ატომის იდეა ბევრად უფრო ძველია, ვიდრე თანამედროვე მეცნიერება, რომელიც მეჩვიდმეტე საუკუნეში იწყება. მისი საწყისი ანტიკურ ბერძნულ ფილოსოფიაშია და იმ ადრეულ პერიოდში ლევკიპეს და დემოკრიტეს მატერიალისტური სწავლების ცენტრალური ცნებაა . მეორეს მხრივ, ატომური მოვლენების თანამედროვე ინტერპრეტაცია არაფრით არ მოგაგონებთ ნამდვილ მატერიალისტურ ფილოსოფიას; შეიძლება ითქვას, რომ სინამდვილეში ატომურმა ფიზიკამ მხარი აცვლევინა მეცნიერებას იმ მატერიალისტური გეზისგან, რომელიც მან მეცხრამეტე საუკუნეში ეჭირა. ამიტომაა საინტერესო ბერძნული ფილოსოფიის მიერ ატომის ცნების განვითარების შედარება იმასთან, თუ რა ადგილი უჭირავს ამ ცნებას თანამედროვე ფიზიკაში.
ნივთიერების უმცირესი, განუყოფელი, პირველადი აგურის იდეა პირველად გამოჩნდა ნივთიერების, ყოფნის და ქმნადობის იდეების შემუშავებისას, რომლებიც ბერძნული ფილოსოფიის საწყის პერიოდს ახასიათებს. ეს პერიოდი იწყება ძვ. წ. VI საუკუნეში მილეტური სკოლის დამფუძნებელი თალესით, რომელსაც არისტოტელე მიაწერს ნათქვამს: “წყალი ყველა საგნის ნივთიერი საწყისია.” ეს განცხადება, რაც არ უნდა უცნაურად გამოიყურებოდეს, ნიცშეს თქმით ფილოსოფიის სამ ძირითად იდეას გამოხატავს. პირველი ყველაფრის ნივთიერი მიზეზია; მეორე მოთხოვნაა, რომ ამ კითხვაზე პასუხი გაცემულ იქნას რაციონალურად, მითებისა და მისტიციზმის მოშველიების გარეშე. მესამე პოსტულატია, რომ საბოლოოდ შესაძლებელი უნდა იყოს ყველაფრის დაყვანა ერთ პრინციპზე. თალესის განცხადება პირველი გამოხატულებაა ძირითადი სუბსტანციის იდეისა, რომლის გარდამავალი ფორმებია ყველაფერი დანარჩენი. ამასთან დაკავშირებული სიტყვა “სუბსტანცია” იმ ხანაში ნამდვილად არ ატარებდა იმ წმინდად მატერიალისტურ აზრს, რომელსაც დღეს ხშირად მივაწერთ ხოლმე. ამ “სუბსტანციათან” აკავშირებდნენ ან მასში მოიაზრებდნენ სიცოცხლეს და არისტოტელე თალესს მიაწერს აგრეთვე გამოთქმასაც: ყველაფერი ღმერთებითაა სავსე. და მაინც ისმება კითხვა ყველაფრის ნივთიერი საწყისის შესახებ და ძნელი არაა იმის წარმოდგენა, რომ თალესმა საკუთარი შეხედულებები მეტეოროლოგიური მოსაზრებებით ჩამოაყალიბა. ყველაფერ სხვასთან შედარებით წყალი ყველაზე უფრო მრავაფეროვანი ფორმით გვხვდება; ზამთარში თოვლის და ყინულის ფორმას იღებს, შეუძლია ორთქლად გადაიქცეს და ღრუბლები წარმოქმნას. ის შეიძლება მიწად გადაიქცეს იქ, სადაც მდინარეები დელტას წარმოქნიან და შეუძლია მიწიდან ამოხეთქოს. წყალი სიცოცხლის პირობაა. ამდენად, თუკი არსებობს ძირითადი სუბსტანცია, ბუნებრივია, პირველ რიგში წყალზე იფიქრო.
ძირითადი სუბსტანციის იდეა შემდგომში თალესის მოწაფემ და იმავე ქალაქის ბინადარმა, ანაქსიმანდრემ განავითარა. მან უარყო, რომ წყალი ან რომელიმე ცნობილი ნივთიერება შეიძლება ძირითადი სუბსტანცია იყოს. ის ასწავლიდა, რომ პირველადი სუბსტანცია უსასრულო, მუდმივი და უასაკოა და რომ ის მოიცავს სამყაროს. ეს პირველადი სუბსტანცია გარდაიქმნება სხვადასხვა, ჩვენთვის ცნობილ ნივთიერებაში. თეოფრასტეს მოჰყავს ანაქსიმანდრედან: “ წინასწარდადგენილის მიხედვით, ყველაფერი კვლავ იმას უბრუნდება, რისგანაც წარმოდგა, რამეთუ ერთმანეთს აკმაყოფილებს და უნაზღაურებს საკუთარ უსამართლობას დროითი მოწესრიგების შესაბამისად.” ამ ფილოსოფიაში არსებით როლს ასრულებს ყოფიერების და ქმნადობის ანტითეზა. პირველადი სუბსტანცია, უსასრულო და უასაკო, განურჩეველი ყოფიერება, გადაგვარდება სხადასხვა ფორმაში, რაც გაუთავებელი ბრძოლის მიზეზია. ქმნადობა განიხილება, როგორც უსასრულო ყოფიერების გარკვეული დაცემა – დაშლა ბრძოლაში, რომელიც საბოლოოდ უფორმოში და უთვისებოში დაბრუნების გამოსყიდვით მთავრდება. ბრძოლაში აქ იგულისხმება წინააღმდეგობა ცხელსა და ცივს, ცეცხლსა და წყალს, სველსა და მშრალს და ა.შ. შორის. ერთის დროებითი გამარჯვება მეორეზე უსამართლობაა, რომლის გამოსყიდვაც ხდება დროთა განმავლობაში. ანაქსიმანდრეს მიხედვით არსებობს მარადიული მოძრაობა, სამყაროთა უსასრულო შემნა და დასასრული.
აქ საინტერესოა იმის აღნიშვნა, რომ ეს პრობლემა, პირველადი სუბსტანცია რომელიმე ცნობილი ნივთიერებაა თუ არსებითად განსხვავებული რამაა, რამდენადმე განსხვავებული სახით ატომური ფიზიკის ყველაზე უფრო თანამედროვე დარგშიც ფიგურირებს. დღეს ფიზიკოსები ცდილობენ ნივთიერების მოძრაობის ფუნდამენტური კანონის პოვნას, რომლიდანაც ყველა ელემენტარული ნაწილაკის და მათი თვისებების გამოყვანა მათემატიკურად იქნება შესაძლებელი. მოძრაობის ეს ფუნდამენტური განტოლება შეიძლება ცნობილი სახის, მაგალითად პროტონის ან მეზონის ტიპის ტალღებს უკავშირდებოდეს, ან არსებითად განსხვავებული ტიპისას, რომლებსაც არაფერი აქვთ საერთო რომელიმე ცნობილ ელემენტარულ ნაწილაკის ტალღასთან. პირველ შემთხვევაში ეს იმის მომასწავებელი იქნება, რომ შესაძლებელი გახდება ყველა დანარჩენი ელემენტარული ნაწილაკის დაყვანა რამდენიმე ტიპის ელემენტარულ ნაწილაკზე. თეორიული ფიზიკა ბოლო ორი ათწლეულია ძირითადად კვლევის ამ მიმართულებას მისდევს. მეორე შემთხვევაში შესაძლებელი გახდება ყველა ელემენტარული ნაწილაკის დაყვანა უნივერსალურ სუბსტანციაზე, რომელსაც მატერია ან ენერგია შეგვიძლია ვუწოდოთ, მაგრამ ვერცერთ ნაწილაკს ვერ მივიჩნევთ სხვებზე უპირატესად და უფრო ფუნდამენტურად. უკანასკნელი იდეა რა თქმა უნდა ანაქსიმანდრეს დოქტრინას შეესაბამება და დარწმუნებული ვარ, რომ თანამედროვე ფიზიკაშიც ეს თვალსაზრისია ჭეშმარიტი. თუმცა დავუბრუნდეთ ბერძნულ ფილოსოფიას.
მესამე მილეტელი ფილოსოფოსი და ანაქსიმანდრეს მეგობარი ანაქსიმენე ასწავლიდა, რომ პირველადი სუბსტანცია ჰაერია. “ისევე როგორც სული, რომელიც ჰაერია, ერთად გვაკავებს, ასევე ჰაერი და სუნთქვა მოიცავს მთელ სამყაროს.” ანაქსიმენემ შემოიტანა მილეტურ ფილოსოფიაში იდეა კონდენსაციისა და გაუხშოებისას პირველადი სუბსტანციის სხვა ნივთიერების გარდაქმნისა. წყლის ორთქლის კონდენსაცია ღრუბლებად ნათელი მაგალითი იყო და რა თქმა უნდა, განსხვავებას ორთქლსა და ჰაერს შორის იმ დროს ვერ ხედავდნენ.
ჰერაკლიტე ეფესელის ფილოსოფიაში ქმნადობის იდეამ წამყვანი ადგილი დაიკავა. ის განიხილავდა ძირითად ელემენტად იმას, რაც ამოძრავებს, ანუ ცეცხლს. ერთი, ფუნდამენტური პრინციპის იდეის მოვლენათა უსასრულო მრავალფეროვნებასთან შეხამების სირთულე მან დაძლია იმის აღიარებით, რომ საპირისპიროთა ბრძოლა სინამდვილეში ჰარმონიის ნაირსახეობაა.
ჰერაკლიტესთვის სამყარო ერთდროულად “ერთიცაა” და “მრავალიც”, სწორედ “საპირისპირო დაძაბულობა” საპირისპიროთა შორის არის ის, რაც შეადგენს “ერთის” ერთიანობას. ის ამბობს: “ უნდა ვიცოდეთ, რომ ომი საყოველთაოა და ბრძოლა სამართალია, და რომ ყველაფერი ჩნდება და ქრება ბრძოლაში.”
თუ თვალს გადავავლებთ ბერძნული ფილოსოფიის განვითარებას ამ მომენტამდე მივხვდებით, რომ ის დასაწყისიდან აქამდე “ერთსა” და “მრავალს” შორის არსებულმა დაძაბულობამ მოიტანა. ჩვენი გრძნობებისთვის სამყარო უსასრულოდ მრავალფეროვანი საგნებისა და მოვლენების. ფერებისა და ბგერებისგან შედგება. თუმცა იმისთვის, რომ ის გავიაზროთ, აუცილებელია გარკვეული მოწესრიგება, წესრიგი კი ნიშნავს იმის ცნობას, რაც არის ტოლი, ის ნიშნავს გარკვეული სახის ერთიანობას. აქედან იღებს სათავეს რწმენა იმისა, რომ არსებობს ერთი, ფუნდამენტური პრინციპი, და ამავე დროს არსებული უსასრულო მრავალფეროვნების მისგან გამოყვანის სირთულეც. ის, რომ უნდა არსებობდეს ყველაფრის ნივთიერი მიზეზი ბუნებრივი საწყისი წერტილი იყო, რადგან სამყარო ნივთიერებისგან შედგება. თუმცა როდესაც ფუნდამენტური ერთიანობის იდეა ბოლომდე მიგვყავს, უსასრულო და მარადიულ განურჩეველ ყოფიერებასთან მივდივართ, რომელიც მატერიალური თუ არამატერიალური, თავის თავში ვერ ახსნის არსებულის უსასრულო მრავალფეროვნებას. ამას მივყავართ ყოფიერებისა და ქმნადობის ანტითეზამდე და საბოლოოდ ჰერაკლიტეს ამოხსნამდე, რომ ცვლილება თავისთავადაა ფუნდამენტური პრინციპი; როგორც პოეტები უწოდებენ “მარადიული ცლილება, რომელიც აახლებს სამყაროს.” თუმცა ცვლილება თავისთავად არაა მატერიალური მიზეზი და ამდენად ჰერაკლიტეს ფილოსოფიაში წარმოდგენილია ცეცხლით, როგორც ძირითადი ელემენტით, რომელიც ნივთიერებაცაა და მამოძრავებელი ძალაც.
აქ შეგვიძლია შევნიშნოთ, რომ თანამედროვე ფიზიკა გარკვეული თვალსაზრისით ძალიან ახლოსაა ჰერაკლიტეს დოქტრინებთან. თუ სიტყვა “ცეცხლს” სიტყვა “ენერგიით” შევცვლით, შესაძლებელი გახდება თითქმის სიტყვასიტყვით მის მტკიცებათა გამეორება ჩვენი, თანამედროვე თვალსაზრისის გამოსახატავად. ენერგია არსებითად ნივთიერებაა, რომლისგანაც ყველა ატომი და შესაბამისად, ყველაფერი შედგება. და ენერგიაა ის, რაც ამოძრავებს. ენერგია ნივთიერებაა, რადგან მისი სრული რაოდენობა უცვლელია, და შესაძლებელია ამ ნივთიერებიდან ელემენტარული ნაწილაკების წარმოქმნა, რასაც მრავალ ექსპერიმენტში ვხედავთ. ენერგია შეიძლება გარდაიმნას მოძრაობად, სითბოდ, სინათლედ და დაძაბულობად. ენერგიას შეიძლება დაერქვას სამყაროში ყველა ცვლილების ფუნდამენტური მიზეზი. ბერძნული ფილოსოფიის თანამედროვე მეცნიერების იდეებთან შედარებაზე მოგვიანებით ვიმსჯელებთ.
ბერძნული ფილოსოფია გარკვეული დროით დაუბრუნდა “ერთის” იდეას პარმენიდეს სწავლებაში, რომელიც ელეაში, სამხრეთ იტალიაში ცხოვრობდა. მისი უმნიშვნელოვანესი წვლილი ბერძნულ აზროვნებაში ალბათ მეტაფიზიკაში წმინდად ლოგიკური არგუმენტის შემოტანაა. “ ის, რაც არ არის, ვერ გვეცოდინება, ამას ვერც წარმოვთქვამთ – ეს შეუძლებელია; რადგან რისი ფიქრიც შეიძლება იგივეა, რაც შეიძლება იყოს.” ამდენად, არსებობს მხოლოდ “ერთი” და არ არსებობს არც ქმნადობა და არც განადგურება. პარმენიდემ უარყო ცარიელი სივრცის არსებობა ლოგიკური მოსაზრებებით. რადგან ცვლილება, მისი ვარაუდით, ცარიელ სივრცეს მოითხოვს, მან ცვლილება ილუზიად მიიჩნია.
თუმცა ფილოსოფია ამ პარადოქსზე დიდხანს ვერ შეჩერდებოდა. ემპედოკლე, რომელის სიცილიის სამხრეთ სანაპიროდან იყო, პირველად გადავიდა მონიზმიდან გარკვეულ პლურალიზმზე. იმისთვის, რომ ერთი, პირველადი სუბსტანციით საგანთა და მოვლენათა მრავალფეროვნების ახსნასთან დაკავშირებული სირთულე დაეძლია, მან ოთხი ძირითადი ელემენტი - მიწა, წყალი ჰაერი და ცეცხლი ივარაუდა. ელემენტები ერევიან და სცილდებიან ერთმანეთს სიყვარულის და მტრობის ქმედებით. ეს ორი უკანასკნელი მრავალი თვალსაზრისით განიხილება, როგორც ნივთიერი რამ, მსგავსად სხვა ოთხი ელემენტისა და პასუხს აგებს მუდმივ ცვლილებაზე. ემპედოკლე სამყაროს წარმოქმნას შემდეგნაირი სურათით აღწერს: თავიდან არსებობს “ერთის” უსასრულო სფერო, როგორც პარმენიდეს ფილოსოფიაშია. თუმცა საწყის ნივთიერებაში ოთხივე “ფესვი” სიყვარულითაა ერთმანეთში შერეული. შემდეგ, როდესაც სიყვარული გადადის და მტრობა შემოაბიჯებს, ელემენტები ნაწილობრივ დაცილებული და ნაწილობრივ გაერთიანებულია. ამის შემდეგ ელემენტები სრულად სცილდებიან ერთმანეთს და სიყვარული სამყაროს გარეთაა. საბოლოოდ, სიყვარული კვლავ აერთიანებს ელემენტებს, მტრობა გადადის და კვლავ საწყის სფეროს ვუბრუნდებით.
ემპედოკლესეული დოქტრინა ცხადი შემობრუნებაა მომეტებულად მატერიალისტური თვალსაზრისისკენ ბერძნულ ფილოსოფიაში. ოთხი ელემენტი არა იმდენად ძირეული იდეაა, რამდენადაც მატერიალური ნივთიერება. აქ პირველადაა გამოთქმული იდეა, რომ რამდენიმე არსებითად განსხვავებული ნივთიერების შერევით და განცალკევებით აიხსნება საგანთა და მოვლენათა უსასრულო მრავალფეროვნება. პლურალიზმი არასდროს არ იზიდავს მათ, ვინც ფუნდამენტური პრინციპებით აზროვნებასაა მიჩვეული, თუმცა ეს მაინც გონივრული კომპრომისია, რომელიც თავიდან გვაცილებს მონიზმის სირთულეებს და გარკვეული მოწესრიგების საშუალებასაც იძლევა.
ატომის იდეისკენ შემდეგი ნაბიჯი ანაქსაგორამ გადადგა, რომელიც ემპედოკლეს თანამედროვე იყო და ათენში 30 წელი ცხოვრობდა, სავარაუდოდ ძვ. წ. V საუკუნის პირველ ნახევარში. ანაქსაგორა ხაზს უსვამდა შერევის იდეას, ვარაუდს, რომ მთელ ცვალებადობას შერევა და განცალკევება განაპირობებს. მან ივარაუდა უსასრულოდ მრავაფეროვანი მცირე “მარცვლების” არსებობა, რისგანაც შედგება ყველა საგანი.
მარცვლები არაა ემპედოკლეს ელემენტები, ნაირგვარი მარცვლების რაოდენობა უთვალავია. თუმცა მარცვლები უკავშირდებიან და სცილდებიან ერთმანეთს და ესაა ყოველგვარი ცვლილების მიზეზი. ანაქსიგორას დოქტრინა პირველად იძლევა სიტყვა “ნარევის” გეომეტრიული ინტრეპრეტაციის საშუალებას: ვინაიდან ის ლაპარაკობს უსასრულოდ მცირე მარცვლებზე, ნარევი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც ორი, განსხვავებული ფერის ქვიშის ნარევი. მარცვლების რაოდენობა და ურთიერთგანლაგება შეიძლება შეიცვალოს. ანაქსიგორა ვარაუდობს, რომ ყველა მარცვალი ყველგანაა, მხოლოდ თანაფარდობა ცვალებადობს საგნიდან საგნამდე. ის ამბობს: “ყველაფერი ყველგანაა, და შეუძლებელია მათთვის განცალკევებით ყოფნა, მხოლოდ ყველაფერში ყველაფრის თანაფარდობაა.” ანაქსიგორას სამყაროს ამოძრავებს არა “სიყვარული” ან “მტრობა” როგორ ეს ემპედოკლესთანაა, არამედ "Nous," რაც შეიძლება ითარგმნოს, როგორც “გონი.”
ამ ფილოსოფიიდან ერთი ნაბიჯიღა რჩებოდა ატომის იდეამდე. და ეს ნაბიჯი ლევკიპემ და აბდერელმა დემოკრიტემ გადადგეს. პარმენიდეს “ყოფნისა” და “არყოფნის” ანტითეზამ აქ სეკულარიზაცია განიცადა და “სავსეს” და “ცარიელის” ანტითეზად გარდაიქმნა. ყოფიერება არაა მხოლოდ “ერთი”, ის უსასრულოდ შეიძლება განმეორდეს. ესაა ატომი, ნივთიერის უმცირესი და განუყოფელი ერთეული. ატომი მარადიული და ურღვევია, თუმც კი სასრული ზომა აქვს. მოძრაობა შესაძლებელია ატომებს შორის ცარიელი სივრცის წყალობით. ასე გამოითქვა ისტორიაში პირველად უმცირესი, ზღვრული – ჩვენ ვიტყოდით ელემენტარული – ნაწილაკების, როგორც ნივთიერის ძირეული სამშენებლო აგურების არსებობის იდეა.
ატომის ამ ახალი იდეის თანახმად მატერია არა მარტო “სავსესგან,” არამედ აგრეთვე “ცარიელისგანაც” შედგება, ანუ ცარიელი სივრცისგან, რომელშიც ატომები მოძრაობენ. “ცარიელის” პარმენიდესეული უარყოფა, რომ შეუძლებელია “არყოფნის” არსებობა უბრალოდ უგულებელყვეს გამოცდილებასთან შესაგუებლად. თანამედროვე გადმოსახედიდან ვიტყოდით, რომ დემოკრიტეს ფილოსოფიაში ატომებს შორის ცარიელი სივრცე არაა “არაფერი,” ისაა გეომეტრიისა და კინემატიკის მატარებელი, რაც ატომების ნაირგვარი თანაწყობისა და მოძრაობისა საშულებას ქმნის. თუმცა სიცარიელის შესაძლებლობა ყოველთვის წინააღმდეგობებს ქმნიდა ფილოსოფიაში. ფარდობითობის ზოგადი თეორიის პასუხია, რომ გეომეტრია ქმნის მატერიას, ან მატერია ქმნის გეომეტრიას. ეს პასუხი უფრო ახლოსაა ბევრი ფილოსოფოსის თვალსაზრისთან, რომ სივრცე განისაზღვრება მატერიის განფენილობით. თუმცა დემოკრიტე აშკარად დაცილებულია ამ თვალსაზრისს, რათა ცვლილება და მოძრაობა შესაძლებელი გახადოს.
დემოკრიტეს ატომები ყველა ერთი ნივთიერებისგანაა, რომელსაც “ყოფიერების” თვისება აქვს, თუმცა ყველა სხვადასხვა ზომის და ფორმისაა. ამდენად წარმოსახვაში შესაძლებელია მათ დაყოფა მატემატიკური, მაგრამ არა ფიზიკური თვალსაზრისით. ატომებს შეუძლიათ სივრცეში გადაადგილება და სხვადასხვა მდებარეობის დაკავება. თუმცა მათ არ გააჩნიათ რაიმე სხვა ფიზიკური თვისებები. მათ არ აქვთ ფერი, ან სუნი, ან გემო. მატერიის თვისებებს, რომლებსაც ჩვენ გრძნობის ორგანოებით აღვიქვამთ, სავარაუდოდ ატომების სივრცული მოძრაობის და განლაგების შედეგი უნდა იყოს. ზუსტად ისევე, როგორც ერთსა და იმავე ანბანს ტრაგედიის დასაწერადაც ვიყენებთ და კომედიისაც, სამყაროს მოვლენათა უზარმაზარი მრავალფეროვნება შეიძლება ერთი და იგივე ატომების სხვადასხვანაირი ურთიერთგანლაგებით და მოძრაობით განხორციელდეს. გეომეტრია და კინემატიკა, რომლებიც შესაძლებელი გახადა სიცარიელემ, გარკვეულწილად კიდევ უფრო მნიშვნელოვანი აღმოჩნდა, ვიდრე წმინდა ყოფიერება. დემოკრიტეს მიეწერება ნათქვამი: “ფერი, სიტკბო და სიმწარე უბრალოდ მოჩვენებითია. მხოლოდ ატომების და ცარიელი სივრცის არსებობაა რეალური.”
ლევკიპეს ფილოსოფიაში ატომების მოძრაობას შემთხვევითობა არ განაპირობებს. ლევკიპეს, როგორც ჩანს, სრული დეტერმინიზმის სჯეროდა, ვინაიდან ცნობილია მისი გამონათქვამი: ”არაფერი არ ხდება არაფრისგან, არამედ ყველაფერი საფუძვლიანად და აუცილებლობით." ატომისტებს არ აუხსნიათ ატომების საწყისი ამოძრავება, რაც იმის მაჩვენებელია, რომ ატომური მოძრაობის მიზეზობრივ აღწერაზე ფიქრობდნენ; მიზეზობრიობას მომდევნო მოვლენების ადრეული მოვლენებით ახსნა შეუძლია მხოლოდ და ის ვერ ხსნის დასაწყისს. ატომური თეორიის ძირითადი იდეები შემდგომში გვიანდელმა ბერძენმა ფილოსოფოსება აიღეს და განავითარეს. თანამედროვე ატომურ ფიზიკასთან შედარების თვალსაზრისით მნიშვნელოვანია მატერიის პლატონისეული ახსნა, რომელიც ტიმეოსთან მის დიალოგშია მოყვანილი. პლატონი არ იყო ატომისტი; პირიქით, დიოგენე ლაერტიუსის ცნობით, პლატონს იმდენად სძულდა დემოკრიტე, რომ სურდა, ყველა მისი წიგნი დაეწვათ. თუმცა პლატონმა ატომიზმთან ახლოს მყოფი იდეები პითაგორას სკოლის დოქტრინებს და ემპედოკლეს მოძღვრებას შეუთავსა. პითაგორას სკოლა ორფიზმის განშტოებაა, რომელიც დიონისეს თაყვანისცემისგან იღებს სათავეს. აქ დამკვიდრდა კავშირი რელიგიასა და მათემატიკას შორის, რომელიც მას შემდეგ უძლიერეს გავლენას ახდენდა ადამიანის აზროვნებაზე. როგორც ჩანს, პითაგორელებმა პირველებმა გააცნობიერეს მათემატიკური ფორმულირების თანდაყოლილი შემოქმედებითი ძალა. მათი აღმოჩენა, რომ ორი სიმის ჰარმონიული ჟღერა მათ სიგრძეთა შორის მარტივი თანაფარდობისას მიიღწევა ამტკიცებს, რაოდენ მნიშვნელოვანია მათემატიკა ბუნებრივი მოვლენების გაგებისათვის. თუმცა პითაგორელებისთვის ეს მთლად გაგების საკითხი არ იყო. მათთვის სიმების სიგრძეთა შორის მარტივი თანაფარდობა ქმნიდა ბგერათა ჰარმონიას. პითაგორას სკოლის დოქტრინებში მრავლადაა მისტიციზმი, რომელიც ჩვენთვის რთულად გასაგებია. თუმცა მათემატიკის საკუთარი რელიგიის ნაწილად ქცევით ისინი ადამიანის აზროვნების განვითარების არსებით წერტილს შეეხნენ. შემიძლია პითაგორას შესახებ ბერტრან რასელის აზრი მოვიყვანო: „არ ვიცი სხვა ადამიანი, ვინც ასეთივე ზეგავლენა მოახდინა აზროვნების სფეროზე.“
პლატონმა იცოდა პითაგორელთა მიერ აღმოჩენილი წესიერი მრავალწახნაგების და მათი ემპედოკლეს ელემენტებთან შეთავსების შესაძლებლობის შესახებ. ის ადარებდა ელემენტი მიწის უმცირეს ნაწილს კუბს, ჰაერისას – ოქტაედრს, ცეცხლისას – ტეტრაედრს და წყლისას – იკოსაედრს. არ არსებობს ელემენტი, რომელიც დოდეკაედრს შეესაბამება; აქ პლატონი ამბობს: „არსებობდა კიდევ მეხუთე კომბინაცია, რომელიც ღმერთმა სამყაროს მოხაზვისას გამოიყენა.“
თუკი საერთოდ შესაძლებელია წესიერი მრავალკუთხედების, რომლებიც ოთხ ელემენტს შეესაბამება, ატომებთან შედარება, პლატონი ცხადად უარყოფს მათ განუყოფელობას. ის წესიერ მრავალწახნაგებს ორი ძირითადი, ტოლგვერდა და ტოლფერდა სამკუთხედის საშუალებით აგებს, რომლებიც ერთად წარმოქნიან მრავალწახნაგას ზედაპირს. ამდენად, შესაძლებელია ელემენტების (ნაწილობრივ მაინც) ერთმანეთში გარდაქმნა. წესიერი მრავალწახნაგა შეიძლება ამ სამკუთხედებად დაიშალოს და მათგან ახალი მრავალწახნაგა აიგოს. მაგალითად, ტეტრაედრი და ორი ოქტაედრი შეიძლება ოც ტოლგვერდა სამკუთხედად დაიშალოს და მათი კვლავ გაერთიანებით იკოსაედრი მივიღოთ. ეს ნიშნავს: ცეცხლის ერთი ატომი და ჰაერის ორი ატომი შეიძლება წყლის ერთ ატომად გაერთიანდეს. თუმცა ძირითად სამკუთხედებს მატერიად ვერ განვიხილავთ, რადგან სივრცული განვრცობა არ გააჩნიათ. მხოლოდ ერთად განლაგებით, როდესაც ისინი წესიერ მრავალწახნაგას აყალიბებენ, იქმნება მატერიის ერთეული. აქ სავსებით ნათელია, რომ ფორმა უფრო მნივნელოვანია, ვიდრე ნივთიერება, რომლის ფორმასთანაც გვაქვს საქმე.
ბერძნული ფილოსოფიის მოკლე მიმოხილვის შემდეგ, ვიდრე ატომის იდეის ჩამოყალიბებამდე, შეგვიძლია თანამედროვე ფიზიკას დავუბრუნდეთ და ვიკითხოთ, რამდენად შეესაბამება ჩვენი თანამედროვე წარმოდგენა ატომსა და კვანტურ თეორიაზე ამ უძველეს ნააზრევს. ისტორიულად სიტყვა „ატომი“ თანამედროვე ფიზიკასა და ქიმიაში არასწორ ობიექტს მიანიშნებდა მეჩვიდმეტე საუკუნეში, მეცნიერების გამოცოცხლების განმავლობაში, რადგან უმცირესი ნაწილაკი იმისა, რასაც ქიმიური ჰქვია, კიდევ უფრო მცირე ერთეულების საკმაოდ რთული სისტემაა. ამ კიდევ უფრო მცირე ერთეულებს დღეს ელემენტარულ ნაწილაკებს უწოდებენ და ცხადია, რომ თუკი რამ დღევანდელი ფიზიკიდან უნდა შევადაროთ დემოკრიტეს ატომებს, ელემენტარული ნაწილაკებია, ისეთი როგორიცაა პროტონი, ნეიტრონი, ელექტრონი, მეზონი.
დემოკრიტეს გააზრებული ჰქონდა, რომ თუკი ატომების მოძრაობა და ურთიერთგანლაგება ხსნის მატერიის თვისებებს – ფერს, სუნს, გემოს, თავად ატომს ეს თვისებები არ გააჩნია. შესაბამისად, მან ჩამოაცილა ატომს ეს თვისებები და მისი ატომი მატერიის საკმაოდ განყენებული ნაწილია. სამაგიეროდ დემოკრიტემ ატომს დაუტოვა „ყოფიერების,“ სივრცული განფენილობის, ფორმისა და მოძრაობის თვისებები. მან შეუნარჩუნა ატომს ეს თვისებები, ვინაიდან მათი ჩამოცილების შემთხვევაში საერთოდ გაძნელდებოდა ატომზე ლაპარაკი. მეორეს მხრივ, ეს გულისმობს, რომ ატომის მისეული იდეა ვერ ხსნის გეომეტრიას, სივრცულ განფენილობას თუ არსებობას, რადგან ეს ვერ დაჰყავს რაიმე უფრო ძირეულზე. ელემენტარულ ნაწილაკზე თანამედროვე შეხედულება ამ თვალსაზრისით უფრო თანმიმდევრული და რადიკალურია. მოდი ვიმსჯელოთ: რა არის ელემენტარული ნაწილაკი? მაგალითად, უბრალოდ ვამბობთ „ნეიტრონი,“ მაგრამ ვერ მოგვყავს მკვეთრად განსაზღვრული სურათი და ის, თუ რას ვგულისხმობთ ამ სიტყვით. შეგვიძლია გამოვიყენოთ რამდენიმე სურათი და აღვწეროთ ის ხან როგორვ ნაწილაკი, ხან როგორც ტალღა ან ტალღური პაკეტი, თუმცა ვიცით, რომ არცერთი ეს აღწერა ზუსტი არაა. ნეიტრონს ნამდვილად არ გააჩნია არც ფერი, არც სუნი და არც გემო. ამ თვალსაზრისით ის ბერძნული ფილოსოფიის ატომს მოგვაგონებს. თუმცა ელემენარულ ნაწილაკს სხვა თვისებებიც ჩამოშორებული აქვს, გარკვეულწილად მაინც; გეომეტრიის და კინემატიკის იდეა, მაგალითად ფორმის, ან სივრცეში მოძრაობის, მის მიმართ თანმიმდევრულად გამოყენებული ვერ იქნება. თუ ვინმეს სურს ელემენტარული ნაწილაკი ზუსტად აღწეროს და აქ ხაზგასმა „სიზუსტეზეა,“ ერთადერთი რამ, რაც შესაძლებელია აღწერასავით ჩაიწეროს, ალბათური ფუნქციაა. თუმცა აქვე ჩანს, რომ ყოფიერების თვისებაც კი (თუკი მას საერთოდ შეიძლება „თვისება“ ეწოდოს), ძნელად თუ მიეკუთვნება იმას, რაც აღიწერება. ამდენად, თანამედროვე ფიზიკის ელემენტარული ნაწილაკი ბევრად უფრო განყენებული რამაა, ვიდრე ბერძენთა ატომი და სწორედ ამის წყალობით უფრო თანმიმდევრული გასაღებია მატერიის თვისებების აღსაწერად.
დემოკრიტეს ფილოსოფიაში ყველა ატომი ერთი და იგივე ნივთიერებითაა შედგენილი, თუ სიტყვა „ნივთიერების“ ხმარება აქ საერთოდ დასაშვებია. თანამედროვე ფიზიკაში ელემენტარული ნაწილაკები მასის მატარებელია იმავე შეზღუდული თვალსაზრისით, როგორც სხვა თვისებებისა. ვინაიდან ფარდობითობის თეორიის თანახმად, მასა და ენერგია არსებითად ერთი და იგივე ცნებებია, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ელემენტარული ნაწილაკები ენერგიისგან შედგება. ამის შესაძლო ინტერპრეტაცია ენერგიის სამყაროს პირველად ნივთიერებად აღიარებაა. მას მართლაც აქვს ტერმინ „ნივთიერების“ არსებითი თვისება - ის მუდმივია. შესაბამისად, როგორც უკვე ითქვა, თანამედროვე ფიზიკის შეხედულებანი ამ თვალსაზრისით ძალიან ახლოსაა ჰერაკლიტესთან, თუ მის ელემენტს „ცეცხლს“ ენერგიის მნიშვნელობით განვიხილავთ. ენერგია ხომ სინამდვილეში ისაა, რაც ამოძრავებს; მას შეიძლება ყველა ცვლილების პირველმიზეზი ეწოდოს და შესაძლებელია მისი გარდაქმნა ნივთიერებად, სითბოდ და სინათლედ. საპირისპიროთა შორის მტრობა ჰერაკლიტეს ფილოსოფიაში შეიძლება ენერგიის ორ ფორმას შორის დაპირისპირებაში დავინახოთ.
დემოკრიტეს ფილოსოფიაში ატომები მარადიული და ურღვევი მატერიალური ერთეულებია, ისინი არასდროს არ გარდაიქმნებიან ერთმანეთში. ამ მიმართებით თანამედროვე ფიზიკა მკაცრად უპირისპირდება დემოკრიტეს მატერიალიზმს და პლატონის და პითაგორელების მხარესაა.ელემენტარული ნაწილაკები ნამდვილად არაა მატერიის მარადიული და ურღვევი ერთეულები, სინამდვილეში სავსებით შესაძლებელია მათი ურთიერთგარდაქმნა. მართლაც, თუ ორი ასეთი ნაწილაკი სივრცეში ძალიან მაღალი კინეტიკური ენერგიით მოძრაობს, მათი ერთმანეთთან დაჯახების შემთხვევაში არსებული ენერგიიდან შესაძლებელია მრავალი ახალი ელემენტარული ნაწილაკის წარმოქმნა და ძველი ნაწილაკების გაქრობა. ასეთი მოვლენები ხშირად დაიმზირება და საუკეთესო დასაბუთებაა იმისა, რომ ყველა ნაწილაკი ერთი ნივთიერებისაგან – ენერგიისგან შედგება. თუმცა პლატონის და პითაგორელებისა და თანამედროვე შეხედულებათა მსგავსების განვრცობა კიდევ უფრო შორსაცაა შესაძლებელი. პლატონის „ტიმეოსში“ ელემენტარული ნაწილაკები ბოლოსდაბოლოს ნივთიერება კი არა, მათემატიკური ფორმებია. „ყველაფერი რიცხვია“ გამოთქმას პითაგორას მიაწერენ. ერთადერთი იმდროინდელი ხელმისაწვდომი მათემატიკური ფორმები ისეთი გეომეტრიული ფორმებია, როგორებიცაა წესიერი მრავალწახნაგები ან მათი ზედაპირის წარმომქნელი სამკუთხედები. თანამედროვე კვანტურ თეორიაში ელემენტარული ნაწილაკები საბოლოოდ უეჭველად მათემატიკური ფორმები იქნება, ოღონდ ბევრად უფრო რთული ბუნების. ბერძენი ფილოსოფოსები სტატიკურ ფორმებზე ფიქრობდნენ და მათ წესიერ მრავალწახნაგებში პოულობდნენ. რაც შეეხაბა თანამედროვე მეცნიერებას, ის დასაწყისიდან – XVI -XVII საუკუნეებიდან დინამიკურ პრობლემას შეეჭიდა. ნიტონიდან მოყოლებული ფიზიკის მუდმივი ელემენტი არა კონფიგურაცია და გეომეტრიული ფორმა, არამედ დინამიკის კანონია. მოძრაობის განტოლება ყველა დროისთვის სრულდება, ამ თვალსაზრისით ის მარადიულია, გეომეტრიული ფორმები კი, მაგალითად, ორბიტები, ცვალებადია. შესაბამისად, მათემატიკური ფორმები, რომლებიც ელემენტარულ ნაწილაკებს შეესაბამება, მატერიის მოძრაობის რაღაც მარადიული კანონის ამონახსნები იქნება. ესაა პრობლემა, რომელიც ჯერ კიდევ ამოუხსნელია. მატერიის მოძრაობის ფუნდამენტური კანონი ჯერ დადგენილი არაა, და ამიტომ ჯერაც შეუძლებელია ელემენტარული ნაწილაკების თვისებათა მათემატიკურად გამოყვანა ასეთი კანონიდან. თუმცა თეორიული ფიზიკის თანამედროვე მდგომარეობა ისეთია, რომ ის არც ისე შორს უნდა იყოს ამ მიზნის მიღწევისგან და ჩვენ იმის თქმა მაინც შეგვიძლია, რა სახის კანონის მოლოდინი გვაქვს. მოძრაობის საბოლოო განტოლება სავარაუდოდ იქნება რაიმე სახის დაკვანტული არაწრფივი ტალღური განტოლება ოპერატორების ტალღური ველისთვის, რომლებიც უბრალოდ მატერიას წარმოადგენენ და არა რომელიმე სახის ტალღას თუ ნაწილაკს. ეს ტალღური განტოლება სავარაუდოდ ეკვივალენტური იქნება ინტეგრალური განტოლებების საკმაოდ რთული სისტემის, რომელსაც აქვს საკუთარი მნიშვნელობები და საკუთარი ამოხსნები, როგორც ფიზიკოსები ამბობენ ხოლმე. ეს საკუთარი ამოხსნები საბოლოოდ წარმოადგენენ ელემენტარულ ნაწილაკებს; ეს იქნება მათემატიკური ფორმები, რომლებიც ჩაანაცვლებს პითაგორელების მრავალწახნაგებს. შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მატერიის ფუნდამენტური განტოლებიდან ამ საკუთარი ამოხსნების გამოყვანის მათემატიკური პროცედურა საკმაოდ მსგავსი იქნება იმისა, თუ როგორ გამოიყვანება პითაგორასეული სიმის ჰარმონიული რხევა სიმის დიფერენციალური განტოლებიდან. თუმცა როგორც ითქვა, ეს პრობლემები ჯერ გადაწყვეტილი არაა.
თუ აზროვნების პიტაგორასეულ ხაზს გავაგრძელებთ, შეიძლება იმედი გვქონდეს, რომ მოძრაობის ფუნდამენტურ განტოლებას მათემატიკურად მარტივი კანონის სახე ექნება, თუმც კი მისი შეფასება საკუთარი ამოხსნების პოვნის თვალსაზრისით შეიძლება ძალიან რთული იყოს. სიმარტივის ამ მოლოდინის რამენაირად დასაბუთება ძნელი საქმეა. ამის სასარგებლოდ მხოლოდ ის ფაქტი მეტყველებს, რომ აქამდე ფიზიკის ფუნდამენტური განტოლებების ჩაწერა ყოველთვის ხერხდებოდა მარტივი მათემატიკური ფორმით. ეს ფაქტი ერგება პითაგორელების რელიგიას და ბევრი ფიზიკოსი მათ რწმენას ამ თვალსაზრისით იზიარებს, თუმცა არანაირი დამაჯერებელი არგუმენტი იმის სასარგებლოდ, რომ ეს ასე უნდა იყოს, დღემდე არავის მოუყვანია.
აქ შეიძლება დავამატოთ არგუმენტი, რომელიც არაპროფესიონალებს ხშირად მოჰყავთ ხოლმე თანამედროვე ფიზიკის ელემენტარული ნაწილაკის იდეასთან დაკავშირებით: რატომ ამტკიცებენ ფიზიკოსები, რომ მათი ელემენტარული ნაწილაკების კიდევ უფრო მცირე ნაწილებად დანაწევრენა შეუძლებელია? მოსაზრება კი ასეთია: როგორ უნდა გავყოთ ელემენტარული ნაწილაკი? მხოლოდ უზარმაზარი ძალისა და ძალიან ბასრი ხელსაწყოების გამოყენებით. ერთადერთი ხელსაწყო, რომელიც ხელთ გვაქვს, სხვა ელემენტარული ნაწილაკებია. შესაბამისად, ორ, უზარმაზარი ენერგიის მქონე ნაწილაკს შორის დაჯახება ერთადერთი პროცესია, რომლითაც ელემენტარული ნაწილაკი შეიძლება დავანაწევროთ. მართლაც, ასეთ პროცესში ხერხდება მათი დაყოფა და ხშირად, საკმაოდ მრავალრიცხოვან ფრაგმენტებადაც; თუმცა ეს ფრაგმენტები კვლავ ელემენტარული ნაწილაკებია და არა არა მათი უფრო მცირე ნაწილები, ამ ნაწილაკების მასები დაჯახებული ნაწილაკების უზარმაზარი კინეტიკური ენერგიიდან წარმოიქმნება. სხვანაირად რომ ვთქვათ, ენერგიის მასაში გარდაქმნა შესაძლებელს ხდის იმას, რომ ელემენტარული ნაწილაკის ფრაგმენტებიც იგივე ელემენტარული ნაწილაკებია.
ატომური ფიზიკის თანამედროვე შეხედულებათა ბერძნულ ფილოსოფიასთან ამ შედარებამ შეცდომაში არ უნდა შეგვიყვანოს. ერთი შეხედვით შეიძლება გვეგონოს, რომ მხოლოდ მახვილი ინტუიციის წყალობით ბერძენმა ფილოსოფოსებმა ისეთივე ან ძალიან მსგავსი დასკვნები გააკეთეს, როგორც ჩვენ, თანამედროვეებმა, რისთვისაც რამდენიმე საუკუნის დაუღალავი შრომა, ცდები და მათემატიკა დაგვჭირდა. ასეთი ინტერპრეტაცია ჩვენი შედარების სრული გაუგებრობა იქნებოდა. თანამედროვე მეცნიერებას და ბერძნულ ფილოსოფიას შორის უზარმაზარი განსხვავებაა და ის თანამედროვე მეცნიერების ემპირიულ მიდგომაშია. გალილეოდან და ნიუტონიდან მოყოლებული, თანამედროვე მეცნიერება ეფუძნება ბუნების დაწვრილებით შესწავლას და პოსტულატს, რომლის მიხედვითაც მხოლოდ ისეთი განცხადებების გაკეთება შეიძლება, რომლებიც ან უკვე დამოწმებულია ცდით, ან ამის გაკეთება, სულ მცირე, შესაძლებელია. ბუნებიდან ცდის საშუალებით ზოგიერთი მოვლენის გამოცალკევების და დეტალურად შესწავლის იდეა, რათა დადგინდეს მუდმივი კანონი უწყვეტად მიმდინარე ცვლილებაში, ბერძენ ფილოსოფოსებს არ გასჩენიათ. ამდენად, თანამედროვე მეცნიერება დასაბამიდანვე ბევრად უფრო მოკრძალებულ და ამავე დროს, ბევრად უფრო მყარ საფუძველზე იდგა, ვიდრე უძველესი ფილოსოფია. ამიტომაა, რომ თანამედროვე ფიზიკის განცხადებებში ბევრად უფრო მეტი სერიოზულობა იგულისხმება, ვიდრე ბერძენი ფილოსოფოსებისაში. როდესაც პლატონი, მაგალითად, ამბობს, რომ ცეცხლის უმცირესი ნაწილაკი ტეტრაედრია, მთლად ადვილი არაა იმის მიხვედრა, თუ რას გულისხმობს. მხოლოდ სიმბოლურად მიაწერს ტეტრაედრის ფორმას ცეცხლის ელემენტს? თუ გულისხმობს, რომ ცეცხლის უმცირესი ნაწილაკებს ხისტი თუ დრეკადი ტეტრაერის მექანიკური თვისებები აქვთ? რა ძალა განაცალკევებს მათ ტოლგვერდა სამკუთხედებად? თანამედროვე მეცნიერება კიდევ იკითხავდა: როგორ შეიძლება ცდით განისაზღვროს, ცეცხლის ნაწილაკები რომ ტეტრაედრის ფორმისაა და არა მაგალითად კუბის? ამიტომაა, რომ როდესაც თანამედროვე მეცნიერება აცხადებს, რომ პროტონი მატერიის ფუნდამენტური განტოლების გარკვეული ამონახსნია, ეს ნიშნავს, რომ ამ ამონახსნიდან შეგვიძლია მათემატიკურად გამოვიყვანოთ პროტონის ყველა შესაძლო თვისება და დაწვრილებით შევამოწმოთ ამოხსნის სისწორე ცდების საშუალებით. განცხადების სისწორის მრავალმხრივი და მაღალი სიზუსტის ექსპერიმენტული შემოწმების ეს საშუალება უზარმაზარ წონას ანიჭებს ამ განცხადებას, განსხვავებით ადრეული ბერძნული ფილოსოფიის განცხადებებისგან.
და მაინც, უძველესი ფილოსოფიის ზოგიერთი განცხადება საკმაოდ ახლოსაა თანამედროვე მეცნიერების განცხადებებთან. ეს უბრალოდ იმის მაჩვენებელია, რაოდენ შორსაა შესაძლებელი წასვლა ბუნების ჩვეულებრივი გამოცდილებით, რომელიც ცდების გარეშეც გვაქვს და დაუღალავი მცდელობით ამ გამოცდილებაში ლოგიკური წესრიგის დამკვიდრებისა, რათა მასში ზოგად პრინციპეპზე დაყრდნობით გავერკვეთ.
No comments:
Post a Comment