7189. «Атом» в философии

[Мудрый Философ]

http://www.mudriyfilosof.ru/2012/10/blog-post_3874.html

АТОМ (греч. — неделимое) — мельчайшая частица вещества, обладающая свойствами соответствующего химического элемента. Атом, будучи целостным материальным образованием, «химическим индивидуумом» (Менделеев), вместе с тем представляет собой сложную систему, которая может быть разложена на более простые части — на атомное ядро и электроны. Одинаковые или различные атомы, связываясь друг с другом, образуют более сложные частицы — молекулы. Таким образом, атом представляет собой определенную ступень в ряде усложняющихся форм материи.

Физические и химические свойства атома — его размер, валентность, способность излучать определенный спектр, электрическая поляризуемость и др. — определяются структурой атома и происходящими в нем процессами. Вместе с тем в известных пределах эти свойства изменяются в зависимости от тех физических условий, в которых атом существует, в частности в зависимости от того, в какую, притом более сложную, систему входит атом.

Учение об атоме прошло несколько этапов развития. В древности оно было гениальной догадкой, в XVIII в. стало научной гипотезой, а в последней трети XIX в. превратилось в научную теорию. Древние атомисты — Левкипп, Демокрит, Эпикур, Лукреций Кар — представляли себе атомы как мельчайшие, абсолютно неделимые частицы материи. Атомы, по их представлению, бескачественны, абсолютно непроницаемы и различаются только по величине и форме. Атомы разделены пустым пространством, в котором они движутся. Большие тела суть клубки сцепившихся атомов. Свойства тел зависят от рода составляющих их атомов и расположения последних. Основные представления древних были восприняты наукой нового времени, которая в качестве существенного свойства атомов стала рассматривать (помимо непроницаемости и неделимости) также инертность, т. е. способность сохранять приобретенное движение. Различие химических элементов стали сводить к различию составляющих их атомов. Однако изложенные представления об атомах не могли служить основой химии и физики, так как они не содержали каких-либо конкретных характеристик атома, на основании которых можно было бы объяснять различие физико-химических свойств веществ.

Основоположником научной атомистики является М. В. Ломоносов. В высказываниях Ломоносова содержатся идеи, которые были затем развиты и конкретизированы в химии

XIX в. Атомы стали рассматриваться как мельчайшие частицы химических элементов, наделенные определенными химическими свойствами — способностью вступать в соединения с атомами других элементов в строго определенном количестве (закон постоянных и кратных отношений). Определяющим отличительным свойством (признаком) химического атома стала масса (атомный вес). Развитие физики XIX в. привело к открытию характерных спектров, излучаемых атомами каждого элемента (раскаленными газами).

На основе кинетической теории газов было доказано, что атомы имеют определенные размеры (примерно около одной стомилионной сантиметра. В XIX в. была также доказана истинность высказанной еще Ломоносовым мысли, что атомы как одинаковые, так и различные соединяются в сложные частицы - молекулы.

Огромное значение в развитии атомистики сыграло учение о строении молекул — теория химического строения, созданная русским химиком А. М. Бутлеровым. Эта теория доказала, что свойства молекул зависят не только от их состава, но и от характера связей атомов в молекуле, в частности от пространственного расположения атомов. Однако подавляющее большинство физиков и химиков продолжало считать атомы неизменными, а их свойства необъяснимыми. Связи между различными элементами не были установлены. Число различных видов атомов также считали случайным. Только открытие периодического закона Менделеевым доказало, что виды атомов представляют собой различные формы единой материи, физико-химические свойства которых закономерно изменяются от одного элемента к другому.

Открытие периодического закона явилось поворотным пунктом в истории естествознания. Перед наукой встала проблема — объяснить свойства вещества на основе конкретной теории строения атома. Открытие в начале XX в. того факта, что атом представляет собой сложную систему частиц, противоречило факту чрезвычайной устойчивости атома. Несмотря на то, что атом испытывает сотни миллионов столкновений в секунду, он при столкновениях обычно не изменяет своих свойств — система атома оказывается «сверхустойчивой». Этот факт не находил никакого объяснения в классической физике. Только квантовая механика, разработанная в 20-х годах XX в., сумела объяснить, каким образом ядро атома и совокупность связанных электронов могут образовать единую качественно своеобразную и устойчивую частицу — атом.

Это объяснение основано на открытой в 1924 г. двойственной природе микроскопических объектов — электронов, атомных ядер, атомов и т. д. Двойственная природа микрообъектов состоит в том, что они в своем движении обнаруживают некоторые свойства и частиц, и волн; действуя (например, при столкновениях) как целое, как частица, микрообъект вместе с тем проявляет волновые свойства, его движение зависит от физических условий во всей системе, к которой он принадлежит. Исходя из теории, основанной на положении о двойственной природе микрочастиц, физике удалось объяснить не только устойчивость атома, скачкообразность изменения его состояний (так называемое квантование энергии и некоторых других величин, характеризующих состояние атома), но и способность атомов соединяться в более сложные системы — в молекулы, кристаллы и т. д., в свою очередь представляющие целостные образования.

Учение об атоме нельзя считать завершенным. Атом по сей день является объектом исследования современных ученых.