从17日到20世纪的原子学

它在古希腊首次出现的形式中的原子学是一种形而上学论文，旨在通过哲学论证建立有关物质现实的最终性质的索赔。 由机械哲学家在十七世纪开发的原子派的版本分享了该特征。 相比之下，目前在现代科学中理解的原子的知识不是由先验的哲学论证建立的，而是通过吸引对一个非常具体的理论，量子力学解释和引导的特定实验结果。 如果形而上学涉及试图考虑到物质现实的基本性质，那么这是一个关于哪种科学而不是哲学的问题。 对当代科学原子学哲学原子学哲学的道路有助于阐明哲学与科学的性质以及两者之间的关系。

从十九世纪开始，当首先出现严重的科学原子主义时代，原子学史的哲学相关性成为宣传学而非形而上学。 由于原子远远超出观察领域，应该有关他们的假设，他们是否构成了经验科学的一部分？ 肯定有十九世纪的哲学家和科学家在负面回答了这个问题。 当代哲学家对辩论是否基本上是一个科学的或哲学之一的问题有所不同。 是否有案例反对原子主义的原因是，在充分的实验支持中，或缺乏足够的实验支持，或者使这种情况源于一些普遍认识论论文，也许是一些品牌的实证主义，从法庭中统治了任何试图解释可观察通过调用不可观察的原子来现象？ 许多当代哲学家看到原子主义的最终胜利作为对实证主义的现实主义的胜利。 此类索赔是历史和哲学的，因此在评估它们时，重要的是让历史直接。 在这方面，哲学文学尚未赶上十九世纪化学史的最近进步。 本条目介绍了从十七世纪的原子主义的关键发展，直到二十世纪早期，当原子的存在不再是一个有争议的问题时。 重点是各种版本的认识论，以及科学与哲学之间的关系。

1.简介

2.第十七世纪的原子主义

2.1原子学和机械哲学

2.2机械减少与转换问题

2.3天然最小值

2.4十七世纪的折衷主义

3.牛顿原子学

3.1牛顿的原子学

3.2牛顿原子学的十八世纪发展

4.十九世纪的化学原子学

4.1道尔顿的原子学

4.2达尔顿化学的地位

4.3使用化学式有机化学的进展

4.4有机化学对原子学的影响

5.十九世纪物理学的原子学

5.1气体的动力学理论

5.2动力学理论的现状

5.3通过原子派连接的现象

5.4热力学作为原子学的竞争对手

6.布朗运动

6.1布朗粒子的密度分布

6.2 Perrin的其他尺寸的情况

7.结束语

参考书目

学术工具

其他互联网资源

相关条目

1.简介

由十七世纪的机械哲学家开发的原子主义版本，后者作为机械原子学，是古希腊原子主义的叛逆，具有重要的区别，因为他们被推测仅适用于物质世界，而不是精神世界。心灵，灵魂，天使等。 机械原子学是一个完全一般的理论，因为它一般提供了物质世界的叙述，除了空隙中的原子以外的差别。 原子本身的特征在于仅仅是几个基本性质，它们的形状，尺寸和运动。 原子是不变性的，最终的，从某种意义上说，它们不能被分解成更小的东西，并且没有内部结构，它们的性质依赖于其。 为机械原子学制造的情况主要是在主要的并且与实证调查无关。

有大量的十七世纪版本的原子主义并非机械。 这些往往雄心勃勃的雄心勃勃于他们的范围，而不是机械原子主义，并且属性归因于目的原子，并以其发挥的解释作用。 例如，许多含有最小份，天然最小值，具有与其他化学物质的最小化学品组合的能力相结合的那些最小化学品。

机械原子学的灵活性和解释性潜力增加了一旦牛顿就可以在其性质清单中包含力量而增加。 但是，没有办法通过求助于一般哲学论证来指定这些力量，他们遥远的是可以凭经质建立的。 就十八世纪的实验科学而言，牛顿原子主义并不富有成效。

只有在十九世纪，原子主义开始在科学中进行大量果实，随着原子化学的出现和气体动力学理论。 原子簇的证实或富有成效的方式是有争议的，但到本世纪末，化学化合物的性质是由于可以由结构式代表的原子结构无争议。 气体的动力学理论至少从1860年达到令人印象深刻的经验成功，直到1885年至少。 但是，它也面临困难。 此外，现象学热力学的出现和成功使得可以在没有诉诸物质的潜在结构的情况下处理一系列热和化学现象。 由主要科学家和哲学家如威廉·奥斯特瓦尔德，皮埃尔杜默和Ernst Mach等领先的科学家和哲学家拒绝了原子主义。 到那时，从化学和动力学理论延伸到了原子学，以提供立体化学，电化学，光谱学等的解释。 剩下的科学家们的任何反对都被Jean Perrin对布朗运动的实验研究删除。 然而，在原子和它们的结构方面解释化学性质的任务仍然是二十世纪科学的任务。

在某种意义上的二十世纪原子主义代表了古希腊理想的成就，因为就基本颗粒，电子，质子和中子而言，这是物质的属性的理论，其特征在于少数基本性质。 主要区别是粒子的性质和管理他们的法律是在经验上到达的，而不是通过先验的哲学论证到达。

建议阅读：米尔逊（1952年）是一个有点日期，但仍然有趣，并且仍然有趣的是，从哲学角度来看，原子学史上的历史.Chalmers（2009年）是一个着眼于哲学和哲学之间的关系的原子学史关于原子的科学理论。

2.第十七世纪的原子主义

2.1原子学和机械哲学

希腊哲学家在十七世纪的一系列哲学家制定了有影响力的版本，特别是皮埃尔Gassendi（Clericuzio，2000,63-74）和Robert Boyle（Stewart，1979和Newman 2006）。 这些各种版本的参数的内容都不是相同的。 这里的重点是由Robert Boyle阐述和辩护的版本。 博伊尔不仅是机械哲学的最清晰，最可靠的防守者之一，而且他也是新实验科学的领先先驱，所以他的工作被证明特别照亮，因为区分原子学的哲学和经验方面是特别的有关。

机械哲学与希腊人的原子主义不同，因为它只旨在仅适用于物质世界而不是精神世界。 除了这一重点之外，世界看法是相似的。 从根本上讲，只有一种物质，其特征是用于捕获物质的变形并将其与空隙区分开来。 博伊尔选择了绝对的难以合行性。 由于自然过程所关注的情况，虽然它们是可被思想或上帝可被思维或上帝所以，但虽然是不可思索的物质。 博伊尔，误导性地绘制在后续部分中将讨论的另一个传统，称为这些颗粒作为最小自然或原犬。 在这里，它们被称为原子，术语仅很少被博伊尔本人采用。 每个原子具有不变的形状和尺寸和可变的运动或休息程度。 由于底层原子的布置和动作，物质世界的所有性质都可以降低和出现。 特别地，由宏观物体具有直接检测的诸如颜色和味道的那些具有诸如颜色和味道的性质的性质，以及彼此的体的相互作用的那些，例如弹性和热度，如原子的性质。 原子，形状，尺寸和运动的那些性质以及它们所具有的普遍能性，它们是主要的，它们是它们组成的复杂体的性质，将被解释。 这样的解释涉及管理原子动作的自然的基本规律。

并非所有机械哲学家都是机械原子。 Descartes提供了一位机械哲学家的准备例子，他不是灭绝的原子制造，因为他拒绝空隙并持续到物质颗粒可以分解成较小的颗粒。 机械哲学家分为存在无效的问题，一些分享希腊原子子的意见，这些意见空白是运动前的先决条件，而是其他笛卡尔，拒绝空虚，拒绝作为未勤勉的空缺，而且对所有运动都拒绝涉及同时位移闭环，无论是连续还是颗粒状。 空隙的无能性和与运动的可能性的最普遍水平的论据尚无定论。 除了空隙的问题之外，还存在物质是颗粒状的问题，以及是否有叫原子的不可分割的颗粒。 再一次，一般先验的哲学论点几乎无法解决这个问题。

与他的机械哲学家一起，与他的立场相比，与亚里士多德等竞争对手的系统相比，它的立场争论了他的立场，并且由帕拉卡卢斯的化学和相关背景中开发的竞争对手系统，这是清晰可理解的。 该论点在竞争对手哲学的基本本体水平下运作。 博伊尔坚持认为，当形状，尺寸和运动程度归因于难以穿原子以及当归因于这种原子的组时，这是完美的。 这么多可以被授予。 但博伊尔进一步坚持认为，除了这些主要人物之外的原子属性，即凭借这些物质的部分或原则，诸如原子的形式和质量，这是不可能归属于这些主要的原子的属性。化学家。 “我可以觉得可以明确地弄清楚”，写过博伊尔，“这些真实的品质可能是什么，他们[学者]否认是重要的，或物质模式，或非物质的方式（Stewart，1979,22）。 例如，如果旨在具有弹性的原子，那么博伊尔说，无论它是什么都是为了使其弹性而呈现的内容状态是神秘的，因为它不能是材料。 这不是为了要求将弹性和其他次要性质归因于总体物质是未辨别的。 对于这些性质，可以通过潜在的原子的主要性质和布置而言，可以呈现可理解。 次要属性可以归因于世界衍生地但不是原始的。 因此，机械哲学家的缺点本体通过吸引理智的概念，建立了先验。

2.2机械减少与转换问题

通过将它们减少到更多基本内容来解释复杂性质不是机械哲学家独有的企业。 毕竟，它是一个中央亚里士多德的论点，即材料的行为是由于它们中的四个元素的比例，而这些元素本身归因于热和潮湿的相互作用和潮湿的性质和干燥，本质上的基本活跃原则。 博伊尔这样的机械原子师需要做些什么，并试图做的是，他们可以提供清晰可理解的成功机械减少的例子。 到目前为止，博伊尔强调了钥匙的工作如何在除了相对于锁定的形状和大小之外的内容之外的任何东西可以解释，并且可以通过吸引力来解释时钟的工作，而不是其部件的性质。

这种类型的例证和对机械哲学的支持存在基本问题。 首先，在实施例的情况下确实可以是成功减少的例子，而它们不是严格的机械减少，并且它们肯定不会降低原子的机械性能。 钥匙的功能取决于其刚度，而时钟和手表的刚度依赖于摆锤鲍勃的重量或弹簧的弹性。 在许多场合，博伊尔本人观察到这种解释，这些解释是作为弹性，重力，酸度等缺乏机械原子药剂所寻求的解释（Chalmers，1993）。

为了尝试制定符合机械原子家的理想的减少的例子，实际上是尝试将参数与经验争论的可懂度升起。 机械原子学的实证支持问题，或任何其他版本的原子学，提出了一个根本的问题，莫里斯曼德尔鲍（1964,88-112）称为“转移问题”的问题。 我们如何从知识知识到我们具有观察和实验访问的散装物质的知识？ Mandelbaum Credits Boyle提出了解决问题的解决方案，他是纽曼（2006年）的认可。 粗略地说，解决方案是在观察水平上确认的知识，发现该知识被认为适用于所有物质，并且可以假设规模不变地应用于原子。 毫无疑问，在博伊尔发现这种争论，但它是非常有问题的，并且很难被认为是第十七世纪奥奥族家所面临的认识论问题的解决方案。

呼吁沿着沿着独立于尺寸的方式持有的法律沿着所示的方式规模不变性，尤其是在规模上持有，尤其是可以观察到的规模。 博伊尔提请注意秋季法律的对象，独立于其规模遵守，并且可以应用与机制相同的吸引力，以解释一个大型城市时钟和一条小腕表的工作（Stewart，1979,143）。 问题是在多大程度上识别这种既可以援助原子的不变性。 有一系列原因结论是不能的。

关键问题是在观察和实验水平确定的法律涉及或暗示除机械原子子之外的属性。 如上所述，时钟的机制涉及弹簧的弹性，摆锤鲍勃的弹性和齿轮的刚度以及坠落的刚度预设了重物落下'向下'的倾向。 因此，机械原子师不能施加这种规模不变或以其他方式的知识，以缺乏这种特性的原子。 如果我们正在寻找可以应用于原子的属性列表的经验情况，那么我们将似乎需要一些标准来挑选可以应用于原子的可观察物体所拥有的属性子集。 博伊尔为这个问题提供了解决方案。 他建议只有在所有可观察物体中发生的那些性质应该转移到原子。 由于所有可观察的物体具有一些确定的形状和尺寸，因此原子也可以。 相比之下，虽然一些可观察物体是磁性的，但是许多是不是，因此原子不是磁性的。 这种策略不会给出一个原子师所需的东西。 所有可观察物体都是弹性的，甚至可在某种程度上可分，但是机械原子被拒绝这种性质。 相反，没有观察到的宏观物体绝对不可采取，而博伊尔假设原子恰当地拥有该财产。 也许它不应该令人惊讶的是，十七世纪的机械原子主义者缺乏资源，以伪造他们的猜想原子与实验结果之间的联系。

2.3天然最小值

关于十七世纪的原子的许多猜测来自机械原子学的源。 该来源是自然最小值的理论，其在亚里士多德的根源，其转化为主要适用于化学变化的详细原子理论。

亚里士多德（在一代和腐败上，BK 1，CH 10）明确确定了我们将作为化学变化作为一种特殊类别的化学变化，作为呈现特有的问题。 它不同于仅仅改变，例如秋叶的褐变，在那里可识别的材料亚样品持续存在，以及从生成和腐败中，例如橄榄种子转化为树或玫瑰腐烂进入一堆灰尘，在那里没有可识别材料底层仍然存在。 将铜和锡混合物的转化为青铜，亚里士多德称为组合的示例，是改变和产生和腐败之间的中间。 铜和锡在青铜中不持续存在，并且假设将无法在组合和混合物之间进行适当的区别。 尽管如此，铜和锡在青铜中有一些重要的意义，因为它们可以从中恢复。 亚里士多德将他的手指放在化学中的核心问题中，这是一种意义，其中元素结合形成化合物，但在化合物中保留在化合物中作为它们的组分。 当然，亚里士多德没有使用这个术语，应该认识到他和遵循他的学者几个组合的例子，而不是改变和一代和腐败来吸引。 为他们提供股票和仅仅是实例的合金甚至不是来自现代观点的化合物。 Aristotelians组合的重要性介绍了它提出的哲学挑战。

许多学者来说，将组合的组合与组合物质的最小部分组合相结合，以形成化合物的含量最小部分。 这些最小部分被称为天然最小值。 物质不能无限期地划分，所要求保护的，因为分裂最终导致天然最小值，其是不可分割的，或者，如果分开，则不再构成分割物质的一部分。 但是，天然最小值理论是发展到它涉及的阶段。 假定最小值作为一种物质的一部分，完全独立于任何分裂过程。 更重要的是，化学组合被理解为通过组合物质的最小值的组合来实现，形成化合物的最小值。 谈论化学组合的“每小时”变得普遍。

学术人员假定自然最小值，否则他们既涉及标准的亚里士多德时尚。 他们对涉及结合物质最小值的形式特征的关键问题以及所得化合物的最小值的形式的关系。 铜和锡的天然最小值不能留在青铜的最小值中，否则铜和锡的性质将持续在青铜器中。 另一方面，铜和锡的形式必须以某种方式持续到占这些金属可以恢复的事实。 常见的学术响应是假设结合最小值的形式持续在所得化合物的最小值中，而是以潜在的方式存在于后者最小值的形式。 随着个别笔记在和弦中持续存在，元素持续存在。

虽然亚里士多德和学员可以获得信用，以便确定与化学变化相关的基本问题，他们几乎无法归功于提供明确的解决方案。 应该认识到，添加天然最小值的假设不会以任何方式贡献到通过化学变化构成的问题的解决方案。 了解组件如何持续在化合物中的问题只是转移到多重化合物中的组分最小值的问题。 因此，在对化学变化的根本问题的贡献方面，无法解释自然最小值的接受程度的程度。 假设最小值存在许多动机，所有这些动力至少在亚里士多德中至少具有它们的细菌。 一个想法是，只有当它有足够量时，一部分物质才能抵抗周围介质的损坏影响。 另一个人源于普通识别，即如果要结合物质必须接触。 物质的颗粒性质有助于这种接触，如亚里士多德暗示的（在发电和腐败上，1,10,328a，34）。 第三个动机涉及逻辑问题，追溯到ZENO，被认为是假设无限可分性的流动。

认识到需要避免与无限分配性有关的问题是自然最小值和机械原子师的支持者共享的点。 但这一点不得不让我们失明两个传统之间的关键差异。 将机械原子作为物质组分提出。 它们是不可变形的，并且具有最小的性质，形状，尺寸和运动程度，或者与其组件物质的普遍性一起休息。 仅仅是那些对原子的物业的动机是提供有理由的存在和变革的理解账户。 相比之下，自然最小值具有它们是最小值的物质的特征。 最小值不是不可改变的，因为它们通过化学组合转变为更复杂的最小值。 最小值不是开发这个理论的学者的基本构建块，因为它们需要追溯到从四个亚里多元素的组成追溯到他们的构成。 最后，开发了最小的理论，以适应化学变化。 它并非旨在作为机械原子派的方式的一切理论。

2.4十七世纪的折衷主义

原子学理论在十七世纪变得普遍。 新兴强调实验领导了这些理论的支持者变得不太关注哲学系统，更关注对特定现象的解释，如凝结和稀疏，蒸发，材料的强度和化学变化。 从机械和自然最小传统以及炼金术传统的机会主义的方式借用炼金术传统，借出了纽曼（1991,143-190和1994,92-114）已经记录了。 因此，天然最小传统的Aristotelian推荐人Daniel Sennert，其主要兴趣在医学背景下的化学，吸引了炼金术家的工作以及最小化理论家的工作，在物理和化学品中使用了最小值背景，并坚持认为，他的原子学与民主党人（Clericuzio，2000,23-29和Melsen，1952,81-89）有很大的共同之处。 博伊尔称他的机械原子作为自然最小值，他的第一个原子派涉及归因于原子属性的原子学属性，这是（Newman，2006,162FF，Clericuzio，2000,166ff）的唯一一部分，其实从Sennert借来的（纽曼，1996年）。 在随后的着作中，他明确表示，在他的视图中，物质的最少部分由具有仅具有形状，大小和运动程度的更多的基本颗粒组成。 根据博伊尔，除了主要机械之外的属性在最少的部分或宏观层面出现，是当代评论员不同意的问题（Chalmers，2009,155-161），Chalmers，2010,8-9，Clericuzio，2000,103-148，Newman，2006,179-189）。 诸如Sebastien Basso，Etienne De Clave和Thomas Digges的若干原子家的理论是一种从机械原子学，最小理论和炼金术中汲取的成分的折衷混合物。 （Clericuzio，2000，Melsen，1952，Newman，2006）