АТОМИЗМ

АТОМИЗМ, атомное учение, атомистика, учение о прерывистом, дискретном (зернистом) строении материи. А. утверждает, что материя состоит из отдельных чрезвычайно малых частиц; до конца 19 в. они считались неделимыми. Для совр. А. характерно признание не только атомов (см. также Атомная физика), но и др. частиц материи как более крупных, чем атомы (напр., мо-лекул), так и более мелких (атомные ядра, электроны и др.). С точки зрения совр. А., электроны суть "атомы" отрицат. электричества, фотоны - "атомы" света и т. д. А. распространяется и на биологич. явления, в т. ч. на явления наследственности. В более широком смысле под А. понимается иногда дискретность вообще к.-н. предмета, свойства, процесса (социальный А., логический А.).

А. выступал почти всегда как материа-листич. учение. Поэтому борьба вокруг него отражала прежде всего борьбу между материализмом и идеализмом в науке. А. уже с древности был направлен против идеалистич. и религ. взгляда на мир, ибо всё сущее он объяснял при помощи частиц материи, не прибегая к сверхъес-теств. причинам. Материалистич. течение в А. исходит из тезиса, согласно к-рому атомы материальны, существуют объективно и познаваемы. Идеалистич. позиция выражается в отрицании реальности атомов; в объявлении их лишь удобным средством систематизации опытных данных (см. Махизм), в отрицании их познаваемости.

Атомистич. воззрения первоначально (на Др. Востоке, в античных Греции и Риме, отчасти в ср. века у арабов) были лишь гениальной догадкой, превратившейся затем в науч. гипотезу (17, 18 вв. и первые две трети 19 в.) и, наконец, в научную теорию. С самого зарождения и до конца 1-й четв. 20 в. в основе А. лежала идея о тождестве строения макро- и микрокосмоса. Из непосредственно наблюдаемой расчленённости видимого макромира (прежде всего звёздного) на отдельные более или менее обособленные друг от друга тела был сделан вывод, что природа, будучи единой, должна быть устроена в малейшей своей части так же, как и в величайшей. Древние атомисты считали поэтому непрерывность материи кажущейся, как кажется издали сплошной куча зерна или песка, хотя она состоит из множества отд. частичек.

Признание единства строения макро-и микрокосмоса открывало путь к перенесению на атомы таких механич., физ. или хим. свойств и отношений, к-рые обнаруживались у макротел. Исходя из теоретически предугаданных свойств атомов, можно было сделать заключение о поведении тел, образованных из атомов, а затем экспериментально проверить это теоретич. заключение на опыте.

Идея о полном подобии строения макро-и микрокосмоса, казалось бы, окончательно восторжествовала после создания в нач. 20 в. планетарной модели атома, основу к-рой составляло положение, что атом построен подобно миниатюрной Солнечной системе, где роль Солнца выполняет ядро, а роль планет - электроны, вращающиеся вокруг него по строго определ. орбитам. Почти вплоть до 2-й четв. 20 в. идея единства строения макро- и микрокосмоса понималась слишком упрощённо, прямолинейно, как полное тождество законов и как полное сходство строения того и другого. Отсюда микрочастицы трактовались как миниатюрные копии макротел (как чрезвычайно малые шарики), двигающиеся по точным орбитам, к-рые совершенно аналогичны планетным орбитам, с той лишь разницей, что небесные тела связаны силами гравитац. взаимодействия, а микрочастицы - электрического. Такая форма А. названа классич. А.

Совр. А., воплотившийся в квантовую механику, не отрицает единства природы в большом и малом, но раскрывает качеств. различие микро- и макрообъектов: микрочастицы представляют единство противоположностей прерывности и непрерывности, корпускулярности и волно-образности. Это - не шарики, как думали раньше, а сложные материальные образования, в к-рых дискретность (выраженная в свойствах корпускулы) определ. образом сочетается с непрерывностью (выраженной в волновых свойствах). Поэтому и движение таких частиц (напр., электрона вокруг атомного ядра) совершается не по аналогии с движением планеты вокруг Солнца (т. е. не по строго определённой орбите), а скорее по аналогии с движением облака ("электронное облако"), имеющего как бы размытые края. Такая форма А. названа современным (квантовомеханич.) А.

Виды А. различаются тем, какими конкретными физ. свойствами наделяются атомы и др. частицы материи, как характеризуются формы движения атомов. Первоначально А. носил сугубо абстрактный, натурфилософский характер: атомам приписывались лишь самые общие свойства (неделимость, способность двигаться и соединяться между собой), к-рые не были связаны с к.-л. измеримыми свойствами макротел. В 17-18 вв., когда развилась механика, А. приобрёл механистич. характер; этот вид А. был несколько более конкретен, чем натурфилософия древних, но всё же ещё в большой мере оставался абстрактным и мало связанным с опытной наукой. Атомам приписывались теперь чисто механич. свойства. Представители "механики контакта" считали, что причиной соединения атомов является фигура, геометрич. форма, наделяли атомы крючочками, посредством к-рых атомы якобы сцепляются между собой; иногда атомы изображались в виде зубчатых колесиков, зубцы к-рых подходят друг к другу в случае растворения тел или не подходят в случае их нерастворения (М. В. Ломоносов). Представители "механики сил" (динамики) объясняли взаимодействие атомов наподобие гравитац. тяготения. Поэтому здесь играл роль только вес частиц, а не их геометрич. форма (она принималась шаровидной, как у небесных тел). От динамики И. Ньютона берёт начало особая ветвь А. (хорв. физик Р. И. Бош-кович), в к-рой сочетается идея Г. Лейбница о непространственных монадах (в виде геометрич. точек - центров сил) с понятием "силы" (Ньютон). Этот дина-мич. А. явился предвосхищением совр. А., в к-ром неразрывно сочетается представление о дискретности материи с идеей неразрывности материи и движения (или "силы" в прежнем понимании). Исходя из взглядов Ньютона, Дж. Дальтон (1803) создал хим. А., способный теоретически обобщать и объяснять наблюдённые хим. факты и предвидеть явления, ещё не обнаруженные на опыте. Дальтон наделил атомы "атомным весом", т. е. специфич. массой, характерной для каждого хим. элемента. В "атомном весе" нашла своё выражение мера хим. элемента, представляющая собой единство его качественной (хим. индивидуальность) и количественной (значение "атомного веса") сторон. Развитие этого представления привело впоследствии к созданию Д. И. Менделеевым периодич. системы хим. элементов (1869-71), к-рая, по сути дела, есть узловая линия отношений меры хим. элементов. В сер. 19 в. А. в химии получил дальнейшую конкретизацию в учении о валентности (шотл. химик А. С. Купер, нем. химик Ф. А. Ке-куле) и особенно в теории "хим.строения" (А. М. Бутлеров, 1861). Атомы стали наделяться валентностью, т. е. способностью присоединять 1, 2 и более атомов водорода, валентность к-poro была принята за 1. В 19 в. атомы наделялись всё новыми свойствами, в к-рых резюмировались соответствующие хим. и физ. открытия. В связи с успехами электрохимии атомам стали приписываться электрические заряды (электрохим. теория швед. учёного И. Я. Берцелиуса), взаимодействием которых объяснялись хим. реакции. Открытие законов электролиза (М. Фарадей) и особенно создание теории электролитич. диссоциации (швед. учёный С. А. Аррениус, 1887) привели к обобщению, выраженному в понятии "ион". Ионы это осколки молекул (отдельные атомы или их группы), несущие противоположные по знаку целочисленные электрич. заряды. Дискретность зарядов ионов непосредственно подводила к идее дискретности самого электричества, что вело к идее электрона, к признанию делимости атомов. Во 2-й пол. 19 в. А. конкретизировался как молекулярнофи-зическое учение, благодаря разработке молекулярно-кинетической теории газов, раскрывающей связь между тепловой и механич. формами движения. Осн. положения молекулярной гипотезы зародились ещё и 17 (П. Гассенди) и 18 вв. (Ломоносов), но приобрелПосле открытия электрона (англ. физик Дж. Дж. Томсон, 1897), создания теории квантов (М. Планк, 1900) ии экспериментальный базис лишь благодаря тому, что закон объёмных отношений газов, открытый Ж.Л.Гей-Люссаком (1808), был объяснён при помощи представления о молекулах (А. Авогадро, 1811). С тех пор молекулам приписывались такие физ. свойства и движения, к-рые при их суммировании давали бы значения макроскопических свойств газа как целого, напр, температуры, давления, теплоёмкости и т. д. В дальнейшем А. в физике развился в особую ветвь статистической физики. введения понятия фотона (А. Эйнштейн, 1905) А. принял характер физ. учения, причём идея дискретности была распространена на область электрич. и световых явлений и на понятие энергии, учение о к-рой в 19 в. опиралось на представления о непрерывных величинах и функциях состояния. Важнейшую черту совр. А. составляет А. действия, связанный с тем, что движение, свойства и состояния различных микрообъектов поддаются квантованию, т. е. могут быть выражены в форме дискретных величин и отношений. В итоге вся физика микропроцессов, поскольку она носит квантовый характер, оказывается областью приложения совр. А. Постоянная Планка (квант действия) есть универсальная физ. константа, к-рая выражает количеств. границу, разделяющую две качественно различные области: макро- и микроявлений природы. Физ. (или квантово-электронный) А. достиг особенно больших успехов благодаря созданию (Н. Бор, 1913) и последующей разработке модели атома, к-рая с физ. стороны объясняла периодич. систему элементов. Создание квантовой механики (Л. де Бройль, Э. Шрёдингер, В. Гей-зенберг, П. Дирак и др., 1924-28) придало А. квантовомеханич. характер. Успехи ядерной физики, начиная с открытия атомного ядра (Э. Резерфорд, 1911) и кончая открытием серии элементарных частиц, особенно нейтрона (англ, физик Дж. Чедвик, 1932), позитрона (1932), мезонов различной массы, гиперонов и др., также способствовали конкретизации А. Одновременно в 20 в. шло развитие хим. А. в сторону открытия частиц более крупных, чем обычные молекулы (коллоидные частицы, мицеллы, макромолекулы, частицы высокомолекулярных, высокополимерных соединений); это придавало А. надмолекулярно-хим. характер. В итоге можно выделить главные виды А., к-рые явились вместе с тем историч. этапами в развитии А.: 1) натурфилософский А. древности, 2) механический А. 17-18 вв., 3) химический А. 19 в. и 4) совр. физ. А.

С открытиями в области А. связаны крупные науч. эпохи. "Новая эпоха начинается в химии с атомистики..., - писал Энгельс, - а в физике, соответственно этому,- с молекулярной теории" ("Диалектика природы", 1969, с. 257). Революцию в физике на рубеже 19 и 20 вв. вызвали, по словам В.И. Ленина, "новейшие открытия естествознания - радий, электроны, превращение элементов..." (Поли, собр. соч., 5 изд., т. 23, с. 44). Начало века атомной энергии непосредственно связано с дальнейшим развитием совр. физич. А.

Достижение каждой более глубокой ступени в познании материи и её дискретных видов (её строения), соответственно - сущности более высокого порядка, не завершает движения познания в глубь материи, а кладёт лишь новую веху на этом пути. "Молекула...,- писал Энгельс,- это - „узловая точка" в бесконечном ряду делений, узловая точка, которая не замыкает этого ряда, но устанавливает качественную разницу. Атом, который прежде изображался как предел делимости, теперь - только о т н о ш е-н и е..." (М а р к с К. и Э н г е л ь с Ф., Соч., 2 изд., т. 31, с. 258). Сопоставление атомов с электронами Ленин рассматривал как конкретизацию положения о единстве конечного и бесконечного, где конечное есть лишь звено в бесконеч-

ной цепи отношений: "Применить к атомам versus электроны. Вообще бесконечность материи вглубь..." (Полн. собр. соч., 5 изд., т. 29, с. 100).

Для понимания филос. стороны А. чрезвычайно важно проведённое Энгельсом разграничение между старым и новым А. Старый А. признаёт абс. неделимость и простоту "последних" частиц материи, всё равно, будут ли этими частицами считаться атомы хим. элементов (Дальтон и др. химики) или частицы первома-терии (Бойль и др.). Новый А. фактически исходит из отрицания к.-л. "последних", абсолютно простых, неизменных и неделимых частиц или элементов материи. Отвергая абс. неделимость или непревра-щаемость любой сколь угодно малой частицы материи, новый А. признаёт относит. устойчивость каждого дискретного вида материи, его качественную определённость, его относит. сохраняемость в известных границах. Напр., делимый некоторыми физ. способами, атом неделям химически и в хим. процессах ведёт себя как некое целое, неделимое. Точно так же и молекула: делимая (разложимая) химически на атомы, она в тепловом движении (до известных пределов, когда не наступает термич. диссоциация вещества) ведёт себя тоже как некое целое, неделимое.

Новый А. показывает, что процесс деления материи имеет свои многочисл. границы, при достижении к-рых совершается переход от одной ступени дискретности материи к другой, качественно от неё отличной; количеств. операция деления приводит, т. о., к выходу за пределы данного вида частиц и переходу в область другого их вида. В этом отношении новый А. противостоит, с одной стороны, идее абс. делимости материи до бесконечности (Аристотель, Р. Декарт, динамисты), представляющей пример "дурной бесконечности" (Гегель), а с другой стороны - идее старого А. с его признанием лишь одного вида частиц материи, к-рыми одноактно завершается (точнее: обрывается) процесс деления материи.

На филос. основы совр. А. указал ещё Энгельс: "Новая атомистика отличается от всех прежних тем, что она... не утверждает, будто материя только дискретна, а признаёт, что дискретные части различных ступеней... являются различными узловыми точками, которые обусловливают различные качественные формы существования всеобщей материи..." ("Диалектика природы", 1969, с. 257).

Особенно важно в новом А. признание взаимопревращаемости любых дискретных видов материи, неисчерпаемости любой сколь угодно малой её частицы. "...Диалектический материализм,- писал Ленин, - настаивает на приблизительном, относительном характере всякого научного положения о строении материи и свойствах ее, на отсутствии абсолютных граней в природе, на превращении движущейся материи из одного состояния в другое, по-видимому, с нашей точки зрения, непримиримое с ним и т. д." (Полн. собр. соч., 5 изд., т. 18, с.276). Примером служит взаимопревращение частиц света (фотонов) и частиц вещества (пары - электрона и позитрона - в процессе её рождения из фотонов и обратного её перехода в фотоны при аннигиляции пары).

Отрицание к.-л. "последних", "абсолютно неизменных" и т. д. частиц материи оправдывается всем ходом углубления человеч. познания в строении материи (см. там же, с. 277).

Если старый А. исходил из того, что "последние", "неделимые" атомы находятся во внешнем отношении друг к другу, пространственно сополагаясь одни с другими, то новый А. признаёт такие взаимодействия частиц материи, в результате к-рых они испытывают коренные изменения, теряют свою самостоятельность, свою индивидуальность и как бы растворяются полностью друг в друге, претерпевая глубочайшие качеств. изменения. Так, примером подобных взаимодействий является взаимопревращение элементарных частиц материи.

Неисчерпаемость электрона наглядно обнаружилась после неудачи попыток построить модель атома, исходя из представления об электронах-шариках (или даже точках), наделённых определ. массой и зарядом и двигающихся вокруг ядра по законам классич. механики. Ядерная же физика показала, что электрон может рождаться из нейтрона, гиперонов и мезонов (с выделением нейтрино), может поглощаться и исчезать как частица в атомном ядре (при захвате), может сливаться с позитроном, словом, испытывать такие многообразные и сложные коренные превращения, к-рые неоспоримо свидетельствуют о его реальной неисчерпаемости. В истории познания каждый крупный успех А. составлял не только революцию в физ. учении о материи и её строении, но вместе с тем очередное поражение идеалистич. взгляда на природу (хотя сам по себе А., конечно, отнюдь не всегда и не во всех своих конкретных формах непосредственно выражал науч. истину). Так, открытие Дальтоном закона простых кратных отношений в химии привело в нач. 19 в. к крушению идеалистич. теории динамизма (Кант, Шеллинг, Гегель и др)., согласно к-рой основу природы составляет не материя, а прерывные силы. В конце 19 в. в физике и химии получило распространение феноменологическое, агностич. течение, связанное с термодинамикой и наиболее отчётливо обнаружившееся в энергетич. мировоззрении (В. Оствальд, 1895). Энергетизм, как и махизм, отрицал реальность атомов и молекул; он пытался построить всю физику и химию на представлении о чистой энергии, комплексом различных видов к-рой объявлялась сама материя и все её свойства. Успехи физики и химии на рубеже 19 и 20 вв., особенно подсчёт числа ионов - газовых частиц, несущих электрич. заряды, а также изучение "броуновского движения" и др. показали совпадение значений Авогадро числа, определённого самыми различными физ. методами. В 1908 Оствальд признал своё поражение в борьбе против А. "Я убедился, что в недавнее время нами получены экспериментальные подтверждения прерывного, или зернистого, характера вещества, которое тщетно отыскивала атомистическая гипотеза в течение столетий и тысячелетий. Изолирование и подсчет числа ионов в газах..., а также совпадение законов броуновского движения с требованиями кинетической теории... дают теперь самому осторожному ученому право говорить об экспериментальном подтверждении атомистической теории вещества... Тем самым атомистическая гипотеза поднята на уровень научно обоснованной теории" (Grundriss der allge-meinen Chemie, Lpz., 1909, S. Ill-IV).

В конце 1-й четв. 20 в. оказалось, что выбрасываемые при |3-распаде электроны уносят только часть энергии, теряемой ядром. Отсюда был сделан вывод, что другая её часть попросту уничтожается. Материалистич. решение возникшей трудности (В. Паули, 1931) состояло в предположении, что при (3-распаде наряду с электроном из ядра вылетает другая, неизвестная ещё частица материи, с очень малой массой и электрически нейтральная, к-рую назвали "нейтрино". Без представления о нейтрино невозможно понять мн. ядерные превращения, а также и превращения элементарных частиц (мезонов, нуклонов, гиперонов). Т. о., и здесь успех А. принёс поражение идеализму в физике.

После открытия позитрона И. и Ф. Жолио-Кюри наблюдали (1933) превращение позитронов и электронов в фотоны; наблюдалось также рождение пары - электрона и позитрона - при прохождении фотона у-лучей вблизи атомного ядра. Эти явления были истолкованы как аннигиляция (уничтожение) материи и как её рождение из энергии. Развивая А., физики-материалисты (С. И. Вавилов, Ф. Жолио-Кюри и др.) показали, что в данном случае происходит взаимопревращение одного физ. вида материи (вещества) в другой её вид (свет). Следовательно, и в этом отношении А. нанёс своими открытиями удар идеализму.

Лит.: Маркс К., Различие между натурфилософией Демокрита и натурфилософией Эпикура, в кн.: Маркс К. и Энгельс Ф., Из ранних произведений, М., 1956; Энгельс Ф., Анти-Дюринг, Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20; Резерфорд Э., Строение атома и искусственное разложение элементов, [пер. с англ.], М. - Л., 1923; Бор Н., Три статьи о спектрах и строении атомов, пер. с нем., М., 1923; Маковельский А. О., Древнегреческие атомисты, Баку, 1946; Кедров Б. М., Атомистика Дальтона, М.- Л., 1949; его же, Эволюция понятия элемента в химии, М., 1956; Г е и -зенберг В., Философские проблемы атомной физики, пер. с нем., М., 1953; Зубов В. П., Развитие атомистических представлений до начала XIX в., М., 1965. См. также лит. при ст. Атомная физика.

Б. М. Кедров.