Атомизм и современная наука

Атомизм – натурфилософская и физическая теория, согласно которой чувственно воспринимаемые (материальные) вещи состоят из неделимых частиц – атомов. Атомизм как философское учение был создан представителями досократического периода развития древнегреческой философии Левкиппом и его учеником Демокритом Абдерским. Согласно их учению существуют только атомы и пустота. Атомы — мельчайшие неделимые, невозникающие и неисчезающие, качественно однородные, непроницаемые (не содержащие в себе пустоты) сущности (частицы), обладающие определённой формой. Атомы бесчисленны, так как пустота бесконечна. Форма атомов бесконечно разнообразна. Атомы являются первоначалом всего сущего, всех чувственных вещей, свойства которых определяются формой составляющих их атомов.

Демокрит развил детерминистскую теорию атомов, в которой все явления происходили из строго определенного движения атомов, которое принципиально можно было предсказать. В противоположность ему Эпикур создал в рамках атомизма учение, в котором предполагалось, что атомы в процессе своего движения способны совершать произвольные отклонения.

Атомизм возродился в Новое время в качестве научной теории. Он также прошел путь от детерминистской (механистической) теории до теорий динамического хаоса. Механистический взгляд прежде всего связан с работами Ньютона и Лавуазье. В механике Ньютона атомизм проявился через понятие материальной точки; также хорошо известны его работы по копускулярной теории света. Лавуазье же впервые высказал предположение, что химические вещества могут состоять из мельчайших неделимых частиц, которые он и назвал атомами. Известными приверженцами атомизма в российской науке были Ломоносов и Менделеев. Важную роль в истории научного атомизма сыграла молекулярно-кинетическая теория газов, созданная Максвеллом и Больцманом.

Поворот в сторону недетерминистского атомизма произошел в начале ХХ века с развитием квантовой механики, особенно с введением принципа неопределенности Гейзенберга. С другой стороны квантовая механика поставила под сомнение существование элементарных частиц как таковых, заменив их пакетами волновых функций. В термодинамике идеи недетерминистского атомизма легли в основу описания сильно неравновесных процессов и динамического хаоса, которые развились в конечном итоге в отдельное научное направление – синергетику.

Современный научный атомизм носит, как правило, характер математической модели и используется для упрощения описания тех или иных процессов и явлений. То есть в теории признается принципиальная делимость «атомов», однако утверждается, что ее влияние несущественно для описания процессов с необходимой точностью. Также в отличии от классического атомизма, в современной науке признается важность не только формы и размеров «атомов», но и характер и число структурных связей между ними. Среди теорий, использующих такой подход, можно назвать следующие: молекулярно-кинетическая теория газов и жидкостей, классическая электродинамика, квантовая механика, механика зернистых сред, материаловедение и кристаллография, теория неравновесных процессов и синергетика, и даже теория информации.

Вопрос об атомизме, как представлении о существовании неделимых частиц вещества, в современной науке остается открытым. Существуют как сторонники этой концепции, так и ее противники. Стоит вопрос о делении на кванты пространства и времени. На данном этапе развития науки существует ограничение на масштаб микроскопических явлений – так называемый планковский масштаб. Ближе всего к решению проблем современного атомизма стоят квантовая теория и построенные на ее основе – теория физического вакуума, теория элементарных частиц (в том числе теория кварков), а также различные теории Объединения (теория суперструн, М-теория и другие).