Кроме вопроса о первоматерии, частично еще у Ксенофана (580-490 гг. до н.э.) и отчетливо у Гераклита встречается понятие противоположности как причины постоянно протекающих изменений в мире. Эти представления, основанные на фольклорных идеях о суше как источнике всего мира и ее борьбе с водой, были обобщены Эм-педоклом (около 483-423 гг. до н.э.).
По его мнению, все вещи, материалы и т.п. возникают в результате смешения четырех стихий, «корней вещей» – огня, воды, воздуха и земли, а исчезают в результате разложения на эти первоэлементы. Поводом для процессов возникновения и разложения является борьба двух противоположных сил – ненависти и любви; ненависть ведет к разложению, а любовь — к смешению стихий. При таких постоянных изменениях длительно существовать может лишь то, что целесообразно.
Таким образом, и Эмпедокл смешал в одну кучу научные знания и мистические идеи. Он стал одновременно основателем первой химической теории и отцом алхимии. Кстати, Эмпедокл высказывал и идеи, близкие к теории отбора Дарвина и теории химического сродства.
В последующем четырехэлементная теория была развита выдающимися философами древности Платоном и Аристотелем. Платон (428-348 гг. до н.э.) рассматривал материальные предметы как отражение их «идей» -сверхрационапьных прототипов, в которых абсолютным образом воплотилась сущность предмета. В своих ранних работах Платон почти без изменений принял идеи Эмпедокла. Однако позже он предложил каждый элемент выразить с помощью геометрического тела, а поскольку правильных многогранников существует пять, он предположил существование пятого элемента, названного эфиром, который должен окружать составленную из четырех элементов Землю (здесь Платон повторил идею пифагорейца Фи-лолая).
С огнем Платон сопоставил тетраэдр, с воздухом — октаэдр, с водой – икосаэдр, а с землей – гексаэдр (куб); ученики Платона впоследствии соотнесли эфир с додекаэдром. При этом Платон использовал некоторые положения демокритовского атомизма. Он считал также, что эти элементы в принципе все состоят из одной и той же первоматерии и могут переходить один в другой как геометрические тела: например, из двух октаэдров воздуха может возникнуть тетраэдр огня. Благодаря этим процессам вода при нагреве переходит в воздух.
Великий ученик Планота Аристотель (384-322 гг. до н.э.), чья философия, значительно больше обращенная к природе, оказывала существенное влияние на научное мышление в течение долгих веков, большей частью принимал эти взгляды, но стремился тесно связать их с наблюдаемыми в природе явлениями. Поэтому в элементах его интересовали больше всего их чувственно воспринимаемые свойства. Огонь был сухим и горячим, вода – влажной и холодной, воздух – влажным и теплым, земля — сухой и холодной. Таким образом, два элемента в двух главных свойствах различались по своему восприятию, образуя несовместимую противоположность, а по двум другим свойствам оказывались одинаковыми, т.е. проявляли родство.
Аристотель считал, что родственные между собой элементы могут соединяться и при определенных условиях даже переходить один в другой, совершенно противоположные элементы лишь с трудом могут или даже вообще не могут переходить один в другой. В результате таких процессов перехода должны появляться различные вещества в непрерывном, подчиненном целесообразности круговороте, причем равновесие между элементами всегда сохраняется.
Как ни странно, эта схема очень сходна с современным понятием замкнутой термодинамической системы. Пятый элемент — эфир — заполнял, по мнению Аристотеля и его учеников, небесное пространство и находился в постоянном круговом движении, не участвуя в происходящих на Земле процессах.