自然界的晶体有七种基本形状，色彩缤纷，多种多样。这些不同形状，如同空间的各种图案和形形色色的物质一样，令人十分神往。希腊人认为，构成世界的原子状如一定大小的圆粒。用现代的术语来说，自然界中的晶体表明了组成晶体的原子结构的某种情形：它们有助于将这些原子归入不同的族。这是本世纪物理学的研究领域，而晶体就是进入这一领域的第一个入口。

    在各种各样的晶体中，无色的六面体食盐是最普通的、但也是最重要的一种晶体。在古代波兰首都克拉科夫（Cracow））附近维那利奇卡（wieliczka）地方的大盐矿，盐的开采已有近1000年的历史，一些用木头支撑的矿坑和马拉机械是从17世纪保留下来的。炼金术士帕拉塞尔苏斯在游历东方时可能到过这一带地方。他坚持认为在构成人体和自然界的元素中一定要算上盐，根据这一观点，他在公元1500年后对炼金术的程序进行了更改。盐对于生命来说是必不可少的，而且，在所有文化形态中，盐历来具有某种象征的性质。人佃至今仍像古罗马士兵那样，把付给一个人的所得叫作“solary”，尽管这个词的意思是“买盐的钱”。在中东，人们仍然用盐来表示最后成交，正如《旧约全书》所说：“盐的契约永远有效”。

    帕拉塞尔苏斯的看法有一点是不对的；按现代的观点，盐并不是一种元素。盐是两种元素的化合物：钠元素和氯元素。这里颇值得一提的是，一种像钠那样的、嘶嘶发声的白色金属、和一种像氯那样的略带黄色的有毒气体化合后竟变成了一种结构稳定的、常见的食盐。

    更值得注意的是，钠和氯分别属于两个不同的族。在各个族内，性质相似的元素排列井然有序：钠属于碱金属族，而氯则属于活泼的卤素。当我们用同族内的一种元素取代另一种元素时，晶体不会发生变化，仍然是透明的正方体。例如，钾元素完全可以用来取代钠元素生成氯化钾。同样，在另外一族内，氯也可由它同族的“姐妹”元素溴来取代，生成溴化钠。当然，我们还可以用氟和锂来取代氯化钠中的氯和钠，造成一种双重变换而生成氟化锂。不过，这几种晶体都是肉眼所无法辨别的。

    是什么使不同元素具有这种族属的相似性质呢？在19世纪60年代，人们为此绞尽脑汁，科学家找到的答案却相当近似。而最为成功地解决了这一难题的人是一位名叫季米特里?伊万诺维奇?门捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev）的俄国青年，他在1859年时曾访问过维那利奇卡地方的盐矿。当时，他年仅25岁，是一位贫穷、谦逊、勤奋、才华横溢的年轻人。他生长在一个至少有14个孩子的大家庭里，他是其中最小的一个，一直是孀居的母亲的宠儿，正是母亲对他的深切期望，才使门捷列夫投身科学事业。

    使门捷列夫出类拔萃的不仅是他的天才，而且是他对元素研究的炽热感情。各种元素俨然成了他亲密的朋友；他深知这些朋友的行为癖好和详情细节。当然，元素只是以各自的一种基本特性而相互区别开来的，这是由约翰?道尔顿在1805年最先提出来的：每一种元素都具有一定的原子量。那么，这种简单的一定常量或参量又是怎样导致产生了那些使元素彼此相似或相异的种种特性呢？这是当时的一个基本难题，门捷列夫研究了这个问题。他把这些元素的名称逐一写在卡片上，然后像洗纸牌似地把这些卡片弄混，正如他的朋友们所常说的那样，他是在玩“单人纸牌”（Patience）的游戏。

    门捷列夫把元素名称和它们的原子量写在卡片上，按原子量的顺序把它们排列成若干竖列。只有那最轻的元素，氢，他当时的确不知道应该排在哪儿，于是他明智地把它留下来，未排进他的元素表。下一个原子量最轻的元素是氦，门捷列