化学

I

プロローグ

化学とは物を構成している物質の組成、構造、性質、物質間の相互作用、さまざまな形態のエネルギーを物質にくわえたり、物質からとりさったりしたときの影響などについて研究する学問。有史以来人間は化学変化を観察し、その原因がなんであるのかをつきとめようと考えをめぐらしてきた。これらの観察と原因追究の歴史をふりかえることによって、化学を近代科学へとみちびいた発想や概念、しだいに発達してきた道筋をたどることができる。

II

古代の技術と哲学

これまでにわかっているところでは、化学的操作はメソポタミア、エジプト、および中国の職工たちによってはじめておこなわれた。これらの国々の鍛冶(かじ)屋は、ときどき純粋な形で天然に産出する金や銅などの天然金属を利用して仕事をしていたが、彼らはやがて、金属の鉱石(おもに金属の酸化物や硫化物)を木材や石炭で加熱してとかし、これらの鉱石から金属をとりだす方法を発見した。

銅、青銅、そして鉄の利用が盛んになってくると、これらの金属に名前がつけられた。その名称は、考古学者たちによって、それぞれその金属がつかわれた時代をあらわす名称にも利用されてきた。原始的な化学技術は、さまざまな種類の布に染料を定着させる方法を発見した染色工たち、あるいは、うわぐすりをかける方法や、のちにはガラスの製法を発見した陶工(→ 陶磁器)たちの文化の中にもあらわれた。

これらの職工たちの多くは、寺院や宮殿にやとわれ、僧侶や貴族たちのためにぜいたく品を製作していた。寺院では僧侶たちが、身近な世界で目にした変化の原因をつきとめようとした。彼らの理論には魔法がふくまれていることも多かったが、しかし彼らはまた、天文学的、数学的、宇宙論的な考えをも発展させ、これによって、現在では化学変化と考えられるある種の変化の原因を説明しようとした。

III

ギリシャの自然哲学

これらの考えを科学的に検討しようとした最初の文化は、ギリシャ文化であった。前約600年のタレスの時代から、ギリシャの哲学者たちは、物理的な世界の現象を神話によって説明しようとはせず、論理的に追究しようとしてきた。

タレス自身は、すべての物質の根源は水であるとし、水がかたまれば土になり、気化すれば空気になると考えた。彼の後継者たちは、この理論を発展させ、土、水、空気、火の4つの元素が世界を構成していると考えた。

デモクリトスは、これらの元素は、真空中を運動するひじょうに小さな原子からなっていると考えた。ほかの人々、とくにアリストテレスは、元素は連続した物体を形成し、真空は存在しないと信じた。ギリシャ人の間では原子論は、急速にその基盤をうしなうことになったが、しかし完全にわすれさられてしまったわけではなかった。それはルネサンスの時代に復活し、近代原子論の基礎になった(→ 原子)。

1

アリストテレス

アリストテレスは、ギリシャの哲学者で最大の影響力をもち、彼の考えは、前323年の彼の死後2000年近くも科学の世界を支配した。彼は自然界には熱、冷、湿、乾の4つの性質が存在すると信じた。

4つの元素は、これらの性質が2つずつくみあわさって形成されると考えた。たとえば、火は熱く乾燥したもの、水は冷たくしめったもの、空気は熱くしめったもの、そして土は冷たく乾燥したものであった。このように、これらの性質がいろいろな割合でむすびついてできた元素によって地球上の物質が形成されているのである。元素にふくまれるそれぞれの性質の量を変化させることができるので、ある元素を別の元素にかえることができる。したがって、元素でできている物質を変化させること、たとえば鉛を金にかえることもできると考えられた。