti-ngjyra), dhe forca e ndërveprimit nuk zvogëlohet me distancën, por rritet. Në distanca të mëdha, kuarkët tërhiqen në mënyrë që me një forcë të "dashurisë" së tyre të krijojnë partnerë të rinj për veten e tyre nga një vakum. Prandaj, kuarkët nuk mund të izolohen dhe studiohen veçmas, përveç një çasti të shkurtër.

Në Përplasësin e Madh Hadronik, bërthamat atomike shtyhen me shpejtësi afër dritës. Ndikimi është aq i fortë sa materiali bërthamor nxehet deri në 10 trilion gradë. Nukleonet fjalë për fjalë ndahen. Rezulton një përzierje e dendur e kuarkeve dhe glunëve që vrapojnë mes tyre - një plazmë kuark -gluon që mbushi Universin një mikrosekond pas Big Bengut. Ashtu si materia bërthamore, plazma kuark-gluon kujton disi një lëng, pasi kuarkët gjithashtu i binden ndalimit të Paulit: kur afrohen së bashku, ato zmbrapsen.

Nëse ngjeshni një masë të madhe të materies me forcën me të cilën bërthamat përplasen në një përplasës, por në të njëjtën kohë shmangni ngrohjen deri në triliona gradë, atëherë materia kuark mund të lindë. Ndoshta ajo është formuar në thellësinë e yjeve neutronë më masivë, të cilët më pas duhet të quhen yje kuarki. Teorikisht, materia e kuarkut të ftohtë, pasi është shfaqur, do të jetë e qëndrueshme dhe nuk do të kalbet pasi të hiqet presioni. Kjo do të thotë, gjatë përplasjeve të yjeve neutronikë, materia e kuarkut mund të spërkasë në hapësirë ​​në triliona "shirita" - pika të materies së çuditshme. Nëse rripi godet Tokën, ajo do të qepë përmes saj, duke gjeneruar një sinjal sizmik me pamje të pazakontë. Disa sinjale të tilla u zbuluan edhe në regjistrat sizmikë të vitit 1993, por nuk ka siguri për interpretimin e tyre.

Quarks mund të mos jenë as niveli i fundit i realitetit. Ekzistojnë teori sipas të cilave ato përbëhen nga preonë. Por edhe teoricienët flasin për to me shumë kujdes.

Sipas Demokritit, Universi është një çështje lëvizëse, atome substancash dhe zbrazëtia e fundit është po aq reale sa të qenit. Atomet që lëvizin përjetësisht, lidhen, krijojnë të gjitha gjërat, ndarja e tyre çon në vdekjen dhe shkatërrimin e këtyre të fundit. Sistemi i Demokritit, si mësimet e tjera filozofike greke të lashta, kishte tipare dialektike. Lenini pa një element të dialektikës në vetë dallimin midis atomeve dhe zbrazëtisë.

Prezantimi nga ana e atomistëve i konceptit të zbrazëtisë si mosqenie kishte rëndësi të thellë filozofike. Kategoria e mosqenies bëri të mundur shpjegimin e shfaqjes dhe ndryshimit të gjërave. Vërtetë, tek Demokriti, qenia dhe mosqenia bashkëjetuan krah për krah, veç e veç: atomet ishin bartësit e pluralitetit, ndërsa zbrazëtia mishëronte unitetin; kjo ishte natyra metafizike e teorisë. Aristoteli u përpoq ta kapërcejë atë, duke vënë në dukje se ne shohim "një trup të njëjtë të vazhdueshëm tani të lëngshëm, tani të ngurtësuar", prandaj, një ndryshim në cilësi nuk është vetëm një lidhje dhe ndarje e thjeshtë. Por në nivelin e tij shkencor bashkëkohor, ai nuk mund të jepte një shpjegim të duhur për këtë, ndërsa Demokriti argumentoi bindshëm se arsyeja për këtë fenomen është një ndryshim në sasinë e zbrazëtisë ndër-atomike.

Koncepti i zbrazëtisë çoi në konceptin e pafundësisë hapësinore. Karakteristika metafizike e atomistikës së lashtë u shfaq gjithashtu në kuptimin e kësaj pafundësie si një grumbullim ose ulje sasiore e pafund, lidhje ose ndarje e "tullave" të përhershme të qenies. Sidoqoftë, kjo nuk do të thotë që Demokriti në përgjithësi mohoi transformimet cilësore, përkundrazi, ata luajtën një rol të madh në pamjen e tij të botës. Bota të tëra shndërrohen në të tjera. Gjërat e ndara gjithashtu transformohen, sepse atomet e përjetshëm nuk mund të zhduken pa lënë gjurmë, ato krijojnë gjëra të reja. Transformimi ndodh si rezultat i shkatërrimit të tërësisë së vjetër, ndarjes së atomeve, të cilat më pas përbëjnë një tërësi të re. Sipas Demokritit, atomet janë të pandashëm, ato janë absolutisht të dendura dhe nuk kanë pjesë fizike. Por në të gjithë trupat ato kombinohen në mënyrë që të paktën një sasi minimale zbrazëtie të mbetet mes tyre; konsistenca e trupave varet nga këto boshllëqe midis atomeve.

Përveç shenjave të qenies Elean, atomet kanë vetitë e "kufirit" të Pitagorës. Çdo atom është i kufizuar, i kufizuar në një sipërfaqe të caktuar dhe ka një formë gjeometrike të pandryshueshme. Përkundrazi, zbrazëtia, si "e pakufizuar", nuk kufizohet nga asgjë dhe është pa shenjën më të rëndësishme të qenies së vërtetë - formën. Atomet nuk janë të ndjeshëm. Ato duken si njolla pluhuri që notojnë në ajër, dhe janë të padukshme për shkak të madhësisë së tyre shumë të vogël, derisa një rreze dielli bie mbi to, duke depërtuar përmes dritares në dhomë. Por atomet janë shumë më të vegjël se këto kokrra pluhuri; vetëm një rreze mendimi, arsyeja mund të zbulojë ekzistencën e tyre. Ato janë gjithashtu të padukshme sepse nuk kanë cilësitë e zakonshme shqisore - ngjyrën, erën, shijen, etj.

Simplicius na thotë qartë se "Pitagorianët dhe Demokriti, jo pa arsye, ndërsa kërkonin shkaqet e cilësive shqisore, erdhën në forma (dmth. Atomeve)". Zbritja e strukturës së materies në njësi fizike më elementare dhe cilësisht homogjene sesa "elementët", "katër rrënjët" dhe pjesërisht edhe "farat" e Anaksagoras, kishin një rëndësi të madhe në historinë e shkencës.

Duke studiuar dëshminë e Theophrastus, një dishepull i Aristotelit, komentet e të cilit ishin burimi kryesor i shumë tregimeve të mëvonshme të filozofisë së para-Sokratit grek, përfshirë Demokritin, studiuesi anglez Mac Diarmid vuri në dukje një kontradiktë të caktuar. Në disa vende ne po flasim vetëm për ndryshimin në format e atomeve, në të tjerët - gjithashtu për ndryshimin në rendin dhe pozicionin e tyre. Sidoqoftë, nuk është e vështirë të kuptohet: rendi dhe pozicioni (rrotullimi) mund të ndryshojnë jo atome të vetme, por trupa të përbërë, ose grupe atomesh, në një trup të përbërë. Grupe të tilla të atomeve mund të vendosen lart ose poshtë (pozicioni), si dhe në një rend të ndryshëm (si shkronjat HA dhe AH), i cili modifikon trupin, e bën atë të ndryshëm. Dhe megjithëse Demokriti nuk mund të parashikonte ligjet e biokimisë moderne, por nga kjo shkencë ne e dimë se, me të vërtetë, pabarazia e dy substancave organike të së njëjtës përbërje, për shembull, dy polisakaride, varet nga rendi në të cilin molekulat e tyre janë rregulluar. Shumëllojshmëria e madhe e substancave proteinike varet kryesisht nga rendi i vendosjes së aminoacideve në molekulat e tyre, dhe numri i kombinimeve të mundshme kur i kombinon ato është praktikisht i pafund. Grimcat themelore të materies, ekzistencën e të cilave Demokriti e supozoi, kombinuan në vetvete në një farë mase vetitë e një atomi, një molekule, një mikro -grimce, një elementi kimik dhe disa komponimeve më komplekse.

Atomet gjithashtu ndryshonin në madhësi, nga e cila, nga ana tjetër, varej ashpërsia. Siç e dini, supozimi për peshën atomike i përket Epikurit. Sidoqoftë, Democritus ishte tashmë në rrugën drejt këtij koncepti, duke njohur peshën relative të atomeve, të cilat, në varësi të madhësisë së tyre, janë më të rënda ose më të lehta. Kështu, për shembull, ai i konsideroi atomet më të vegjël dhe më të butë sferike të zjarrit që përbëjnë ajrin, si dhe shpirtin e njeriut, si atomet më të lehta.

Çështja e të ashtuquajturve amers, ose "atomizmit matematik", të Demokritit lidhet me formën dhe madhësinë e atomeve. Një numër filozofësh të lashtë grekë (Pitagoreas, Eleianë, Anaksagoras, Leucippus) ishin angazhuar në kërkime matematikore. Demokriti ishte padyshim një mendje e jashtëzakonshme matematikore. Sidoqoftë, matematika Demokrit ndryshonte nga ajo e pranuar përgjithësisht. Sipas Aristotelit, ajo "tronditi matematikën". Ajo u bazua në konceptet atomiste. Duke u pajtuar me Zenon se pjesëtueshmëria e hapësirës në pafundësi çon në absurditet, në transformim në sasi zero, nga të cilat asgjë nuk mund të ndërtohet, Demokriti zbuloi atomet e tij të pandashëm. Por atomi fizik nuk përkonte me pikën matematikore. Sipas Demokritit, atomet kishin madhësi dhe forma të ndryshme, forma, disa ishin më të mëdha, të tjerat ishin më të vogla. Ai supozoi se ka atome në formë grepi, në formë spirance, të ashpër, këndore, të lakuara-përndryshe ata nuk do t'i përmbaheshin njëri-tjetrit. Democritus besonte se atomet janë të pandashëm fizikisht, por pjesët mendore mund të dallohen në to - pika që, natyrisht, nuk mund të refuzohen, ato nuk kanë peshën e tyre, por ato janë gjithashtu të zgjeruara: Kjo nuk është zero, por një vlerë minimale , më tej i pandashëm, një atom pjesë mendore - "amera" (e pakënaqur). Sipas disa dëshmive (në mesin e tyre ka një përshkrim të të ashtuquajturit "Sheshi Democritus" nga Giordano Bruno), në atomin më të vogël kishte 7 amerë: lart, poshtë, majtas, djathtas, përpara, mbrapa, mesi. Ishte matematikë, në përputhje me të dhënat e perceptimit shqisor, e cila thoshte se pavarësisht se sa i vogël është një trup fizik - për shembull, një atom i padukshëm - pjesë të tilla (anët) në të gjithmonë mund të imagjinohen, është e pamundur ta ndash atë në pafundësi edhe mendërisht.

Nga pikat e zgjeruara, Demokriti përbënte linja të zgjeruara, nga të cilat - aeroplanë. Një kon, për shembull, sipas Demokritit, përbëhet nga rrathët më të hollë, sensualisht të padukshëm, paralel me bazën, për shkak të hollësisë së tyre. Pra, duke palosur linjat, shoqëruar me një provë, Demokriti zbuloi teoremën në lidhje me vëllimin e një kon, i cili është i barabartë me një të tretën e vëllimit të një cilindri me të njëjtën bazë dhe lartësi të barabartë; ai gjithashtu llogariti vëllimin e piramidës. Të dy zbulimet u njohën (dhe tashmë u vërtetuan ndryshe) nga Arkimedi.

Autorët që raportojnë për pikëpamjet e Demokritit kishin pak kuptim në matematikën e tij. Aristoteli dhe matematikanët pasues e refuzuan atë ashpër, kështu që u harrua. Disa studiues modernë mohojnë ndryshimin midis atomeve dhe amerëve në Democritus ose besojnë se Demokriti i konsideronte atomet si të pandashëm si fizikisht ashtu edhe teorikisht; por këndvështrimi i fundit çon në shumë kontradikta. Teoria atomike e matematikës ekzistonte dhe më pas u ringjall në shkollën e Epikurit.

Atomet janë të pafund në numër, numri i konfigurimeve të atomeve është gjithashtu i pafund (i larmishëm), "pasi nuk ka asnjë arsye pse ata do të ishin më shumë se të tjerët". Ky parim ("jo më shumë se ndryshe"), i cili nganjëherë quhet në literaturë parimi i indiferencës ose probabiliteteve të ndryshme, është karakteristik për shpjegimin demokritian të Universit. Me ndihmën e tij, ishte e mundur të vërtetohej pafundësia e lëvizjes, hapësirës dhe kohës. Sipas Demokritit, ekzistenca e formave të panumërta atomike përcakton një larmi të pafund drejtimesh dhe shpejtësish të lëvizjeve parësore të atomeve, dhe kjo, nga ana tjetër, i çon ata në takime dhe përplasje. Kështu, i gjithë formimi i botës është determinist dhe është një pasojë e natyrshme e lëvizjes së përhershme të materies.

Filozofët jonianë kanë folur tashmë për lëvizjen e përhershme. Sidoqoftë, kjo pikëpamje ishte akoma e lidhur me hylozoism. Bota është në lëvizje të përhershme, sepse në kuptimin e tyre ajo është një qenie e gjallë. Demokriti vendos pyetjen krejtësisht ndryshe. Atomet e tij nuk janë të gjalla (atomet e shpirtit janë ato vetëm në lidhje me trupin e një kafshe ose të një personi). Lëvizja e përhershme është përplasja, zmbrapsja, kohezioni, ndarja, lëvizja dhe rënia e atomeve të shkaktuara nga vorbulla fillestare. Për më tepër, atomet kanë lëvizjen e tyre parësore, jo të shkaktuar nga goditjet: "dridhen në të gjitha drejtimet" ose "dridhen". Koncepti i fundit nuk është zhvilluar; ai nuk u vu re nga Epikuri kur ai korrigjoi teorinë demokritiane të lëvizjes së atomeve duke futur një devijim arbitrar të atomeve nga një vijë e drejtë.

Në pamjen e tij të strukturës së materies, Demokriti gjithashtu doli nga parimi i parashtruar nga filozofia e mëparshme (e formuluar nga Meliss dhe e përsëritur nga Anaxagoras) - parimi i ruajtjes së qenies: "asgjë nuk lind nga asgjë". Ai e lidhi atë me përjetësinë e kohës dhe lëvizjes, që nënkuptonte një kuptim të caktuar të unitetit të materies (atomeve) dhe formave të ekzistencës së saj. Dhe nëse eleanët besonin se ky parim vlen vetëm për të kuptueshmen "me të vërtetë ekzistuese", atëherë Demokriti ia atribuoi asaj botës së vërtetë, objektivisht ekzistuese, natyrës.

Fotografia atomike e botës duket e thjeshtë, por është madhështore. Hipoteza në lidhje me strukturën atomike të materies ishte më shkencorja në parimet e saj dhe më bindja nga të gjitha, e krijuar nga filozofët më herët. Ajo hoqi mënjanë në mënyrën më vendimtare pjesën më të madhe të ideve fetare dhe mitologjike për botën e mbinatyrshme, për ndërhyrjen e perëndive. Për më tepër, fotografia e lëvizjes së atomeve në botë bosh, përplasja dhe kohezioni i tyre është modeli më i thjeshtë i ndërveprimit shkakësor. Determinizmi i atomistëve u bë antipod i teleologjisë së Platonit. Pamja demokritiane e botës është tashmë një materializëm i theksuar, një shpjegim i tillë filozofik i botës ishte në kushtet e antikitetit në krahasim me atë mitologjik sa të ishte e mundur.

Nga pikëpamja e atomizmit, Leukipi dhe Demokriti mësuan për botët e pafund në mënyrë të vazhdueshme. Sipas pikëpamjeve të tyre, shumë botë ekzistojnë njëkohësisht në hapësirë; ato janë të ndryshme (ka edhe të njëjta), në distanca shumë të ndryshme nga njëra -tjetra dhe në faza të ndryshme të zhvillimit. Secila prej tyre lind, lulëzon dhe vdes. Përplasja e këtyre botëve mund të shkaktojë një katastrofë kozmike. Sh. Mugler e shpjegon këtë pikëpamje në një mënyrë interesante: Demokriti nuk po flet për rënien e botëve të tëra mbi njëra -tjetrën - kjo, sipas Mugler, është një keqkuptim i burimeve - por vetëm për pasojat (siç thotë Plutarku dhe Hipolitus) të atomet individuale të një bote në një tjetër (rrezatimi kozmik, do të thoshim) në formën e daljeve, të cilat mund të jenë të dëmshme. Sidoqoftë, Hipoliti me të vërtetë flet për përplasjen e botëve, jo atomeve. Por Plutarku gjithashtu flet për pasojat e trupave të huaj në Tokë si një burim sëmundjeje; Lucretius ka mendime të ngjashme.

Bazuar në teorinë atomiste, Demokriti tërheq një hipotezë madhështore kozmogonike. Lëvizja e ngjashme me vorbullën, sipas Demokritit, ishte shkaku i formimit të botës sonë, dhe kjo botë, e cila tani është në lulëzim, i nënshtrohet ligjeve natyrore të Universit. Në procesin e lëvizjes së vorbullës, u bë një diferencim cilësor i materies. Si rezultat i veprimit të ligjit të tërheqjes si, atome, pak a shumë homogjenë në formë, të bashkuar së bashku, Toka dhe trupat qiellorë u shfaqën, duke shkëlqyer nga shpejtësia e lëvizjes. Por i njëjti ligj pati efektin e kundërt; atomet e pangjashëm zmbrapsin njëri -tjetrin. Kështu, proceset e tërheqjes dhe zmbrapsjes çuan në formimin e të gjithë botës përreth. Këtu, fjalët e F. Engels janë veçanërisht të përshtatshme që, në kontrast me shkencën natyrore metafizike të shekujve 17-18. "Për filozofët grekë, bota ishte në thelb diçka që doli nga kaosi, diçka e zhvilluar, diçka që u bë."

Çdo gjë që ndodh në botë, sipas Demokritit, nuk i nënshtrohet fuqisë së mbinatyrshme, por vetëm ligjit të domosdoshmërisë. Demokriti e dëmtoi nevojën si një zinxhir të pafund të marrëdhënieve shkak-pasojë. Ai nuk kërkoi shkakun rrënjësor të botës - ai e mohoi atë. Por ai vazhdimisht po kërkonte një bazë kauzale për të gjitha fenomenet e përkohshme. Kjo dëshmohet nga titujt e një cikli të tërë të veprave të tij: "Shkaqe Qiellore"; "Shkaqet e ajrit"; "Shkaqet tokësore"; "Shkaqet e zjarrit dhe ato që janë në zjarr"; "Shkaqet e tingujve"; "Shkaqet e farërave, bimëve dhe frutave"; "Shkaqet e Qenieve të Gjalla"; "Arsyet e përziera". Në përbërjen e shkrimeve teknike - "Arsyet për të favorshme dhe të pafavorshme", dhe në shënimet etike - "Arsyet për ligjet".

Disa studiues janë përpjekur të sfidojnë vërtetësinë e "Shkaqeve". Sidoqoftë, këto përpjekje nuk kanë bazë serioze. Megjithëse "Shkaqet" renditen në listën e Diogenes Laertius veçmas nga tetralogjia, fraza përfundimtare e Diogenes tregon qartë se gjithçka që ai renditi në antikitet konsiderohej autentike, dhe vetëm veprat "e tjera" (që nuk përfshihen në listë) ose ndryshohen pjesërisht. ose jo autentike. Gjetja e shkaqeve të fenomeneve - kjo ishte, sipas Demokritit, një nga detyrat kryesore të shkencës dhe veprimtarisë së një shkencëtari ("i urtë"). Edhe nëse titujt e "Arsyet" përcillen në mënyrë të pasaktë dhe nëse thënia e famshme e Demokritit që preferon që ai të gjejë një arsye sesa të zërë fronin persian është një legjendë, atëherë e gjithë përmbajtja e shkencës natyrore dhe pasazheve filozofike të Demokriti dëshmon se gjëja kryesore për filozofin ishte kërkimi i fenomeneve të rregullsisë kauzale. Filozofia shoqërore, teoria e ndjesive, doktrina e origjinës së natyrës së gjallë, çështjet e zoologjisë, botanikës, psikologjisë - kjo ishte diapazoni i interesave shkencorë të Demokritit, duke gjykuar nga fragmentet që na kanë ardhur. Dhe shqyrtimi i secilës pyetje ishte i ngopur me shpjegime kauzale. Shpesh këto janë shpjegime imagjinare të bëra nga furnizimi i pakët i fakteve në analogji. Por ky është gjithmonë një shpjegim i fenomeneve nga shkaqe natyrore, kjo është arsyeja pse Demokriti ka kaq shumë vëzhgime të sakta dhe supozime brilante.

Duke filluar me Aristotelin, i cili iu përmbajt një këndvështrimi teleologjik, domethënë, ai po kërkonte "shkakun përfundimtar" dhe qëllimin në natyrë, dhe duke përfunduar me shkrimtarët e krishterë që besonin në "providencën hyjnore", të gjithë kundërshtarët e determinizmit materialist sulmuan Demokritin Me

Në fakt, Demokriti u tërhoq aq shumë nga mundësia e një shpjegimi shkakësor "përmes" botës, saqë ai deklaroi se të gjitha llojet e ngjarjeve të rastësishme ishin vetëm një iluzion subjektiv i krijuar nga mosnjohja e arsyeve të vërteta për atë që po ndodhte. Njohja e tyre, sipas Demokritit, e kthen çdo shans në një domosdoshmëri.

Demokriti, duke përdorur gjerësisht parimin e analogjisë midis mikrokozmosit dhe makrokozmosit, i cili ishte i përhapur në antikitet, citoi shembuj në shkrimet e tij kryesisht nga praktika njerëzore. Prandaj, Simplicius, si dhe Dionisi i lartpërmendur, besojnë se mohimi i çështjes nga Demokriti nuk vlente për fenomenet natyrore.

Sipas Demokritit, nëse një person gjeti një thesar, nuk është rastësisht, për arsye ishte gërmimi i tokës ose mbjellja e një peme ulliri. Një burrë tjetër takoi dikë që nuk e priste të takonte; arsyeja ishte se ai shkoi në treg, etj. Çdo fenomen ka shkakun e tij, kështu që nuk ka aksident. Në të njëjtën mënyrë, botët dhe gjërat nuk lindin rastësisht, por për shkak të përplasjes dhe zmbrapsjes së atomeve, dhe të gjithë kozmosit - nga një vorbull. Sipas disa burimeve, Demokriti e quajti vorbullën një domosdoshmëri, duke materializuar konceptin në një fenomen material. Por, me sa duket, do të ishte më e saktë të thuhej se ai e quajti domosdoshmërinë e lëvizjes së atomeve, e cila ishte e përjetshme, e pavarur nga vorbullat që dalin përkohësisht. Por për sa i përket teleologjisë së Aristotelit dhe komentuesve të tij, procesi i vetë-lëvizjes së atomeve karakterizohet si "automatik", domethënë spontan, dhe nganjëherë "aksidental", që është një shtrembërim i pikëpamjeve të Demokritit.

Sipas Epikurit, nevoja për filozofinë e Demokritit është fatale. Duke kritikuar "fizikanët", Epicurus shkroi se "është më mirë të ndiqni mitin e perëndive sesa të jeni skllav të paracaktimit (të nderuar) nga shkencëtarët natyrorë", pasi domosdoshmëria e pashmangshme nuk lë as një shpresë të tillë si lutja. Ndoshta në përgjigje të kritikës ndaj Aristotelit (i cili kishte një ndikim më të madh tek ai), Epikuri, për të justifikuar vullnetin e lirë të njeriut, ndryshoi teorinë e lëvizjes së atomeve dhe lejoi që atomi të devijonte nga një vijë e drejtë kur binte Me Në fund të fundit, atomet e shpirtit gjithashtu lëvizin, dhe nëse varen nga një zinxhir shkaqesh dhe efektesh që shtrihen në pafundësi, një person bëhet skllav i nevojës. K. Marksi në disertacionin e tij tregoi se ky ndryshim midis sistemeve të Demokritit dhe Epikurit është thelbësor. Korrigjimi i Epikurit doli të ishte një parashikim i shkencës moderne, e cila zbuloi marrëdhënien e pasigurive në lëvizjen e mikro -grimcave.

Sidoqoftë, nëse meditoni mbi mësimet e Demokritit, bëhet e qartë se ai nuk ishte një fatalist. Ai hodhi poshtë shansin vetëm në kuptimin e tij të drejtpërdrejtë, domethënë, ai mohoi "fatin" e verbër. Ai ishte një mbështetës i domosdoshmërisë si një rrjedhë natyrore e fenomeneve. Nga ana tjetër, ai mohoi fatin e pashmangshëm të fatalistëve (dhe fatin - "Moira", i cili, sipas fesë greke, gravitoi mbi një person dhe, në fakt, gjithashtu doli të ishte arbitrar, i cili u kap nga tragjedianët e lashtë grekë.

Nga pikëpamja e fatalizmit (i cili ka fituar një formë klasike në stoicizëm), të gjitha ngjarjet janë të paracaktuara nga e kaluara e lashtë në të tashmen dhe të ardhmen nga një zinxhir shkaqesh dhe pasojash. Vetëm Pseudoplutarku interpretoi pikëpamjen e Demokritit në këtë mënyrë. Sidoqoftë, ky fragment thotë se meqenëse lëvizja e atomeve është e përjetshme, atëherë arsyet për të tashmen gjithashtu janë ngulitur në të. Por për secilin fenomen, Demokriti po kërkonte një arsye specifike, duke kryer një kërkim shkencor vetëmohues, i cili nuk do të kishte kuptim nëse ai qëndronte në këndvështrimin e fatalizmit. Etika e Demokritit gjithashtu nuk ka fatalizëm dhe presupozon vullnetin e lirë të njeriut; kjo u njoh plotësisht nga Epicurus, i cili, megjithatë, pa një mospërputhje në këtë dhe besoi se në Democritus "teoria bie ndesh me praktikën".

Çështja e natyrës së determinizmit të Demokritit u hetua nga shkencëtari sovjetik I. D. Rozhansky. Në librin e tij, ai krahasoi pikëpamjet kozmologjike të Anaksagoras dhe Democritus. Sipas Anaksagoras, nëse formimi kozmik mund të ndodhte jo vetëm në vendin tonë, por edhe në një vend tjetër, atëherë kjo botë do të ishte e ngjashme me tonën në të gjitha aspektet. Kjo pikëpamje u shoqërua me kuptimin anaksagorian të kozmosit si një organizëm i gjallë që riprodhon vetveten. Demokriti nuk pajtohet me këtë. Bota të panumërta mund të jenë krejtësisht të ndryshme.

Llogaritja Kuantike Që nga Demokriti / Scott Aaronson; Për nga anglishtja - M.: Alpina jo-trillim, 2018.

Më mirë do të gjeja një shpjegim shkakësor sesa të bëhesha mbret i Persianëve.

DEMOKRIT

E megjithatë pse Demokriti? Le të fillojmë që në fillim: kush është Demokriti? Disa shokë të lashtë grekë. Ai lindi diku rreth vitit 450 para Krishtit. NS në të njëjtin qytet krahinor të mërzitshëm grek të quajtur Abdera, për të cilin Athinasit thanë se vetë ajri në të ngjall marrëzi. Sipas burimit tim, Wikipedia, ai ishte një student i Leucippus. Ai quhet një para-Sokrat, megjithëse në fakt ai ishte një bashkëkohës i Sokratit. Kjo jep një ide se çfarë rëndësie i kushtohet asaj: "Epo, po, para-sokratikë ... mbase ia vlen t'i përmendim ata në leksionin e parë të kursit." Nga rruga, ekziston një legjendë që Demokriti dikur vizitoi Athinën posaçërisht për të takuar Sokratin, por kur e takoi atë thjesht nuk guxoi të jepte emrin e tij.

Pothuajse asgjë nga veprat e Demokritit nuk ka ardhur tek ne. Diçka mbeti edhe para mesjetës përfshirëse, por deri më tani ajo ka humbur. Ne marrim informacione për të kryesisht nga filozofë të tjerë (për shembull, nga Aristoteli), të cilët përmendin Demokritin për ta kritikuar atë.

Çfarë po kritikojnë? Demokriti besonte se i gjithë Universi përbëhet nga atome në zbrazëti, të cilat vazhdimisht lëvizin sipas ligjeve të përcaktuara mirë dhe të kuptueshme. Këta atome mund të përplasen me njëri -tjetrin dhe të kërcejnë kur përplasen, ose mund të ngjiten së bashku në objekte më të mëdha. Ato mund të jenë të madhësive, peshave dhe formave të ndryshme - ndoshta disa janë sfera, disa janë cilindra dhe disa janë diçka tjetër. Nga ana tjetër, Demokriti argumenton se vetitë e gjërave, të tilla si ngjyra dhe shija, nuk përcaktohen nga vetitë e atomeve, por lindin nga bashkëveprimi i shumë atomeve. Sepse nëse atomet që përbëjnë oqeanet ishin "në thelb blu", si mund të formonin shkumë të bardhë në majat e valëve?

Mos harroni, kjo është rreth 400 para Krishtit. NS Deri më tani, gjithçka është shumë mirë.

Pse Demokriti beson se të gjitha gjërat janë bërë nga atomet? Ai jep disa argumente, njëri prej të cilëve mund të formulohet me fjalët e tij si më poshtë: supozoni se kemi një mollë dhe supozoni se kjo mollë nuk është bërë nga atome, por nga diçka e vazhdueshme dhe e ngurtë. Supozoni më tej që marrim një thikë dhe e presim mollën në dysh. Cleshtë e qartë, pikat në njërën anë do të bien në pjesën e parë, dhe pikat në anën tjetër do të bien në të dytën, por ç'të themi për pikat e vendosura pikërisht në kufi? A do të zhduken? Apo do të dyfishohet? A do të prishet simetria? Asnjë nga këto karakteristika nuk duket veçanërisht elegante.

Nga rruga, mosmarrëveshjet e ashpra midis atomistëve dhe antiatomistëve vazhdojnë ende sot. Diskutohet pyetja nëse hapësira dhe koha në të vërtetë përbëhen nga atome të pandashëm në shkallën Planck prej 10−33 cm ose 10−43 s. Përsëri, fizikanët kanë shumë pak të dhëna eksperimentale për t'u mbështetur në këtë çështje, dhe ata janë në thelb në të njëjtin pozicion si Democritus në 2,400 vjet më parë. Nëse doni të dini mendimin e një laiku injorant dhe jo shumë të informuar për këtë rezultat, atëherë unë do të vë bast për atomistët. Dhe argumentet që do të përdorja në këtë rast nuk janë krejtësisht të ndryshme nga ato të përdorura nga Demokriti: ato, përsëri, bazohen kryesisht në vështirësitë e pashmangshme matematikore me vazhdimësinë.

Një nga fragmentet e pakta të Demokritit që na ka ardhur është një dialog midis Arsyes dhe Ndjenjave. Mendja fillon një bisedë: "Vetëm me marrëveshje midis njerëzve ekziston ëmbëlsia, me marrëveshje - hidhërim, me marrëveshje - ngjyra, në fakt, ka vetëm atome dhe zbrazëti." Për mua, kjo rresht tashmë e vendos Demokritin në të njëjtin nivel me Platonin, Aristotelin dhe çdo filozof tjetër të lashtë të cilin ju guxoni ta emërtoni: do të ishte e vështirë të formulosh më saktë në një fjali të gjithë botëkuptimin shkencor që do të shfaqet në 2000 vjet! Por dialogu nuk përfundon këtu. Shqisat përgjigjen: “Arsyeja marrëzi! A po përpiqeni të na përmbysni, megjithëse nga ne i merrni të gjitha të dhënat? "

Këtë dialog e takova për herë të parë në një libër nga Shredinger. Aha, Shredinger! - e shihni, ne po lëvizim ngadalë drejt "llogaritjes kuantike" të deklaruar në titullin e librit. Mos u shqetësoni, ne do të shkojmë tek ata me siguri.

Por pse Schrödinger duhet të jetë i interesuar për këtë dialog? Epo, në fakt ai ishte i interesuar për shumë gjëra. Ai nuk ishte i prirur për monogami intelektuale (dhe në të vërtetë për asnjë monogami tjetër). Por një nga arsyet e mundshme për interesimin e tij është fakti se ai ishte një nga themeluesit e mekanikës kuantike - zbulimi më mahnitës, sipas mendimit tim, të shekullit të 20 -të (i ndjekur nga teoria e relativitetit me një diferencë të vogël) - dhe një teori që shtoi një aspekt krejtësisht të ri në një mosmarrëveshje mijëra vjeçare midis arsyes dhe ndjenjave, megjithëse ajo nuk mund ta zgjidhte atë.

Kjo është ajo për të cilën bëhet fjalë: për çdo zonë të izoluar të Universit që duam të marrim parasysh, mekanika kuantike përshkruan evolucionin në kohë të gjendjes së kësaj zone, të cilën ne e përfaqësojmë si një kombinim linear - një mbivendosje - të të gjitha të mundshme konfigurimet e grimcave elementare në këtë zonë. Kështu, kjo është një pamje shumë ekstravagante e realitetit, në të cilën çdo grimcë e veçantë nuk është këtu dhe jo atje, por në një lloj shumës së ponderuar të të gjitha vendeve në të cilat mund të ishte. Në të njëjtën kohë, teoria funksionon. Siç e dimë të gjithë, ai përshkruan shumë mirë "atomet dhe zbrazëtinë" për të cilat foli Demokriti.

Ajo gjithashtu ka vështirësitë e veta. Jo shumë e mirë, të themi, është situata me të dhënat e besueshme të siguruara nga shqisat. Cili është problemi? Epo, nëse e merrni mekanikën kuantike seriozisht, rezulton se ju vetë, në teori, duhet të jeni në një mbivendosje të vendeve të ndryshme në të njëjtën kohë. Në fund të fundit, edhe ju jeni bërë nga grimca elementare, apo jo? Imagjinoni, në veçanti, që po konsideroni një grimcë të caktuar që gjendet në një mbivendosje të dy pozicioneve - A dhe B. Në këtë rast, leximi më naiv dhe literal i mekanikës kuantike do të parashikonte që Universi ynë të ndahet në dy "degë" ": në njërën grimca është në A dhe ju e shihni atë në A, dhe në tjetrën - grimca është në B dhe ju, në përputhje me rrethanat, e shihni atë në B! Dhe çfarë mendoni: vërtet ndaheni në kopje të shumta të vetes sa herë që shikoni diçka? Unë personalisht nuk ndiej asgjë të tillë!

Ju mund të pyesni se si një teori e tillë e çmendur mund të jetë e dobishme për fizikanët në nivelin më praktik. Si mundet ajo të bëjë parashikime nëse thotë, në thelb, se gjithçka që mund të ndodhë po ndodh vërtet? Epo, unë ende nuk ju kam thënë se ekziston një rregull i veçantë për atë që ndodh në momentin kur bëni një matje - një rregull i jashtëm, "i bashkangjitur", si të thuash, vetë ekuacioneve përveç kësaj. Ky rregull në thelb thotë se shikimi juaj në një grimcë e detyron atë të marrë një vendim se ku dëshiron të jetë dhe se grimca e bën zgjedhjen e saj në mënyrë probabilitare. Tjetra, rregulli ju tregon saktësisht se si duhet të llogariten këto mundësi. Dhe, natyrisht, llogaritja konfirmohet në mënyrë perfekte dhe bindëse.

Por këtu është problemi: universi po jeton për vete në dinakëri, duke menduar për biznesin e tij, dhe si e dimë se kur ta zbatojmë këtë rregull të matjeve, dhe kur jo? Dhe në përgjithësi, çfarë konsiderohet një "matje"? Hardshtë e vështirë të imagjinohet se ligjet e fizikës do të thoshin: "Kjo dhe ajo ndodh derisa dikush të duket, dhe pastaj ndodh diçka krejtësisht e ndryshme!" Supozohet se ligjet e natyrës janë universale. Ata supozohet të përshkruajnë qeniet njerëzore në të njëjtën mënyrë si supernova dhe kuazarët: thjesht si koleksione të mëdha dhe komplekse të grimcave që ndërveprojnë sipas rregullave të thjeshta.

Kështu, nga pikëpamja e fizikës, gjithçka do të ishte shumë më e thjeshtë dhe më e kuptueshme nëse do të shpëtonim nga gjithë kjo sherr me "matje" krejtësisht! Atëherë mund të themi, duke e parafrazuar Demokritin në mënyrën e sotme: nuk ka gjë tjetër veçse atome dhe zbrazëti, që zhvillohen në një mbivendosje kuantike.

Por prisni, nëse ne nuk e fusim hundën me matje dhe asgjë nuk shkel bukurinë fillestare të mekanikës kuantike, atëherë si mund të marrim ndonjëherë "ne" (çfarëdo që të thotë ky përemër) ndonjë dëshmi që mekanika kuantike pasqyron saktë realitetin? Pse të gjithë ne njëzëri besuam në këtë teori, e cila duket se është penguar shumë nga vetë fakti i ekzistencës sonë?
Kjo është pikërisht ajo që duket versioni modern i dilemës demokritike, për të cilën fizikanët dhe filozofët po debatojnë për gati njëqind vjet. Unë rrëfej sinqerisht: ne nuk do ta zgjidhim atë në këtë libër.

Dhe një gjë tjetër që nuk do ta bëj në këtë libër: Unë nuk do t'ju imponoj asnjë nga "interpretimet" e mia të preferuara të mekanikës kuantike. Ju jeni të lirë t'i përmbaheni çdo interpretimi që ndërgjegjja juaj ju thotë të besoni. (Çfarë pikëpamjesh kam për veten time? Epo, jam dakord me secilin interpretim për aq sa pretendon se ekziston një problem, dhe nuk pajtohem me të për aq sa pretendon se e ka zgjidhur problemin!)

E shihni, ashtu si fetë mund të ndahen në monoteiste dhe politeiste, interpretimet e mekanikës kuantike mund të klasifikohen nga mënyra se si i qasen çështjes së "vendosjes së vetes në një mbivendosje koherente". Nga njëra anë, ne kemi interpretime që, me një entuziazëm të madh, e fshijnë këtë pyetje nën qilim: ky është interpretimi i Kopenhagenit dhe nipërit e mbesat e tij, interpretimet Bayesian dhe epistemologjike. Ato përmbajnë, natyrisht, një sistem kuantik dhe një pajisje matëse, por gjithmonë ekziston një vijë midis tyre. Sigurisht, linja mund të zhvendoset dhe të zërë pozicione të ndryshme në eksperimente të ndryshme, por në çdo eksperiment ajo është sigurisht e pranishme. Në parim, ju madje mund t'i vendosni mendërisht njerëzit e tjerë në anën kuantike të kësaj linje, por ju vetë gjithmonë qëndroni në anën klasike. Pse? Sepse një gjendje kuantike është vetëm një përfaqësim i njohurive tuaja, dhe ju, sipas përkufizimit, jeni një qenie klasike.

Por, çfarë nëse doni të aplikoni mekanikën kuantike në të gjithë universin, përfshirë veten tuaj? Në interpretimet epistemologjike, përgjigjja është thjesht se këto lloj pyetjesh nuk duhen bërë! Rastësisht, kjo ishte lëvizja filozofike e preferuar e Bohr, argumenti i tij vrasës: "Ju nuk mund të bëni një pyetje të tillë!"

Nga ana tjetër, ne kemi interpretime që megjithatë përpiqen të merren me problemin e vendosjes së vetes në një mbivendosje në mënyra të ndryshme: interpretime të shumë botëve, mekanika e Bohmit, etj.

Për zgjidhësit kokëfortë të problemeve si ne, e gjithë kjo mund të duket si një argument i madh mbi fjalët - pse duhet të kujdesemi? Dhe unë jam gati të pajtohem me këtë: nëse do të ishte vërtet një mosmarrëveshje për fjalët, atëherë nuk do të kishte asnjë ndryshim, dhe ne nuk duhet të shqetësohemi për këtë! Por siç u theksua në fund të viteve 1970. David Deutsch, ne jemi në gjendje të dalim me eksperimente që do të bënin dallimin midis llojit të parë dhe të dytë të interpretimeve. Eksperimenti më i thjeshtë i këtij lloji do të ishte ta vendosni veten në një gjendje të mbivendosjes koherente dhe të shihni se çfarë ndodh! Ose, nëse është shumë e rrezikshme, vendoseni dikë tjetër në një mbivendosje koherente. Ideja është se nëse qeniet njerëzore do të vendoseshin rregullisht në një pozicion mbivendosjeje, atëherë çështja e tërheqjes së një linje që ndan "vëzhguesit klasikë" nga pjesa tjetër e universit do të ishte e pakuptimtë.

Por në rregull, truri i njeriut është një gjë e holluar me ujë, e lirshme dhe mund të mos kemi qenë në gjendje ta mbajmë atë në një gjendje mbivendosjeje koherente për 500 milionë vjet. Çfarë mund të zëvendësojë këtë eksperiment? Epo, ne mund ta vendosim kompjuterin në një gjendje mbivendosjeje. Sa më kompleks të jetë kompjuteri - aq më shumë i ngjan trurit dhe vetes, aq më tej mund të shtyjmë "vijën" midis kuantike dhe asaj klasike. Siç mund ta shihni, ka mbetur vetëm një hap i vogël nga ky në idenë e llogaritjes kuantike.

Do të doja të nxirrja një mësim më të përgjithshëm nga e gjithë kjo. Cila është qëllimi i fillimit të një bisede rreth pyetjeve filozofike? Fakti është se në të ardhmen do të jemi mjaft aktivë në këtë - në kuptimin e muhabetit të zbrazët filozofik. Në këtë pikë, ekziston një përgjigje standarde: filozofia, thonë ata, është e angazhuar në pastrimin intelektual, këta janë pastrues që vijnë pas fizikanëve dhe përpiqen të vënë gjërat në rregull duke renditur plehrat e lëna prej tyre. Sipas këtij koncepti, filozofët ulen në karriget e tyre dhe presin që diçka interesante të shfaqet në fizikë ose në shkencë në përgjithësi - mekanika kuantike, të themi, pabarazitë e Bell, ose teorema e Gödel; pas kësaj, ata (le të japim një metaforë me shenjën e kundërt) dynden në risi, si shkaba, dhe njoftojnë: ah, kjo është ajo që në të vërtetë do të thotë.

Epo, në shikim të parë, gjithçka duket disi e mërzitshme. Por kur mësoheni me këtë lloj pune, më duket se e shihni që është ... gjithsesi e mërzitshme!

Personalisht, më intereson kryesisht rezultati-kërkimi i zgjidhjeve për problemet jo të parëndësishme, të përcaktuara mirë dhe ende të pazgjidhura. Cili është roli i filozofisë këtu? Unë do të doja të sugjeroja një rol më interesant dhe sublim për filozofinë sesa ai i një kujdestari intelektual: filozofia mund të jetë një skaut. Ajo mund të jetë një eksploruese pioniere - duke hartuar peizazhin intelektual që fizika do të banonte më vonë. Jo të gjitha fushat e shkencave natyrore u studiuan nga filozofia paraprakisht, por disa ishin. Dhe në historinë e kohëve të fundit, unë mendoj se llogaritja kuantike mund të shërbejë si një shembull referimi. Greatshtë mirë, natyrisht, t'u thuash njerëzve: "Hesht dhe numëro", por pyetja është se çfarë saktësisht ata duhet të llogaritin. Të paktën në llogaritjen kuantike (specialiteti im) atë që na pëlqen të numërojmë - kapaciteti i kanaleve kuantike, probabilitetet e gabimeve në algoritmet kuantike - këto janë gjëra që askush nuk do të kishte menduar t'i numërojë nëse jo për filozofinë.

Nëse gjeni një gabim, ju lutemi zgjidhni një pjesë të tekstit dhe shtypni Ctrl + Enter.