Дорога на роботу завжди дає мені час на роздуми. Ось я сиджу в автобусі, дивлюся у вікно, а в голові крутяться думки про те, наскільки багато в нашому житті абстракцій. Ми говоримо «місто», але ж насправді це набір вулиць, будівель, людей. Те ж саме і з хімічними елементами – їх немає у чистому вигляді, вони існують лише як конкретні атоми. Але нам зручно користуватися абстракціями, щоб упорядкувати світ навколо.
У науковій традиції хімічний елемент сприймається як фундаментальна одиниця матерії, але при детальному розгляді він виявляється абстрактним поняттям. Насправді, у природі ми ніколи не зустрічаємо хімічний елемент у чистому вигляді як єдиний об’єкт, а лише конкретні атоми, що входять до складу речовин і сполук.
Кожен хімічний елемент складається з атомів, що мають однакову кількість протонів у ядрі, але можуть відрізнятися за кількістю нейтронів. Ці варіанти одного й того ж елемента називають ізотопами. Власне, сам факт існування ізотопів робить поняття хімічного елемента узагальненим і непрямим. Періодична система елементів надає нам атомні маси у вигляді дробових чисел, оскільки ці значення є середньоарифметичними масами всіх природних ізотопів певного елемента з урахуванням їх відносного вмісту.
З точки зору матеріального буття, у природі існують лише окремі атоми з конкретним ізотопним складом, а узагальнене поняття «хімічний елемент» є лише абстракцією, створеною людським розумом для зручності класифікації та вивчення хімічних властивостей. Це можна порівняти з категоріями «дерево» чи «стіл». У реальному світі існують конкретні види дерев — береза, дуб, сосна, але самого загального «дерева» без специфічних характеристик не існує. Те саме стосується й столів: ми маємо письмовий, кухонний, операційний стіл, але немає просто «столу» поза межами узагальненого людського уявлення.
Отже, хімічний елемент є суто концептуальною конструкцією, що допомагає вченим пояснювати й упорядковувати хімічну реальність. Однак на фундаментальному рівні природа оперує конкретними атомами й їхніми ізотопами, а не узагальненими поняттями. Таким чином, наше розуміння світу значною мірою спирається на абстракції, що спрощують сприйняття складних природних явищ.