2В. "Хімічні теорії до початку нової ери"

Розглянемо тепер, якими були теоретичні уявлення стародавніх людей про природу, тобто, якою була натурфілософія тих часів. Звичайно, в той період загальний запас знань був (на нашу думку) більш ніж скромним, і натурфілософія просто охоплювала всю науку, без поділу на окремі дисципліни. По суті, тоді наука повинна була пояснювати явища хімічні і фізичні, біохімічні і метеорологічні, соціальні і психологічні. Усе це називалося одним словом − "філософія". На загал нам достатньо добре відомі твори і погляди переважно старогрецьких філософів. Але було би помилкою вважати, що вони були першими, які намагалися пояснити світ у цілому.

Так, ще в XII ст. до н.е. китайські філософи висловили 2 головні положення: про п'ять елементів (вода, вогонь, дерево, золото, земля) та про дві протилежності. Приблизно в цей же період в Індії набули розвитку більш удосконалені філософські уявлення, зокрема про начала, або "елементи" (індійські книги "Веди"). Проте деталей про ці погляди ми майже не знаємо, і, власне, вони не відіграли істотного значення в розвитку наукової думки людства, бо ще перед початком нашої ери ті, високорозвинені в той час, цивілізації прийшли в занепад. Центр філософської думки пересунувся на Захід − до Греції.

Першу, найдавнішу філософську школу в Греції заснував Фалес з Мілету (кінець VII - початок VI ст. до н.е.). Він був ученим широкого профілю, має ряд досягнень з конкретних галузей науки (геометрії, астрономії − встановив тривалість року 365 днів, уперше передбачив сонячне затемнення в 585 р. до н.е. −та інші). Він, як і наступні грецькі філософи, належав до аристократичних кіл суспільства. Цей прошарок з погордою відносився до фізичної праці, якою мали займатись лише раби. Тому ні Фалес, ні його послідовники ніколи не опускалися до постановки експериментів, вважали це ганебним. Вони визнавали лише розробку теорій шляхом напруження мозку, ведення дискусій.

Фалес Мілетський був зарахований до групи "семи мудреців" світу. Він став засновником однієї з найзнаменитіших філософських шкіл Греції − Іонійської (Іонійські острови). Його послідовниками були Анаксимен та Анаксимандр (інші школи − це піфагорійська: Піфагор, математик, та елейська: Ксенофен і Парменід).

Ми не будемо зупинятися на уявленнях кожного зі старогрецьких філософів, а розглянемо погляди тільки тих з них, які так чи інакше пов'язані з будовою речовини, тощо.

У першу чергу важливими постатями тут є Левкіп і Демокріт, які вважаються засновниками грецького атомізму. Атомістичне вчення ґрунтується на 4-х фундаментальних постулатах: 1) Існування пустоти, 2) Багатогранність світу, 3) Можливість перетворень та 4) Існування руху.

Левкіп (жив у V ст. до н.е.). Про нього відомо мало, праці його до нас не дійшли. Але саме він був учителем Демокріта і, безсумнівно, той перейняв від свого попередника основні погляди на світ.

Демокріт (470-357 до н.е.). Відомості про цього вченого скупі, його твори дійшли до нас лише в уривках. Проте ця постать важлива тим, що він, здається, вперше ввів поняття "атом". Крім того, його вчення користувалося великим авторитетом в алхімічний період. Проте у поглядах Демокріта немає нічого про сполуки між різними речовинами (атомами), в цьому його слабкість. У той час поняття про сполуку було звужено до поняття про перетворення, тобто обмежувалося винятково якісною стороною без врахування кількісної.

Для Демокріта атом - це є найменша і неподільна частина будь-якої речовини (простої і складної). Всі атоми подібні, неподільні, нестискувані, не мають ні початку, ні кінця. Різниця між атомами визначається їх величиною, формою і масою. Хоча про це не сказано зовсім ясно, але, ймовірно, припускається, що всі атоми мають однакову густину, але мають різні розміри, тому володіють різною масою. Тобто можна зрозуміти, що всі атоми походять з однієї первинної матерії. Цікаво, що філософська система Демокріта допускала існування пустоти. З цього випливає тезис про неперервність матерії. Важливою у Демокріта є також теза про принцип причинності. Він уважав, що все має свої причини. Так, у своєму русі атоми зіштовхуються, що приводить до чисто механічних явищ.

Епікур (341-270 до н.е.) розвивав атомістичні уявлення Демокріта, але взяв ухил у бік пояснення фізичних сторін поведінки атомів,- їх рухові, відхиленням.

Одночасно з матеріалістично-атомістичними уявленнями в грецькій натурфілософії розвивався напрямок, який узагальнено називається "вченням про елементи". Тут маються на увазі не елементи в теперішньому розумінні, а як складові частини світу.

Так, Анаксагор (460-428 до н.е.) прийпускав, що матерія вічна і знаходиться в стані спокою. Всесвіт безмежний, а матерія − це суміш безмежних "елементів". Ці останні відповідають фізичним властивостям матерії, а не атомам. Так при змішуванні таких якостей, як вологість, сухість, холод і тепло, світло й пітьма, утворюється земля чи ефір.

Подібними були і погляди Емпедокла, який теж відстоював вічність матерії. Всі речовини вічні, а існуюча різноманітність тіл викликана існуванням кількісно різних сполук або "змішуванням" чотирьох "елементів" чи "коренів": земля, вода, повітря і вогонь.

Проти цих поглядів різко виступали представники, що стояли на позиціях чистого ідеалізму, в першу чергу Платон (428-348 до н.е.). Він вважав, що справжнім є світ ідей, а світ речей − вторинним, похідним. Ідеї є прообразами речей, вони існують незалежно від речей. Учень Платона Аристотель (384-322 до н.е.) успадкував ідеалістичні уявлення свого попередника, але в нього з'являються матеріалістичні моменти. Так, він вважав, що матерія існує для форми. Скрізь змінюється лише форма, а матерія незмінна. До чотирьох "елементів" Емпедокла він додав п'ятий, нематеріальний − рух. Першоматерії властиві, за Аристотелем, якості, що сприймаються нашими органами чуттів і попарно протилежні одна одній: тепло і холод, сухість вологість. Комбінуючи ці якості, можна отримати 4 елементи Емпедокла − землю, воду, вогонь і повітря (наприклад: вогонь − це сухість + тепло; вода − вологість + холод тощо).Якщо нагріваємо воду, то забираємо у неї холод і перетворюємо у повітря. Тобто елементи можуть взаємно перетворюватись. Отже, утворення різних речовин зводиться до сполучення різних якостей. У значній мірі це лягло в основу алхімічних теорій про перетворення неблагородних металів на благородні.

3. Алхімічний період.

Цей період почався приблизно в III -IV ст. н.е. і тривав до XVI століття. Тоді хімія виділилася в окрему галузь науки, мета якої полягала в добуванні благородних металів (Au, Ag) з менш цінних металів. Таке завдання було зумовлене і суспільним розвитком людства: населення землі збільшувалося, розвивалися торгові зв'язки, потрібні були більші кількості грошей, мірою яких у той період були дорогоцінні метали. Проте не варто ототожнювати алхімічний період винятково з пошуками філософського каменю (який перетворює метали в золото). Одночасно йшли пошуки еліксиру довголіття, універсального розчинника. Але найважливішим наслідком алхімічного періоду було те, що в процесі цих пошуків тисячі й тисячі алхіміків розв'язували багато практичних хімічних проблем. Ними отримані дані про способи виробництва багатьох продуктів, які користувалися великим попитом, причому організовано вже, як нині кажемо, промислове виробництво (тоді − особливі майстерні).