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畢達哥拉斯化宇宙為數(shù)字(3)

他們創(chuàng)造了科學(xué):改變?nèi)祟惷\的科學(xué)先驅(qū) 作者:(美)羅伯特·阿德勒


原子與空無

2400多年前,在愛琴海岸,一位思索著萬物本質(zhì)的哲學(xué)家,想到有史以來最有創(chuàng)意的觀念之一:萬物都是由在空間中移動的原子構(gòu)成的。我們對留基伯本人的所知有限,然而他是發(fā)現(xiàn)原子并將之命名的人,倒是毋庸置疑的。

留基伯將原子定義為微小、不可分割、永遠都在運動的純物質(zhì)粒子。它們堅硬、微小、同質(zhì)。它們不是由不同的部分構(gòu)成;它們占有空間,但不含空無一物的空間。它們能在彼此碰撞后彈開或結(jié)合在一起,但又十分剛硬,以至于大小與形狀都無法改變。它們結(jié)合后所形成的物體有可能出現(xiàn)又消逝,但原子是無法摧毀的。它們總會存在,而且永遠都會存在。留基伯用希臘詞atoma(無法切割之意)來描述它們。

留基伯出生于米利都,也就是孕育出第一批自然哲學(xué)家泰勒斯、阿那克西曼德與阿那克西米尼的城市。留基伯成年后,可能曾搬到位于愛琴海北岸的阿比得拉(Abdera),他在那里教授他的新原子學(xué)說。他可能至少曾寫下一本著作《 偉大的世界系統(tǒng) 》(The Greater World-System),但現(xiàn)在這本著作已經(jīng)遺失。阿比得拉是留基伯最杰出的弟子德謨克利特的家鄉(xiāng)。事實上,德謨克利特日后非常出名,以至于在一個世紀后論述原子論的伊壁鳩魯(Epicurus)甚至否認留基伯真有其人。

德謨克利特似乎是含著金湯匙出生的。在父親死后,他將繼承的遺產(chǎn)花在旅行上,顯然游歷過不少地方。他發(fā)表過73件作品,現(xiàn)已全部遺失,其中包括關(guān)于巴比倫尼亞和迦勒底(Chaldea)的故事,以及“環(huán)海”游記。德謨克利特的論述涵蓋數(shù)學(xué)、物理學(xué)、地理學(xué)、醫(yī)學(xué),以及大多數(shù)希臘已知的其他主題。他能名留科學(xué)史,主要是因為他對于原子理論的詳細描述,但是在希臘與羅馬時代,他對道德與政府的觀察至少也同樣出名。

從一個關(guān)于德謨克利特的故事,可以看出他著名的仁慈心,以及對于原子理論的信念。他在眼盲而且健康每況愈下后,決定以絕食結(jié)束生命。然而,為了讓姐姐能享受一個重要宴會的氣氛,他決定延遲自己的死亡,但靠的不是進食,而是靠吸入從現(xiàn)烤面包飄散出來、他認為能維持體力的原子。他的淵博知識為他贏得“Sophia”的綽號,也就是智慧之意。他嘲弄人類的弱點,認為快樂是生活愉快的處方,這為他贏得第二個綽號——“面帶笑容的哲學(xué)家”。

留基伯之所以發(fā)展原子理論,并非要解釋任何特定的觀察或物理現(xiàn)象,而是以原子作為激進的新答案,回應(yīng)泰勒斯在150年前提出的問題:什么是萬物的最終本質(zhì)?到了留基伯的時代,像帕門尼德與芝諾等邏輯學(xué)家已經(jīng)將哲學(xué)對話推升至危險的邊緣。他們用尖銳的問題與悖論批評早期哲學(xué)家的研究。若只有一種物質(zhì)或原理存在,世上怎么會有這么多物體?我們?nèi)绾谓忉屛矬w明顯的持久性,又如何解釋生命的形成、運動與變化?物質(zhì)可以無止境地分割嗎?若是這樣,它如何能在空間中延伸?空間可以無止境地分割嗎?若如此,怎么可能有運動呢?時間可以無止境地分割嗎?若如此,怎么可能有變化呢?這些都是哲學(xué)問題,而非實際的觀察或問題。面對這些問題,留基伯提出兩個極為豐富的概念:原子與空無。

對留基伯而言,無限與無止境的空無就像原子一樣基本。他說:“這兩個元素代表滿與空。”只要有原子的地方就沒有空無,而只要有空無的地方就沒有原子,它們共同構(gòu)成宇宙。留基伯假設(shè)空無跟實質(zhì)的原子互補,它們的存在是必要的。他認為空無跟原子一樣真實??諢o防止原子融合,使原子無論多靠近都能分隔開來,而且由于空無無處不在,因此永遠處于運動狀態(tài)的原子隨時有地方可去。

留基伯盡可能保持原子的簡單性。它們?nèi)际怯上嗤闹饕镔|(zhì)組成,但在三方面各有差異,他稱為“節(jié)奏”(rhythm)、“接觸”(touching)與“旋轉(zhuǎn)”(turning)?!肮?jié)奏”似乎包括大小與形狀。留基伯的原子有多種形式,有點像樂高積木(非常像蛋白質(zhì)分子)。其中一種小球狀的原子是他這個系統(tǒng)中的微中子,能夠輕松穿過物質(zhì)。形狀較大、較不規(guī)則的原子,結(jié)合力量較大,它們傾向彼此糾結(jié),形成明顯易見的物體,例如巖石、地球與人體?!敖佑|”描述原子之間的緊密關(guān)系,不過他很清楚地表示這些原子之間還是會有一點“空無”分隔,因此永遠不會融合。“旋轉(zhuǎn)”描述原子在空間里的方位。


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