Amióta az ember tudatosan szemléli a természetet, különbséget tesz élettelen és élô között, élettelen anyag és életmegnyilvánulásra alkalmas anyag között. Helyesen-e vagy helytelenül, jogosan-e vagy jogtalanul, de e két világ között mindig határt vont, és von ma is. Természetesen egyiket se tudta szabatosan meghatározni, ma sem tudja. Hiszen azt sem tudta, mi az anyag. Kétséges, hogy fogja-e valaha is tudni.

Az ember tudatában elôször a test fogalma és valószínûleg vele egyidejûleg az alak (gömbölyû, szögletes) és a méret (kicsi, nagy) fogalma alakult ki ama közvetlen tapasztalat alapján, hogy a világban határoltságokat látunk, érzékelünk.

Az ember érzékszerveivel különbözô tulajdonságokat észlelt a világban. E tulajdonságokat érzetek szerint csoportosította. Rájött arra, hogy különbözô alakú és méretû testek egyéb tulajdonságaikban megegyezhetnek. E tapasztalati tény vezetett az anyag fogalmához. Megalkotta azt az ítéletet, hogy a különbözô alakú és méretû testek, ha más tulajdonságaikban (szín, íz, szag) megegyeznek, azonos anyagúak.

Az anyag racionális fogalmát mindenesetre az a természetben rejlô adottság tette lehetôvé, hogy a testeken a tulajdonságoknak nem minden elképzelhetô, hanem csak bizonyos meghatározott csoportja észlelhetô. Ha ez nem így lenne, ha a testek tulajdonságai között nem ugrásszerû, hanem folytonos átmenetet észlelt volna az ember, akkor a különbözô anyagok fogalma nehezen alakulhatott volna ki. Ez a tény teszi lehetôvé, hogy ha két test anyagának több tulajdonsága megegyezô, nagy valószínûséggel következtethetô, hogy egyéb tulajdonságai is azonosak, és a két test anyaga azonos egymással.

Ez az elv egyik legfôbb alapja a kémiai megismerésnek. Ennek az elvnek alapján ismert meg az ember majdnem egy millió különbözô anyagot. Az a megítélés azonban, hogy csak azok a testek tekintendôk azonos anyagúaknak, melyeknek alakon és méreten kívül egyéb tulajdonságai megegyeznek, eleinte tévútra vezette az embert. Ennek értelmében a jég és víz két különbözô anyagú test volna. Tapasztalat vezetett arra, hogy a testeknek kétféle természetû tulajdonságai vannak. Egyes tulajdonságok egymástól függetlenül változnak, vagy változhatnak (pl. acélt megmelegíthetünk vagy lehûthetünk anélkül, hogy megváltozna), viszont vannak olyan tulajdonságok, vagy tulajdonságcsoportok, melyek együtt tûnnek elô és tûnnek el (pl. a vas megrozsdásodik). Ez utóbbiak fôképen akkor nyilvánulnak meg, mikor a testek egymással érintkeznek, s ennek folytán változást szenvednek. E változások olyan mélyre hatónak bizonyulhatnak, hogy így a tulajdonságoknak teljesen új csoportja jelenik meg: a test anyaga változik meg, tehát új anyag keletkezik. E tapasztalat eredményeként az ember csakis ezeket az együttesen változó tulajdonságokat tekintette valóban anyagi vagy kémiai tulajdonságoknak.

E tapasztalati alapokon nyugvó megítélés vezetett az anyag állapotának fogalmához. Beszélünk gáznemû, folyékony, szilárd, hideg, meleg állapotról. Ilyen értelemben a testek alakja és mérete is állapotot je1ent. De vajjon igaz-e, hogy az alak és a méret csak állapotot jelent, vajjon valóban független-e az anyag fogalmától? Sokkal súlyosabb a kérdés, semmint elsô pillanatra gondolnánk.

Az alak mint anyagmeghatározó tényezô ARISTOTELES elméletében jutott elôször kifejezésre. ARISTOTELES azt állította, hogy a matéria alak nélkül valami tehetetlen tömeg. Kifejezett testté csak akkor válik, ha formát nyer. Amint a kézmíves alakító munkája folytán válik a fa, a kô kifejezett hasznavehetô testté, hasonlóképen a természet is formálja a matériát. Matéria annyit jelent mint épületfa. S mivel kétségtelen, hogy különféle anyag van - tanítja tovább ARISTOTELES - a különbségek a matériának különbözô módokon történt alakításán alapulnak.

Az egész középkort, sôt még az újkor elejét is ARISTOTELES elmélete uralta. Az aristotelesi elv volt az alchimisták elképzelésének az alapja; miszerint nyilvánvaló, hogy az anyagok egymássá átalakíthatók, ha ismerjük azokat a principiumokat, melyek szerint a természet a matériát formálja. Az aristotelesi elv adott az alchimistáknak reményt ahhoz, hogy nem nemes fémekbôl nemes fémek, pl. arany állítható elô. ARISTOTELESszel ellentétes elvnek adott kifejezést a XVII. sz. közepén. BOYLE ROBERT, a nagy szkeptikus kémikus. BOYLE fejtette ki elôször szabatosan, hogy a kémikusoknak elsô feladata megállapítani, miféle alapanyagokra, elemi testekre bonthatók az anyagok s mik ezeknek a tulajdonságaik. Rendkívül merész, de annál zseniálisabb volt akkor feltételezni azt, hogy a cinnóber, melyet már régen ismertek, higanyból és kénbôl elôállítottak, valóban higanyból és kénbôl áll. Paradoxonnak tûnt, hiszen a cinnóberben a higany és a kén tulajdonságai nyomokban sem lelhetôk fel.

Száz esztendônek kellett eltelni, míg BOYLE ötlete és elképzelése komoly megértésre talált. LAVOISIER kezdte megvalósítani BOYLE programmját. BOYLE elképzelése igazalást nyert. Sorra fedeztek fel testeket, melyeket tovább bontani nem tudtak. LAVOISIER után azonban még százötven esztendôre volt szükség, míg a legkönnyebb elemi testtôl, a hidrogéntôl kezdve a legnehezebb elemi testig, az urániumig az összes 1étezô 92 elemi test legnagyobb részét felfedezték és meg tudták mondani, melyek és milyen tulajdonságúak azok, amelyek még ismeretlenek.

Bátran állíthatjuk, hogy eddig páratlan volt az emberiség kultúrtörténetében ez a 150 esztendô. Különösen az 1800-as évek eleje jelentett fordulópontot. 1808-ban DALTON angol kémikus megállapította, hogy amikor az elemi testek vegyülnek egymással, és belôlük teljesen új sajátságokkal felruházott testek, ú.n. vegyületek keletkeznek, bizonyos meghatározott, legkisebb súlymennyiségeknek egész számú és sohasem valamely tört részének arányában egyesülnek.

DALTONnal egyidejûleg a francia GAY-LUSSAC és a német HUMBOLDT megállapította, hogy ha gázalakú testek vegyülnek egymással, e vegyülés is legegyszerûbb egész számokkal kifejezhetô térfogatarányokban történik, és ha a keletkezô vegyület is gáz, akkor annak térfogata szintén egyszerû egész számokkal kifejezhetô arányban van a vegyülô gázok térfogatával.

E két felfedezés az aristotelesi elv bukását és ARISTOTELES ellenfelének, DEMOKRITOSnak teljes gyôzelmét jelentette. DEMOKRITOS fejtette ki elôször az atomizmust; azt tanította, hogy az anyagvilág diszkrét részecskékbôl, parányokból, atomokbó1 épül fel, minden tervszerûségtôl mentes vak erôk mûködése folytán. Éles ellentétben állott ARISTOTELES tanával, mely szerint a matériából, az ôsanyagból tervszerûen mûködô erô meghatározott principium szerint formálja az anyagvilágot.

DALTON és GAY-LUSSAC felfedezésével az atomelmélet az empirikus tudományokban polgárjogot nyert, minthogy vele a tapasztalható és mérhetô tulajdonságok és jelenségek ellentmondás nélkül magyarázhatók lettek. DALTON mutatott rá, hogy az empirikusan felismert állandó és többszörös súlyviszonyok törvénye szükségszerûen követeli meg azt a feltevést, hogy az elemi testek vegyülése alkalmával atomok egyesülnek egymással és építik fel a vegyületnek azt a legkisebb részét, melynek összetétele a vegyület összetételével még megegyezik: a molekulát.

GAY-LUSSAC említett gáztörvénye pedig szükségszerû folyományként vezetett ahhoz a feltevéshez, hogy a gázalakú atomok egyenlô térfogatában az atomok száma egyenlô. Viszont már régebbrôl, BOYLE-tól ismert tapasztalati tény volt, hogy a legkülönbözôbb gázok - függetlenül kémiai sajátságaiktól - hômérséklet és nyomás tekintetében egyenlôen viselkednek. S mivel a vegyületek legkisebb részecskéi nem atomok, hanem molekulák, ebbôl következik, hogy a gáznemû vegyületek esetében a molekulák száma egyenlô térfogatokban azonos. Az a tapasztalat, hogy egy liter hidrogén és egy liter klór két liter sósavat és nem egy litert ad, ami várható volna akkor, ha a hidrogén és klór legkisebb önálló részecskéi atomok lennének. Az ellentmondás eloszlik, ha feltesszük, hogy nemcsak a vegyületek, hanem az elemi gázok is molekulákból állanak. Amikor a hidrogén és klór vegyül egymással, nem történik más, minthogy a hidrogén- és klóratomok helyet cserélnek a molekulában, a molekulák száma tehát nem változik meg. E felismerés az olasz AVOGADRO érdeme. Amennyire egyszerûnek látszik ma, annyira bámulatosan zseniális és szinte költôién merész volt a maga idejében.

DALTON, GAY-LUSSAC és AVOGADRO alapköveket fektettek le a kémia történelmében. Az állandó súlyviszonyok törvénye, az ennek folyományaként szabatosan megfogalmazott atomelmélet, GAY-LUSSAC gáztörvénye, AVOGADRO elmélete évtizedekre nyílegyenes irányokat jelölt ki a kémia fejlôdésében. Az anyag határozott súlyú atomokból áll, atomokból épülnek fel á molekulák, meghatározott minôségû és számú atomból. A molekuláknak tehát határozott minôségû és mennyiségû összetétele van, amit képlettel, kémiai képlettel egyértel mûen ki lehet fejezni. A molekula a vegyületnek az a legkisebb része, melyben ama tulajdonságok fellelhetôk, melyek az illetô vegyületre jellemzôk. E felismerések világosan és egyértelmûen jelölték ki a kémia feladatát. Meg kell ismerni az anyag legkisebb építôköveit: az atomokat és a molekulákat. Ez volt az az alapelv, mely a XIX. század elején megindult kémiai kutatásokat vezényelte. A kémikus molekulákat keresett, kereste azokat a legkisebb anyagrészecskéket, melyek gáztérben egyenletesen töltik be a teret, amelyeknek minôségi és mennyiségi összetétele képlettel fejezhetô ki. A kémia a molekulák jegyében fejlôdött.

A fejlôdés csodálatosan lendületes volt. A principium rendkívül termékeny. Triumfált e princípium 1828-ban, amikor WÖHLER szintetizálta az elsô tipikus szerves vegyületet, a karbamidot. Ezzel megdôlt az a hit, hogy szénvegyületeket csakis életfolyamatok létesíthetnek. WÖHLER életet adott egy új diszciplínának, az organikus kémiának.

Az organikus kémikusok ezrével állították elô a legkülönbözôbb típusú vegyületeket, festékeket, gyógyszereket és ismerték meg a természet által teremtetteket, cukrokat, alkaloidákat, annak az elvnek alapján, hogy a vegyületeket egyértelmûen determinálja a molekulák szerkezete. Ezen az úton eljutottak a közelmúltban a vitaminokig, a hormonokig, olyan anyagokig, melyek az életnek legszubtilisebb sajátságait vezénylik. Ez az út még ma is termékeny mezôkre vezet, és fog is vezetni. Ezen az úton szerzett megismerések tették naggyá a kémiai ipart is. A molekula jegyében fejlôdött a kémiai ipar azzá a tényezôvé, amely nélkül mai életformánk elképzelhetetlen és lehetetlen volna.

DALTON, GAY-LUSSAC és AVOGADRO megismerései még más fejlôdési irányt is kijelöltek. Az atomok és molekulák létének a kémia sikérein alapuló plauzibilitása magában hordta annak az elképzelésnek a csíráját, hogy a testeknek nemcsak kémiai, hanem fizikai tulajdonságai is szoros kapcsolatba hozhatók az atomok és molekulák sajátságaival.

A fizikusok ugyan jó ideig kétkedve fogadták az atomelméletet, azonban 1856-ban a fizika terén is végleg elnyerte polgárjogát, amikor ugyanis CLAUSIUS és KRÖNIG a hôtan alaptörvényeit azzal a zseniális elképzeléssel értelmezte, hogy a hô nem más, mint a molekulák mozgása, kinetikai energiája, a gáznyomás a molekulák ütközése, hogy a gázokban a molekulák szúnyograj módjára száguldanak a térben, szüntelen egymásba ütközve ugyan. de közben szabad úthosszakat is megtéve. Mindegyik molekula más-más sebességgel mozog, csak az egészben van törvényszerûség. Folyadékok molekulái is mozognak, helyüket változtatják, de annyira zsúfoltak és oly nagy köztük a kölcsönös vonzás, hogy csak a felületen levôk közül sikerül némelyiknek társai vonzókörébôl kiszabadulni, elpárologni.

Szilárd testek molekulái, atomjai is mozognak, de csak helyben nyüzsögnek, rezegnek, forognak, helyüket nem képesek változtatni; minél hevesebb a nyüzsgésük, annál melegebbnek érezzük a testet. Szinte úgy érezzük, hogy nem is annyira logikus agyra, mint inkább költôi ihletre, megérzésre volt szükség e kép megalkotásához. E képhez hasonlót a természetben sehol sem látni. CLAUSIUS és KRÖNIG meg érezte, hogy van ilyen. És hogy van ilyen, és hogy ez pontosan ugyanilyen, amilyennek azt CLAUSIUS elképzelte, ötven évvel késôbb az ultramikroszkópos mérések igazolták.

A molekulakinetikai elmélet utat vágott egy új diszciplína, a fizikai kémia területére. Ez az elmélet ledöntötte a válaszfalat a fizika és kémia között. A fizika és kémia lényegében egységes tudománnyá olvadt össze.

A molekulakinetikai elmélet mintegy szükségszerûen elvezetett az oldatok törvényeinek megismeréséhez. Az oldott anyagok lényegében ugyanúgy viselkednek, mint a gázok. A gáztörvényeket, azoknak matematikai formulázását ki lehetett terjeszteni az oldatokra, tehát ezek viselkedését is vissza lehetett vezetni a molekulákra. Az oldatok molekulái is mozognak, kinetikai energiájuk van, így nyomást gyakorolnak, ha nem is a felületre, hanem az oldószerre. Ez az ú.n. ozmózis-nyomás is, akár csak a gáznyomás, egyenlô, ha ugyanabban a térfogatban a molekulák száma ugyanakkora s a hômérséklet is azonos, függetlenül attól, hogy milyen a molekulák minôsége.

E törvényszerûségek megismerése, rendszerezése, a fizikai kémiának, mint rendszeres diszciplínának megszervezése OSTWALD Wi. és iskolájának, fôleg három halhatatlan tanítványának, NERNSTnek, VAN'T HOFFnak és ARRHENIUSnak az érdeme. A fizikai kémia fejlôdésében, éppen mert lényegében fizikáról volt szó, a fizikai metodika, mind experimentális, mind elméleti vonatkozásban nélkülözhetetlen lett. Experimentális vonalon rendelkezésre álltak a legkülönbözôbb mûszerek. Elméleti vonalon pedig egy hatalmas eszköz, a termodinamika, amelynek alapjait CARNOT vetette meg 1824-ben, tanulmányozván azt a kérdést, hogy mekkora lehet az a munka, mely két különbözô hômérsékletû hôtartály hôkészletének felhasználásával létesített körfolyamat révén nyerhetô. A termodinamika két, tapasztalatokon nyugvó princípiumra épült. Az egyik az energia megmaradásának elve. A másik CARNOT tétele, melyet egyszerûen úgy fejezhetünk ki, hogy a földön nyugvó kô magától föl nem emelkedik, miközben lehûl.

E két princípiumnak a tapasztalati eredményekkel való kombinációja révén számos új összefüggés volt levezethetô, és pedig sok olyan is, melyek közvetlen észlelés és mérés számára nehezen hozzáférhetôk. Termodinamika segítségével sikerült a kémiai átalakulásokkal járó energiaváltozásnak és a kémiai egyensúlynak törvényeit, annak hômérséklettôl való függését levezetni és a kémiai folyamatok lezajlásának fokát elôre kiszámítani.

A termodinamika metodikája nem szemléletes ugyan, nem keresi a folyamatok konkrétebb mechanizmusát és okát. De számos esetben mégis ugyanarra az eredményre vezetett, mint a szemléletesebb molekulakinetikai elmélet. Ez az egyezés természetesen még inkább alátámasztotta az anyag láthatatlan szerkezetérôl alkotott elképzelést.

E nagyütemû fejlôdés közepette szükségszerû volt annak a kérdésnek a tisztázása, hogy elemi testek mikroszkópos tulajdonságai és az atomok tulajdonságai között miféle összefüggés van. Ilyen összefüggést elôször 1829-ben DÖBEREINER ismert fel. Természetesen akkoriban az atomokat illetôleg csak a viszonylagos atomsúlyok voltak némileg ismeretesek, az atomsajátságok közül csak ez az egy volt figyelembe vehetô. DÖBEREINER bizonyos szabályszerû összefüggéseket ismert fel az elemek tulajdonsága és az atomsúlyok között, nevezetesen, hogy az elemek tulajdonságaiban mutatkozó fokozatos eltérés együtt jár az atomsúlyokban mutatkozó szabályszerû különbséggel. Ezt az összefüggést teljes szabatossággal 1869-ben MENDELEJEFF és 1870-ben MEYER fejezte ki, felismervén az elemek periódusos rendszerét, miszerint az elemek tulajdonságai az atomsúly periódusos függvényei. Az elemeket atomsúly szerint egymásután sorakoztatva, a tulajdonságok szabályszerûen változnak és ismétlôdnek, oly értelemben, hogy bármely elembôl indulunk ki, bizonyos számú közbülsô elem után megint olyan elem lép fel a sorban, melynek analógja már elôfordult.

Természetesen a periódusos rendszer akkor még nem volt, nem lehetett tökéletes, mert számos elemet még nem ismertek, és némelyeknek az atomsúlyuk is hibásan volt megállapítva. E fogyatékosságok azonban az egyébként félreismerhetetlen törvényszerûség alapján kitûntek. Üres helyek maradtak, melyek elôre jelezték a még fel nem fedezett elemek létezését; a nem-rokonsajátságú elemeknek egymás alá jutása jelezte az atomsúlybeli hibát.

Semmi kétség nem lehetett, hogy az elemek periódusos rendszerében magasabb természettörvény jut kifejezésre. A periódusos rendszer újabb szilárd bázisa az atomisztikus szemléletnek és felfedezése új, ismeretlen világ, az atomok világának kapuit nyitotta meg.

E kápráztatóan nagy sikereket tekintve, nem csodálni való, hogy a 90-es évek dölyfös materializmusa végleges diadalát vélte aratni. Nem csoda, ha nagyon elterjedt az a nézet, hogy bebizonyulván az atomok léte, az anyag atomos szerkezete, az anyagvilág összes problémái principálisan megoldást nyertek. Nincs más feladat, mint teljesen megismerni az atomokat és molekulákat, és felépíthetô az egész világ. A mélyebben gondolkodó kutatók azonban szerényebbek voltak, sôt nagyszámmal akadtak olyanok is, akik a nagy sikerek ellenére kétkedtek az atomok realitásában, az anyag diszkontinuus jellegében, mondván, nem kétséges, hogy az anyag olyannak mutatkozik, mintha atomokból állana, de ez csak látszat. Idôvel, majd amikor ismereteink kibôvülnek, e képzelt váz összeomlik és más világkép születik, mint az az egyszerû mechanisztikus, melyet az ember közvetlen környezetének, a látható világnak szemlélete alapján próbált alkotni magának.

E filozófiai jellegû megfontolások mellett voltak azonban konkrét, ennélfogva közvetlenül súlyosabb jelek is, amelyek az egyszerû a atomisztikus és molekuláris szemléletet megzavarták. A nagy sikerek közepette a múlt századbeli kémia számára kellemetlen két fantom jelent meg. Az egyiket az 50-es években az angol GRAHAM idézte fel. GRAHAM is a korszellemnek megfelelôen makroszkópos fizikai tulajdonságok és molekulasajátságok között keresett összefüggéseket. Oldott anyagok diffúzió-képességét vizsgálta. Kétféle típusú anyagot talált. A kristályosodásra képes anyagok, az ú.n. krisztalloidok, mérhetô sebességgel diffundálnak, ellenben az enyv (kolla) és még számos más anyag diffundáló képessége sokszor mérhetetlenül kicsi. Utóbbiakat elnevezte enyvszerû anyagoknak, kolloidoknak. A különbség okát molekulasajátságokkal próbálta magyarázni, sikertelenül.

GRAHAM után nagyszámban akadtak kémikusok, akik a kolloidokkal behatóan akartak foglalkozni. Megkísérelték ezeknek egyébként is különös viselkedését, tulajdonságait ugyanolyan módszerekkel; ugyanolyan elvek alapján megismerni, értelmezni, ahogy az a nem-kolloidoknál, a kristályosodó anyagoknál oly sok és nagy sikerrel volt lehetséges. E próbálkozás sikertelen volt. Mivel pedig a fizikai kémi usok biztosítottnak érezték magukat afelôl, hogy a nem-kolloidokban megismert törvények, szabályok egyetemlegesen érvényesek, ezek alól kivételek, eltérések nem lehetségesek, ezért kijelentették, hogy a kolloidok definiálatlan keverékek, szennyezett anyagrendszerek; ilyenek kel pedig a szabatos módszerekhez szokott kémikus nem foglalkozik. "Die Kolloidchemie ist Mistchemie" jelmondattal számûzték a kolloikusokat a fizikai kémia területérôl. A kolloidkémikust nem ismerték el az exakt tudósok körében. Így hárult a kolloidkémia istápolása jóformán csak biológusokra. A biológusoknak akarva nem-akarva tudomást kellett venniök a kolloidokról, mert az élôk teste kolloidokból áll.

Ez volt a helyzet a 90-es évek közepén. Ekkor jelent meg a másik fantom. Váratlanul, szinte ördögi módon lepte meg a világot egy nagy felfedezéssel, mely szinte pánikot keltett. 1896-ban BECQUEREL felfedezte a rádioaktív sugárzást, 1898-ban a CURIE-házaspár felfedezte a rádiumot. 1899-ben ELSTER és GEITEL megállapította, hogy a radioaktív sugárzás elemátalakulással jár. A rádiumból ólom lesz, közben hélium keletkezik, tehát kétségtelenül elemi testek, melyeknek a periódusos rendszerben meghatározott helyük van, éppen úgy, mint magának a rádiumnak. Tehát kétségtelenül atomátalakulásról van szó, az elemi testek nem felbonthatalanok, közöttük genetikai kapcsolat van, ami másként annyit jelent, hogy az aristotelesi elvnek megfelelôen közös szubsztanciális egységbôl, ôsanyagból formáltattak.

E felfedezések hírére olyan vélemények hangzottak el szerte a világban, hogy az új felfedezések az eddigi kémia teljes összeomlását, csôdjét jelentik. A szenzációt hajhászó ember szívesen tette magáévá az efféle véleményeket. De tulajdonképpen mi történt a valóságban? A konyhasó ma is Cl-ból és Na-ból áll, mint azelôtt, a víz H-ból és O-ból, és a földi testek az alapanyagok nak minôsitett 92 elembôl. A kémiai kutatások eddigi eredményeiben semmi változas nem történt.

Ami történt, az annyi, hogy ismereteink épületére új emelet épült, vagy méginkább, hogy a fundamentum egy emelettel mélyebbre helyeztetett. Új világba, az atomok világába nyertünk mélyebb betekintést, abba a világba, melynek kapuit a periódusos rendszer felfedezése nyitotta meg elôttünk.

Ha a kérdéses 92 elemi testet elsôrendû alapanyagoknak, s az ôket felépítô alapanyagokat, aminôt ma ötöt ismerünk, másodrendû alapanyagoknak tekintjük, úgy minden rendben van, szó sincs az eddigi kémia csôdjérôl, de mégcsak forradalmi átalkulásról sem. Mindez csak természetes ismeretfejlôdés, semmi más. Az atombomba sem fog forradalmat okozni a tudományban.

Az atomok világával kapcsolatban csupán néhány elvi jelentôségû momentumra utalok. Elsôsorban arra, hogy az atomoknak is van szerkezetük. Mindenesetre ez a struktúra egészen más jellegû, mint bármelyik azok közül, amelyeket a magasabb rendû aggregátumoknál, halmazoknál, akár maguknál a molekuláknál is. ismerünk. Olyan szerkezet ez, amelyet nem tudunk lemodellezni, mert ez nem lehetséges. És pedig nem amiatt, mert még nem ismerjük eléggé az atomok szerkezetét, hanem azért, mert azt, amit már eddig is tudunk róluk, azokkal a lehetôségekkel, sajátságokkal, melyekkel a makroszkópos világ fel van ruházva, kifejezni nem lehet. Abban a makroszkópos világban, amit látunk, érzékelünk, nincsenek meg az ehhez szükséges lehetôségek. Készültek ugyan atommodellek, de ezek az atomtulajdonságoknak csak bizonyos csoportját fejezik ki. Az atom történést, folyamatot jelent, amit csak függvénnyel tudunk kifejezni.

Az atomok világában eltûnik a mechanizmus merev valósága, a téridô-rend és méret elválaszthatatlan a matériától, az anyag és ener gia dualizmusa megszûnik. Megszûnik a jelenségek térbeli és idôbeli folytonosságának törvénye is, a Laplace-féle dogma helyébe a bizonytalansági viszony elve lép. A mechanisztikus világ szigorú determinizmusa helyett folytonos ingadozások, bizonytalanságok, nagy egészben a valószínûség statisztikai szabályai uralkodnak. Az atomisztikának sikerült öt, vagy talán csak három anyagi kvantumra visszavezetni a fizikai megismerést. A kémikust elsôsorban azok a megismerések érdeklik, melyek a különbözô halmazok, molekulák, kristályok, molekulahalmazok keletkezését elôidézô és irányító erôk mibenlétére vonatkoznak. Az atomisztikának valóban sikerült az aggregáló tényezôket, amilyenek a vegyértékerôk, az intra- és intermolekuláris erôk, a kohéziós és adhéziós erôk, közös nevezôre hozni, lényegében ugyanarra az okra, elektronhatásra visszavezetni.

A modern atomisztika kecsegtet minket, hogy az anyagvilág összes jelenségei függvényszerû kapcsolatba hozhatók lesznek azzal a néhány, öt vagy talán csak három anyagi kvantummal. Minden jel arra vall, hogy ilyen optimizmus jogosult. De csakis bizonyos kereteken belül, bizonyos feltételek mellett. Semmi esetre sem jelentik számunkra a modern atomisztika megismerései azt, hogy ezek után nem kell egyebet tennünk, mint az atomok világát kutatni, a többi majd magától adódik, megérthetjük és uralhatjuk az egész világot.

Ilyen álláspont nemcsak célszerûségi, hanem elvi okoknál fogva is jogosulatlan és helytelen volna.

Nemcsak amiatt szükséges az atomoknál magasabbrendû, nagyobb dimenziók világát közvetlenül szemlélnünk, törvényszerûségeit közvetlenül megismernünk, mert nem várhatunk addig, míg az atomfizikus pl. egy élô sejtet felépít, hanem azért is., mert minden kétséget kizáróan vannak olyan jelenségek, tulajdonságok, amelyek egyáltalán nincsenek, vagy csak közvetve vannak összefüggésben az atomokkal és azoknak elektromos építôköveivel.

Gondoljunk csak arra, hogy a mikroszkóp mennyi újat tárt fel az ember elôtt, amilyen nincs a látható világban és amit aligha lehetne az atomok sajátságaiból megjósolni, bármennyire is ismernénk ôket. Nem kétséges, hogy minden anyagrendszer - pl. valamely épület, éppúgy mint az élôlény -, elektronokból, protonokból áll. De nem kétséges az sem, hogy az épület és az organizmus közti különbség felismeréséhez és megértéséhez nem elegendô tudni, hogy mindkettô elektronból és protonból áll, sôt hogy sok atomjuk és molekulájuk is azonos. Nem az elemi kvantumok közössége, hanem a nagyobb dimenziókban, durvább diszkontinuitásokban a halmozódás különbözôsége jellemzô a két példára, noha kétségtelen, hogy e halmozódások lehetôségeit, korlátait nagyrészt az anyag amikroszkópos szerkezetében rejlô sajátosságok szabják meg. Valamennyi fizikai és kémiai jelenség és tulajdonság megismeréséhez nem elegendô a legkisebbnek a keresése, a legkisebb diszkontinuitások világának a megismerése. Az arculatnak mikroszkóppal való szemlélése nem mód arra, hogy az arculat kifejezését megérthessük, szépségében gyönyörködhessünk. Ha molekulák lennénk és száguldanánk a térben és molekulatársainkat ismernénk, nem tudnánk könnyen felismerni a Carnot-féle körfolyamatot, vagy annak elvét. A rész és az egész kapcsolata sohasem additív jellegû, az egész mindig valami más, mint a részek összege. Egyetemleges igazság ez, melyet könnyen felismerhetünk, ha van hozzá szerencsés távlatunk, ahonnan szemlélhetjük az egyedet, a részt, valamint az egészet.

Nos, ilyen távlat rendelkezésünkre áll. Ilyen távlat nyílt meg számunkra az 1900-as évek elején, amikor ZSIGMONDY és SLEDENTOPF megkonstruálta az ultramikroszkópot, OSTWALD Wo. és WELMARN pedig felismerte a kolloidok lényegét, amikor felismerték azt, hogy azoknak a különleges jelenségeknek, sajátságoknak okai, amelyek a kolloidokon tapasztalhatók, nem holmi szennyezésekben, de nem is misztikumokban, és nem is a molekulák és atomok mérettartományában rejlenek, hanem annál nagyobb, de a mikroszkópos méreteknél kisebb mérettartományban.

A ma ismert legkisebb anyagi építôkônek, az atommagnak mérete 0,1 billiomod cm nagyságrendû. A legnagyobb égitest, melyrôl tudnak a csillagászok, az Antares, átmérôje 624 millió km. Tehát kb. 10^-12 és 10¹³ cm között fekszik az általunk észlelt világ. E két mérethatár között a legkülönbözôbb nagyságrendû méretû testek, anyagrendszerek és szerkezetek találhatók. Geometriai értelemben folytonos ez a meglehetôsen széles mérettartomány. A reális anyagrendszerekkel kapcsolatban azonban feltûnô differenciálódást állapíthatunk meg benne. Beszélünk asztronómiai, geológiai vagy geográfiai, makroszkópos, mikroszkópos, ultramikroszkópos és amikroszkópos vagy atomos méretekrôl. Ez a beosztás nem a véletlen és nem is a mesterkéltség szülötte. Ha van benne önkényesség, ez csakis az egyes tartományok közti határok számszerû kijelölésében lehet. A határok elmosódottak, a szomszédos tartományok teljes kontinuitásban vannak egymással. Az elmosódó határokkal kijelölt tartományok azonban messzemenôen autonóm jellegûek, olyan értelemben, hogy vannak olyan törvényszerûségek, melyek egyetemlegesen az egész általuk ismert világra érvényesek, viszont vannak tulajdonságok, jelenségek és törvényszerûségek, melyek kizárólag, vagy legalábbis legnagyobb mértékben, csak bizonyos nagyságrendû testeken, struktúrákon tapasztalhatók és állapíthatók meg. E mérettartományok sok tekintetben annyira autonómok, hogy egyiknek törvényszerûségeibôl nem lehet valamely másiknak összes törvényszerûségére következtetni. Nem elég az atomokat ismernünk, hogy a geológia vagy az asztronómia törvényszerûségeit megismerhessük.

Nem véletlen, hogy a természettudományok különbözô ágakba való tagozódása megfelel a térbeli méretek említett beosztásának. Ahhoz, hogy az ember megismerhesse az égitestek törvényszerûségeit, asztronómiára van szükség. A geográfiai dimenziók tudománya a geológia és geográfia. A makroszkópos dimenzióknak egész sereg tudományuk van, itt találjuk a fizikát és a kémiát is. A mikroszkópos méretekkel a sejttan, szövettan stb. foglalkozik. A fizika és kémia fennhatósága alá tartozik az amikroszkópos méretek tartománya is. A klasszikus fizikai kémia csak a makroszkópos és amikroszkópos dimenziók kémiája volt.

Hosszú idôn át el volt hanyagolva egy közbülsô mérettartomány, a szubmikroszkópos vagy kolloid dimenziók tartománya. Ebbe a kémikus hosszú idôn át nem kívánt betekinteni, mert semmi különöset nem vélt benne találni.

OSTWALD Wo. volt az elsô, aki a szubmikroszkópos dimenziók autonóm jellegének elvét szabatosan kifejezte s ezzel megalapozta a modern kolloidkémiát.

Valóban csodálatosan autonóm a kolloidok birodalma. Autonóm, akár a látható testeké, melyre a látszólag abszolút kauzalitás, az egyszerûen formulázható mechanizmus jellemzô. Autonóm, akár az atomok birodalma, a bizonytalanság hazája. Kettôjük közé esik. Különös világ, amelyen keresztül szinte szemlélôdve juthatunk a rideg kauzalitás birodalmából az elôttünk ismeretlen szeszély játékának, a valószínûségnek birodalmába, ahol van kô, de nem minden kô esik a földre, ahol van víz, de az nem folyik mindig a hegyrôl lefelé, ahol van örök mozgás, perpetuum mobile. Szerencsés távlat: látjuk az egyedet, a véletlen játékát, de látjuk az egészet is, a valószínûséget, a törvényszerûséget.

Autonóm a kolloidok birodalma, mert nincs földi élet kolloid nélkül, életjelenségek csak kolloidokon nyilvánulnak meg. Ez az a mérettartomány, ahol az alaktan, morfológia nem csupán a halmozódás kauzális mechanizmusának konzekvenciája, hanem épp olyan alapfogalom, akár a szubsztancia vagy energia. Íme, ismét ARISTOTELESnél vagyunk. Alak mindenütt van, de látjuk, mi mindent jelent. az élôk világában. Az élet elemi folyamatai lehetnek kémiai és fizikai folyamatok, de mindig jellegzetes alakot öltött anyagrendszereken történnek, és morfológiát teremtenek. A tátongó ûr félreismerhetetlen. Az áthidalás kétségtelenül a kémiától várható. De csak olyan kémiától, mely az alakszerû együttmûködéseket figyelembe veszi. Ezeknek figyelembevétele szükségszerûen elvezet olyan rendszerek megismeréséhez, melyek bonyolultságuknál fogva alkalmasak az életre annyira jellemzô ingadozásokra, és éppen ezek a kolloidok. Hogy hol, mekkora méretnél kezdôdik a földi élet, nem tudjuk. Bizonyos azonban az, hogy a szubmikroszkópos dimenziókban.

Mindezeket a megismeréseket figyelembe véve, én a természetet nem annyira építményhez hasonlítom, melynek fundamentuma és emeletei vannak, hanem inkább gyönyörû folytonos színképhez, melyben az egymásba olvadó, de határozott színsávok a dimenziótartományokat jelképezik.

Nincs ugrás a szomszédos tartományok törvényszerûségei között, mint ahogy a folytonos színképekben sem választják el éles határok a szomszédos sávokat, de egyébként karakterisztikusan individuálisak.

Talán csak egy részét ismerjük ennek a színképnek, talán folytatódik túl a protonon, elektronon, túl az Antareszen, talán a végtelenségig folytatódik, vagy talán önmagába visszafut. Ki tudná ezt ma még megmondani? Kérdezgessük továbbra is a természetet, talán egykoron kapunk tôle erre is feleletet, hiszen legnagyobb tanítómesterünk.