Давайте начнем с выяснения смысла, который заключается в слове «элемент». Некоторые специалисты считают сам термин весьма древним, появившимся впервые в латинском языке еще до начала нашей эры. Но и тогда он уже имел характер не менее универсальный, чем сегодня, обозначая собой «начало, основу, стихию» или простое, несложное вещество, как мы считаем сегодня. А что, оглядываясь вокруг себя, мог назвать человек началами, основой мира или стихиями?
Оказалось, что в разные эпохи люди далеко не одинаково представляли себе основы одних и тех же вещей и явлений. Их представления зависели от уровня цивилизации, от образа жизни и даже от мест, в которых жили люди в древности. Ведь все гипотезы, даже фантазии и древние мифы, всегда имели своим истоком накопленный повседневный опыт и нужды обыденной практики.
По мнению археологов, первые цивилизации зародились в долинах больших рек, там, где природные условия благоприятствовали земледелию. Некоторые из таких мест нам известны. Это, прежде всего, речные долины Индии и Китая, Месопотамии и Египта. Найдены остатки доисторических поселений и у нас в стране: в долинах рек Амударьи и Сырдарьи.
Весной могучие реки широко разливались, досыта поили землю и покрывали поля плодородным илом. Земледельцы знали: много воды — хороший будет и урожай, сытый год.
В темных штольнях, скудно освещенных масляными светильниками, добывали рабы драгоценную руду
С незапамятных времен научились люди беречь и уважать землю и воду. Земля да вода — основа жизни! Да и общего между ними немало. Отними у воды тепло, которое несет с собой огонь, и превратится жидкая вода в твердый лед. Такой же твердый, как камень. У камней твердость — главное свойство. И у льда тоже. Разве не значит это, что камни и лед — родственники?
А что будет, если добавить земле тепла, нагреть ее в пламени? Жар расплавит твердые камни. Потекут они огненными ручьями. А разве текучесть не главное свойство воды? Получается, что и с этой стороны земля и вода — родственники, объединенные могучей силой огня.
Уже в очень древние времена люди умели плавить твердую землю и получать из нее семь металлов: золото, серебро, медь, свинец, олово, ртуть и железо.
До наших дней сохранилась книга, написанная китайскими мудрецами за тысячу лет до нашей эры. Называется она «Книга о гармонии тьмы». Авторы собрали в ней все, что было им известно о мире. По их мнению, он имел пять основ. К первым трем — земле, воде и огню — мудрецы добавили еще металл и дерево…
У других народов такие наборы могли быть иными. Со временем, чем больше узнавали люди, тем больше элементов могли внести они в свои списки первоначал. «Ранние химики, — пишет английский ученый Дж. Бернал, — были знакомы по меньшей мере с девятью химическими элементами — золотом, серебром, медью, оловом, свинцом, ртутью и железом, а также с серой и углеродом. К тому же они пользовались и различали сплавы других элементов, таких, как цинк, сурьма и мышьяк».
Увеличение числа элементов нарушало единство мира. И постепенно кое-кто стал поговаривать, что такие рассуждения неправильны и что в мире должна быть вообще только одна «первичная материя»… Какая? На этот счет мнения расходились. Древнегреческий философ Фалес, живший в VI веке до нашей эры, считал первоосновой всего существующего воду. Другие его соотечественники отдавали предпочтение воздуху или огню…
Был известен и еще один взгляд на строение материи. Пробовали ли вы когда-нибудь раскалывать камни и разглядывать свежие сколы? Наверняка пробовали! А если так, то вспомните, сколько в каждом из них разноцветных зерен, кристалликов, частиц. Не только камень, любое твердое вещество, любую «землю» можно раздробить на отдельные частички. Точно так же можно разбрызгать на капли воду или развеять на искры огонь… А не значит ли это, что все, все в мире построено из мельчайших частичек земли, воды, воздуха?
Такая простая мысль обязательно должна была возникнуть у древних народов. И действительно: в старых-престарых трактатах индийской философии говорится, что все в мире состоит из крошечных круглых частиц — зерен-ану. Зерна эти настолько малы, что практически не имеют даже размера и не делятся на части. Они вечны и неизменны и пребывают в непрерывном движении. Стоит двум зернам нечаянно встретиться, и сразу под действием невидимой силы «адристы» соединяются они воедино, образуя частицу «двиануку». Двиануки тоже невидимы, но три из них, соединившись вместе, образуют «триануку», которую, по мнению мудрецов, уже можно заметить невооруженным глазом. Все вещи и существа — комбинации из этих частиц. Когда существо погибало, составлявшие его частицы распадались, формируясь со временем в новый организм…
Интересное учение, не правда ли? Не отсюда ли берет начало великое учение об атомном строении вещества, провозглашенное в VI веке до нашей эры замечательным древнегреческим философом Демокритом?..
Так постепенно, из попыток объяснить загадочные процессы превращений веществ, сложились основные точки зрения на их состав и строение. Первая заключалась в том, что все в мире имеет единые первоначала. Вторая — что эти первоначала представляют собой несколько наипростейших элементов, строение которых непрерывно. И третья точка зрения, противоречащая второй, заключалась в том, что все в мире следует рассматривать состоящим не из непрерывных субстанций, а из мельчайших частиц, которые дальше неделимы и неразрушаемы.
Так уже в самых первых идеях и точках зрения было заложено противоречие: мир непрерывен или прерывен — дискретен? Трудности этого противоречия заключались в том, что ни одну из точек зрения доказать было невозможно. Древние мыслители не имели под руками синхрофазотронов и не знали о таком явлении, как радиоактивность… Атомы в их представлении были невидимы и неощутимы. А пойди попробуй доказать, что существует то, чего никто не видит, не слышит и не ощущает. Ведь древние мастера не знали даже такого простого способа контроля, как взвешивание (весы еще не были изобретены).
Тем не менее все три идеи выжили. Они развились, изменились в соответствии с ростом человеческих знаний и даже добрались до нашего времени. Но об этом рассказ еще впереди.