Nagu filosoof Nietzsche kuulsalt ütles: „See, kes õpiks ühel päeval lendama, peab kõigepealt õppima seisma ja kõndima, jooksma, ronima ja tantsima; lennata ei saa. ” See on kindlasti tõsi, kui rääkida inimkonna arusaamast universumist, mis on arenenud paljude tuhandete aastate jooksul ja mida on pidevalt uuritud.
Ja tee ääres paistavad paljud nimed silma näidetena inimestest, kes saavutasid läbimurde ja aitasid panna aluse meie tänapäevasele arusaamale. Üks selline inimene on Democritus, iidse Kreeka filosoof, keda paljud peavad „moodsa teaduse isaks“. Selle põhjuseks on tema universumi teooria, mis koosneb pisikestest “aatomitest”, mis sarnaneb silmatorkavalt tänapäevase aatomiteooriaga.
Ehkki teda peetakse tavaliselt üheks Kreeka paljudest Sokraatide-eelsetest loodusfilosoofidest, on paljud ajaloolased väitnud, et teda liigitatakse õigustatumalt teadlaseks, vähemalt võrreldes tema kaasaegsetega. Samuti on - eriti Saksamaal 19. sajandi jooksul - olnud olulisi vaidlusi selle üle, kas Democritus väärib aatomiteooria tunnustamist.
See argument põhineb suhetel, mida Democritus oli kaasaegse filosoofi Leucippusega, kes on tuntud selle poolest, et jagas oma aatomite teooriat temaga. Nende teooriad taandusid siiski teistsugusele alusele - eristusele, mis võimaldab Democritusel tunnustada teooriat, millest saaks tänapäevase teadusliku traditsiooni klammerdaja.
Sünd ja varases elus:
Demokritose sünniaeg ja täpne kuupäev on arutelu teema. Kui enamik allikaid väidab, et ta sündis Abdera, mis asub Kreeka Põhja-Traakias, umbes 460 eKr. Teised allikad väidavad, et ta sündis Miletus, Vana-Anatoolia ja tänapäeva Türgi rannalinnas, ning et ta sündis 490 eKr.
On öeldud, et Democrituse isa oli pärit aadlisuguvõsast ja nii jõukas, et ta võttis Pärsia kuninga Xerxesi vastu viimase marssimisel Abdera kaudu Teise Pärsia sõja ajal (480–479 eKr). Veel väidetakse, et autasuna oma teene eest kinkis Pärsia monarh oma isale ja teistele Abderititele kingitusi ning jättis nende hulka mitu magi. Ilmselt juhendasid Demokritus neid magusid astronoomia ja teoloogia alal.
Pärast isa surma kasutas Democritus oma pärandit rea kaugetesse riikidesse reisimise finantseerimiseks. Soovides oma teadmiste janu toita, rändas Democritus ulatuslikult üle tuntud maailma, rännates Aasiasse, Egiptusesse ja (mõnede allikate sõnul) õhku kuni India ja Etioopiani. Tema kirjutised hõlmavad Paabeli ja Meroe (tänapäeva Sudaanis) linnade kirjeldusi.
Naastes kodumaale, asus ta tegelema loodusfilosoofia õppimisega. Samuti reisis ta mööda Kreekat, et saada paremaid teadmisi selle kultuuridest ja õppis paljudelt Kreeka kuulsatelt filosoofidelt. Tema rikkus võimaldas tal osta nende kirjutisi ja ta kirjutas neist oma töödes. Aja jooksul saab temast üks kuulsamaid Sokraatieelsetest filosoofidest.
Miletus Leucippus avaldas talle suurimat mõju, saades temast mentor ja jagades temaga oma atomismiteooriat. Väidetavalt tundis Democritus ka Anaxagoras, Hippokratest ja isegi Sokratest ennast (kuigi see jääb tõestamata). Egiptuses õppimise ajal õppis ta Egiptuse matemaatikute käest ja väidetavalt on ta tutvunud Chaldean magi-ga Assüürias.
Atomistide traditsiooni kohaselt oli Democritus põhjalik materialist, kes vaatas maailma loodusseaduste ja põhjuste osas. See eristas teda teistest Kreeka filosoofidest nagu Platon ja Aristoteles, kelle jaoks filosoofia oli oma olemuselt teleoloogilisem - s.t et ta tegeles pigem sündmuste eesmärgi, mitte põhjuste, aga ka selliste asjadega nagu olemus, hing ja lõplikud põhjused.
Demokritust käsitlevate arvukate kirjelduste ja anekdootide järgi oli ta tuntud tagasihoidlikkuse, lihtsuse ja õpingutele pühendumise poolest. Üks lugu väidab, et ta pimedas end eesmärgipäraselt, et olla vähem segane maistest asjadest (mis arvatakse olevat apokrüüfne). Teda tunti ka huumorimeele pärast ja teda nimetatakse tavaliselt “naervaks filosoofiks” - võime tõttu naerda inimliku rumaluse üle. Oma kaaskodanike seas oli ta tuntud ka kui „Pilkaja“.
Teaduslikud kaastööd:
Democritus on tuntud matemaatika ja geomeetria teerajajana. Ta oli üks esimesi kreeka filosoofe, kes täheldas, et koonusel või püramiidil on kolmandik sama aluse ja kõrgusega silindri või prisma ruumalast. Kui ükski tema selleteemaline teos ei suutnud keskaega üle elada, on tema matemaatilised tõendid tuletatud teistest töödest, mis sisaldavad ulatuslikke tsitaate pealkirjadele nagu Numbrite, geomeetria, Puutumatuse kohta, Kaardistamiselja Irratsionaalide peal.
Democritus on tuntud ka selle poolest, et veetis suure osa oma elust taimede ja mineraalide katsetamise ning uurimisega. Sarnaselt tema tööle matemaatikas ja geomeetrias kasutatakse antud teoste olemasolu järeldamiseks olemasolevate tööde tsitaate. Need sisaldavad Inimese olemusest, kaheköiteline kollektsioon Liha peal, Meele peal, tunnete peal, Maitseainetel, Värvide peal, Põhjused seemned, taimed ja puuviljadja kolmeköitelise kollektsiooni juurde Loomadega seotud põhjused.
Looduse uurimise käigus arendas Democritus välja selle, mida võiks pidada mõneks esimeseks antropoloogiliseks teooriaks. Tema sõnul elasid arhailistel aegadel lühikese eluea jooksul inimesed sunnituna sööta nagu loomad, kuni metsloomade hirm viis nad siis kogukondadesse. Ta arvas, et sellistel inimestel pole keelt, ja arendas seda ainult mõtete ja ideede sõnastamise vajaduse kaudu.
Katse-eksituse protsessi käigus arendasid inimesed lisaks sõnalisele keelele ka sümboleid, millega suhelda (s.o kirjakeel), riietust, tuld, loomade kodustamist ja põllumajandust. Selle protsessi iga samm viis uute avastuste, keerukama käitumise ja paljude asjadeni, mis tsiviliseeritud ühiskonda iseloomustasid.
Astronoomia ja kosmoloogia osas oli Democritus Maa sfäärilise hüpoteesi pooldaja. Ta uskus, et algses kaoses, millest universum alguse sai, koosnes universum vaid pisikestest aatomitest, mis moodustasid suuremad ühikud (teooria, mis sarnaneb silmatorkavalt Suure Paugu teooria ja Nebulariteooriaga). Ta uskus ka paljude maailmade olemasolusse, mis olid kas kasvu- või lagunemisseisundis.
Sarnaselt arendas Democritus välja tühisuse teooria, mis seadis kahtluse alla tema kaaskreeka filosoofide Parmenidese ja Zeno - metafüüsilise loogika rajajate - tõstatatud paradoksid. Nende meeste sõnul ei saa liikumine eksisteerida, kuna selline asi nõuab tühjuse olemasolu - mis pole midagi ja seetõttu ei saa seda olemas olla. Ja tühjust ei saa sellisena nimetada, kui see on tegelikult määratletav, eksisteeriv asi.
Selleks väitsid Democritus ja teised atomistid, et kuna liikumine on vaadeldav nähtus, peab seal olema tühjus. See idee esitas eelvaate Newtoni absoluutse ruumi teooriale, milles ruum eksisteerib sõltumatult vaatlejast või kõigest sellest väljaspool. Einsteini relatiivsusteooria andis lahenduse ka Parmenidese ja Zeno tõstatatud paradoksidele, kus ta kinnitas, et ruum ise on suhteline ja seda ei saa ajast eraldada.
Ka Democrituse mõtted tõe olemuse kohta hõlmasid moodsa teadusliku meetodi arengut. Democrituse sõnul on tõde keeruline, sest seda saab tajuda ainult subjektiivsete meelte-muljete kaudu. Seetõttu väitis Aristoteles oma Metafüüsika et Democritus oli arvamusel, et "kas pole tõde või vähemalt meie jaoks pole see ilmne".
Kuid nagu Diogenes Laertius oma 3. sajandi CE traktis tsiteeris, Väljapaistvate filosoofide elu ja arvamused: "Kokkuleppe järgi kuum, tavapäraselt külm, kuid tegelikkuses pole aatomeid ja tühiseid ning ka tegelikult ei tea me midagi, kuna tõde on põhjas."
Lõppkokkuvõttes jõudis Democrituse arvamus tõest eristada kahte tüüpi teadmisi - „õigustatud” (või „ehtsat”) ja värdjat (või „salajast”). Viimane on seotud meelte kaudu tajumisega, mis on oma olemuselt subjektiivne. See on tingitud asjaolust, et meie tajumist mõjutavad aatomite kuju ja olemus, kuna need voolavad vaadeldavast objektist välja ja jätavad meie meeltele mulje.
“Seaduslikud” teadmised saavutatakse seevastu intellekti kaudu, kus mõistmisandmed töötatakse välja mõttekäikude kaudu. Sel moel on võimalik saada “värdjalikest” muljetest kuni punktini, kus on võimalik kindlaks teha seoseid, mustreid ja põhjuslikkust. See on kooskõlas induktiivse mõttekäigu meetodiga, mille hiljem töötas välja Renee Descartes, ja on ehe näide sellest, miks Democritust peetakse varaseks teaduslikuks mõtlejaks.
Aatomiteooria:
Demokraadi suurim panus tänapäevasesse teadusesse oli aga vaieldamatult tema välja selgitatud aatomiteooria. Democrituse aatomiteooria kohaselt järgivad universum ja kogu mateeria järgmisi põhimõtteid:
- Kõik koosneb aatomitest, mis on füüsiliselt, kuid mitte geomeetriliselt, jagamatud
- Aatomite vahel asub tühi ruum
- Aatomid on hävimatud
- Aatomid on alati olnud ja jäävad liikuma
- Seal on lõpmatu arv aatomeid ja erinevaid aatomeid, mis erinevad kuju ja suuruse poolest.
Ta polnud aatomiteooria väljapakkumisel üksi, kuna nii tema mentor Leucippus kui ka Epicurus olid arvatavasti pakkunud varaseimaid vaateid aatomite kuju ja ühenduvuse kohta. Sarnaselt Democritusele uskusid nad, et materjali tahkis vastab osalevate aatomite kujule - s.t. raua aatomid on kõvad, vee aatomid on siledad ja libedad, tule aatomid on kerged ja teravad ning õhu aatomid on kerged ja keerlevad.
Ent Demokraadial on selle mõiste illustreerimine ja populariseerimine ning klassikalises antiikajast üle elanud aatomite kirjeldused hilisemate filosoofide mõjutamiseks. Kasutades meie meeltekogemuste analooge, andis Democritus pildi või pildi aatomist, mis eristas neid üksteisest kuju, suuruse ja osade paigutuse poolest.
Sisuliselt oli see mudel üks inertsest tahkest ainest, mis välistas selle ruumist teisi kehasid ja mis vastasmõju teiste aatomitega mehaaniliselt. Sellisena sisaldas tema mudel füüsilisi sidemeid (st konksud ja silmad, kuulid ja pistikupesad), mis selgitasid, kuidas ühendused nende vahel tekkisid. Ehkki see sarnaneb vähesti tänapäevase aatomiteooriaga (kus aatomid ei ole inertsed ja interakteeruvad elektromagnetiliselt), on see lähemal moodsa teaduse omale kui ükski teine antiigi teooria.
Ehkki pole selget selgitust selle kohta, kuidas klassikalise antiigi teadlased aatomite olemasolu teoretiseerima jõudsid, osutus kontseptsioon mõjusaks, selle valis Rooma filosoof Lucretius 1. sajandil CE ja uuesti teadusliku revolutsiooni ajal. Lisaks sellele, et see on tänapäevasele molekulaar- ja aatomiteooriale hädavajalik, andis see ka seletuse, miks on tühjuse mõiste looduses vajalik.
Kui kogu mateeria koosnes pisikestest jagamatutest aatomitest, peab nende vahel olema ka palju vaba ruumi. See arutluskäik on ka edasi andnud teadmisi kosmoloogiast ja astronoomiast, kus Einsteini erirelatiivsusteooria suutis valguse käitumise selgitamisel kaotada mõiste "helendav eeter".
Diogenes Laertius võttis Democrituse aatomiteooria kokku järgmiselt Väljapaistvate filosoofide elu ja arvamused:
“Need aatomid ja vaakum olid universumi algus; ja et kõik muu eksisteeris ainult arvamuses. Et maailmad olid lõpmatud, loodud ja riknevad. Kuid see, et miski pole loodud millestki ja miski ei hävitatud, et sellest saaks midagi. See, et aatomid olid nii suuruse kui ka arvu osas lõpmatud ning neid kandsid universumi kaudu lõputud pöörded. Ja seepärast tootsid nad kõik olemasolevad kombinatsioonid; tuli, vesi, õhk ja maa; selleks on kõik need asjad ainult teatud aatomite kombinatsioonid; milliseid kombinatsioone välised asjaolud mõjutada ei saa, ja nende tugevuse tõttu on need muutumatud. ”
Surm ja pärand:
Democritus suri üheksakümne aasta vanusena, mis tähendaks tema surma umbes 370 eKr; kuigi mõned kirjanikud pole sellega nõus, väidavad mõned, et ta elas 104. või isegi 109. eluaastani. Marcus Aureliuse raamatu järgi Meditatsioonid, Democritust sõid täid või kahjurid, ehkki samas lõigus kirjutab ta, et “teised täid tapsid Sokratese”, viidates sellele, et seda taheti mõista metafooriliselt. Kuna Sokrates suri teda hukka mõistnud Ateena valitsuse käes, on võimalik, et Aurelius omistas Democrituse surma inimlikule rumalusele või poliitikale.
Ehkki Democritus oli tema kaasaegsete seas kõrgelt hinnatud, oli ka neid, kes talle pahaks panid. Selle hulka kuulus ka Platon, kes mõnede väidete kohaselt ei armastanud teda nii väga, et ta soovis, et kõik ta raamatud põletaks. Kuid Platoni õpilane Aristoteles oli Democrituse teostega tuttav ja mainis teda mõlemas Metafüüsika ja Füüsika, kus ta kirjeldas teda kui “füüsikut”, kes ei käsitlenud ennast vormi ega olemuse ideaalide pärast.
Lõppkokkuvõttes peetakse Democritust üheks moodsa teaduse rajajaks, sest tema meetodid ja teooriad sarnanevad väga tänapäevaste astronoomide ja füüsikute omadega. Ja kuigi tema versioon aatomimudelist erineb suuresti meie tänapäevastest kontseptsioonidest, oli tema töö vaieldamatu väärtusega ning see oli samm käimasolevas protsessis, mis hõlmas selliseid teadlasi nagu John Dalton, Neils Bohr ja isegi Albert Einstein.
Nagu alati, on teadus jätkuvate avastuste protsess, kus uued läbimurded rajatakse vanade alustele ja iga põlvkond üritab näha pisut kaugemale, seistes enne seda tulnud inimeste õlgadel.
Meil on siin Space Magazine'is palju huvitavaid artikleid aatomiteooria kohta. Siin on üks John Daltoni aatomimudelist, Neils Bohri aatomimudelist, “Plum Pudding” aatomimudelist.
Lisateabe saamiseks lugege jaotist Aatomite ajalugu - Democritus.
Astronoomiaosatäitjate teemal on suurepärane episood pealkirjaga Episood 392: The Standard Model - Intro
