Questão:
Quais foram as teorias não atômicas dominantes da matéria no século 19?
Paul Siegel
2014-10-29 17:55:22 UTC
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Pelo que li, a teoria atômica da matéria foi cimentada por um artigo de 1905 de Einstein, no qual ele explicava o movimento errático de um pedaço de pólen suspenso na água, partindo do pressuposto de que a água é feita de moléculas minúsculas. A questão de saber se a matéria era atômica foi posteriormente deixada de lado com o surgimento da física atômica.

Minha pergunta é: quais foram as teorias não atômicas mais convincentes da matéria? Eles desfrutaram de alguma vantagem científica sobre o atomismo?

"O golpe decisivo para a teoria atômica da matéria" - Erm, a idéia do movimento browniano * apoia * fortemente a teoria atômica? Ou você quis dizer que o golpe foi caminhão * para * a teoria atômica * contra * outras teorias?
@HDE226868 Na verdade, eu estava tentando comunicar que a explicação de Einstein do movimento browniano apoiava de forma convincente a teoria atômica da matéria.
Esta é uma pergunta muito boa e muito difícil de responder. Vamos começar com o fato de que até o século 16-17 muitas pessoas simplesmente não * se importavam *. Isso se deu por causa de um forte movimento na alquimia que, na época, não se preocupava de que matéria era feita. Não havia uma única teoria aceita até o século 18, tanto quanto eu sei. Havia uma forte divisão entre estrutura discreta e contínua da matéria. O atomismo se origina dos gregos, onde os átomos da terra, fogo, ar e água são sólidos platônicos. Mas o hilomorfismo também era uma ideia grega, na qual a matéria era contínua e inteira.
Um responda:
#1
+18
Michael Weiss
2014-11-02 20:12:54 UTC
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Todas as teorias da matéria, começando com os antigos filósofos gregos, podem ser classificadas como contínuas ou discretas (ou seja, particuladas). Esta dicotomia é devida a Aristóteles.

Aristóteles sustentava que a matéria era contínua: infinitamente divisível. Aristóteles acreditava que o vácuo era impossível (na verdade, ele afirmava provar isso). Uma vez que uma teoria das partículas requer um vácuo entre as partículas, isso excluiu o atomismo para Aristóteles e seus seguidores. A Stanford Encyclopedia of Philosophy é um bom ponto de partida para a filosofia da matéria de Aristóteles; aqui, as seções sobre Hilomorfismo e Substância são as mais relevantes. O pensamento de Aristóteles é, como sempre, complicado: ele permitiu que, para alguns tipos de substância (por exemplo, sangue, osso), houvesse uma pequena quantidade dela que reteria o caráter da substância em massa.

O atomismo remonta aos gregos antigos, dando crédito a Leucipo e seu aluno Demócrito. Essas duas correntes de pensamento persistem, como você diz, até o século XX.

Galileu em uma longa passagem no Diálogo sobre os dois principais sistemas mundiais discute o material vs. formas abstratas, por exemplo, uma esfera matemática vs. uma esfera feita de bronze. Os teoremas da geometria valem para objetos materiais? Galileu (através de seu porta-voz Salviati) diz que sim. É verdade que a esfera de bronze provavelmente não é perfeita, mas corresponde perfeitamente a alguma forma matemática. Além disso, não há razão, em princípio, para que não possamos ter uma esfera de bronze que correspondesse à esfera matemática perfeitamente. Claramente, essas opiniões são incompatíveis com a visão atômica da matéria.

As teorias da matéria a granel, como a dinâmica dos fluidos ou mecânica dos sólidos (conjuntamente chamadas de mecânica contínua), usam modelos contínuos da matéria. Hoje em dia, essas são consideradas ficções convenientes. Não tenho certeza das opiniões dos pioneiros aqui (Hooke, Euler, Ricatti, Young). O trabalho de Galileu sobre como a força depende do tamanho é bem conhecido e, como observado, ele não era um atomista.

Pulando para o século XIX: o capítulo "A realidade das moléculas" na biografia de Einstein do Pais Sutil é o Senhor ... cobre o terreno de forma sucinta. Do lado do atomismo, a lei de proporções múltiplas de Dalton e a lei de Gay-Lussac de combinar volumes parecem argumentos poderosos para o atomismo. A hipótese de Prout (de que todos os pesos atômicos são múltiplos do peso atômico do hidrogênio) também parece firmemente atomística. Mas Pais escreve:

Mesmo assim, Prout não considerou sua hipótese como uma dica para a realidade dos átomos. "A luz na qual sempre estive acostumado a considerá-la [a hipótese atômica] foi ... como um artifício convencional, extremamente conveniente para muitos propósitos, mas que não representa a natureza."

Para citar o Pais novamente: "O principal ponto de debate entre os químicos era se os átomos eram objetos reais ou apenas dispositivos mnemônicos para codificar regularidades e leis químicas." Em outras palavras, a hipótese atômica nos diz algo novo, além do que já podemos deduzir diretamente das leis de Dalton e Gay-Lussac?

Entre os físicos, o argumento girava em torno da teoria cinética dos gases . Mach e Ostwald foram os oponentes mais famosos do atomismo. Em um discurso que Ostwald deu em 1895, ele atacou o atomismo com um argumento já apresentado por Loschmidt vinte anos antes: no nível microscópico, todas as leis conhecidas da física são reversíveis no tempo, mas no nível macroscópico temos entropia e irreversibilidade óbvia.

Você pergunta sobre as vantagens científicas das teorias do continuum sobre o atomismo. Devemos ter cuidado para não importar ideias modernas de evidência científica indiscriminadamente para os primeiros períodos (um pecado que os historiadores chamam de presentismo ou whiggismo). O que descartamos como argumentos metafísicos ou talvez linguísticos teve grande peso ao longo da maior parte da história da ciência. O argumento de Parmênides contra o vácuo - para falar de uma coisa, é preciso falar de uma coisa que existe - foi persuasivo para muitos. Embora Aristóteles rejeitasse o argumento de Parmênides, ele tinha suas próprias "provas" filosóficas da impossibilidade de um vazio, com base em suas teorias do movimento.

Um argumento metafísico mais palatável para ouvidos modernos é a navalha de Occam: "as entidades deveriam não ser multiplicado sem necessidade ". Em outras palavras, não crie a hipótese da existência de algo a menos que haja consequências testáveis. Esse é o argumento usado na teoria da relatividade contra o espaço absoluto e na mecânica quântica contra as trajetórias clássicas de partículas. Mach e muitos químicos sentiram que a hipótese atômica não forneceu nada além das regularidades (como as leis de Dalton e Gay-Lussac) usadas como argumentos para ela.

Kuhn apontou que teorias altamente articuladas e unificadas sempre têm um vantagem sobre teorias menos desenvolvidas com múltiplas variantes. No século XIX, os "atomistas" de modo algum apresentavam uma frente unificada. Os átomos eram divisíveis ou não? Qual era exatamente a diferença entre um átomo e uma molécula? Os químicos falaram da distinção entre moléculas químicas e físicas, sem nenhum consenso sobre qual era a diferença ou se havia mesmo uma. (Hoje em dia não dizemos diferença.) O trabalho de Maxwell e Boltzmann sobre a mecânica estatística parecia apenas reproduzir, com grande dificuldade matemática, resultados obtidos facilmente com a termodinâmica clássica, uma teoria contínua.

Finalmente, muitos físicos (como Planck por muitos anos) consideravam a segunda lei da termodinâmica como absoluta e não meramente estatisticamente verdadeira. Já observei o argumento devastador de Loschmidt.

Vou terminar com um comentário irônico. Se a teoria das cordas for válida, isso talvez signifique que a multidão do continuum estava certa o tempo todo?

Esta é uma resposta notável - obrigado! Agradeço particularmente que você tenha apontado o argumento de Loschmidt, que eu conhecia, mas cujas origens desconhecia.
"Hoje em dia, essas são consideradas ficções convenientes." Não é tudo? Oh, espere, isso não é * Filosofia * da Ciência. Muito obrigado por essa resposta, eu só cliquei aqui porque estava procurando outra coisa, mas parecia interessante, e é!


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