Fizika predsokratovskih filozofa

Jurica Palijan, F1934Profesor fizike, apsolvent

Fizika predsokratskih filozofa

(Referat iz kolegija Povijest fizike)

Povijesni kontekst

Zapadna filozofija je nastala pocetkom VI. st. pr. Kr. u grckoj kolonijiMilet u Maloj Aziji. Kraj razdoblja predsokratske filozofije nije preciznoodreden jer u drugoj polovici V. st. pr. Kr. (tada su zivjeli i Sokrat i,na primjer, predsokratovac Anaksagora), pa cak i u prvoj polovici IV. st.pr. Kr. (tada su zivjeli Sokratov ucenik Platon i predsokratovac Demokrit),usporedno zive i djeluju filozofi koji su po pristupu filozofiji predsokratovci ifilozofi koji nisu.

Izgleda da je nekoliko stvari zasluzno za nastanak filozofije. Kao prvo,u politici nekih starogrckih gradovadrzava su u to vrijeme postojala vijecau kojima su pojedini vijecnici svoje prijedloge trebali logicki argumentirati.Taj pristup su preuzeli prvi filozofi, te se taj pristup odrzao tokom cijelefilozofije. Kao drugo, gospodarstvo je bilo na razini na kojoj je jedna osobamogla izraditi vise robe nego sto je njoj samoj bilo potrebno za opstanak. Toje stvorilo klasu bogatih koja uopce nije morala raditi, pa se mogla posvetitifilozofiji. Vecina predsokratovaca, i ranijih i kasnijih, potjecala je iz imucnihobitelji.

U Grcku su razna znanja dolazila od starijih civilizacija koje su u pocetkubile razvijenije. Na primjer, pisanje je u Grcku doslo od Fenicana, matem-atika je dosla iz Egipta, a mnoga znanja su, izgleda, dosla i iz Babilona(na primjer, suncev sat). Postojala je i odredena komunikacija s Dalekimistokom, barem posredno.

Grci su zivjeli po mnogim medusobno politicki neovisinim gradovimadrzavama (polisima) koji su se medusobno vise ili manje razlikovali po politickomuredenju i po mentalitetu. Postojala su cetiri Grcka naroda Ahejci, Do-rani, Jonjani i Eoljani. Svi znacajni starogrcki filozofi koji su rodeni u MalojAziji, rodeni su u Jonjanskim maloazijskim kolonijama. Stari Grci su, osim upodrucju danasnje kontinentalne Grcke, imali kolonije na Zapadu Male Az-ije (uglavnom na obali), na otocima u Egejskom moru, na obali Sicilije, naobalama juznog dijela Apeninskog poluotoka, na obalama Crnog mora, nanekim otocima i dijelovima obale danasnjeg hrvatskog dijela Jadrana, a cak

Jurica Palijan: Fizika predsokratskih filozofa 2

su osnovali i koloniju na jugu danasnje Francuske, na podrucju danasnjegMarseillesa.

Egipatska znanost, a vjerojatno i religija te mitologija, imala je velik ut-jecaj na razvoj grcke filozofije. Prvi filozof, Tales, i Pitagora, skolovali su se uEgiptu, kod egipatskih svecenika. Talesovo objasnjenje nastanka svijeta, pokojem je svijet nastao iz vode, slicno je egipatskim mitovima o stvaranju svi-jeta (svi pocinju od prvotne vode, ali se pojedine verzije razlikuju). Pitagoraje bio mistik, sto je vjerojatno posljedica skolovanja kod egipatskih svecenika,a od njih je naucio i matematiku.

Vjerojatno je izmedu ostalog i suocenost s drugim kulturama, kroz ko-munikaciju Grka s drugim narodima koja se najvecim dijelom dogadala kroztrgovce, potakla prve filozofe da sami probaju doci do odgovora o svijetu um-jesto da preuzimaju objasnjenja dana kroz grcku mitologiju i religiju. Kaosto je jedan od kasnijih predsokratovaca, Ksenofan, rekao, svaki narod imabogove koji su slicni tom narodu, a kada bi konji imali bogove, ti bogovibi izgledali kao konji. Suocenost sa oprecnim objasnjenjima svijeta koje sudavale religije i mitologije raznih naroda je vjerojatno potakla mnoge pred-sokratovce da se zapitaju cija mitologija govori istinu, i govori li uopce ijednaod njih istinu. Na kraju su do istine odlucili doci vlastitim razmisljanjem. Uprilog ovoj pretpostavci govori cinjenica da su predsokratovci, prvi filozofi,pokusavali doci do odgovora bas na ona pitanja na koja odgovaraju sve re-ligije: kako je svijet nastao, tko ili sto odreduje dogadaje u svijetu, sto sedogada nakon smrti (mnogi predsokratovci, pa cak i Platon, vjerovali su ureinkarnaciju), i sto su zapravo neke prirodne pojave za koje objasnjenje nijeocito (na primjer, grcka mitologija je munje i gromove povezivala sa Zeusom,a neki predsokratovci su ih opisivali mehanicisticki).

Pojedini predsokratovci su utjecali na Platona i Aristotela, a Platon iAristotel su imali ogroman utjecaj na filozofiju i fiziku u srednjem vijeku.Cini se da su Platon i Aristotel utjecali i na Heisenberga, pa time posrednoi na karakter moderne kvantne fizike. Dakle, pojedini predsokratovci su,posredno, imali utjecaj na cjelokupni daljnji razvoj filozofije i znanosti.


Filozofi i njihove ideje

Tales

Tales (624. 546. pr. Kr.) je bio kronoloski prvi filozof i fizicar uzapadnoj povijesti. Zivio je u grckoj koloniji Milet na jugozapadnoj obaliMale Azije. Milet je u to vrijeme bio jedno od najvecih trgovackih sredistaSredozemlja. Njegovi stanovnici su vecinom bili Jonjani, pripadnici jednogod cetiriju grckih plemena. Tales sam je bio fenicanske krvi njegovi roditeljisu bili pripadnici fenickog plemstva. Vjerojatno se bas radi svoje imucnostimogao posvetiti filozofiji jer se za prezivljavanje nije morao brinuti. Navodnosu Talesa poducavali egipatski svecenici. Danas ne postoje rukopisi koje jenapisao sam Tales, pa o njegovim idejama i zivotu znamo iz drugih izvora.U staroj Grckoj je smatran jednim od Sedmorice grckih mudraca.

Tales je u filozofiju (i znanost) uveo ideju da postoje fundamentalni prin-cip prirode i fundamentalna tvar, te da se do objasnjenja prirode i svih pojavau njoj moze doci logickim razmisljanjem. Osim samog osnutka fizike, to sunjegovi najveci doprinosi fizici, a njihov znacaj ne umanjuje cinjenica sto jedao pogresan odgovor na pitanje o fundamentalnom principu prirode i fun-damentalnoj tvari. Zanimljivo je da su i danas, preko dvije tisuce petstogodina nakon prvog fizicara Talesa, pitanje fundamentalnog zakona prirodei pitanje fundamentalne tvari jedni od centralnih problema fizike.

Tales je tvrdio da je fundamentalni princip prirode i fundamentalna tvarvoda. Zacijelo je dosao do tog zakljucka primijetivsi da voda moze dozivjetidrasticne promjene u svojstvima inace je tekuca, ali moze postati kruta(led), a moze i ispariti. Jamacno je pretpostavio da se voda onda mozepretvoriti i u bilo koji drugi oblik materije, te da je sva materija onda nastalaiz vode.

Tales je i prva osoba u zapadnoj povijesti koja je na osnovi logike smislilaneku verziju kozmogonije i kozmologije koja nije mitoloskog karaktera. Sma-trao je da je prvotni svemir bio sastavljen samo od vode, te da je iz te vodepostepeno nastao svijet kakvog je znao iz svakodnevnog iskustva. Smatraoje i da Zemlja pluta na vodi, i da su potresi uzrokovani ljuljanjem Zemlje navalovima vode na kojoj ona pluta.

Vrlo je moguce da je Talesova ideja o nastanku svijeta iz vode inspiriranaegipcanskim mitom o nastanku svijeta, u kojem svijet isto nastaje iz vode.Naravno, egipcanski mit o nastanku svijeta spominje raznorazne bogove,dok je Talesova teorija cisto materijalisticka Tales postavlja impersonalniprincip (vodu) kao temelj svega.


Anaksimandar

Anaksimandar (610. 545. pr. Kr.) je bio mladi Talesov sumjestanin isuvremenik, na kojeg je Tales utjecao svojim idejama.

Anaksimandar tvrdi da temeljna supstancija nije voda, nego nesto sto sene moze percipirati culima, sto je vjecno, beskonacno (vjerojatno je pritommislio na beskonacnost kolicine te tvari), i bez oblika i definiranosti. Tu tvarje zvao apeiron.

Njegova definicija apeirona je dosta blizu nase definicije energije, koja jeisto vjecna (drugim rijecima, neunistiva i nestvoriva), bezoblicna i nedefini-rana (ona sama je apstraktna i moze poprimati sve oblike koji su moguci unasem svijetu moze biti i bilo koja tvar, i bilo kakva svjetlost, i bilo kakvokretanje, a pritom se energiju samu ne moze percipirati niti joj se moze prip-isati bilo kakav oblik ili svojstvo osim stalnosti drugim rijecima vjecnosti i zakona po kojima prelazi iz jednog oblika u drugi). Uostalom, u modernodoba se temeljnom supstancijom i smatra upravo energija, a koja je, dakle,po svojstvima vrlo bliska apeironu.

Smislio je i svoju verziju kozmogonije. Smatrao je da je svijet nastaorazdvajanjem suprotnosti, na primjer toplog i hladnog. Dakle, smatrao je dase apeiron ne moze pretvoriti ni u sto sto ima svojstva bilo koje vrste ukolikose istovremeno ne stvori nesto tocno suprotnih svojstava. Takoder, smatraoje da sve stvari nestaju jednako kao sto nastaju, pretvarajuci se natrag uapeiron. Vjerojatno je tu imao u vidu da stvari postaju apeiron spajajuci sesa svojom suprotnoscu.

Ponovo, zanimljiva je slicnost s modernom fizikom cestica, u kojoj jepoznato da cestice mogu nestajati i nastajati, i da je pritom ravnoteza sus-tava ocuvana. Ukupan naboj i razni kvantni brojevi cestica izmedu kojih sedogada medudjelovanje i prije i poslije reakcije ostaju isti. Zato se, na prim-jer, dvije suprotnosti na primjer elektron i pozitron mogu spojiti takoda oba nestanu, ili se, na primjer, sudarom dvaju jako brzih protona mozestvoriti par elektronpozitron ili neki drugi par ili parovi suprotnosti. Kon-flikt moderne fizike sa stavovima Anaksimandra, doduse, postoji, jer mod-erna fizika nije otkrila cisti apeiron ili cistu energiju. U modernoj fizici, kadase dvije suprotnosti, poput cestice i anticestice, poniste, uvijek mora nastatinesto drugo (a to drugo sto nastaje se dosad uvijek pokazalo opazivim, zarazliku od apeirona ili hipotetske ciste energije), i energija tog produkta iliprodukata mora biti jednaka energiji nestalih cestica.

Anaksimandar je razradio i svoju kozmologiju, koja je konzistentna snjegovom teorijom o fundamentalnoj tvari i fundamentalnom zakonu prirode,te s njegovom kozmogonijom. U njegovoj kozmologiji, Zemlja je valjkastogoblika, pri cemu je promjer Zemlje tri puta veci od njene visine. Ljudi zive na


njenom ravnom, kruznom vrhu. Zemlja miruje u sredistu svemira. Zvijezde,planete, Mjesec i Sunce objasnjava idejom o ogromnim kotacima na nebukoji su ispunjeni vatrom i probijeni na jednom ili vise mjesta. Sunce je rupavelicine Zemlje na kotacu najveceg polumjera. Pomrcina se dogada kadanesto zakloni tu rupu. Mjesec je rupa na kotacu ciji je polumjer manji samood polumjera Suncevog kotaca. Ta rupa moze mijenjati oblik, pa zato postojeMjeseceve mijene. Zvijezde se nalaze na kotacima koji su Zemlji blizi odSuncevog i Mjesecevog kotaca. Za svaki od nebeskih kotaca je Anaksimandarodredio koliko mu je puta polumjer veci od Zemljinog polumjera, iako nijejasno po kojoj logici je to napravio.

Anaksimandar je smatrao da postoji mnostvo svjetova.Smatrao je da je grmljavina zvuk sudara oblaka. Sto je sudar intenzivniji,

to je grmljavina jaca.Anaksimen

Anaksimen (oko 585. oko 525. pr. Kr.) je isto bio Milecanin. Bio jesuvremenik Talesa i Anaksimandra, ali znacajno mladi od obojice.

Anaksimen je smatrao da je zrak tvar iz koje su sve stvari gradene. Sma-trao je da zgusnjavanjem zraka moze nastati bilo koja tekuca ili kruta tvar,a da razrjedivanjem krute tvari moze nastati bilo koja tekuca tvar ili zrak.Zrak u najrjedem stanju je po njemu vatra, a zrak u naguscem stanju kamen.Vjerojatno je iz sveg mnostva tvari uzeo upravo zrak kao temeljnu tvar baszato jer mu je izgledalo da je prisutan svuda gdje se ne nalazi nikakav ocimaopaziv ili rukama opipljiv predmet (svugdje ga je moguce disati). Time sezadovoljava uvjet da je temeljna tvar sveprisutna.

Sto se kozmologije tice, i on je, poput Anaksimandra, smatrao da jeZemlja oblika diska (disk je, u principu, tanki valjak, a Anaksimandar je tvr-dio da je Zemlja valjak cija je visina manja od njenog promjera). Anaksimenje smatrao da Sunce i zvijezde gore jer se brzo krecu, pa zato svijetle.

Pitagora

Pitagora (oko 575. oko 495. pr. Kr.) je roden na velikom otokuSamosu koji se nalazi kraj zapadne obale Male Azije blizu Mileta, i koji je uPitagorino vrijeme bio kolonija Jonjana. Otac mu je bio fenicanski trgovac, amajka Samosanka. Poznavao je Talesa i Anaksimandra, i skolovao se, izmeduostalog, i u Egiptu, i vjerojatno je tamo stekao glavninu svog matematickogobrazovanja. U grckoj koloniji Kroton na jugu Apeninskog poluotoka, oko530. pr. Kr. je osnovao svoju filozofsku skolu, Pitagorejce. Pitagora jeosoba koja je najvise utjecala na zapadnu misao. Dijelom je tome zasluznacinjenica sto je jako utjecao na Platona, koji je pak jako utjecao na Aristotela,


a obojica su imala ogroman utjecaj na srednjevjekovnu filozofiju i fiziku, iposredno i na modernu filozofiju i fiziku.

Pitagorejci su se djelomicno bavili filozofijom i znanoscu, a djelomicno re-ligijom, mistikom i duhovnoscu. Pitagorejci su dio svojih obicaja, vjerovanjai ucenja preuzeli iz Orfejskog kulta. Otac Pitagorine zene je bio pripadnikOrfejskog kulta, a Pitagorina zena, Teano, bila je Pitagorejka, te je napisalanekoliko filozofskih radova.

Pitagora je u zapadnu misao uveo ideju da je Zemlja kuglastog oblika,sto je bio veliki napredak za fiziku, kozmologiju i astronomiju. Doduse,njegova ideja o kuglastom obliku Zemlje nije potpuno ispravna, kao ni nje-gova argumentacija Zemljinog kuglastog oblika. Pitagora je smatrao da jeZemlja savrsena kugla, i da je takvog oblika zato sto je kugla savrseno tijelo.Naravno, danas znamo da Zemlja nije savrsena kugla (a ocito nije cak nisavrseni elipsoid, zato sto ima, na primjer, planine), a Pitagorin argumentda je Zemlja takvog oblika zato sto je kugla savrseno tijelo bi u modernojznanosti bio neprihvatljiv.

Smatrao je da su brojevi temelj svijeta. Vjerovao je da se gibanje plan-eta moze prikazati matematickim jednadzbama, i da se sve planete gibaju pokruznim stazama oko istog sredista. Prvo je mislio da se gibaju oko Zemlje, akasnije da se gibaju oko sredisnje vatre, ali nije nikada rekao da je ta sredisnjavatra Sunce. Otkrio je vezu izmedu duljine zice i visine tona kojeg ta zicaproizvodi. Pitagorina ideja koja je bila jako vazna za daljnji razvoj znanosti,i koju je prihvatio i Platon, je da je matematika dobar temelj za izgradnjuznanstvenih teorija, i da se sve moze svesti na matematicke jednadzbe.

Ksenofan

Ksenofan (oko 570. oko 480. pr. Kr.) je zivio u Kolofonu, jonjanskojkoloniji u Maloj Aziji, sjeverno od Efeza.

Smatrao je da je svemir kruznog oblika. Slicno kao Parmenid poslije njega,smatrao je da je svemir vjecan, nepromjenjiv, homogen i bez ogranicenja.

Heraklit

Heraklit (oko 544. oko 484. pr. Kr.) je bio iz jonjanske kolonijeEfez koja se nalazila na zapadnoj obali Male Azije, blizu Mileta, ali nestosjevernije. Znao je za Pitagorina ucenja. Prema nekim izvorima, slusao jeneka Ksenofanova predavanja. Ipak, Heraklit je za sebe tvrdio da je samouk,i da je svoje znanje stekao vlastitim razmisljanjem. Za Pitagoru je smatraoda usprkos svojoj ucenosti ne razumije stvari.


Smatrao je da je fundamentalni princip prirode stalna promjena, a fun-damentalna tvar vatra. Smatrao je da se sve promjene dogadaju po funda-mentalnom zakonu, kojeg je zvao logos. Rekao je i da je vatra zamjena zasve stvari, i sve stvari za vatru, kao roba za novac i novac za robu. Smatraoje da je svemir vjecan, da ga nijedna osoba nije stvorila, i da neke stvari unjemu nastaju kada druge nestaju. Smatrao je da pri nestanku vatre nastajezrak, a pri nestanku zraka voda. Tvrdio je da je uzlazni put jednak silaznomputu, pri cemu je vjerojatno mislio da kada iz odredene kolicine neke tvari,na primjer vatre, nastaje odredena kolicina zraka, pri obratnom procesu biista ta kolicina zraka proizvela istu kolicinu vatre. U prethodne cetiri mislise vidi da je vjerovao u ocuvanje energije, i da bilo sto moze postati bilo stodrugo.

Njegova definicija fundamentalne tvari, vatre, je u nacelu ista kao nasadefinicija energije. Razlika je u dva mala detalja. Kao prvo, iako je Heraklitubilo jasno da bilo sto moze postati bilo sto drugo, Heraklit je ipak izabraokonkretno opazivu stvar kao fundamentalnu tvar i tako joj bez opravdanjadao povlasteni polozaj, dok smo mi kao fundamentalnu tvar izabrali energiju,koja je apstraktna stvar koju nije moguce izravno percipirati. Kao drugo,Heraklit je vatru gledao kao tvar, sto je sa stajalista moderne fizike neis-pravno.

Vjerojatno je bas vatru uzeo kao fundamentalnu tvar jer vatra postojisamo dok se dogada promjena tvari: da bi bilo vatre, neka tvar mora dozivljavatipromjenu kako bi podrzala gorenje na primjer, drvo koje gori mora postajaticrno. Za ideju da voda moze izravno postati zrak, a zrak voda je mogao do-biti puno potvrda. Na primjer, mogao je primijetiti da voda koja nakon kiseostaje na tlu polako nestaje (najocitiji zakljucak je da se pretvara u zrak), ilije mogao gledati kako voda koja se zagrijava na vatri isparava, te tako docido zakljucka da voda moze postati zrak. Za zakljucak da zrak moze postativoda je mogao dobiti potvrdu u fenomenu rose. Sto se pretvorbe zraka uvatru tice, cinjenica je da vatra trosi zrak prilikom gorenja, te je Heraklit,mozda, primijetio da je sve teze disati u zatvorenoj prostoriji u kojoj gorivatra. Mozda ga je dim koji se ponekad dize iz vatre doveo do zakljucka daiz vatre moze nastati zrak.


Parmenid

Parmenid (oko 540. oko 480. pr. Kr.), zivio je u grckoj koloniji Eleji najugu Apeninskog poluotoka. Tamo je osnovao filozofsku skolu Elejce, kojojsu kao njegovi izravni ucenici pripadali Zenon i Melisos koji su se uglavnombavili dokazivanjem i malo finijom razradom Parmenidovih tvrdnji. Moguceje da je Parmenidova filozofija inspirirana Ksenofanovom filozofijom.

Jedan od njegovih najvaznijih stavova, koji je jako utjecao i na Platona,je da covjek ne moze ni misliti ni izraziti ono sto ne postoji, i zato je ono stose moze misliti isto kao ono sto moze biti. U tom stavu se vidi i ideja kojapotjece jos od prvog filozofa i fizicara, Talesa, da je svijet moguce shvatitiumom. Kod Parmenida ta ideja mozda ide i malo dalje nije sigurno je liTales vjerovao da um moze potpuno shvatiti svijet, ali Parmenid je, kako secini iz navedenog stava, u to cvrsto vjerovao.

Vjerovao je da postoji samo jedno, koje je bitak, dok bivanje (a time i bilokakva promjena) ne postoji.

Poricao je postojanje praznog prostora. Shvacao je da je za svaku prom-jenu potrebno postojanje praznog prostora, te je na temelju svoje ideje onepostojanju praznog prostora tvrdio da je svaka promjena iluzija.

Parmenidov ucenik Zenon je najpoznatiji po svom Zenonovom paradoksukoji nastoji dokazati da Ahilej ne moze prestici kornjacu jer dok Ahilej dotrcido mjesta gdje je kornjaca bila, ona se u tom vremenu od tog mjesta pomaknemalo dalje. Svrha tog paradoksa je bila dokazati Parmenidovu tvrdnju danije moguce niti kretanje (koje je u biti promjena polozaja), niti bilo kojadruga promjena u svijetu. Iako se paradoks moze lako pobiti sa stajalistamoderne matematike i fizike, pa kao takav ne govori istinu o svijetu, imaoje vaznu ulogu u razvoju znanosti jer je kasnije pomogao razvoju pojmamatematickog niza, a moguce je i da je Zenonov paradoks pomogao da Platonprihvati Parmenidove stavove.

Parmenid je imao znacajan utjecaj na Platona. Naime, Platonova ideja ovjecnim, nepromjenjivim idejama, i o materijalnom svijetu kao nesavrsenomodrazu tog svijeta ideja, inspirirana je Parmenidovom filozofijom. Po Pla-tonu, svijet ideja je, poput Parmenidovog jednog, savrsen, nepromjenjiv,vjecan i potpuno shvatljiv ljudskim razumom, a materijalni svijet je ne-savrsen, promjenjiv i njega se nikada ne moze savrseno razumjeti, bas zatojer um ne moze potpuno razumjeti nesto nesavrseno i promjenjivo. Na nekinacin je to u skladu s fizikom od Newtona do Bohra (od kraja 17. stoljecado pocetka 20. stoljeca). Naime, sustavi fizikalnog misljenja koji dopustajusavrseno predvidanje buducih stanja sustava na temelju savrseno poznatogpocetnog stanja sustava (to su Newtonova mehanika i specijalna teorija rela-tivnosti s elektrodinamikom), u teoriji su potpuno shvatljivi umu i savrseno


tocni poput Platonovog svijeta ideja, a u praksi su tocni samo do odredenegranice. Naime, nikada ne mozemo savrseno precizno znati pocetno stanjenekog stvarnog sustava, ali umom mozemo savrseno precizno definirati stanjenekog zamisljenog sustava, pa zato mozemo tocno znati ponasanje sustavakojeg smo zamislili, ali ne mozemo tocno znati ponasanje sustava koji stvarnopostoji u materijalnom svijetu. Dakle, u ta dva navedena sustava fizikalnograzmisljanja, mozemo tocno razumjeti (znati tocno kako se mijenjaju tokomvremena) sustave koje zamislimo, ali ne mozemo savrseno razumjeti sus-tave koji stvarno postoje u materijalnom svijetu. Za razliku od Newtonovemehanike i specijalne teorije relativnosti s elektrodinamikom, klasicna ter-modinamika i kvantna fizika polaze od pretpostavke da nisu poznate svekarakteristike fizikalnog sustava (u termodinamici je to jer se sustav sastojiod ogromnog broja cestica, a u kvantnoj fizici jer se smatra da sve karakteris-tike sustava cak ni objektivno nikada nisu tocno definirane), pa se analogiju sPlatonovim savrsenim svijetom ideja i nesavrsenim materijalnim svijetom nemoze napraviti. Termodinamika nikada ne polazi od poznatih pocetnih stanjasvih cestica u sustavu nego se uglavnom bavi velicinama poput temperature ientropije koje nedetaljno opisuju stanje mnostva cestica (taj isti skup cesticapri istoj entropiji i temperaturi moze biti u bezbroj razlicitih stanja kojase razlikuju polozajima i brzinama pojedinih cestica), a u kvantnoj fizici senista ne moze odrediti ako se krene od savrseno poznatog pocetnog stanja;sve jednadzbe kvantne mehanike se temelje na Heisenbergovim relacijamaneodredenosti koje postavljaju uvjet da sve karakteristike sustava ne mogubiti savrseno poznate (u matricnoj mehanici je nemoguce napisati matricukoja opisuje sustav cije su sve karakteristike poznate, a u valnoj mehanici jenemoguce napisati valnu funkciju koja opisuje takav sustav).

Leukip

Leukip (prva polovica V. st. pr. Kr.) je bio Demokritov ucitelj, te jezajedno s Demokritom osnivac atomizma. O njegovom zivotu se malo zna, inejasno je koje su ideje Leukipove, a koje Demokritove. Roden je ili u Miletu,ili u Abderi. Skolovao se kod Elejaca, kod kojih se, izgleda, zainteresirao zapitanje praznog prostora na kojeg je dao suprotan odgovor nego oni.

Leukipova jedina izjava koja je sacuvana u izvornom obliku je: Nista sene dogada slucajno. Sve se dogada po zakonu i po nuznosti. Tu je opetizrazen stav koji seze jos od Talesa, i koji je zajednicki svim predsokratskimfilozofima: da se svijet vlada po jasno definiranim zakonima koje ljudskium moze shvatiti. Takoder, u toj izjavi se vidi da je Leukip vjerovao udeterminizam.


Leukip se slagao s Parmenidovim stavom da bitak ne moze sadrzavatiprazan prostor, i da bez praznog prostora nema ni kretanja ni bilo kakvedruge vrste promjene. Ipak, s obzirom da je vidio da kretanje ocito postoji,zakljucio je da prazan prostor mora postojati. Leukip je uzeo da je prazanprostor isto sto i nebitak.

Dakle, zajedno sa Demokritom je osnivac antickog atomizma, po kojemje svijet graden od sitnih, nedjeljivih cestica atoma koji su okruzeni praznimprostorom. Takoder, njih dvojica su prvi mislioci u zapadnoj tradiciji kojisu smatrali da prazan prostor (to jest, vakuum) moze postojati u materijal-nom svijetu, dok je sam koncept vakuuma dosao ili od Parmenida (koji jepostojanje vakuuma poricao) ili od nekog mislioca prije njega.

Anaksagora

Anaksagora (oko 500. oko 420. pr. Kr.) roden je u jonjanskojkoloniji Klazomeni na zapadnoj obali Male Azije, sjevernije od Mileta, Efezai Samosa. Kad je imao tridesetcetrdeset godina, nastanio se u Ateni i tamoprozivio tridesetak godina zivota. Anaksagora je osoba koja je donijela filo-zofiju i fiziku iz Jonije (Jonija su jonjanske kolonije u Maloj Aziji) u Atenu.Slicno kao i Sokrat poslije njega, Anaksagora je u Ateni bio smatran opasnimzbog ideja koje su bile u sukobu s grckom mitologijom i religijom. Bas zatoje bio protjeran iz Atene oko 434. pr. Kr. u mjesto na obali Dardanela.Inace, cak i sam Sokrat je izricito rekao da mu je Anaksagora bio ucitelj kojije na njega jako utjecao. Dakle, dolazak Anaksagore u Atenu je bio jakovazan za daljnji razvoj fizike i zapadne misli uopce, jer bez Anaksagore i nje-govog boravka u Ateni ne bi bilo ni Sokratove, ni Platonove, ni Aristotelovefilozofije.

Anaksagora je smatrao da je nous (razliciti tumaci su tu rijec preveli kaoduh, um ili smisao), stvar potpuno neovisna od materijalnog svijeta, uzroksvakog gibanja i svake promjene. Smatrao je da se tvar sastoji od mnostvasitnih cestica raznih vrsta. Tako, recimo, postoje cestice zlata, cestice mesa,cestice kamenja, i tako dalje. Smatrao je da nous ne stvara, nego samopokrece, dok je tvar po Anaksagori (cini se) neunistiva i nestvoriva. Svecestice su postojale od pocetka svemira, ali su na pocetku bile izmijesane uneprepoznatljivu smjesu. Nous je pojedine cestice povezao sa njima slicnimai odvojio ih od cestica razlicitih od njih, u vise koraka, pri cemu je u svakomnovom koraku doslo do finije rasclambe, i tako su nastale konkretne stvarikakve znamo iz svakodnevnog zivota.

Kod Anaksagore vise nema ideje da je sva tvar u nacelu iste prirode,i da bilo sto moze postati bilo sto drugo, sto zapravo njegove ideje cine ra-zlicitijima od ideja moderne fizike nego sto su bile ideje njegovih prethodnika.


Anaksagora je smatrao da se diferencijacija elementarnih cestica nikadanije dogodila potpuno ni za jedan predmet, te tako u svakom predmetu pos-toje djelici svih elementarnih tvari. Vjerojatno je Anaksagora uzeo takav stavda bi mogao objasniti kako kisa potice biljke da rastu, i kako hrana poticeljudsko tijelo na razvoj. Njegova teorija bi to, vjerojatno, objasnila time dau kisi postoje elementarne cestice pojedinih biljaka, pa biljke iz kise uzimajute cestice kako bi se dalje razvijale, i da u hrani (mesu, povrcu, vocu, ribi)postoji znacajan udio elementarnih cestica ljudskog tijela, te da tako ljudskotijelo iz njih uzima te cestice kako bi raslo.

Anaksagora je Sunce smatrao nakupinom uzarenog metala koja je vecaod Peloponeza, najveceg poluotoka u balkanskom dijelu Grcke, na kojem suse nalazili Sparta, Korint i Olimpija. Tu ideju je zacijelo dobio vidjevsi ukovacnicama kako metal prilikom zagrijavanja sve jace stvara vlastitu svjet-lost. Ocito je Anaksagori bilo jasno i da je Sunce jako daleko od Zemlje jertvrdio je da je vece od Peleponeza, a vidi se jako malim na nebu. Anaksago-rina ideja o Suncu je bila puno bliza istini od ideja svih njegovih prethodnikajer, na primjer, Anaksimandar nije smatrao da je Sunce ogromna masa vruce,usijane tvari, nego da je ogromna rupa u ogromnom nebeskom kotacu ispun-jenom vatrom. Nazalost, Aristotel nije prihvatio Anaksagorinu ideju o Suncu,pa se do prve polovice 17. stoljeca u fizici zadrzala ideja da su sva nebeskatijela gradena od etera.

Empedoklo

Empedoklo (492. 432. pr. Kr.) zivio je u grckom gradu Akragu najugozapadnoj obali Sicilije. Bio je ucitelj poznatog sofista Gorgije. Druzio ses mnogim Pitagorejcima, te je navodno poznavao i Anaksagoru i Parmenida(Parmenid je, doduse, vjerojatno umro prije nego sto je Empedoklo navrsiodvadesetu). Empedoklova teorija o cetiri elementa je jako utjecala na Pla-tona i Aristotela. Naime, i Platon i Aristotel su prihvatili da postoje cetiriEmpedoklova elementa, a Aristotel je napravio malu izmjenu u osnovi teteorije dodavsi eter kao peti element.

Smatrao je da postoje cetiri elementa: zemlja, voda, zrak i vatra. Smatraoje da su elementi neunistivi i da se ne mogu mijenjati jedan u drugog (zarazliku od Platona, koji je smatrao da mogu). Smatrao je da su za svepromjene u svijetu odgovorni ljubav i mrznja (hrvatski izvori koriste rijecmrznja, engleski izvori strife sto znaci sukob, a njemacki izvori Streit stoznaci svada, dok je izvorna rijec o), koji elemente spajaju i razdvajaju.Empedoklo je smatrao da ce gibanje u svemiru vjecno trajati.

Njegova kozmogonija tvrdi da je u pocetku postojala beskonacna kuglajednog, sto je model svemira kojeg je smislio Parmenid. U toj kugli su se


nalazile sve cestice cetiriju elemenata, i bile su potpuno stopljene zbog pot-pune dominacije ljubavi nad svijetom. Ljubav je postajala sve slabija, amrznja sve jaca, pa se tvar postepeno razdvajala sto je naposljetku dovelodo stanja u kojem je svemir sada, gdje i ljubav i mrznja postoje u znacajnojmjeri, a tvar nije niti potpuno stopljena u jedno, niti potpuno razdvojena nasastavne dijelove. Empedoklo je smatrao da ce u jednom trenutku mrznjaimati potpunu vlast nad svijetom, te ce tako svi elementi biti potpuno razd-vojeni. Nakon toga ce mrznja poceti slabiti, a ljubav jacati, sto ce na krajudovesti do potpune prevlasti ljubavi, pri cemu ce sva tvar opet biti potpunospojena u istom stanju kao na pocetku svemira. Ocito, Empedoklo je sma-trao da je svemir ciklican: pocinje kao visemanje homogena kugla, nakoncega se tvar diferencira i postaje svijet kakvog znamo, na kraju dolazi dostanja potpune razdvojenosti svih cestica, ponovo se vraca u pocetno stanjestopljenosti svih cestica, te se ciklus dogada ispocetka.

Demokrit

Demokrit (460. 370. pr. Kr.) je roden u Abderi, jonjanskoj kolonijina sjeveroistoku balkanskog dijela stare Grcke, blizu Stagire u kojoj se kas-nije rodio Aristotel. Bio je malo mladi Sokratov suvremenik, ali ga Aris-totel svrstava u predsokratovce jer je po idejama bio slicniji ostalim pred-sokratskim filozofima nego Sokratu. Nije ostavio nikakvog traga na sred-njevjekovnu filozofiju jer je ga je Platon prezirao, a Aristotel naprosto nijeprihvacao njegove ideje. Tek nakon Newtona se ponovo pocelo teoretiziratio atomima.

Slicno kao njegov ucitelj Leukip, Demokrit je vjerovao da se sve sastoji odatoma, i da se atomi krecu kroz prazan prostor. Tvrdio je da postoje samoatomi sitni, nedjeljivi, neunistivi djelici materije koji se razlikuju samooblikom i da su sva ostala ostala svojstva materije samo plod ljudskihosjetila. Vjerovao je u determinizam.


Razvoj ideja u predsokratskoj filozofiji

Pogledajmo sto je bilo zajednicko svim predsokratskim filozofima, pocemu su se njihove ideje razlikovale, i kako su se pojedine ideje s vremenomrazvijale.

Svi predsokratski filozofi su vjerovali da je svijet moguce objasniti razu-mom, i da postoji objektivna stvarnost.

Kao sto je dobro poznato poznavateljima filozofije, predsokratovci su biliusredotoceni na prirodu cijelog svemira, njegove fundamentalne zakone i nje-gov razvoj u proslosti i buducnosti, te se svaki predsokratovac pitanjimavezanim za pojedinca i ljudsko drustvo bavio ili malo ili uopce ne. Zato serazdoblje predsokratovaca naziva kozmoloskim razdobljem filozofije.

Svi predsokratovci su vjerovali da je svemir vjecan. Svi koji su vjerovaliu postojanje tvari (izgleda da su medu njima Parmenid i ostali Elejci je-dini koji su vjerovali da je tvar privid), smatrali su da je fundamentalnatvar vjecna, nestvoriva i neunistiva. Nijedan predsokratovac nije smatraoda ce svemir jednog dana nestati. Vecina ih je izricito rekla da je svemirvjecan. Tales i Anaksimen nikada nisu rekli da materija moze biti unistenaili stvorena nego su samo tvrdili da elementarna tvar moze poprimiti bilo kojioblik, Anaksimandar je smatrao da je temeljna tvar, apeiron, vjecna, Herak-lit je smatrao da uvijek kada nesto nestaje nastaje nesto drugo, Pitagorejcisu vjerovali u vjecan svemir u kojem se svaki dogadaj ponavlja beskonacnopuno puta zbog neogranicenosti vremena, Ksenofan i Parmenid (i svi Elejci)vjerovali su u vjecan i nepromjenjiv svemir, Leukip i Demokrit su vjerovaliu vjecnost atoma, Empedoklo je vjerovao da svemir prolazi kroz beskonacnopuno ciklusa u kojima se neunistivi elementarni dijelovi tvari potpuno razd-vajaju i potpuno spajaju, a Anaksagora je vjerovao da se promjene u svijetune dogadaju nastankom ili nestankom stvari, nego razlicitim kombiniranjemneunistivih i nestvorivih elementarnih dijelova svijeta. Vecina predsokrato-vaca je vjerovala u postojanje mnostva svjetova. Ukratko, po svim pred-sokratovcima, svemir je vjecan i fundamentalna tvar je vjecna, neunistiva inestvoriva (ako tvar postoji).

Svi predsokratovci koji su vjerovali da promjene u svijetu postoje (ovdjesu Ksenofan i Elejci izuzetak), istovjetno modernim fizicarima, vjerovali suda postoje nepromjenjivi fundamentalni zakoni prirode koji odreduju svedogadaje, te su ih nastojali naci. Ta potraga je vjerojatno bila polazna tockafilozofije Talesa i Anaksimena koji su nastojali svijet objasniti jednom funda-mentalnom tvari. Anaksimandar je cinio isto, a kod njega se vidi i uvjerenjeda postoji nepromjenjivi fundamentalni zakon ravnoteze svemira po kojemsvaka stvar nastaje i nestaje zajedno sa svojom tocnom suprotnosti. Herak-lit je izricito rekao da postoji logos koji je zajednicki svemu i koji odreduje


sve dogadaje, sto je vec jasno izrazen determinizam. Determinizam u sebisadrzi vjeru u postojanje i nepromjenjivost fundamentalnih zakona prirode.Deterministi su bili i Leukip te Demokrit. Anaksagora je vjerovao da jenous uvijek isti i da odreduje sve promjene u svijetu. Cak je i u grckompredznanstvenom misljenju bila izrazena ideja da postoji nesto sto ima pot-punu vlast nad svime. Naime, u grckoj mitologiji su bozice sudbine, Moire,imale potpunu vlast cak i nad bogovima Olimpa. Dakle, fatalizam je biodio grcke mitologije i religije, te je zato bio dominantan stav u starogrckomdrustvu. Fatalizam i determinizam su ista stvar, uz razliku sto je fatalizamutemeljen u vjeri u nadnaravno, a determinizam u vjeri u postojanje fun-damentalnih zakona prirode po kojima se sve dogada. Oba stava su u bitivjera u predodredenost dogadaja. Ta vjera je, ocito, u grckoj kulturi pos-tojala prije filozofije i fizike. Vjerojatno su bas zato, pod utjecajem grckecivilizacije u kojoj su zivjeli, prvi filozofi pretpostavili determinizam. Izgledada je determinizam napusten kod Sokrata i kod vecine kasnijih filozofa, aliponovo postaje dominantan stav medu fizicarima negdje u vrijeme Newtona,te ostaje dominantan do nastanka kvantne fizike. S obzirom da kvantnafizika tvrdi da stanje nijednog sustava nije tocno definirano, i da se svakisustav moze razvijati tokom vremena na mnostvo mogucih nacina (od kojihsu neki nacini vise a neki manje vjerojatni), kvantna fizika je ozbiljno poljul-jala temelje determinizma. Da ukratko iznesemo najvazniju misao koja jeizrazena u ovom odlomku: predsokratski filozofi koji nisu poricali stvarnostpojavnog, promjenjivog svijeta (svi osim Ksenofana i Elejaca), bili su deter-ministi, a determinizam je kod takvih filozofa postajao u pravilu sve jasnijeizrazen kako se vrijeme priblizavalo Sokratu.

Sto se astronomije i kozmologije tice, Tales je smatrao da Zemlja plutana vodi, i cini se da je pretpostavljao da je ona ravna ploca. Njegov ucenikAnaksimandar je smatrao da je Zemlja valjak s triput vecim promjerom odvisine (disk), na cijem ravnom kruznom vrhu zive ljudi, a da su nebeskatijela ogromne rupe na divovskim, vatrom ispunjenim nebeskim kotacimakoji se vrte oko Zemlje. Pitagora, koji se filozofijom poceo baviti nakonAnaksimandra, smatrao je da je Zemlja savrsena kugla, i da se nebeska tijelagibaju po nekom matematickom zakonu. Platon i Aristotel su prihvatili tePitagorine ideje. Anaksagora je smatrao da je Sunce ogromno i da je gradenood usijanog, vruceg metala, ali ta ideja, nazalost, nije imala utjecaja nadaljnji razvoj fizike jer je Platon i Aristotel nisu prihvatili. Tek u Novomvijeku se, neovisno o Anaksagori, doslo do spoznaje da Sunce svijetli jer jejako vruce i da je gradeno od istih tvari koje postoje na Zemlji. Najvaznije inajutjecajnije astronomske ideje koje su razvili predsokratovci su da je Zemlja(savrsena) kugla, i da se nebeska tijela gibaju po stalnom matematickomzakonu pomocu kojeg se mogu predvidjeti njihovi buduci polozaji na nebu.


Sto se kozmogonije tice, prvi filozof Tales se nije bavio pitanjem sto sedogada sa svemirom tokom cijele vjecnosti, nego je poceo od trenutka nas-tanka svemira. Taj pristup je, cini se, isti kao pristup vecine religija i mi-tologija, a izmedu ostalog i grcke i egipatske, pa je moguce da je Tales uzeotaj pristup bas zbog utjecaja tih religija. Tales je tvrdio da je u pocetkusvemir bio graden samo od vode, ali nije razjasnio sto je bilo prije, niti jerazmisljao o kraju svijeta. Anaksimandar je svojom kozmologijom obuhvatiocijelu vjecnost: po njemu, postoji mnostvo svjetova, pa je prema tom nje-govom stavu moguce da je prije naseg svijeta postojalo mnogo ili beskonacnopuno svjetova, i da ce nakon nestanka naseg svijeta postojati mnogo ilibeskonacno puno svjetova, a moguce je i da drugi svjetovi postoje istovre-meno s nasim svijetom. Po Anaksimandru, dakle, ne postoji jedan trenutakprije kojeg se nema o cemu pricati, za razliku od Talesa po kojem je napocetku bila samo voda, a prije pocetka nista vazno, nego se po Anaksi-mandru za svaki trenutak moze reci da su i prije njega mogli postojati nekisvjetovi. Po Anaksimandru, potpuno nedefinirani apeiron se korak po korakrazdvaja u parove suprotnosti tako da je u svakom trenutku svaka karak-teristika svake stvari u svemiru uravnotezena njenom tocnom suprotnoscukoja postoji negdje drugdje u svemiru, i tako se svemir razvija iz potpunenedefiniranosti u slozeni svemir kojeg znamo iz svakodnevnog zivota. Anaksi-mandar je vjerovao da spajanjem tocnih suprotnosti nastaje apeiron, pa jemoguce da je vjerovao u izglednost da se jednoga dana sve suprotnosti uovom svijetu poniste ne ostavljajuci iza sebe nikakvog traga od ovog svijeta,nego samo bezoblicni apeiron. Anaksagora, iako je zivio pred kraj razdobljapredsokratovaca, opet je pretpostavljao, slicno Talesu, da postoji samo jedansvijet (ovaj) koji je nastao u jednom trenutku, i ciji nestanak nije razmatrao.Empedoklo je, pak, vjerovao da je svemir ciklican i da vjecno oscilira izmedustanja potpune sjedinjenosti elementarnih cestica i njihove potpune razjed-injenosti, te se na taj nacin svijet kakvog znamo beskonacno puta stvarai unistava tokom vremena. Dakle, nijedan predsokratovac nije mislio da cesvemir ikada biti bespovratno unisten. Neki su smatrali da postoji samo ovajsvemir, da je nastao u nekom trenutku i da ce postojati vjecno, dok su drugismatrali da u sveukupnom prostoru i vremenu postoji beskonacno puno sv-jetova od kojih su svi konacnog vijeka trajanja. Oba stava su postojala odpocetka do kraja razdoblja predsokratovaca. Izuzetak su, kao i kod mnogihstvari, Elejci, koji su smatrali da je svemir (ili bitak) vjecan, stalno isti, i daje oduvijek postojao.

Vecina predsokratovaca je trazila neunistivu fundamentalnu tvar, ili skupneunistivih fundamentalnih tvari, od kojih se sve sastoji. Isprva smo imaliono sto mozemo nazvati materijalistickim monizmom; Tales, Anaksimandar,Anaksimen i Heraklit su vjerovali da je fundamentalna tvar samo jedna. Za


Talesa, koji je fundamentalnom tvari smatrao vodu, i za Anaksimena, kojije fundamentalnom tvari smatrao zrak, fundamentalna tvar je bila vjecna imogla se pretvoriti u bilo sto sto poznajemo iz svakodnevnog zivota. Anaksi-mandar je smatrao da fundamentalna tvar, apeiron, nestaje kada stvarakonkretne stvari ogranicenog trajanja, ali da te konkretne stvari pri svomnestanku opet postaju apeiron. Heraklit je jasno rekao da bilo sto moze po-stati bilo sto drugo, ali izgleda da je vatri dao povlasteno mjesto jer se njumoglo gledati kao otjelovljenje promjene. Kod kasnijih predsokratovaca kojisu razmatrali fundamentalnu tvar, postojao je iskljucivo materijalisticki plu-ralizam; Empedoklo je smatrao da postoje cetiri fundamentalne tvari (zemlja,voda, zrak i vatra), Anaksagora da postoji veliko mnostvo fundamentalnihtvari, od kojih svaka fundamentalna tvar ima svojstva konkretnih predmetapoznatih iz svakodnevnog zivota (po njemu, postojale su, na primjer, funda-mentalne cestice mesa, vode, zlata, zeljeza, kamena, i tako dalje). Leukip iDemokrit su sve svodili na nepromjenjive, neunistive i nestvorive atome kojise medusobno razlikuju samo oblikom, te je ispravnije njihov pristup nazvatipluralizmom nego monizmom jer svi atomi nisu isti po svojstvima. Dakle,iako su filozofija i fizika pocele svodenjem svega na jednu tvar i jedan princip,kasniji predsokratovci su umjesto jedne tvari izabrali nekoliko tvari ili velikomnostvo razlicitih tvari za skup fundamentalnih tvari.


Literatura

1. Ivan Supek: Povijest fizike, Skolska knjiga, Zagreb, 1990.

2. Werner Heisenberg: Physik und Philosophie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart,2007.

3. Johannes Hirschberger: Mala povijest filozofije, Skolska knjiga, Zagreb,1995.

4. Vesna Munic: Povijest staroga vijeka za I. razred gimnazije, Alfa, Za-greb, 1996.

5. Wikipedia, the Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org, kolovoz 2009.

6. Wikipedija, slobodna enciklopedija, http://hr.wikipedia.org, kolovoz 2009.

7. Wikipedia, die freie Enzyklopadie, http://de.wikipedia.org, kolovoz 2009.

8. Geraldine Pinch: Magic in Ancient Egypt, British Museum Press, Lon-don, 1994.

9. Joann Fletcher: Drevni Egipat, 24 sata, Zagreb, 2008.

Fizika predsokratovskih filozofa

Documents

Transcript of Fizika predsokratovskih filozofa