从古埃及的炼金术士到使用现代激光测量反应的人，时间似乎短得令人难以置信——化学科学在其悠久的历史上有不少先驱。
尼古拉·查尔顿和梅雷迪思·马卡德尔合著的新书《科学史的小块》中有三位杰出的科学家，他们改变了我们对化学世界的理解。
古代元素，早期科学和炼金术士：希帕蒂娅
在历史的大部分时间里，人类都是由少量的物质元素构成的。
在一些古代文化中有五种元素；例如，巴比伦有风、火、地、海、天；中国有土、火、水、金属、木材。但是古典的四种元素——土、气、火和水——几个世纪以来在西方都得到了认可，尽管希腊的亚里士多德增加了第五种不变的天体元素——以太。
大约在公元前三世纪，古典世界的学习中心开始从雅典转移到埃及的亚历山大。数百年后，住在这座城市的是世界上第一批女科学家之一的希帕蒂娅。作为一名学者，她开始探索液体的特性。她可能已经发现，元素可以采取不同的形式，但保持相同的元素，例如，水可以冻成冰，可以加热到熔化的铁，但这将是一个长时间科学家明白它是不断变化的安排决定其物理元素的分子形式。
19世纪中期的木雕作品希帕蒂娅希帕蒂娅的知识仅限于更明显的性质，但是她发明了一个比重计来测量液体的相对密度和重力。
当希帕蒂娅在观察、测试和发明的时候，亚历山大的其他人也因为不同的原因做着同样的事情。炼金术被认为是在公元4世纪左右开始在这个城市，随着魔法和神秘开始渗透。炼金术士们主要寻求魔法的秘密或将贱金属变成黄金。
“化学”这个词来自“炼金术”，它可能来自古埃及的名字：Khem。中东和欧洲的炼金术士无意中帮助发展了化学知识(比如金属)和技术，比如亚历山大的炼金术士、犹太女宾-玛丽，如今仍被用来温和加热巧克力或焦糖等“重要”物质。
化学革命：安托万-洛朗·拉瓦锡
到18世纪中叶，新物质被发现并命名；例如磷，通过处理尿液的复杂过程发现。通过更有益健康的方法，发现了二氧化碳(“固定空气”)、氢(推测为“燃素”，火的本质)、氮(被称为“燃素空气”)和新的金属(实际上是元素)，如钡、钼和钨。科学家们也对化合物或物质如何结合有了更深入的了解。
年，法国化学家安托万-洛朗·拉瓦锡发表了一份元素表，最终列出了比经典四种元素更多的元素，尽管他的33种元素中有一些是错的。拉瓦锡与其他科学家合作，还开发了一种新的化学品命名系统，基本上就是现在用来反映物质已知成分的命名系统。
安托-洛朗·拉瓦锡的肖像(-)，于法国历史博物馆拉瓦锡是个富有的人，他拥有一个设备精良的实验室，尽管他很少开始工作，但他能够证实并试图解释他人的想法，有时会引发关于优先顺序的争论，特别是与英国化学家约瑟夫·普里斯特利(JosephPriestley,-)在发现氧气问题上的争论。
拉瓦锡的特别成就是证明了氧气在燃烧中的作用，奠定了“燃烬”理论的基础。拉瓦锡在密封容器中进行了仔细的测量，发现普里斯特利所说的“脱燃空气”是在空气中燃烧的物质，与加热后金属残渣从空气中吸收的物质相同。他把这种气体称为“氧气”，意思是“酸发生器”，因为他错误地认为它也能产生酸。
所以拉瓦锡给我们呼吸的空气命名，他对化学描述和方法的标准化意味着他帮助了化学的革命。
飞秒化学：AhmedH.Zewail
化学反应发生得如此之快，以至于只能用几秒钟的时间来描述，即飞秒。一飞秒就是0.秒，也就是10^-15秒。在化学反应的过渡状态下，分子的原子运动极其迅速，重新排列需要不到飞秒的时间。
在20世纪70年代，大多数科学家认为实际上永远不可能看到在如此快速的反应中发生了什么。但在加州理工学院工作的埃及裔化学家艾哈迈德·泽维尔(AhmedZewail,-年)意识到，最近开发的快速激光技术可能会提供化学所需的那种超高速“相机”。
快速激光能够产生持续几飞秒的闪光，20世纪80年代，Zewail开始用一系列的闪光进行实验，启动化学反应并记录变化。
年，艾哈迈德·泽维尔教授在瑞典斯德哥尔摩音乐厅接受瑞典国王卡尔十六世·古斯塔夫颁发的诺贝尔化学奖Zewail最终开发了一种方法，在真空管中混合分子，然后用高速激光向混合物发射脉冲。第一道闪光为化学物质提供能量，开始反应，然后随后的光束记录分子产生的光模式或光谱。然后可以分析这些分子的结构变化。
对一位化学家来说，这就相当于革命性地观察化学键的断裂和重组。他们不再只是想象原子和分子发生了什么，而是能够“看到”化学反应，更容易地计划实验和预测结果。
Zewail的技术被称为飞秒光谱学(飞秒光谱学)，也就是飞秒光谱学，整个研究领域成为了物理化学的一个新领域，被称为飞秒化学。它在从药物开发到电子设计等领域提供了重要的应用。Zewail自己称这是与时间赛跑的最终成就。
利用物理学的技术显然是化学未来的重要组成部分，从在水中建造结构的可能性到硅纳米管。元素周期表还没有填满，还有化合物有待合成。明天的炼金术士将有很多东西可以施展他们的魔法。
