mini|Atomare Packung für Tantal in flüssigem Zustand. Der Ausdruck Atomismus bezeichnet entsprechend seiner griechischen Etymologie (a-tomos, „nicht-teilbar“) ganz allgemein die Annahme, dass ein Bereich aus kleinsten, fundamentalen, nicht teilbaren oder auf andere Elemente reduzierbaren Elementen besteht.
Am verbreitetsten ist die Verwendung des Begriffs im Zusammenhang der Naturphilosophie, Naturwissenschaft, Metaphysik und Kosmologie, wobei eine gewisse Kontinuität von vorsokratischen Annahmen weniger materieller Elemente bis zum Atombegriff der modernen Teilchenphysik besteht.
Auch in anderen Kontexten wird von Atomismus gesprochen, wenn kleinste, nicht weiter erklärbare oder reduzierbare theoretische Begriffe oder Objekte der Wirklichkeit beschrieben werden, beispielsweise bei einer Annahme fundamentaler semantischer Einheiten, wie dies u. a. der Logische Atomismus entwickelte (siehe auch Elementarsatz).
Einordnung in der Geistesgeschichte Der philosophische Atomismus ist ein Reduktionismus, der nicht nur voraussetzt, dass alles aus Atomen und Leere besteht, sondern auch, dass nichts, woraus sie bestehen, wirklich existiert: Die einzigen Dinge, die wirklich existieren, sind Atome, die in einer Leere mechanistisch aneinander abprallen. Der Atomismus steht im Gegensatz zu einer Substanztheorie, nach der ein primäres materielles Kontinuum bei einer Teilung qualitativ unveränderlich bleibt (das Verhältnis der vier klassischen Elemente wäre beispielsweise in jedem Teil eines homogenen Materials gleich).
In der Gegenwart wird der Atomismus dem ganzheitlichen Denken beziehungsweise der Ganzheitslehre (Holismus) gegenübergestellt. Beides sind Kategorien zur Beschreibung des Verhältnisses von Gesamtheit und Detail bei der Betrachtung komplexer Systeme. Der auf Aristoteles zurückgehende Satz von der Übersummativität (Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile), weist beispielsweise in der Biologie darauf hin, dass Lebensphänomene nicht auf physikalische und chemische Vorgänge reduziert werden können, also nicht im Sinne des Atomismus zerlegbar seien.
Naturphilosophischer und -wissenschaftlicher Atomismus Antike mini|Idealbild von Leukippos mini|Demokrit, Gemälde von Antoine Coypel (1692), Louvre Der Atomismus, auch die Atomistik genannt, bezeichnet eine kosmologische Theorie, der zufolge das Universum aus kleinsten Teilchen, den Atomen (griechisch átomos, das Unzerschneidbare, Unteilbare), zusammengesetzt ist, die sich in vollkommen leerem Raum bewegen. Diese Atome wurden als diskret (d. h. voneinander trennbar), unendlich hart, unveränderlich und ewig gedacht. Er steht im Gegensatz zur Auffassung, beispielsweise der Eleaten, der Materie als Kontinuum. Der Atomismus kam im fünften Jahrhundert vor Christus in Griechenland auf, vor allem durch Leukipp und Demokrit (460 oder 459 – 370 v. Chr.). Leukipp war der erste Vertreter der philosophischen Schule von Abdera. Demokrit war der Schüler von Leukipp, der eigentlich den Atomismus begründete, und ihre Beiträge sind schwer zu trennen. Demokrits zentrale Aussage dazu lautet:Wilhelm Capelle: Die Vorsokratiker, Fragmente und Quellenberichte - Leipzig: Kröner, 1935. (Kröners Taschenausgabe Band 119) - S. 135
Demokrit glaubte, dass die Atome zu klein sind, um von den menschlichen Sinnen wahrgenommen zu werden, dass sie unendlich zahlreich sind, dass es unendlich viele Arten von Atomen gibt und dass sie schon immer existiert haben. Sie bewegen sich in einem Vakuum, das Demokrit die „Leere“ nannte. Nach Demokrit unterschieden sich die Atome quantitativ in Form und Größe, waren aber aus derselben Ursubstanz. Beobachtbare Veränderungen ergaben sich aus verschiedenen Kombinationen von Atomen, die dabei aber unveränderlich blieben. Im vierten Jahrhundert entwickelte Epikur die Lehre weiter. Lukrez’ Lehrgedicht De rerum natura (Über die Natur der Dinge, um 55 vor Christus) gibt eine zusammenhängende Darstellung dieser materialistischen Weltsicht in lateinischer Sprache.
Andere antike Formen des Atomismus gingen im Gegensatz zu Demokrit von qualitativ verschiedenen Formen der Atome aus, so bei Anaxagoras (um 499–428 v. Chr.), bei dem es so viele verschiedene Atome wie beobachtbare Substanzen gab, oder Empedokles, wo die Atome der vier Elemente Feuer, Wasser, Luft und Erde qualitativ verschieden waren. Diese Idee vertrat auch Platon (ca. 427–ca. 347 v. Chr.).
Geometrische Atome Platon argumentierte, dass Atome, die einfach auf andere Atome stoßen, niemals die Schönheit und Form der Welt hervorbringen könnten. In Platons Dialog Timaios besteht die Figur des Timaios darauf, dass der Kosmos nicht ewig ist, sondern geschaffen wurde, obwohl sein Schöpfer ihn nach einem ewigen, unveränderlichen Vorbild gestaltet hat.
Die Theorie im Dialog Timaios, nach der es insgesamt vier Elemente gibt, die sich durch die Stereometrie ihrer Grundbausteine unterscheiden, dient als Grundlage für die Erklärung einer Reihe von Naturphänomenen. Diese deutet Timaios als Resultate der Interaktion der Elementarteilchen; beispielsweise wirkt das Feuer durch die Spitzigkeit seiner Teilchen auflösend. Die Erdteilchen sind die einzigen, die eine quadratische Grundfläche aufweisen; daher ist die Erde das stabilste und unbeweglichste Element. Sie kann nicht in ein anderes Element umgewandelt werden. Die anderen drei Elemente, deren Teilchen aus Dreiecken konstruiert sind, können ineinander übergehen; beispielsweise können aus einem Luftteilchen zwei Feuerteilchen entstehen. Bei diesen Prozessen werden die Teilchen zerspalten oder sie treten zu einem neuen Polyeder zusammen. Ausführlich geht Timaios auf Einzelheiten ein. Unter anderem legt er dar, wie kinematische Eigenschaften, Vorgänge wie Schmelzen und Erstarren sowie Wahrnehmungen wie „warm“ und „kalt“, „hart“ und „weich“, „schwer“ und „leicht“ im Rahmen seines physikalischen Weltbilds zu erklären sind.Platon, Timaios 56c–69a.
Die Polyeder sind winzige, für das menschliche Auge unsichtbare Bausteine der Elemente, dreidimensionale symmetrische Körper und aus Dreiecken zusammengesetzt. Für jedes Element gibt es einen dieser geometrischen Körper als Grundbaustein. Drei der Körper, das Tetraeder, das Oktaeder und das Ikosaeder, bestehen aus gleichseitigen Dreiecken. Den vierten, das regelmäßige Hexaeder (Würfel), aus sechs Quadraten, die jeweils aus vier gleichschenklig-rechtwinkligen Dreiecken bestehen. Das Feuer besteht aus den tetraedrischen Bausteinen, die Luft aus den oktaedrischen, das Wasser aus den ikosaedrischen und die Erde aus den würfelförmigen Körpern. Diese Körper werden – in Anknüpfung an den Timaios – als „platonische Körper“ bezeichnet. Die Annahme, dass die Grundbausteine der vier Elemente gerade diese vier Formen aufweisen, ergibt sich für Timaios aus dem Grundsatz, dass der Kosmos optimal erschaffen wurde. Wegen seiner Vollkommenheit muss der Kosmos als Ganzes und hinsichtlich seiner Bestandteile die für ein dreidimensionales Gebilde größtmögliche Schönheit aufweisen, soweit dies mit den Erfordernissen der Zweckmäßigkeit vereinbar ist. Die platonischen Körper bieten ein Höchstmaß an Symmetrie und damit an Schönheit.Platon, Timaios 53b–56c.
Weitere antike Atomisten Auch bei anderen antiken Atomisten waren die Atome nicht unbedingt unteilbar, sie wurden dabei nur Atome einer anderen Substanz, außer bei Anaxagoras, wo sie beliebig oft geteilt werden konnten, aber von gleicher Art blieben (Homoiomerien).Darstellung nach van de Melde, Atomism, Encyclopedia of Philosophy 2006 Die historisch wichtigste dieser Varianten ist die der Kommentatoren von Aristoteles (Alexander von Aphrodisias, Themistios, Johannes Philoponos), die Atome als elachista bezeichneten, was in der lateinischen Literatur als minima bezeichnet wurde. Aristoteles unterschied in seiner Naturphilosophie Materie und Form und entsprechend waren bei ihm auch Atome veränderlich. Er veröffentlichte keine eigene Atomtheorie (das übernahmen später seine Kommentatoren, Lehre der minima naturalia), kritisierte aber Anaxagoras unendliche Teilbarkeit, für Aristoteles gab es dabei eine (für die einzelnen Substanzen spezifische) Grenze.
Aristoteles bezeichnete die minima naturalia als die kleinsten Teile, in die eine homogene natürliche Substanz (z. B. Fleisch, Knochen oder Holz) unter Beibehaltung ihres wesentlichen Charakters aufgeteilt werden kann. Im Gegensatz zum Atomismus des Demokrit wurden diese aristotelischen „natürlichen Minima“ nicht als physisch unteilbar gedacht. Stattdessen wurzelte Aristoteles’ Konzept in seiner hylomorphen Weltanschauung, die besagte, dass jedes physische Ding eine Verbindung aus Materie (griechisch hyle) und einer immateriellen substantiellen Form (griechisch morphe) ist, die ihm seine wesentliche Natur und Struktur verleiht. Für einen Hylomorphisten wie Aristoteles wäre ein Gummiball zum Beispiel Gummi (Materie), der durch eine Kugelform (Form) strukturiert ist. Aristoteles’ Intuition war, dass es eine kleinste Größe gibt, jenseits derer die Materie nicht mehr als Fleisch, Knochen, Holz oder eine andere organische Substanz strukturiert werden kann, die für Aristoteles (der vor der Erfindung des Mikroskops lebte) als homogen angesehen werden konnte. Wenn beispielsweise das Fleisch über sein natürliches Minimum hinaus geteilt würde, bliebe eine große Menge des Elements Wasser und kleinere Mengen der anderen Elemente übrig. Aber was auch immer an Wasser oder anderen Elementen übrig bliebe, hätte nicht mehr die „Natur“ des Fleisches: Im hylomorphen Sinne wären sie keine Materie mehr, die durch die Form des Fleisches strukturiert wäre; stattdessen wäre das verbleibende Wasser z. B. eine Materie, die durch die Form des Wassers strukturiert wäre, nicht durch die Form des Fleisches.
Von Einfluss in späterer Zeit (Ausgabe von Federico Commandino, 1575) war auch Heron von Alexandria mit seiner Betonung der Rolle des Vakuums zwischen den Teilchen.
Mittelalter Im Mittelalter überdauerte die Kunde der griechischen Atomlehre bei arabischen bzw. Arabisch schreibendenMichael E. Marmura: Avicenna and the Kalam. In: Zeitschrift für Geschichte der Arabisch-Islamischen Wissenschaften. Band 7, 1991/1992, S. 172–206. und jüdischen Autoren (wie Maimonides, der über die arabische Atomistik berichtete), über christliche Kritik (wie die von Dionysius von Alexandria) und Kopisten antiker Handschriften wie der von Lukrez Über die Natur der Dinge in den Klöstern. Der Enzyklopädist Isidor von Sevilla unterschied im 6. Jahrhundert Atome von Materie, Zeit, Raum und anderem. Bei den Arabern vertrat zum Beispiel Rhazes atomistische Ideen. Insgesamt fand aber bis zur Renaissance keine wesentlich neue Entwicklung in der Atomlehre statt. Entsprechend fanden atomistische Ideen Eingang besonders in Regionen, die Kontakt zum arabischen Raum hatten wie Süditalien, so Alfanus von Salerno (Anwendung auf Medizin) und Pseudo-Geber (Summa perfectionis magisteriis).Bernhard Dietrich Haage: Die Korpuskulartheorie bei Geber latinus. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen 12, 1994, S. 19–28.
Im 15. Jahrhundert wurden durch die Renaissance-Gelehrten antike Schriften wie die von Lukrez neu entdeckt und gedruckt, wobei sie viel größere Verbreitung fanden. Nikolaus von Kues (1401–1464) machte ebenfalls auf die griechischen Atomisten aufmerksam.Pietro Omodeo, Minimum und Atom: Eine Begriffserweiterung in Brunos Rezeption des Cusanus, in: Tom Müller, Matthias Vollet (Hrsg.): Die Modernitäten des Nikolaus von Kues, Bielefeld 2013, S. 289–308
Frühe Neuzeit