HOÁ HỌC Ở ALEXANDRIA VÀ
NHỮNG TÀI LIỆU HÓA HỌC CỔ NHẤT
Hơn 1200 năm trước đây, mặt biển phía Đông Địa Trung Hải nhộn nhịp với những chiếc tàu đi biển có hàng trăm mái chèo rẽ sóng tiến về phía bờ biển Ai Cập. Người thuyền trưởng che tay nhìn về phía trước vẫn chưa thấy bờ biển đâu, nhưng ở phía chân trời đã hiện lên một chấm đen nhỏ, đó là đỉnh nhọn trên tháp hải đăng khổng lồ của Thành phố cảng Alexandria. Ngôi tháp vĩ đại xây trên Đảo cát Pha rốt đã trở thành một trong 7 kỳ quan Thế giới Cổ đại. Chiếc tàu theo hướng hải đăng tiến vào cảng, mang về thành phố những cuộn giấy papirus lớn hay những tấm đất sét có khắc chữ tượng hình. Đó là những tác phẩm văn học, triết học, khoa học, nghệ thuật mà Hoàng đế Ptolémeos (còn gọi là Ptôlêmê) gửi mua từ mọi nơi đưa về trang bị cho Thư viện Alexandria.
Vào Thế kỷ IV Tr.CN, Hoàng đế Hy Lạp Alexandros Macédoine đã hành quân chinh phục BaTư, Tiểu á và nhiều nước Á, Phi. Năm 322 Tr.CN, ông tiến quân chiếm Ai Cập, năm sau ông cho xây dựng trên bờ biển Địa Trung Hải thuộc Ai Cập Thành phố Alexandria ngay ở cửa Sông Nil. Từ đó Alexandria trở thành trung tâm thương mại và thủ công nghiệp lớn nhất của thế giới Cổ đại, đồng thời trở thành Thủ đô của nước Ai Cập thuộc Hy Lạp.
Sau cái chết đột ngột của Alexandros, đế quốc to lớn của vị Hoàng đế này bị chia thành nhiều quốc gia. Ai Cập trở thành một quốc gia riêng dưới sự cai trị của Ptolémeos Coté một tướng lĩnh giỏi của Alexandros. Từ đó bắt đầu triều đại Ptolémeos trong lịch sử Ai Cập (323-30 Tr.CN). Nhờ bóc lột nhân dân thậm tệ, Ptolémeos có rất nhiều của cải và bắt chước các Pharaon xưa kia; vị Hoàng đế này dốc công của ra, xây dựng các tâu đài tráng lệ.
Để củng cố và tán dương chính quyền của mình, Hoàng đế Ptolémeos đã rộng lòng bảo hộ sự phát triển của khoa học, văn học nghệ thuật ở Ai Cập và cho xây ở Atexandria một Viện Hàn Lâm khoa học nhằm thu nhận thanh niên từ nhiều nơi, chủ yếu là từ Hy Lạp đến học tập. Tại đây, Hoàng đế Ai Cập còn cho xây dựng một thư viện công cộng đầu tiên trong lịch sử loài người với một kho sách lớn gồm hàng chục vạn cuốn bằng tiếng Hy Lạp. Đó là các sách chép tay của Hy Lạp, các cuốn papirus Ai Cập Cổ, hoặc các bảng đất sét, các tấm phủ sét có khắc chữ hình nêm của vùng Babylone. Các vị Hoàng đế phái sứ giả đi khắp nơi để mua sách và ra lệnh cho mọi tàu bè khi cặp bến cảng Alexandria phải báo cáo những sách có trên tàu để thư viện có thể mua lại hay sao chép lại. ở Ai Cập, mỗi cuốn sách xuất bản đều phải trình lên Viện Hàn lâm khoa học để sao chép lại (lúc đó chưa có kỹ thuật in). Nhờ có thư viện phong phú và điều kiện làm việc dễ dàng. Viện Hàn lâm khoa học Alexandria đã thu hút được nhiều nhà Bác học từ Athènes và các thành phố khách đến giảng dạy. Chẳng bao lâu, Alexandria đã trở thành một trung tâm khoa học của Thế giới Cổ đại và đã giữ vai trò này trong suốt 1000 năm. Tuy nhiên, vì là một cơ quan cung đình nên trào lưu chủ đạo trong Viện Hàn Lâm khoa học này là những học thuyết duy tâm phản động: thuyết ''ngộ đạo'' và thuyết ''Platon mới”.
Thuyết ''ngộ đạo" là một trào lưu tôn giáo Thần bí, coi Thế giới là do Thượng đế tạo ra và Thế giới là ''không thể nhận thức được”. Tín đồ của thuyết ''ngộ đạo'' là kẻ thù điên cuồng của chủ nghĩa duyvật trong khoa học tự nhiên.
Thuyết ''Platon mới'' cũng là một học thuyết tôn giáo Thần bí, đặc biệt phát triển mạnh vào cuối Thế kỷ III - IV, nó thừa nhận mọi vật kể cả những vật của thế giới vô sinh đều có linh hồn. Các linh hồn này có thể tác động trên những khoảng cách khác nhau. Thuyết ''Platon mới'' là cơ sở của thuật Chiêm tinh (đoán số phận và sự kiện theo các vì sao) và thuật phù thuỷ (gọi hồn bằng thần chú), thuật bói toán. Các thuyết ''ngộ đạo'' và ''Platon mới'' có chứa những mầm mống để hình thành một số tín điều Thiên chúa giáo sau này.
Mặc dù bị trào lưu triết học duy tâm, siêu hình thống trị nhưng Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria cũng đã phát triển một số lĩnh vực khoa học có ích như toán học, cơ học, vật lý, thiên văn , địa lý, y học, nhờ sự gắn liền với các ứng dụng trong quân sự, nông nghiệp, hàng hải, thương mại và phục vụ cuộc sống trong cung đình.
Thời kỳ đầu của Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria, hoá học chưa tách thành một lĩnh vực kiến thức độc lập mà còn như một bộ phận của ''nghệ thuật bí mật thiêng liêng'' của các tu sĩ trong nhà thờ. Một phần khá lớn kiến thức hoá học, đặc biệt là nghệ thuật chế tạo vàng giả vẫn chưa được nhiều người biết đến.
Trong các nhà thờ Cổ Ai Cập trước khi thuộc Hy Lạp từ thuở xa xưa, đã có những tác phẩm ghi các công thức hoá học, cách sản xuất vàng và hợp kim của vàng cũng như cách làm vàng giả, kim loại quý và ngọc quý. Ngoài ra, các tác phẩm còn có những tài liệu bí mật về thiên văn, chiêm tinh, ma thuật, y dược, toán học và cơ học. Lúc ấy toàn bộ mớ kiến thức này được gọi chung là “vật lý học”, (từ chữ Hy Lạp ''Phisic'' nghĩa là thiên nhiên).
Sau khi Alexandros Mecédoine chiếm Ai Cập và xây dựng Thành phố Alexandria thì các kiến thức về ''nghệ thuật bí mật'' mà các giáo sĩ Nhà thờ Osiris và Nhà thờ Izida đã tích luỹ và giữ kín được hoà hợp với triết học và kỹ thuật thủ công Hy Lạp.
Theo quan điểm triết học thống trị ở Cổ Hy Lạp, công việc biến chất này thành chất khác là phù hợp với quy luật tự nhiên. Thêm vào đó, lúc ấy trình độ khoa học chưa đủ để xác định vàng thật và vàng giả nên “nghệ thuật bí mật” của các giáo sĩ Cập được các nhà Bác học Hy Lạp coi như một khoa học chân chính, và chẳng bao lâu được phổ biến rộng rãi ở khắp các miền đất đai Hy Lạp rồi truyền sang các nước khác ở vùng Địa Trung Hải.
Theo các tài liệu còn lại đến nay, chúng ta có thể đoán nhận được rằng phương pháp ''biến đổi''' kim loại thường thành vàng của ''nghệ thuật bí mật" thực chất chỉ là biến đổi bề mặt kim loại (bằng hoá phẩm hay bằng mạ hoặc sơn) và chế tạo các hợp kim giống vàng.
Đặc biệt còn lưu lại đến ngày nay là một cuộn papirus có ghi các công thức chế biến hoá học (''bản papirus X'' ở Lâyđen) tìm được trong một ngôi mộ ở Phiva (Ai Cập năm 1828 và tàng trữ tại Viện Bảo tàng Lâyđen, Hà Lan) có ghi chép hơn 100 công thức chế kim loại giả. Bản papirus này thuộc Thế kỷ III. ''Bản papirus Stockholm'' có 152 công thức, trong đó có 9 công thức điều chế kim loại, 73 công thức chế ngọc giả, 70 công thức chế thuốc nhuộm vải. Trong nhiều bản papirus, ngoài các công thức chế biến hoá học còn có các đoạn Thần chú.
Đáng chú ý là một số tác phẩm về ''nghệ thuật bí mật'' viết muộn hơn đã được gán cho nhân vật nổi tiếng thời trước. Ví dụ tác phẩm bằng tiếng Hy Lạp: Vật lý học và Thần bí học được ghi tên tác giả Democritos Apdêna; nhưng về sau người ta đã chứng minh được rằng tác phẩm này là của một tác giả Bôlôt nào đó ở Menđê sáng tác vào khoảng 200 năm Tr. CN trên cơ sở các tài liệu của khoa học Hy Lạp, “nghệ thuật bí mật'' Ai Cập và một số tác phẩm Ba Tư cổ có tính chất Thần bí. Từ rất cổ xưa cho đến Thế kỷ XIII, những trường hợp gán bản quyền tác giả của tác phẩm thuộc lĩnh vực ''nghệ thuật bí mật'' cho các nhà triết học nổi tiếng rất hay xảy ra. Nguyên nhân của các trường hợp này có thể khác nhau: hoặc tác giả lo sợ bí nhà cầm quyền chuyên chế theo dõi các tác phẩm của mình, hoặc chỉ là để quảng cáo cho tác phẩm được giá hơn.
Thời kỳ La Mã chiếm đóng Ai Cập (vào đầu công nguyên), tại Alexandria phổ biến một số tác phẩm có nội dung hoá học thủ công được trình bày theo một ngôn ngữ rối rắm, khó hiểu, đầy rẫy những câu Thần chú. Đó là những tác phẩm hoàn toàn có tính chất Thần bí, tôn giáo, những bản viết tay vô danh, nhưng ghi tên tác giả là những vị Thần hoặc những nhân vật Thần thoại xa xưa. Lúc này, người ta sùng bái những vị Thần được tôn thành những người sáng lập ra ''nghệ thuật bí mật'' đó là các Thần Osiris, Tôla hay Hecmet ba lần vĩ đại (Hecmes Trimegistos), Isis, Gor, Môixây và cả Democritos.
Đặc biệt người ta đề cao vai trò của Hermes ba lần vĩ đại (có lẽ là một tu sĩ Ai Cập được Thần Thánh hoá) trong việc sáng lập ra ''nghệ thuật bí mật thiêng liêng”. Nhiều câu chuyện Thần thoại về Hermes được phổ biến rộng rãi từ Thế kỷ VI đến Thể kỷ XIII và sau này vào khoảng Thế kỷ XVI - XVII, do vậy ''nghệ thuật bí mật thiềng liêng'' về biến đổi các kim loại còn được gọi là “nghệ thuật Hermes”.
Ngoài tác phẩm của Bolos (Bôlôt) - Democritos, vào thời kỳ Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria còn có một tác phẩm lớn nổi tiếng của Zôxima ''Thần Thánh" ở Zosimos Parlolopitanus (Panôpôlit), (khoảng năm 400) gồm 28 cuốn có nói đến các phương pháp khác nhau của nghệ thuật bí mật như: các cố định (hoá rắn) thuỷ ngân, cách chế ''nước Thánh”, về nghệ thuật thiêng liêng điều chế vàng bạc, lý thuyết về 4 nguyên tố, về đá triết học. . . Có lẽ lẩn đầu tiên tên gọi ''Chymeia'' (hoá học) được nhắc đến trong tác phẩm của Zôxima với cách hiểu đó là ''nghệ thuật bí mật'' thiêng liêng do các thiên Thần truyền lại cho con người. ''Nghệ thuật bí mật'' này lần đầu tiên được nhắc đến trong cuốn sách của Khêmôn, do đó tên gọi ''nghệ thuật'' này bắt nguồn từ tên Khêmôn.
Sự lan tràn của ''nghệ thuật bí mật'' về biến đổi các kim loại và sự xuất hiện một số tiền vàng và tiền bạc giả trên thị trường đã thành mối đe doạ đối với nền thương mại. Vì vậy, vào những Thế kỷ đầu C.N, thời kỳ Ai Cập bị La Mã chiếm đóng; các vị Hoàng đế trị vì đã nhiều lần tìm cách ngăn cấm việc nghiên cứu ''nghệ thuật bí mật'' và ra lệnh thiêu huỷ các sách nói về chế vàng, bạc (giả). Mặt khác giới tăng lữ Thiên chúa giáo cho rằng ''nghệ thuật bí mật'' với các nghi lễ tôn giáo Thần bí, các câu Thần chú, các lời tiên tri. . . là mối đe doạ đối với sự ''thuần khiết'' của các thuyết Thiên chúa giáo, nên đâm ra sức đàn áp. Các nhà Bác học ở Viện Hàn lâm khoa học Alexandria nơi được coi là trung tâm của ''nghệ thuật Thần bí'' bị theo dõi và đàn áp. Lịch sử bi thảm của Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria cũng chứng tỏ điều này.
Vào năm 47 Tr.CN, khi thống soái Julius Caesar vây hãm Alexandria, nhà bảo tàng của Viện Hàn Lâm khoa học đã bị đốt cháy, trong đó có một phần lớn thư viện (với 40 vạn tập sách). Một phần khác (30 vạn bản) để ở Nhà thờ Xêrapix (sau này mang tên thần Osiris) thì còn nguyên vẹn. Năm 385 những tín đồ Thiên chúa giáo cuồng tín đứng đầu là giáo chủ Phêôphin phá huỷ Nhà thờ Xêrapix và năm 390 thiêu huỷ nốt các cuốn sách giữ trong nhà thờ đó. Năm 415 theo lệnh đại giáo chủ Kirin người ta phá huỷ trường Đại học của Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria, nhiều Giáo sư và nhà Bác học bị giết, trong số đó có nhà nữ Bác học Hipachia nổi tiếng. Cuối cùng, năm 640 khi người Ai Cập chiếm Alexandria, họ huỷ diệt nốt những gì còn lại của thư viện. Thế là Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria trung tâm khoa học vĩ đại của thế giới Cổ đại, người mẹ vĩ đại nhất của khoa học vĩnh viễn biến mất. Tuy nhiên, trong suốt 1000 năm tồn tại, ánh sáng văn minh từ Viện Hàn Lâm khoa học này đã toả sáng ra nửa phương Tây của Thế giới Cổ đại và nhờ vậy những thành tựu về triết học, văn học, khoa học, nghệ thuật của trung tâm này còn truyền lại một phần được đến nay.
Mười Thế kỷ tồn tại của Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria đã đóng góp những gì vào lịch sử khoa học?
Trước hết, vai trò của trung tâm khoa học Alexandria là hoàn thiện và mở rộng đáng kể kiến thức về kỹ thuật hoá học thủ công ở thời kỳ này, và từ đó truyền sang Hy Lạp, rồi sang La Mã và các nước khác ở Địa Trung Hải. Đặc tính của nghệ thuật thủ công đã thay đổi. Ở đế quốc La Mã cũng như ở Alexandrta, ngoài những thợ thủ công cá thể còn có những công xưởng có hàng chục, thậm chí hàng trăm thợ thủ công làm việc. Những công xưởng này giữ vai trò quan trọng trong việc thu thập, tổng kết và hoàn thiện kinh nghiệm của những người thợ thủ công cá thể.
Những người thợ thủ công đã đạt được nhiều thành tựu trong việc sản xuất các hợp kim có nhiều màu sắc khác nhau, đặc biệt là các hợp kim đồng. Người ta đã xây dựng và hoàn thiện kỹ thuật mạ kim loại (mạ vàng, bạc, đồng, thiếc, . . . và kỹ thuật ''nhuộm màu” bề mặt kim loại bằng hoá phẩm.
Nghề nhuộm và thuốc nhuộm đã phát triển. Ngoài thuốc nhuộm vô cơ và thực vật, ở Ai Cập Cổ và nhiều nước khác lúc này đã dùng nhiều loại thuốc nhuộm thiên nhiên có màu đỏ tươi. Công thức thuốc nhuộm và cách nhuộm đã được mô tả trong các tập sách viết ra ở giai đoạn Viện Hàn Lâm khoa học Alexandria và được chép sang các tập sách của Châu Âu sau này.
Các loại hóa phẩm tăng tên nhiều, nhiều chất trước đây chỉ được biết ở Ai Cập, nay được phổ biến rộng rãi. Trong các cuốn sách thuộc thời kỳ Viện Hàn lâm khoa học Alexandria, người ta nhắc đến tên nhiều hợp chất vô cơ khác nhau: natrôn (xút), pôtát phèn, cupơrôzơ, bo rắc, giấm, minium (Pb3O4), Thần sa (HgS), các oxít sắt, ôxít và sunfua Asen, bảy kim loại thời cổ.
Ngoài những đóng góp thực tế cho kỹ thuật hoá học thủ công nói trên, cũng vào thời kỳ này. Ở Alexandria và các nơi khác, còn phát triển ''nghệ thuật bí mật thiêng liêng'' mà mục tiêu là tìm phương pháp nhân tạo chế kim loại quý, ngọc quý... Nếu như trước lúc bị Hy Lạp xâm chiếm, ''nghệ thuật bí mật'' không lọt ra ngoài bốn bức tường của nhà thờ cổ và nằm hoàn toàn trong tay các giáo sỹ; thì đến lúc này, nó được phổ biến rộng rãi ra cả các thành phố bên bờ Địa Trung Hái; và nhiều người với mơ ước làm giàu dễ dàng, đã lao vào cặm cụi làm thí nghiệm. Tất nhiên, trong quá trình chế tạo các chất, trộn lẫn, đun nóng, chưng cất, cô đặc... họ cũng quan sát thấy nhiều hiện tượng hoá học và ngẫu nhiên khám phá ra một số chất, nhưng dần dần, ''nghệ thuật bí mật'' ngày càng tách rời thực tế và bị Thần bí hoá. Người ta bị ám ảnh bởi ý nghĩ là, hình như các nhà triết học cổ đã nắm được bí mật về cách biến đổi kim loại; nhưng bí mật này đã bị thất lạc hoặc được viết dưới dạng mật mã trong các tác phẩm giết tay cổ, vì thế người ta hy vọng sẽ tìm lại được bí mật bằng cách cầu nguyện và đọc Thần chú. Với biện pháp Thần bí như vậy, người ta cho rằng sẽ tìm ra được thứ thuốc mà họ gọi là “viên đá triết học'' hoặc ''viên đá đỏ'' hoặc ''thuốc vạn năng'' để biến đổi kim loại không quý thành vàng, để chữa bách bệnh và hồi xuân cho người già. . .
Nhưng, rồi những cố gắng miệt mài vẫn không dẫn đến kết quả và người ta đi đến chỗ lừa dối lẫn nhau. Họ loè bịp nhau rằng, họ đã tìm thấy bí mật thất lạc và để cho mọi người tin tưởng họ dùng các kí hiệu tượng trưng, các dạng mật mã, các hình vẽ bí ẩn, các tổ hợp từ tối nghĩa chỉ riêng họ hiểu được. Tất cả những thứ '''nghệ thuật'' đó sau này sẽ được các nhà giả kim thuật Châu Âu học tập. Về thực chất những ''phương pháp'' chế tạo vàng nhân tạo thì qua các tài liệu còn lại, chúng ta có thể thấy đó chỉ là việc chế tạo các hợp kim giống vàng, nhuộm kim loại cho có bề ngoài giống như vàng.
Ví dụ một đoạn mô tả cách chế tạo vàng trong một tài liệu cổ gồm các giai đoạn như sau:
1. Têtraxômia (tiếng Hy Lạp có nghĩa là 4 vật thể) là giai đoạn chế tạo hợp kim ban đầu gồm 4 kim loại: thiếc, chì, đồng, sắt. Hợp kim này bị ôxy hoá trên bề mặt nên có màu đen tức là màu của đất và khi nấu nóng bị chảy tức là có tính chất của nước.
2. Acgirôpêa (bạc hoá): làm trắng hợp kim bằng cách nấu chảy với ASen và thuỷ ngân, khi đó theo tác giả nói hợp kim loại có được tính chất của bạc.
3. Khơrizôpêa (tiếng Hy Lạp nghĩa là vàng hoá): ben ''bạc'' thành ''vàng'' bằng hợp chất sunfua và nước lưu huỳnh. Trước đó người ta phải thêm một lượng vàng thực để làm mầm.
4. lôzis (lẽn men): là giai đoạn sửa sang, trang trí sản phẩm thu được bằng cách nhuộm bề mặt hợp kim thu được.
PTS. DƯƠNG HỒNG
