Wie bedacht de elementen water, lucht, aarde, vuur?

Nu het weer slechter wordt, moet Michiel Veugelers uit Amsterdam denken aan de vier elementen: water, lucht, aarde, vuur. „Zeker de eerste drie spelen nu op. Maar wie heeft eigenlijk bedacht dat er vier elementen zijn? En waarom?”

De theorie dat alle materie is opgebouwd uit vier elementen is waarschijnlijk ontstaan in de Griekse Oudheid. In de regel wordt die toegeschreven aan de natuurfilosoof Empedocles, die leefde in de vijfde eeuw voor Christus. Een tijdgenoot, Democritus, ontwikkelde toen al het idee dat de wereld is opgebouwd uit deeltjes, die hij atomen noemde. Maar die theorie dolf in de Oudheid het onderspit tegen de vier elementenleer.

Volgens Jacques Bos, wetenschapsfilosoof aan de Universiteit van Amsterdam, is niet te zeggen hoe de elementenleer tot stand kwam. De presocratische natuurfilosofen kenden geen experimentele praktijk, zegt Bos. „Het was een kwestie van logisch nadenken, om te verklaren wat men zag.” Het zou kunnen dat het ging om levensbehoeften van de mens, zegt Bos, of dat de leer gebaseerd is op de toestand van de stof: gas, vloeibaar, etcetera. „Maar dat is speculatie.”

Het idee dat alle materie is opgebouwd uit vier elementen heeft standgehouden totdat in de zeventiende eeuw de atoomtheorie weer opdook. Dat idee lag ten grondslag aan het bekende periodiek systeem, dat de Russische scheikundige Mendelejev aan het eind van de negentiende eeuw ontwikkelde. Zijn tabel vermeldt tegenwoordig 118 elementen: 92 die in de natuur voorkomen en ruim twee dozijn die de mens in laboratoria heeft ontwikkeld.

Natuurkundige en Nobelprijswinnaar Gerard ’t Hooft noemt de klassieke elementenleer „logisch, als je niks van materie weet”. Volgens hem hebben de Grieken veel voorwerk verricht. „In de eerste plaats omdat ze met een wetenschappelijke blik over materie nadachten.”

Voorwerk wil Bos het denken van de oude Grieken niet noemen. „Maar je kunt ze moeilijk achteraf verwijten dat ze hun nazaten ruim 2400 jaar op het verkeerde been hebben gezet.”

Leonie van Nierop