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Éste inicia cuando el hombre descubre el proceso de la combustión de la madera. Cerca de los 2000 a.C los chinos ya llevaban a cabo la elaboración de la seda artificial,papel, pólvora y algunas técnicas de pintura en telas y en otros utensilios como bronce y madera. Por otra parte, en Egipto aprendieron a purificar el oro, plata y otros metales, pero uno de los conocimientos más destacados fue el embalsamamiento para la preservación de sus muertos.
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Este periodo tiene una visión más teórica sin fines prácticos. Empédocles postula que las cualidades responsables de la materia están formadas por tierra, aire, fuego, y agua, que a su vez estaban relacionados con cuatro propiedades: frío, húmedo, caliente y seco. Leucipo y Demócrito postulan la primera teoría atómica la cual señalan que toda la materia debe estar constituidas por átomos. Platón y Aristóteles rechazaban esta teoría y postularon la existencia de un quinto elemento llamado "éter"
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Tenía dos metas fundamentales:Transmutación de metales comunes en oro o plata y encontrar medios que prolongarían indefinidamente la vida humana. La alquimia fue practicada en Mesopotamia, el Antiguo Egipto, Persia, la India y China, en la Antigua Grecia y el Imperio Romano, en el Imperio Islámico y Europa hasta el siglo XIX. Nicolas Flamel era uno de los pocos alquimistas que escribieron en estos tiempos difíciles. Se dice que él logró encontrar la piedra filosofal.