原子原理研究論文

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赫拉克利特開創了一個永無休止的運動概念。可是，我們到底怎樣才能領人信服地解釋變動不居的世界呢？顯然，解釋的基本性質，應該是它的立論點本身不能是游移不定的。我們已經知道首先致力于解決這個問題的是早期的米利都學派了。此后，也是有一位米利都學派的思想家對此作出了最后的答案。此人就是原子論之父留基波（Leucippus）。留基波的鼎盛期約公元前440年（1）。他不僅繼承了與米利都相聯系著的科學理性主義哲學，而且也受到了巴門尼德和芝諾很大的影響。可是，關于他，人們知道得非常少。因此，人們在提到原子論的創始者時，通常總是將留基波與德謨克利特（Democritus，約公元前460年—前370年）相提并論，或大多掛靠在德謨克利特的名下。

德謨克利特出生于希臘北部色雷斯的阿布德拉（Abdera）。他的父親在當地是一位很有資產和地位的人。德謨克利特拜訪過埃及，埃塞俄比亞，波斯和印度。據并不確切的史料稱，德謨克利特曾就學于阿那克薩戈拉（Anaxagoras），和蘇格拉底討論過哲學。在蘇格拉底看來，他就像是奧林匹亞賽會中的一位五項全能競賽的勝利者。德謨克利特是經驗的自然科學家和希臘人中第一個百科全書式的學者（2），在整個希臘文化史上，其博學多才的程度除了亞里士多德，無人能及其項背（3）。雖然公眾給了他很高的榮譽，但是他喜歡沉思的生活勝過了活躍的生活,因此婉言謝絕了這些公眾的榮譽而渡過了孤獨的余生（4）。

據說，留基波曾和巴門尼德一起研究過哲學，但是二者的觀點是完全對立的。他認為非存在和存在一樣存在，這就是原子和虛空，它們都是事物生成的原因。德謨克利特正是把他的思想加以發展和系統化，使原子論成為體系。

1．原子與虛空

留基波——如果不是德謨克里特的話——試圖調和以巴門尼德與恩培多克勒分別為其代表的一元論與多元論而走到了原子論。他們的觀點極其有似于近代科學的觀點，并且避免了大部分古希臘的暝想所常犯的錯誤。

亞里士多德說：“但留基波認為他有一種理論，這種理論與感覺一致，不會取消存在物的生成、消滅、運動和多樣性。在對現象作了這些說明后，針對堅持存在為一，并認為沒有虛空就無運動的人，他宣稱虛空是非存在，而存在的任何一部分都不是非存在；因為嚴格地說，“存在”就是完全充實。但這樣的充實不是一，而是無限多，只是由于體積太小，不能為肉眼所見。它們在虛空中被移動（因為虛空存在著），其結合造成事物的生成，分離導致事物的消滅。在其碰巧接觸的地方，它們就動作與承受（因為在那里，它們不是一），當被放在一起且被纏結時，它們也生成。但是，從真正的一，不會生出多，從真正的多，也不會生出一，這是不可能的（325a25-36）"。

德謨克利特擴大了留基波的原子理論，維護了無限地分開事物是不可能的之信仰，從而否定了把存在分解為非存在的思考方式。德謨克利特的原子論是以虛空和原子皆為客觀存在的悖論形式來表達的，他認為，萬物的本原是原子(原子)和虛空。所謂原子，希臘文的原意就是不可分割性。大概德謨克利特認為原子是由無空隙的、緊密的、堅固的物質所組成的，由于其堅固性而不可能再分割，它既不能從內部破碎也不能從外部破碎。每個原子內部是沒有質的區別的、不變的，所以一部分原子不可能比另一部分原子更堅硬，因而相互破碎。事實上原子就是一個巴門尼德式的“一”。而萬事萬物都是由原子構成的，原子之間存在著虛空。德謨克利特把虛空視為原子存在和運動的根本條件。虛空是原子存在的容器和原子運動的前提。因為在他看來，如果空間都被充滿，原子就無法運動，也就不能結合成具體事物。在虛空中運動的原子結合成萬物，而原子分離時，事物就消亡。他把虛空和原子都視為萬物生成的根本原因。虛空概念的提出是德謨克利特的一大貢獻，它是西方哲學史上首次出現“空間”這種理論范疇的萌芽（5）。德謨克利特把現代意義上的空間理解為他的“虛空”，在他看來，空間自身是空虛的、同類的、連續的、無限的。

德謨克利特認為，原子是充滿而又堅實的，所以是“存在”；而虛空是空虛而又稀疏的，所以是“非存在”。虛空盡管是非存在，然而它并不是純粹的虛無，“非存在”并不是不存在，而是相對于有充實性的原子來說，虛空是沒有被充實的。“存在”并不比“非存在”多點什么，因為虛空并不比物體少點什么，它們同樣都是實在的。德謨克利特之所以具有這樣的在我們看來十分詭異的觀點是基于這樣的思維困惑：對存在可進行無窮可分的觀點將導致非存在，而根據巴門尼德的學說，這種非存在是必須被排除的，所以在芝諾看來，根本就不可能對存在進行分割。要么是巴門尼德的不可分割的存在；要么是阿那克薩哥拉的可以無窮盡地分割的存在——二者必居其一（6）。為了回避這種結論，原子論者在“無”前邊，在分割的一個有限數字之后，假定了最后“不可分割的形式”的存在。

德謨克利特認為，原子在虛空中處于永恒的運動之中，而原子自身的運動是它的本質特征之一。因此，事物運動的原因不在外力的推動，而就在事物本身之中，這是由原子——本身的屬性決定的：球形的原子拖拽著整個物體運動，原子運動是因為它們的本性即是永無靜止（406b21-23）。當然，為什么原子自己能運動，這一點德謨克利特盡管到處探索卻沒能在最終作出解釋。但是，在邏輯上而言，由于一切因果式的解釋都必定要有一個任意設想的開端，因而，在德謨克利特的原子理論里留下來的原子具有的原始運動而不加以說明的做法就并不能算是缺欠了。

在這一基礎之上，德謨克利特還進一步地認為：原子及由原子組成的物體的所有運動都是由動作和承受（activeandpassive）所引起的。他區分了原初的運動（primarymotion）與繼起的效果（secondaryeffects），分別稱為沖動和反應（impulseandreaction）。這一觀點對亞里士多德的動力學觀產生了很大的影響。并且，這一思想還引發了德謨克利特的一個猜想：原子在沒有受到阻力的時候將做勻速直線運動。牛頓曾經就這一猜想寫道：“所有那些古人都知道第一定律（即慣性定律），他們歸之于原子在虛空中作直線運動，因為沒有阻力，運動極快而永恒（7）”。

原子在數量上是無限多的，甚至于原子的種類也是無限的，在性質上則沒有什么區別。為了說明萬物在性質上的差異，德謨克利特主張原子在大小和形狀上有區別，它們結合時又有次序和位置上的不同（后來的伊壁鳩魯補充了重量的特征）。這樣，在德謨克利特那里，原子在質上是相同的，在量上則存在四種區別：大小、形狀、次序和位置。萬物之所以會有千差萬別的形態，完全是因為其中所包含的原子數量、大小、形狀、次序和位置的不同而造成的。在大小上，既然他認為原子是不可分的物質微粒，那么原子應該很小，小到肉眼看不見。在形狀上，德謨克利特認為有些原子是球形的，有的光滑，有的粗糙；有的是凹形的，有的是凸形的，有的甚至是帶鉤的。他認為太陽和月亮就是由光滑的球形原子組成的。構成靈魂的原子和火原子差不多，它們都是由最精細的球形原子組成的，所以，它們具有很大的活動性。

德謨克利特認為原子的不可入性（impenetrable）和具有一種密度的比例（densityproportionate）構成了它們的體積。這一觀點影響到了牛頓用密度與體積來定義物體的質量（8）。現代，由于技術理性的進步，質量成為比密度更為基礎的一個物理量。但在古代，密度與體積比現代意義上的質量更具有形而上的特征，“他們設定所受作用的本原就是濃聚和稀散（985b14-15）”。

德謨克利特有時也將原子的性質與人對物體的直接感覺聯系在一起：“每個不可分的東西超過得越多，也就越重，所以很顯然，它也就越熱”（326a11）。德謨克利特還試圖用原子和虛空的學說來解釋許多復雜的自然現象。例如，他認為磁石和鐵是由相類似的原子構成的，不過磁石的原子比鐵原子更精細，磁石原子之間的空隙比鐵原子之間的空隙要大得多，因此磁石原子的活動能力更強。由于原子的運動永遠趨向于與它相類似的原子，所以，磁石的原子向鐵移動，鉆進了鐵原子的空隙，使鐵原子運動起來，并流向磁石。十分明顯，他的這個解釋是不符合現代科學的。但是他努力用自然本身的原因來解釋自然現象的理性主義精神則是可貴的。

2、漩渦運動說

德謨克利特認為，宇宙之初，在無限的虛空中充滿著無限多、大小不一、形狀各異的原子，它們向不同方向凌亂運動，相互碰撞（正象現代氣體分子的運動理論那樣），從而形成一種漩渦運動。在漩渦運動中，相似的原子聚集在一起。這正像在篩子的旋動中，扁豆和扁豆、裸麥和裸麥分別聚攏在一起；波浪把狹長的石塊與滾圓的石塊分別沖在一起。圓形的、光滑的、最精細的和最活潑的原子結合在一起，形成火元素；鉤形的、粗糙的、較大的原子聚集起來，形成土元素。另外一些相同的原子結合起來就成為水、氣元素。之后，各種元素再結合成萬物。

在漩渦運動中，輕的物體被拋到周圍的虛空里；其余重的物質則留在漩渦中心，它們更加緊密地結合而形成最初的球形體。這個球形體由于來自中心的推動力而繼續旋轉著，鄰近的物體不斷附著在上面，最初是潮濕的泥沙，后來漸漸干涸，于是地球形成了。

在漩渦運動中被拋向外面的最輕物體燃燒起來，從而發出亮光，日、月、星辰也就產生了。我們生活在其中的世界就是這樣形成的。德謨克利特認為，在無限的虛空中，原子形成的漩渦運動不止一個，所以從漩渦中產生的世界不是一個，而是無限。它們的大小各不相同。在一些世界中沒有太陽和月亮；在另外一些世界中太陽和月亮比我們這個世界的要大，還有一些世界的太陽和月亮在數量上多于我們這個世界。一些世界有生物，另外一些世界則沒有生物。

德謨克利特不但根據原子論詳細地論述了世界產生的過程，而且還指出世界也會生長和衰落。他認為，一個世界達到鼎盛時期之后，就會逐漸解體，或者由于碰撞而毀滅。

德謨克利特的天體起源于漩渦的理論在天體演化學上有重要意義。近代哲學家笛卡爾和康德都是在繼承他的漩渦說的基礎上，提出了以近代科學為根據的新漩渦說。

不僅如此，德謨克利特在論述天體形成過程時，明確地提出了兩個重要思想，它們是更值得我們重視。

一個是，他認為世界有無數個，它們是有生有滅的。沒有一樣東西是從無中來的，也沒有一樣東西在毀滅之后歸于無。因為他看來，原子是永恒的，它們既不會產生，也不會毀滅。用它們構成元素、物質和世界，是屬于物質形態的轉化。

另一個重要思想是，德謨克利特認為世界的產生、成長和衰亡都遵照一種必然性。他把必然性理解為自然界固有的運動變化的規律及法則，以及事物之間的因果制約關系。在他看來，原子的自身運動是必然的，而由原子結合為一定的物體和結合為全部分繁多樣的世界也是必然的，從而宇宙間發生的一切都是必然的，根本不存在偶然的事情。德謨克利特認為，“偶然性”這個概念是人們為了掩蓋自己的無知而提出來的。他舉例說（9），種橄欖挖地發現了一個寶藏，禿鷹從高空猛撲烏龜而撞破了自己的腦袋，看起來都是偶然的，細究起來，都有必然的原因。既然他認為萬物都產生于漩渦運動，所以他就把漩渦視為萬物生成的原因，并進一步把漩渦叫做必然性。不過，在現代人看來，承認必然性和規律性的決定論是正確的，但否定偶然性的存在，把一切都視為必然的機械決定論就是不正確的了。

3、影像說

德謨克利特在認識論上繼承了恩培多克勒的“流射說”，提出了著名的“影像說”，進一步利用原子說來說明人的認識活動。德謨克利特的影像說對近代西方哲學的經驗論產生了較大的影響。

在德謨克里特看來，肉體是由靈魂所推動的（409b1-2），而靈魂也是由原子組成的，生命是從原始的泥土里發展出來的，一個生活體全身處處都有一些火，但是在腦子里或者在胸中火最多。人是宇宙的縮影，因為人含有各種各樣的原子。人的呼吸就是不斷地把原子從人體中排出去，又不斷地從空氣中吸入人體，因此呼吸停止，生命便結束。思想也是一種物理的運動過程，且可以造成別的地方運動。他認為，由光滑的圓形原子構成的靈魂既是身體運動的動力，又具有認識的功能。他把靈魂的認識功能分為感覺和理智。感覺的功能由遍布全身的靈魂原子來承擔；理智則是由靈魂的一個特殊部分“心靈”來完成的，心靈位于“腦中”。

德謨克利特主張，不管是感覺還是理智的認識，都是由組成外界事物的原子所流出的影像所造成的。在較廣泛的意義上而言，“所有的感覺對象都是觸覺對象（442b1）”。他認為，一切事物都不斷地發射出一種波流，這種波流會把認識對象和眼睛之間的空氣壓緊，在濕潤的眼睛中造成影像，然后影像進入腦子和腦膜，形成關于形狀和顏色的視覺。他用同樣的辦法解釋了聽覺和其他感覺的產生。總之，他認為，感覺和思想生成于從外部世界所進入的影像。如果沒有影像撞擊，那么，任何人都不可能有感覺和思想。

德謨克利特盡管認為感覺是由事物的影像造成的，但他并不認為所有感覺都是對事物的性質忠實寫照。只有關于形狀和大小的感覺是反映事物本身的形狀和大小的。因為原子本身有形狀和大小，由它們構成物體也有形狀和大小。有些性質如重量、密度與硬度實際上是在客體之內固有的。除此之外，“甜是從俗約定的，苦是從俗約定的，熱是從俗約定的，冷是從俗約定的，顏色是從俗約定的，實際上只有原子和虛空”（10）。因為原子本身并不存在顏色、滋味和冷熱的區別，所以由它們組成的物體本身也沒有顏色、滋味和冷熱的區別。但是，德謨克利特也沒有把顏色、滋味和冷熱等感覺完全視為主觀自生的。相反地，他認為，它們的產生是有一定的客觀基礎的，這就是原子的形狀和大小。例如，粗糙的原子會造成黑色的感覺（442b12-13），光滑的原子會產生白色的感覺；鉤狀原子產生辛辣的滋味，中等圓形原子產生甜的滋味。這樣，德謨克利特在西方哲學史上最先提出兩種性質學說。這種學說認為，物體的形狀、大小、結構和運動等是第一性質，它們是物體本身固有的，關于它們的感覺是這些性質本身的“肖像”；顏色、氣味、滋味等是第二性質，它們不是物體本身固有的，關于它們的感覺不是物體本身性質的“肖像”。這一學說為近代許多哲學家和科學家（11）如維維斯（Vives）、桑切斯（Sanchez）、蒙田（Montaigne）康帕尼拉（Campanella）、布魯諾、伽利略、波義耳、牛頓、洛克等所主張，特別是洛克，他對這一觀點發展到了淋漓至盡的地步。由于這一觀念涉及到人與自然的關系（12）、人與上帝的關系、人在宇宙中的地位問題，它對現代科學觀念的發展產生了廣泛的影響。特別是在現代物理學的動力因取代古代世界的目的因上，德謨克利特的這一思想顯得更為珍貴。

德謨克利特不僅認識到感覺具有主觀因素，而且也認識到感覺的局限性。德謨克利特稱感覺為“暗昧的認識”，而把理性（思想）稱為“真實的認識”（13）：“有兩種認識，真實的認識和暗昧的認識。屬于后者的是視覺、聽覺、嗅覺、味覺和觸覺。但是真實的認識與這完全不同”。“當暗昧的認識在細微的領域中再也看不到、再也聽不見、再也聞不出、再也嘗不到、再也摸不到、而研究又必須精確的時候，真實的認識就參加進來了，它有一種更精致的工具”。他這里說的細微領域就是指構成的物體原子和虛空。原子和虛空是用感官無法把握的，所以只能用理智去認識。因為原子和虛空是物體的本原，所以他把通過理智得來的關于原子和虛空的知識稱為真實的知識，并認為可以作為真理的尺度。相對而言，通過感覺得來的關于物體的知識，他稱為虛假的知識，并且認為它沒有能力正確地判別真假。

但是，德謨克利特也并不認為兩種知識是完全對立和割裂開來的。他曾以感覺與理智對話的方式指出：“可憐的理智，你從我們這里獲得證據，又想拋棄我們嗎？我們被拋掉了，你也就垮臺了”。這表明理性主義與經驗主義在德謨克利特的思維中得到了匯合，他已經認識到理性的認識高于感性的認識，只有它才能如實地認識事物，但他也在同時清醒地看到，理性的認識離不開感性的認識，理性必須以感覺為出發點，只有這樣才能夠保證理性不陷入空想。

4、結束語

從德謨克利特、伊壁鳩魯、魯克萊修到道爾頓，原子作為宇宙之磚，以其不可分性而最終上升為科學本體論的基石。另一方面，將虛空作為存在提出，在人類思想史上也產生了重大的影響，因為它直接涉及到運動與物質的不可分割性。在本體論的意義上，虛空不再只是原子之間的空隙、原子運動的場所（14），它只能被理解是一種客觀存在著的、非實體化的、連續態的“無”。列寧在《哲學筆記》中寫道（15）：“一是古老的原子(和虛空)的原則。虛空之被認為是運動的泉源，不僅由于地方空著這個意思，而且還由于它包含有‘更深一層的思想：在否定的東西中一般都包含著生成的根據，自己運動的不安根據’”。虛空范疇在歷史上的演化軌跡也使我們將目光投注于亞里士多德的“天然處所”的猜測，即輕的東西上升，因為天是它的天然處所；重的東西下降，因為地是它的天然處所。德謨克里特理論邏輯發展的結果便似乎是牛頓的絕對空間的理論，問題僅是在于這種理論遇到的困難乃是必須把實在歸之于“不存在”。盡管如此，原子論派的世界要比任何其他古代哲學家的世界都更接近于實際的世界。

德謨克里特認為，宇宙之中并沒有目的，只有被機械的法則所統馭著的原子。他不相信流俗的宗教，也反駁過阿那克薩哥拉的nous。他對于漩渦加以機械的解釋而不以心的作用來解釋。

德謨克里特提出了前蘇格拉底自然哲學最系統,且適于一切物體的理論（325a1）。原子論和影像論的學說，是前蘇格拉底自然哲學的終結，它使德謨克利特步上了希臘唯物主義思想的高峰。德謨克里特的原子論和柏拉圖的相論、亞里士多德的哲學體系合稱為希臘哲學的三大體系。原子論對后來哲學和科學的發展都產生過深遠的影響。我們現在在物質的“基本結構粒子”方面所知道的東西要比德謨克里特所知道的多得多。然而，我們不知道，他的粒子概念還將把我們引向多遠（16）。在我們看來，以下問題是值得考慮的：物質是否有最終的基本粒子？這些基本粒子的始基何在？究竟有沒有這樣一種始基？

參考文獻：

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（4）Democritus(460-370BCE.)TheInternetEncyclopediaofPhilosophy.

www.utm.edu/research/iep/d/democrit.htm

（5）彭越、陳立勝著。西方哲學初步。廣東人民出版社，1999，5，2版，42。

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（7）yan(雁)。力是維持物體運動的原因嗎？中國園丁網物理王國。發表時間00.08.2314:36

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（9）譚鑫田橄欖色的智慧—古希臘哲學漫談/resource/book/Edu/KPTS/TS004075/0010_ts004075.htm

（10）周輔成編。西方論理學名著選輯上卷。商務印書館，1964，10，1版72。

（11）埃德溫·阿瑟·伯特近代物理科學的形而上基礎五、對新形而上學的第一表述——因果性、量、第一性質和第二性質/Resource/GZ/GZWL/WLBL/WLS00006/6249_SR.htm

（12）徐向東伯特《近代物理科學的形而上學基礎》譯序/post/show.php?op=pap&sid=30

（13）宮雄飛。尋覓唯光論的芳蹤。/free/show.asp?id=177

（14）王齊。虛空—原子旋渦論。/

（15）《列寧全集》第38卷。人民出版社1959年版，116。

（16）〔德〕烏·羅塞堡著，朱章才譯。哲學與物理學。求實出版社，1987，1，1版4。