1.1.2. Nguyên tử luận cổ đại
“…Và cuối cùng, trên bờ biển, các con sóng vỡ tan,
Chiếc áo ẩm ướt khi được phơi sẽ khô đi;
Tuy nhiên, không thấy được hơi ẩm chìm trên đó,
Cũng như không biết rõ rằng nó biến mất khỏi cái sức nóng.
Nghĩa là, nước tan vỡ thành muôn mảnh nhỏ,
Mà ta không thể thấy chúng bằng mắt thường”.
Thuyết nguyên tử - phân tử và khái niệm về nguyên tố là nền tảng hóa học hiện đại. Tuy nhiên những quan niệm đó thực sự rất khác với những quan niệm tương tự xuất hiện trong thế giới cổ đại. Trong thời gian con người tích lũy những hiểu biết từ thực tiễn, những lập luận về cấu tạo vật chất hầu như mang tính trực quan và được xây dựng ở cấp độ tư duy triết học tự nhiên.
Các nhà khoa học cổ đại cho rằng, mọi vật được tạo ra từ các nguyên tố. Ngay ở thế kỷ thứ XII TCN tại Trung Quốc cổ đại đã biết đến hệ thống “các nguyên tố cơ bản”: nước, lửa, gỗ, vàng và đất. Tại Mesopotamia đã xuất hiện ý tưởng về các cặp đối nghịch: nam và nữ, nóng và lạnh, ẩm và khô.
Nhà khoa học và nhà tư tưởng Hy Lạp cổ đại Phales Milet (cuối thế kỷ VII – đầu thế kỷ thứ VI TCN) và những người cùng tư tưởng với ông (trường phái lonic) đã gọi nước là nguyên tố đầu tiên duy nhất, khi cho rằng, chính nước “là khởi nguyên của tất cả”. Thế giới, theo Phales, không có tính đa dạng hỗn độn, mà là một thể thống nhất.
Sau 200 năm nhà triết học, nhà thơ, bác sỹ và nhà hoạt động chính trị Empedocles Agrigent (490 – 430 TCN) đã phát triển thuyết về các nguyên tố đầu tiên. Ông cho rằng, trong thế giới có bốn nguyên tố cơ bản: nước, lửa, không khí và đất, các nguyên tố này xuất hiện từ một chất ban đầu duy nhất; từ các nguyên tố này có thể giải thích các đối tượng (sự vật) khác nhau của thế giới tự nhiên. Empedocles cố gắng xác định tính bất biến trong các nguyên tố đầu tiên như: độ nóng, độ lạnh, độ khô và độ ẩm. Ông không loại trừ rằng, có thể xuất hiện mảnh vụn nhỏ của “các nguyên tố đầu tiên ban đầu”, mà từ đó các chất khác nhau được hình thành nhờ sự liên kết của chúng. Khi đó tương tác giữa các mảnh vụn diễn ra không phải ngẫu nhiên mà “theo bản chất vật thể” theo các nguyên nhân “luyến ái” và “căm ghét”. Sự liên kết hay phân chia của chúng liên quan tới sự có mặt của “lỗ” được quyết định bởi “tính đối xứng” và “ái lực lựa chọn”. Từ các nguyên tố ban đầu trên Empedocles đặc biệt chú ý tới lửa. Ông cho rằng, “chất lửa” hoà tan trong không khí.
Platon cho rằng, các nguyên tố đầu tiên có dạng tam giác do sự “phân hủy” các khối đa diện tam giác và tứ giác đều (hình 1.1). Khi có sự khác nhau về kích thước, các tam giác của nguyên tố đầu tiên tương tác không ngừng với nhau và tạo ra các chất khác nhau.
Các nhà khoa học cổ đại cho rằng, mọi vật được tạo ra từ các nguyên tố. Ngay ở thế kỷ thứ XII TCN tại Trung Quốc cổ đại đã biết đến hệ thống “các nguyên tố cơ bản”: nước, lửa, gỗ, vàng và đất. Tại Mesopotamia đã xuất hiện ý tưởng về các cặp đối nghịch: nam và nữ, nóng và lạnh, ẩm và khô.
Nhà khoa học và nhà tư tưởng Hy Lạp cổ đại Phales Milet (cuối thế kỷ VII – đầu thế kỷ thứ VI TCN) và những người cùng tư tưởng với ông (trường phái lonic) đã gọi nước là nguyên tố đầu tiên duy nhất, khi cho rằng, chính nước “là khởi nguyên của tất cả”. Thế giới, theo Phales, không có tính đa dạng hỗn độn, mà là một thể thống nhất.
Sau 200 năm nhà triết học, nhà thơ, bác sỹ và nhà hoạt động chính trị Empedocles Agrigent (490 – 430 TCN) đã phát triển thuyết về các nguyên tố đầu tiên. Ông cho rằng, trong thế giới có bốn nguyên tố cơ bản: nước, lửa, không khí và đất, các nguyên tố này xuất hiện từ một chất ban đầu duy nhất; từ các nguyên tố này có thể giải thích các đối tượng (sự vật) khác nhau của thế giới tự nhiên. Empedocles cố gắng xác định tính bất biến trong các nguyên tố đầu tiên như: độ nóng, độ lạnh, độ khô và độ ẩm. Ông không loại trừ rằng, có thể xuất hiện mảnh vụn nhỏ của “các nguyên tố đầu tiên ban đầu”, mà từ đó các chất khác nhau được hình thành nhờ sự liên kết của chúng. Khi đó tương tác giữa các mảnh vụn diễn ra không phải ngẫu nhiên mà “theo bản chất vật thể” theo các nguyên nhân “luyến ái” và “căm ghét”. Sự liên kết hay phân chia của chúng liên quan tới sự có mặt của “lỗ” được quyết định bởi “tính đối xứng” và “ái lực lựa chọn”. Từ các nguyên tố ban đầu trên Empedocles đặc biệt chú ý tới lửa. Ông cho rằng, “chất lửa” hoà tan trong không khí.
Platon cho rằng, các nguyên tố đầu tiên có dạng tam giác do sự “phân hủy” các khối đa diện tam giác và tứ giác đều (hình 1.1). Khi có sự khác nhau về kích thước, các tam giác của nguyên tố đầu tiên tương tác không ngừng với nhau và tạo ra các chất khác nhau.
Triết gia, nhà toán học nổi tiếng Hy Lạp cổ đại Platon (428 – 348 TCN, theo một số tài liệu khác 427 – 347 TCN) sáng lập ra trường học tại Aphin vào khoảng năm 387 TCN, cố gắng nhận thức bản chất các mảnh (hạt) “nguyên tố”. Ông cho rằng tương tác của chúng giống như sự thay đổi hình dạng.
Hình lập phương Hình hai mươi mặt Hình bát diện Hình tứ diện
Đất Nước Không khí Lửa
Đất Nước Không khí Lửa
Hình 1.1. Platon cho rằng, thành phần của các nguyên tố đầu tiên là tam giác xuất hiện do sự “phân hủy” các khối đa diện tam giác và tứ giác đều. Khi có sự khác biệt về kích thước, các tam giác của nguyên tố đầu tiên không ngừng tương tác với nhau và tạo lên tính đa dạng của vật chất.
Các triết gia cổ đại, khi chỉ dựa trên ý nghĩ thông thái và những quy luật chung nhất của tự nhiên, đã giả định rằng, tất cả các chất được tạo thành từ các phần nhỏ không thể phân chia được – các nguyên tử. Các triết gia hy lạp Lepkip (500 – 440 TCN) và học trò của ông Democrit Abder ở Fracki (460 – 370 TCN) được coi là những người sáng lập ra thuyết nguyên tử. Theo hệ thống thế giới do hai ông xây dựng, mọi vật được tạo ra từ chân không và nguyên tử - chuyển động mãi mãi trong chân không, dày đặc và đồng nhất về chất, nhưng có hình dạng khác nhau. Toàn bộ vật thể được hình thành nhờ sự liên kết của các nguyên tử.
Sử thi về quan niệm triết học của các nhà sáng lập ra nguyên tử luận có thể tìm thấy trong trường ca của triết gia, nhà thơ La Mã cổ đại Tita Lukresia Kara (99 – 56 TCN) “Về bản chất sự vật”. Sau đây là một trong những ví dụ đưa ra trong đó có bằng chứng nói về sự tồn tại của nguyên tử:
Sử thi về quan niệm triết học của các nhà sáng lập ra nguyên tử luận có thể tìm thấy trong trường ca của triết gia, nhà thơ La Mã cổ đại Tita Lukresia Kara (99 – 56 TCN) “Về bản chất sự vật”. Sau đây là một trong những ví dụ đưa ra trong đó có bằng chứng nói về sự tồn tại của nguyên tử:
Chiếc áo ẩm ướt khi được phơi sẽ khô đi;
Tuy nhiên, không thấy được hơi ẩm chìm trên đó,
Cũng như không biết rõ rằng nó biến mất khỏi cái sức nóng.
Nghĩa là, nước tan vỡ thành muôn mảnh nhỏ,
Mà ta không thể thấy chúng bằng mắt thường”.
Trong nguyên tử luận của Lepkip và Democrit có ý tưởng rất sâu sắc. Sự kết hợp một số không lớn các nguyên tử - nguyên tố không thể phân chia – theo những nguyên tắc nhất định sẽ tạo thành những hợp chất – phân tử làm thế giới vật chất trở lên đa dạng.
Trong thế kỷ thứ IV TCN triết gia và nhà thực nghiệm tự nhiên Aristot Stagirit (384 – 322 TCN) đã trình bày hệ thống hóa học các nguyên tố dựa trên nguyên lý cặp đôi: khô - ẩm và nóng – lạnh. Đối với bốn nguyên tố cơ bản của “vật chất nguyên thủy” – đất, không khí, nước và lửa – ông đã nhiên cứu nguyên lý cặp đôi và nhận được bốn tổ hợp cặp đôi: lửa khô và nóng; không khí ấm và ẩm; nước ẩm và lạnh; đất lạnh và khô. Sự đa dạng trong thế giới sự vật, hiện tượng, theo Aristot, chứng tỏ rằng một nguyên tố có thể chuyển hóa thành nguyên tố khác.
Các công trình của Aristot được dịch sang tiếng Arập ngay từ thời cổ đại và có ảnh hưởng lớn tới các nhà giả kim thuật Arập. Sau Aristot, trung tâm hiểu biết mới về hóa học dần dịch chuyển từ Aphin về Alexandria – trung tâm buôn bán và văn hóa thế giới của Phương Đông, được Alexander Maxedoan (356 – 323 TCN) xây dựng vào năm 332 – 331 TCN. Tại đền thờ “museion” của Alexandria – Viện hàn lâm khoa học – các nhà khoa học làm việc trong những tòa nhà đặc biệt do người ta đặt nhiều kỳ vọng vào hóa học. Cũng tại đây người ta dựng lên đền thờ Serapis – đền thờ sự sống, cái chết và chữa bệnh.
Trong thế kỷ thứ IV TCN triết gia và nhà thực nghiệm tự nhiên Aristot Stagirit (384 – 322 TCN) đã trình bày hệ thống hóa học các nguyên tố dựa trên nguyên lý cặp đôi: khô - ẩm và nóng – lạnh. Đối với bốn nguyên tố cơ bản của “vật chất nguyên thủy” – đất, không khí, nước và lửa – ông đã nhiên cứu nguyên lý cặp đôi và nhận được bốn tổ hợp cặp đôi: lửa khô và nóng; không khí ấm và ẩm; nước ẩm và lạnh; đất lạnh và khô. Sự đa dạng trong thế giới sự vật, hiện tượng, theo Aristot, chứng tỏ rằng một nguyên tố có thể chuyển hóa thành nguyên tố khác.
Các công trình của Aristot được dịch sang tiếng Arập ngay từ thời cổ đại và có ảnh hưởng lớn tới các nhà giả kim thuật Arập. Sau Aristot, trung tâm hiểu biết mới về hóa học dần dịch chuyển từ Aphin về Alexandria – trung tâm buôn bán và văn hóa thế giới của Phương Đông, được Alexander Maxedoan (356 – 323 TCN) xây dựng vào năm 332 – 331 TCN. Tại đền thờ “museion” của Alexandria – Viện hàn lâm khoa học – các nhà khoa học làm việc trong những tòa nhà đặc biệt do người ta đặt nhiều kỳ vọng vào hóa học. Cũng tại đây người ta dựng lên đền thờ Serapis – đền thờ sự sống, cái chết và chữa bệnh.
(Còn nữa)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét