Пифагор пришел к пониманию многих соотношений в области геометрии, арифметики и акустики, отражающих реальные явления природы.
Пифагор заменил многочисленных богов, их волю и капризы гармонией чисел, их закономерными сочетаниями. Он считал: задача человека — понять закономерности чисел и из них выявить связь вещей.
Высшего развития идей Фалеса достиг Гераклит, который, в отличие от ближайших учеников Фалеса, первым уяснил важность движения как результата действия противоборствующих сил. Он писал: «Противоборствующее соединяет, и из несогласия создается прекраснейшая гармония, и все бывает благодаря распре». И еще: «Мир, единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим».
Но особенности жизни эллинов принуждали их обращать внимание не столько на явления природы, сколько на взаимоотношения между людьми. С силами природы и трудностями ремесла должны были бороться рабы. Свободные граждане думали о себе и себе подобных. Они хотели спокойствия, порядка и наслаждений. Для достижения этой цели они создавали законы, которые позволяли людям жить, не полагаясь полностью на волю богов. А чтобы законы не противоречили один другому, нужна была логика, формальная логика.
Формальная логика полезна в юриспруденции, но в применении к познанию природы она приводит к парадоксам. В наиболее отчетливой форме это проявилось в апориях Зенона — он не нашел выхода из обнаруженных противоречий. Для этого потребовались века и упорная работа многих мыслителей, таких, как Гегель, Фейербах, Маркс, Энгельс.
Порядок вместо хаоса
Поразительно, что одну из главных истин природы — атомную структуру материи — почувствовали уже древние мыслители. Конечно, это не был атомизм в современном толковании, но первоначальные элементы, составляющие основу учения греческих философов, постепенно привели их последователей к атомизму. Путь развития идей о том, что мир состоит из малых частиц, о дискретной (прерывной) сущности вещества, от первых предчувствий до сегодняшней теории строения материи, богат событиями, отражающими узловые конфликты истории человеческой мысли. Поэтому на развитии идей атомизма и кинетической теории строения вещества мы остановимся подробнее. На этом пути был особенно обилен отсев ложных шагов, особенно беспощадна борьба мнений.
Прежде всего расшифруем, что значит кинетическая теория. Вот что говорит об этом Большая Советская Энциклопедия: это «отдел теоретической физики, задачей которого является объяснение свойств газов на основании законов движения и взаимодействия их молекул». Философ Лейбниц, подчеркивая, что речь идет о движении, о «жизни» частиц материи, даже называл кинетическую энергию «живой силой». В наше время этот термин вышел из употребления, как неточный и вводящий в заблуждение. Но, рассуждая о таких свойствах веществ, как теплопроводность, вязкость, испарение, кристаллизация и о всех других проявлениях и формах движения материи, ученые исходят из твердого убеждения в ее прерывистой — дискретной структуре и в непрестанном движении ее мельчайших частиц. Первыми здесь были Левкипп и его ученик Демокрит, провидевшие, что в природе нет ничего, кроме атомов и пустоты. Все состоит из атомов. Но идеализм Платона и Аристотеля одержал верх, вытеснив учение атомистов на долгие века. Они скупали и уничтожали рукописи Демокрита и его учеников. Человек, следовавший учению атомистов, рисковал не только репутацией, но и жизнью. Лишь Эпикур и его последователь Лукреций Кар нашли в себе смелость развивать и пропагандировать идеи атомистов.
Учение Аристотеля, внесшего в физику преимущественно ошибки и фантастические догмы, в течение веков тяготело над умами людей. Только в первой половине XV века Николай Кребс, известный больше как Николай Кузанский сделал попытку возродить атомизм. Этот разносторонний ученый, утверждавший движение и вращение Земли и бесконечность познания, оказал большое влияние на мыслителей Возрождения, включая Коперника и Бруно. Но атомизм с трудом завоевывал позиции даже в наиболее просвещенных умах того времени. Лишь через полтора века врач Заннерт из Бреславля объяснял испарение воды тем, что ее атомы покидают поверхность, образуя пар.
Примерно в это же время Галилей первым после многовекового умалчивания излагает атомистическое учение Демокрита. В сочинении «Пробирщик» он объяснял тепло движением частиц. Правда, это еще не атомы и не молекулы вещества, но частицы пламени, которые переходят в нагреваемые тела.
Ньютон заставил всех признать силы притяжения основополагающим свойством материи. Идеи атомизма проявляются во многих его воззрениях, в частности, в корпускулярной теории света.
Ближе всех к современной теории материи подошел Ломоносов, как к кинетической теории тепла, так и к кинетической теории газов. Он пишет: «Очевидно, что отдельные атомы воздуха, взаимно приблизившись, сталкиваются с ближайшими… и когда они находятся в соприкосновении, вторые атомы друг от друга отпрыгнули, ударились в более близкие к ним и снова отскочили; таким образом, непрерывно отталкиваемые друг от друга частыми взаимными толчками, они стремятся рассеяться друг от друга».
Близок по своим воззрениям к Ломоносову Боскович, книгу которого Ломоносов приобрел в конце своей жизни. Рожер Иосиф Боскович работал главным образом в Италии и несколько лет в Париже, где он мог впитать самые новые воззрения своего времени. Размышляя об устройстве материи, он пришел к мысли, что вещество состоит из атомов — точек. Не имея протяженности, они обладают инерцией и являются источниками сил. На малых расстояниях действует сила притяжения, но точки не могут соприкоснуться, ибо сила притяжения стала бы при этом бесконечно большой. Значит, на самых малых расстояниях преобладает сила отталкивания. С увеличением расстояния сила отталкивания уменьшается до нуля и переходит в силу притяжения.
Если отбросить сравнение молекул с точками, это вполне современная позиция. «Подтвердилось предположение о том, что молекулы на больших (по атомным масштабам) расстояниях притягиваются друг к другу, тогда как при тесном сближении между ними появляется сильное отталкивание» (БСЭ).
Боскович считал, что на небольших расстояниях таких переходов отталкивания в притяжение может быть несколько, но затем преобладающим становится всеобщее тяготение Ньютона. На этой основе Боскович объяснял сцепление, упругость и существование твердых тел. Работа Босковича не встретила признания и была забыта. Впоследствии лишь один из известных физиков — Фарадей отозвался о ней с похвалой.
Попытку сочетать древнюю атомистику с новой физикой предпринял Лесаж, утверждавший, что эпикурейцы могли чисто геометрическим путем прийти к закону тяготения. На этом пути он к 1784 году построил стройную систему, которая, однако, оказалась в стороне от дальнейшего развития науки — объясняя известное при помощи сложных построений, она не могла указать пути дальнейшего развития и предсказывать новые, еще неизвестные закономерности.
Современный атомизм пришел в науку из химии. Бойль опирался на атомы, чтобы объяснить, как из химического соединения вновь образуются его составные части. Решительный шаг в обосновании атомизма сделал в 1808 году Дальтон, объяснив, как,
