Виникнення та історія розвитку наукової картини світу, Розвиток

13.10.2015

4. Розвиток уявлень про будову речовини

У 1647 р. виходить книга французького філософа П. Гассенді, в якій він пише про те, що всі тіла складаються з атомів, аналогічно до того, як з будівельних матеріалів побудовані будинки. В тілах атоми об’єднуються в групи, які Гассенді назвав молекулами. Він вважав, що якщо атоми з’єднуються один з одним в декількох точках, то утвориться рідке тіло, якщо ж точок з’єднання багато, то утворюється тверде тіло. Звичайно, погляди Гассенді були наївними, але тим не менш вони сприяли розвитку атомистических уявлень про будову речовини.

Роберт Бойль, англійський хімік і фізик, який започаткував становлення хімії як самостійної науки і дав перше наукове визначення хімічного елемента, також дотримувався атомистических поглядів.

Атомно-молекулярні уявлення про будову речовини розвивав М. в. Ломоносов. Він пояснював властивості тіл конфігурацією молекул, що утворюють ці тіла, а зміна властивостей тіл у хімічних реакціях — зміною конфігурацій молекул. Звичайно, це ще не була сучасна теорія будови речовини. Як і інші вчені, прихильники механістичного світогляду, Ломоносов основними характеристиками атомів і молекул вважав їх масу, швидкість, координати.

Хіміки отримали вагоме доказ існування атомів і молекул після того, як Джоном Дальтоном в 1807 р. був відкритий закон кратних вагових відносин. Але природа хімічного зв’язку залишилася незрозумілою. Ви знаєте, що це вдалося зробити лише на основі квантових уявлень.

Подальший розвиток хімії пов’язане з роботами Лавуазьє. З ними увійшов в науку закон збереження маси речовини, хімії стали систематично застосовуватися кількісні методи, була з’ясована роль кисню в процесах горіння і дихання, що сприяло спростуванню теорії флогистона, утвердженню атомистических уявлень, зародження органічної хімії.

До 1850 р. атомно-молекулярна теорія стала панівною і в хімії, і в фізиці. Багато в чому цьому сприяв шведський учений Якоб Берцеліус. Він побудував систему атомних ваг усіх відомих тоді хімічних елементів. Кожен вид атомів отримав «права громадянства» в науковій картині світу. Розроблена ним електрохімічна теорія дозволила висловити здогад про сили, що діють між атомами, про розподіл електрики на атомах, про нерівноцінності їх «полюсів». Як бачимо, завдяки хімії кожен вид атомів став набувати своє обличчя. Зверніть увагу на класифікацію матеріальних об’єктів за Берцелиусу (рис. 28). Така класифікація вже не вписувалася в механічну картину світу, в якій основним було уявлення про елементи світу як неподільних частках, що володіють масою. Невидимі, нематеріальні, невагомі субстанції Берцеліуса підготовляли формування уявлення про поле — ще один вид матерії.

Дослідження в галузі органічної хімії допомогли біологам розправитися з «життєвою силою», яка в живому організмі повинна була керувати утворенням органічних речовин з неорганічних.

Накопичення експериментальних даних про хімічних і фізичних властивостях хімічних елементів дозволило Д. І. Менделєєву відкрити періодичний закон (1869 р.). В основу класифікації елементів Д. І. Менделєєв поклав їх масу атомів: як і інші прихильники механістичного світогляду, основною властивістю атомів він вважав масу. Але картина зміни властивостей речовин, створена Менделєєвим, не вписувалася в механічну картину світу.

Як бачимо, розвиток біології, хімії, фізики призвело до того, що почався розпад механічної картини світу.

Механістичний детермінізм не підтверджувався розвитком науки і викликав заперечення філософів. Механіцизм стверджував покірність ходу подій, неможливість їх зміни: навіщо боротися з якимись неприємностями, якщо вони «запрограмовані» мільйони років тому розташуванням частинок і їх швидкостями? Такий світогляд не допускала ніяких революцій, ніяких змін у власній долі або долі суспільства.

У 1781 р. виходить книга В. Канта «Критика чистого розуму». У ній автор, намагаючись проникнути в глиб історії з її картинами жахливої жорстокості, нелюдяності, дурниці, ставить питання: «Як весь цей видимий хаос поєднати з поняттям прогресу людського розвитку?» — і приходить до висновку, що суєтне на одному системному рівні виявляється закономірним на іншому, більш високому рівні. Природні задатки людини, його розум розвиваються не в індивіді, а в роді. Рід людський розвивається в напрямку прогресу, незважаючи на окремі егоїстичні бажання. Джерелом природного розвитку Кант вважає боротьбу. Таким чином, ми бачимо, що людська думка підійшла до діалектичної ідеї про єдність і боротьбі протилежностей, які складають основу всякого розвитку.

Закон природного відбору був відкритий Ч. Дарвіном під впливом ідеї про причини розвитку. Як ви пам’ятаєте, цей закон носить статистичний характер — випадкові зміни на одному системному рівні (на рівні індивідуального розвитку) виявляються шляхом природного відбору на рівні виду. Вихід книги Дарвіна «Походження видів» (1859 р.)* збігся з відкриттям Дж. Максвеллом статистичного закону про розподіл молекул за групами, що відрізняються різними швидкостями. Цей закон визначає ймовірність розподілу молекул за швидкостями, тобто він припускає випадкові події. Згідно з уявленнями механічної картини світу, як ви пам’ятаєте, випадковостей у світі не було місця. З відкриттям закону Максвелла в науку входить поняття про динамічні і статистичні закономірності. Перші з абсолютною точністю визначають поведінку окремих тіл, другі — визначають ймовірність поведінки тіл, що входять у великі ансамблі. Таким чином, статистичні закономірності визначають поведінку тіл на макрорівні, мікрорівні ж поведінка мікрочастинок продовжували пояснювати суворі динамічні закономірності, тобто механістичний детермінізм виявився обмеженим «згори» (на макрорівні).

Утвердити в науці теорію ймовірності допомогли роботи Л. Больцмана, пов’язані зі статистичним обґрунтуванням другого початку термодинаміки, встановленням зв’язку між ентропією і ймовірністю. Все це призвело до того, що механічний рух вже перестало бути панівним видом руху матерії, хоча ще продовжувало існувати уявлення про єдиний вигляді матерії — речовині.

Цьому сприяло також відкриття Р. Майєром закону збереження енергії, найвеличнішого закону природи, який став основою для пояснення явищ природи в усьому природознавстві, потужним знаряддям матеріалістичного пояснення світу.

Короткий опис статті: будова речовини

Джерело: Виникнення та історія розвитку наукової картини світу — Розвиток уявлень про будову речовини

Також ви можете прочитати