Les 4 éléments
De Wikidebrouillard.
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Une histoire de philosophe
Au VIIeme siècle avant Jésus-Christ, la Grèce voyait naître la philosophie. Ses habitants se posaient des questions sur la matière des choses. De quoi est fait le bois? De quoi est fait ce caillou?
Thales, philosophe et scientifique, célèbre par son théorème de géométrie (théorème de Thales), pensait lui que toute chose était faite à partir d'eau. En effet l'eau peut revêtir différentes formes: état liquide, état solide, état gazeux (donner des exemples pour les jeunes : l'eau du robinet, la glace, la vapeur de l'eau au-dessus de la casserole d'eau chaude...).C'est ce qui l'autorisait à penser que l'eau était l'élément de base de la nature. L'eau, principe premier de tout ce qui nous environne ? Non, cette explication ne convenait pas à d'autres philosophes (pourquoi ?) qui se sont mis alors à chercher.
Quelques années plus tard Anaximène va dire que le plus petit élément qui forme toute chose est l'air.Il pensait que l'air s'échauffait et se transformait en feu en se raréfiant et qu'il se refroidissait et se solidifiait en se condensant. Mais admettre l'air comme principe premier ne satisfaisait pas tout le monde.(idem)
En 540 av JC, Héraclite viendra proposer le feu comme élément fondamental.En effet selon lui tout est transformation du feu : l'eau et l'air sont feu en voie d'extinction ; la terre est feu éteint. Mais les hommes, n'étant satisfaits que par ce qui est vrai, continuèrent à approfondir cette question : de quoi sont faites les choses?
C'est alors Empédocle, s'inspirant des philosophes précédents, observa dans la nature la présence nécessaire de QUATRE ELEMENTS: l'EAU, le FEU, l'AIR et la TERRE. Les choses sont composées de quatre substances : différentes, incréées (qui ont toujours existés),impérissables.
Parallèlement, Leucippe de Millet développait la théorie de l'atomisme. Les atomes composant l'univers sont tous de même substance et ne diffèrent les uns des autres que par leurs formes (pourquoi un pluriel ? il doit y avoir une raison mais je ne vois pas...) et leurs positions (idem). Mais durant plusieurs siècles, c'est la théorie des 4 éléments qui va prédominer car l'atomisme n'était pas vérifiable.
Mais comment mettre en évidence l'erreur de la théorie des 4 Eléments?
Les 4 éléments
L'air
Pourquoi l'air un élément de base?
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Le feu
Pourquoi le feu un élément de base?
La découverte du feu
La plus ancienne trace de domestication du feu par l’homme a été découverte à Zhoukoudian en Chine et elle date d’environ 400000 ans. Bien sûr, d’autres traces plus anciennes de combustion ont été recensées notamment en Afrique mais on pense que celles-ci relevaient plutôt d’incendies naturels et non pas de foyers entretenus par l’homme. La maitrise du feu a occupé une place importante dans l’évolution de l’espèce humaine car c’est une des premières preuves d’existence de l’humanité.
Pourquoi l’Homme a-t-il utilisé le feu ?
On peut retrouver des traces de foyers mais rien ne dit dans quels buts ils ont été faits. On a tout de même des idées plutôt cohérentes à ce sujet. En effet, trois raisons importantes ont certainement poussé l’homme à utiliser le feu :
- Se réchauffer :
Diverses traces de foyers entretenus ont été retrouvées à l’entrée de grottes, cela permettait surement de se réchauffer durant les périodes de froid ainsi que pendant les nuits fraiches.
- Se protéger :
L’homme étant le seul animal à maitriser le feu, le simple fait de brandir une torche enflammée devait pouvoir effrayer les animaux et les faire fuir. De la même façon, regroupée autour d’un feu, la tribu était plus sécurisée. Le feu a aussi joué un rôle au niveau de la conception des armes en les rendant plus dangereuses.
- Cuire les aliments :
On ne sait pas vraiment comment nos ancêtres ont découvert la cuisson des aliments mais plutôt les bienfaits qu’ils en ont obtenus : Mastication plus facile, meilleur goût et meilleure digestion des aliments.
Comment faisait-il du feu ?
Gare aux idées reçues, le fait de taper un silex contre un autre n'a jamais allumer le moindre feu. En revanche, on a recensé deux techniques utilisées pour allumer un feu :
- La percussion :
Il s’agit de taper un silex contre un minerai de fer et d’orienter les étincelles produites vers un initiateur (un champignon ou un végétal). Ces étincelles durent environ deux secondes, temps pendant lequel on place des brindilles ou des herbes sèches.
- La friction :
Pour cette technique, on utilise un morceau de bois que l’on frotte assez vite sur un autre jusqu’à obtenir de la sciure échauffée. Au contact de l’air apparaissent des braises que l’on alimente avec des brindilles.
Expérience: Extincteur sans eau
L'eau
Pourquoi l'Eau un élément de base?
- Où trouve -t- on de l’eau ?
L’eau est présente partout sur terre, on la trouve dans les océans et dans les rivières. On estime que la terre est composée de 70% d’eau.
On trouve également de l’eau dans notre sang et dans nos muscles. Le corps humains est constitué de 60% d’eau.
- L’eau est elle un élément ?
Le chimiste français Lavoisier (1743-1786) est le premier à s’intéresser à la composition de l’eau. Il a réussi à décomposer l’eau en faisant passer la vapeur d’eau sur du fer très chaud. Cette expérience s’appelle la thermolyse. Il prouva que la vapeur d’eau se transformait en dioxygène et dihydrogène à très haute température (750 °C). L’eau est donc constituée de deux éléments : le dioxygène et le dihydrogène.
- La décomposition de l’eau
L’expérience de Lavoisier montre que pour décomposer l’eau il faut lui apporter de l’énergie.
On a donc la formule :
On peut décomposer l’eau en utilisant l’électricité. Cette expérience s’appelle l’Electrolyse de l'eau.
La Terre
Pourquoi la Terre un élément de base?
La Terre était considérée par les anciens avec grand respect car elle était la source de régénération. En effet c'est dans la Terre que poussent les arbres, les plantes; c'est elle qui donne ce qui faut pour nous nourrir. C'est pour cela que leur est venue l'idée de penser que la Terre était un élément de base constitutif de toute la matière qui nous environne.
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Le pH d'un sol a une influence sur l'assimilation des nutriments et oligoéléments par une plante.
Conclusion
Le tableau de Mendeleïev
Avec la découverte de nombreux composés chimiques, Mendeleïev se demanda comment on pourrait organiser ces éléments que l'on découvrait: l'oxygène, le dihydrogène, le carbonne,... Il se rendit compte que certaines propriétés des éléments étaient liés avec la masse atomique. C'est ce qui donna lieu à la classification des éléments dans un tableau de cinq colonnes de dix-huit éléments.
Mais en 1913, des chimistes décidèrent de classer plutôt selon le numéro atomique (nombre de protons de l'élément).
D'où le tableau périodique des éléments. Eléments avec lesquels on peut former toutes la matière connus.
Matière et Forme
Dans ces expériences nous avons mis en évidence que l'eau, l'air, le feu, la terre étaient composés d'atomes (différencié en atomes d'oxygène,hydrogène,...). Nous nous sommes intéressés seulement à la quantité. C'est ce qu'on appelle le matérialisme.
Mais comment distinguer de l'eau à l'état liquide, à l'état gazeux? Ce sont les mêmes atomes, c'est la même matière.
En effet c'est là qu'intervient une notion philosophique: la forme . C'est le principe qui permet de déterminer les choses.
Prenons un exemple pour bien comprendre la différence entre la matière et la forme: Une équipe de football est composée de 11 joueurs. Supposez-les tous également sportifs, dynamiques et compétents. Si chacun joue pour lui-même se faisant plaisir à lui-même, dans son coin, vous aurez sur le terrain une réunion de 11 footballeurs, vous n'aurez pas une équipe de football. Les joueurs, pris individuellement ou collectivement, se tiennent passivement, en attente d'une détermination. Ce n'est que lorsque les 11 seront habités par le même esprit de corps, et qu'ils sauront jouer avec subordination et relation, que leur association méritera le nom d'équipe de football.
Pour mieux comprendre les 3 états de l'eau, on parle de transformation : changement de forme. Quand l'eau passe de l'état solide à l'état liquide, elle change de forme.
La Science, elle, ne s'intéresse qu'à la matière, du coup elle n'a pas une vu d'ensemble des choses, elle se limite qu'à la quantité. Elle ne pourra jamais expliquer la transformation. Elle l'admet.
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