Честь открытия этой теории принадлежит философу по имени Левкипп, но мы почти ничего не знаем о нем, а стала установившейся системой взглядов и приобрела большое влияние эта теория благодаря системной интерпретации и практическим применениям, которые осуществил Демокрит3.

Демокрит из Абдеры жил около 400 года до н. э. Он был современником Сократа, так что мы нарушаем хронологию, когда, следуя установившейся практике, говорим о нем как о досократовском философе. Но в определенном смысле это вполне разумно, потому что взгляды Демокрита стали конечным синтезом, который системно завершил усилия милетцев понять материальные составные части и механизмы природы. Сократ же начал революцию в мышлении, отбросив претензию на то, что наука может ответить на все вопросы этики, человеческой жизни и философии.

В Древнем мире проводили контраст между Гераклитом и Демокритом – плачущим и смеющимся философами: «Гераклит надо всем плачет, а Демокрит смеется». Это отчасти напоминает деление философов на «грубые» и «нежные» умы у Уильяма Джеймса.

О жизни Демокрита мы знаем мало. Единственная фраза личного характера – то замечание, которое процитировано выше: «Я приехал в Афины, и никто не знал меня», откровенная жалоба гения на то, что он не признан, которую с сочувствием читали многие позднейшие ученые. О его идеях мы знаем немало, поскольку его атомистическую теорию много критиковал Аристотель и одобрительно цитировал Эпикур (чье большое философское «Письмо к Геродоту» сохранилось среди смеси жизнеописаний и мнений в книге Диогена Лаэрция4).

Атомистческая теория в том виде, как ее разработал Демокрит, была сочетанием милетской науки, элей-ской логики и, возможно, применением более ранней методологии5. Задолго до того, как Левкипп или Демокрит создали понятие «атом», другие уже предполагали, что физический мир состоит из маленьких частиц. Эмпедокл считал, что каждый из «элементов» существует в виде мелких частиц определенного размера и определенной формы. Эта идея, в свою очередь, восходит к пифагорейскому представлению о маленьких «телах правильной формы», которые являются «молекулярными частицами» природы. Попытка пифагорейцев соединить математику и физику, построив физический мир из точек, вела в том же направлении. Однако главной основой атомистической теории было, очевидно, применение механических моделей при изучении естественных процессов, начатое Анаксимандром. В модели природное явление копируется с помощью механического взаимодействия ее отдельных маленьких частей. Поэтому, когда кто-то спрашивает себя, почему все-таки моделирование срабатывает, у этого человека возникает искушение поверить гипотезе, что модель похожа на природу оттого, что природа тоже – сложное сочетание маленьких частиц, взаимодействующих между собой механически. Это представление становится более правдоподобным, когда техника показывает, что механизмы могут выполнять гораздо более сложные функции, чем предполагали более ранние мыслители.

Основой греческого атомизма как физической теории являются четыре идеи: во-первых, что материя состоит из мельчайших отдельных частиц, которые «нечленимы» (атом в переводе с древнегреческого означает «то, что не делится»); во-вторых, что существует пустое пространство, в котором эти частицы движутся; в-третьих, что атомы различаются только формой и объемом; в-четвертых, что любое изменение является результатом передачи движущего импульса от одного атома к другому, а такая передача возможна только при их соприкосновении: в этой системе, конечно, нет никакого «воздействия на расстоянии»6.

Атомы в этой теории – маленькие твердые крупицы бытия (которые, как Единое Бытие Парменида, неделимы, потому что внутри них нет прожилок небытия, вдоль которых они могли бы быть «разрезаны»). У них нет ни одного из «вторичных» качеств – цвета, запаха и так далее, которые мы знаем по собственному опыту, а только форма и протяженность. (Идея, что материя нейтральна по отношению к качествам, здесь, наконец, четко сформулирована.)

Отдельные атомы и их сочетания отличаются друг от друга «формой, местоположением и порядком». Например, A отличается от B формой, N от Z местоположением, AZ от ZA порядком7. Эти частицы, как утверждает Демокрит, имеют множество разнообразных форм. «Нет причин, по которым они должны иметь одну форму, а не другую». Атомы всегда находились и находятся в движении; двигаясь, они сталкиваются; иногда они «сцепляются» и остаются вместе, иногда «отскакивают» друг от друга при толчке8. (Римский поэт Лукреций, пытаясь дать общедоступное образное описание атомизма, изображает на атомах «крючки», с помощью которых они скрепляются друг с другом.) Таким образом, любое изменение в конечном счете является изменением места этих твердых частиц и передачей ими друг другу кинетических импульсов, а все физические тела представляют собой совокупности этих твердых частиц, сгруппированных в неодинаковые по стабильности конструкции.

Это представление о том, что любое изменение представляет собой передачу кинетического импульса или перегруппировки разных по форме твердых частиц, сразу же позволило удовлетворительно объяснить многие явления, которые хотели истолковать физики.

Прежде всего рассмотрим вопросы конденсации и разрежения, которые со времен Анаксимена продолжали занимать центральное место в физике. Если плотность зависит от относительного объема пустого пространства между частицами вещества, легко понять, как увеличение давления приводит к конденсации, а бомбардировка маленькими частицами «огня» раздвигает атомы в стороны и приводит к разрежению. С тех пор наука не нашла никакого более удовлетворительного, по крайней мере в принципе, объяснения причин различия веществ по плотности и изменения плотности одного и того же вещества.

Идея ионийских философов о том, что мир сформировался из «кружащегося вихря», в котором разные элементы собрались на разных уровнях в зависимости от их относительной массы, стала прекрасно служить атомистам, когда представление о вихре было пересмотрено и начали считать, что он состоял из множества мелких частиц. Можно было утверждать – и найти близкие аналогии в человеческом опыте, – что меньшие по размеру атомы проявляют тенденцию при столкновениях «отскакивать» дальше, из-за чего постепенно вытесняются наружу. Анализ «пор и истечений» у Эмпедокла мог быть взят на вооружение и становился гораздо более удовлетворительным, если «поры» на самом деле были «пустотами» в решетках из атомов. «Модели» Анаксимандра были, конечно, самым сильным аргументом в пользу этого нового подхода к физической реальности: атомистическая теория могла объяснить, что природа ведет себя как машина потому, что она действительно является сложным механизмом.

Итак, до сих пор мы видели, что новая теория смогла синтезировать и усовершенствовать все достижения существовавшей до нее физики. Казалось, не было явлений, которые она не могла бы объяснить. В принципе теоретики-атомисты считали, что физика и философия – одно и то же, то есть наука наконец нашла ответ на вопрос «Что такое бытие?»: «В действительности не существует ничего, кроме атомов и пустоты».

Философско-логическое происхождение нового учения сырало решающую роль в том, что атомизм возник как материалистическая философская система, а не только как физическая теория. Ученые из Ионии и логики из Элеи почти в одинаковой степени способствовали этому.