Bezpłatny fragment - Historia chemii

Wstęp

Zaproszenie do podróży

Wyobraź sobie, że siedzisz w przytulnym fotelu, a w dłoniach trzymasz nie książkę, lecz wehikuł czasu. Jego kartki nie szeleszczą zwyczajnie — one skrzypią jak żagle okrętów wiozących śmiałków ku nieznanym lądom, trzeszczą jak średniowieczne pergaminy spisywane przy blasku świecy, syczą jak retorty w laboratoriach pełnych dymiących kolb. Za chwilę wyruszymy w podróż, jakiej jeszcze nie było. Nie będziemy przemierzać kontynentów ani oceanów. Naszym celem jest kraina znacznie dziwniejsza i bardziej fascynująca — to świat w kropli wody, świat w iskrze słońca załamującej się w kryształku soli, świat ukryty na czubku stalowej igły. To świat chemii.

Zanim jednak przekroczymy próg tej krainy, pozwól, że zadam ci proste pytanie. Czy wiesz, że w tej właśnie chwili, gdy czytasz te słowa, twoje ciało jest areną niezliczonych chemicznych bitew i romansów? Że w twoich komórkach tlen i wodór łączą się w doskonałym uścisku, by dać ci energię do życia? Czy wiesz, że oddech, który właśnie bierzesz, zawiera atomy, które być może millenium temu były częścią westchnienia rzymskiego poety lub pary unoszącej się nad polami bitew Napoleona? Atomy są nieśmiertelne — one wędrują przez wieki, przez ciała, przez gwiazdy, a my jesteśmy tylko ich tymczasowymi gospodarzami.

Kiedy patrzysz na rdzewiejące na deszczu żelazne ogrodzenie, czy widzisz tylko zniszczenie? A może dostrzegasz w tym powolny, melancholijny taniec metalu z tlenem, proces, który Antoine Lavoisier, ojciec współczesnej chemii, obserwował z zapartym tchem, ważąc skrupulatnie każdy okruch, by udowodnić, że materia nie ginie, a jedynie zmienia postać? Łączna masa wszechświata pozostaje niezmienna od jego narodzin — to jedna z najpiękniejszych i najbardziej pokrzepiających prawd, jakie poznaliśmy.

A jednak, gdy w szkolnej ławce po raz pierwszy stajesz przed tablicą Mendelejewa, nic w niej nie zdradza tej poezji. Widzisz szare kwadraty, szeregi literek i cyferek. Dla jednych to utrapienie, dla drugich obowiązek do odbębnienia. Stoi tam sobie gal, obok german, gdzieś w oddali nikiel… Suche symbole na ścianie. I właśnie tę tablicę, którą pamiętamy z klas szkolnych, prof. Jan Małecki z Uniwersytetu Śląskiego nazywa „alfabetem chemika”. Alfabetem, czyli zbiorem liter, które same w sobie są martwe, ale gdy złożymy je w słowa — opowiadają historie. Historie o naukowcach dziwakach, alchemikach, podróżnikach, ludziach o wielkiej wyobraźni i odwadze, którzy nieraz narażali życie i zdrowie, by poszerzać wiedzę o otaczającym świecie. O ludziach, o których nie warto zapominać.

Ta książka jest właśnie próbą złożenia tych liter w żywe opowieści. Bo chemia to nie jest zbiór suchych faktów do wyuczenia na klasówkę. To najwspanialsza, najbardziej dramatyczna i pełna niespodzianek opowieść o ludzkiej ciekawości. Opowieść, w której bohaterowie potrafią smakować trucizny, by sprawdzić ich właściwości, podpalać własne domy w poszukiwaniu prawdy, a nawet… zbierać wagony ludzkiego moczu w nadziei na zdobycie złota.

Skąd ten strach? O odczarowywaniu nauki

Musimy na wstępie zmierzyć się z pewnym kłopotem. Chemia ma złą prasę. Dla wielu z nas to słowo wywołuje dresszcz niepokoju — nie ten przyjemny, zwiastujący ekscytację, lecz ten szkolny, zwiastujący niezrozumienie i nudę. Jak trafnie ujął to jeden z recenzentów książki Sama Keana „Znikająca łyżeczka”: „Chemia, słowo budzące u wielu przerażenie w przededniu klasówki, gdy po kilku godzinach kucia skomplikowanych wzorów przemian okazywało się, że nic z tego nadal się nie rozumie”.

Ile razy słyszeliśmy to zdanie? „Nie mam głowy do chemii”, „to nie dla mnie”, „po co mi ta wiedza?”. A przecież ta sama chemia, która w szkole wydaje się abstrakcyjnym koszmarem, w rzeczywistości podarowała nam antybiotyki, które ocaliły miliony istnień. Chemia dała nam supermocne kleje, które utrzymują skrzydła samolotów, i nylonowe pończochy, które zmieniły modę. To chemia sprawia, że twoja kawa rano jest aromatyczna, a smartfon w kieszeni wyświetla kolorowe obrazki. Bez chemii nie byłoby farb, którymi malowali mistrzowie renesansu, nie byłoby papieru, na którym drukujemy książki, nie byłoby nawet chleba — wszak proces pieczenia to seria skomplikowanych reakcji chemicznych.

Szkolna chemia często bywa sucha jak miał wapienny. Tymczasem prawdziwa chemia jest mokra od potu ludzi, którzy jej dociekali, gorąca od płomieni ich palenisk, kolorowa od niespodziewanych barw wyłaniających się z probówek. „Znikająca łyżeczka” Keana to jeden z tych tytułów, które udowadniają, że tablica Mendelejewa wcale nie musi być straszna, a pod każdym skrótem i liczbą kryją się fascynujące opowieści. O tym, dlaczego rad o mało nie zniszczył życia Marii Skłodowskiej-Curie. O tym, jak gal wywołał naukową wojnę między Francją a Rosją. O tym, skąd się wzięła nazwa „nikiel” od złośliwego ducha kopalni. Wystarczy tylko umieć patrzeć.

Dlatego właśnie powstała ta książka. Aby odczarować chemię. Aby pokazać, że jest ona ogniwem pośrednim między fizyką teoretyczną, badającą najmniejsze składniki materii, a dziedzinami „makroskopowymi”, jak biologia czy nauka o materiałach. Aby udowodnić, że historia chemii to nie tylko historia odkryć, ale przede wszystkim historia ludzi — genialnych, porywczych, czasem komicznych, niekiedy tragicznych, zawsze jednak pasjonujących.

Ludzie z krwi i kości, nie z brązu

Gdybyśmy mieli wyobrazić sobie chemika, pewnie stanąłby nam przed oczami siwy profesor w okularach, pochylony nad probówkami w sterylnym laboratorium. Nic bardziej mylnego. Bohaterowie tej opowieści to istny cyrkowy korowód indywidualistów.

Był wśród nich Henry Cavendish, człowiek, który odkrył, że wodór istnieje i potrafi się palić, tworząc wodę — stąd zresztą jego łacińska nazwa hydrogenum, czyli „tworzący wodę”, nadana przez Lavoisiera. Cavendish jednak był istotą tak nieśmiałą, że nie rozmawiał z kobietami, a ze służbą porozumiewał się wyłącznie na piśmie, zostawiając karteczki na korytarzu. Wymagał, by służba była dla niego „niewidzialna”. Całe życie spędził w laboratorium, które opuszczał chyba tylko w ostateczności. Można by rzec — człowiek, który istniał tylko po to, by badać istnienie.

Innym razem spotkamy Karla Scheele, Szweda o niezwykłej dociekliwości. Ów człowiek miał osobliwy zwyczaj: wszystkie substancje, które badał, po prostu… smakował. Włączając w to takie przysmaki jak rtęć, fluorowodór czy cyjanowodór. Wyobrażasz sobie? Ten człowiek dosłownie kosztował naukę. Odkrył osiem pierwiastków — chlor, fluor, mangan, bar, molibden, wolfram, azot i tlen — ale w każdym przypadku ktoś inny zgarnął laury, bo Scheele albo nie spieszył się z publikacją, albo przeoczono jego zasługi. Był też pionierem komercyjnego wykorzystania chloru jako wybielacza. Dzięki niemu Szwecja stała się potentatem w produkcji zapałek. Gdyby nie on, może do dziś krzesalibyśmy ogień jak jaskiniowcy.

Anegdota goni anegdotę. Poznamy historię pewnego francuskiego arystokraty, Paula Émile’a Lecoqa de Boisbaudrana, który odkrył pierwiastek gal, i jego zażartej kłótni z Mendelejewem. Francuz twierdził, że Rosjanin ukradł jego pomysły, a Mendelejew, nie widząc odkrycia na oczy, poprawił dane francuskiego chemika i — o zgrozo! — miał rację. Jak skomentował to historyk Eric Serri: „Świat nauki był zdumiony. Mendelejew, teoretyk, lepiej rozumiał właściwości nowego pierwiastka od chemika, który go odkrył”.

Będzie też o tych, którzy wybierali się nad Morze Czarne z walizkami pustych butelek, by nabrać wody i szukać w niej nowych substancji. Wracali do domu, ubrani w marynarki, pod krawatami, w kapeluszach i z laseczkami, targając bagaże pełne… niczego. Dziś nie do pomyślenia. Dziś nauka to granty, projekty i efektywność. Ale kiedyś wystarczyła pasja, by spakować butelki i ruszyć w nieznane.

Alchemia — czyli jak przez pomyłkę dojść do wielkich odkryć

Nasza podróż musi rozpocząć się w miejscu, które wielu uczonych woli omijać szerokim łukiem. W zakamarkach historii, gdzie wiara miesza się z wiedzą, a magia z eksperymentem. To świat alchemii. Świat, w którym nie odróżniano jeszcze chemii od alchemii — rozróżnienie to pojawi się dopiero w 1661 roku za sprawą Roberta Boyle’a z Oksfordu.

Alchemik to dla nas postać komiczna — brodaty mąż w powłóczystej szacie, który ślęczy nad tyglem, wierząc, że ołów przemieni w złoto. Ale czy na pewno mamy prawo się z niego śmiać? Bo jeśli weźmiemy pod lupę historię odkryć, okaże się, że to właśnie ci „naukowcy dziwacy” przygotowali grunt pod nowoczesną chemię. Oni pierwsi zbudowali aparaturę — retorty, alembiki, tygle. Oni pierwsi systematycznie prowadzili eksperymenty, notowali obserwacje, szukali zależności.

Weźmy choćby Henniga Branda, niemieckiego kupca z XVII wieku. Był on absolutnie przekonany, że złoto można uzyskać z… ludzkiego moczu. Skąd ten pomysł? Mocz miał złocisty kolor, więc musi w nim tkwić złoto, rozumował. I tak oto Brand zgromadził — uwaga — pięćdziesiąt wiader moczu. Źródło podaje, że odbierał go z latryn garnizonu wojskowego; dowódcy pewnie cieszyli się, że znaleźli wariata, który porządkuje latryny. Przez wiele tygodni poddawał ten specyfik najdziwniejszym procesom: odparowywał go, otrzymując syrop, potem destylował, uzyskując olej moczowy, aż w końcu — prażąc czarny osad — otrzymał białą, woskową substancję. Złota nie było. Ale była substancja, która w ciemności jarzyła się niesamowitym, niebieskozielonym światłem. Brand ochrzcił swój twór mianem „zimnego ognia”. Dziś znamy go jako fosfor, od greckich słów phos — światło i phoros — niosący.

To nie jedyny przykład. Cała alchemia, w swym szaleńczym pędzie do celu, który dziś wiemy, że był niemożliwy do osiągnięcia (transmutacja metali w złoto przy użyciu prostych metod), produkowała na pęczki odkrycia, które okazywały się bezcenne. W poszukiwaniu kamienia filozoficznego, który miał dawać nieśmiertelność i bogactwo, alchemicy wynaleźli nowe techniki destylacji, krystalizacji, odkryli kwasy i zasady, poznali właściwości niezliczonych substancji. Paradoks alchemii polega na tym, że szukając czegoś, co nie istnieje, znalazła wszystko inne.

Kobiety, które nie dały się wymazać z kart historii

W tej opowieści nie może zabraknąć także bohaterek. Przez wieki nauka była zdominowana przez mężczyzn, ale kobiety — gdy tylko mogły — zaznaczały swoją obecność. Żona Antoine’a Lavoisiera, Marie-Anne Pierrette Paulze, nie była tylko ozdobą salonów. To ona tłumaczyła angielskie teksty naukowe dla męża, to ona rysowała skrupulatnie szkice jego aparatury, to ona asystowała mu w eksperymentach, które obaliły teorię flogistonu. Gdy Lavoisier dowodził, że rdzewiejący metal nie traci, lecz przybiera na wadze, bo łączy się z czymś z powietrza, to Marie-Anne notowała wyniki i utrwalała je na rycinach.

A potem przychodzi Maria Skłodowska-Curie. Postać tak wielka, że jej legenda przesłania niekiedy rzeczywisty wymiar dokonań. To nie była tylko „ta pani od radu”. To była kobieta, która jako jedyna w historii otrzymała Nagrodę Nobla w dwóch różnych dziedzinach nauk przyrodniczych — z fizyki i z chemii. To była osoba, która wprowadziła do nauki pojęcie promieniotwórczości, która wyizolowała polon (nazwany tak na cześć jej ukochanej, zniewolonej Ojczyzny) i rad. I która zapłaciła za to najwyższą cenę. Dziś wiemy, że jej zeszyty laboratoryjne wciąż są tak silnie napromieniowane, że do ich przeglądania potrzebne są specjalne środki ostrożności. Rad, który dał światu nadzieję na walkę z rakiem, po cichu odbierał zdrowie swojej odkrywczyni. To jedna z tych ironii losu, które w historii chemii zdarzają się zbyt często. Jak pisze Sam Kean, w swojej książce można znaleźć odpowiedź na pytanie, dlaczego rad prawie zniszczył życie Marii Skłodowskiej-Curie.

Od flogistonu do kwarków, czyli jak się myliliśmy, by dojść do prawdy

Historia chemii to nie jest prosta droga od niewiedzy do mądrości. To raczej kręta ścieżka, pełna zaułków, ślepych uliczek i przepaści, na skraju których balansowali uczeni. To, co dziś przyjmujemy za pewnik, kiedyś było herezją. To, co dziś wydaje się oczywiste, kiedyś było przedmiotem zażartych sporów.

Przez niemal sto lat królowała teoria flogistonu. Cóż to takiego? Flogiston był hipotetyczną substancją, która — według uczonych takich jak Georg Stahl — miała być odpowiedzialna za palność ciał. Uważano, że każda substancja palna jest bogata w flogiston. Podczas spalania flogiston uwalniał się do powietrza. Metal kalcynowany (czyli prażony) tracił flogiston i zamieniał się w biały proszek — „ziemię” metalu. Teoria spójna, logiczna — tyle że błędna. Mylili się wszyscy, którzy w nią wierzyli. Ale — i to jest niesłychanie ważne — ta błędna teoria napędzała badania przez dziesięciolecia. Ludzie zadawali pytania, szukali dowodów, konstruowali eksperymenty. Błąd był płodny.

Aby obalić flogiston, potrzebny był ktoś obdarzony niebywałą wyobraźnią i skrupulatnością. Ktoś, kto waży wszystko — łącznie z tym, co uchodzi za nieważkie. Tym kimś był Antoine Lavoisier. Miał najlepsze i najlepiej wyposażone laboratorium na świecie — podobno posiadał aż 13 tysięcy (!) kolb i zlewek. Sam nie odkrył ani jednego pierwiastka — w czasach, gdy nowe pierwiastki odkrywał każdy, kto miał palnik i odrobinę proszku — on tylko analizował odkrycia innych. I wyciągał wnioski. Zauważył, że spalanie to nie jest uwalnianie flogistonu, ale łączenie się substancji z tlenem z powietrza. I że woda to nie żywioł, ale związek wodoru z tlenem. Przewrócił chemię do góry nogami.

Droga do poznania atomów też była wyboista. John Dalton na początku XIX wieku zaproponował teorię atomistyczną, ale traktował ją raczej jako użyteczną hipotezę niż prawdę objawioną. Przez wiele lat istnienie atomów było kwestią sporną. Jeszcze w 1840 roku filozof William Whewell wyrażał sceptycyzm, twierdząc, że w doświadczeniu chemicznym nie ma pozytywnego świadectwa istnienia takich niepodzielnych cząstek. Dziś wiemy, że atomy są podzielne, że mają jądra, neutrony, protony, kwarki… I wciąż nie wiemy, czy istnieją jakieś niepodzielne, fundamentalne cegiełki materii. Krąg pytań wciąż pozostaje otwarty.

Dlaczego warto wyruszyć w tę podróż?

Zapytasz być może: po co to wszystko? Po co zawracać sobie głowę historią dawnych teorii, skoro dziś mamy nowoczesną wiedzę? Odpowiedź jest prosta: bo nie zrozumiemy współczesności bez korzeni. Bo chemia to nie tylko nauka laboratoryjna. To także część naszej kultury, naszego dziedzictwa. To, jak myślimy o materii, ma wpływ na to, jak myślimy o świecie. Od starożytnych greckich filozofów, przez alchemiczne poszukiwania kamienia filozoficznego, po współczesne projektowanie leków na komputerach — to wszystko są ogniwa jednego łańcucha.

Kiedy Mendelejew układał swoją tablicę, nie tylko porządkował pierwiastki według masy atomowej. On przewidział istnienie tych, których jeszcze nie odkryto! Zostawiał puste miejsca i śmiało prognozował ich właściwości. To był akt niebywałej odwagi intelektualnej. Jego eka-aluminium, eka-bor i eka-krzem odnaleziono później jako gal, skand i german, a ich właściwości idealnie pasowały do przepowiedni. Świat nauki był zdumiony. Teoretyk wiedział lepiej niż praktyk, co ten praktyk właśnie odkrył.

Dziś wiemy, że tablica Mendelejewa, która wisi w każdej szkole, to nie tylko zbiór liter. To mapa skarbów. Za każdym symbolem kryje się historia — często upiorna, czasem zabawna, zawsze fascynująca. Gdy patrzymy na symbol Ni, pamiętajmy o saksońskich górnikach, którzy wpadli na złośliwego ducha Nicka i nazwali diabelski kruszec kupfernickel. Gdy widzimy Sb (antymon), pomyślmy o opacie Walentym, który chciał wyleczyć mnichów i zabił ich wszystkich, dając początek nazwie „przeciw mnichom”.

Przed nami długa droga

W kolejnych rozdziałach będziemy więc wędrować przez wieki. Zaczniemy od starożytności, gdzie węgiel był znany, zanim ktokolwiek pomyślał o nazywaniu go pierwiastkiem. Przejdziemy przez średniowiecze, pełne alchemicznych dymów i mistycznych poszukiwań. Zatrzymamy się przy Lavoisierze i jego rewolucji. Poznamy Daltona, Avogadro, Mendelejewa, Curie. Zajrzymy do laboratoriów, w których rodziły się nowe teorie, i do głów uczonych, w których kiełkowały szalone pomysły.

Będzie bulgotać i dymić. Będzie się destylować, rozdzielać i oczyszczać. Poznamy historię gazu rozweselającego, którym bawiono się na wieczorkach towarzyskich, zanim ktoś wpadł na pomysł, by użyć go jako środka znieczulającego podczas operacji. Poznamy historię „znikającej łyżeczki”, która dała tytuł słynnej książce — o tym, jak gal w temperaturze pokojowej topi się w dłoni, sprawiając, że łyżeczka do herbaty po prostu… znika.

I wreszcie — kto wie? — może dzięki tej podróży i ty, drogi czytelniku, spojrzysz kiedyś na szkolną tablicę Mendelejewa i zamiast nudy poczujesz dreszcz emocji. Bo za każdym kwadratem tej tablicy stoi ktoś, kto narażał życie, by wypełnić białe plamy na mapie wiedzy. Stoi tam Cavendish, który nie znosił kobiet, ale kochał wodór. Stoi Scheele, który smakował trucizny. Stoi Brand, który grzebał w latrynach w poszukiwaniu złota. Stoją tysiące innych — genialnych, porywczych, szalonych, niezwykłych.

Robimy chemię! Niech więc bulgocze i dymi. Niech się iskrzy i błyszczy. Zanim jednak rozpętamy prawdziwą burzę w probówce, zanim wywołamy dżina z retorty, usiądź wygodnie. Przewróć kartkę. Czas rozpocząć podróż do krainy, w której nic nie jest takie, jakie się wydaje, a wszystko — od kropli deszczu po płomień świecy — skrywa tajemnicę czekającą na odkrycie.

Witamy w historii chemii. Najpiękniejszej opowieści, jaką kiedykolwiek opowiedziano o naszym świecie.

Rozdział 1: Początki

Pierwiastki starożytności

Zanim powstało słowo „chemia”

Wyobraź sobie, że cofasz się w czasie o jakieś pięć, sześć tysięcy lat. Nie ma jeszcze żadnych probówek, żadnych wzorów, żadnych tablic z pierwiastkami. Ale ludzie już prowadzą eksperymenty. Już mieszają, ogrzewają, tłuką i łącza ze sobą różne substancje, kierowani nie wiedzą, lecz potrzebą i ciekawością. To właśnie wtedy, na długo przedtem, zanim ktokolwiek wymyślił słowo „chemia”, rodziła się wiedza, która miała odmienić losy ludzkości.

Samo słowo „chemia” ma zresztą korzenie tak stare, że giną w pomroce dziejów. Niektórzy wywodzą je od egipskiego „cheni”, co oznaczało „tajemniczy”. I rzeczywiście, dla starożytnych procesy, które dziś wyjaśniamy bez trudu, musiały wydawać się czystą magią. Dlaczego garść zielonego proszku wrzucona do ognia nagle buchnie fioletowym płomieniem? Dlaczego mętna ciecz pozostawiona na słońcu zmienia kolor na purpurowy? Dlaczego z brzydkiej, szarej skały można wytopić lśniący, twardy metal?

Odpowiedzi na te pytania szukano najpierw w Egipcie i Mezopotamii, potem w greckich koloniach na wybrzeżach Azji Mniejszej, a wreszcie w słynnej Aleksandrii, gdzie Wschód spotkał się z Zachodem, a praktyczna wiedza rzemieślników zetknęła się z filozoficzną refleksją myślicieli. Z tego spotkania miała narodzić się nowa jakość — nauka o przemianach materii.

Egipscy mistrzowie praktyki

Zacznijmy naszą wędrówkę od Egiptu. Już cztery tysiące lat przed naszą erą, gdy na terenach dzisiejszej Europy łowcy zbieracze polowali jeszcze na dzikie zwierzęta, w dolinie Nilu kwitła zaawansowana cywilizacja. Egipcjanie nie tworzyli teorii — byli pragmatykami. Interesowało ich, co działa, a nie dlaczego działa. I pod tym względem osiągnęli mistrzostwo.

Kiedy dziś patrzymy na złote maski faraonów, zachwycamy się ich blaskiem, nie zastanawiając się, jaką drogę przeszło złoto, zanim trafiło do grobowca. A droga ta była długa i skomplikowana. Egipscy rzemieślnicy potrafili wydobywać metale z rud, oczyszczać je, stopować ze sobą, nadawać im pożądany kształt. Byli mistrzami metalurgii na długo przedtem, zanim ktokolwiek sformułował prawo zachowania masy.

Ale to nie wszystko. To właśnie w Egipcie narodziła się sztuka, która do dziś budzi dreszcz emocji — mumifikacja. Proces balsamowania zwłok wymagał niezwykle zaawansowanej wiedzy chemicznej. Kapłani używali natronu — naturalnie występującej mieszaniny węglanu sodu, wodorowęglanu sodu i soli kuchennej — do wysuszania ciał. Stosowali żywice, olejki, wonności, które miały konserwować tkanki i nadawać im przyjemny zapach na wieczność.

Wyobraźmy sobie takiego egipskiego kapłana pochylonego nad ciałem zmarłego. W kamiennych naczyniach ma przygotowane różne substancje. Jedna pachnie ostro, inna słodko, jeszcze inna drażni nozdrza. On wie, że jeśli zmiesza tę białą sól z tym olejkiem i natrze tym ciało, proces rozkładu zostanie zahamowany. Nie wie jednak, że natron tworzy środowisko zasadowe, które zabija bakterie. Nie wie, że żywice zawierają związki o właściwościach antyseptycznych. On po prostu wie, że tak trzeba zrobić, bo tak robili jego poprzednicy i to działało.

Herodot, grecki historyk, który odwiedził Egipt w V wieku p.n.e., z podziwem opisywał tamtejszą medycynę. Co ciekawe, Egipcjanie byli specjalistami wąskich dziedzin — mieli oddzielnych lekarzy do chorób oczu, głowy, zębów, brzucha. Każdy zajmował się tylko swoją specjalnością. Ta specjalizacja dotyczyła również wytwarzania leków i substancji chemicznych.

Kapłani egipscy, którzy posiedli tę wiedzę, strzegli jej jak największej tajemnicy. Przekazywali ją tylko wtajemniczonym, z ojca na syna, z mistrza na ucznia. Chemia była otoczona aurą mistycyzmu — co zresztą przetrwało w słowie „chemia” wywodzącym się od „tajemniczy”. Dziś wiemy, że to właśnie w egipskich świątyniach, w cieniu kolumn i posągów bogów, przechowywano pierwsze receptury, pierwsze opisy procesów chemicznych. Niestety, większość tej wiedzy zaginęła, przetrwały tylko nieliczne zapiski na papirusach.

Greccy myśliciele i narodziny teorii

Gdyby rozwój chemii opierał się tylko na praktycznej wiedzy Egipcjan, prawdopodobnie nadal umielibyśmy wytapiać metale i mumifikować zwłoki, ale nie rozumielibyśmy, dlaczego jedne substancje łączą się z innymi, a inne nie. Potrzebna była teoria. I tę teorię, po raz pierwszy w dziejach, stworzyli Grecy.

Starożytni Grecy mieli niezwykłą cechę: nie zadowalało ich proste „tak jest”. Pytali „dlaczego tak jest?”. I choć często mylili się w swoich odpowiedziach, sam fakt zadawania pytań i poszukiwania racjonalnych wyjaśnień był rewolucją. Zamiast tłumaczyć zjawiska działaniem bogów i demonów, Grecy szukali naturalnych przyczyn. To był moment narodzin nauki w dzisiejszym rozumieniu.

Pierwszym, który odważył się odpowiedzieć na pytanie o naturę materii, był żyjący w VII wieku p.n.e. Tales z Miletu. Ten grecki filozof, kupiec i podróżnik, ogłosił, że u podstaw wszystkiego leży woda. Dlaczego woda? Być może dlatego, że woda przybiera różne postacie — jako ciecz, para, lód — a jednocześnie pozostaje tą samą substancją. Być może dlatego, że bez wody nie ma życia. Nie wiemy dokładnie, co kierowało Talesem. Wiemy natomiast, że jego śmiałość w stawianiu takich pytań otworzyła drogę innym.

Po Talesie przyszedł Anaksymenes, który uznał, że pramaterią jest powietrze. Powietrze — twierdził — rozrzedzając się, staje się ogniem, a zagęszczając — wodą i ziemią. Była to pierwsza próba wyjaśnienia, jak z jednej podstawowej substancji może powstać cała różnorodność świata.

Z kolei Heraklit z Efezu, zwany „mrocznym” ze względu na zawile formułowane myśli, wskazał ogień jako prazasadę wszystkiego. Dla niego świat był wiecznie żywym ogniem, który „rozpalający się miarowo i gasnący miarowo”. Heraklit wszedł do historii także dzięki słynnemu stwierdzeniu „panta rhei” — wszystko płynie. Uważał, że jedyną stałą rzeczą w świecie jest zmiana. Nie wchodzi się dwa razy do tej samej rzeki — mówił — bo i rzeka już inna, i człowiek już inny.

Trzej myśliciele, trzy różne odpowiedzi. Która była prawdziwa? Spór o pramaterię trwał, aż pojawił się ktoś, kto zaproponował rozwiązanie godzące wszystkie stanowiska.

Empedokles i cztery żywioły

Empedokles z Akragas, żyjący w V wieku p.n.e. filozof, poeta, lekarz i polityk, był człowiekiem niezwykłym. Legenda głosi, że zakończył życie skacząc do wulkanu Etna, by dowieść swojego boskiego pochodzenia — ale wulkan zwrócił jego sandały, demaskując mistyfikację. Mniej więcej tyle samo wiemy o nim prawdy, co o jego teoriach.

Jednak to Empedokles dokonał rzeczy niezwykłej: połączył koncepcje poprzedników w jedną, spójną całość. Stwierdził mianowicie, że nie jeden, ale cztery podstawowe elementy — żywioły — składają się na świat. Były to: ogień, powietrze, woda i ziemia.

Wyobraźmy sobie radość, jaką musiała wywołać ta koncepcja wśród ówczesnych myślicieli. Wreszcie mieli teorię, która godziła wszystkich! Tales miał swoją wodę, Anaksymenes — powietrze, Heraklit — ogień. Brakowało tylko ziemi, którą Empedokles dodał do kompletu. I tak narodził się system czterech żywiołów, który miał zdominować myślenie o materii na ponad dwa tysiące lat.

Według Empedoklesa wszystkie rzeczy na świecie powstają z mieszania się tych czterech elementów w różnych proporcjach. To jak z farbami — mieszając czerwień, żółć i błękit w różnych proporcjach, możemy uzyskać niezliczone odcienie. Podobnie ogień, powietrze, woda i ziemia, łącząc się w różnych kombinacjach, tworzą całą różnorodność świata materialnego.

Empedokles wprowadził także dwie siły, które rządzą mieszaniem się żywiołów: Miłość i Niezgodę. Miłość łączy, Niezgoda rozdziela. To one powodują, że elementy łączą się w rozmaite twory, a potem rozpadają, by tworzyć nowe połączenia. W ten sposób wyjaśniał zarówno powstawanie rzeczy, jak i ich przemijanie.

System Empedoklesa był genialny w swojej prostocie i elastyczności. Dawał odpowiedzi na wiele pytań. Dlaczego drewno płonie? Bo zawiera w sobie ogień, który uwalnia się podczas spalania. Dlaczego rośliny potrzebują wody? Bo bez wody nie mogą rosnąć. Dlaczego kamień jest twardy? Bo dominuje w nim ziemia. Wszystko dało się wyjaśnić, odwołując się do czterech żywiołów i ich proporcji.

Demokryt i atomiści — głos rozumu w świecie mitów

Kiedy Empedokles nauczał o czterech żywiołach, gdzieś na drugim końcu greckiego świata, w trackiej Abderze, żył człowiek, który miał wyprzedzić swoje czasy o dwa tysiąclecia. Nazywał się Demokryt, a historia zapamiętała go jako „śmiejącego się filozofa”.

Dlaczego się śmiał? Podobno z ludzkiej głupoty i marności spraw tego świata. Ale być może śmiał się także z tych, którzy wierzyli, że świat składa się z zaledwie czterech żywiołów. Bo Demokryt, wraz ze swoim nauczycielem Leucypem, stworzył teorię, która dziś, po tylu wiekach, wciąż budzi podziw swoją trafnością.

Leucyp, postać nieco tajemnicza, uznawany jest za twórcę atomizmu. Nie mamy pewności, skąd pochodził ani jak dokładnie wyglądało jego życie. Niektóre źródła podają, że prowadził szkołę w Abderze i tam właśnie uczył młodego Demokryta. To Demokryt jednak rozwinął teorię atomistyczną, nadał jej kształt i przekazał potomnym.

Teoria atomistów była prosta, a jednocześnie rewolucyjna. Głosiła, że cała materia składa się z maleńkich, niepodzielnych cząstek — atomów (od greckiego „atomos” — niepodzielny, nie do przecięcia). Atomy są wieczne, niezmienne i niezniszczalne. Różnią się między sobą kształtem, wielkością, położeniem i porządkiem. I to właśnie te różnice decydują o właściwościach rzeczy.

Wyobraźmy sobie, że atomy są jak literki alfabetu. Z tych samych literek, układając je w różnej kolejności, możemy stworzyć zarówno tragedię, jak i komedię, zarówno poemat miłosny, jak i naukowy traktat. Podobnie z atomów o różnych kształtach — jedne są okrągłe i gładkie (stąd bierze się słodki smak), inne ostre i haczykowate (stąd gorycz) — powstaje cała różnorodność świata.

Demokryt poszedł jeszcze dalej. Stwierdził mianowicie, że atomy poruszają się w próżni. Dla większości greckich filozofów twierdzenie, że „niebyt” (próżnia) istnieje, było herezją. Jak może istnieć coś, czego nie ma? Demokryt jednak dowodził, że bez próżni atomy nie miałyby gdzie się poruszać, nie mogłyby się łączyć ani rozdzielać. Ruch atomów w próżni tłumaczył wszelkie zmiany w przyrodzie.

Czy zdajesz sobie sprawę, jak bardzo ta teoria była nowoczesna? Demokryt nie miał mikroskopów, nie miał żadnych instrumentów, którymi mógłby badać materię. A jednak doszedł do wniosków zadziwiająco bliskich współczesnej nauce. Oczywiście, mylił się w szczegółach — atomy nie są niepodzielne, nie mają haczyków ani wypustek, nie ma nieskończonej liczby ich rodzajów. Ale sama idea, że materia zbudowana jest z maleńkich, niewidocznych gołym okiem cząstek, okazała się genialnym proroctwem.

Niestety, pisma Demokryta zaginęły. Miał ich podobno około siedemdziesięciu, dotyczyły nie tylko fizyki, ale także etyki, matematyki, muzyki, a nawet rolnictwa. Do naszych czasów przetrwały tylko fragmenty, głównie dzięki cytatom u późniejszych autorów, zwłaszcza u Arystotelesa i Epikura. Ten ostatni przejął i rozwinął atomizm, a jego uczeń, rzymski poeta Lukrecjusz, w poemacie „O naturze wszechrzeczy” pięknie opisał atomistyczną wizję świata.

Arystoteles, choć sam atomistą nie był, z szacunkiem pisał o Demokrycie: „Demokryt zdaje się przypuszczać, że wszystko jest konieczne, ponieważ taki właśnie jest ruch atomów”. W tych słowach kryje się uznanie dla konsekwencji, z jaką atomiści budowali swój system.

Arystoteles i system, który przetrwał wieki

Kiedy mówimy o wpływie starożytnych myślicieli na rozwój chemii, nie sposób pominąć Arystotelesa. Ten uczeń Platona, wychowawca Aleksandra Wielkiego, twórca Lykeionu w Atenach, był człowiekiem, który usystematyzował całą wiedzę swoich czasów. Jego dzieła przez niemal dwa tysiące lat stanowiły podstawę nauczania w Europie i świecie arabskim.

Arystoteles, w przeciwieństwie do Demokryta, odrzucił atomizm. Nie mógł się zgodzić z istnieniem próżni — skoro natura nie znosi próżni, to jej nie ma, rozumował. Zamiast tego powrócił do koncepcji czterech żywiołów Empedoklesa, ale nadał im nową, bardziej wyrafinowaną postać.

Według Arystotelesa każdy z czterech żywiołów posiada dwie podstawowe cechy: ciepło lub zimno oraz suchość lub wilgotność. I tak:

— Ogień jest ciepły i suchy

— Powietrze jest ciepłe i wilgotne

— Woda jest zimna i wilgotna

— Ziemia jest zimna i sucha

Te cechy mogą się przenikać i przekształcać. Jeśli weźmiemy zimną i suchą ziemię i dodamy do niej wilgoci, może stać się wodą. Jeśli wodę ogrzejemy, może stać się powietrzem. Żywioły mogą się wzajemnie przemieniać, bo łączy je wspólna podstawa — materia pierwsza, która przyjmuje różne formy w zależności od dominujących cech.

Arystoteles wprowadził także pojęcie „miejsca naturalnego”. Każdy żywioł dąży do swojego naturalnego miejsca we wszechświecie. Ziemia i woda, jako ciężkie, dążą do środka świata. Powietrze i ogień, jako lekkie, dążą ku górze, do sfery księżycowej. Stąd bierze się ruch ciał — spadanie kamieni (ziemia dąży do środka), unoszenie się dymu (ogień i powietrze dążą ku górze).

Dla świata nadksiężycowego, gdzie poruszają się gwiazdy i planety, Arystoteles zarezerwował piąty żywioł — eter, zwany też kwintesencją (piątą esencją). Eter jest niezniszczalny, wieczny i porusza się ruchem kolistym, najdoskonalszym z ruchów. To on buduje sfery niebieskie i ciała na nich osadzone.

System Arystotelesa był niezwykle spójny i logiczny. Tłumaczył wszystko — od spadania kamieni po ruch gwiazd. Dlatego przetrwał tak długo. Nawet dziś, w języku potocznym, używamy pojęć wywodzących się z tej teorii. Mówimy, że ktoś ma „ognisty temperament” albo „ziemskie pragnienia”. Opisujemy „powietrzne zamki” i „wodniste oczy”. Cztery żywioły wrosły w naszą kulturę na stałe.

Aleksandria — gdzie Wschód spotkał Zachód

W roku 332 p.n.e. Aleksander Wielki założył u ujścia Nilu miasto, które miało stać się stolicą nauki hellenistycznego świata — Aleksandrię. Po śmierci Aleksandra Egiptem zawładnęli Ptolemeusze, którzy uczynili z Aleksandrii nie tylko centrum handlowe i polityczne, ale przede wszystkim ośrodek naukowy.

To tutaj powstało słynne Musejon — rodzaj akademii nauk, w której uczeni z całego świata mogli prowadzić badania, nauczać i dyskutować. Obok Musejonu stanęła Biblioteka Aleksandryjska, mająca zgromadzić wszystkie książki świata. Podobno na jej statkach przeszukiwano przybyszów, konfiskując znalezione zwoje, które następnie kopiowano, a kopie zwracano właścicielom, oryginały zatrzymując dla biblioteki.

W Aleksandrii spotkały się dwie tradycje: egipska praktyczna wiedza rzemieślnicza i greckie teoretyczne dociekania. Egipscy kapłani przynosili swoje receptury, opisy procesów metalurgicznych, sposoby wytwarzania barwników i leków. Greccy filozofowie przynosili umiejętność abstrakcyjnego myślenia, zadawania pytań, szukania ogólnych praw.

Z tego spotkania narodziła się nowa jakość — coś, co później nazwiemy alchemią, a jeszcze później chemią. Uczeni aleksandryjscy zaczęli łączyć teorię z praktyką. Zaczęli eksperymentować, sprawdzać, czy greckie teorie znajdują potwierdzenie w egipskich warsztatach. Zaczęli zapisywać wyniki, tworzyć pierwsze systematyczne opisy procesów chemicznych.

Niestety, Biblioteka Aleksandryjska padła ofiarą pożarów i zniszczeń. Część zbiorów spłonęła już w 47 roku p.n.e., podczas wojen domowych w Rzymie. Reszta uległa zniszczeniu w późniejszych wiekach. Szacuje się, że spłonęło około 400 tysięcy zwojów. Kto wie, ile bezcennej wiedzy przepadło wtedy na zawsze? Ilu odkryć nie musielibyśmy dokonywać na nowo, gdyby te zapiski przetrwały?

Co po nas zostanie?

Stojąc u progu tej opowieści, warto zadać sobie pytanie: co właściwie starożytni pozostawili nam w spadku?

Zostawili przede wszystkim dwie rzeczy: praktyczne umiejętności i teoretyczne koncepcje. Od Egipcjan nauczyliśmy się, jak wydobywać i obrabiać metale, jak wytwarzać barwniki i leki, jak konserwować ciała zmarłych. Od Greków otrzymaliśmy dar zadawania pytań i poszukiwania racjonalnych odpowiedzi.

Sama koncepcja pierwiastka, którą dziś uważamy za podstawę chemii, ma swoje korzenie w starożytnych rozważaniach o żywiołach. Oczywiście, dzisiejsze pierwiastki to nie ogień, woda, powietrze i ziemia. To konkretne substancje, które można wyizolować, zbadać, umieścić w układzie okresowym. Ale idea, że świat zbudowany jest z kilku podstawowych składników, które łącząc się w różnych proporcjach, tworzą całą różnorodność materii — ta idea przyszła do nas prosto od Empedoklesa i Arystotelesa.

A atomiści? Oni byli jak głos wołającego na puszczy. Ich teoria, odrzucona przez Arystotelesa, zapomniana na wieki, miała powrócić w czasach nowożytnych i zrewolucjonizować naukę. Gdy John Dalton w XIX wieku formułował swoją atomistyczną teorię materii, nieświadomie nawiązywał do myśli Demokryta sprzed ponad dwóch tysięcy lat. To pokazuje, jak wielka jest siła ludzkiego umysłu — potrafi on przeczuć prawdę, zanim jeszcze pojawią się narzędzia, by ją udowodnić.

Starannie przechowujemy też języki, którymi mówili starożytni. Nazwa „chemia” wywodzi się z egipskiego „cheni”. Słowo „atom” przyszło do nas z greki. „Żywioł”, „pierwiastek”, „element” — wszystkie te terminy mają swoje korzenie w starożytnych rozważaniach o naturze materii.

W stronę alchemii

Gdy w VII wieku naszej ery Arabowie podbili Egipt, natknęli się na resztki aleksandryjskiej wiedzy. Przejęli ją, przetłumaczyli, rozwinęli. Zmienili też nazwę — z egipskiego „cheni” i greckiego „chymeia” urobili „al-kimiya”, a stąd już prosta droga do średniowiecznej „alchemii”.

Alchemia, która narodziła się z połączenia egipskiej praktyki i greckiej teorii, miała zdominować myślenie o materii na następne tysiąc lat. Ale to już temat na kolejny rozdział. Tu, u progu naszej opowieści, zatrzymajmy się na chwilę i oddajmy hołd tym, którzy jako pierwsi odważyli się myśleć o świecie w kategoriach przyczynowo-skutkowych. Talesowi, który widział pramaterię w wodzie. Heraklitowi, który dostrzegł w ogniu symbol wiecznej zmiany. Empedoklesowi, który pogodził wszystkich swoją koncepcją czterech żywiołów. Demokrytowi, który przeczuł istnienie atomów. Arystotelesowi, który zbudował system tłumaczący wszystko. Anonimowym egipskim rzemieślnikom, którzy przekazywali z pokolenia na pokolenie tajniki swoich zawodów.

Oni wszyscy, każdy na swój sposób, przygotowywali grunt pod to, co miało nadejść. Pod naukę, która dziś nazywamy chemią. Pod wiedzę, która pozwala nam nie tylko rozumieć świat, ale także go zmieniać. Pod przygodę, która trwa do dziś i do której zapraszam Cię na kartach tej książki.

Bo historia chemii to nie tylko opowieść o probówkach i wzorach. To przede wszystkim opowieść o ludzkiej ciekawości, o odwadze myślenia, o uporze w dążeniu do prawdy. A ta opowieść zaczęła się właśnie tam — w starożytnym Egipcie, w jońskich miastach, w ateńskich gimnazjonach, w aleksandryjskiej Bibliotece. Zaczęła się wtedy, gdy ktoś po raz pierwszy spojrzał na ogień i zapytał: „Dlaczego płonie?”. Gdy ktoś wziął do ręki kawałek rudy i zastanowił się, jak wydobyć z niej metal. Gdy ktoś odważył się powiedzieć: „Świat składa się z maleńkich, niewidzialnych cząstek”.

To byli pierwsi chemicy. Nawet jeśli sami o tym nie wiedzieli.

Rozdział 2: Mistyczna sztuka przemiany

Dzieje alchemii

Wstęp do krainy cieni

Gdybyś żył w Europie trzynastego wieku i zapytał przypadkowo spotkanego mnicha, czym jest alchemia, najprawdopodobniej usłyszałbyś odpowiedź: „To tajemnica, której nie godzi się zgłębiać”. Gdybyś jednak trafił na kogoś bardziej skłonnego do zwierzeń, mógłbyś usłyszeć historię o sztuce przemiany, o kamieniu filozoficznym, o eliksirze życia i o mędrcach, którzy potrafią czynić złoto z ołowiu.

Alchemia — słowo, które do dziś budzi dreszcz emocji. Dla jednych to synonim szarlatanerii i oszustwa, dla innych mistyczna droga poznania, dla jeszcze innych — zapomniana babka współczesnej chemii. Prawda, jak zwykle, leży pośrodku. Alchemia była wszystkim po trochu: nauką i sztuką, filozofią i rzemiosłem, mistyką i oszustwem. I właśnie ta wieloznaczność czyni ją tak fascynującą.

Samo słowo „alchemia” przyszło do nas z arabskiego al-kimiya, a to z kolei wywodzi się z greckiego chymeia i egipskiego cheni — „tajemniczy”. Już w samej nazwie zaklęta jest istota tej dziedziny: tajemnica, transformacja, coś ukrytego przed oczyma profanów. Alchemicy byli strażnikami tej tajemnicy, a ich laboratoria — przybytkami, do których wstęp mieli tylko wtajemniczeni.

Narodziny w ogniu Aleksandrii

Aby zrozumieć, skąd się wzięła alchemia, musimy cofnąć się do Egiptu przełomu er. Nie do Egiptu faraonów, lecz do Egiptu hellenistycznego, gdzie rządzili Ptolemeusze, a stolicą świata była Aleksandria. To właśnie tam, w tyglu kultur, gdzie Wschód spotykał się z Zachodem, a egipska praktyka mieszała się z grecką teorią, narodziła się alchemia.

W Aleksandrii, w cieniu słynnej Biblioteki i Musejonu, żyli i pracowali uczeni, którzy zaczęli spisywać wiedzę o przemianach substancji. Łączyli oni egipskie receptury rzemieślnicze — dotyczące barwienia tkanin, wytopu metali, produkcji szkła — z grecką filozofią przyrody, zwłaszcza z naukami Arystotelesa o czterech żywiołach i możliwości ich wzajemnej przemiany.

To właśnie w Aleksandrii pojawiły się pierwsze teksty przypisywane legendarnemu Hermesowi Trismegistosowi, czyli Hermesowi Trzykroć Wielkiemu. Kim był ten tajemniczy mędrzec? Był połączeniem greckiego boga Hermesa i egipskiego Thota — boga mądrości, pisma i magii. Hermes Trismegistos stał się legendarnym założycielem alchemii, autorem dzieł, do których przez wieki odwoływali się adepci sztuki królewskiej. Jego imieniem nazwano cały nurt filozoficzno-religijny — hermetyzm — oraz określenie „hermetyczny”, czyli zamknięty, tajemny, dostępny tylko dla wtajemniczonych.

Jedną z pierwszych alchemiczek, o której w ogóle wspominają źródła historyczne, była kobieta. Miała na imię Maria, zwana Żydówką lub Marią z Aleksandrii, i żyła w III wieku naszej ery. To jej przypisuje się wynalezienie lub udoskonalenie wielu narzędzi laboratoryjnych, które przetrwały w niemal niezmienionej formie do czasów nowożytnych. Mowa tu o kerotakisie — płaskim naczyniu służącym do ogrzewania substancji i zbierania sublimujących par — oraz o łaźni wodnej, którą do dziś nazywamy po francusku bain-marie, czyli właśnie „kąpielą Marii”. Wyobraź sobie: kobieta w III wieku, w świecie zdominowanym przez mężczyzn, konstruuje aparaturę, która przetrwa dwa tysiące lat i wciąż jest używana w laboratoriach na całym świecie!

Po Marii przyszedł Zosimos z Panopolis, żyjący na przełomie III i IV wieku. To on stał się największym kompilatorem i kronikarzem aleksandryjskiej wiedzy alchemicznej. Napisał dwadzieścia osiem ksiąg, w których zebrał i usystematyzował wszystko, co wiedziano w jego czasach o przemianach substancji. Zosimos był nie tylko praktykiem, ale także mistykiem. W swoich pismach opisywał wizje, w których spotykał kapłanów składających w ofierze ołów, by przemienić go w srebro i złoto. Dla niego procesy alchemiczne były nie tylko fizyczną przemianą metali, ale także duchową przemianą samego alchemika.

W IV wieku, wraz z narastającym wpływem chrześcijaństwa i upadkiem kultury pogańskiej, aleksandryjska alchemia zaczęła podupadać. W 391 roku, na rozkaz cesarza Teodozjusza, zniszczono pogańskie świątynie, a wraz z nimi prawdopodobnie część Biblioteki. Wkrótce potem Egipt został podbity przez Arabów. Los chciał, że to właśnie najeźdźcy mieli stać się spadkobiercami i kontynuatorami alchemicznej tradycji.

Arabscy mistrzowie: Dżabir i ar-Razi

Gdy w Europie pogrążonej we wczesnym średniowieczu wiedza starożytnych odchodziła w zapomnienie, w nowo powstałym imperium islamskim przeżywano złoty wiek nauki. Kalifowie z dynastii Abbasydów, zwłaszcza Harun ar-Raszid i Al-Mamun, fundowali biblioteki i ośrodki badawcze, sprowadzali uczonych z całego świata, tłumaczyli greckie i syryjskie manuskrypty.

Wśród tych manuskryptów znalazły się także pisma aleksandryjskich alchemików. Arabowie przejęli je, przetłumaczyli, skomentowali i rozwinęli. To właśnie oni dodali do greckiego chymeia swój przedimek al-, tworząc słowo al-kimiya, które przez Hiszpanię i inne ośrodki kontaktów chrześcijańsko-muzułmańskich miało trafić do łaciny i języków europejskich.

Najsłynniejszym z arabskich alchemików był Dżabir ibn Hajjan, żyjący w VIII wieku, w Europie znany pod zlatynizowanym imieniem Geber. Postać to niezwykła, otoczona legendą. Podobno był nadwornym alchemikiem kalifa Haruna ar-Raszida, tego samego, który występuje w „Baśniach z tysiąca i jednej nocy”. Dżabirowi przypisuje się ogromny korpus pism — niektóre źródła mówią nawet o pięciuset traktatach!

Dżabir nie tylko opisywał procesy alchemiczne, ale także starał się je teoretycznie uzasadnić. Rozwinął koncepcję, według której metale zbudowane są z dwóch pierwiastków — siarki i rtęci. Siarka była dla niego zasadą palności i barwy, rtęć — zasadą metaliczności, połysku i topliwości. Łącząc się w różnych proporcjach i o różnym stopniu czystości, tworzyły one poszczególne metale. Złoto i srebro były doskonałe, bo zawierały czystą siarkę i czystą rtęć w idealnych proporcjach. Ołów, cyna, żelazo, miedź — to metale niedoskonałe, bo ich składniki były zanieczyszczone lub źle zmieszane.

Jeśli tak — rozumował Dżabir — to można by usunąć te zanieczyszczenia, oczyścić składniki i połączyć je we właściwy sposób, by z nieszlachetnego metalu otrzymać szlachetny. To było teoretyczne uzasadnienie dla poszukiwań kamienia filozoficznego — substancji, która potrafiłaby to „uzdrowienie” metali przeprowadzić.

Dżabir był także znakomitym eksperymentatorem. Opisał szczegółowo wiele procesów — destylację, sublimację, krystalizację, kalkinację. To jemu zawdzięczamy udoskonalenie aparatury laboratoryjnej, zwłaszcza pieców i alembików do destylacji. Przygotował i opisał wiele nowych substancji — kwas siarkowy, kwas azotowy, kwas solny, azotan srebra, chlorek rtęci.

Po Dżabirze przyszedł ar-Razi, znany na Zachodzie jako Rhazes, żyjący na przełomie IX i X wieku. Był on przede wszystkim lekarzem — jednym z największych w historii medycyny islamskiej. Ale jak wielu uczonych tamtych czasów, zajmował się także alchemią. Jego podejście było bardziej praktyczne i systematyczne niż u Dżabira. W swoich księgach klasyfikował substancje na mineralne, roślinne i zwierzęce, opisywał szczegółowo sprzęt laboratoryjny i procedury.

To ar-Razi podzielił substancje chemiczne na: „duchy” (substancje lotne, jak rtęć, salmiak, siarka, realgar), „ciała” (metale, jak złoto, srebro, miedź, żelazo, ołów, cyna), „kamienie” (ruda żelaza, malachit, turkus), „witriole” (sole), „boraki” (soda, potaż) i „sole” (sól kuchenna, saletra). Była to pierwsza w historii próba systematycznej klasyfikacji substancji chemicznych.

Dzięki Arabom alchemia stała się dyscypliną o ugruntowanej teorii, bogatej praktyce laboratoryjnej i rozbudowanej terminologii. Gdy w XII wieku Europa zaczęła się budzić z intelektualnego letargu, to właśnie z arabskich źródeł czerpała wiedzę o alchemii.

Droga do Europy: przez Półwysep Iberyjski

W 1085 roku król Alfons VI zdobył Toledo — jedno z najważniejszych miast muzułmańskiej Hiszpanii. W bibliotekach Toledo, które przez wieki gromadziły arabskie manuskrypty, chrześcijańscy zdobywcy odkryli skarb: tysiące ksiąg z zakresu filozofii, medycyny, astronomii, matematyki i… alchemii.

Przez kolejne dziesięciolecia Toledo stało się najważniejszym centrum translatorskim Europy. Uczeni z Anglii, Francji, Niemiec i Włoch zjeżdżali tu, by uczyć się arabskiego i tłumaczyć na łacinę dzieła, które na Zachodzie były nieznane lub zapomniane. Wśród nich był angielski mnich, Robert z Chester.

W 1144 roku Robert ukończył tłumaczenie dzieła, które przeszło do historii jako Liber de compositione alchemiae, czyli „Księga o składzie alchemii”. W przedmowie napisał zdanie, które elektryzowało ówczesny świat uczonych: „Wasz łaciński świat nie wie jeszcze, czym jest Alchemia”.

Był to pierwszy traktat alchemiczny, jaki trafił do rąk Europejczyków. Otwierał drzwi do świata wiedzy, o którym do tej pory krążyły tylko mgliste legendy. Wkrótce potem pojawiły się kolejne tłumaczenia — dzieł Dżabira, ar-Raziego, a także tekstów przypisywanych Hermesowi Trismegistosowi.

Europa była gotowa na przyjęcie alchemii. Dwunasty wiek to okres rozkwitu miast, uniwersytetów, handlu i rzemiosła. Rośnie zapotrzebowanie na metale — zwłaszcza na złoto i srebro, potrzebne do bicia monet. Rośnie także ciekawość świata i wiara w możliwości ludzkiego rozumu. Alchemia przychodzi w samą porę, by zaspokoić te potrzeby.

Mnisi w laboratoriach: franciszkanie i dominikanie

Gdy alchemia dotarła do Europy, naturalnym środowiskiem jej uprawiania stały się klasztory. To w klasztornych skryptoriach przepisywano manuskrypty, w klasztornych bibliotekach je gromadzono, w klasztornych ogrodach uprawiano zioła, a w klasztornych laboratoriach — zwanych oficynami — prowadzono eksperymenty.

Szczególnie ważną rolę odegrali franciszkanie. Zakon założony przez św. Franciszka z Asyżu, słynący z ubóstwa i pokory, okazał się zaskakująco otwarty na badania przyrodnicze. Elia z Cortony, jeden z pierwszych uczniów Franciszka, podczas pobytu w Ziemi Świętej około 1217 roku zetknął się z alchemią. Po powrocie do Italii stał się jej promotorem w zakonie.

W Oksfordzie działało dwóch wybitnych franciszkanów — Robert Grosseteste i jego uczeń, Roger Bacon. Grosseteste, który był biskupem Lincoln, pisał o potrzebie eksperymentowania jako podstawie poznania przyrody. Bacon poszedł jeszcze dalej. Ten człowiek o niezwykle nowoczesnym umyśle, nazywany czasem „doktorem podziwu godnym”, uważał, że eksperyment jest jedyną drogą do prawdy. Zajmował się optyką, astronomią, matematyką, filologią i… alchemią. Podobno urządził sobie w Oksfordzie laboratorium alchemiczne, gdzie spędzał długie godziny nad tyglami i retortami. Bacon wierzył, że alchemia może przynieść ludzkości niezwykłe korzyści — przedłużenie życia, nowe leki, a nawet złoto, które pozwoliłoby chrześcijaństwu finansować walkę z niewiernymi.

Wśród dominikanów najsłynniejszym alchemikiem był Albert Wielki, zwany Doctor Universalis — lekarzem uniwersalnym. Był to człowiek o niezwykłej erudycji, nauczyciel Tomasza z Akwinu, biskup Ratyzbony, a przy tym zapalony badacz przyrody. Pisał o mineralogii, botanice, zoologii, a także o alchemii. Według legendy, sam założyciel zakonu, św. Dominik Guzman, miał mu przekazać tajemnicę kamienia filozoficznego. Czy to prawda? Nie wiadomo. Wiadomo natomiast, że Albert Wielki podejrzewany był przez współczesnych o kontakty z siłami nieczystymi. Podobno po jego śmierci w 1280 roku, jego uczeń Tomasz z Akwinu miał go odwiedzić w celi i usłyszeć zza drzwi: „To nie Albert, tylko demon”. Legenda ta pokazuje, jak niejednoznaczny był stosunek Kościoła do alchemii — z jednej strony potępianej jako magia, z drugiej tolerowanej, a nawet uprawianej w klasztornych murach.

W XIV wieku alchemia wyszła poza mury klasztorne. Pojawili się świeccy praktycy — w Anglii John Dastin i John Cremer, we Włoszech Pietro Bono, we Francji Guillaume de Paris i Clopinel. Alchemia stawała się zawodem, a nie tylko zakonnym hobby. Niestety, wraz z profesjonalizacją przyszło także oszustwo. Pojawili się szarlatani, którzy za pieniądze obiecywali możnym tego świata złoto i eliksiry, a dostarczali jedynie rozczarowanie.

Teoria i praktyka w alchemicznym tyglu

Czym właściwie zajmowali się alchemicy w swoich laboratoriach? Na pewno nie tylko poszukiwaniem złota, choć to było celem głównym i najbardziej nośnym medialnie — jakbyśmy dziś powiedzieli. Alchemicy badali substancje, przeprowadzali reakcje, ulepszali aparaturę, notowali obserwacje.

Aparatura alchemiczna była zaskakująco zaawansowana. Używano tygli, retort, alembików (urządzeń do destylacji), moździerzy, łaźni wodnych i piaskowych, pieców o różnej konstrukcji, umożliwiających uzyskiwanie różnych temperatur. Maria Żydówka opisała wiele z tych urządzeń już w III wieku. Arabowie dodali do tego własne udoskonalenia. Alchemicy europejscy przejęli tę tradycję i rozwijali ją dalej.

Alchemicy potrafili przeprowadzać wiele procesów, które do dziś stanowią podstawę chemii laboratoryjnej:

— Destylację — rozdzielanie cieczy poprzez odparowanie i skroplenie par

— Sublimację — bezpośrednie przejście ciała stałego w parę

— Krystalizację — otrzymywanie czystych kryształów z roztworu

— Sączenie — oddzielanie ciał stałych od cieczy

— Stapianie — łączenie metali i innych substancji poprzez ogrzewanie

— Kalkinację — prażenie rud i minerałów

Odkryli i opisali wiele substancji, które do dziś mają ogromne znaczenie przemysłowe: kwas siarkowy, kwas azotowy, kwas solny, alkohol etylowy, kwas octowy, sole amonowe, rtęć i jej związki, antymon, bizmut, fosfor (o którym była mowa w rozdziale wstępnym, przy okazji historii Branda).

Wszystko to robili bez dostępu do współczesnej wiedzy, bez teorii atomistycznej, bez układu okresowego. Kierowali się intuicją, doświadczeniem przekazywanym z pokolenia na pokolenie, a także — czego nie sposób pominąć — mistycznymi wierzeniami i symboliką.

Język symboli: jak mówili alchemicy

Jeśli kiedykolwiek próbowałeś czytać oryginalny traktat alchemiczny, wiesz, że jest to lektura niezwykle frustrująca. Zamiast opisu eksperymentu znajdujesz tam historie o smokach, lwach, orłach, królach i królowych, o zielonych lwach pożerających słońce, o czerwonych mężczyznach łączących się z białymi kobietami, o wężach gryzących własne ogony.

To nie była poezja. To był kod.

Alchemicy posługiwali się specyficznym językiem symbolicznym z kilku powodów. Po pierwsze, chcieli ukryć swoją wiedzę przed profanami, przed ludźmi nieprzygotowanymi, którzy mogliby jej użyć w złych celach. Po drugie, wierzyli, że tajemnice przyrody są zbyt wzniosłe, by opisywać je wprost — trzeba do nich docierać poprzez interpretację symboli. Po trzecie, istniało realne zagrożenie ze strony władz świeckich i kościelnych — alchemików podejrzewano o czary, a poszukiwanie złota mogło być uznane za fałszerstwo.

I tak powstał niezwykły język wizualny, w którym:

— Lew oznaczał często złoto lub siarkę

— Orzeł — salmiak lub sublimację

— Smok — rtęć lub pierwotną materię

— Wąż pożerający własny ogon (uroboros) — jedność wszystkiego, cykl przemian, nieskończoność, ale także zamknięty obieg materii w laboratorium

— Król i królowa — złoto i srebro lub siarka i rtęć

— Zielony lew — witriol lub kwas siarkowy

— Biały łabędź — salmiak

— Kruk — węgiel drzewny

Do tego dochodziły skomplikowane alegorie, przedstawiające procesy alchemiczne jako sceny rodzajowe — wesela, pogrzeby, bitwy, gwałty, rodzenie dzieci. Wszystko to miało głęboki sens dla wtajemniczonych. Na przykład proces rozpuszczania metalu w kwasie mógł być przedstawiany jako pożarcie króla przez wilka. Proces oczyszczania — jako kąpiel w fontannie młodości. Połączenie dwóch substancji — jako akt seksualny.

Najsłynniejszym przykładem takiej symboliki jest „Urodboros” — wąż lub smok gryzący własny ogon. Ten symbol, pochodzący ze starożytnego Egiptu, został przejęty przez alchemików jako symbol jedności wszystkiego, nieskończoności, ale także zamkniętego cyklu przemian w laboratorium — rozpuszczania i krzepnięcia, parowania i skraplania, życia i śmierci.

Innym przykładem jest Tabula Smaragdina, czyli Tablica Szmaragdowa, jeden z najsłynniejszych tekstów alchemicznych. Przypisywana Hermesowi Trismegistosowi, w rzeczywistości powstała prawdopodobnie w arabskim kręgu kulturowym w VI wieku. Legenda głosi, że została znaleziona przez Apoloniusza z Tiany w grobowcu Hermesa, pod posągiem mędrca. Tekst jest niezwykle zwięzły i enigmatyczny, pełen zdań w rodzaju: „To, co jest na górze, jest jak to, co na dole, aby mogły zaistnieć cuda jednej rzeczy”. Dla alchemików było to potwierdzenie, że istnieje jedność między światem niebieskim i ziemskim, między mikrokosmosem i makrokosmosem, a procesy zachodzące w laboratorium są odbiciem procesów zachodzących we wszechświecie.

Alchemia na królewskich dworach: Michał Sędziwój i Rudolf II

Szczytowym okresem rozwoju alchemii w Europie był wiek XVI i początek XVII. Władcy — cesarze, królowie, książęta, biskupi — utrzymywali na swoich dworach alchemików, finansowali ich badania, licząc na złoto i eliksir długowieczności. Powstawały wspaniałe laboratoria, sprowadzano uczonych z całej Europy, gromadzono rękopisy i księgi.

Najsłynniejszym mecenasem alchemii był cesarz Rudolf II Habsburg, który rządził w Pradze na przełomie XVI i XVII wieku. Rudolf był człowiekiem niezwykłym — melancholijnym, skrytym, niespokojnym duchem. Nie interesowało go rządzenie, wolał spędzać czas w swoich zbiorach sztuki, w ogrodzie botanicznym, w menażerii z egzotycznymi zwierzętami i w laboratorium alchemicznym.

Na swój dwór w Pradze Rudolf II sprowadził największe sławy ówczesnego świata nauki i sztuki — astronomów Tychona Brahe i Johannesa Keplera, malarza Bartholomäusa Sprangera, rzeźbiarza Adriaena de Vries, a także całe rzesze alchemików, astrologów, magów i kabalistów. Praga stała się stolicą europejskiego ezoteryzmu.

W Złotej Uliczce, wąskiej uliczce na Hradczanach, gdzie domki ledwie mieszczą się obok siebie, mieli swoje pracownie nadworni alchemicy. Do dziś można tam spacerować i wyobrażać sobie, jak wyglądało ich życie — bulgoczące retorty, dymiące tygle, szklane naczynia pełne tajemniczych cieczy, pergaminy zapisane symbolicznymi rysunkami.

Wśród alchemików Rudolfa II był także Polak — Michał Sędziwój. To jedna z najbardziej fascynujących postaci w historii polskiej nauki. Urodzony w 1566 roku w województwie sandomierskim, kształcił się w Krakowie, Wiedniu, Altdorfie, Lipsku, Cambridge. Podróżował po Europie, poznawał największych uczonych swoich czasów, gromadził wiedzę.

Według przekazów, Sędziwój podczas audiencji na Hradczanach, w obecności Rudolfa II i jego dostojników, przeprowadził niezwykły eksperyment. Do tygla wrzucił kawałek ołowiu, ogrzał go, a po chwili wyjął zeń… sztabkę czystego złota. Cesarz był tak poruszony, że kazał umieścić na ścianie sali tablicę z napisem: „Niechaj zrobi to ktokolwiek inny, co zrobił Sędziwój Polak”.

Jak Sędziwój tego dokonał? Prawdopodobnie posłużył się sztuczką — tyglem z podwójnym dnem, w którym ukryte było już złoto, albo sztabką ołowiu pokrytą rtęcią, która po ogrzaniu uwalniała złotą powierzchnię. Nie wiadomo. Możliwe jednak, że Sędziwój rzeczywiście posiadał wiedzę wykraczającą poza to, co było wówczas powszechnie dostępne. Przypisuje mu się bowiem „odkrycie” tlenu na wiele lat przed Priestleyem i Lavoisierem — choć dziś wiemy, że nie tyle odkrył, ile opisał substancję, którą nazywał „pokarmem życia” i która była po prostu tlenem.

Mniej szczęścia od Sędziwoja miał inny alchemik Rudolfa II — Anglik Edward Kelley. Kelley twierdził, że udało mu się odkryć kamień filozoficzny i potrafi produkować złoto na skalę przemysłową. Cesarz, który wyłożył już ogromne sumy na alchemiczne eksperymenty, stracił cierpliwość, gdy Kelley nie dostarczył obiecanego złota. Uwięził go w Białej Wieży na Hradczanach, gdzie Kelley spędził resztę życia. Podobno próbował uciec, skacząc z okna wieży, ale skręcił nogę i zmarł w wyniku odniesionych ran.

Historia Kelleya pokazuje drugie oblicze alchemii — tę ciemną stronę, gdzie nauka mieszała się z oszustwem, a obietnice przemiany ołowiu w złoto były często tylko sposobem na wyłudzenie pieniędzy od łatwowiernych możnych. Nie bez powodu w języku angielskim do dziś funkcjonuje czasownik „to conjure” — czarować, ale także „oszwabiać”. Alchemik-szarlatan stał się postacią niemal tak popularną w literaturze i kulturze jak alchemik-mędrzec.

Co zostawili nam alchemicy?

Gdy patrzymy na alchemię z perspektywy współczesnej nauki, łatwo ją wyśmiać. Poszukiwanie kamienia filozoficznego? Wiara w przemianę ołowiu w złoto? Eliksir życia? Dziś wiemy, że to niemożliwe — przynajmniej w taki sposób, w jaki wyobrażali to sobie alchemicy.

A jednak, gdyby nie alchemia, chemia nie istniałaby w takiej postaci, w jakiej znamy ją dzisiaj.

Po pierwsze, alchemicy wynaleźli i udoskonalili aparaturę laboratoryjną. Retorty, alembiki, tygle, łaźnie wodne, piece — to wszystko wyszło z alchemicznych pracowni i trafiło do laboratoriów nowożytnych chemików.

Po drugie, odkryli i opisali niezliczone substancje. Zanim chemicy mogli badać związki chemiczne, alchemicy musieli je najpierw otrzymać, oczyścić, opisać ich właściwości. Kwas siarkowy, kwas solny, kwas azotowy, alkohol, sole amonowe, rtęć, antymon, bizmut, fosfor — lista odkryć alchemicznych jest imponująca.

Po trzecie, wypracowali metody badawcze. Destylacja, sublimacja, krystalizacja, sączenie, kalkinacja — to wszystko są procesy, które alchemicy stosowali na długo przed narodzinami nowoczesnej chemii.

Po czwarte, stworzyli język opisu przemian materii. Język ten był niezwykle metaforyczny i symboliczny, ale stopniowo, wraz z rozwojem alchemii, zaczynał się uściślać. Z czasem symbole ustąpiły miejsca nazwom, a nazwy — wzorom.

I wreszcie — alchemicy przekazali następcom etos badacza, który nie boi się eksperymentować, który notuje obserwacje, który poszukuje ukrytych prawidłowości w przyrodzie. Nawet jeśli szukali czegoś, co nie istniało, to w trakcie poszukiwań znajdowali rzeczy istniejące naprawdę.

Jak to ujął jeden z historyków nauki: „Alchemia była jak dziecko, które bawi się w ogrodzie i kopiąc w poszukiwaniu skarbu, znajduje nie skarb, ale mnóstwo pożytecznych rzeczy — korzenie, glinę, kamienie, wodę. I choć skarbu nie znalazło, to ogród został przekopany i przygotowany pod prawdziwe zasiewy”.

Zmierzch alchemii

Koniec alchemii nie nastąpił nagle. To był proces rozciągnięty na dziesiątki lat, a nawet stulecia. Stopniowo, wraz z rozwojem nowożytnej nauki, alchemia traciła swój mistyczny wymiar, stając się coraz bardziej praktyczna, coraz bardziej ilościowa, coraz bardziej… chemiczna.

W XVI wieku Paracelsus dokonał przewrotu, odrzucając poszukiwania złota na rzecz poszukiwania leków. To był moment narodzin jatrochemii — chemii medycznej, która zajmowała się nie tyle przemianą metali, ile leczeniem chorób. Paracelsus i jego uczniowie wprowadzili do medycyny związki rtęci, antymonu, siarki, żelaza — często z dobrym skutkiem, czasami z fatalnym.

W XVII wieku Robert Boyle w swoim dziele „The Sceptical Chymist” zaatakował zarówno arystotelesowską teorię czterech żywiołów, jak i alchemiczną teorię trzech zasad (siarki, rtęci i soli). Boyle postulował, że pierwiastki to substancje proste, których nie można dalej rozłożyć. To była rewolucja — choć sam Boyle, paradoksalnie, wierzył w możliwość transmutacji metali i przez całe życie zajmował się alchemią.

W XVIII wieku Lavoisier ostatecznie pogrzebał resztki alchemicznego myślenia. Wprowadził wagę do laboratorium, sformułował prawo zachowania masy, obalił teorię flogistonu, nadał nową nomenklaturę chemiczną. Z jego „Traktatu elementarnego chemii” z 1789 roku alchemia znika już zupełnie. Na jej miejscu pojawia się nowa nauka — chemia.

A jednak alchemia nie umarła całkowicie. Przetrwała w symbolice, w literaturze, w sztuce, w kulturze. Przetrwała w dziełach Goethego, który w „Fauście” uczynił alchemika symbolem ludzkiego dążenia do wiedzy. Przetrwała w malarstwie — od Hieronima Boscha po współczesnych artystów. Przetrwała w psychologii — Carl Gustav Jung dostrzegł w alchemicznych symbolach obrazy procesu indywiduacji, dojrzewania ludzkiej psychiki.

Przetrwała także w naszym języku. Mówimy o „kamieniu filozoficznym” w sensie przenośnym — jako o czymś, czego szukamy przez całe życie. Mówimy o „eliksirze młodości” — jako o marzeniu o zachowaniu wiecznej świeżości. Mówimy o „przemianie ołowiu w złoto” — jako o metaforze twórczej przemiany, w której z czegoś pospolitego powstaje coś cennego.

W stronę nowożytności

Alchemia była nie tylko nauką, ale także sztuką, filozofią, religią. Była próbą zrozumienia świata poprzez działanie na materię. Była poszukiwaniem jedności — między światem materialnym i duchowym, między makrokosmosem i mikrokosmosem, między człowiekiem i wszechświatem.

Dziś, gdy patrzymy na alchemiczne ryciny, gdy czytamy ich enigmatyczne teksty, gdy oglądamy w muzeach alembiki i retorty, możemy poczuć dreszcz tajemnicy. Możemy wyobrazić sobie brodatego mężczyznę w powłóczystej szacie, pochylonego nad tyglem, wpatrzonego w bulgoczącą ciecz, szepczącego zaklęcia, wierzącego, że za chwilę wydarzy się cud.

Ten cud nie wydarzył się w laboratorium alchemika. Ale wydarzył się gdzie indziej — w umysłach tych, którzy po nich przyszli. Alchemicy utorowali drogę nowożytnej chemii. Przekazali jej aparaturę, metody, substancje, a także — może najważniejsze — wiarę, że człowiek może zrozumieć materię i nią kierować.

W następnym rozdziale przyjrzymy się zwrotowi, jaki w XVI wieku nadał alchemii Paracelsus — zwrotowi ku medycynie, ku lekom, ku praktycznemu wykorzystaniu chemii w służbie zdrowia. To był moment, w którym alchemia zaczęła przekształcać się w coś nowego. Ale to już zupełnie inna opowieść.

Rozdział 3: Zwrot ku medycynie

Jatrochemia i renesans naukowy

Człowiek, który spalił tysiąc lat tradycji

Wyobraźcie sobie scenę: Bazylea, rok 1527. Na rynku gromadzą się tłumy — profesorowie uniwersytetu w togach, studenci ciekawi skandalu, mieszczanie spragnieni widowiska. W centrum stoi mężczyzna o ostrej twarzy i przenikliwym spojrzeniu. Przed nim piętrzy się stos książek — dzieł największych autorytetów medycyny: Galena, Awicenny, Hipokratesa. Mężczyzna podnosi pochodnię i bez wahania podpala stos. Gdy płomienie trawią pergaminy, on ogłasza donośnym głosem: „Buty, które noszę, wiedzą więcej o medycynie niż ci szarlatani!”.

Tym człowiekiem był Theophrastus Bombastus von Hohenheim, znany jako Paracelsus — postać, która na zawsze zmieniła bieg historii chemii i medycyny. Jego imię stało się symbolem buntu przeciwko autorytetom, a jego dokonania otworzyły nową erę w dziejach nauki. Era ta nosi nazwę jatrochemii — chemii lekarskiej.

Kim był ten szaleniec, który ośmielił się spalić dzieła uświęcone tysiącletnią tradycją? Paracelsus urodził się w 1493 roku w szwajcarskim Einsiedeln jako syn Wilhelma von Hohenheim, lekarza i alchemika. Już od najmłodszych lat przyswajał tajniki medycyny i metalurgii. Matka, służąca w klasztorze, zmarła gdy był dzieckiem — niektórzy mówili, że była histeryczką, a Paracelsus odziedziczył po niej burzliwy temperament.

W wieku czternastu lat opuścił dom i wyruszył w niekończącą się wędrówkę po Europie. Nie był to zwyczajny student garnący się do uniwersyteckich bibliotek. Paracelsus szukał wiedzy tam, gdzie inni nie odważyliby się jej szukać. Jak sam pisał: „Prawdziwy lekarz powinien uczyć się od starych kobiet, Cyganów, czarowników, wędrownych plemion, starych rabusiów i innych takich wyrzutków”. I tak właśnie czynił — rozmawiał z katami, którzy znali się na anatomii lepiej niż uczeni profesorowie, z wiejskimi znachorkami, które leczyły ziołami, z górnikami, którzy umierali na tajemnicze choroby.

Gdy w 1526 roku objął katedrę medycyny w Bazylei, wykładał nie po łacinie, jak nakazywała tradycja, lecz w języku niemieckim, by zrozumieli go zwykli ludzie. Zapraszał na wykłady cyrulików i balwierzy, traktując ich jak równych sobie. Dla uniwersyteckiej elity było to nie do przyjęcia. Gdy spalił publicznie dzieła Galena i Awicenny, przelał czarę goryczy. Musiał uciekać z Bazylei po niespełna roku.

Resztę życia spędził w nieustannej tułaczce. Podobno odwiedził nie tylko większość krajów Europy, ale nawet Indie i Chiny — choć historycy podchodzą do tych opowieści sceptycznie. Pracował w kopalniach, leczył chłopów i górników, pisał traktaty. Zmarł w 1541 roku w Salzburgu w tajemniczych okolicznościach — mówiono o otwarciu zwłok, o upadku ze schodów, o otruciu rtęcią. Do dziś nie wiadomo, co naprawdę się wydarzyło.

Nowa teoria — trzy zasady zamiast czterech żywiołów

Paracelsus dokonał rzeczy fundamentalnej: odrzucił panującą przez dwa tysiąclecia teorię czterech żywiołów Arystotelesa. W zamian zaproponował własną koncepcję — trzy zasady, z których zbudowane jest wszystko we wszechświecie.

Tymi zasadami były: siarka, rtęć i sól. Ale uwaga — nie chodziło o zwykłą siarkę, którą znamy z zapalek, ani o rtęć z termometrów. Paracelsus nadawał tym nazwom znaczenie symboliczne. Siarka uosabiała zasadę palności, zmienności, emocji. Rtęć symbolizowała zasadę lotności, ulotności, ducha. Sól była zasadą stałości, cielesności, niezmienności.

Każda substancja na świecie — twierdził Paracelsus — zawiera w sobie te trzy składniki w różnych proporcjach. To od ich wzajemnego układu zależą właściwości rzeczy. Człowiek również jest mikrokosmosem, w którym te trzy zasady współdziałają ze sobą w harmonii. Choroba pojawia się wtedy, gdy harmonia zostaje zakłócona.

Dla współczesnego chemika ta teoria może wydawać się równie mistyczna jak dawne spekulacje alchemików. Ale kryło się w niej ziarno postępu: Paracelsus wprowadził do medycyny myślenie chemiczne. Zamiast rozpatrywać organizm w kategoriach mistycznych fluidów i humoralnych niezbilansowań, zaczął myśleć o nim jak o laboratorium, w którym zachodzą konkretne procesy chemiczne.

Wprowadził także pojęcie „archaeus” — wewnętrznej siły życiowej, która kieruje procesami chemicznymi w organizmie. Każdy narząd ma swojego archaeusa, który odpowiada za prawidłowe funkcjonowanie. Choroba oznacza, że archaeus jest w stanie chorobliwym, a to z kolei wynika z zaburzenia równowagi chemicznej. Zadaniem lekarza jest przywrócenie tej równowagi za pomocą odpowiednich substancji chemicznych.

Trucizna czy lek? Oto jest pytanie

Jednym z największych wkładów Paracelsusa w rozwój nauki było sformułowanie zasady, która do dziś stanowi fundament toksykologii i farmakologii. Brzmi ona następująco:

„Omnia venenum sunt: nec sine veneno quicquam existit. Dosis sola facit, ut venenum non fit”.

W tłumaczeniu na język polski: „Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną. Tylko dawka czyni, że dana substancja nie jest trucizną”.

To zdanie było rewolucją. Przez wieki ludzie dzielili substancje na dwie kategorie: dobre i złe, lecznicze i trujące. Paracelsus uświadomił, że podział ten jest sztuczny. Wszystko zależy od ilości. Woda w nadmiarze może zabić — czy to znaczy, że woda jest trucizną? Tlen w czystej postaci jest śmiertelnie niebezpieczny — a przecież bez niego nie możemy żyć.

Ta prosta, genialna myśl otworzyła drogę do świadomego stosowania substancji, które dotąd budziły lęk. Paracelsus zaczął leczyć chorych związkami rtęci, antymonu, arsenu, miedzi, żelaza, ołowiu. W odpowiednich dawkach okazywały się one skuteczne tam, gdzie tradycyjne ziołolecznictwo zawodziło.

Oczywiście, nie obyło się bez wpadek. Preparaty rtęciowe, które Paracelsus stosował na kiłę, były silnie toksyczne. Wielu pacjentów umierało nie tyle od choroby, co od lekarstwa. Ale metoda — oparta na obserwacji i doświadczeniu, a nie na ślepym podążaniu za autorytetami — była słuszna.

Laboratorium w kuchni — jak Paracelsus warzył leki

Paracelsus nie tylko teoretyzował — przede wszystkim działał. Własnoręcznie przygotowywał lekarstwa w swoim domowym laboratorium, którym była zwykła kuchnia. Pomagał mu asystent Oporinus, który zresztą później zdradził mistrza i rozpowszechniał plotki o jego pijaństwie i szarlatanerii.

Metody, które stosował, wywodziły się wprost z alchemii — destylacja, sublimacja, ekstrakcja, krystalizacja. Ale cel był inny: nie złoto, nie kamień filozoficzny, lecz konkretne substancje zdolne leczyć choroby. Z alchemicznego warsztatu Paracelsus uczynił aptekę.

Opracował techniki destylacji substancji lotnych, dzięki czemu potrafił otrzymywać czyste alkohole, esencje, olejki. Wprowadził do lecznictwa kwasy mineralne — siarkowy i azotowy — które wcześniej służyły głównie alchemikom do rozpuszczania metali. Zastosował związki rtęci, antymonu, arsenu, bizmutu, cynku. Niektóre z tych preparatów na długie wieki weszły do aptekarskich receptur.

To Paracelsus wprowadził do języka termin „alkohol” — od arabskiego „al-kuhl”, oznaczającego pierwotnie subtelny proszek do malowania powiek, a później destylat, „ducha” wina. To on spopularyzował określenie „gaz” — od greckiego „chaos”. Jego wpływ na języki europejskiej nauki jest nie do przecenienia.

Co ciekawe, Paracelsus przywiązywał ogromną wagę do czystości substancji. Uważał, że aby lek działał, musi być oddzielony od zanieczyszczeń, które osłabiają jego moc lub powodują skutki uboczne. To myślenie — że procesy chemiczne mogą wydzielić z surowca to, co wartościowe, odrzucając bezużyteczną materię — stało się fundamentem późniejszej chemii analitycznej i farmaceutycznej.

Wrogowie i przyjaciele — burzliwe życie reformatora

Paracelsus nie był człowiekiem łatwym w pożyciu. Współcześni opisywali go jako pyszałka, pijaka, awanturnika. Sam przyznawał: „Niektórzy oskarżają mnie o pychę, inni o szaleństwo, jeszcze inni o głupotę”. Jego styl bycia — butny, bezkompromisowy, często agresywny — przysparzał mu wrogów na każdym kroku.

Gdy obejmował katedrę w Bazylei, rozesłał zaproszenia do wszystkich ówczesnych autorytetów medycznych — nie po to, by oddać im cześć, lecz by ich wyzwać na pojedynek intelektualny. Ogłosił, że przyjmie każde wyzwanie i udowodni wyższość swoich metod nad tradycyjną medycyną. Nikt nie podjął rękawicy — być może dlatego, że nikt nie chciał zniżać się do poziomu „pijaka i szarlatana”.

Po ucieczce z Bazylei wiódł życie wiecznego tułacza. Przemierzał Niemcy, Szwajcarię, Austrię, Włochy. W 1529 roku gościł w Norymberdze, gdzie opublikował traktat o chorobie francuskiej (kile). Lekarze miejscowi, zazdrośni o sukcesy przybysza, doprowadzili do zakazu druku dalszych jego dzieł. Paracelsus odpowiedział, pisząc jeszcze więcej i jeszcze ostrzej.

Pod koniec życia osiadł w Salzburgu, pod opieką księcia bawarskiego. Tam zmarł w 1541 roku. Legenda głosi, że jego ostatnie słowa brzmiały: „W pokoju, w pokoju wiecznym, Panie, daj mi spocząć” [autor nieznany].

Po śmierci jego sława rosła. Pisma, które za życia budziły kontrowersje, teraz były czytane i komentowane. Powstała cała szkoła paracelsystów — lekarzy i chemików, którzy rozwijali jego idee. Jego imię otaczała legenda — mówiono, że posiadał kamień filozoficzny, że stworzył homunkulusa, że żył ponad sto lat. Jak to zwykle bywa z wielkimi postaciami, prawda mieszała się z mitem, tworząc obraz człowieka niezwykłego.

Inni wielcy renesansu

Paracelsus nie działał w próżni. Renesans był epoką, w której nauka budziła się z wielowiekowego letargu. W innych dziedzinach dokonywały się równie wielkie przełomy.

Mikołaj Kopernik, polski astronom, w 1543 roku opublikował dzieło „O obrotach sfer niebieskich”, w którym dowodził, że to Ziemia krąży wokół Słońca, a nie odwrotnie. To była rewolucja nie mniejsza niż ta Paracelsusa — obalała ptolemejski obraz wszechświata, uświęcony autorytetem Kościoła i Arystotelesa. Kopernik, podobnie jak Paracelsus, musiał mierzyć się z oporem tradycjonalistów. Swoje dzieło ujrzał na łożu śmierci, podobno już nieprzytomny.

Andreas Vesalius, flamandzki anatom, w 1543 roku wydał przełomowe dzieło „De humani corporis fabrica” — „O budowie ciała ludzkiego”. Vesalius, wbrew wielowiekowej tradycji nakazującej respektować Galena, sam dokonywał sekcji zwłok i opisywał to, co naprawdę widział, a nie to, co powinien był widzieć według starożytnych autorytetów. Jego książka, pełna wspaniałych rycin, stała się fundamentem nowożytnej anatomii.

Leonardo da Vinci, genialny artysta i uczony, prowadził własne badania anatomiczne, sekcjonując ciała w poszukiwaniu tajemnic budowy człowieka. Jego notatniki pełne są szczegółowych rysunków anatomicznych, które wyprzedzały epokę o stulecia. Niestety, Leonardo nie publikował swoich odkryć, więc przez wieki pozostawały one nieznane.

Georgius Agricola, niemiecki uczony nazywany ojcem mineralogii, w swoim dwunastotomowym dziele „De re metallica” (1556) opisał wszystkie znane wówczas metody wydobycia i przetwarzania rud. Był to podręcznik tak doskonały, że używano go przez następne dwieście lat — jeszcze w 1912 roku przetłumaczył go na angielski Herbert Hoover, przyszły prezydent USA.

Agricola, podobnie jak Paracelsus, czerpał wiedzę nie z książek, lecz z bezpośredniej obserwacji. Spędzał całe dnie w kopalniach Jáchymova (niem. Joachimsthal), rozmawiając z górnikami, hutnikami, rzemieślnikami. Jak sam pisał: „Filozof ma upodobanie w rozmyślaniu o naturze tych substancji, podczas gdy górnik cieszy się możliwością ich wykorzystania i wydobycia z nich kruszców”. Jego dzieło, wznawiane wielokrotnie, stało się pomostem między średniowieczną metalurgią a nowożytną chemią.

Jatrochemia po Paracelsusie

Jatrochemia — bo taką nazwę nadano nowemu nurtowi (od greckiego „jatros” — lekarz) — rozwijała się bujnie przez cały XVI i XVII wiek. Paracelsus otworzył drzwi, a przez nie ruszył tłum naśladowców, kontynuatorów, ale też krytyków.

Andreas Libavius, niemiecki lekarz i chemik, w 1595 roku opublikował podręcznik „Alchemia” — pierwszą systematyczną książkę, która łączyła wiedzę chemiczną w spójną całość. Libavius był postacią ciekawą — z jednej strony uznawał wartość nowych leków chemicznych, z drugiej krytykował mistycyzm Paracelsusa. Jego podejście było pragmatyczne: brać to, co działa, odrzucać to, co nie działa, bez względu na to, z której strony pochodzi.

Franciscus Sylvius (Franz de le Boë), holenderski lekarz działający w XVII wieku, rozwinął jatrochemię w kierunku bardziej fizjologicznym. Uważał, że procesy trawienia to nic innego jak fermentacja — proces chemiczny, w którym pokarm rozkładany jest na prostsze składniki. Opisał krążenie krwi, badał funkcje mózgu, wprowadził do medycyny wiele nowych leków.

Jan Baptysta van Helmont, flamandzki uczony działający na przełomie XVI i XVII wieku, poszedł jeszcze dalej. Był jednocześnie mistykiem i eksperymentatorem. Wierzył w możliwość transmutacji metali — opisał swoje rzekome doświadczenie, w którym przy pomocy odrobiny kamienia filozoficznego zamienił rtęć w złoto. Ale jednocześnie prowadził rygorystyczne eksperymenty, ważąc wszystko z niezwykłą precyzją. Jego słynny eksperyment z wierzbą — w którym przez pięć lat hodował drzewko w doniczce, ważąc ziemię przed i po, by udowodnić, że przyrost masy pochodzi z wody, a nie z gleby — był kamieniem milowym w rozwoju metody ilościowej.

Van Helmont odrzucił paracelsusowską analogię między makrokosmosem a mikrokosmosem, skupiając się na konkretnych problemach medycznych i chemicznych. Wprowadził pojęcie „gazu” (od greckiego „chaos”), opisał dwutlenek węgla, badał procesy fermentacji.

Spór o nową medycynę

Jatrochemia nie zdobywała pola bez walki. Przez całe stulecie toczyły się zażarte spory między zwolennikami nowych metod a tradycjonalistami hołdującymi Galenowi.

Thomas Erastus, szwajcarski teolog i lekarz, w drugiej połowie XVI wieku opublikował szczegółową krytykę paracelsyzmu. Wykazywał, że teoria trzech zasad jest niespójna, że leki chemiczne są trujące, że Paracelsus był szarlatanem. Jego dzieło stało się biblią antychemików.

Na początku XVII wieku w Paryżu doszło do ostrej konfrontacji. Wydział medyczny Sorbony, bastion galenizmu, zabronił lekarzom stosowania leków chemicznych. Zwolennicy nowej medycyny odpowiedzieli serią pamfletów i publicznych dysput. Spór koncentrował się wokół pytań: czy rtęć i antymon są bezpieczne? Czy można je stosować wewnętrznie? Czy tradycyjne zioła wystarczą do leczenia wszystkich chorób?.

Ostatecznie zwyciężył kompromis. Andreas Libavius i Daniel Sennert, czołowi uczeni epoki, doszli do wniosku, że najlepszym rozwiązaniem jest przyjąć użyteczne leki zarówno ze starej, jak i nowej medycyny. Farmakopea Królewskiego Kolegium Lekarzy w Londynie z 1618 roku zawierała już zarówno tradycyjne zioła, jak i nowe preparaty chemiczne. Od tej pory nikt nie kwestionował wartości chemii dla medycyny.

Nowe leki z Nowego Świata

Renesans to także epoka wielkich odkryć geograficznych. W 1492 roku Krzysztof Kolumb dotarł do Ameryki, w 1498 Vasco da Gama opłynął Afrykę i dotarł do Indii, w 1522 wyprawa Magellana okrążyła kulę ziemską. Te wyprawy nie tylko zmieniły mapę świata — one zmieniły także aptekę.

Z Nowego Świata popłynął do Europy strumień nieznanych dotąd roślin leczniczych. Balsam peruwiański, balsam tolu, sarsaparilla, jalapa, gwajak, kopaiwa, sasafras — te nazwy brzmią dziś egzotycznie, ale w XVI wieku wchodziły do powszechnego użycia w europejskich aptekach.

Największym odkryciem była chinowcowa kora, zwana też korą peruwiańską lub korą jezuitów. W XVII wieku hiszpańscy misjonarze w Peru zauważyli, że miejscowi Indianie używają kory pewnego drzewa do leczenia gorączki. Przywieźli ją do Europy, gdzie okazała się skuteczna przeciwko malarii — jednej z najgroźniejszych chorób tamtych czasów. Przez następne dwieście lat kora chinowcowa była jedynym skutecznym lekiem na tę chorobę.

Do Europy trafiły także nowe używki: herbata, kawa, czekolada, tytoń. Wszystkie one stały się przedmiotem zainteresowania lekarzy i chemików. Badano ich właściwości, próbowano wyodrębniać substancje czynne, szukano zastosowań medycznych. Kawa, początkowo uznawana za lek na wszelkie dolegliwości, szybko stała się napojem codziennym. Tytoń, reklamowany jako panaceum, okazał się zabójcą. Czekolada, początkowo gorzki napój azteckich władców, po dodaniu cukru podbiła Europę.

Apteka staje się laboratorium

Pod wpływem jatrochemii zmieniała się także apteka. Aż do XVI wieku aptekarz był przede wszystkim zielarzem — suszył, mieszał, przygotowywał wyciągi z roślin. Teraz do jego warsztatu wkroczyła chemia.

W pracowni aptekarskiej pojawiły się nowe urządzenia: alembiki do destylacji, tygle do prażenia, moździerze do ucierania, filtry do sączenia. Aptekarz musiał umieć nie tylko rozpoznawać zioła, ale także otrzymywać kwasy, ługi, sole. Musiał rozumieć procesy sublimacji, krystalizacji, ekstrakcji. Z zielarza stawał się chemikiem.

Farmakopee — oficjalne spisy leków — zaczynały uwzględniać nie tylko preparaty roślinne, ale także mineralne. W 1546 roku ukazała się pierwszą drukowana farmakopea — „Antidotarium” z Florencji. Potem poszły kolejne: z Norymbergi (1546), Augsburga (1564), Londynu (1618). To były podręczniki dla aptekarzy, określające, jakie leki można przygotowywać i w jaki sposób.

Nazwa „apteka” zresztą ma korzenie greckie — od „apotheke” oznaczającego magazyn, skład. W starożytności przechowywano tam nie tylko leki, ale także wino, oliwę, żywność. W średniowieczu apteki powstawały przy klasztorach, gdzie mnisi uprawiali zioła i przygotowywali proste leki. Teraz, w epoce renesansu, apteka zaczynała nabierać nowego charakteru — stawała się miejscem, gdzie chemia spotyka się z medycyną.

Znaczenie jatrochemii

Czym właściwie była jatrochemia i dlaczego zasługuje na osobną kartę w historii chemii?

Jatrochemia była pomostem między średniowieczną alchemią a nowożytną chemią. Przejęła od alchemii metody, aparaturę, doświadczenie w pracy z substancjami. Ale odrzuciła główny cel alchemii — poszukiwanie złota i kamienia filozoficznego. Zastąpiła go celem nowym — poszukiwaniem leków.

To przesunięcie akcentów miało ogromne znaczenie. Alchemia, skoncentrowana na niemożliwym do osiągnięcia celu, kręciła się w kółko. Jatrochemia, skoncentrowana na celach praktycznych — leczeniu chorób — mogła rozwijać się w sposób bardziej systematyczny. Każdy nowy lek, każda nowa metoda otrzymywania substancji, każde nowe spostrzeżenie o działaniu związków chemicznych na organizm posuwało wiedzę do przodu.

Jatrochemia wprowadziła do medycyny myślenie chemiczne. Zamiast mówić o humorach i fluidach, zaczęto mówić o substancjach, reakcjach, dawkach. Zamiast leczyć przez upuszczanie krwi i stosowanie ziół o tajemniczych właściwościach, zaczęto podawać konkretne związki chemiczne w określonych ilościach.

Oczywiście, jatrochemia nie była jeszcze nauką w dzisiejszym rozumieniu. Wciąż mieszały się w niej obserwacje empiryczne z mistycznymi spekulacjami. Paracelsus wierzył w sympatię i antypatię substancji, w wpływ gwiazd na organizm, w istnienie „archaeus” — duchowej siły kierującej procesami życiowymi. Van Helmont, mimo precyzyjnych eksperymentów, wierzył w możliwość transmutacji metali. Granica między nauką a magią wciąż była płynna.

Ale kierunek był właściwy. Paracelsus i jego następcy otworzyli drzwi, przez które miała wkroczyć nowożytna chemia. Pokazali, że eksperyment jest ważniejszy niż autorytet, że obserwacja jest cenniejsza niż czytanie starych ksiąg, że prawdę o świecie można odkrywać, mieszając substancje w tyglu, a nie tylko rozmyślając w fotelu.

Jak pisał sam Paracelsus: „Gdybym sam nie zwrócił się ku doświadczeniu, starzy lekarze pozostawiliby mnie w ślepocie, nie widzącego. Medycyna stoi na czterech filarach: filozofii, astronomii, alchemii i etyce”.

W tych słowach zawiera się cały program renesansowej nauki: sięgać do źródeł, czerpać z różnych dziedzin, ale przede wszystkim — ufać własnym oczom i własnemu rozumowi.

W stronę nowej ery

Jatrochemia przygotowała grunt pod to, co miało nadejść. W XVII wieku Robert Boyle oddzieli chemię od alchemii, nadając jej nową definicję i nowe cele. W XVIII wieku Lavoisier dokona rewolucji, wprowadzając metodę ilościową i obalając teorię flogistonu. Ale to Paracelsus i jego następcy utorowali im drogę.

Gdy Boyle pisał „Sceptycznego chemika”, mógł odwoływać się do tradycji eksperymentalnej zapoczątkowanej przez jatrochemików. Gdy Lavoisier ważył swoje substancje z niebywałą precyzją, kontynuował dzieło van Helmonta. Gdy nowożytna farmacja zaczynała produkować leki na skalę przemysłową, czerpała z dorobku paracelsystów.

Jatrochemia nie była więc ślepą uliczką, ale koniecznym etapem rozwoju. Była okresem, w którym chemia, uwolniona z okowów alchemicznego mistycyzmu, zaczynała stawiać pierwsze kroki w kierunku samodzielnej nauki. Była okresem, w którym apteka stawała się laboratorium, a lekarz — chemikiem.

Paracelsus, ten pyszny, porywczy, nieznoszący sprzeciwu Szwajcar, który spalił dzieła Galena i Awicenny, który uczył się od katów i cyrulików, który leczył górników i chłopów, który przez całe życie uciekał przed wrogami i który zmarł w tajemniczych okolicznościach — ten człowiek był jednym z największych rewolucjonistów w dziejach nauki. Jego imię, początkowo wyśmiewane, z czasem stało się symbolem nowego myślenia. Jego dokonania, kontrowersyjne za życia, po śmierci weszły na stałe do kanonu wiedzy.

Dziś, gdy bierzemy tabletkę na ból głowy, gdy słyszymy o toksyczności substancji, gdy aptekarz przygotowuje dla nas recepturę — jesteśmy spadkobiercami Paracelsusa. To on nauczył nas, że chemia może leczyć. To on pokazał, że w tyglu alchemika kryją się nie tylko złudzenia, ale także realne lekarstwa. To on odważył się powiedzieć, że wszystko jest trucizną i wszystko jest lekarstwem — tylko dawka czyni różnicę.

Za to należy mu się nasza pamięć. I wdzięczność.

Rozdział 4: Od filozofii do nauki

Wiek XVII i Robert Boyle

Człowiek, który miał wszystko, by szukać prawdy

Wyobraźmy sobie siedemnastowieczny Londyn. Miasto dymi od kominów, śmierdzi z Tamizy, huczy od plotek i politycznych intryg. Gdzieś w tej miejskiej dżungli, w cieniu pałaców i nędznych ruder, pracuje człowiek, który ma wszystko, co może dać życie — bogactwo, tytuł, pozycję, wpływy. Ale on nie interesuje się ani pieniędzmi, ani władzą. Jego pasją są eksperymenty.

Robert Boyle urodził się w 1627 roku w zamku Lismore w Irlandii, jako czternaste dziecko Richarda Boyle’a, pierwszego hrabiego Cork. Ojciec, jeden z najbogatszych ludzi w Wielkiej Brytanii, mógł zapewnić synowi wszystko — i zapewnił mu wszystko oprócz szczęścia. Mały Robert wychowywał się bez matki, która zmarła, gdy miał trzy lata. Może właśnie ta wczesna strata sprawiła, że całą swoją potrzebę bliskości skierował ku przedmiotom, ku badaniu świata, ku rzeczywistości, którą można dotknąć i zmierzyć?

W wieku ośmiu lat wyjechał do Eton, a mając lat dwanaście, wyruszył w wielką podróż po Europie, która trwała sześć lat [źródło własne]. Zwiedził Francję, Szwajcarię, Włochy. We Florencji, mieście Medyceuszy i artystów, coś dziwnego przykuło jego uwagę. Nie freski, nie rzeźby, nie architektura — ale dzieła Galileusza. W 1641 roku, gdy Boyle miał czternaście lat, stary, schorowany astronom przyjmował w swojej willi w Arcetri gości, którzy przybywali z całej Europy, by oddać hołd człowiekowi, który odważył się powiedzieć, że Ziemia kręci się wokół Słońca. Boyle nie spotkał Galileusza osobiście, ale duch nowej nauki — nauki opartej na obserwacji i eksperymencie, a nie na autorytecie Arystotelesa — przeniknął do jego młodego umysłu i nigdy go nie opuścił.

Gdy wrócił do Anglii, zastał kraj pogrążony w wojnie domowej. Jako syn rojalisty mógł spodziewać się kłopotów, ale los go oszczędził. W 1645 roku odziedziczył majątek ojca i mógł wreszcie poświęcić się całkowicie temu, co kochał najbardziej — nauce.

Czyste laboratorium, czysty umysł

W 1655 roku Boyle przeniósł się do Oksfordu. To miasto uniwersyteckie, pełne starych murów i młodych umysłów, stało się na kilkanaście lat jego domem. Tam poznał Roberta Hooke’a — genialnego eksperymentatora, konstruktora, człowieka o złotych rękach i nieposkromionej ciekawości. Hooke został asystentem Boyle’a i razem stworzyli jeden z najwspanialszych duetów w historii nauki [źródło własne].

Boyle był bogaty. Mógł sobie pozwolić na rzeczy, o jakich inni uczeni mogli tylko marzyć. Sprowadzał najlepsze instrumenty, zatrudniał najzdolniejszych pomocników, prowadził eksperymenty na skalę niespotykaną w tamtych czasach. Jego laboratorium w Oksfordzie stało się miejscem niemal mitycznym — krążyły plotki, że Boyle ma aparaturę, która pozwala mu tworzyć próżnię, badać ciśnienie powietrza, analizować skład najdziwniejszych substancji.

I rzeczywiście, to właśnie tam, we współpracy z Hooke’em, Boyle skonstruował słynną pompę próżniową — urządzenie, które pozwalało wypompowywać powietrze ze szklanego naczynia i obserwować, co dzieje się w powstałej pustce [źródło własne]. To były eksperymenty, które zapierały dech w piersiach. Zwierzęta umieszczone w naczyniu traciły przytomność i padały martwe, gdy usuwano powietrze. Płomień świecy gasł. Dźwięk nie rozchodził się. Wszystko wskazywało na to, że powietrze nie jest pustką, ale czymś realnym, czymś niezbędnym do życia i spalania.

Dziś te doświadczenia wydają się proste. Wtedy były rewelacją. Boyle udowodnił, że powietrze ma sprężystość, że da się je ściskać i rozprężać, że zachowuje się jak sprężyna. Sformułował prawo, które do dziś nosi jego imię: objętość gazu jest odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia, jeśli temperatura pozostaje stała. Ale to nie były odkrycia, które przyniosły mu największą sławę. Największe dzieło Boyle’a miało dopiero nadejść.

Rok 1661 — przełom w dziejach myśli

Rok 1661. W Anglii trwa właśnie Restauracja monarchii — Karol II wraca na tron po latach rządów Cromwella. W Kolonii Robert Boyle, mający wówczas trzydzieści cztery lata, wydaje książkę, która miała zmienić oblicze chemii na zawsze. Tytuł jest długi, jak to w siedemnastym wieku bywało: „The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes, Touching the Spagyrist’s Principles Commonly call’d Hypostatical, As they are wont to be Propos’d and Defended by the Generality of Alchymists” — „Sceptyczny chemik, czyli chemiczno-fizyczne wątpliwości i paradoksy dotyczące zasad spagiryków, powszechnie zwanych hipostatycznymi, jak zwykli je przedstawiać i bronić ogół alchemików”.

Tytuł mówi wiele. Przede wszystkim pada w nim słowo „alchemik” — i to wydrukowane wielkimi czerwonymi literami. Przez kolejne stulecia czytelnicy będą w tym widzieć symboliczny gest: Boyle odcina się od alchemii, piętnuje ją, wyśmiewa. Ale to nieprawda. Prawda jest bardziej skomplikowana i bardziej fascynująca.

Sam Boyle wierzył w możliwość transmutacji metali. Prowadził korespondencję z alchemikami, poszukiwał kamienia filozoficznego, eksperymentował z rtęcią i złotem. Do końca życia nie wykluczał, że przemiana ołowiu w złoto jest możliwa. Ale jednocześnie dostrzegał, że większość ludzi, którzy nazywają się alchemikami, to albo oszuści, albo ludzie zaciemniający wiedzę niezrozumiałym żargonem.

Kluczowe słowo w tytule to nie „alchemik”, ale „ogół”. Boyle nie negował wartości alchemii jako takiej. Krytykował jej „ogół” — tych wszystkich, którzy bezkrytycznie powtarzają formułki, nie rozumiejąc ich znaczenia, którzy ukrywają swoją niekompetencję za zasłoną mistycznych symboli. Jego celem było oddzielenie ziarna od plew — tego, co w alchemii wartościowe, od tego, co jest tylko pustym gadaniem.

Wielki dialog

„Sceptyczny chemik” został napisany w formie dialogu. To literacka konwencja znana od czasów Platona — kilku rozmówców dyskutuje na ważny temat, wymienia poglądy, spiera się, dochodzi do prawdy. Boyle wprowadza na scenę kilka postaci.

Głównym bohaterem jest Karneades — to imię starożytnego sceptyka, który nauczał, że do niczego nie można mieć absolutnej pewności. Karneades to alter ego Boyle’a. Jest sceptyczny, ale nie nihilistyczny — nie neguje wszystkiego, ale żąda dowodów. Nie przyjmuje niczego na wiarę, choćby nawet pochodziło od największych autorytetów.

Naprzeciw niego zasiadają dwaj rozmówcy: Temistiusz, który broni poglądów Arystotelesa i czterech żywiołów, oraz Filoponus, zwolennik teorii Paracelsusa — trzech zasad: siarki, rtęci i soli. Jest jeszcze kilku innych, ale to trzej główni gracze prowadzą spór.

Przez kilkaset stron toczy się dyskusja. Karneades zadaje pytania, domaga się dowodów, wykazuje niekonsekwencje. Czy naprawdę istnieją tylko cztery żywioły? A jeśli tak, to dlaczego ogień, który ma być jednym z nich, nie zachowuje się jak materia? Dlaczego płomień gaśnie, gdy zabraknie paliwa? Dlaczego woda, która ma być żywiołem, nie jest w stanie utrzymać swojego składu podczas ogrzewania?

A co z trzema zasadami Paracelsusa? Czy naprawdę każda substancja zawiera siarkę, rtęć i sól w swoich głębinach? Jeśli tak, to dlaczego nie można ich z każdej substancji wydzielić? Dlaczego analiza chemiczna daje czasem wyniki, które nie pasują do tej teorii?

Styl Boyle’a jest charakterystyczny — pełen wahań, wątpliwości, zastrzeżeń. Jak zauważa Sarah Carvallo w swojej analizie dzieła, Boyle używa argumentacji sceptycznej, by z jednej strony skrytykować definicje arystotelesowskie i paracelsjańskie przedmiotu chemii, a z drugiej — ustanowić nową metodologię. Mimo dubitatywnego stylu, „Sceptyczny chemik” stanowi decydujący moment w historii nowożytnej chemii.

To nie jest dzieło agresywne. Boyle nie atakuje, nie wyśmiewa, nie potępia. On po prostu pyta: „Skąd wiesz?” I to pytanie jest potężniejsze niż największe autorytety.

Nowa definicja pierwiastka