На протяжении тысячелетий люди использовали вещества, природу которых практически не понимали. Они выплавляли металлы, изготавливали стекло, смешивали краски и создавали лекарства, но не могли объяснить, из чего состоит окружающий мир и почему одни материалы превращаются в другие. Джим Аль Халили прослеживает историю людей, которые пытались найти ответы на эти вопросы. Их открытия постепенно превратили разрозненные знания о веществах в современную химию. Одной из первых важных задач становится поиск основных составляющих материи. В древности существовали представления о нескольких первоначальных стихиях, из сочетания которых якобы возникает всё вокруг. Позже большое влияние приобретают алхимики. Они проводят многочисленные опыты с минералами, металлами и растворами, пытаясь получить новые вещества и найти способ превращения обычных металлов в золото. Многие представления алхимиков оказываются ошибочными. Но их практическая работа помогает совершенствовать лабораторное оборудование и методы обработки веществ. Постепенно эксперименты становятся важнее старых философских рассуждений. Настоящий перелом начинается, когда исследователи пытаются точно определить, что следует считать химическим элементом. Вместо поисков скрытых свойств материи учёные начинают измерять массу, наблюдать за реакциями и сравнивать результаты опытов. Большую роль в этом процессе играет Антуан Лавуазье. Его эксперименты помогают изменить представление о горении и показать значение кислорода. Химические реакции начинают рассматриваться как процессы, которые можно измерить и описать. Количество известных элементов постепенно увеличивается. Но перед химиками возникает новая проблема. Никто не понимает, почему разные элементы обладают определёнными свойствами и существует ли между ними какая-либо система. Исследователи начинают сравнивать атомные массы и особенности химических реакций. Появляются первые попытки расположить элементы в определённом порядке. Решающий шаг делает Дмитрий Менделеев. Он создаёт периодическую систему, в которой известные элементы занимают места в соответствии с повторяющимися свойствами. Особенно важными становятся оставленные им пустые клетки. Менделеев предполагает, что существуют ещё не открытые элементы, и заранее описывает некоторые их свойства. Последующие открытия подтверждают его расчёты. Но периодическая таблица пока не объясняет, почему эта закономерность вообще существует. Чтобы ответить на этот вопрос, учёным приходится заглянуть внутрь самого атома. Долгое время атом считался мельчайшей неделимой частицей вещества. Новые эксперименты показывают, что его устройство значительно сложнее. Открытие электрона становится одним из первых свидетельств внутренней структуры атома. Затем исследования радиоактивности и атомного ядра заставляют снова изменить прежние представления о материи. Постепенно становится понятно, что химические свойства элементов связаны со строением их атомов. Расположение электронов объясняет, почему одни вещества легко вступают в реакции, а другие остаются почти неизменными. Джим Аль Халили повторяет некоторые исторические эксперименты и показывает, как учёные приходили к своим выводам. Простые на первый взгляд опыты часто приводили к открытиям, полностью менявшим представление о веществе. Отдельная история связана с созданием новых соединений. Химики учатся не только исследовать вещества, существующие в природе, но и самостоятельно получать материалы с необходимыми свойствами. Это приводит к появлению синтетических красителей, лекарств, удобрений, пластмасс и множества других продуктов. Химия постепенно становится наукой, способной напрямую менять повседневную жизнь. Но новые возможности имеют и опасную сторону. Одни и те же знания позволяют создавать полезные вещества и материалы, способные причинить огромный вред. История химии оказывается последовательностью ошибок, рискованных экспериментов и неожиданных открытий. От попыток алхимиков получить золото человечество приходит к пониманию атомов, элементов и химических связей, из которых складывается окружающий мир.
