| Isaac i jego atomy |
|
|
| Isaac i jego atomy
|
|
|
| iększość historyków nauki zgadza się co do tego, że Newton wierzył, iż materia zbudowana jest z cząstek. Grawitacja była jedynym rodzajem oddziaływania, które ujął w formie matematycznej. Według niego oddziaływanie między ciałami, czy to będzie Ziemia i Księżyc, czy Ziemia i jabłko, musi być wynikiem oddziaływań zachodzących między cząstkami składającymi się na te ciała. Zaryzykowałbym twierdzenie, że wynalezienie rachunku różniczkowego i całkowego ma coś wspólnego z wiarą Newtona w istnienie atomów. By zrozumieć siłę występującą, powiedzmy, między Ziemią a Księżycem, trzeba zastosować nasz Wzór II. Ale jaką wartość mamy przyjąć dla R – odległości, która je dzieli? Gdyby obiekty te miały bardzo małe rozmiary, nie byłoby problemu z wyznaczeniem R: równałoby się odległości między ich środkami. Aby się jednak dowiedzieć, jak oddziaływanie małej cząstki Ziemi wpływa na Księżyc, i aby zsumować wszystkie siły pochodzące od wszystkich cząstek, konieczna jest znajomość rachunku różniczkowego i całkowego. Pozwala on na dodawanie nieskończonej liczby nieskończenie małych wielkości. I Newton wynalazł ten rachunek około roku 1666, kiedy, jak sam powiedział, jego umysł był „wyjątkowo zdatny do dokonywania odkryć”.
|
| W XVII wieku nie dysponowano praktycznie żadnymi danymi na poparcie atomizmu. W Principiach Newton pisał, że musimy ekstrapolować dane z doświadczeń zmysłowych, by zrozumieć funkcjonowanie mikroskopowych cząstek, z których zbudowana jest materia. „Ponieważ twardość całości bierze się z twardości części [...] możemy słusznie wywnioskować twardość niepodzielnych cząstek nie tylko tych ciał, które wyczuwamy dotykiem, ale także wszystkich innych”.
|
| Podobnie jak w przypadku Galileusza, badania Newtona nad optyką doprowadziły go do uznania, że światło jest strumieniem cząstek. Pod koniec książki zatytułowanej Optyka dokonał przeglądu ówcześnie panujących poglądów na naturę światła i ważył się na ten zapierający dech w piersiach skok:
|
| „Czyż cząstki ciał nie mają pewnych własności, mocy czy sił, dzięki którym działają na odległość, nie tylko na promienie światła, które ulegają odbiciu, ugięciu czy załamaniu, ale także na siebie nawzajem, wytwarzając wielką część zjawisk przyrody? Bo przecież jest rzeczą wiadomą, że ciała działają na siebie nawzajem przyciąganiem grawitacyjnym, magnetycznym i elektrycznym i że te działania wyznaczają kształt i bieg przyrody. Nie jest nieprawdopodobne, by istniały także i inne siły przyciągania poza tymi, [...] inne, które sięgają na małe odległości i z tego powodu umykają obserwacji; i niewykluczone, że przyciąganie elektryczne może sięgać na niewielkie odległości, nie będąc nawet wywołanym przez tarcie [podkreślenie moje]”.
|
| Oto mamy przewidywanie, intuicję, a może nawet wskazówki dotyczące Wielkiej Unifikacji – świętego Graala, którego obecnie poszukują fizycy. Czyż Newton nie nawoływał tu do podjęcia poszukiwań sił działających we wnętrzu atomu, znanych dziś jako słabe i silne? Sił, które w przeciwieństwie do grawitacji działają tylko na „małe odległości”.
|
| Czytajmy dalej:
|
| „Rozważywszy to wszystko, wydaje mi się prawdopodobne, że Bóg na początku uformował materię w postaci twardych, masywnych, nieprzenikliwych, ruchomych cząstek. [...] I te pierwotne cząstki są ciałami [...] tak twardymi, że nigdy nie ulegają zużyciu ani nie rozpadają się na części; żadna zwykła siła nie jest w stanie podzielić tego, co Bóg sam uczynił jednością, gdy stwarzał świat”.
|
| Dowody były niewystarczające, ale Newton wyznaczył fizyce kurs, który konsekwentnie prowadził w kierunku mikroświata kwarków i leptonów. Poszukiwanie tej nadzwyczajnej siły, która pozwoli nam podzielić to, „co Bóg sam uczynił jednością”, stanowi dziś linię frontu badań w fizyce cząstek elementarnych.
|
|
