浅谈化学史（一）——古希腊的四元素说
当我们提到化学的时候，总是绕不开“元素”这个词语。“元素”这个词在中文里面是清朝年间才出现的，但是元素思想的起源却很早，比较有名的古代元素思想包括中国的“五行学说”，古印度的“四大种学说”，以及古希腊的“四元素说”。今天我们就先来了解一下，最早出现的，由古希腊哲学家们提出的“四元素说”。
第一位从哲学角度提出元素思想的是泰勒斯。泰勒斯是公元前7至6世纪的古希腊时期的思想家、科学家和哲学家，也是希腊七贤之首，被称为“科学和哲学之祖”。
年纪轻轻就“出国留学”的泰勒斯向埃及人学习观察洪水，他发现每次洪水退后，不但留下肥沃的淤泥，还有无数微小的胚芽和幼虫。联想到了埃及人原有的关于神造宇宙的神话，他灵光一闪，得出了“万物由水生成”的结论。
泰勒斯的哲学观点用一句话来总结就是“水生万物，万物复归于水”，他认为世界本原是水。
不过泰勒斯的学生阿那克西曼德却有着不一样的想法。
泰勒斯认为水是万物之源，但是他却没有解释为什么水会变成万物，水和其他的物质相比有什么特殊的地方。而阿那克西曼德认为水的存在也需要被解释，他认为万物的本源不是具有固定性质的东西，而是“阿派朗”。“阿派朗”是无固定限界、形式和性质的物质的意思，万物之源“阿派朗”在运动中分裂出冷和热、干和湿等对立面，从而产生万物。阿那克西曼德认为一切事物都有开端，而“阿派朗”没有开端。世界从它产生，又复归于它。
同时师承于泰勒斯和阿那克西曼德，阿那克西美尼的思想流派和两位一脉相承，他也认同物质一元论。这个理论认为，世界上的任何东西都是由一种物质组成的。阿那克西美尼觉得这种物质是气体。在他的一生里，阿那克西美尼都在用能看的到的例子来支持自己的理论。
他解释了一个有趣的自然变化：当气体变稀薄的时候，它便变成了火。当它被压缩的时候，它变成了风。再压缩就变成了水，然后是土地，最后变成了石头，世上所有的一切皆由气体形成。用了两种相反的意向——使稀薄、使压缩, 阿那克西美尼解释了气体在自然当中的演变过程。
同样以一元论作为理论基础，同在希腊的其他学者却提出了不同的想法。科诺封地区的色诺芬尼提出了以土为本原，而爱菲斯学派的创始人赫拉克利特则是认为火才是万物的本原。与泰勒斯师徒几人相似，两位也是哲学家。色诺芬尼虽然是一位游吟诗人，但他提出了一套新的真知和理性教育理论，对希腊古典时代的哲学和教育思想产生了深刻影响。而赫拉克利特的名言就是初中政治课上大家学过的“人不能两次走进同一条河流”。
希腊众人的思想也在讨论中不断的发展。受到了毕达哥拉斯数本论的启发，恩培多克勒将理论基础从物质一元论转变为四根说。组成世界的本源，泰勒斯认为是水，阿那克西美尼认为是空气，赫拉克利特认为是火，色诺芬尼认为是土，而恩培多克勒将这一切揉合在一起。他认为，火、土、气、水是组成万物的根，万物因四根的组合而生成，因四根的分离而消失。
著名作家丹•布朗在他的著作《天使与魔鬼》中，就曾借用了恩培多克勒的四根说作为小说中的重要脉络线索，使得故事情节更加扑朔迷离，增添了不少神秘色彩。
与其老师苏格拉底、学生亚里士多德并称为希腊三贤的柏拉图，则是用了另一个角度来诠释世界的来源。同样受到毕达哥拉斯学派的影响，他用自己的数学的宇宙观将四种元素形象化，用几何观点看待。
柏拉图设想宇宙开头有两种直角三角形，一种是正方形的一半，另一种是等边三角形的一半。从这些三角形就合理地产生出多种正多面体，这就组成几种元素的微粒。火微粒是锐利的正四面体，气微粒是几乎感觉不到的正八面体，水微粒是滑溜的正二十面体，土微粒是可以堆砌起来的立方体。正多面体被证明只有五种，而第五种正多面体是由正五边形形成的正十二面体，没有其他元素对应，柏拉图认为这是组成天上物质的第五种元素，是神用来排列天空的星座的。
柏拉图的学生亚里士多德在他老师四元素几何化的基础上将恩培多克勒的四元素说进一步发扬光大，将四元素说发展成为一种体系。亚里士多德反对德谟克利特的原子论，他主张把水、气、火、土作为元素，同时也存在四种特性，分别是冷、热、干、湿。四种元素结合四种特性，可以互相转变，也可以构成其他世间万物。同时亚里士多德还认为存在第五种元素“以太”，它赋予了以上四种特性并造成了万物，同时还是柏拉图认为的组成天体的元素，正好对应于正十二面体。至此古希腊的四元素说得到完善，而以太这一概念也一直影响到19世纪研究太空和天体的物理学家。
古希腊的四元素说是古代化学思想中浓墨重彩的一笔，亚里士多德推广的元素观更是统治了接近两千年之久。他所反对的原子论，从现在的角度来看更接近于现代化学的理论，虽有缺陷，但已经是个超越时代的思想了。原子论的思想受到当时人们的哲学思想影响并不受大众所认可，直到17世纪中期，英国化学家波义耳对古代元素学说否定之后，原子论才重新发展起来，十九世纪初英国科学家道尔顿提出新的原子理论，为现代化学提供了理论基础，古代元素学说终于退出了历史的舞台。
