Atomizm a teoria pierwiastków

Prezentacja na temat: "Atomizm a teoria pierwiastków"— Zapis prezentacji:

1 Atomizm a teoria pierwiastków
Andrzej Łukasik Instytut Filozofii UMCS

2

3 Atomizm a teoria pierwiastków
Demokryt Arystoteles Pozbawione jakości atomy Jakości pierwiastkowe Elementy materialne Elementy niematerialne Materia = zbiór atomów Materia = amorficzne podłoże zjawisk Wspólne było przekonanie o istnieniu elementarnych składników wszystkich rzeczy

4 Koncepcja pierwiastków Arystotelesa
„Ponieważ są cztery pierwiastki, z czterech zaś powstaje sześć par, przeciwieństwa natomiast z natury nie łączą się w pary — ten sam bowiem byt nie może być gorący i zimny ani znów suchy i wilgotny, przeto oczywiste jest, że będą cztery pary jakości pierwiastkowych, a mianowicie: gorące i suche, gorące i wilgotne, zimne i wilgotne, zimne i suche. I zgodnie z wyliczeniem one towarzyszą ciałom przypuszczalnie prostym, a mianowicie ogniowi, powietrzu, wodzie i ziemi. Ogień jest bowiem gorący i suchy, powietrze gorące i wilgotne (na przykład bowiem para jest powietrzem), woda zimna i wilgotna, ziemia zaś sucha i zimna” Arystoteles, O powstawaniu i niszczeniu, II, 330 b

5 Jakości pierwiastkowe i cztery żywioły
suche ziemia zimne ogień woda gorące powietrze wilgotne Świat podksiężycowy: ziemia, woda, powietrze, ogień ciężar - lekkość Świat nadksiężycowy: (quinta essentia) piąty element - wiecznie poruszający się eter kosmiczny (αίθήρ)

6

7 Atomizm a teoria pierwiastków

8 przemiany ciał polegają albo na łączeniu się pierwiastków w ciała złożone lub na wydzielaniu się pierwiastków z ciał złożonych albo też na przeobrażeniu się jednych pierwiastków w inne. Tworzenie się „związków chemicznych” (μίξις) związane jest ze zmianą własności ciał wchodzących w jego skład po reakcji nie można już w „związku chemicznym” zidentyfikować pierwiastków i każda (dowolnie mała) cząsteczka związku chemicznego jest związkiem chemicznym związek chemiczny ma jedną formę substancjalną

9 „Twierdzimy zaś, że jeżeli coś się zespoliło, to związek powinien być jednorodny, i jak cząsteczka wody jest wodą, tak samo również [cząsteczka] roztworu jest roztworem […] zespolenie zaś składników jest zjednoczeniem ciał, które uległy przeobrażeniu” Arystoteles, O powstawaniu…, I, 328 a–328 b. Arystoteles – w procesie powstawania związku chemicznego zachodzą zmiany jakościowe: formy substancjalne składników przechodzą w stan możności, aktualizuje się forma substancjalna związku chemicznego Demokryt – w procesie powstawania związku chemicznego nie następuje żadna zmiana własności atomów (np. w cząsteczce wody można wyróżnić atomy wodoru i tlenu)

10 Atomizm między starożytnością a nauką nowożytną
Przewaga koncepcji pierwiastków, niewielu zwolenników atomizmu Pisma Demokryta zaginęły, z pism Epikura pozostały nieliczne fragmenty Powstały wielkie systemy filozoficzne Platona i Arystotelesa Brak przełomowych koncepcji – wszelkie próby wprowadzenia atomizmu polegają na wskrzeszaniu dawnych idei nawiązania do koncepcji atomistycznej: Straton z Lampsaku (III wiek p.n.e.) Filon z Bizancjum (II wiek p.n.e.) Heron z Aleksandrii (I wiek p.n.e.)

11 Przyczyny niepopularności atomizmu
Naukowe - na ówczesnym poziomie rozwoju wiedzy (zwłaszcza techniki) atomizm nie mógł uzyskać wystarczającego wsparcia empirycznego Pozanaukowe - trudności pogodzenia atomizmu z dogmatami wiary chrześcijańskiej W Biblii nie ma ani słowa o odwiecznie istniejących atomach i nieskończonej próżni, mechanicznej konieczności zjawisk, jest koncepcja stworzenia świata w czasie — całkowicie obca dla atomizmu koncepcja creactio ex nihilo, mowa o ingerencji Boga w zjawiska przyrody — w przeciwieństwie do fundamentalnego założenia atomizmu, że „nigdy nic nie powstaje z niczego przez boskie zrządzenie”, jest obraz świata przyrody, będący odbiciem wyższej hierarchii niebieskiej, stanowiący radykalne przeciwieństwo naturalizmu, czy wreszcie koncepcja człowieka posiadającego nieśmiertelną i niematerialną duszę, kontrastująca z atomistyczną, całkowicie doczesną perspektywą losu człowieka.

12 Upadek nauki we wczesnym średniowieczu (V–XII wiek)
Okres hellenistyczny (III–I wiek p.n.e.): Grecja traci niepodległość, upada środowisko filozoficzne w Atenach, głównymi ośrodkami filozofii stały się Rzym i Aleksandria, spada zainteresowanie filozofią teoretyczną na rzecz filozofii praktycznej. Zagadnienie osiągnięcia eudajmonii stało się centralnym zagadnieniem filozofów skupionych w szkołach powstałych w okresie hellenistycznym — stoickiej, epikurejskiej i sceptyckiej i przesłoniło badania w dziedzinie filozofii przyrody. naukowe dziedzictwo łacińskiego Zachodu - fragmenty wiedzy grecko-rzymskiej zachowane w kompilacjach encyklopedystów łacińskich Najważniejsze kompilacje: Historia naturalna Pliniusza (23–79) prace Boecjusza (VI wiek) z dziedziny matematyki i logiki Kasjodora (ok. 490–580) — elementarny wykład matematyki Etymologie Izydora z Sewilli (560–636); prace Bedy Venerabilis (673–735); Alkuina z Yorku (735–804); Hrabana Maura (776–856) podstawa wiedzy - prawdy objawione dogmat creatio ex nihilo – teza o wieczności świata powodem odrzucenia fizyki Demokryta i Epikura

13 Deprecjacja badań przyrodniczych
„Fakty przyrodnicze budziły zainteresowanie głównie wtedy, gdy mogły stanowić ilustrację dla prawd moralnych i religijnych. Badanie przyrody nie miało na celu formułowania hipotez i uogólnień naukowych, ale dostarczenie trafnych symboli dla dziedziny moralności” (A. C. Crombie, Nauka…, t. 1, s. 32). przed XII w. uwagę poświęcano alegorycznym, magicznym i astrologicznym własnościom rzeczy świata widzialnego — traktowanie ich jako symboli innej, ukrytej rzeczywistości, a „egzegeza biblijna była jednym z niewielu liczących się motywów studiowania historii naturalnej w ogóle” (A. Rupert Hall, Rewolucja naukowa 1500–1800. Kształtowanie się nowożytnej postawy naukowej, tłum. T. Zembrzuski, Instytut Wydawniczy Pax, Warszawa 1966, s. 50).

14 Mutakallimunowie „Ludzie słowa", islamska grupa filozoficzno-religijna w IX- XI w. Próby racjonalnego tłumaczenia religii. Opierali się na atomistyce, która, jak sądzili, najlepiej ze wszystkich nauk dawała się pogodzić z Koranem. Atomy składnikami wszystkich substancji. Przy boskiej pomocy atomy mogły się łączyć tworząc nową substancję. Były jednorodne, różniły się tylko własnościami przypadkowymi. Wpływały na cechy gatunkowe zbudowanych z nich przedmiotów. Mutakallimunowie byli zwolennikami determinizmu - świat miał być uzależniony od atomów i od Opatrzności - woli boskiej, przyczyny powodującej ruch atomów i nadającej im własności. W takim razie życie człowieka (złożonego z atomów) również podlegało bożej woli.

15 Od XII w. - proces przyswajania dorobku uczonych greckich i arabskich w Europie
szkoła w Chartres nawiązania do atomizmu geometrycznego Platona z Timajosa Gilbert de la Porrée (ok. 1076–1154), Teodoryk z Chartres (?–ok. 1155) i Bernard Silvestris (?–ok. 1167) usiłowali tłumaczyć wszelkie zjawiska przyrody przez czysto mechaniczne procesy wywołane ruchami i wzajemnymi przemianami brył Platońskich — cząsteczek ognia, powietrza, wody i ziemi

16 Potępienie atomizmu 1277 r. - biskup Paryża Stefan Tempier potępia 219 twierdzeń - „szkaradnych błędów” „[…] atomy, kojarzone ze swobodą obyczajową i śmiertelnością duszy, będzie się systematycznie wykluczać z myśli chrześcijańskiej — jest to skutek pomieszania pojęć, tak, niestety, częstego w Kościele: teorie naukowe będą oceniane w świetle kryteriów moralnych i religijnych. Epikur jest niemoralny, a jego teologia fałszywa, a zatem jego fizyka nie ma żadnej wartości” (G. Minois, Kościół…, t. 1, s. 37).

17 Zwalczanie atomizmu poglądy Mikołaja z Autrecourt (ok. 1300–1350), który zalecał odstąpienie od poszukiwania prawdy w pismach Filozofa i Komentatora i zwrot w kierunku badań empirycznych, twierdząc, że materia jest wieczna, wszelkie ciała składają się z atomów poruszających się w próżni, a ruch przestrzenny jest jedyną formą zmiany, zostały potępione w 1346 roku, jego pisma publicznie spalone w 1347 roku, a samemu Mikołajowi odebrano licencję na wykładanie teologii oraz zmuszono go do odwołania poglądów Giordano Bruno (1548–1600), który głosił atomistyczną budowę materii, istnienie próżni, nieskończoność wszechświata, jednorodność materii ziemskiej i niebieskiej oraz wysuwał przypuszczenia o możliwości istnienia życia na innych globach podobnych do naszego, na mocy wyroku Świętego Oficjum został spalony (17 lutego 1600 roku) Galileusz, który również był zwolennikiem atomizmu, został skazany na dożywotni areszt domowy (22 czerwca 1633 roku) — oficjalnie za głoszenie heliocentryzmu

18 Mikołaj z Autrecourt (ok
Mikołaj z Autrecourt (ok. 1300–1350) zalecał odstąpienie od poszukiwania prawdy w pismach Filozofa i Komentatora i zwrot w kierunku badań empirycznych, twierdząc, że materia jest wieczna, wszelkie ciała składają się z atomów poruszających się w próżni, a ruch przestrzenny jest jedyną formą zmiany, jego poglądy zostały potępione w 1346 roku, jego pisma publicznie spalone w 1347 roku, a samemu Mikołajowi odebrano licencję na wykładanie teologii oraz zmuszono go do odwołania poglądów.

19 Giordano Bruno (1548–1600), głosił atomistyczną budowę materii, istnienie próżni, nieskończoność wszechświata, jednorodność materii ziemskiej i niebieskiej oraz wysuwał przypuszczenia o możliwości istnienia życia na innych globach podobnych do naszego na mocy wyroku Świętego Oficjum został spalony (Campo di Fiori, 17 lutego 1600 roku).

20 „[…] ziemia, czyli suchy ląd […] sam przez się to nic innego, jak tylko atomy, czyli owe niedające się dzielić ciała, których nie można podzielić ani naturalną mocą, ani żadną inną. […] Otóż jeżeli tego rodzaju pierwsze ciała zejdą się i razem mocno połączą, to przecież nie dzięki sobie, lecz dzięki wodzie i dlatego nie wystarcza nam przyjmowanie samych atomów — niepodzielnych zasad materialnych — ale do złożenia, czyli splotu, dodajemy wodę, do ożywienia, uporządkowania i kierowania dodajemy ducha, do czucia, poruszania się, ozdoby, układu, miłości i sporu dodajemy światłość, czyli pierwszy element ogień” (Giordano Bruno).

21 Galileusz, który również był zwolennikiem atomizmu, został skazany na dożywotni areszt domowy (22 czerwca 1633 roku) — oficjalnie za głoszenie heliocentryzmu. Zdaniem P. Redondiego główny zarzut wobec Galileusza nie polegał na tym, iż twierdził on, że Ziemia się kręci, ale na tym, że “miał atomistyczną koncepcję materii, tak samo jak Giordano Bruno. Dla Florentyńczyka skończyło się to stosunkowo dobrze, gdyż […] miał w Kościele poparcie, dzięki czemu oskarżenie o atomizm udało się zastąpić błahszym oskarżeniem o heliocentryzm. Pierwsze oznaczało śmierć, drugie dożywotni areszt domowy”

22 „W 1641, 1643, 1649 roku jezuici zabraniają nauczania atomizmu w swoich kolegiach; w 1691 roku Święte Oficjum potępia ojca oliwetana Andreę Passiniego; w 1691 roku wskutek nacisków Kościoła wielki książę Toskanii zakazuje głoszenia tej teorii w swoim państwie; między rokiem 1688 a 1697 niepoprawni atomiści stają w Neapolu przed sądem; w 1694 roku konsultant Świętego Oficjum, ojciec Antonio Baldigiani, pisze: „Mówi się o wprowadzeniu generalnego zakazu obejmującego wszystkich autorów piszących o nowej fizyce, przygotowuje się bardzo długie listy, a na czele umieszcza się Galileusza, Gassendiego, Kartezjusza jako bardzo szkodliwych dla republiki literackiej i dla szczerości wiary”. Kościół, a zwłaszcza jezuici, nad atomy wyraźnie przedkłada arystotelesowską fizykę żywiołów i jakości” (G. Minois, Kościół…, t. 2, s. 26–27).

23 Sprzeczność atomizmu z dogmatem eucharystycznym
„Kościół jeszcze długo będzie przeciwstawiał się atomizmowi, który bardzo utrudnia wyjaśnienie transubstancjacji, skoro bowiem przed konsekracją i po konsekracji hostia składa się z tych samych, zgrupowanych w ten sam sposób atomów, przejście od chleba do ciała Chrystusa staje się bardzo problematyczne” (G. Minois, Kościół…t. 1, s. 241).

24 Minima naturalia Arystoteles - pojęcie najmniejszej cząstki w odniesieniu do substancji nieorganicznych wyraża tylko kres myślowy podziału, a nie realnie istniejące przedmioty Niektórzy średniowieczni komentatorzy Arystotelesa uznawali minima za realnie istniejące cząstki; wyposażano je w jakościowe cechy tradycyjnie przypisywane czterem elementom Arystotelesa Wilhelm z Conches (ok. 1080–1145), uczeń Bernarda z Chartres, Awerroes (Ibn Ruszd, 1126—1198), Robert Grosseteste (1168–1253) i jego uczeń Roger Bacon (ok. 1214–1294),Idzi z Rzymu (1247–1316) i Mikołaj z Autrecourt (XIV wiek); Walter Burleigh (XIV wiek) - minima w odniesieniu do substancji heterogenicznych, jak na przykład organizmy żywe, a przeczyli ich istnieniu w substancjach homogenicznych.Buridan czy Albert z Saksonii (1316–1390), uzależniali własności minima substancji od środowiska. Przekonanie o istnieniu minima naturalia znajdujemy również wśród awerroistów — Sigera z Brabantu, Johna de Janduna (?—1328), Augustina Nifo (1473–1546) czy Juliusa Cezara Scaligera (1484–1558). [1] Por. A. G. van Melsen, From Atomos…, s. 62.

25 Wilhelm z Conches (ok. 1080-1145)
„Ziemia nie jest prostą jakością, najmniejszą ilością — nie jest przeto elementem. Podobnie można twierdzić o wodzie, o ogniu i o powietrzu. Elementami są więc proste i najmniejsze cząstki (particulae), z których powstają przez nas widziane cztery żywioły; elementy jednak nie są postrzegane zmysłowo, lecz pojmowane dzięki rozumowemu podziałowi. […] Skoro więc tymi prostymi i najmniejszymi częściami są elementy, to te spośród nich, które okazują się suche i zimne, są ziemią, te zaś chłodne i mokre są wodą, ciepłe i wilgotne — powietrzem, a te, które bywają gorące i suche, są ogniem. Otóż te cztery żywioły, które są widoczne, właśnie z nich zostały utworzone. I kiedy w tworze powstałym z tych czterech przeważają cząstki suche i zimne, to elementy te zwie się ziemią; kiedy zaś chłodne i mokre — nazywa się je wodą; ciepłe i wilgotne — powietrzem; gorące i suche — ogniem: Wilhelm z Conches, De philosophia mundi libri quattuor

26 Daniel Sennert (1572–1637) - próba połączenia elementów atomizmu Demokryta z teorią minima naturalia. Podstawowy problem: czy w związku chemicznym formy substancjalne substratów pozostają niezmienione, czy też ulegają całkowitemu zniszczeniu. Senert: w związku chemicznym składniki są podzielone na minima naturalia i reagują ze sobą, nie tracąc całkowicie swoich form, ponieważ w przeciwnym wypadku związek nie byłby „jednością zmienionych składników”, ale jednością składników „unicestwionych”. związek chemiczny może być poddany analizie i jego składniki wyodrębnione. Składniki stają się jednością dzięki temu, że w związku chemicznym pojawia się, niejako na wyższym poziomie, forma substancjalna związku chemicznego, przy czym substratami reakcji mogą być nie tylko pierwiastki (ziemia, woda, powietrze i ogień), jak sądził Arystoteles, ale również substancje złożone.

27 Sennert: 4 rodzaje atomów, odpowiadające 4 pierwiastkom Arystotelesa
istnienie „atomów ciał złożonych” (prima mista), powstających z połączenia atomów elementów arystotelesowskich. Pojęcie prima mista - antycypacja współczesnego pojęcia molekuły „związek chemiczny może być podzielony na atomy związku chemicznego dokładnie tak, jak pierwiastek może być podzielony na atomy pierwiastka” (Senert) Np. proces parowania wody nie świadczy o tym, że — jak twierdził Arystoteles — następuje przemiana wody w powietrze, ale o tym, że woda składa się a atomów, a proces parowania polega na stopniowym oddzielaniu się „atomów wody”. próby wprowadzenia elementów atomizmu do wyjaśnienia konkretnych zagadnień fizycznych.

28 Pojęcie pierwiastków w alchemii
Alchemiczne teorie materii do XVII wieku oparte były na poglądach Arystotelesa w połączeniu z pojmowaniem świata widzialnego jako „przejawu liczb i symbolów oraz z wiarą w współodczuwanie, oddziaływanie na odległość, wpływy niebieskie, siły tajemne ukryte pod cechami jawnymi oraz w moc liczb” Cel – praktyczne wykorzystanie badanych substancji Podstawowy problem - transmutacja = przemiana metali nieszlachetnych w złoto Wiele odkryć o znaczeniu praktycznym, niewielki wkład teoretyczny

29 Dżabir ibn Hajjan (ok. 750–ok
Dżabir ibn Hajjan (ok. 750–ok. 815), zwany Geberem: wszystkie metale zbudowane są z dwóch elementów — siarki i rtęci. „minerały powstają z wyziewów ziemi, ale […] przy tworzeniu metali suche wyziewy najpierw wytwarzają siarkę, a wyziewy wilgotne — rtęć, zaś inne metale powstają na skutek następnych związków tych dwóch substancji” wszystkie ciała składają się z minima naturalia, których wielkość i stopień „upakowania” powoduje różnice we własnościach metali. „Ponieważ cząstki metali szlachetnych, na przykład złota, są gęsto upakowane, zadaniem alchemika […] jest zmniejszenie cząstek lżejszych, pospolitszych metali oraz ich ściślejsze upakowanie w przestrzeni”

30 Lapis philosophorum do uzyskania złota potrzebna jest pewna substancja proces ten umożliwiająca. „Stare nauki głosiły, że taką substancją jest suchy pył, który Grecy nazywali «xerion». Arabowie zmienili ten termin na «al-iksir» i stąd w europejskich językach powstało słowo «eliksir». W toku badań substancji suchych (proszków) przeprowadzonych przez Dżabira i przez późniejszych badaczy powstał termin «kamień filozoficzny»” (lapis philosophorum). Powstało przekonanie, że ma on moc zmieniania metali nieszlachetnych w złoto, leczy wszystkie choroby i może nawet zapewnić nieśmiertelność (stąd eliksir życia — panaceum vitae)

31 każde ciało palne zawiera „zasadę palną”, ciało metaliczne — „zasadę metaliczną”, a ciało lotne — „zasadę lotną”. rtęć (Merkuriusz) i siarka, rtęć miała stanowić o płynności, elastyczności i metaliczności, siarka zaś decydować miała o palności i lotności substancji. Albert Wielki (ok. 1193–1280); Roger Bacon (1214–1294),

32 Tria prima Philippus Aureolus Teophrastus Bombastus von Hohenheim (Paracelsus, 1493–1541), lekarz, przyrodnik i filozof, twórca jatrochemii tria prima - wszystkie substancje zbudowane są z siarki, rtęci i soli, (sól pojmował jako zasadę stałości i suchości substancji)

33 Philippus Aureolus Teophrastus Bombastus von Hohenheim (1493–1541)
Paracelsus - lekarz, przyrodnik i filozof, twórca jatrochemii Metody wytwarzania sztucznych leków z substancji mineralnych zamiast ziół Trzy zasady (tria prima): siarka (zasada palności), rtęć (zasada rozpuszczalności i lotności), sól (zasada trwałości i niepalności) Filozoficznej siarki, filozoficznej soli i filozoficznej rtęci nie należy utożsamiać z siarką, solą i rtęcią występującymi w przyrodzie. Elementy te pojmowano jako “realne w tym sensie, że rzeczywiście istniejące w materii, ale nie w tym sensie, że można je dotknąć lub zaobserwować”. Występujących w przyrodzie siarki, rtęci i soli nigdy nie uznawano za elementy.

34 Jan Baptista van Helmont (ok
Jan Baptista van Helmont (ok. 1577–1644): istnieje tylko jeden podstawowy element — woda, która może się przekształcać w różne substancje Doświadczenie van Helmonta zwróciło uwagę na rolę kontrolowanego eksperymentu

35 Michał Sędziwój (1566–1636), autor sześciu traktatów alchemicznych, zwolennik teorii Paracelsusa

36 Renesans atomizmu Upadek systemu Arystotelesa i proces powstawania nauki nowożytnej (ilościowy opis zjawisk zamiast jakościowego) sprzyjały renesansowi atomizmu W szczególności renesansowi atomizmu sprzyjały: - dynamika Galileusza (jeżeli zjawiska świata makroskopowego mogą być zadowalająco opisane w kategoriach materii i ruchu, bez użycia scholastycznych jakości ukrytych, które okazują się jedynie opisem jakości wtórnych i nie przysługuje im obiektywne istnienie, to, być może, także mikroświat może być opisany w analogiczny sposób) - wytworzenie próżni (Torricelli)

37 Pierre Gassendi (1592–1655) Odnowienie systemu Epikura, próba przystosowania atomistycznej koncepcji świata do wymogów wiary chrześcijańskiej. Animadversiones in decimum librum Diogenis Laertii (1649) - próba połączenia wiary chrześcijańskiej z etyką epikurejską i filozoficznym atomizmem Atomizm przestał być uważany za “doktrynę wywrotową” i stał się konkurencyjną wizją świata w stosunku do scholastyki Gassendi odrzucił tezy dotyczące: 1) wieczności atomów — uznał je za stworzone przez Boga; 2) odwieczności ruchu — twierdził, że ruch został nadany atomom przez Boga i 3) nieskończonej ilości atomów — utrzymywał, że zarówno liczba poszczególnych rodzajów atomów, jak i liczba atomów danego rodzaju są skończone, przez co atrybut nieskończoności został zachowany wyłącznie dla Boga

38 Giordano Bruno (1548–1600) W opozycji do Arystotelesa głosił infinitystyczną koncepcję wszechświata — wszechświat jest nieskończony przestrzennie, w nieskończonej przestrzeni znajduje się nieskończona liczba światów jedność wszechświata przeciwstawiona dualizmowi doskonałego świata nadksiężycowego i niedoskonałego podksiężycowego Bruno przyjmował dwa elementy materialne — ziemię i wodę, przy czym ziemię pojmował jako zbudowaną z atomów, wodę zaś jako substancję ciągłą, która miała umożliwiać łączenie się atomów ze sobą

39 […] ziemia, czyli suchy ląd […] sam przez się to nic innego, jak tylko atomy, czyli owe niedające się dzielić ciała, których nie można podzielić ani naturalną mocą, ani żadną inną. […] Otóż jeżeli tego rodzaju pierwsze ciała zejdą się i razem mocno połączą, to przecież nie dzięki sobie, lecz dzięki wodzie i dlatego nie wystarcza nam przyjmowanie samych atomów — niepodzielnych zasad materialnych — ale do złożenia, czyli splotu, dodajemy wodę, do ożywienia, uporządkowania i kierowania dodajemy ducha, do czucia, poruszania się, ozdoby, układu, miłości i sporu dodajemy światłość, czyli pierwszy element ogień. (G. Bruno, O początkach…, s. 254–255). nieskończoną przestrzeń, czyli próżnia, jako „zbiornik ciał”, atomy natomiast traktował jako obiekty dynamiczne, jakościowo zróżnicowane, posiadające wewnętrzne źródło ruchu i podlegające immanentnym prawom ruchu.

40 Doświadczenia dowodzące istnienia próżni
Otto von Guericke (1602–1686) - wynalazek pompy próżniowej (1650) Za pomocą pompy próżniowej nie da się wypompować wody ze studni o głębokości większej niż 10 m. Po przekroczeniu tej różnicy poziomów słup wody w rurze, którą płynęła woda, rozrywał się. Ponieważ tłok był szczelny, to do rury nie mogło dostać się powietrze, musiała zatem tam wystąpić próżnia.

41 1643 – doświadczenie Evangelisty Torricelliego (1608–1647)
napełnił rtęcią („żywym srebrem”) długą szklaną zasklepioną z jednej strony rurkę, a następnie zanurzył ją otwartym końcem w misie pełnej rtęci i ustawił pionowo. Część rtęci wypłynęła do misy i jej słup obniżył się do wysokości ok. 76 cm, a ponad nim, w części poprzednio wypełnionej rtęcią, była teraz tylko próżnia (próżnia Torricellego) ciśnienie atmosferyczne = 1013 hPa

42 Otto von Guericke eksperyment z półkulami magdeburskimi: do rozerwania dwóch półsfer o średnicy 42 cm każda, z których wypompowano powietrze potrzebnych było 16 koni - dowód istnienia ciśnienia atmosferycznego

43 Zwolennicy Arystotelesa – próżnia nie istnieje (horror vacui)
Blaise Pascal – eksperyment na Puy-de-Dôme: różnica wskazań barometru u podnóża i na szczycie góry Prawo Pascala:

44 Filozofia korpuskularna Roberta Boyle’a
Robert Boyle (1627–1691) - krytyka perypatetyckiej i alchemicznej koncepcji pierwiastków The Sceptical Chymist (1661 roku) - ani ziemia, woda, powietrze i ogień, ani też rtęć, siarka i sól nie są pierwiastkami, ponieważ nigdy nie są rzeczywistymi produktami analizy chemicznej produkty analizy są na ogół równie złożone jak substancje poddane analizie, a nie proste, czego niewątpliwie należało oczekiwać od pierwiastków w zależności od zastosowanej metody analizy, z tej samej substancji można otrzymać różne produkty pojęcie pierwiastka chemicznego musi spełniać dwa podstawowe warunki: „jest konieczne, aby natura używała elementów do wytworzenia ciał złożonych. […] rozkład ciał pokazuje, że natura złożyła je z ciał elementarnych” (R. Boyle, The Sceptical Chymist, s. 188).

45 „[…] obecnie przez pierwiastek rozumiem, jak ci chemicy mówiący najjaśniej o swoich zasadach, pewne pierwotne i proste lub doskonale niezanieczyszczone ciała, które nie składają się z żadnych innych ciał, są składnikami, z których wszystkie ciała, zwane doskonale mieszanymi, są bezpośrednio złożone i na które się one ostatecznie rozkładają: mam wątpliwości, czy w ogóle istnieje takie ciało, z którym spotykamy się we wszystkich ciałach, i każde z tych, o których mówi się, że są ciałami elementarnymi” (R. Boyle, The Sceptical Chymist, s. 187).”

46 Boyle wykazał, że wzrost ciśnienia powoduje proporcjonalne zmniejszenie objętości powietrza.
prawo Boyle’a–Mariotte’a: w procesie izotermicznym objętość V danej masy gazu doskonałego jest odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia p: pV = const.

47 „Doświadczenia Boyle’a dały nowe argumenty ciągle wzrastającej liczbie atomistów. […] Od czasów Demokryta do czasów Boyle’a w zakresie nauki o ciałach płynnych i stałych sytuacja atomistów nie ulegała zmianie. […] Trudno było wówczas udowodnić, że ciecze i ciała stałe składają się z atomów, jak trudno było również udowodnić, że składają się one z substancji ciągłej. Wzrost ciśnienia bowiem w obydwu przypadkach nie powodowałby zmniejszenia ich objętości. Natomiast powietrze, jak to niedwuznacznie wykazał Boyle, można łatwo zgęścić” (I. Asimov, Krótka historia chemii, s. 45). cząsteczki powietrza oddzielone są od siebie pustą przestrzenią, a zagęszczając powietrze, zbliżamy te cząsteczki do siebie. Jeżeli woda paruje, to można przyjąć, że proces ten polega na odłączaniu się od powierzchni cieczy kolejnych atomów. Jeżeli zaś para składa się z atomów, to naturalne wydaje się przypuszczenie, że również woda i lód, które są różnymi postaciami tej samej substancji, także składają się z atomów. Jeśli wniosek ten jest słuszny w odniesieniu do wody, to mógłby być również słuszny w odniesieniu do pozostałych substancji.

48 Pojęcie pierwiastka w XVII w. a współczesne
Chemia XVII w. - Kilka pierwiastków stanowi składniki wszystkich ciał, każde ciało składa się z tych samych elementów, na które może zostać rozłożone. „[…] nie rozumiem, dlaczego musimy wierzyć, że istnieją jakiekolwiek podstawowe i proste ciała, z których, jako z preegzystujących pierwiastków, natura buduje wszystkie inne” (R. Boyle, The Sceptical Chymist, s. 224).

49 Boyle wykazał, że wzrost ciśnienia powoduje proporcjonalne zmniejszenie objętości powietrza (V ~ 1/p). New Experiments Physico-Mechanical touching the Spring of the Air and its Effects, Made for the most parts in a New Pneumatical Engine (1660, eksperyment z U-rurką opisany jest w drugim wydaniu z 1662 r.)

50 „Doświadczenia Boyle’a dały nowe argumenty ciągle wzrastającej liczbie atomistów. […] Od czasów Demokryta do czasów Boyle’a w zakresie nauki o ciałach płynnych i stałych sytuacja atomistów nie ulegała zmianie. […] Trudno było wówczas udowodnić, że ciecze i ciała stałe składają się z atomów, jak trudno było również udowodnić, że składają się one z substancji ciągłej. Wzrost ciśnienia bowiem w obydwu przypadkach nie powodowałby zmniejszenia ich objętości. Natomiast powietrze, jak to niedwuznacznie wykazał Boyle, można łatwo zgęścić” (Isaak Asimov, Krótka historia chemii, s. 45).

51 Korpuskularny model budowy materii Boyle’a
wszystkie ciała składają się z małych cząstek, różniących się kształtem i wielkością, a reakcje chemiczne sprowadzają się ostatecznie do ruchu i rozmaitych połączeń korpuskuł Origins of Forms and Qualities according to the Corpuscular Philosophy (1666) - koncepcja hierarchicznej budowy korpuskuł Elementarnymi składnikami materii są prima naturalia, małe, lite i niepodzielne fizycznie korpuskuły, które mają cechy fizyczne (kształt, wielkość), ale nie mają cech specyficznie chemicznych. Z nich powstają niewielkie skupiska (w języku współczesnej chemii — cząsteczki chemiczne), które są podzielne i różnią się od siebie strukturą. Cząsteczki te mają takie same własności jak ciała z nich złożone i z praktycznego punktu widzenia należy je uważać za elementarne. Boyle - krok na drodze do wspierania teoretycznych rozważań nad atomową budową materii eksperymentami chemicznymi i zaliczenia samej chemii do nowej mechanistycznej filozofii przyrody, podczas gdy wcześniej uznawano alchemię za “sztukę lekarską lub naukę mistyczną”.

52 Doświadczenia dowodzące istnienia próżni
Arystoteles – horror vacui Otto von Guericke (1602–1686) wynalazł w 1650 roku pompę próżniową - za pomocą pompy próżniowej nie da się wypompować wody ze studni o głębokości większej niż 10 m. Po przekroczeniu tej różnicy poziomów słup wody w rurze, którą płynęła woda, rozrywał się. Ponieważ tłok był szczelny, to do rury nie mogło dostać się powietrze, musiała zatem tam wystąpić próżnia.

53 Otto von Guericke eksperyment z półkulami magdeburskimi: do rozerwania dwóch półsfer o średnicy 42 cm każda, z których wypompowano powietrze potrzebnych było 16 koni - dowód istnienia ciśnienia atmosferycznego

54 1643 – doświadczenie Evangelisty Torricelliego (1608–1647)
napełnił rtęcią („żywym srebrem”) długą szklaną zasklepioną z jednej strony rurkę, a następnie zanurzył ją otwartym końcem w misie pełnej rtęci i ustawił pionowo. Część rtęci wypłynęła do misy i jej słup obniżył się do wysokości ok. 76 cm, a ponad nim, w części poprzednio wypełnionej rtęcią, była teraz tylko próżnia (próżnia Torricellego) ciśnienie atmosferyczne = 1013 hPa