浅谈元素发现的历史

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1、浅谈元素发现的历史我们都知道，自然界的元素一共有92种，世间的万物都有这些元素中的一种或者几种构成。这些元素成员之间，特点各不一样，甚至差异极大，比如从体积来看，氢原子体积很小，而铀原子相对于它来说则是庞然大物了。有限的元素之间经过不同的排列组合还组成了五彩缤纷的物质世界，既有月球上的岩石，也可以组成芭比娃娃，既可以成为一只猴子，也可以是一架空中客车。我们人类发现了它们，找到了它们，也分析了它们，而且我们还把其中的一些进行拆分，重新组合，获得了属于我们自己的元素。如今元素周期表中列出的118中元素，就包括了由人类自己合成或分裂的26种元素。现

2、在没有任何人会再去怀疑关于元素的观点，但是我们必须承认元素发现的过程相对于人类在这一领域探索的历程相比还是显得十分短暂的。在元素不断发现的过程中，人们曾经困惑、忧虑、也曾争论过。本文即从化学史的角度来探究元素的发现的故事。一、思考世界到“四分”之说“世间万物是由为数不多的简单物质构成的。”这种思想产生于公元前六世纪希腊的艾奥尼亚地区，即现在的土耳其西南海岸。在古代，此地的一些流放罪犯是一些思想理论的创建者，这些理论就是后来的自然哲学。希腊人的好奇心也是这一思想的直接推动因素，他们永不停息地思索着世界运作的奥秘。其中最重要和最基本的问题就是：物

3、质的本质是什么？摆脱了神学思想束缚的艾奥尼亚思想家和哲学家开始相信，自然界的事物和现象都应当由合乎逻辑的解释。在他们中间，一位名叫泰勒斯【1】的人被学界公认为是第一个思索了物质本质构成的人。在他的时代，希腊人绝大多数是商人，希腊的殖民地几乎遍及地中海周遭的地区。地区间的贸易迅速发展，主要的贸易物品有粮食、橄榄油、干鱼、葡萄酒、金属、木材和奴隶。贸易的兴起给泰勒斯游历各地带来的方便，在自己从事贸易行走于希腊各地的见闻促成他思考。他说，宇宙的基本原理，或者说要素，就是水。宇宙间的一切已知事物都是由水合成的，或者由水更动之后的变体而合成的。水形成水

4、蒸汽，水蒸汽又飞入大气，由大气层下降之后才变成了雨。雨水打击着地面，让大地变紧实、变硬，最后变成坚硬的岩石。所以，一切事物最初都是由水开始，逐步演变而来，而又最终化成水而去。泰勒斯的这种以水为基础的宇宙观念，说明了整个世界从本质上来讲是由一种元素演变而成的。他的观点引起了不少争论，他的得意门生阿那克西曼德【2】就是最激烈的反对者。他认为整个物质世界构成太丰富奇幻，根本无法想象会建立在如此简单平凡的一个元素——水的基础上。世界的基本元素一定要更为抽象，也更具有普遍性。阿那克西曼德还提出了一种名为apeiron【3】的看不见形式的原生物质，它有能

5、力变换生成世间万物。而阿那克西曼德的得意门生阿那克西门斯（Anaximenes,585BC—525BC）也同样摒弃了aplasma的假说，照他看来，任何物质总得包含某一种物质构成成分，不能任何物质都不包含，他认为这“某一种物质”是空气，因为地球变面几乎到处都有空气。随着争论的扩大化，其他的物质构成学说也开始出现。古希腊唯物哲学家赫拉克利特（Heraclitus,540BC—480BC）认为火是万物的本源，一切都在流变之中；变化居于宇宙最重要的地位。火——这个最为活跃的元素构成了宇宙最基本的建筑材料。这个世界由火生成，火升水，水再生土，土经液化

6、又生成水，水继续变化又生成火，如此循环往复。此外，还有色诺芬尼的土为本源的假说，认为土是万物的根基。在古希腊自然哲学的元素学说中，哲学家恩培多克勒（Empedocles，494BC-432BC）的贡献最大。他对宇宙物质基本构成的思考，可以说接近现代科学理论的观念。恩培多克勒把以前各位前辈有关一种基本元素构成世界万物的各种假说和设想组成了一个连贯一致的整体，派生出一个包含四种成分的模式。四种成分——水、气、火、土，各司其职、平等运作、相互关联。在他的《四元素学说》（DoctrineoftheFourElements）中，恩培多克勒指出：这四种基

7、本元素，或单独或相互结合，组成了世界的各种物质。事物之所以表现出不同的形态，是因为它们的组合成分在外力的作用下，互相分离或又重新组合；这些外力分别有亲和力和冲击力。而四种元素在组成过程中的比例则决定了物质的形态。例如，恩培多克勒认为骨骼就是由火、水、土三者构成的，比例为4：2：2。恩培多克勒的思想与现代化学元素理论着极其相似的地方，比方他说，一切物质都有一定数量的某种或者某些物质组合而成的，而且其数量是不会消减的；这些物质按照一定的比例组合。其实，世界上其他的一些民族的文化中，也有类似的宇宙物质观。我国古代的阴阳五行说就是其中一例。古代印度人

8、也提出了五种要素说——火、水、土、气、以太（ether），作为构成物质的要素。二、由“四分”之说到燃素说欧洲中世纪早期是愚昧黑暗的时代，然而中东的科学技术依然在繁荣