Som filosofen Nietzsche berømt sa: "Den som ville lære å fly en dag, må først lære å stå og gå og løpe og klatre og danse; man kan ikke fly til å fly. ” Dette er absolutt sant når det gjelder menneskehetens forståelse av universet, noe som har utviklet seg gjennom mange tusen år og har vært gjenstand for kontinuerlig oppdagelse.
Og underveis skiller mange navn seg ut som eksempler på mennesker som oppnådde gjennombrudd og bidro til å legge grunnlaget for vår moderne forståelse. En slik person er Democritus, en eldgammel gresk filosof som av mange blir sett på som ”moderne vitenskaps far”. Dette skyldes hans teori om univers som består av bittesmå “atomer”, som ligner en påfallende likhet med moderne atomteori.
Selv om han typisk blir sett på som en av Hellas 'mange pre-sokratiske naturfilosofer, har mange historikere hevdet at han mer riktig er klassifisert som vitenskapsmann, i hvert fall sammenlignet med hans samtidige. Det har også vært betydelig kontrovers - særlig i Tyskland i løpet av 1800-tallet - om hvorvidt Democritus fortjener æren for atomteori.
Dette argumentet er basert på forholdet Democritus hadde til samtidsfilosofen Leucippus, som er kjent for å dele sin teori om atomer med ham. Men teoriene deres kom ned på et annet grunnlag, et skille som gjør at Democritus kan gis æren for en teori som ville fortsette å bli et grunnleggende element i den moderne vitenskapelige tradisjonen.
Fødsel og tidlig liv:
Den nøyaktige datoen og beliggenheten for fødselen av Democritus er gjenstand for debatten. Mens de fleste kilder hevder at han er født i Abdera, som ligger i den nordgreske provinsen Thrakia, rundt 460 fvt. Andre kilder hevder imidlertid at han er født i Miletus, en kystby i det gamle Anatolia og det moderne Tyrkia, og at han ble født i 490 fvt.
Det er blitt sagt at faren til Democritus var fra en adelig familie og så velstående at han mottok den persiske kongen Xerxes på sistnevnte marsj gjennom Abdera under den andre persiske krigen (480–479 f.Kr.). Det hevdes videre at den persiske monarken som en belønning for hans tjeneste ga faren og andre Abderitter gaver, og etterlot flere Magi blant dem. Demokritus ble tilsynelatende instruert av disse magiene i astronomi og teologi.
Etter at faren hans hadde dødd, brukte Democritus arven sin til å finansiere en serie reiser til fjerne land. Som ønsket å mate sin tørst etter kunnskap, reiste Democritus mye over den kjente verdenen, og reiste til Asia, Egypt og (ifølge noen kilder) våge seg så langt som til India og Etiopia. Hans forfattere inkluderer beskrivelser av byene Babylon og Meroe (i dagens Sudan).
Da han kom tilbake til hjemlandet, okkuperte han seg med studiet av naturfilosofi. Han reiste også gjennom Hellas for å tilegne seg bedre kunnskap om kulturene og lærte av mange av Hellas 'berømte filosofer. Hans rikdom lot ham kjøpe kjøpene sine, og han skrev om dem i sine egne verk. Med tiden ville han bli en av de mest berømte av de pre-sokratiske filosofene.
Leucippus fra Milet hadde størst innflytelse på ham, ble hans mentor og delte sin teori om atomisme med ham. Demokritus sies også å ha kjent Anaxagoras, Hippokrates og til og med Sokrates selv (selv om dette forblir uprøvd). I løpet av sin tid i Egypt lærte han av egyptiske matematikere, og sies å ha blitt kjent med de kaldeiske magiene i Assyria.
I tradisjonen til atomistene var Democritus en gjennomgripende materialister som så på verden med tanke på naturlover og årsaker. Dette skilte ham fra andre greske filosofer som Platon og Aristoteles, for hvem filosofi var mer teleologisk - det vil si mer opptatt av formålet med hendelser snarere enn årsakene, så vel som ting som essens, sjel og endelige årsaker.
I følge de mange beskrivelsene og anekdotene om Democritus, var han kjent for sin beskjedenhet, enkelhet og engasjement for studiene. Én historie hevder at han blindet seg med vilje for å bli mindre distrahert av verdslige forhold (som antas å være apokryf). Han var også kjent for sin sans for humor og blir ofte referert til som "Laughing Philosopher" - for sin evne til å le av menneskelig dårskap. For sine medborgere var han også kjent som “The Mocker”.
Vitenskapelige bidrag:
Democritus er kjent for å være en pioner innen matematikk og geometri. Han var blant de første greske filosofer som observerte at en kjegle eller pyramide har en tredjedel volumet av en sylinder eller prisme med samme base og høyde. Mens ingen av hans arbeider om emnet overlevde middelalderen, er hans matematiske bevis hentet fra andre arbeider med store sitater til titler som På tall, på geometrikk, På tangenser, På kartlegging, og På irrasjonelle.
Democritus er også kjent for å ha brukt store deler av livet sitt på å eksperimentere med og undersøke planter og mineraler. I likhet med hans arbeid i matematikk og geometri brukes siteringer fra eksisterende verk for å utlede eksistensen av arbeider om emnet. Disse inkluderer På menneskets natur, den to-bindende samlingen På kjøtt, On Mind, On the Senses, På smaker, På farger, Årsaker opptatt av frø og planter og frukt, og til den tre-bindende samlingen Årsaker opptatt av dyr.
Fra sin undersøkelse av naturen utviklet Democritus det som kan betraktes som noen av de første antropologiske teoriene. I følge ham levde mennesker korte liv i arkaiske tider, og ble tvunget til å fôre som dyr til frykt for ville dyr kjørte dem inn i samfunnene. Han teoretiserte at slike mennesker ikke hadde noe språk, og bare utviklet det gjennom behovet for å artikulere tanker og ideer.
Gjennom en prosess med prøving og feiling utviklet mennesker ikke bare verbalspråk, men også symboler som de skal kommunisere (dvs. skriftspråk), klær, ild, husdyrhold og jordbruk. Hvert trinn i denne prosessen førte til flere funn, mer kompleks atferd og de mange tingene som kom til å prege det siviliserte samfunnet.
Når det gjelder astronomi og kosmologi, var Democritus en talsmann for den sfæriske jordhypotesen. Han trodde at i det opprinnelige kaoset som universet sprang ut, var universet sammensatt av annet enn bittesmå atomer som kom sammen for å danne større enheter (en teori som ligner en påfallende likhet med The Big Bang Theory and Nebular Theory). Han trodde også på eksistensen av mange verdener, som enten var i vekst eller forfall.
På lignende måte avanserte Democritus en tomhetsteori som utfordret paradoksene som ble reist av hans medgreske filosofer, Parmenides og Zeno - grunnleggerne av metafysisk logikk. I følge disse mennene kan ikke bevegelse eksistere fordi noe slikt krever at det er et tomrom - som ikke er noe, og derfor ikke kan eksistere. Og et tomrom kan ikke betegnes som sådan hvis det faktisk er en definerbar, eksisterende ting.
Til dette hevdet Democritus og andre atomister at siden bevegelse er et observerbart fenomen, må det være et tomrom. Denne ideen forhåndsviste Newtons teori om absolutt rom, der rom eksisterer uavhengig av enhver observatør eller noe utenfor det. Einsteins relativitetsteori ga også en løsning på paradoksene oppdratt av Parmenides og Zeno, der han hevdet at rommet i seg selv er relativt og ikke kan skilles fra tid.
Democritus 'tanker om sannhetens natur forhåndsviste også utviklingen av den moderne vitenskapelige metoden. I følge Democritus er sannhet vanskelig, fordi den bare kan oppfattes gjennom sanser-inntrykk som er subjektive. På grunn av dette hevdet Aristoteles i sitt Metafysikk at Democritus mente at "enten det ikke er noen sannhet, eller for oss er det i det minste ikke tydelig."
Som Diogenes Laertius siterte i traktaten fra det 3. århundre, Liv og meninger fra forestående filosofer: "Ved stevne varmt, ved stevne kaldt, men i virkeligheten atomer og tomrom, og også i virkeligheten vet vi ingenting, siden sannheten er i bunn.
Til slutt kom Democritus 'mening om sannhet ned på et skille mellom to slags kunnskaper - "legitim" (eller "ekte") og jævel (eller "hemmelighet"). Det siste er opptatt av persepsjon gjennom sansene, som er subjektivt av natur. Dette skyldes det faktum at vår sanseoppfatning påvirkes av atomenes form og natur når de flyter ut fra det aktuelle objektet og gjør inntrykk på sansene våre.
”Legitim” kunnskap oppnås derimot gjennom intellektet, der sansedata blir utdypet gjennom resonnement. På denne måten kan man komme fra “jævla” inntrykk til det punktet der ting som forbindelser, mønstre og årsakssammenheng kan bestemmes. Dette stemmer overens med den induktive resonnementmetoden som senere ble utarbeidet av Renee Descartes, og er et godt eksempel på hvorfor Democritus anses å være en tidlig vitenskapelig tenker.
Atomteori:
Imidlertid var Democritus største bidrag til moderne vitenskap uten tvil den atomteorien han belyste. I følge Democritus 'atomteori overholder universet og all materie følgende prinsipper:
- Alt er sammensatt av “atomer”, som er fysisk, men ikke geometrisk, udelelige
- Mellom atomer ligger det tomt rom
- Atomer er uforgjengelige
- Atomer har alltid vært, og vil alltid være, i bevegelse
- Det finnes et uendelig antall atomer, og slags atomer, som er forskjellige i form og størrelse.
Han var ikke alene om å foreslå atomteori, da både mentoren hans Leucippus og Epicurus antas å ha foreslått de tidligste synene på atomenes former og tilkobling. I likhet med Democritus mente de at soliditeten til et materiale tilsvarte formen til de involverte atomene - dvs. jernatomer er harde, vannatomer er glatte og glatte, brannatomer er lette og skarpe, og luftatomer er lette og virvlende.
Imidlertid krediteres Democritus med å illustrere og popularisere konseptet, og for hans beskrivelser av atomer som overlevde den klassiske antikken for å påvirke senere filosofer. Ved å bruke analogier fra våre sanseopplevelser ga Democritus et bilde eller et bilde av et atom som skilte dem fra hverandre etter deres form, størrelse og arrangement av deres deler.
I hovedsak var denne modellen en av et inert faststoff som utelukket andre kropper fra volumet, og som samhandlet med andre atomer mekanisk. Som sådan inkluderte modellen hans fysiske ledd (dvs. kroker og øyne, baller og stikkontakter) som forklarte hvordan forbindelser oppsto mellom dem. Selv om dette ligner lite på moderne atomteori (der atomer ikke er inerte og samvirker elektromagnetisk), er det nærmere i samsvar med den moderne vitenskapens teori enn noen annen teori om antikken.
Selv om det ikke er noen klar forklaring på hvordan forskere fra klassisk antikk kom til å teoretisere eksistensen av atomer, viste konseptet seg å være innflytelsesrik, og ble plukket opp av den romerske filosofen Lucretius på 1000-tallet f.Kr. og igjen under den vitenskapelige revolusjonen. I tillegg til å være uunnværlig for moderne molekylær og atomteori, ga den også en forklaring på hvorfor begrepet tomrom var nødvendig i naturen.
Hvis all materie var satt sammen av bittesmå udelelige atomer, må det også være mye åpent rom mellom dem. Denne resonnementet har også videreført informasjoner om kosmologi og astronomi, der Einsteins teori om spesiell relativitet var i stand til å eliminere konseptet om en "lysende eter" i forklaringen av lysets oppførsel.
Diogenes Laertius oppsummerte Democritus atomteori som følger i Liv og meninger fra utøvende filosofer:
”Atomer og vakuumet var begynnelsen på universet; og at alt annet bare fantes i mening. At verdenene var uendelige, skapte og forgjengelige. Men at ingenting ble skapt av ingenting, og at ingenting ble ødelagt for å bli ingenting. At atomene var uendelige både i størrelse og antall, og ble båret rundt i universet i uendelige revolusjoner. Og at de dermed produserte alle kombinasjonene som finnes; ild, vann, luft og jord; for at alle disse tingene bare er kombinasjoner av visse atomer; hvilke kombinasjoner som ikke er i stand til å bli påvirket av ytre omstendigheter, og er uforanderlige på grunn av deres soliditet. "
Død og arv:
Democritus døde i en alder av nitti, noe som ville gi hans død rundt 370 fvt. selv om noen forfattere er uenige, er det noen som hevdet at han levde til 104 eller til og med 109. I følge Marcus Aurelius ’bok Meditations, Democritus ble spist av lus eller skadedyr, selv om han i samme passasje skriver at "andre lus drepte Sokrates", noe som antydet at dette var ment metaforisk. Siden Sokrates døde i hendene på den athenske regjeringen som fordømte ham, er det mulig at Aurelius tilskrev Democritus-død til menneskelig dårskap eller politikk.
Mens demokrat var høyt verdsatt blant samtidene sine, var det også de som harmet ham. Dette inkluderte Platon som ifølge noen beretninger mislikte ham så mye at han ønsket at alle bøkene hans skulle brennes. Platons elev Aristoteles var imidlertid kjent med verkene fra Democritus og nevnte ham i begge deler Metafysikk og fysikk, der han beskrev ham som en "fysiker" som ikke opptatt seg av formene eller essensen.
Til syvende og sist blir demokrati kreditert som en av grunnleggerne av den moderne vitenskapen fordi hans metoder og teorier ligner mye på moderne astronomer og fysikere. Og mens hans versjon av atommodellen skiller seg veldig fra våre moderne forestillinger, var arbeidet hans uten tvil verdi, og var et skritt i en pågående prosess som inkluderte forskere som John Dalton, Neils Bohr og til og med Albert Einstein.
Som alltid er vitenskap en prosess med å fortsette oppdagelsen, der nye gjennombrudd bygger på de gamle fundamentene og hver generasjon forsøker å se litt lenger ved å stå på skuldrene til de som kom før.
Vi har mange interessante artikler om atomteori her på Space Magazine. Her er en om John Daltons atommodell, Neils Bohrs atommodell, "Plum Pudding" atommodell.
For mer informasjon, sjekk Atomens historie - Demokritus.
Astronomy Cast har en fantastisk episode om emnet, med tittelen Episode 392: The Standard Model - Intro
