Frage:
Was waren die vorherrschenden nichtatomaren Theorien der Materie im 19. Jahrhundert?
Paul Siegel
2014-10-29 17:55:22 UTC
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Nach dem, was ich gelesen habe, wurde die Atomtheorie der Materie durch ein Papier von Einstein aus dem Jahr 1905 zementiert, in dem er die unregelmäßige Bewegung eines in Wasser suspendierten Pollenstücks unter der Annahme erklärte, dass Wasser aus winzigen Molekülen besteht. Die Frage, ob Materie atomar ist, wurde später mit dem Aufstieg der Atomphysik beantwortet.

Meine Frage lautet: Was waren die überzeugendsten nichtatomaren Theorien der Materie? Haben sie wissenschaftliche Vorteile gegenüber dem Atomismus gehabt?

"Der entscheidende Schlag für die Atomtheorie der Materie" - Ähm, hat die Idee der Brownschen Bewegung die Atomtheorie nicht stark * unterstützt *? Oder meintest du damit, dass der Schlag LKW * für * die Atomtheorie * gegen * andere Theorien war?
@HDE226868 In der Tat versuchte ich zu kommunizieren, dass Einsteins Erklärung der Brownschen Bewegung die atomare Theorie der Materie überzeugend unterstützte.
Dies ist eine sehr gute und sehr schwer zu beantwortende Frage. Beginnen wir mit der Tatsache, dass es vielen Menschen bis zum 16.-17. Jahrhundert einfach egal war. Dies lag an einer starken Bewegung in der Alchemie, die zu dieser Zeit keine Rolle spielte, woraus Materie gemacht wurde. Soweit ich weiß, gab es bis zum 18. Jahrhundert keine einzige akzeptierte Theorie. Es gab eine starke Kluft zwischen diskreter und kontinuierlicher Struktur der Materie. Der Atomismus stammt von den Griechen, wo Atome von Erde, Feuer, Luft und Wasser platonische Feststoffe sind. Hylomorphismus war aber auch eine griechische Idee, in der die Materie kontinuierlich und ganz war.
Einer antworten:
#1
+18
Michael Weiss
2014-11-02 20:12:54 UTC
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Alle Theorien der Materie, beginnend mit den antiken griechischen Philosophen, können entweder als kontinuierlich oder diskret (d. h. partikulär) klassifiziert werden. Diese Dichotomie ist auf Aristoteles zurückzuführen.

Aristoteles hielt die Materie für kontinuierlich: unendlich teilbar. Aristoteles glaubte, dass ein Vakuum unmöglich sei (tatsächlich behauptete er, dies zu beweisen). Da eine Partikeltheorie ein Vakuum zwischen den Partikeln erfordert, schloss dies den Atomismus für Aristoteles und seine Anhänger aus. Die Stanford Encyclopedia of Philosophy ist ein guter Ausgangspunkt für Aristoteles 'Philosophie der Materie; Hier sind die Abschnitte über Hylomorphismus und Substanz am relevantesten. Aristoteles 'Gedanke ist wie üblich kompliziert: Er ließ zu, dass für einige Arten von Substanzen (z. B. Blut, Knochen) eine kleinste Menge davon vorhanden war, die den Charakter der Bulk-Substanz beibehalten würde.

Der Atomismus geht auf die alten Griechen zurück, wobei Leukipp und sein Schüler Demokrit Anerkennung fanden. Diese beiden Gedankenströme halten, wie Sie sagen, bis zum 20. Jh. An.

Galileo diskutiert in einer langen Passage im Dialog über die beiden Hauptwelt-Systeme Material vs. abstrakte Formen, z. B. eine mathematische Kugel gegen eine Kugel aus Bronze. Gilt der Satz der Geometrie für materielle Objekte? Galileo (durch sein Sprachrohr Salviati) sagt ja. Es ist wahr, dass die Bronzekugel wahrscheinlich nicht perfekt ist, aber sie entspricht perfekt einer mathematischen Form. Darüber hinaus gibt es im Prinzip keinen Grund, warum wir keine Bronzekugel haben könnten, die perfekt zur mathematischen Kugel passt. Diese Meinungen sind eindeutig nicht mit der atomaren Sicht der Materie vereinbar.

Theorien der Schüttgüter wie die Fluiddynamik oder die Festkörpermechanik (gemeinsam als Kontinuumsmechanik bezeichnet) verwenden kontinuierliche Materiemodelle. Heutzutage werden diese als bequeme Fiktionen angesehen. Ich bin mir der Ansichten der Pioniere hier (Hooke, Euler, Ricatti, Young) nicht sicher. Galileos Arbeit darüber, wie Stärke von der Größe abhängt, ist bekannt, und wie bereits erwähnt, war er kein Atomist.

Springt ins 19. Jahrhundert: das Kapitel "Die Realität der Moleküle" in Pais 'Einstein-Biographie Subtil ist der Herr ... deckt den Boden kurz und bündig ab. Auf der Seite des Atomismus scheinen Daltons Gesetz von mehreren Proportionen und Gay-Lussacs Gesetz der Volumenkombination starke Argumente für den Atomismus zu sein. Die Hypothese von Prout (dass alle Atomgewichte ein Vielfaches des Atomgewichts von Wasserstoff sind) scheint ebenfalls fest atomistisch. Aber Pais schreibt:

Doch Prout betrachtete seine Hypothese nicht als Hinweis auf die Realität der Atome. "Das Licht, in dem ich es immer gewohnt war, es [die Atomhypothese] zu betrachten, war ... als konventionelles Kunststück, das für viele Zwecke außerordentlich praktisch ist, aber nicht die Natur darstellt."

Um Pais noch einmal zu zitieren: "Der Hauptdiskussionspunkt unter Chemikern war, ob Atome reale Objekte oder nur mnemonische Geräte zur Kodierung chemischer Regelmäßigkeiten und Gesetze waren." Mit anderen Worten, sagt uns die Atomhypothese etwas Neues, das über das hinausgeht, was wir bereits direkt aus den Gesetzen von Dalton und Gay-Lussac ableiten können?

Bei den Physikern drehte sich das Argument um die kinetische Theorie der Gase . Mach und Ostwald waren die bekanntesten Gegner des Atomismus. Bei einer Ansprache, die Ostwald 1895 hielt, griff er den Atomismus mit einem Argument an, das Loschmidt bereits vor zwanzig Jahren vorgebracht hatte: Auf mikroskopischer Ebene sind alle bekannten Gesetze der Physik zeitumkehrbar, auf makroskopischer Ebene haben wir Entropie und offensichtliche Irreversibilität.

Sie fragen nach wissenschaftlichen Vorteilen von Kontinuumstheorien gegenüber Atomismus. Wir sollten darauf achten, moderne Ideen wissenschaftlicher Beweise nicht in frühe Perioden zu importieren (ein Sündenhistoriker nennt Presentismus oder Whiggismus). Was wir als metaphysische oder vielleicht sprachliche Argumente abtun, hatte während des größten Teils der Wissenschaftsgeschichte großes Gewicht. Parmenides 'Argument gegen das Vakuum - um von einer Sache zu sprechen, muss man von einer Sache sprechen, die existiert - war für viele überzeugend. Während Aristoteles Parmenides 'Argument zurückwies, hatte er seine eigenen philosophischen "Beweise" für die Unmöglichkeit einer Leere, basierend auf seinen Bewegungstheorien.

Ein metaphysisches Argument, das für moderne Ohren schmackhafter ist, ist Occams Rasiermesser: "Entitäten sollten nicht ohne Notwendigkeit multipliziert werden ". Mit anderen Worten, stellen Sie keine Hypothese über die Existenz von etwas auf, es sei denn, es gibt überprüfbare Konsequenzen. Dies ist das Argument, das in der Relativitätstheorie gegen den absoluten Raum und in der Quantenmechanik gegen klassische Trajektorien für Teilchen verwendet wird. Mach und viele Chemiker waren der Ansicht, dass die Atomhypothese nichts anderes lieferte als die Regelmäßigkeiten (wie die Gesetze von Dalton und Gay-Lussac), die als Argumente dafür verwendet wurden.

Kuhn wies darauf hin, dass hoch artikulierte, einheitliche Theorien immer eine haben Vorteil gegenüber weniger entwickelten Theorien mit mehreren Varianten. Im 19. Jahrhundert präsentierten die "Atomisten" keineswegs eine einheitliche Front. Waren Atome teilbar oder nicht? Was genau war der Unterschied zwischen einem Atom und einem Molekül? Chemiker sprachen von der Unterscheidung zwischen chemischen und physikalischen Molekülen, ohne Konsens darüber, was der Unterschied war oder ob es überhaupt einen gab. (Heutzutage sagen wir keinen Unterschied.) Die Arbeit von Maxwell und Boltzmann zur statistischen Mechanik schien lediglich mit großer mathematischer Schwierigkeit Ergebnisse zu reproduzieren, die mit der klassischen Thermodynamik, einer kontinuierlichen Theorie, leicht erzielt werden konnten.

Schließlich betrachteten viele Physiker (wie Planck seit vielen Jahren) den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik als absolut und nicht nur statistisch wahr. Ich habe bereits Loschmidts verheerendes Argument zur Kenntnis genommen.

Ich werde mit einer ironischen Bemerkung abschließen. Wenn die Stringtheorie zutrifft, bedeutet das vielleicht, dass die Kontinuumsmenge die ganze Zeit Recht hatte?

Dies ist eine hervorragende Antwort - danke! Ich schätze besonders, dass Sie auf Loschmidts Argument hingewiesen haben, das mir bekannt war, dessen Herkunft ich jedoch nicht kannte.
"Heutzutage werden diese als bequeme Fiktionen angesehen." Ist nicht alles Oh warte, das ist keine * Philosophie * der Wissenschaft. Vielen Dank für diese Antwort. Ich habe nur darauf geklickt, weil ich etwas anderes gesucht habe, aber das schien interessant zu sein, und das ist es auch!


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