Оказалось, что низводящих все к воде монистических принципов Фалеса недостаточно, и философия распрощалась с монизмом. Теперь философы полагались на более основательное, но все равно глубоко интуитивное предположение, что Вселенная состоит из набора простых субстанций, или элементов.
В IV веке до н.э. родился древнегреческий философ Аристотель, ставший учеником Платона и на многие века вперед установивший законы развития физики. К тому времени, когда эти два великих мыслителя западной цивилизации спорили, прогуливаясь в Афинах по оливковой роще около платоновской Академии, концепция монизма уже давно сошла с авансцены философии. Вселенная больше не представлялась в виде круговорота льда, воды и пара. Напротив, на первый план вышла старая идея, появившаяся в цивилизациях Месопотамии и Египта и отразившаяся в мифологических представлениях Индии и Китая.
А в V веке до н.э. Эмпедокл обновил старые идеи, но уже на греческой «почве». Он полагал, что природа действительно состоит из нескольких фундаментальных субстанций — земли, воды, огня и воздуха. Эти субстанции, по-гречески называемые «stoikheion» (греч. «первопринцип», «материя в своей базовой форме») , сейчас принято называть стихиями.
Идея о том, что все на свете состоит из смеси двух или более элементов, понравилась. В те времена казалось, что четыре элемента — это тот минимум, которого вполне хватало для объяснения наблюдаемой природы вещей. Влажность была свидетельством присутствия элемента воды, жар — огня, мягкость — воздуха, а твердость — земли.
Этот излишне самонадеянный подход также распространился и на медицину. Мы до сих пор склонны к таким суждениям. Так, многим из нас доводилось слышать, что «воздушная» кровь делает людей легковесными сангвиниками, а «водная» — флегматиками. Желтая желчь рождает в нас ярость, тогда как земной холод черной желчи приводит нас в состоянии меланхолии. В донаучный период медицина занималась тем, что гармонизировала эти четыре «настроения».
Эмпедокл утверждал, что элементы объединяются друг с другом и разъединяются согласно силам любви и, соответственно, ненависти. Эта вечная борьба за гармонию и вызывает изменения во Вселенной. Платон полагал, что материальный мир — это иллюзия, обман со стороны наших чувств, а элементы были и остаются совершенными, не тронутыми временем формами.
Потом пришел Аристотель, который попытался объединить эти платоновские идеи, и результатом стала теория о том, что элементы стремятся к своей чистоте, отчего происходят изменения в природе. Это доказывалось слоистым устройством нашей планеты, что в дальнейшем было распространено на всю Вселенную. На нижнем уровне была Земля, а именно твердая каменная опора под ногами.
Дальше шла вода, формирующая океан, воздух и, наконец, кольцо огня вокруг планеты. Дождь в данной теории вызывался тем, что вода искала в этой системе свое место, а вулканическая лава представляла собой смесь воздуха, воды и огня, стремящихся убежать от земли. Эти четыре элемента «подлунного» мира простирались до Луны. За Луной располагались концентрические оболочки Солнца, планет и звезд, состоящие из эфира, небесного пятого элемента. Эта аристотелева Вселенная считалась научной истиной вплоть до XIX века.
Правильный многогранник представляет собой трехмерный объект, в котором одинаковы все стороны, грани и углы. Самым очевидным примером является куб, однако существует и четыре других — тетраэдр, октаэдр, додекаэдр и икосаэдр. Эти пять многогранников больше известны как Платоновы тела. Отчасти это потому, что Платон верил, что такие совершенные геометрические формы (к тому же их немного) должны быть связанными с «тканью» Вселенной. Платон предположил, что первые четыре тела соответствуют форме четырех элементов природы.
Но как же быть с пятым, икосаэдром с 20-ю гранями? Может быть, это всепроникающий эфир — еще один элемент, который заполняет пространство между остальными? Идея пятого элемента, или же «квинтэссенции» (слово «квинтэссенция» пошло от латинского quintus, означающего «пять», и символизирует нечто наиболее существенное), продержалась в физике необычайно долго. Так, эфир все еще фигурировал в некоторых теориях даже на пороге XX века.
Идея фундаментальных элементов на Востоке имела свои особенности, которых не было на Западе. Классическая китайская философская мысль выделяла другие пять элементов — земля, огонь, дерево, металл и вода. Воздуха среди них не было. Сам термин «элемент» на Востоке понимался немного иначе. Там эти пять элементов также были фундаментом, однако они представляли этапы в бесконечном цикле роста, смерти и обновления. Дерево кормит огонь, огонь создает землю (пепел), земля порождает металл (руда), металл переносится водой (водонепроницаемые сосуды плавают), а вода стимулирует рост деревьев.