约公元前450年 四种元素

恩培多克勒（Empedocles，约公元前490—公元前430）

柏拉图（Plato，约公元前428—约公元前347）

亚里士多德（Aristotle，公元前384—公元前322）

阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬（Abū Mūsā Jābir ibn Hayyān，约721—约815）

图为两千多年来一直被认为构成世间万物的基本物质：土、气、火和水。

贤者之石（约800年），怀疑派化学家（1661年），元素周期表（1869年）

归因于古希腊哲学家恩培多克勒和他公元前5世纪中期创作的著名诗篇《论自然》（On Nature），约两千年来，人们一直认为自然界中的世间万物都由四种基本元素组成—土、气、火和水，而万物的区别仅来自于四种元素的不同比例构成。为什么说这一认识在化学发展史上具有里程碑般的重要意义？因为与同时代其他哲学思想相比，恩培多克勒关于基本物质[他称之为“根（Root）”]的观点相对正确，甚至能够将其称为人类认识的一次飞跃。的确，这世间万物千变万化，不可能仅由一种基本元素构成。当然构成它们的基本元素也没有多到不计其数的程度。准确地说，世间万物是由数量可数的基本元素“组装”而成。从这个角度来看，古时的“四大元素说”与当代的“元素周期表”（Periodic table）之间的差异也仅是认识的深度不同而已。

柏拉图最早引入并定义了元素（Element）一词，他的学生、著名的亚里士多德发展出了一套理论：他认为万物的特性来自于上述四种元素的混合，并赋予了每个元素可感知的两个属性（总共四个属性），例如气的属性是湿和热，而土的属性是干和冷，他还引入了一种“超级”第五元素—“以太”（Aether）。在这以后的哲学家还试图引入其他更多的元素，借以解释更多的自然现象。一千多年以后，波斯博物学家阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬[也称“吉伯”（Geber）]在他书中介绍的炼金术（Alchemy）也正是派生于上述理论体系。

顺带举一个关于“还原论”（Reductionism）的例子：就像科学家们总爱一遍遍发问：“好吧，那这又是由什么组成的呢？”利用“还原论”将研究对象不断进行细分就是旨在发现事物中蕴含的本质道理。但利用“还原论”分析问题并不总是有效—有些重要现象只有具备了规模效应以后才会显现，比如一个活细胞的意义远远超过其内部所有化学元素的集合。但无论怎样，“还原论”绝对是助推化学和其他科学取得不断进步的有力工具。■