¿Por qué solo 4 elementos componen la mayor parte de los seres vivos?
Voy a asumir que con esto, te refieres a los elementos clásicos.
En primer lugar, la afirmación de que “solo 4 elementos constituyen la mayor parte de los seres vivos” es incorrecta, pero representa una comprensión antigua menos refinada o menos rigurosa .
TLDR: Los elementos clásicos (como suelen llamarse) varían entre 3 y 5, según la cultura antigua que uno investiga. Fue el comienzo de la alquimia, pero no tiene ninguna base científica moderna .
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La alquimia ha sido reemplazada por la química, y los elementos clásicos han sido reemplazados por los elementos químicos.
Voy a intentar explicar la historia de este concepto. Sin embargo, voy a declarar por adelantado que no soy un historiador , por lo que puede haber algunas inexactitudes en esto.
Prehistoria
Antiguas civilizaciones observaron el mundo a su alrededor. Su área donde vivían consistía en su mundo, excepto por algunas cosas que escucharían de los nómadas. Las civilizaciones hicieron observaciones para determinar cuándo sembrar y cuándo cosechar. Sabían de las cuatro estaciones y comenzaron a asociar las estaciones con las cosas que encontraron.
En el verano, hubo mucho calor del sol, que recordó a los que observaron esto el fuego, que tenía calor y luz propios. En el otoño, los frentes fríos (generalmente secos) vendrían, y las hojas se caerían de los árboles, haciendo que los observadores tomen conciencia de la conexión con los vientos. En el invierno, caen precipitaciones frías, y esto recuerda a los observadores el agua, que cae y se acumula en su lugar. Finalmente, la primavera traería crecimiento, a lo cual los observadores ya se asociaron con un buen suelo.
Eventualmente, hubo un salto para asociar las estaciones con las fases de la materia (como pudieron observar). Así surgió la creencia de que había una sola fuente que creaba materia sólida, una fuente única para materia líquida, una fuente única para materia gaseosa y una fuente única para calor. Debido a que no podían observar fases adicionales de la materia, creían (incorrectamente) que todas las cosas estaban hechas de vastas combinaciones de estas fases.
Relatos históricos y variación entre culturas
La observación de que el agua podía apagar el fuego y de convertir el agua en aire creaba todo tipo de asociaciones en la mente de los observadores. El calor y los líquidos parecían “pelearse entre sí”, y la observación de que el aire podía capear los elementos hacía que parecieran pelearse entre ellos también.
En términos de vida, se creía que el elemento de agua formaba los líquidos, como la sangre y el plasma, los gases se encontraban en el tracto digestivo, nuestros cuerpos estaban hechos de tierra y la digestión en sí misma era un proceso de “fuego”, que representa lo que Hoy en día podríamos pensar en el metabolismo.
Sistema de 5 elementos de Japón, India y Grecia.
Estas 3 culturas (y MUCHAS más) creían que había un quinto elemento llamado éter que existía en el vacío. Fue un precursor de los otros elementos, y ayudó a diferenciarlos ligeramente en las muchas cosas que las personas observaron.
El quinto elemento era parte de la salud espiritual de una persona, y la transformó espiritualmente, pero el cuerpo estaba formado principalmente por los otros 4 elementos.
Sistema de 5 elementos del taoísmo (China)
Se creía que los elementos clásicos chinos eran tierra, agua, fuego, madera y metal, lo que representaba la creencia de que había algo que hacía que la madera fuera especial, que podía “atravesar la tierra”, y que el metal era más denso que cualquier suelo.
Muchos sistemas de elementos europeos habrían puesto al metal en la misma categoría que la tierra, y la madera habría sido una extraña mezcla de aire y tierra.
El sistema chino tenía mucha estructura, en el que cada elemento tenía propiedades yin (hacia adentro) y propiedades yang (hacia afuera). Por lo general, la “lucha” era tal que hicieron un círculo y querían beneficiar al siguiente en el círculo, pero lastimaron al que lo seguía (“cuida al niño y castiga al nieto”).
Los elementos y la medicina
Se creía que mantener los elementos en equilibrio era la clave para una buena salud. Se sabía que un cuerpo demasiado caliente o demasiado frío moriría, y también uno con poca tierra (comida) o agua también moriría. Con el tiempo, los humores nacieron en Grecia asociados con los órganos del cuerpo, y los órganos de la medicina china también se asociaron con sus 5 elementos.
En la cultura hindi, los 5 elementos se convirtieron en 3 dosha, que no son exactamente humores corporales, pero los humores están más cerca de describirlo a alguien que no lo ha estudiado.
En Grecia, los 5 elementos parecían perfectos para Platón, quien reconoció que había 5 sólidos regulares: el tetraedro (puntiagudo, como la sensación de un cuchillo o fuego), el cubo (que puede apilarse uno al lado del otro como la sal – tierra) , el octaedro (viento), el icosaedro (agua) y el dodecaedro (éter). Platón creía que todas las cosas eran regulares como los sólidos, y eso era lo que constituía todo lo que se podía ver.
La creencia en los humores existió durante milenios, lo que llevó a la peligrosa creencia médica en que la sangre dejara la fiebre o la migraña (que se cree que es una enfermedad “ardiente”), e incluso al uso de flogisto como el medio (creencia incorrecta en a) para el calor. transferir.
Despojo rápido
Quiero reiterar que, a pesar de que las creencias estaban ” totalmente equivocadas” , eran la ciencia más precisa en ese momento . Usted está escuchando la historia de cómo la ciencia se volvió más refinada y llegó a comprender mejor el mundo que la rodea. Estas ideas tuvieron que desaparecer, pero incluso el modelo para phlogiston como un modelo fluido para el flujo de calor puede funcionar en muchas situaciones. Sin embargo, no funciona para TODAS las situaciones, por lo que la termodinámica molecular la ha reemplazado.
Fomentando la ciencia
La alquimia fue la aplicación del estudio de los elementos con la intención de “transmutar” las cosas en oro. Fue realmente el estudio de las reacciones químicas antes de comprender cuáles eran los elementos químicos. Los elementos químicos (que han reemplazado a los elementos clásicos) son irrompiblemente irrompibles y son numerosos en comparación con los elementos clásicos. Ahora podemos decir que todo el aire, el agua, el suelo, el metal, la madera, la vida biológica, las estrellas, etc. están hechos de estos elementos químicos. Se detuvo en el estudio de la alquimia, debido a la constatación de que nada podía transmutar químicamente la plata en oro.
Y así nació el campo de la química. Al estudiar las masas de los elementos, se reconoció que todos los elementos diferían entre sí por la masa de un átomo de hidrógeno. Con esta realización, Prout planteó la hipótesis de que cada elemento estaba hecho de hidrógeno. Estaba equivocado, pero solo por un tecnicismo. Fue descubierto con la ayuda de Rutherford, usando oro nuevamente (como si fuera una mala alquimia), descubrió que si disparas helio ionizado contra oro, parece que “rebota” en algo en el centro de los átomos.
Electrodinámica y ciencia nuclear.
Rutherford acababa de descubrir el núcleo de los átomos, y un estudio posterior demostró que estos núcleos eran los “átomos de hidrógeno” que Prout esperaba encontrar. Sin embargo, en lugar de un átomo, eran solo protones. El núcleo estaba hecho de protones y neutrones (lo que también hacía que la masa de los átomos variara, sin cambiar las propiedades químicas del átomo).
Los electrones se quedaron en el exterior y no cambiaron mucho la masa. Sin embargo, reconocimos que los electrones fluían libremente (dando lugar a la electricidad), y los núcleos no.
4 fuerzas fundamentales de la naturaleza
Más estudios llegaron a la conclusión de que debe haber alguna fuerza que haga que los protones (todos positivos) permanezcan juntos, cuando los electrones (todos negativos) querían huir unos de otros. Esto dio lugar a la fuerza nuclear. Además, la capacidad de descomposición de los neutrones y otras partículas dio lugar a la noción de una fuerza débil.
Ahora, tenemos 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza: Electromagnetismo, Fuerza Nuclear, Fuerza Fuerte y Gravedad. Es como si hubiéramos completado el círculo. El modelo estándar, que es la descripción de TODA la materia que conocemos, se describe en el campo de cada una de las 4 fuerzas fundamentales.
5to fuerzas ???
Se han formulado hipótesis sobre posibles quintas fuerzas, e incluso parece haber algunas observaciones que apuntan a esto. Quizás haya una estructura subyacente debajo del Modelo Estándar que aún no hemos descubierto. Esta es una ciencia que avanza, y se aleja de los elementos clásicos de la forma en que fueron descritos por los antiguos, y se adentra en algunas áreas nuevas e interesantes.