Som filosoffen Nietzsche berømt sagde 'Den, der ville lære at flyve en dag, skal først lære at stå og gå og løbe og klatre og danse; man kan ikke flyve ind i at flyve.' Dette er bestemt sandt, når det kommer til menneskehedens forståelse af universet, noget som har udviklet sig over mange tusinde år og været genstand for løbende opdagelser.
Og hen ad vejen fremstår mange navne som eksempler på mennesker, der opnåede gennembrud og var med til at lægge grundlaget for vores moderne forståelse. En sådan person er Demokrit, en oldgræsk filosof, der af mange betragtes som værende 'den moderne videnskabs fader'. Dette skyldes hans teori om universet, der består af bittesmå 'atomer', som har en slående lighed med moderne atomteori.
Selvom han typisk betragtes som en af Grækenlands mange præ-sokratiske naturfilosoffer, har mange historikere hævdet, at han er mere rigtigt klassificeret som en videnskabsmand, i det mindste sammenlignet med hans samtidige. Der har også været betydelig kontrovers - især i Tyskland i det 19. århundrede - om hvorvidt Demokrit fortjener ære for atomteorien.
Dette argument er baseret på det forhold, Demokrit havde til den samtidige filosof Leucipus, som er kendt for at dele sin teori om atomer med ham. Imidlertid kom deres teorier ned på et andet grundlag, en sondring, der gør det muligt for Democritus at blive krediteret en teori, der ville fortsætte med at blive en fast bestanddel af den moderne videnskabelige tradition.
Democritus, af Hendrik ter Brugghen - Heraclitus, 1628. Kredit: rijksmuseum.nl
Fødsel og tidligt liv:
Den præcise dato og sted for Demokrits fødsel er emnet for debatten. Mens de fleste kilder hævder, at han blev født i Abdera, der ligger i den nordlige græske provins Thrakien, omkring 460 fvt. Imidlertid hævder andre kilder, at han blev født i Milet, en kystby i det gamle Anatolien og det moderne Tyrkiet, og at han blev født i 490 fvt.
Det er blevet sagt, at Demokrits far var af en adelig familie og så velhavende, at han modtog den persiske konge Xerxes på sidstnævntes march gennem Abdera under den anden persiske krig (480-479 f.Kr.). Det hævdes endvidere, at som en belønning for sin tjeneste gav den persiske monark sin far og andre abderitter gaver og efterlod adskillige Magi blandt dem. Democritus blev tilsyneladende instrueret af disse Magi i astronomi og teologi.
Efter at hans far var død, brugte Demokrit sin arv til at finansiere en række rejser til fjerne lande. I et ønske om at fodre sin tørst efter viden rejste Democritus meget på tværs af den kendte verden, rejste til Asien, Egypten og (ifølge nogle kilder) vovede sig så langt som til Indien og Etiopien. Hans skrifter inkluderer beskrivelser af byerne Babylon og Meroe (i det moderne Sudan).
Da han vendte tilbage til sit fødeland, beskæftigede han sig med studiet af naturfilosofi. Han rejste også rundt i Grækenland for at få et bedre kendskab til dets kulturer og lærte af mange af Grækenlands berømte filosoffer. Hans rigdom gjorde det muligt for ham at købe deres skrifter, og han skrev om dem i sine egne værker. Med tiden ville han blive en af de mest berømte af de før-sokratiske filosoffer.
Ruinerne af den antikke græske by Abdera, med vestporten vist. Kredit: Wikipedia Commons/Marysas
Leucippus af Milet havde den største indflydelse på ham, idet han blev hans mentor og delte hans teori om atomisme med ham. Democritus siges også at have kendt Anaxagoras, Hippokrates og endda Sokrates selv (selvom dette forbliver ubevist). Under sin tid i Egypten lærte han af egyptiske matematikere og siges at have stiftet bekendtskab med de kaldæiske magi i Assyrien.
I atomisternes tradition var Demokrit en grundig materialist, der anskuede verden i forhold til naturlove og årsager. Dette adskilte ham fra andre græske filosoffer som Platon og Aristoteles, for hvem filosofien var mere teleologisk af natur - dvs. mere optaget af begivenhedernes formål frem for årsagerne, såvel som ting som essens, sjælen og endelige årsager.
Ifølge de mange beskrivelser og anekdoter om Demokrit var han kendt for sin beskedenhed, enkelhed og engagement i sine studier. En historie hævder, at han blindede sig selv med vilje for at blive mindre distraheret af verdslige anliggender (som menes at være apokryfe). Han var også kendt for sin sans for humor og er almindeligvis omtalt som 'Laughing Philosopher' - for hans evne til at grine af menneskelig dårskab. For sine medborgere var han også kendt som 'The Mocker'.
Videnskabelige bidrag:
Democritus er kendt for at være en pioner inden for matematik og geometri. Han var blandt de første græske filosoffer, der observerede, at en c en eller pyramide har en tredjedel af volumenet af en cylinder eller prisme med samme base og højde. Mens ingen af hans værker om emnet overlevede middelalderen, er hans matematiske beviser afledt af andre værker med omfattende citater til titler som f.eks.Om tal, om geometri,Om Tangens,Om kortlægning, ogOm irrationelle.
Højre cirkulære og skrå cirkulære kegler. Kredit: Dominique Toussaint
Demokrit er også kendt for at have brugt meget af sit liv på at eksperimentere med og undersøge planter og mineraler. I lighed med hans arbejde i matematik og geometri bruges citater fra eksisterende værker til at udlede eksistensen af værker om emnet. Disse omfatterOm menneskets natur, tobindssamlingenPå kød,På sindet, på sanserne,Om smag,På farver,Årsager, der vedrører frø og planter og frugter, og til trebindssamlingenÅrsager, der vedrører dyr.
Fra sin undersøgelse af naturen udviklede Demokrit, hvad der kunne betragtes som nogle af de første antropologiske teorier. Ifølge ham levede mennesker korte liv i arkaisk tid, tvunget til at fouragere som dyr, indtil frygt for vilde dyr derefter drev dem ind i samfund. Han teoretiserede, at sådanne mennesker ikke havde noget sprog, og kun udviklede det gennem behovet for at formulere tanker og ideer.
Gennem en proces med forsøg og fejl udviklede mennesker ikke kun verbalt sprog, men også symboler til at kommunikere med (dvs. skriftsprog), tøj, ild, tæmning af dyr og landbrug. Hvert trin i denne proces førte til flere opdagelser, mere kompleks adfærd og de mange ting, der kom til at karakterisere det civiliserede samfund.
Med hensyn til astronomi og kosmologi var Democritus en fortaler for den sfæriske jordhypotese. Han mente, at universet i det oprindelige kaos, hvorfra universet udsprang, ikke var sammensat af andet end bittesmå atomer, der kom sammen til at danne større enheder (en teori, der har en slående lighed med Big Bang teorien og Nebular teori ). Han troede også på eksistensen af mange verdener, som enten var i vækst eller forfald.
På samme måde fremførte Democritus en teori om tomhed, som udfordrede de paradokser, der blev rejst af hans andre græske filosoffer, Parmenides og Zeno - grundlæggerne af metafysisk logik. Ifølge disse mænd kan bevægelse ikke eksistere, fordi sådan noget kræver, at der er et tomrum - som ingenting er, og derfor ikke kan eksistere. Og et tomrum kan ikke betegnes som sådan, hvis det i virkeligheden er en definerbar, eksisterende ting.
Til dette argumenterede Demokrit og andre atomister, at da bevægelse er et observerbart fænomen, må der være et tomrum. Denne idé viste en forhåndsvisning af Newtons teori om det absolutte rum, hvor rummet eksisterer uafhængigt af enhver observatør eller noget eksternt til det. Einsteins relativitetsteori gav også en løsning på de paradokser, som Parmenides og Zeno rejste, hvor han hævdede, at rummet i sig selv er relativt og ikke kan adskilles fra tiden.
Demokrits tanker om sandhedens natur forudså også udviklingen af den moderne videnskabelige metode. Ifølge Demokrit er sandhed vanskelig, fordi den kun kan opfattes gennem sanseindtryk, som er subjektive. På grund af dette hævdede Aristoteles i sin Metafysik at Demokrit var af den opfattelse, at 'enten er der ingen sandhed, eller for os er den i det mindste ikke indlysende.'
Men som Diogenes Laertius citerede i sin traktat fra det 3. århundrede e.Kr. Fremtrædende filosoffers liv og meninger : 'Ved konvention varmt, efter konvention koldt, men i virkeligheden atomer og tomrum, og også i virkeligheden ved vi ingenting, da sandheden er i bund.'
Diogenes LaertiusFremtrædende filosoffers liv og meninger,nævner Demokrit og hans teorier.Kredit: Public Domain
I sidste ende kom Democritus' mening om sandhed ned på en sondring mellem to slags viden - 'legitim' (eller 'ægte') og bastard (eller 'hemmelig'). Sidstnævnte beskæftiger sig med perception gennem sanserne, som er subjektiv af natur. Dette skyldes det faktum, at vores sanseopfattelse påvirkes af atomers form og natur, når de strømmer ud fra det pågældende objekt og gør indtryk på vores sanser.
'Legitim' viden opnås derimod gennem intellektet, hvor sansedata uddybes gennem ræsonnement. På den måde kan man komme fra 'bastard'-indtryk til det punkt, hvor ting som sammenhænge, mønstre og kausalitet kan bestemmes. Dette er i overensstemmelse med den induktive ræsonnementmetode, som senere blev uddybet af Renee Descartes, og er et glimrende eksempel på, hvorfor Demokrit anses for at være en tidlig videnskabelig tænker.
Atomteori:
Imidlertid var Demokrits største bidrag til moderne videnskab uden tvivl den atomteori, han belyste. Ifølge Demokrits atomteori adlyder universet og alt stof følgende principper:
- Alt er sammensat af 'atomer', som er fysisk, men ikke geometrisk, udelelige
- Mellem atomer er der et tomt rum
- Atomer er uforgængelige
- Atomer har altid været og vil altid være i bevægelse
- Der er et uendeligt antal atomer og slags atomer, som adskiller sig i form og størrelse.
Han var ikke alene om at foreslå atomteori, da både hans mentor Leucippus og Epicurus menes at have foreslået de tidligste synspunkter om atomers former og forbindelse. Ligesom Demokrit troede de, at et materiales fasthed svarede til formen af de involverede atomer - dvs. jernatomer er hårde, vandatomer er glatte og glatte, ildatomer er lette og skarpe, og luftatomer er lette og hvirvlende.
Democritus' model af et atom var en af et inert fast stof, der interagerede mekanisk med andre atomer. Kredit: .science.edu.sg
Imidlertid er Demokrit krediteret for at illustrere og popularisere konceptet og for hans beskrivelser af atomer, der overlevede den klassiske antikke for at påvirke senere filosoffer. Ved at bruge analogier fra vores sanseoplevelser gav Demokrit et billede eller et billede af et atom, der adskilte dem fra hinanden ved deres form, størrelse og arrangementet af deres dele.
I det væsentlige var denne model en af et inert fast stof, der udelukkede andre legemer fra dets volumen, og som interagerede med andre atomer mekanisk. Som sådan inkluderede hans model fysiske links (dvs. kroge og øjne, kugler og fatninger), der forklarede, hvordan forbindelser opstod mellem dem. Selvom dette har ringe lighed med moderne atomteori (hvor atomer ikke er inerte og interagerer elektromagnetisk), er det tættere på linje med den moderne videnskab end nogen anden antikkens teori.
Selvom der ikke er nogen klar forklaring på, hvordan lærde fra den klassiske oldtid kom til at teoretisere eksistensen af atomer, viste konceptet sig at være indflydelsesrigt, idet det blev optaget af den romerske filosof Lucretius i det 1. århundrede CE og igen under den videnskabelige revolution. Ud over at være uundværlig for moderne molekylær- og atomteori, gav den også en forklaring på, hvorfor begrebet et tomrum var nødvendigt i naturen.
Hvis alt stof var sammensat af bittesmå, udelelige atomer, så må der også være et stort åbent rum imellem dem. Dette ræsonnement er også gået videre med at informere om forestillinger om kosmologi og astronomi, hvor Einsteins teori om speciel relativitet var i stand til at gøre op med begrebet en 'luminiferous ether' ved at forklare lysets adfærd.
Tidlig atomteori sagde, at forskellige materialer havde forskelligt formede atomer. Kredit: github.com
Diogenes Laertius opsummerede Democritus atomteori som følger iFremtrædende filosoffers liv og meninger:
”At atomer og vakuumet var begyndelsen på universet; og at alt andet kun eksisterede efter mening. At verdenerne var uendelige, skabte og forgængelige. Men at intet blev skabt ud af ingenting, og at intet blev ødelagt for at blive til ingenting. At atomerne var uendelige både i størrelse og antal, og blev båret rundt gennem universet i endeløse omdrejninger. Og at de dermed frembragte alle de kombinationer, der findes; ild, vand, luft og jord; for at alle disse ting kun er kombinationer af visse atomer; hvilke kombinationer er ude af stand til at blive påvirket af ydre omstændigheder og er uforanderlige på grund af deres soliditet.'
Død og arv:
Demokrit døde i en alder af halvfems, hvilket ville placere hans død omkring 370 fvt. selvom nogle forfattere er uenige, mens nogle hævder, at han levede til 104 eller endda 109. Ifølge Marcus Aurelius' bogMeditationer, Demokrit blev spist af lus eller skadedyr, selvom han i samme passage skriver, at 'andre lus dræbte Sokrates', hvilket antyder, at dette var metaforisk ment. Da Sokrates døde i hænderne på den athenske regering, der fordømte ham, er det muligt, at Aurelius tilskrev Demokrits død til menneskelig dårskab eller politik.
Mens Demokrit var højt værdsat blandt sine samtidige, var der også dem, der ærgrede sig over ham. Dette omfattede Platon, som ifølge nogle beretninger ikke kunne lide ham så meget, at han ønskede, at alle hans bøger ville blive brændt. Imidlertid var Platons elev Aristoteles bekendt med Demokrits værker og nævnte ham i beggeMetafysikog Fysik , hvor han beskrev ham som en 'fysiker', der ikke beskæftigede sig med idealerne om form eller essens.
Demokrit mediterer på sjælens sæde, af Léon-Alexandre Delhomme (1868). Kredit: Pubic Domain
I sidste ende krediteres Democritus som værende en af grundlæggerne af den moderne videnskab, fordi hans metoder og teorier meget ligner moderne astronomers og fysikere. Og selvom hans version af atommodellen adskiller sig meget fra vores moderne forestillinger, var hans arbejde af utvivlsom værdi og var et skridt i en igangværende proces, der omfattede sådanne videnskabsmænd som John Dalton, Neils Bohr og endda Albert Einstein .
Som altid er videnskab en proces med fortsat opdagelse, hvor nye gennembrud bygges på grundlaget for de gamle, og hver generation forsøger at se lidt længere ved at stå på skuldrene af dem, der kom før.
Vi har mange interessante artikler om atomteori her på Universe Today. Her er en om John Daltons atommodel , Neils Bohrs atommodel , det 'Plum Pudding' atommodel .
For mere information, tjek ud Atomets historie - Demokrit .
Astronomy Cast har en vidunderlig episode om emnet, med titlen Afsnit 392: Standardmodellen – Intro