Pregunta:
¿Cuáles fueron las teorías no atómicas dominantes de la materia en el siglo XIX?
Paul Siegel
2014-10-29 17:55:22 UTC
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Por lo que he leído, la teoría atómica de la materia fue cimentada por un artículo de 1905 de Einstein en el que explicaba el movimiento errático de un poco de polen suspendido en agua asumiendo que el agua está hecha de moléculas diminutas. La cuestión de si la materia era atómica se descartó posteriormente con el surgimiento de la física atómica.

Mi pregunta es: ¿cuáles fueron las teorías no atómicas más persuasivas de la materia? ¿Disfrutaron de alguna ventaja científica sobre el atomismo?

"El golpe decisivo para la teoría atómica de la materia" - Erm, ¿no apoyaba fuertemente la idea del movimiento browniano la teoría atómica? ¿O quiso decir que el golpe fue un camión * por * la teoría atómica * contra * otras teorías?
@HDE226868 De hecho, estaba intentando comunicar que la explicación de Einstein del movimiento browniano apoyaba de manera convincente la teoría atómica de la materia.
Esta es una pregunta muy buena y muy difícil de responder. Comencemos con el hecho de que hasta el siglo 16 y 17 a muchas personas simplemente no * les importaba *. Esto se debió a un fuerte movimiento en alquimia que, en ese momento, no se refería a de qué estaba hecha la materia. Hasta donde yo sé, no hubo una única teoría aceptada hasta el siglo XVIII. Había una fuerte división entre la estructura de materia discreta y continua. El atomismo se origina en los griegos, donde los átomos de tierra, fuego, aire y agua son sólidos platónicos. Pero el hylomorfismo también era una idea griega, en la que la materia era continua y completa.
One responder:
#1
+18
Michael Weiss
2014-11-02 20:12:54 UTC
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Todas las teorías de la materia, comenzando con los filósofos griegos antiguos, pueden clasificarse como continuas o discretas (es decir, particuladas). Esta dicotomía se debe a Aristóteles.

Aristóteles sostenía que la materia era continua: infinitamente divisible. Aristóteles creía que un vacío era imposible (de hecho, afirmó probarlo). Dado que una teoría de partículas requiere un vacío entre las partículas, eso descartó el atomismo para Aristóteles y sus seguidores. La Enciclopedia de Filosofía de Stanford es un buen punto de partida para la filosofía de la materia de Aristóteles; aquí, las secciones sobre Hylomorfismo y Sustancia son las más relevantes. El pensamiento de Aristóteles es, como de costumbre, complicado: admitió que para algunos tipos de sustancias (por ejemplo, sangre, huesos), había una cantidad mínima que retendría el carácter de la sustancia a granel.

El atomismo se remonta a los antiguos griegos, y se le dio crédito a Leucipo y su alumno Demócrito. Estas dos corrientes de pensamiento persisten, como usted dice, hasta el siglo XX.

Galileo en un extenso pasaje del Diálogo sobre los dos sistemas mundiales principales discute material vs. formas abstractas, por ejemplo, una esfera matemática frente a una esfera de bronce. ¿Se aplican los teoremas de la geometría a los objetos materiales? Galileo (a través de su micrófono Salviati) dice que sí. Es cierto que la esfera de bronce probablemente no sea perfecta, pero corresponde perfectamente a alguna forma matemática. Además, no hay ninguna razón en principio por la que no podamos tener una esfera de bronce que hiciera coincidir perfectamente con la esfera matemática. Claramente, estas opiniones son incompatibles con la visión atómica de la materia.

Las teorías de la materia a granel, como la dinámica de fluidos o la mecánica de sólidos (denominada conjuntamente mecánica continua), utilizan modelos continuos de materia. Hoy en día se consideran ficciones convenientes. No estoy seguro de las opiniones de los pioneros aquí (Hooke, Euler, Ricatti, Young). El trabajo de Galileo sobre cómo la fuerza depende del tamaño es bien conocido y, como se señaló, no era un atomista.

Pasando al siglo XIX: el capítulo "La realidad de las moléculas" en la biografía de Einstein de Pais Sutil es el Señor ... cubre el suelo de manera sucinta. Del lado del atomismo, la ley de Dalton de proporciones múltiples y la ley de combinación de volúmenes de Gay-Lussac parecen argumentos poderosos a favor del atomismo. La hipótesis de Prout (que todos los pesos atómicos son múltiplos del peso atómico del hidrógeno) también parece firmemente atomista. Pero Pais escribe:

Sin embargo, Prout no consideró su hipótesis como un indicio de la realidad de los átomos. “La luz con la que siempre me he acostumbrado a considerarla [la hipótesis atómica] ha sido ... como un artificio convencional, sumamente conveniente para muchos propósitos pero que no representa la naturaleza”.

Para citar de nuevo a Pais: "El principal punto de debate entre los químicos era si los átomos eran objetos reales o sólo dispositivos mnemónicos para codificar regularidades y leyes químicas". En otras palabras, ¿la hipótesis atómica nos dice algo nuevo, más allá de lo que ya podemos deducir directamente de las leyes de Dalton y Gay-Lussac?

Entre los físicos, el argumento se centró en la teoría cinética de los gases. . Mach y Ostwald fueron los oponentes más famosos del atomismo. En un discurso que dio Ostwald en 1895, atacó el atomismo con un argumento ya formulado por Loschmidt veinte años antes: a nivel microscópico, todas las leyes físicas conocidas son reversibles en el tiempo, pero a nivel macroscópico tenemos entropía y una irreversibilidad obvia.

Preguntas sobre las ventajas científicas de las teorías continuas sobre el atomismo. Debemos tener cuidado de no importar ideas modernas de evidencia científica al por mayor en períodos tempranos (un pecado que los historiadores llaman presentismo o whiggism). Lo que descartamos como argumentos metafísicos o quizás lingüísticos tuvo un gran peso a lo largo de la mayor parte de la historia de la ciencia. El argumento de Parménides contra el vacío —para hablar de una cosa, hay que hablar de una cosa que existe— fue persuasivo para muchos. Si bien Aristóteles rechazó el argumento de Parménides, tenía sus propias "pruebas" filosóficas de la imposibilidad de un vacío, basadas en sus teorías del movimiento.

Un argumento metafísico más aceptable para los oídos modernos es la navaja de Occam: "las entidades deben no se multiplique sin necesidad ". En otras palabras, no plantee la hipótesis de la existencia de algo a menos que haya consecuencias comprobables. Este es el argumento utilizado en la teoría de la relatividad contra el espacio absoluto y en la mecánica cuántica contra las trayectorias clásicas de las partículas. Mach y muchos químicos sintieron que la hipótesis atómica no proporcionaba nada más allá de las regularidades (como las leyes de Dalton y Gay-Lussac) utilizadas como argumentos.

Kuhn señaló que las teorías unificadas altamente articuladas siempre tienen una ventaja sobre teorías menos desarrolladas con múltiples variantes. En el siglo XIX, los "atomistas" no presentaban en modo alguno un frente unificado. ¿Los átomos eran divisibles o no? ¿Cuál era exactamente la diferencia entre un átomo y una molécula? Los químicos hablaron de la distinción entre moléculas químicas y físicas, sin consenso sobre cuál era la diferencia o si la había. (Actualmente decimos que no hay diferencia.) El trabajo de Maxwell y Boltzmann sobre mecánica estadística parecía simplemente reproducir, con gran dificultad matemática, resultados obtenidos fácilmente con la termodinámica clásica, una teoría continua.

Finalmente, muchos físicos (como Planck durante muchos años) consideraron la segunda ley de la termodinámica como absoluta y no meramente estadísticamente cierta. Ya he notado el devastador argumento de Loschmidt.

Terminaré con un comentario irónico. Si la teoría de cuerdas se mantiene, ¿significa eso quizás que la multitud del continuo estuvo en lo cierto todo el tiempo?

Esta es una respuesta excelente, ¡gracias! Aprecio especialmente que haya señalado el argumento de Loschmidt, del que yo estaba al tanto, pero cuyos orígenes no conocía.
"Hoy en día se consideran ficciones convenientes". ¿No es todo? Oh, espera, esto no es * Filosofía * de la ciencia. Gracias por esta respuesta, acabo de hacer clic en esto porque estaba buscando otra cosa, pero me pareció interesante, ¡y lo es!


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