Khám phá thuật giả kim thời trung cổ

Xuất phát từ ham muốn giàu sang và trường sinh bất lão

Trong suốt nhiều thế kỷ của thời kì cổ đại và trung đại, hoá học chưa phải là một ngành khoa học, nó chỉ dừng lại ở mức độ thuật và được biết đến với cái tên giả kim thuật (alchemy). Đây là thời mà những hiểu biết của con người về nền hóa học xung quanh rất mông muội, ấu trĩ.

Dựa trên các văn bản cổ đại thì con người thời kì này mới chỉ biết đến chín nguyên tố hoá học (vàng, bạc, đồng, chì, thiếc, sắt, thuỷ ngân, lưu huỳnh, cacbon). Mãi đến đầu thế kỉ 18, mới xuất hiện thêm một số nguyên tố mới là photpho, asen, antimon, bitmut và kẽm. Thuật giả kim bắt đầu từ thế kỷ 4 đến đầu thế kỷ 16, thịnh hành ở hầu hết khắp các nước phương Tây và phương Đông. Mục đích kiếm tìm của các nhà giả kim thuật hai phương này cũng khác nhau.

Trong khi các nhà giả kim phương Tây tìm kiếm sự giàu sang thông qua các thuật biến bất cứ kim loại bình thường nào thành vàng, thì những đồng nghiệp của họ ở các triều đại phong kiến cổ đại phương Đông lại lao đầu vào điều chế những phương thuốc trường sinh bất tử.

Các nhà giả kim châu Âu Trung cổ được khuyến khích bởi học giả Hy Lạp lỗi lạc - nhà bác học, triết gia cổ đại Aristot. Ông đề cao quan điểm cho rằng có thể chuyển hóa được chất này thành chất khác, kim loại này thành kim loại khác. Và đặc biệt, có thể biến tất cả các kim loại thông thường thành vàng, nếu biết cách. Một cuộc tìm kiếm vô vọng kéo dài nhiều thế kỷ, lôi kéo cả những con người thông thái nhất.

Ngày cũng như đêm, trong những căn hầm tối tăm của các lâu đài bằng đá, ngọn lửa trong lò của các nhà giả kim thuật tỏa sáng, các chất lỏng huyền bí trong các bình cổ cong sôi lên sùng sục trên ngọn lửa và toả ra đủ mọi màu sắc cầu vồng, khói ngột ngạt bốc lên từ các nồi nung. Họ mong muốn tìm ra hòn đá mầu nhiệm để biến các kim loại khác thành vàng, một ước mơ viển vông nhưng cũng đầy hấp dẫn.

Hoạt động của các nhà giả kim thuật thường có tính bí mật. Bên cạnh những phương pháp mò mẫm, thử nghiệm với tinh thần phát kiến ra cái mới, rất đáng trân trọng thì cũng có một số trường phái giả kim theo đuổi xu hướng tà thuật, hoàn toàn không biết gì đến những nguyên tắc hoá học cơ bản nhất. Để lưu trữ lại, đồng thời giữ bí mật các công trình nghiên cứu của mình với những người ngoại đạo, các nhà giả kim đã sử dụng một hệ thống kí hiệu đặc biệt được thống nhất và quy ước với nhau.

Chỉ những nhà giả kim mới hiểu nổi mớ ký hiệu rối rắm này. Cho đến tận thế kỉ 18, những ký hiệu này vẫn còn được sử dụng trong các văn bản, tài liệu về hoá học. Phải đến khi bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học của nhà bác học Nga Mendeleev ra đời, hóa học mới có một ngôn ngữ chung thay cho những ký hiệu thần bí đó.

Những nhà giả kim có một vị trí khá cao trong xã hội châu Âu thời Trung cổ.

Trong lịch sử, nhiều nhà khoa học lỗi lạc từng khẳng định đã thực hiện hoặc chứng kiến việc biến kim loại thành vàng. Nhà hoá học Jan Baptist Van Helmont viết: "Tôi đã tận mắt chiêm ngưỡng loại đá tạo ra vàng và đã cầm nó trong tay nhiều lần. Nó nặng, có màu vàng nghệ và phản chiếu ánh sáng lấp lánh như bột thuỷ tinh. Ông thậm chí cũng không che dấu bí quyết thuật giả kim của mình: Hoà 16 miligam loại đá tạo vàng đó vào 230gam thuỷ ngân rồi nung lên. Thuỷ ngân sôi sùng sục rồi đông đặc lại ngay, có màu hơi vàng. Sau khi được lấy ra khỏi đĩa và làm nguội, khối đông đặc đó chính là vàng nguyên chất.

Cùng thời với Van Helmont, nhà vật lý và hoá học nổi tiếng người Đức là Johann Rudolf Glauber cũng loan báo rằng ông đã khám phá ra loại đá tạo vàng trong một vùng suối khoáng. Thực chất, thứ mà ông phân lập được (mang tên ông  muối Glauber) thật ra chỉ là sulfat natri, có đặc tính nhuận tràng chứ hoàn toàn không thể biến kim loại thành vàng. Danh sách các nhà bác học tin rằng việc biến kim loại thành vàng là có thể thực hiện được còn có cả Isaac Newton, Descartes và Leibniz. Một số lời trong Kinh thánh cũng nhắc đến việc một số tác giả Kinh thánh cũng từng là nhà giả kim, chẳng hạn như Joan - tác giả kinh Phúc âm.

Giả kim thuật của người Trung Hoa cổ đại khác hẳn với giả kim thuật của người châu Âu. Trong khi người châu Âu cố biến kim loại thông thường thành vàng thì người Trung Quốc lại tìm kiếm thuốc trường sinh bất lão. Vì thế, giả kim thuật Trung Quốc còn có tên riêng, gọi là thuật luyện đan, dựa trên những học thuyết thần tiên. Các nhà giả kim dùng lửa luyện các khoáng chất như chì, thủy ngân trong các lò đặc biệt biến chúng thành đan dược, nuốt vào có thể thành tiên hay trường sinh bất lão.

Thứ được các nhà giả kim thuật Trung Quốc ưa chuộng nhất là đan sa, một hợp chất của chì với thủy ngân. Do có màu vàng đỏ rất đẹp mắt sau khi tinh luyện được trong lò nên các đạo sĩ tin rằng đan sa chính là thứ thuốc tiên cao quý mà họ cất công kiếm tìm bất lâu nay, con người khi uống thứ này vào có khả năng chữa khỏi bách bệnh. Chính vì thế mà đan sa được xem là tiên dược để luyện thuốc trường sinh. Họ không biết rằng cả thủy ngân và chì đều là những kim loại độc chết người. Nhiều người đã chết khi sử dụng nó.

Những đóng góp cho ngành khoa học hóa học hiện đại

Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật bùng nổ trong thế kỷ 19 đã đặt dấu chấm hết cho thuật giả kim ở cả phương Đông và phương Tây. Chúng nhanh chóng bị coi là những trò ảo tưởng, phi khoa học, thậm chí lừa bịp. Nhưng giả kim thuật không hẳn vô tích sự như vậy. Nó cũng đóng góp cho hóa học hiện đại một số thành tựu nhất định. Việc các nhà giả kim dùng thủy ngân trong các thuật giả kim của mình đã gợi ý cho các nhà khoa học nghĩ đến việc dùng thủy ngân để tách vàng nguyên chất trong đá sa khoáng chứa vàng.

Phương pháp này vẫn được áp dụng phổ biến cho đến tận ngày nay. Một số dụng cụ của thuật giả kim xưa như nồi hấp, lò nung, bình cổ cong ngày nay là những thiết bị không thể thiếu trong bất kỳ phòng thí nghiệm hóa học nào, dù hiện đại cỡ mấy.

Các nhà giả kim thuật cũng đã góp phần tìm ra nhiều hợp chất mới: Kim loại (Bitum, Kẽm), muối (muối thủy ngân, muối nitơrit), các axit vô cơ quan trọng như axit Sulphuric, axit CloHidric, axit Nitơrat, nước cường thủy,... Nhiều kĩ thuật thí nghiệm hóa học quan trọng cũng được họ hoàn thiện như: Nung, chưng cất, hòa tan, lọc, bay hơi, kết tinh, thăng hoa,... Đặc biệt, các nhà giả kim thuật Ả Rập không chỉ tìm cách điều chế vàng mà còn nghiên cứu các chất khác và tìm phương pháp điều chế ra các chất đó. Từ đó, nhiều loại axít, bazơ, khoáng chất đã được phát hiện. Đó là sự đóng góp vô cùng to lớn của các nhà giả kim thuật Ả Rập cho sự phát triển của hóa học.

Những nhà giả kim Trung Hoa với thuật luyện đan của mình cũng đã đặt những nền tảng ban đầu cho ngành luyện kim. Thực tế cho thấy, kỹ thuật luyện kim của Trung Hoa cổ đại khá phát triển, trùng hợp với thời hoàng kim của thuật giả kim nước này. Có lẽ, nhiều nhà giả kim thuật đã thực tế hơn khi chuyển sang những mục tiêu gần gũi với đời thường, thay vì nhắm mắt theo những ảo tưởng về một cuộc sống bất tử.       

Thanh Tùng