Drevni grčki filozofi imali su teorije o gotovo svemu poznatom.
Biste li mogli pogoditi podrijetlo riječi “atom”? Pravi odgovor je starogrčki. Prevedeno na hrvatski, znači “nedjeljivo”. Vjeruje se da je prvu ideju da se glatka i kontinuirana materija zapravo sastoji od velikog broja najmanjih i stoga nevidljivih čestica (atoma) iznio drevni grčki filozof Demokrit.
Međutim, o životu Demokrita ne znamo gotovo ništa, a izvorna djela ovog mislioca nisu preostala do danas. Stoga su ideje Demokrita postale poznate uglavnom citatima iz njegovih djela, što nalazimo i kod drugih autora, ponajprije kod Aristotela.
Kako je Demokrit predvidio atom?
Logika Demokritova razmišljanja, ako se prevede na suvremeni jezik, bila je krajnje jednostavna. Zamislite, rekao je, da imamo najoštriji nož na svijetu. Uzmemo prvi materijalni predmet koji nam dođe pod ruku i presiječemo ga na pola, zatim također jednu od rezultirajućih polovica presiječemo na pola, zatim jednu od rezultirajućih četvrtina prerežemo na pola i tako dalje.
Prije ili kasnije, tvrdio je (temeljen, kao i svi drevni grčki mislioci, prvenstveno na filozofskim razmatranjima), dobit ćemo tako malu česticu da se ne može dalje dijeliti na dvoje. Ovo će biti nedjeljivi atom materije.
https://kozmos.hr/kozmicka-cestica-koja-dolazi-izvan-nase-galaksije-uocena-s-antarkticke-istrazivacke-stanice/
Prema Demokritovim idejama, atomi su bili vječni, nepromjenjivi i nedjeljivi. Promjene u svemiru dogodile su se isključivo zbog promjena u vezama između atoma, ali ne iu atomima samima. Stoga je suptilno zaobišao dugogodišnji spor drevnih grčkih filozofa o tome podliježe li sama bit vidljivog svijeta ili su sve promjene u njemu čisto izvanjske.
Danas je od riječi Demokrita o atomu preživjela samo sama riječ “atom”. Sada znamo da se atom sastoji od temeljnijih čestica. Jasno je da između starogrčke teorije i modernih znanstvenih istraživanja ima malo zajedničkog: Demokritove ideje nisu se temeljile na nikakvim opažanjima ili praktičnim eksperimentima. Demokrit je, kao i svi filozofi antike, jednostavno argumentirao i donosio spekulativne zaključke u vezi s prirodom svijeta.
Unatoč tome, Demokritova djela nisu ostala neprepoznata u modernom svijetu. Posljednji grčki novčić od 10 drahmi (koji je sada povučen iz optjecaja i zamijenjen eurom) prikazuje portret Demokrita na aversu i shematski model atoma na naličju.
Demokrit je nazvan “filozofom koji se smije” (čini se da je imao smisla za humor neobičnog za druge drevne filozofe). Je li zbog toga na novčiću u znak sjećanja prikazan atom litija, kemijskog elementa koji se danas široko koristi za liječenje depresije?
Evolucija atomskih teorija
Ideja o atomskoj strukturi materije ostala je čisto filozofska konstrukcija sve do početka 19. stoljeća kada su se oblikovali temelji kemije kao znanosti. Kemičari su prvi otkrili da se mnoge tvari u procesu reakcija raspadaju na jednostavnije komponente.
Na primjer, voda se razgrađuje na vodik i kisik. Međutim, neke se tvari – isti vodik i kisik – ne mogu razgraditi na komponente kemijskim reakcijama. Takve su se tvari nazivale kemijskim elementima.
Do početka 19. stoljeća bilo je poznato oko 30 kemijskih elemenata (u vrijeme pisanja ovog članka otkriveno ih je više od 110, uključujući i one umjetno dobivene u laboratorijskim uvjetima; vidi Periodni sustav).
Uz to, utvrđeno je da se u procesu kemijskih reakcija kvantitativni omjer tvari koje sudjeluju u ovoj reakciji ne mijenja. Dakle, za dobivanje vode nepromjenjivo se uzima osam masenih udjela kisika i jedan udio vodika.
Prvi koji je ponudio suvislu interpretaciju tih činjenica bio je John Dalton, čije je ime ovjekovječeno u Daltonovom zakonu, koji je otkrio. U svojim kemijskim eksperimentima istraživao je ponašanje plinova, ali njegov opseg interesa nije bio ograničen na to. 1808. počeo je objavljivati svoje temeljno dvomjesečno djelo “Novi sustav kemijske filozofije”, koje je radikalno utjecalo na daljnji razvoj kemije.
U ovom radu Dalton je sugerirao da je moguće shvatiti i protumačiti najnovija dostignuća eksperimentalne kemije samo prihvaćajući da svaki kemijski element u tim eksperimentima odgovara jedinstvenom atomu za njega i da je to miješanje i kombinacija ovih atoma u različitim proporcijama koje dovode do stvaranja kemikalija uočenih u prirodi.
Primjerice, voda se, prema Daltonu, sastoji od kombinacije dva atoma vodika i jednog atoma kisika (dobro poznata formula H2O). Činjenica da se svi atomi iste vrste međusobno ne razlikuju uspješno je objasnila zašto se u kemijskim reakcijama uvijek nalaze u stalnim omjerima.
Dakle, u slučaju vode, dva atoma vodika su uvijek ista, gdje god da uzmemo ovu vodu i uvijek smo u istoj vezi s jednim atomom kisika.
Za Daltona, kao i za Demokrita, atomi su ostali nedjeljivi. U Daltonovim nacrtima i knjigama nalazimo crteže na kojima su atomi predstavljeni u obliku kuglica. Međutim, osnovna premisa njegova rada – da svaki kemijski element odgovara posebnoj vrsti atoma – činila je osnovu sve suvremene kemije.
Ova činjenica ostaje nepromjenjiva i sada kada znamo da je svaki atom sam po sebi složena struktura i sastoji se od teške, pozitivno nabijene jezgre i laganih, negativno nabijenih elektrona koji kruže oko jezgre.
Dovoljno je okrenuti se složenosti kvantne mehanike da bismo shvatili da se pojam atoma nije iscrpio ni u 21. stoljeću. Nije loše, međutim, za ideju koja je nastala u filozofskim prijeporima prije gotovo 2500 godina!
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
• Berryman, S. (2016, December 02). Democritus.
• The History of the Atom.
• Intermediate, C. (n.d.). Chemistry for non-majors.
• Khan Academy. (n.d.). Dalton’s atomic THEORY (ARTICLE).
• Mott, V. (n.d.). Introduction to chemistry.
• Thomson, J. (2021, March 30). Ancient physics: How DEMOCRITUS predicted the atom.
• Villanueva, J. (2018, April 22). How many atoms Are there in the universe?
• Williams, M. (2016, July 27). Who was democritus?
