شیمی در گذر زمان

تصویری از سیستم جدید فلسفه شیمیایی جان دالتون، اولین توضیح نوین نظریه اتمی
جدول تناوبی مندلیف مربوط به سال ۱۸۶۹
معادله شرودینگر رفتار موجی ذرات را توصیف می‌کند. اروین شرودینگر معادله‌ای را بر اساس قضیه طول موج دوبروی توسعه داد که موج وابسته به ذرات و چگونگی تغییر حالت سیستم‌های کوانتومی را توصیف می‌کند.
شیمی در گذر زمان آثار مهم، اکتشافات، ایده‌ها، اختراعات و آزمایش‌هایی را نشان می‌دهد که درک بشریت از دانشی نو به نام شیمی که به مطالعه ترکیب مواد و اثرات متقابل آن‌ها می‌پردازد را به‌طور چشمگیری تغییر داده‌است. تاریخ دانش شیمی به شکل جدید آن، توسط دانشمند ایرلندی، رابرت بویل، آغاز شد؛ هرچند که ردپاهایی از آن را می‌توان تا زمان‌های دورتری مشاهده کرد؛ حتی تا اوایل دورانی که بشر شروع به ثبت تاریخ نموده بود. ایده‌های اولیه که بعداً در دانش نوین شیمی وارد شدند، از دو منبع اصلی که عبارت‌اند از فیلسوفان طبیعی و کیمیاگران تشکیل شده‌اند. فیلسوفان طبیعی مانند ارسطو و دموکریت در تلاش برای توضیح رفتار دنیای پیرامون خود از استدلال استنتاجی استفاده کردند. حال اینکه کیمیاگرانی چون جابر و رازی افرادی بودند که در تلاش برای افزایش عمر یا انجام تبدیل مواد به یکدیگر بودند که از جمله این تلاش‌ها، تبدیل فلزات پایه به طلا با استفاده از تکنیک‌های تجربی بود. نخستین واکنش شیمیایی که بشر توانست آن را کنترل و مهار کند، سوختن و آتش بود. آتش برای مردم باستان، یک نیروی عرفانی بود که می‌توانست یک ماده را به یک مادهٔ دیگر تبدیل کند؛ در حالی که نور و گرما نیز می‌بخشد. آتش بر بسیاری از جوامع تأثیر گذاشت؛ به‌طوری‌که فعالیت‌های روزمره‌ای مانند آشپزی و تهیه نور و گرما تا فناوری‌هایی مانند سفالگری، تهیهٔ آجر و ذوب فلزها همگی وابسته به آتش بودند.
مصریان باستان در زمان پیش از پادشاهی قدیمی توانستند نوعی سفال براق بسازند که به سفال مصری معروف است. در آن زمان این صنعت گرانب‌ها تلقی می‌شد؛ چراکه این سفال‌ها از خاک رس تهیه نمی‌شدند و از سیلیس و مقادیر کمی آهک و جوش شیرین به دست می‌آمدند.
مصریان باستان در زمینهٔ متالورژی نیز توانا بودند و نوشته‌هایی به خط هیروگلیف مربوط به ۲۶۰۰ سال پیش از میلاد موجود است که طلا را توصیف می‌کنند.
سفالینه‌های خاکستری با لعاب سیاه در ۲۰۰۰ سال پیش از میلاد در تپه حصار و تپه سیلک به وجود آمدند. این سفال‌ها نخستین نوع سفال‌های لعاب‌داری هستند که شناخته شده‌اند. ایرانیان باستان برای خودآرایی از موادی مانند سرخاب، وسمه و سرمه استفاده می‌کردند که این مواد را از چربی حیوانات یا خاکستر به دست می‌آوردند و به آن‌ها رنگدانه‌های طبیعی می‌افزودند. در آن دوران فیروزه به خاطر رنگ زیبایش مورد توجه بود و ایران تنها کشوری بود که این سنگ گرانبها را استخراج می‌کرد.
فیلسوفان تلاش می‌کردند تا بدانند چرا مواد مختلف ویژگی‌های (رنگ، بو و غلظت) و حالت‌های متفاوت (جامد، مایع و گاز) دارند و با شیوه‌های گوناگون با یکدیگر واکنش می‌دهند. در این زمان فیلسوفان یونانی نخستین نظریه‌ها را دربارهٔ شیمی و طبیعت ارائه کردند که تاحدودی این نظریه‌ها متأثر از فرهنگ و تمدن‌های زمان خود بود. برای مثال، تالس تصور می‌کرد آب عنصر اصلی سازندهٔ جهان است. دویست سال پس از او ارسطو از «عناصر چهارگانه» سخن گفت و اعتقاد داشت که جهان از چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش ساخته شده‌است.
مشاهده کردن، اندیشیدن و نتیجه‌گیری کردن ابزارهای یونانیان باستان برای مطالعهٔ علوم طبیعی بود. کیمیاگران نیز تا پیش از آغاز دوران شیمی مدرن تنها از این سه ابزار استفاده می‌کردند. در سال ۱۶۰۵، فرانسیس بیکن کتاب مهارت و پیشرفت فراگیری را منتشر کرد که حاوی توضیحاتی بود که بعدها به روش علمی معروف شد. در سال ۱۶۱۵ ژان بگن برای اولین بار از معادله شیمیایی استفاده کرد.
رابرت بویل، در سال ۱۶۶۱ در کتاب شیمی‌دان شکاک، شیمی را علمی تجربی خواند. او از محققان خواست تا علاوه بر سه ابزار اصلی یونانیان پژوهش‌های علمی نیز انجام دهند. وی اولین بار میان شیمی و کیمیا تفاوت قائل شد. بویل عقیدهٔ ارسطو را که جهان از چهار عنصر آب، هوا، خاک و آتش تشکیل شده‌است، رد کرد و به جای آن سه عنصر نمک، گوگرد و جیوه را عناصر سازندهٔ جهان دانست. در عوض، او مفهومی جدید ارائه کرد که ذرات اولیه با ایجاد پیوند با یکدیگر ترکیب‌های جدید می‌سازند. این تعبیر ساده‌ترین و در عین حال معقول‌ترین تعبیری بود که ارائه شد. پس از آن برای توجیه پدیده‌های طبیعی به جای نظریهٔ ارسطو از نظریهٔ بویل استفاده شد.
آنتوان لاووازیه در سال ۱۷۸۹ قانون پایستگی جرم را مطرح کرد که به قانون لاووازیه نیز مشهور شد. در این هنگام، قوانین شیمی کمی قوی‌تر شد؛ به گونه‌ای که پیش‌بینی‌های درست‌تری صورت می‌گرفت.
مطالعه علم شیمی که به‌عنوان دانش بنیادی شناخته می‌شود، به مقدار بسیار زیادی هم از علوم و فناوری‌های دیگر تأثیر پذیرفته و هم بر آن‌ها اثر گذاشته‌است. بسیاری از رخدادهایی که مبنای اساسی درک امروزی ما از شیمی به حساب می‌آیند، خود به‌عنوان اکتشافاتی کلیدی در زمینه‌های علمی دیگر مانند فیزیک، زیست‌شناسی، اخترشناسی، زمین‌شناسی و علم مواد به‌حساب می‌آیند.
قبل از پذیرش روش علمی و کاربرد آن در حوزه شیمی، جنجال‌برانگیز است که بسیاری از افراد ذکر شده در زیر را به عنوان «شیمی‌دان» به معنای مدرن کلمه در نظر بگیریم. با این حال، ایده‌های برخی از متفکران بزرگ، یا برای پیشرفت آنها، یا برای پذیرش گسترده و طولانی مدت آنها، در اینجا آورده شده‌است.
| 0 | 1 |
| --- | --- |
: اکتشاف
: اختراع
: انتشار کتاب و مقاله
: تجزیه و تحلیل
: ارائهٔ نظریه