«پوسته ی کره ی زمین متجاوز از هزار میلیون سال قبل شکل گرفته است، انسانهای نخستین نیز در حدود دو میلیون سال قبل می زیسته اند. آنان در برابر طبیعت موجودی بسیار ضعیف و ناتوان بودند، و همه چیز برایشان عجیب و ترسناک جلوه می کرد. در حدود 7000 سال قبل از میلاد بود که مردم از غارنشینی دست برداشته و زیستن در روستاها را آغاز کردند.» (1)
با کشف آتش و استخراج فلزات، گامهای بلندتری برداشته شد و به این ترتیب عصر مس جایگزین عصر حجر گردید. زیرا که مس در طبیعت از بقیه مواد فراوانتر و ذوب کردنش نیز آسانتر بود. «این دوره ی مس 3000 سال قبل از میلاد در مصر و بین النهرین شروع شد، ولی در اروپای مرکزی و غربی از 1800 سال قبل از میلاد آغاز گشت.»(2)
دوره مفرغ به فاصله ی نزدیکی، پس از آن آغاز گردید. زیرا روزی بر حسب تصادف مقداری قلع و مقداری مس در حالت مذاب با هم مخلوط شدند، و آلیاژ مفرغ را بوجود آوردند.
سپس تکامل فنی به تدریج تکامل فکری را نیز موجب گشت. جهان اسرارآمیز روز به روز برای بشر، شناخته تر و دوست داشتنی تر گردید. اکنون می دانیم که شعله از احتراق گازها پدید می آید، اما همین شعله برای نیاکان ما در حکم یک معما، و حتی به مثابه ی چیزی که می بایست بسان یک خدا پرستیده شود، تلقی می گردید.
با گذشت قرنها و رشد شهرنشینی تمدنهای نوینی بوجود آمدند. در حدود 3000سال قبل از میلاد بود که تمدنهای مصر و بابل جلوه گر شدند و روبه شکوفایی نهادند. ولی باید توجه داشت که علم در آن دوران، بیشتر در خدمت رفع نیازمندیهای جامعه بود تا در جهت اقناع حس کنجکاوی بشر... حال می پردازیم به یکی از نقاط عطف تاریخ تکامل بشر، تمدنی بحث انگیز به نام تمدن یونان باستان:
متفکران یونان باستان، جهان را کتابی می دانستند که در پی کشف الفبایش بودند. همان طور که از ترکیب حروف کلمات، و از تجزیه کلمات، حروف به وجود می آیند، یونانیان نیز در جهان شناسی های خود به وجود اصل یا اصلهای نخستین که به آن آرخه (3) می گفتند، معتقد بودند.
به گمان طالس(4) (تالس)-پدر فلسفه یونان- (550-640ق.م) همه چیز از آب بوجود آمده و همه چیز دوباره به آب تبدیل می شود. شاید به دلیل بندر بودن محل سکونت و مجاورت همیشگی طالس با آب، و نیز مشاهده ی دگرگونیها و تغییر شکلهای آب به صورت مایع، جامد، بخار، ابر و باران وی را به این نتیجه رسانیده بود که اشیا می بایستی شکلهای گوناگون آب باشند. و در نتیجه آب را می بایستی به عنوان تنها آرخه و مادةالمواد جهان در نظر گرفت.
ارسطو می نویسد: «که طالس این عقیده را از تأثیر باران در نمو گیاهان، از رطوبت ماده ی تناسلی در حیوان و از رطوبت اجساد حیوانات به هنگام تلاشی و انحلال دریافته است.» (5)
طالس زمین را نیز مشابه چوبی استوانه ای شکل در نظر می گرفت که گویی بر سطح آبی شناور گردیده است. در نتیجه زمین لرزه را هم ناشی از حرکات شدید سطح آن آب به حساب می آورد.
چون با قبول آرخه بودن آب نمی توان راز پیدایش اشیا را توضیح داد و نمودهای طبیعی را توجیه کرد، و صدور یا ایجاد این همه اشیا را فقط از یک ماده ی اولیه تصور نمود، آناکسیماندورس(6) (547-610ق.م) یکی از شاگردان طالس اصل اولیه یا جوهر طبیعت را ماده ای فرض می کند که نه از لحاظ کمیت متعین است و نه از لحاظ کیفیت، و از این رو آن را آپایرون (7) یعنی ماده نامتعین می نامد که دارای خصلت غیرقابل تعریف بوده و از نظر مقدار نیز تا بی نهایت ادامه دارد. از این ماده ی اولیه، تضادهای گوناگونی چون سرما، گرما، خشکی و رطوبت برخاسته اند، هر تولدی از جداسازی تضادها پدید آمده و هر نوع مرگ و نیستی با اجتماع آنها به وقوع می پیوندد.
آناکسیمنس (8) (528-585ق.م) یکی دیگر از اندیشمندان یونان، هوا را اصل عالم می داند، زیرا که هوا بیشتر از آب قابلیت تغییر شکل و حالت دارد. در روند غلیظتر شدن، هوا نخست تبدیل به آب و سپس تبدیل به خاک می گردد. و از طرفی سبکتر شدن هوا نیز سبب پیدایش آتش می شود. آن قدر درباره ی فرضیه ی آناکسیمنس اغراق نخواهیم کرد تا مدعی شویم که وی غلظت گازها و منجمد شدن مایعات را پیش گویی کرده است زیرا فرضیه های علمی قدیم آن قدر کلی و رمز آلودند که هیچ تفسیر خاصی بر آنها نتوان داد.
به هر حال به گمان آناکسیمنس زمین مرکز عالم است. «و اجرام آسمانی ستارگان نیز در اثر صعود بخارها از زمین به فضای بالا بوجود می آیند» (9) که در آن بالا بخارها رقیقتر شده و آتشین می شوند. این اجرام آسمانی همگی مانند خود زمین در هوا قرار دارند. از نظر آناکسیمنس چون آتش در بالای زمین از عمل باز بماند، به ابر تبدیل شده و سپس به صورت باران فرو می ریزد.
کسنوفانس (10) (475-570ق.م) معتقد بود که همه چیز از خاک بوجود آمده و همه چیز در خاک پایان می یابد. وی در جای دیگر می گوید: «همه چیز که پدید می آید و رشد می کند خاک است و آب» (11) کسنوفانس می دانست که «شناخت ما کاری حدسی و اعتقادی است. یعنی بیش از آنکه معرفت باشد، عقیده است. و این مطلب از اشعار او بدست می آید:
خدایان از آغاز، همه چیز را بر ما آشکار نمی کنند
بلکه در طول زمان از طریق جستجو
می توانیم چیزها را بهتر بدانیم و بشناسیم
و اما نوعی حقیقت است که هیچکس آن را در نیافته،
و هرگز درنخواهد یافت، نه از خدایان
و نیز از هر چیز که از آن سخن می گویم
و اگر برحسب اتفاق چنان شود که کسی «حقیقت نهایی» را
بیان کند
خود آن را نخواهد داشت
چه، همه چیز جز تاروپود به هم بافته ی حدسها چیزی نیست.» (12)
از نظر هراکلیتوس (13) (284-544ق.م) آتش، اصل نخستین است، چون در میان عناصر، آتش سبکترین و سریعترین آنهاست. آتش همه چیز را در خود جذب می کند و هیچ چیز نیست که آتش از جذب آن ناتوان باشد، و همه چیز در حال تغییر و جنبش است. خاک به صورت آب، آب به صورت ابر، و سرانجام ابر به صورت هوا در می آید، هوا نیز ملتهب شده و به صورت آتش باز می گردد. آتش همان زئوس خدای جاوید یکتاست. در حالی که دیگر خدایان چون از آتش نیستند، یکی پس از دیگری فانی می شوند. روح نیز که اصل حیات است، چیزی جز شعله ای از آتش ازلی نیست.
فیثاغورس یا پیتاگوراس (14) (479-571ق.م) که بانی عرفانی ریاضی بود، عدد را اصل نخستین جهان اعلام کرد. در نزد او اشیا و اجزاء جهان هر یک با عددی مطابقت دارند، و عدد، حقیقت آنهاست. برای مثال، او عدد یک را با نقطه، مطابقت می داد که نمودار وحدت و یگانگی است: «و برهمین منوال عدد سه با مکان، عدد شش با رطوبت، عدد هفت با عقل و نور، عدد هشت با عشق و صداقت، عدد نه با تفکر، و عدد ده یا دکا (15) که محتوای همه ی این اعداد است با طبیعت الهی مطابقت پیدا می کند.» (16) به خاطر تقدس همین عدد ده بود که به گمان فیثاغورسیان، ده سیاره شامل زمین، خورشید و سیاره ای فرضی به نام ضدزمین همراه با 7 سیاره ی شناخته شده دیگر به دور آتش جهانی می چرخند.
چون فیثاغورسیان اعداد صحیح را اصل جهان می دانستند، و آنها را با سنگریزه یا نقطه نشان می دادند، با کشف عدد √2 یعنی وتر مثلث قائم الزاویه ی متساوی الساقینی که ابعادش واحد باشد، فرضیه ی آنان دچار اشکال شد. گویا فیثاغورسیان یکی از دوستان خود به نام هیپاسوس را به خاطر کشف و بیان این مطلب در دریا غرق نمودند. «گفتنی است که در ظاهر لفظ فیلسوف از اختراعات فیثاغورس است. به این معنی که در یونان، حکیم یا خردمند را «سوفوس»، و حکمت و دانش را «سوفیا» می گفتند. فیثاغورس گفت ما هنوز لیاقت آن را نداریم که خردمند خوانده شویم و لیکن چون خواهان حکمت، و همین لفظ است که فیلسوف شده و واژه ی فلسفه (فیلوسوفی) از آن مشتق گردیده است.» (17)
سرانجام امپدوکلس (18) (423-483ق.م) در پی حل مسئله ی وحدت و کثرت در جهان هستی، عناصر سازنده ی گیتی را شامل چهار عنصر آب، هوا، خاک، و آتش در نظر می گیرد، که این عناصر تحت تأثیر دو نیروی متقابل عشق و کینه با یکدیگر ترکیب شده و یا از هم جدا می گردند، و اجسام و اشیای مختلف را بوجود می آورند. از نظر امپدوکلس این چهار عنصر مستقل از هم و غیرقابل تبدیل به یکدیگرند.
آناکساگوراس (19) (428-500ق.م) برخلاف شاگرد خود امپدوکلس، به چهار عنصر اصلی معتقد نبود. بلکه او به عناصر متعدد و نامتناهی باور داشت. از نظر او جهان در آغاز مغشوش و درهم و محتوی تخمه های بی شمار پراکنده ای بود که بدون مقصد درهم می لولیده اند؛ تا اینکه عقل یا نوس (20) آمد و نظمی به آشفتگیها داد، و از آن همه تخمه ها، اشیا و اجسام مختلف جهان را بوجود آورد.
به گمان آناکساگوراس تخمه یا اسپرمات تمام اشیا در هر شیئی وجود دارد، منتهی در هر شیئی تخمه ی مخصوص آن شیء بر سایر تخمه های موجود غالب است.
دموکریتوس (21) (370-460ق.م) همانند استادش لئوسیپوس (22) به دو اصل اولیه معتقد بود: یکی اتم (23)، به معنای غیرقابل تقسیم، و دیگری خلاء که اتمها در محیط خلاء حرکت کرده و با یکدیگر ترکیب و یا از یکدیگر جدا می شوند.
از نظر دموکریتوس، اتمها برخلاف تئوری آناکساگوراس، از لحاظ خصوصیت و کیفیت با یکدیگر هیچ فرقی ندارند. بلکه فقط از نظر شکل، وضع و چگونگی توزیع شان در اجسام دارای اختلافند. اتمها دارای شکلهای مختلف هستند. برای مثال، برخی از آنها گوشه دار، برخی قلاب مانند و برخی میان گود و فرورفته اند. آنان به هم آویخته اند و با هم متحد می مانند، تا زمانی که جبری نیرومندتر از بیرون بیاید و آنها را از هم جدا کند. دموکریتوس به هر یک از طعمها نیز شکلی نسبت می دهد. برای مثال طعم شیرین را معلول اتمهای گرد و میان حجم می داند، طعم گس را ناشی از اتمهای بزرگ و خشن و چند گوشه و ناگرد و طعم روغنی را از اتمهای گرد و صاف و لطیف و کوچک تصور می کند.
«در افسانه ها گفته می شود که روزی دموکریتوس در ساحل دریا بر روی سنگی نشسته بود و سیبی را در دست داشت. او به خود می گوید: اگر سیبم را به دو نیم کرده و یک نیم را بخورم، آنگاه نصف دیگرش برایم باقی می ماند؛ و اگر این نیمه را نیز به دو نیم کرده و باز نیمی را بخورم، آنوقت
سیب باقی می ماند؛ خوب اگر کار را ادامه دهم به ترتیب
از سیب در دست من باقی خواهد ماند. آیا در روند این تقسیم کردنها به ذره ای خواهم رسید که دیگر نتوانم آن را به دو قسمت تقسیم کنم؟» (24)
سرانجام دموکریتوس به این نتیجه می رسد که چنین تقسیمی دارای حدی است و این آخرین قسمت غیر قابل تقسیم را اتم یعنی تقسیم ناپذیر نامید. ولی او قادر نبود این فرضیه خود را در عمل به دیگران ثابت کند. مخالفان نظریه ی اتمی او از جمله ارسطو می گفتند: از یک طرف نحوه ی اتصال اتمها به یکدگر نامشخص است. (به ویژه در مورد اتمهای کروی شکل) و از طرف دیگر در جریان تقسیم سیب می توان این تقسیمات را تا بی نهایت ادامه داد. زیرا از نظر عملی هرچند که ممکن است عمل تقسیم کردن را نتوان زیاد ادامه داد، ولی از نظر ذهنی نمی توان چیزی را تصور کرد که آن چیز نتواند به دو قسمت تقسیم شود.
گروهی از پژوهشگران گاهی سعی می کنند که بعضی از اقوام و یا افراد تاریخی را متعصبانه (و متأسفانه) خیلی بیشتر از آنکه بوده اند معرفی بنمایند. برای مثال برخی از آنان دو نیروی مهر و کین نظریه ی امپدوکلس را همپایه ی اصول نیروی جذب به مرکز و نیروی گریز از مرکز توصیف می کنند. و یا نظریه ی آناکساگوراس را بیان بی کم و کاست اصل بقای جرم جلوه می دهند. گروهی نیز نظریه ی اتمی دموکریتوس را کاملترین و بهترین اندیشه ی یونانی به حساب می آورند، و اتم او را همان اتم بور و راترفورد می دانند، در صورتی که هرگز چنین نیست.
پیازی اسمیت (25) (1900-1819میلادی) منجم انگلیسی نیز معتقد بود که مصریان قدیم، اهرام خود را بر اساس محاسبات و روابط ریاضی و نجوم قرن بیستم طراحی کرده اند. او دلایل چندی را نیز برای اثبات مدعای خود بیان می کرد. اما سرفلیندرز پتری (26) دانشمند انگلیسی (1942-1835میلادی) در این مورد حکایت جالب زیر را تعریف می کند:
«نمی دانید چه یأس و حیرتی بر یکی از مریدان اسمیت دست داد زیرا روزی او را دید که مشغول سوهان زدن و تراشیدن دیوار سنگی کفش کن اطاق شاهانه ی هرم خئوپس است و می خواهد آن را مساوی با مقادیری کند که انتظار داشت از راه محاسبه بدست می آید.» (27)
در جستجوی کشف اسرار کتاب طبیعت، سرانجام دیدیم که امپدوکلس با توجه به نظریات دیگر متفکران به این نتیجه رسید که جهان از چهارعنصر آب، خاک، هوا و آتش تشکیل شده است. دیگران نیز به این چهار عنصر، کیفیت های گرم و سرد و خشک و مرطوب را نسبت دادند، که این چهار کیفیت چهار طبع صفرا (حاصل از کبد)، سودا (حاصل از طحال)، بلغم و دم را بوجود می آوردند. از نظر بقراط (28) پدر علم پزشکی یونان، (460-370ق.م) سلامتی بدن انسان نتیجه ی هماهنگی این چهار طبع است و هر بیماری به علت کم و زیاد شدن یکی از این اجزاست.
نظریه ی چهار عنصری امپدوکلس تا مدتهای زیاد بر جهان فیزیک و فلسفه مسلط بود. متفکرانی که از وجود وسایلی چون دماسنج، ترازوی دقیق، میکروسکوپ، تلسکوپ و فشارسنج و... محروم بودند، چه می توانستند بکنند؟ آنان مجبور بودند با اندک نتایج حاصل از مشاهدات و آزمایشهای محدودشان، نمودهای این جهان اسرار آمیز و شگفت انگیز را تجزیه و تحلیل کنند، و به جای کمیت، کیفیت را تنها وجه اختلاف پدیده ها بدانند. آنان برای شناخت جهان بسیار کوچک اتمها و جهان بسیار بزرگ کهکشانها، فقط و فقط حواس پنجگانه ی بسیار محدود خود را در اختیار داشتند و ذهنی را که به هر حال در آتش کشف الفبای اسرار جهان می سوخت. برای مثال:
افلاطون(29) (327-427ق.م)‌به پیروی از امپدوکلس، عناصر جهان را، چهارتا می دانست و برای هر عنصری، نوعی اتم را تصور می کرد. «به این شکل که اتمهای خاک را مکعب شکل، اتمهای آتش را چهار وجهی منتظم، اتمهای هوا را هشت وجهی منتظم و اتمهای آب را بیست وجهی منتظم در نظر می گرفت.» (30)
به عقیده ی او اگر بر این چهار شکل هندسی وجوهی افزوده و یا کاسته گردد، می توان بعضی از آنها را به بعضی دیگر تبدیل کرد. اما به افلاطون اطلاع دادند که یک چند وجهی متجاوز دیگر نیز وجود دارد که دارای دوازده وجه می باشد، و گویا استاد به این دوازده وجهی توجهی نکرده است.
به هر حال، افلاطون که به هندسی بودن جهان باور داشت بر سر درِ ‌آکادمی یا آموزشگاه خود نوشته بود: «هر کس که هندسه نمی داند اینجا داخل نشود.» از نظر او عالم کروی شکل است، زیرا که کره زیباترین و کاملترین شکل ممکنه می تواند باشد. همچنین بنا به عقیده ی افلاطون «خداوند یک مهندس جاویدان است». (31)
ارسطو (32) (322-384ق.م) که از شاگردان افلاطون بود برای هر کدام از چهار عنصر، دو صفت از کیفیات چهارگانه ی رطوبت، خشکی، گرما و سرما را نیز در نظر می گیرد. به این ترتیب که خاک؛ طبیعتی خشک و سرد، آب؛ طبیعتی سرد و مرطوب، آتش؛ طبیعتی خشک و گرم، و هوا؛ طبیعتی گرم و مرطوب دارد. تغییر هر یک از این ویژگیها عامل پیدایش هر نوع تغییر و تحول در اجسام و طبیعت است. برای مثال اگر به آنها حرارت دهیم، سرما تبدیل به گرما شده و آب با کسب گرما تبدیل به هوا می شود. (در حقیقت با اتکا به این گونه نظریه ها بود که کیمیاگران در پی تبدیل مس به طلا بودند.)
از نظر ارسطو، زمین چهارعنصری مرکز عالم بوده و افلاک متحدالمرکز که از اثیر بوجود آمده اند، در اطراف زمین حرکت می کنند. او می گوید:
«حرکت خطی و طبیعی اجسام، نامنظم و محدود است. کمال حرکت را باید در حرکت دورانی جستجو کرد که حرکت است ابدی. علت اصلی این حرکت، عنصر پنجمی است به نام اتر یا اثیر» (33) از اینرو افلاک آسمانی همگی از اتر ساخته شده اند و به همین دلیل هیچ گونه فساد و تباهی و تغییری نیز در آنها روی نمی دهد.