Dalla scuola di Mileto e la ricerca della sostanza primordiale fino ad arrivare alla chimica moderna, ecco i grandi scienziati e pensatori che hanno fatto luce sulla natura intima della materia che compone il mondo intorno a noi
Oltre 2000 anni fa, la maggior parte delle persone vedeva il mondo come dominato da fenomeni che sembravano manifestazioni dirette di esseri soprannaturali, privi di una spiegazione fisica accessibile, sia per limiti culturali che tecnologici. Puo` dunque essere sorprendente scoprire che alcuni pensatori greci cercavano di spiegare il mondo in modo razionale, basandosi su cause ed effetti naturali. Questa “filosofia naturale”, pur essendo diversa dalla scienza moderna, si fondava sulla ragione e conteneva i principi basilari del metodo scientifico:
- L’identificazione di elementi universali ed essenziali;
- La convinzione che la natura possa essere spiegata attraverso “elementi” fondamentali e le loro interazioni.
Immaginiamo per un attimo il contesto dell’epoca: nessuna conoscenza del cielo, nessun accesso a informazioni, niente internet. Solo noi, i nostri occhi e migliaia di stelle. È difficile concepire come, già all’inizio del XVII secolo, gli scienziati fossero riusciti a dimostrare:
– La sfericità della Terra e la misura della sua circonferenza;
– La distanza della Luna (circa 380.000 km) e la sua somiglianza con il nostro pianeta;
– L’esistenza di corpi celesti particolari, i pianeti, che si muovono secondo traiettorie costanti, distinguendosi dalle stelle fisse;
Con queste informazioni di base, sembra incredibile che si sia arrivati a modelli così accurati e vicini alla realta`, come quello copernicano o la teoria atomica della materia.
La Scuola di Mileto e la Ricerca della Sostanza Primordiale
La prima scuola di pensiero razionale fu la scuola di Mileto, attiva nel VI e V secolo a.C. Qui, filosofi come Talete, Anassimene e Anassimandro cercavano di spiegare la realtà attraverso una “sostanza primordiale” (acqua, aria, ecc.). In seguito, vennero sviluppate teorie più complesse, considerando due (Senofane e Parmenide) quattro (Empedocle) e infiniti elementi (Anassagora). Empedocle propose che tutta la materia fosse composta da quattro elementi fondamentali: terra, acqua, aria e fuoco. Inoltre, ipotizzò che questi elementi fossero costituiti da particelle piccole, omogenee e indivisibili. Questa idea, sorprendentemente simile alla moderna teoria atomica, rimase influente per oltre duemila anni, fino alle scoperte di Priestley, Lavoisier e Cavendish nel XVIII secolo.
Platone sviluppò ulteriormente queste idee, assegnando a ciascun elemento una forma geometrica (i solidi platonici):
Fuoco → tetraedro
Terra → cubo
Aria → ottaedro
Acqua → icosaedro
Secondo Platone, combinando e trasformando questi poliedri si potevano ottenere nuove sostanze, introducendo così il concetto di trasmutazione degli elementi. Aristotele, invece, rifiutò l’atomismo e introdusse l’idea di quattro qualità fondamentali: caldo, freddo, secco, umido. Gli elementi derivavano dalla combinazione di queste qualità:
Caldo + Secco = Fuoco
Caldo + Umido = Aria
Freddo + Secco = Terra
Freddo + Umido = Acqua
Anche in questo schema, la trasmutazione era possibile modificando le qualità di base, rendendo i fenomeni chimici un gioco di combinazioni e separazioni di elementi.
Dall’Alchimia alla Chimica Moderna (compresi gli elementi)
Le idee aristoteliche dominarono per secoli, fino a quando Lavoisier, Cavendish e Priestley dimostrarono che acqua e aria non erano elementi, ma composti chimici. Prout scoprì le leggi della combinazione degli elementi, e Dalton, tra XVIII e XIX secolo, gettò le basi della teoria atomica moderna, postulando che:
- Gli atomi di uno stesso elemento sono identici per massa e proprietà;
- Atomi di elementi diversi hanno masse diverse;
- Le molecole sono formate da atomi uniti in proporzioni definite;
- Durante le reazioni chimiche, la materia non si crea né si distrugge.
L’idea più rivoluzionaria di Dalton fu che tutti gli atomi di un elemento hanno la stessa massa. Già ai suoi tempi erano noti 36 elementi, una frazione considerevole dei 118 oggi riconosciuti ufficialmente dall’Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC). Dopo Dalton, ci volle un secolo per comprendere l’origine cosmica degli elementi chimici: le reazioni nucleari all’interno delle stelle. Questi processi hanno arricchito chimicamente le galassie sin dall’Universo primordiale fino ad oggi, svelando il legame profondo tra la fisica delle stelle e la chimica della materia che ci circonda.
Fonti:
- B. Pullman, “The Atom in the History of Human Thought”, Oxford University Press, 1998;
- Joseph Magill, Jean Galy, “Radioactivity Radionuclides Radiation“, Springer, 2005;
- R., E. The Corpuscular Theory of Matter . Nature 77, 505-506,1908.
