Le modèle atomique de Démocrite est l’une des premières théories connues sur la nature de la matière. Démocrite d'Abdera, philosophe grec qui vécut vers le Ve siècle avant JC, fut l'un des premiers à proposer que tout ce qui existe est composé de petites particules indivisibles appelées « atomes » (du grec « á-tomos », signifiant « sans division ").
L’idée selon laquelle la matière est constituée d’unités distinctes est très ancienne. Il est apparu dans de nombreuses cultures anciennes comme la Grèce et l’Inde. Le mot « atome » vient du grec ancien. ἄτομος, signifiant « indivisible », a été inventé par le philosophe grec présocratique Leucippe et son disciple le philosophe grec Démocrite (460-370 ans avant JC).
L’une des caractéristiques de ce modèle atomique est que Démocrite a défini le concept d’atome comme la plus petite partie en laquelle un élément chimique peut être divisé. Démocrite a déclaré que le nombre d'atomes est infini, qu'ils ne sont pas créés et sont éternels, et que les qualités d'un objet dépendent des types d'atomes qui le composent.
Cette théorie a ensuite été améliorée et développée par le philosophe grec Épicure (341-270 avant JC) et le poète épicurien romain Lucrèce (99-55 avant JC).
Bien que le modèle atomique de Démocrite soit une idée innovante et l'une des premières tentatives pour comprendre la matière à partir d'une approche naturaliste, il ne s'appuyait sur aucune preuve expérimentale. La théorie atomique n'a pas été largement acceptée à son époque en raison de l'influence d'autres philosophes, comme Aristote, qui avait un point de vue contraire basé sur l'idée des quatre éléments (terre, air, feu et eau).
L'idée des atomes a été relancée plusieurs siècles plus tard, notamment avec les travaux de scientifiques tels que John Dalton au XIXe siècle, qui ont relancé le concept atomique sur la base de preuves expérimentales.
Principes clés du modèle atomique de Démocrite
Les éléments les plus importants qui définissent le modèle atomique proposé par Démocrite d'Abdère sont les suivants :
Indivisibilité des atomes
Démocrite a proposé que la matière soit composée de particules indivisibles appelées atomes .
Selon lui, ils ne pouvaient pas être décomposés en parties plus petites ; C'était la limite ultime de la division. Pour lui, toute substance, si elle était coupée en morceaux de plus en plus petits, finirait par aboutir à une particule qui ne pourrait plus être divisée davantage, et c'était l'atome.
Cette idée contrastait avec les conceptions précédentes, qui croyaient que la matière était continue et pouvait être divisée à l'infini. Même si l'on sait aujourd'hui que les atomes sont constitués de particules subatomiques (protons, neutrons et électrons), l'idée de Démocrite était révolutionnaire pour l'époque.
Diversité de formes et de tailles
Démocrite pensait que les atomes variaient en forme, en taille et en disposition . Ces différences, selon sa théorie, étaient responsables des différentes propriétés des matériaux. Par exemple:
- Les atomes des substances dures, comme le fer, pourraient avoir des formes plus complexes ou entrelacées.
- Les atomes présents dans les liquides, comme l’eau, peuvent être mous et lisses, ce qui leur permet de s’écouler facilement.
- Les différentes combinaisons d’atomes en formes et en tailles créeraient les différents types de matière et propriétés observées dans le monde.
Bien qu’il n’ait aucun moyen d’observer directement les atomes, Démocrite est parvenu à ces conclusions grâce à un processus logique basé sur les caractéristiques observées des substances.
Espace vide (vide ou "kenón")
Pour que les atomes puissent se déplacer et changer de place, Démocrite a postulé l’existence d’un vide entourant les atomes. Ce vide permettait aux atomes de se déplacer et de former de nouvelles combinaisons.
Selon sa théorie, s’il n’y avait pas de vide entre les atomes, la matière serait solide et immobile. Cette idée d’espace vide était cruciale pour son modèle, car elle expliquait comment les substances et les objets pouvaient changer dans le monde observable.
Le concept de vide était radical à l’époque, car la plupart des philosophes, comme Aristote, rejetaient l’existence du vide, arguant que l’espace devait être rempli d’une substance.
mouvement éternel
Les atomes, selon Démocrite, étaient en mouvement constant et incessant. Ce mouvement était éternel et spontané, sans qu’il soit nécessaire de recourir à une cause extérieure pour initier ou entretenir le mouvement.
Cette idée contredisait les théories antérieures qui suggéraient que le changement dans le monde nécessitait l’intervention d’une sorte de force ou d’agent divin.
Le mouvement des atomes leur permettait d'entrer en collision les uns avec les autres, de se combiner et de former de nouvelles structures et expliquait ainsi les changements de nature, tels que la croissance, la décomposition ou la transformation de substances.
Nature mécanique de l'univers
Le modèle de Démocrite est de nature mécaniste , ce qui signifie qu'il ne recourt pas à des explications surnaturelles ou à des forces mystérieuses pour expliquer les phénomènes naturels.
Tout dans l'univers, des objets solides aux êtres vivants, était composé d'atomes en mouvement, et tous les changements et processus du monde pouvaient être compris comme le résultat de collisions, d'unions et de séparations de ces atomes. En ce sens, sa vision de l'univers était déterministe : les phénomènes naturels pouvaient s'expliquer entièrement à travers les interactions matérielles entre atomes, sans l'intervention de la volonté divine.
Infini, non-création et éternité des atomes
L'un des principes fondamentaux de l'atomisme de Démocrite est la conception des atomes comme des entités infinies , incréées et éternelles . Ce point est essentiel pour comprendre sa vision matérialiste de l’univers et de la nature immuable de la matière.
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Infinité des atomes : Démocrite a postulé que le nombre d'atomes dans l'univers est infini . Cette idée lui a permis d'expliquer la diversité des formes et des phénomènes du monde. Étant infinis, les atomes peuvent se combiner de manière illimitée, ce qui justifie l’existence de toute la variété des objets, êtres et phénomènes observables. De plus, étant infinis, les atomes ne s’épuisent jamais et les combinaisons de matière se poursuivent constamment dans l’univers.
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Atomes incréés : Selon Démocrite, les atomes n'ont pas été créés et ne peuvent pas être détruits, ce qui implique que l'univers n'a pas eu d'origine dans le temps. Dans son modèle, les atomes existent depuis toujours et continueront d’exister pour toujours. Cela éliminait le besoin de toute intervention divine ou surnaturelle pour expliquer l’origine de la matière, puisque l’univers est tout simplement et a toujours été.
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Éternité des atomes : L'idée que les atomes sont éternels et immuables est cruciale pour sa vision. Bien que les objets composés d'atomes puissent se transformer, se décomposer ou changer, les atomes qui les composent restent intacts et permanents . Cette éternité d'atomes garantit l' indestructibilité de la matière à son niveau le plus fondamental, garantissant que, même si le monde observable change, les composantes fondamentales de la réalité restent constantes.
Evolution du modèle Démocrite
Le modèle atomique de Démocrite, formulé au Ve siècle avant JC, a été pionnier en proposant que la matière soit composée d'atomes indivisibles. Cependant, elle manquait de preuves expérimentales et était reléguée à la théorie des quatre éléments d'Aristote, qui a dominé la pensée scientifique pendant des siècles.
L'atomisme a été relancé par Épicure au IVe siècle avant JC, qui a introduit l'idée du clinamen (déviation spontanée des atomes) pour expliquer le libre arbitre. Cette version a été diffusée par le poète romain Lucrèce dans son œuvre "De rerum natura" .
Ce n’est qu’au XVIIe siècle, avec les progrès de la science moderne, que les idées atomistes refont surface. Des philosophes tels que Pierre Gassendi ont récupéré l'atomisme comme alternative aux vues aristotéliciennes et scolastiques. Puis, au XIXe siècle, John Dalton a développé la première théorie atomique moderne basée sur des preuves expérimentales. Le modèle atomique de Dalton proposait que chaque élément soit composé d'atomes uniques et que les réactions chimiques soient des combinaisons de ces atomes. Cela représentait une évolution importante par rapport à l’atomisme de Démocrite, désormais étayé par des expériences.
En 1897, JJ Thomson découvre l'électron. Le modèle atomique de Thomson démontrait pour la première fois que les atomes n'étaient pas indivisibles, comme le pensait Démocrite, mais qu'ils avaient plutôt une structure interne.
Au début du XXe siècle, Ernest Rutherford et Niels Bohr ont affiné le modèle, révélant un noyau central contenant des protons et des neutrons entourés d'électrons en orbite.
Enfin, la mécanique quantique de Heisenberg et Schrödinger a complété le tableau en décrivant le comportement probabiliste des particules subatomiques.
atomisme philosophique
L'atomisme est une théorie physique et philosophique naturelle, selon laquelle les choses (matérielles) perçues sensuellement sont constituées de particules chimiquement indivisibles - des atomes. Il trouve son origine dans la philosophie grecque antique. Il s’est principalement développé dans le domaine de la philosophie et des sciences du Moyen Âge et des Temps modernes.
Le terme atomisme est utilisé dans deux sens.
- Au sens large, l'atomisme s'appelle toute doctrine des atomes.
- Au sens strict, l'école philosophique grecque antique des Ve-IVe siècles avant JC. C. N.-É. , dont l'enseignement est la forme historique la plus ancienne de l'atomisme.
Dans les deux cas, le terme atomisme est également utilisé. Le terme de matérialisme atomistique est plus restreint, puisque certains adeptes de la doctrine des atomes considéraient les atomes comme idéaux.
Démocrite est considéré comme le principal fondateur de l'atomisme philosophique . Avec son professeur Leucippe , il fut l'un des premiers à proposer que l'univers soit composé d'atomes et de vide.
Démocrite a amené l'atomisme au-delà de la simple spéculation physique dans une vision philosophique complète du monde , où tout ce qui se produit est le produit des interactions matérielles des atomes. Cette idée s'inscrit dans son matérialisme , qui nie tout dualisme entre matière et esprit.