Τους αρχαίους Έλληνες απασχολούσε όχι τόσο το «πώς», αλλά το «γιατί», δηλ. η αναζήτηση της αλήθειας και των αιτίων.

Σύμφωνα με τους αρχαιολόγους, η συνεισφορά των Αρχαίων Ελλήνων και διανοητών στις φυσικές επιστήμες ήταν κυρίως οι θεωρητικές έννοιες.

Στην αρχαία Ελλάδα πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά η απόδοση των φυσικών φαινομένων σε φυσικά αίτια και η αντικατάσταση των υπερφυσικών δυνάμεων από τους φυσικούς νόμους.

Οι ιδέες των αρχαίων Ελλήνων φιλοσόφων ήταν η απαρχή πολλών σημερινών εννοιών των φυσικών επιστημών. Η αρχαία ελληνική φυσική φιλοσοφία είχε μεγάλη επίδραση και στη σύγχρονη χημεία, είτε άμεσα, είτε έμμεσα, έστω και μέσω των παραδοξοτήτων της αλχημείας.

Μερικές τις ιδέες που βρήκαν εφαρμογή στη χημεία ακόμη και σήμερα είναι:

(α) Η έννοια του στοιχείου. Η θεωρία των τεσσάρων βασικών στοιχείων ή ριζωμάτων (γη, ύδωρ, πυρ και αήρ) διατυπώθηκε από τον Εμπεδοκλή (495-435 π.Χ., από Ακράγαντα, Σικελία). Τα τέσσερα στοιχεία ήταν μέρος της φιλοσοφικής του συμβολής και ιδιαίτερα το ποίημα (2.000 στίχοι) «Περί Φύσεως». Τα πάντα είναι συνδυασμοί αυτών των τεσσάρων στοιχείων.

Στα στοιχεία αυτά αποδίδονται κυκλικά οι ιδιότητες «υγρό», «θερμό», «ξηρό» και «ψυχρό» ως πρωτεύουσες ή δευτερεύουσες. Ο «αήρ» είναι πρωτίστως «υγρός» και δευτερευόντως «θερμός», το «πυρ» είναι πρωτίστως «θερμό» και δευτερευόντως «ξηρό», η «γη» είναι πρωτίστως «ξηρή» και δευτερευόντως «ψυχρή» και το «ύδωρ» είναι πρωτίστως «ψυχρό» και δευτερευόντως «υγρό».

(β) Η έννοια του ατόμου. Η ατομική θεωρία για τη συγκρότηση ύλης διατυπώθηκε αρχικά από τον Λεύκιππο (5ος αιώνας π.Χ., Μίλητος). Για τον Λεύκιππο είναι λίγα πράγματα γνωστά. “Έζησε κατά την περίοδο (περίπου) 480-420 π.Χ.

Παρακολούθησε την Ιονική σχολή φιλοσοφίας, σπούδασε και στην Ελέα (σήμερα Velia, στη νότια Ιταλία) και φαίνεται ότι επηρεάστηκε κυρίως από τον προσωκρατικό φιλόσοφο Ζήνωνα τον Ελεάτη (490;-430; π.Χ.). Ίδρυσε σχολή στα Άβδηρα της Θράκης. Η ατομική θεωρία του Λεύκιππου διατυπώθηκε πιο συστηματικά από τον μαθητή του Δημόκριτο (460-370 π.Χ., Άβδηρα, Θράκη).

Η ατομική θεωρία όριζε ότι τα άτομα είναι τα έσχατα μόρια της ύλης. Τα άτομα (: α-στερητικό + τομή) είναι άτμητα, άφθαρτα, αναλλοίωτα και κινούνται αδιάκοπα στον χώρο. Υπάρχουν άπειρα είδη ατόμων σε συνεχή κίνηση και οποιαδήποτε μεταβολή της ύλης δεν είναι παρά ένα είδος ανασυνδυασμού των ατόμων.

Οι ιδιότητες των υλικών καθορίζονται από το σχήμα των ατόμων. Τα άτομα των υγρών είναι σφαιρικά, γι’αυτό και τα υγρά απλώνονται στις επιφάνειες. Αντίθετα, τα άτομα των στερεών έχουν ακανόνιστο σχήμα γι’αυτό και τα στερεά σώματα διατηρούν τη μορφή τους.

(γ) Η διατήρηση της μάζας. Η θεωρία της αφθαρσίας της ύλης που διατύπωσαν παράλληλα ο Δημόκριτος και ο Διογένης ο Απολλωνιάτης (5ος αιώνας π.Χ.).

Οι ιδέες αυτές διαδόθηκαν κυρίως με τη διδασκαλία του Επίκουρου και αργότερα από το εκτενές φιλοσοφικό ποίημα του Λουκρητίου (Τίτος Λουκρήτιος Κάρος, 98-53 π.Χ., Ρωμαίος φιλόσοφος) που είχε τίτλο De Rerum Natura (Περί της Φύσεως των Πραγμάτων), όπου και εξηγούσε τις αρχές της ατομικής θεωρίας του Δημόκριτου.

Ο Επίκουρος (Σάμος 341 – Αθήνα 270 π.Χ.) ήταν Έλληνας φιλόσοφος, ο οποίος ίδρυσε τη φιλοσοφική σχολή που έμεινε γνωστή ως «Επικούρειος Κήπος».

Στόχος του Επίκουρου ήταν η αναζήτηση των αιτιών της ανθρώπινης δυστυχίας και των εσφαλμένων δοξασιών που την προκαλούν, όπως η δεισιδαιμονία. (Εικόνα: Πλάτωνας και Αριστοτέλης. Λεπτομέρεια από τον περίφημο πίνακα του Raphael «Η Σχολή των Αθηνών» (1510))

Βασικές αρχές της διδασκαλίας του Επίκουρου είναι οι εξής: Με τον θάνατο έρχεται το τέλος όχι μόνο του σώματος αλλά και της ψυχής – οι θεοί ούτε επιβραβεύουν, ούτε τιμωρούν τους ανθρώπους. Το σύμπαν είναι άπειρο και αιώνιο – τα γενόμενα στον κόσμο συμβαίνουν τελικά, με βάση τις κινήσεις και τις αλληλεπιδράσεις των ατόμων που βρίσκονται σε έναν κενό χώρο.

Οι υλιστικές απόψεις του Επίκουρου πολεμήθηκαν άγρια από μεταγενέστερους φιλοσόφους και θεολόγους. Ο ίδιος κατασυκοφαντήθηκε και χαρακτηρίστηκε ως άτομο με ροπή προς τις ηδονές και τις απολαύσεις. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι υλιστικές ιδέες και η αντίληψη περί ατόμων και αφθαρσίας της ύλης αναπτύχθηκαν περίπου την ίδια περίοδο από Ινδούς φιλοσόφους (Βεδική φιλοσοφία), αλλά με αρκετά πιο ήπιους τόνους και με ποιητική διάθεση.

Οι ατομικές θεωρίες του Δημόκριτου για την ύλη έμειναν στο περιθώριο για πολλούς αιώνες. Οι υλιστικές θεωρίες περί ατόμων, αφθαρσίας της ύλης και των στοιχείων δεν είχαν προοπτική διάδοσης, αφού έπεσαν στη δυσμένεια των φιλοσόφων Πλάτωνα (428-348 π.Χ.) και Αριστοτέλη (384-322 π.Χ.).

Ο Αριστοτέλης, ο πολυγραφότερος διαλεκτικός φιλόσοφος της αρχαιότητας, επηρέασε με τις θεωρίες του τη δυτική φιλοσοφική και επιστημονική σκέψη μέχρι και τον 17ο αιώνα. Ο Αριστοτέλης μελέτησε και έγραψε για πολλούς κλάδους (φιλοσοφία, ψυχολογία, λογική, πολιτική, φυσική, βιολογία, κ.α.). “

Έγραψε πολλά βιβλία για τη Φυσική (φυσική ακρόαση, περί ουρανού, περί γενέσεως και φθοράς, μετεωρολογικά και περί κόσμου) και τη Βιολογία (περί ζώων ιστορίας, περί ζώων μορίων, περί ζώων πορείας, περί ζώων κινήσεως, περί ζώων γενέσεως και περί φυτών).

Η φιλοσοφία του Αριστοτέλη κλείνει προς τον ιδεαλισμό και θέτει τον υλισμό σε μια μάλλον παθητική μοίρα. Σύμφωνα με τις θεωρίες του κάθε πράγμα αποτελείται από ύλη και πνεύμα, που είναι μεταξύ τους αδιάσπαστα ενωμένα. Η ύλη είναι παθητική και μόνη της παρέχει τη δυνατότητα, ενώ το πνεύμα ενεργητικό, και αποτελεί τη δύναμη που μεταβάλλει τη δυνατότητα σε πραγματικότητα.

Ο κόσμος, κατά τον Αριστοτέλη, είναι ενιαίος και αιώνιος και το σύμπαν ή ο κόσμος είναι σφαιρικός με κέντρο τη Γη. Η θεωρία αυτή ταίριαζε με τις θρησκευτικές αντιλήψεις και η γεωκεντρική εικόνα επικράτησε μέχρι την εποχή του Γαλιλαίου. Μέσω της τυπικής λογικής βλέπει την αντικειμενική πραγματικότητα «στατικά» και όχι μέσα στην αέναη μεταβολή και κίνησή της.

Ο Αριστοτέλης διετύπωσε τη θεωρία της ύπαρξης του πέμπτου στοιχείου της φύσης (πέραν των τεσσάρων: γη, ύδωρ, πυρ και αήρ, που πίστευαν οι Ίωνες φιλόσοφοι).

Ο Αριστοτέλης πρόσθεσε τον αιθέρα (: καθαρός, φρέσκος αέρας, καθαρός ουρανός, το υλικό που συμπληρώνει το σύμπαν πάνω από τη γήινη σφαίρα) στο κέντρο του κλασικού τετραγώνου των στοιχείων. Ο αιθέρας παρουσιάζει κάποιες ιδιαιτερότητες ως στοιχείο, είναι: αγέννητος, αγήραντος, άφθαρτος, αΐδιος (αιώνιος), αναυξής και αναλλοίωτος. Ο αιθέρας θα ταυτισθεί αργότερα με τη Φιλοσοφική Λίθο των αλχημιστών. Επιπλέον εντοπίζεται στον «άνω τόπο» όπου κατοικεί η Θεότητα.

Να σημειωθεί στο σημείο αυτό, ότι η πρώτη αναφορά στην έννοια στοιχείον έγινε από τον Πλάτωνα, περίπου το 360 π.Χ. στον διάλογό του «Τίμαιος», όπου περιλαμβάνεται μια συζήτηση πάνω στη σύνθεση των ανόργανων και των οργανικών σωμάτων, μια πρωταρχική προσέγγιση πάνω στη χημεία.

Ο Πλάτωνας θεωρούσε ότι το μικρότερο σωματίδιο κάθε στοιχείου αντιστοιχούσε σε ένα από τα πέντε κανονικά πολύεδρα, δηλ. κυρτά πολύεδρα με έδρες κανονικά πολύγωνα και ίδιες, τα οποία είναι γνωστά και ως «Πλατωνικά στερεά»: το τετράεδρο (η φωτιά), ο κύβος (η γη), το οκτάεδρο (ο αέρας), το δωδεκάεδρο (ο αιθέρας) και το εικοσάεδρο (το νερό).

Ο Αριστοτέλης δέχεται ότι η παθητική ύλη συνδυάζεται με την ενεργητική αρχή, την εντελέχεια (ετυμολογία: εν + τέλος + έχω, η ενυπάρχουσα σε κάθε ον τάση για τελειότητα) ή ψυχή, που τη διαμορφώνει και της δίνει κίνηση. Με την αναντίρρητη κυριαρχία του Αριστοτέλη στις φυσικές επιστήμες, οι ιδέες του επηρέασαν τη μελλοντική ιστορία των φυσικών επιστημών.

Οι θεωρίες του αποτέλεσαν το υπόβαθρο της αντίληψης του κόσμου από τους θρησκευτικούς καθοδηγητές της Χριστιανικής εκκλησίας και ιδιαίτερα του Αγίου Αυγουστίνου. Η φιλοσοφική σκέψη ταίριαζε και μπορούσε να διατηρηθεί κάτω από τον μανδύα των δογματικών θρησκευτικών αντιλήψεων, αφού η φύση γίνονταν κατανοητή όχι με την παρατήρηση και το πείραμα, αλλά από τα αναγραφόμενα στα θρησκευτικά βιβλία.

Οι Έλληνες Αλχημιστές

Ως ο αρχαιότερος Έλληνας αλχημιστής αναφέρεται ο Ερμής ο Τρισμέγιστος. Το πιο πιθανό είναι να πρόκειται για φανταστικό πρόσωπο, μια ενσάρκωση θεότητας που συνδύαζε τον θεό των Ελλήνων Ερμή με τον σεληνιακό θεό των Αιγυπτίων Θωθ (Thoth), θεό-προστάτη των αστρολόγων και των αλχημιστών.

Οι αλχημιστές του μεσαίωνα απέδιδαν στον Τρισμέγιστο Ερμή πλήθος ανακαλύψεων (γλώσσα, αλφάβητο, γεωμετρία, αριθμητική, ιατρική). Του απέδιδαν την τριπλή ιδιότητα του φιλοσόφου, του ιατρού και του βασιλέως.

Στον Τρισμέγιστο Ερμή αποδίδονται πολλά Ελληνικά συγγράμματα της Ελληνιστικής Αιγύπτου που γράφηκαν κατά τη ρωμαϊκή εποχή. (Εικόνα: Απεικόνιση του Τρισμέγιστου Ερμή από διάφορα αλχημιστικά συγγράμματα) Στον Τρισμέγιστο Ερμή οφείλεται το φιλοσοφικό κίνημα του ερμητισμού (hermetism), το οποίο ξεκίνησε από την Ελληνιστική Αίγυπτο.

Ο ερμητισμός ήταν ένα μεταφυσικό σύστημα και ένα σώμα συστηματοποιημένων μαγικών, μαντικών, αστρολογικών και αλχημικών πρακτικών. Κύριο χαρακτηριστικό του ερμητισμού ήταν η αντίσταση στην κυριαρχία τόσο της καθαρής λογικής, όσο και κάθε δογματικής πίστης.

Η έκφραση ερμητική τέχνη, όρο τον οποίο χρησιμοποιούσαν οι αλχημιστές για να περιγράψουν την τέχνη τους, που στην αρχαιότητα μόνο ιερείς είχαν το δικαίωμα να ασκούν και να γνωρίζουν τα μυστικά της. Οι αλχημιστές συχνά πραγματοποιούσαν αποστάξεις και χρειάζονταν καλά «σφραγισμένες» αποστακτικές συσκευές (άμβυκες) ή ερμητικά κλειστές.

Οι αλχημιστές θεωρούσαν τους εαυτούς τους Ερμητικούς, έχοντας αποδεχθεί τη φιλοσοφία του Ερμή του Τρισμέγιστου, του ερμητισμού και χαρακτήριζαν τις γνώσεις τους ως ερμητικές (Hermetica ή Corpus Hermeticum).

Ενας διάσημος αλχημιστής της Ελληνιστικής Αιγύπτου ήταν ο Ζώσιμος ο Πανοπολίτης (Zosimos of Panopolis). Γεννήθηκε στην Πανόπολη (σήμερα El Akhmim) της νότιας Αιγύπτου κατά τέλη του 4ου μ.Χ. Οι αλχημιστές των ισλαμικών χωρών, αλλά και της Ευρώπης του μεσαίωνα, όπως και οι νεότεροί τους, τον θεωρούσαν ως έναν από τους μεγαλύτερους αλχημιστές όλων των εποχών.

Ο Ζώσιμος συνέγραψε πλήθος συγγραμμάτων (αναφέρονται εικοσιοκτώ βιβλία) πολλά από τα οποία μεταφράστηκαν στην Αραβική και Συριακή γλώσσα, ωστόσο μόνο τμήματα από αυτά έχουν σωθεί.

Στα αποσπάσματα αυτά γίνεται αναφορά στην οξείδωση του υδραργύρου, σε κάποιο περίεργο βάμμα το οποίο μετατρέπει τον άργυρο σε χρυσό και σε κάποιο ιερό ύδωρ («πανάκεια») που θεραπεύει κάθε αρρώστια. Αυτά τα αποσπάσματα επηρέασαν τους νεότερους αλχημιστές και τους ώθησαν στη μανιώδη αναζήτηση αυτών των ουσιών.

Στον ναό του θεού Σέραπη, το Σεράπειο (Serapeum) της Αλεξάνδρειας φαίνεται πως υπήρχαν άφθονα συγγράμματα Ελλήνων αλχημιστών και γενικότερα επιστημόνων. Δυστυχώς ο ναός αυτός καταστράφηκε το 391 μ.Χ. από πλήθη φανατικών χριστιανών, που είχαν απαγορέψει την είσοδο των πολιτών στους αρχαίους ναούς, σε ένα γενικότερο πλαίσιο διωγμών των εθνικών και των παγανιστών (δηλ. των οπαδών των αρχαίων θρησκειών).

Οι διωγμοί εκείνης της εποχής οδήγησαν πολλούς έλληνες σοφούς στην Περσία, τη μόνη χώρα εκείνης της εποχής που ήταν προοδευτική και ανοικτή σε κάθε φιλοσοφικό ρεύμα ή θρησκευτικό κίνημα.

Οι Έλληνες αυτοί συνέβαλαν ουσιαστικά στη μετέπειτα εκπληκτική ανάπτυξη της επιστήμης και τεχνολογίας των ανατολικών ισλαμικών χωρών. (Πάνω εικόνα. Ο,τι έχει απομείνει από το Σεράπειο της Αλεξάνδρειας, έναν πραγματικό ναό της γνώσης, που τον κατέστρεψε ο θρησκευτικός φανατισμός)

Οι καταστροφές του Σεραπείου και της Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας (που ολοκληρώθηκε το 642 μ.Χ. από τους “Αραβες) είχαν ως αποτέλεσμα την απώλεια σωρευμένης επιστημονικής γνώσης αιώνων. Κύριο αποτέλεσμα αυτών των διωγμών ήταν η Ευρώπη να βυθιστεί στον Σκοτεινό Μεσαίωνα για τους επόμενους αιώνες. Κανείς δεν ξέρει σε ποιο στάδιο εξέλιξης θα βρισκόταν η σημερινή επιστήμη και τεχνολογία, αλλά και ο κόσμος γενικότερα, αν δεν γίνονταν οι καταστροφές αυτές.

Το πιο γνωστό «χημικό επίτευγμα» των Βυζαντινών χρόνων, σίγουρα είναι το περίφημο «υγρό πυρ» (greek fire). Η σύνθεσή του ήταν επτασφράγιστο μυστικό και μόνο εικασίες ως προς αυτήν μπορούν σήμερα να γίνουν. Δεν φαίνεται πάντως να ήταν ένα απλό καύσιμο μίγμα νάφθας και θείου.

Υπάρχουν μαρτυρίες που αναφέρουν την αυτανάφλεξή του όταν ερχόταν σε επαφή με το νερό. Έτσι, διατυπώθηκε η υπόθεση ότι ένα δραστικό συστατικό του θα πρέπει να ήταν το φωσφίδιο του ασβεστίου (Ca3P2).

Το φωσφίδιο αυτό σε επαφή με το νερό υδρολύεται παρέχοντας το αέριο φωσφίνη (PH3). Η φωσφίνη αυταναφλέγεται στον αέρα προκαλώντας ανάφλεξη και στα υπόλοιπα καύσιμα υλικά του μίγματος. Τώρα, το πώς θα μπορούσε να παρασκευασθεί αυτό το φωσφίδιο, που απαιτεί ισχυρότατα αναγωγικές συνθήκες ή ακόμη και μεταλλικό ασβέστιο για τη σύνθεσή του, παραμένει μυστήριο.

Εικόνες αλχημιστικών σκευών από Ελληνικά χειρόγραφα (το περίεργο δεξιό σκεύος αναφέρεται ως «συσκευή παρασκευής χρυσού της Κλεοπάτρας», στην ίδια εικόνα απεικονίζεται και το μυστικιστικό σύμβολο του ουροβόρου όφεως).