Chương II: Thời kì cổ đại

Một số sách Lịch sử Hóa học ngay ở những trang đầu đặt câu hỏi: Danh từ “Chimi” (hóa học) xuất hiện lúc nào? Có định nghĩa ban đầu như thế nào? Các lời giả đáp khác nhau được đưa ra, nhưng tất cả đều không dựa trên những cơ sở rõ ràng. Có lẽ đáng chú ý nhất là câu chuyện kể lại của nhà giả kim thuật có tên tuổi Zôsime (Zosime). Zôsime được coi là nhà giả kim thuật đầu tiên, sống khoảng nửa sau thế kỉ thứ 3. Ông đã kể lại rằng vào thế kỉ thứ 3 trước công nguyên, tại Memphit (Memphis) thủ đô Ai Cập cổ đại trong đền thờ thần Ai Cập Phơta (Phta) có một khu đặc biệt dành cho hoạt động của một nghệ thuật thiêng liên do các thiên thần truyền lại cho con người. Như vậy, có thể nói rằng lúc ban đầu hóa học được coi là một nghệ thuật thiêng liên do các thiên thần truyền lại cho các giáo sĩ Ai Cập cổ đại.


1. Những di vật và hiểu biết hóa học thời kì cổ đại

Các giáo sĩ tôn giáo bí mật nghiên cứu điều chế nhân tạo ngọc quý, kim loại quý, vàng, bạc, thuốc nhuộm đẹp, thuốc thánh chữa bệnh, ướp xác người… dùng những kí hiệu tượng trưng, khinh thường sự quan sát thiên nhiên và sự tổ chức làm thí nghiệm. Sau khi Ai Cập bị Hi Lạp xâm chiếm (năm 323 trước công nguyên) một phần “nghệ thuật thiêng liêng” bị lọt ra ngoài từ các đền thờ Phơta, Ozirit (Oziris), Jziđô (Jzido)… và được phổ biến rộng ra dần…


Trong thành phố thì có sự hoạt động hằng ngày thiết thực phong phú, của một đội ngũ đông đảo thợ các nghề thủ công. Họ lao động cần cù đi đến sáng tạo ra nhiều sản phẩm gồm đồ mỹ nghệ bằng ngọc quý, vàng, bạc, đồ gốm, đồ thủy tinh, vải vóc, thuốc nhuộm… Đội ngũ thợ này tập hợp dần dần một vốn kiến thức về kỹ thuật hóa học thủ công phong phú và có giá trị. Chính họ đã để lại cho ngày nay những di vật quý giá như: đền đài, lăng mộ, kho báu, dụng cụ lao động, sinh hoạt…

Ngoài ra còn có những tư liệu ghi chép trên những tấm đá, tấm đất sét nung, thanh tre non, giấy lao sậy (papirút Ai Cập). Một papirút có tiếng nhất là papirút Ebe (Eber), còn lưu trữ ở thư viện Trường Đại học Lepzic (Leipzig) viết khoảng 1600 năm trước công nguyên, phần chính nói về y học, về thuốc chữa bệnh. Còn có thể kể thêm tác phẩm của một số tác giả thi sĩ, sư gia, (truyện “Iliat và Ođixê” của Hôme (Homere) về chiến tranh thành Tơroa (Troie) khoảng 1200 năm trước công nguyên), triết gia (bộ “Bách khoa toàn thư” của Pơlin (Pline) viết khoảng thế kỉ 1 trước công nguyên),…

Các di vật ở trên được tìm thấy ở những nơi đã có một trình độ văn minh nào đó ở thời cổ đại, tại khu vực rộng lớn Á – Âu – Bắc Phi, đã xuất hiện dần dần trước sau nhau một ít các nền văn minh: Trung Quốc (sớm nhất), Ấn Độ, Lưỡng Hà, Ai Cập, Hi Lạp, La Mã (muộn nhất). Từ thời xa xưa người Trung Hoa đã biết sản xuất gồ gốm, một số kim loại, đúc chuông, tượng, chế thuốc nhuộm (inđigô,…), thuốc chữa bệnh, sản xuất đường, nấu rượu từ các hạt,… Ấn Độ cũng có những di vật tương tự mới được phát hiện gần đây, có những đồ gốm, đồ đồng niên đại khoảng 3000 năm trước công nguyên.Khu vực Lưỡng Hà có những tấm đất sét khắc chữ hình nêm từ 3000 năm trước công nguyên ghi lại cách sản xuất các kim lại, sắt, đồng, bạc, chì từ quặng, có những tượng múa tôn giáo, từ 4000 năm trước công nguyên! Ở Việt Nam, nước Văn Lang, thời các vua Hùng, cũng biết sản xuất đồ gốm, nấu đồng, luyện sắt, đúc chuông, tượng, trống đồng, vũ khí…

Nền văn minh Ai Cập cổ đại được nghiên cứu và hiểu biết nhiều nhất. Trước khi bị Đế quốc Hi Lạp xâm chiếm, Ai Cập độc lập có các triều đại được xây dựng nên từ 7000 năm trước công nguyên, là nước có kỹ thuật tiên tiến của thế giới ngày xưa, các nghề thủ công đạt tới trình độ cao do trong chế độ chiếm hữu nô lệ của Ai Cập, có sự phân công lao động giữa các thợ thủ công và sự chuyên môn hóa sản xuất. Ai Cập cổ đại biết nung gạch từ 6000 năm trước công nguyên, biết tinh chế vàng bạc, sản xuất đồ gốm, chế thuốc nhuộm (thuốc nhuộm thực vật inđigô, nghệ, quỳ,… thuốc nhuộm vô cơ như hồng hoàng, minium,…) chế rượu bia, rượu nho, dấm, các loại thuốc chữa bệnh (thuốc viên, thuốc xoa, thuốc bó,…) có kỹ thuật ướp xác người chu đáo từ 3000 năm trước công nguyên…, trong kim tự tháp Khuphu (Khufu) 2900 năm trước công nguyên đã tìm thấy dao trổ bằng thép được chôn theo.

Từ xa xưa, con người trong quá trình tìm hiểu thế giới đã nhận thấy cần phải có một lý thuyết nào đó hướng dẫn mình tiến tới…

2. Những lý thuyết của các Triết gia cổ Hi Lạp – La Mã
Trong thời Cổ Đại, dân tộc Hi Lạp nổi bật lên ở khả năng tổng quát hóa. Họ có nhiều nhà triết học mạnh dạn xây dựng nên những lý thuyết tổng quát để giải thích các hiện tượng muôn hình muôn vẻ không ngừng diễn ra xung quanh mình. Đáng chú ý nhất có thuyết các chất đầu hay nguyên tố của mọi vật, có thuyết nguyên tử về cấu tạo gián đoạn của vật chất. Thuyết các nguyên tố được hình thành như sau:


Nhà triết học Talet (Thales) ở thành phố Milê (Milet) sống ở thế kỉ thứ 7 sang thế kỉ thứ 6 trước công nguyên, đã suy nghĩ và kết luận rằng nước là nguyên lí, là chất đầu, là nguyên tố của tất cả: “Không có gì có thể xuất phát từ không có gì, tất cả xuất phát từ nước và rồi trở lại về nước”. Đung nóng nước thấy nước biến thành không khí (hơi nước), cho bay hơi nước (nước biển) thu được đất (muối). Anaximen (Anaximène) sống khoảng giữa thế kỉ thứ 6 trước công nguyên cho không khí là chất đầu. Xênôphan (Xenophane) cùng thế kỉ cho đất và nước là chất đầu. Hêraclit (Heraclite) (540 – 480 trước công nguyên) coi lửa là chất đầu.

Empêđôc (Empédocle) (490 – 430 trước công nguyên) tổng hợp thành thuyết các nguyên tố: nước, không khí, đất, lửa là 4 chất đầu, là 4 nguyên tố tạo nên mọi vật. Mọi vật thể đều được tạo nên từ chúng theo những tỉ lệ khác nhau.

Chúng ta lưu ý rằng, nguyên tố ở đây nghĩa là thứ đầu tiên, không kể là vật chất hay phi vật chất.

Gần như đồng thời với thuyết các nguyên tố, ra đời thuyết nguyên tử. Một vấn đề to lớn là xét xem vật chất có cấu tạo như thế nào, có thể chi nhỏ mãi vô cùng không giới hạn, hay có giới hạn?

Lơxip (Leucipe) ở thế kỉ thứ 5 trước công nguyên là tác giả của thuyết nguyên tử. Ông ch rằng vật chất có thể chia nhỏ dần đi đến những phần tử không thể chia nhỏ hơn được nữa, gọi chúng là các nguyên tử. Có các nguyên tử của nước, không khí, đất, lửa.

Đêmôcrit (Democrite (460- 390 trước công nguyên), học trò của Lơxip hoàn thiện lý thuyết của thầy, được coi là ông tổ thật sự của thuyết nguyên tử. Đêmôcrit xuất phát từ nguyên lý: “không có gì thì không thể cho cái gì cả”, và lý luận như sau để đi đến thừa nhận sự tồn tại các nguyên tử: “Nếu bất kì một vật nào có thể chia nhỏ mãi không cùng thì có 2 điều, hoặc không có gì cả hoặc còn lại cái gì đó. Trong trường hợp thứ nhất, vật chất chỉ có một sự tồn tại ảo tưởng mà thôi; trong trường hợp thứ hai, người ta đặt câu hỏi: còn lại gì vậy? Câu trả lời logic nhất là có sự tồn tại các nguyên tố thật sự, không chia được, không chỉ được gọi là các nguyên tử”. Ông quan niệm các nguyên tử của các nguyên tố có kích thước và hình dạng nhất định, giải thích được sự khác nhau về tính chất của các nguyên tố. Những chất thực tế ta thấy là những liên kết của các nguyên tử đó, nếu có sự thay đổi liên kết thì có thể làm chất này biến thành chất khác.

Lơxip và Đêmôcrit là 2 nhà duy vật hoàn toàn, không chấp nhận có sự tham gia một vị thần thánh nào trong mọi hiện tượng trong vũ trụ.

Platôn (Platon) (429 – 349 trước công nguyên), một triết gia có tên tuổi lớn, trong sách Timê (Timée) của mình, bác bỏ tính chất vật chất, bác bỏ thuyết nguyên tử, trình bày thuyết các ý của mình: một thượng đế đã xây dựng trật tự của thế giới bằng nguyên tố nước, không khí, đất, lửa đã tạo ra 4 loại sinh vật ứng với 4 nguyên tố đó là: loại thứ nhất gồm các thần tạo nên tia lửa, loại thứ hai gồm các động vật có cánh sống trong không khí, loại thứ ba gồm các động vật sống trong nước, loại thứ tư gồm các động vật sống trên cạn.

Arixtôt (Aristotle) (384 – 322 trước công nguyên), học trò của Platôn, không coi nặng như thầy vấn đề nghiền ngẫm các ý, mà chú ý nhiều đến việc nghiên cứu thiên nhiên, đến các con vật và các cây cỏ. Ông bác bỏ thuyết nguyên tử, thừa nhận vật chất có thể chia vô hạn, thừa nhận có 4 nguyên tố nước, không khí, đất, lửa, tuy nhiên quan niệm nhau từng cặp: khô - ẩm, nóng – lạnh, 4 tính chất nguyên thủy ấy kết hợp từng cặp một thành các nguyên tố nước, không khí, đất, và lửa theo sơ đồ này.

nóng + khô = lửa
nóng + ẩm = không khí
lạnh + khô = đất
lạnh + ẩm = nước

Hệ thống nguyên tố - tính chất nguyên thủy của Arixtôt được trình bày trong hình. Sự khác nhau giữa các chất là do tỉ lệ phối hợp các tính chất nguyên thủy.

Khi đun nóng nước thiên nhiên, nước được biến thành không khí và để lại trong đĩa một bã là đất. Hiện tượng này được giải thích như sau: nước đã trả ẩm cho lửa, thu nóng của lửa tạo thành không khí, đồng thời nước trả lạnh cho lửa, thu khô của lửa, tạo thành đất!

Từ đây, Arixtôt rút ra kết luận là: “Hoàn toàn có khả năng biến đổi chất này thành chất khác!”. Kết luận này đã thống trị tai hại trong hóa học một thời gian rất dài, gần 2000 năm với trào lưu giả kim thuật.

Dân tộc La Mã có óc thực tế hơn là óc suy luận, cho nên họ chỉ tiếp thu các tư tưởng triết học của dân tộc Hi Lạp, không đóng góp được gì thêm giúp phát triển lý thuyết vừa trình bày.

Vài nét về Nhà trường Alêcxanđri (Alexandrie)

Trong khoảng thời gian chuyển tiếp từ thời kì cổ đại sang thời kì trung cổ, từ thế kỉ thứ 2 đến thế kỉ thứ 6 sau công nguyên. Sự hoạt động mạnh mẽ của Nhà trường Alêcxanđri, có ảnh hưởng khá quan trọng đến sự tiến hóa của các ngành khoa học, trong đó có hóa học.

Năm 323 trước công nguyên, Hoàng đế Hi Lạp, Alêcxanđri vĩ đại sau khi chinh phục được Ba Tư, Tiểu Á, và nhiều nước Á – Phi, tiến quân chiếm Ai Cập, cho xây dựng ở ngay cửa sông Nin (Nil) thành phố mới Alêcxanđri làm thủ đô cho nước Ai Cập thuộc Hi Lạp.

Thành phố mới này trở thành một trung tâm thương mại và thủ công nghiệp lớn nhất thời bấy giờ, do chiếm vị trí đầu mối cho nhiều đường giao thông và biển đi khắp mọi nơi. Dòng vua Ptôlêmê (Ptolémée) trị vì Ai Cập từ thế kỉ thứ 3 trước công nguyên với ý đồ chiến lược tán dương, củng cố và khuếch trương ảnh hưởng chính quyền của mình, tìm cách tập trung ở Alêcxanđri tất cả các nhà thông thái của Hi Lạp và cho xây dựng một Viện hàn lâm khoa học, đó là thư viện công cộng đầu tiên trong lịch sử loài người (một thư viện khổng lồ chứa tới 700.000 sách viết bằng tay). Và một Trường Đại học Alêcxanđri cũng trở thành một trung tâm khoa học lớn nhất thời bấy giờ, thu hút mạnh mẽ nhiều thanh niên các nơi đến học tập. Những nhà bác học được mời đến chỉ mới làm được công tác bồi dưỡng, nghiên cứu và giảng dạy nhưng chưa đóng góp được nhiều cho sự tiến bộ của khoa học vì Viện hàn lâm khoa học Alêcxanđri là một cơ quan cung đình lấy những thuyết duy tâm làm tư tưởng chủ đạo. Dầu sao, từ Nhà Trường Alêcxanđri này đã xuất hiện một số danh nhân khoa học: Ơclit (Euclide) về tóan, lý; Acsimet (Archimède) về kỹ thuật, Hêrôphin (Hérophile) về y học,… do đã chú ý gắn liền nghiên cứu khoa học với các ứng dụng phục vụ nông nghiệp, hang hải, quân sự, thương mại,… Đối với hóa học, nó vẫn được coi như một bộ phận của “nghệ thuật bí mật thiêng liêng” của các giáo sĩ trong các đền thờ. Họ hoạt động dựa vào nhiều tà thuật mê tín, tuy vậy cũng đã được tập hợp một số kiến thức về hóa kỹ thuật thủ công.

Nhà trường Alêcxanđri tồn tại đến năm 641 và sau đó ngừng hoạt động hẳn do thành phố Alêcxanđri bị người Ả Rập tàn phá trong một cuộc bao vây 14 tháng liền.

Nhờ sự tỏa sang của Nhà trường Alêcxanđri mà có nhiều thành tựu về triết học, văn học, khoa học, nghệ thuật của thế giới cổ đại được truyền lại cho đến ngày nay.

Tác giả Hoàng Ngọc Cang
hoahoc24h.violet.vn


--------------------------------------------------------------------------------