물질(Matter)의 이론 (사물의 본질에 대한 의문)

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1 물질(Matter)의 이론 (사물의 본질에 대한 의문) 과학적 접근이 불가능하던 시대의 원자론(atomism) : 원자(atom)와 빈 공간(void) 고대 그리스 5th century BCE with Leucippus and Democritus 고대 인디아 6th century BCE 현대에 과학적으로 정립된 원자와는 달리, 철학에서의 원자들은 무궁무진한 크기와 모양의 파괴 불가능한 입자들로 생각되어졌다. 그들은 빈 공간에 둘러싸여 있으며, 다른 원자들과 충돌하기도 하고 결합하여 덩어리를 이루기도 하고, 어떤 모양으로 덩어리를 이루는지에 따라 거시적인 성질들이 달라진다고 생각되었다. 우리 주변의 물질을 이해하려면 많은 원자들의 집합적인 성질을 이해하여야 한다는 것을 전제로 한다. 19 세기에 화학 반응에서 불변의 입자라는 개념이 유용하였기 때문에 원자의 개념이 다시 부상되었다. 20 세기에 원자는 다시 전자, 양성자, 중성자 등의 소립자들로 이루어져 있음이 발견되었고, 양성자와 중성자는 quark 로 이루어져 있음도 발견되었다.

2 Greek atomism In the 5th century B.C.E., Leucippus and his pupil Democritus proposed that all matter was composed of small indivisible particles called atoms, in order to reconcile two conflicting schools of thought on the nature of reality. On one side was Heraclitus, who believed that the nature of all existence is change. On the other side was Parmenides, who believed instead that all change is illusion. Parmenides denied the existence of motion, change and void. He believed all existence to be a single, all-encompassing and unchanging mass (a concept known as monism), and that change and motion were mere illusions. This conclusion, as well as the reasoning that led to it, may indeed seem baffling to the modern empirical mind, but Parmenides explicitly rejected sensory experience as the path to an understanding of the universe, and instead used purely abstract reasoning. Firstly, he believed there is no such thing as void, equating it with non-being (i.e. "if the void is, then it is not nothing; therefore it is not the void"). This in turn meant that motion is impossible, because there is no void to move into.[12] [13] He also wrote all that is must be an indivisible unity, for if it were manifold, then there would have to be a void that could divide it (and he did not believe the void exists). Finally, he stated that the all encompassing Unity is unchanging, for the Unity already encompasses all that is and can be.[14] Democritus accepted most of Parmenides' arguments, except for the idea that change is an illusion. He believed change was real, and if it was not then at least the illusion had to be explained. He thus supported the concept of void, and stated that the universe is made up of many Parmenidean entities that move around in the void.[12] The void is infinite and provides the space in which the atoms can pack or scatter differently. The different possible packings and scatterings within the void make up the shifting outlines and bulk of the objects that organisms feel, see, eat, hear, smell, and taste. While organisms may feel hot or cold, hot and cold actually have no real existence. They are simply sensations produced in organisms by the different packings and scatterings of the atoms in the void that compose the object that organisms sense as being "hot" or "cold". The work of Democritus only survives in secondhand reports, some of which are unreliable or conflicting. Much of the best evidence of Democritus' theory of atomism is reported by Aristotle in his discussions of Democritus' and Plato's contrasting views on the types of indivisibles composing the natural world.[15]

3 물질(Matter)의 이론 18 세기 말부터 화학이 발전하면서 원자 개념의 유용성 발견 1789 라보아제 - 질량보존법칙 : 화학반응의 총질량은 불변 1799 프루스트 - 일정 성분비 법칙 : 어떤 화합물을 그 구성 원소로 분해하면 그 구성 원소들은 항상 일정한 비율을 유지한다 1808 돌튼 - 한 원소 A의 질량을 고정시킨 상태에서 두 원소 A와 B가 몇 종류의 화합물을 형성할 때, 그 화합물들 내의 원소 B의 질량 사이에는 정수의 비가 성립한다. (예) 탄소 C 와 수소 H 는 에탄(C2H6)과 프로판(C3H8)을 형성할 수 있다. 만일 이 화학반응에서 C의 양을 고정시켰다면, 발생된 에탄과 프로판 내의 H 의 질량은 9:8 이 된다. 돌튼의 결과는 원자 개념의 유용성을 보여주었지만, 돌튼은 어떤 원소들이 분자의 상태로 존재한다는 것을 몰랐고, 실험 장치 또한 정교하지 못하였다. 1811 아보가드로의 법칙 - 동일한 온도와 압력에서 같은 부피의 두 기체는 같은 수의 분자를 포함한다. 즉, 기체 분자의 질량은 기체의 부피에 무관하다. 1897 톰슨에 의해 전자가 발견되고 1909 년에 러더포드가 원자의 구조를 밝혀내면서 원자의 존재는 철학 또는 편리한 기호의 범주를 벗어나 그 실체가 인정되었다.

4 물질(Matter)의 이론 열과 온도