在进一步探讨物理学和化学之间的哲学差别之前，有一点很重要，需要我们记住，两门科学的学科划分相比两个哲学传统之间的划分的出现要晚得多。直到18世纪，“物理学”一词（来自希腊单词phusis，主要强调的是大自然的本质）仍然指的是除数学之外的整个自然科学领域。因此，化学仅仅是物理学中的一个特定范畴。然而，转变物质的技艺与科学遵循了一个独特的路径。随着中世纪炼金术理论与实践的发展，转变物质的技艺与科学被赋予了一个不同的形象。

       西方炼金术传统有可能真的支持元素或要素是性质的承载者这种看法，但是这并不意味着炼金术传统范畴排斥原子理论。事实上，中世纪欧洲炼金术是由占据统治地位的学院文化铸就的，但与此同时，它也反映了那些被官方教会文化边缘化的人们的思想，比如非主流的原子论者们的思想。炼金术士们采纳了微粒和原子论观念，其中一个原因是借此抵御经院派哲学家们对他们的攻击。有些人认为炼金术士们的黄金仅从表面上看是黄金，而实际上，由于它并不含有只能由大自然而不是人工手段产生的黄金的“实质形式”，所以不是真正的黄金。炼金术士们需要对抗的正是这种对实验室中实现某种转化的可能性的攻击，一些13世纪的炼金术士提出了物质的微粒理论，比较著名的是盖贝尔，《完美大全》（Summa Perfectionis）的作者，不过这个理论没有明确说明是否与古老的原子论哲学有关联。化学家们非常渴望证明其人工贵金属的真实性，他们认为，化学转变的发生基于最小实体，即处于分析的最后一层的实体。然而，采纳微粒说的解释方式并不排除可以同时持有物质的元素理论。最近对17世纪化学的一系列研究表明，上述这些立场的确被看作是彼此完全相容的。例如，丹尼尔·森纳特从增加或者消除拥有自身化学特性的原子这方面解释了一些化学操作（即我们今天所称的化学反应）。因此，我们不得不认为，原子论隐含的物质不连续性或者均质性均没有提供充分的依据以使物理学家的特征哲学观区分于化学家的哲学观。

       历史上，最小实体或者微粒的概念为绕过亚里土多德质料与形式的刻分提供了一种策略。学院经院派人土把这些不可再分的最小实体释为拥有“实质形式”的实体，而实质形式则是化学家们逐渐成功消除的一个神秘性质。的确，罗伯特·玻意耳的重要成就之一（或许记忆最深的是他提倡的“实验哲学”），就是发展了没有实质形式这一概念的微粒哲学观。

       玻意耳是一个实验发烧友，但是他的实验既不局限于其闻名遐迩的空气泵产生的真空实验，也不局限于我们今天认为属于物理学的东西。他也是一个化学实验爱好者，他的实践研究涵盖了17世纪的整个化学范畴。这其中甚至包括将贱金属转化成黄金的实验，这个实验多亏了他能够购买到小量的“哲学汞”。沉浸在17世纪化学文献中的他仍然够格做一名机械力学哲学家，可以摒弃依然出现在丹尼尔·森纳特化学著作中的实质形式，从而也导致他对元素理论的抨击。这是玻意耳在其《怀疑的化学家》一书中呈现的关于元素和要素的著名讨论背后的哲学重新定位。在这里，玻意耳的代言人（传声筒）卡涅阿德斯（Carneades），先是列举了怀疑亚里士多德四元素（土、水、空气和火）的真正元素本质的所有原因，接着列举了怀疑帕拉塞尔苏斯盐、硫和汞三元素的真正元素本质的所有原因。笛卡儿从纯粹理论角度讨论了什么样的物质结构可以解释可感知实体的各种性质，而玻意耳的论证则基于他曾亲自做过的实验。所以，玻意耳的代言人卡涅阿德斯解释了他如何试图通过实验将黄金分离成其构成元素，但结果以失败告终。而且，他措辞夸张地说，无论哪一位化学家，如果能够从金属中制备出帕拉塞尔苏斯三元素，那么他一定为他颁发奖励：

       我将十分乐意看到我们称之为黄金的牢固贵全属被分离成盐、硫和汞，无论任何人因实验失敗而遗受财产损失或取得良好的成功，我都题意为这些实验买单，这包括实验所需要的材料和费用。在我亲自尝试之后，我敢断然肯定，从黄金中提取出某种物质是不可能的，当然我不能阻止化学家们称其为染色剂或者硫，而这将导致提取后余下的实体被夺其惯常颜色。我也不确定能不能从同一金属中提取出具有快速滚动性质的汞。但是对于黄全中的盐，我从来没有看到它，也从不满足于据事物本质和可信赖目击者所称，曾有这样一种东西被分离出来过。

       在玻意耳看来，我们没有依据去接受某给定实体是由传统理论中的元素组成（亚里士多德的四元素，或者帕拉塞尔苏斯的三元素）的这种观点，因为几乎任何复杂物质分解之后都会提供与元素具有同等地位的其他合理候选。而且，没有证据证明，任何这些来源于分析的预期元素实际上存在于分解之前的被分解物质当中。相反，玻意耳赞同的理论是，所有实体都出自于唯一的“包罗万象的”物质，他还表示，即使根据构成微粒的形状和运动对它们的特质给予机械力学上的解释可能还是不够充分，尽管有这种解释的必要性。

       玻意耳的《怀疑的化学家》这本著作中具有批判性的部分内容是建立在将元素定义为一个简单实体的基础上，或者称为分析之后所剩下的东西。而元素的这个初步定义，作为玻意耳采取怀疑主义的依据，的确为他赢得了现代化学创始人的荣誉，至少在几个历史学家眼中如此。尽管如此，对玻意耳的这种历史性称谓具有双重的不公正性。首先，因为玻意耳本人承认，元素的上述定义不是他的原创，在他之前已有其他化学家使用这一定义。其次，他不相信任何物质实体都符合这个元素的定义。

       所以说，即使是玻意耳也在原子论与要素或元素之间的所谓划分两边摇摆。由此我们可以得出，试图沿着元素与原子这条线将化学与物理学区分开来，或者试图对以固有要素为特征的物质哲学观与均质而具有不连续性的物质观加以区分，最终都将因太过肤浅而失败。首先，这两种传统学说之间的碰撞早于现代物理学和化学学科的出现。第二，更重要的是，化学家们一直面临着化学现象多元化的解释问题，其中很多人会毫不犹豫地把微粒学说与元素或要素学说交织起来使用。

       玻意耳著作中的批判性部分针对的是那些他称为“庸俗的化学家”的人们，意指占据医学教职中设立的化学席位的教授们，或者那些为药剂师和医生提供私人课程的化学家们。许多化学教师——有的来自医学教职工内部，有的来自外部——通过出版化学教科书来补充他们教授的课程。虽然这些书本中的内容主要是关于药物制备的实战说明，但是它们也呈现了一些科学框架以帮助理解绕要素而发生的化学变化。我们需要明白的重要的一点是，“要素”一词既包括可以通过分析（或者用火“分离”该实体）获得的该实体的物质构成组分，又包括非物质的无形的不可分离的构成，也称为“精神”构成。在两种情况中，要素被看作是某些特质、“优点”或者性质的承载者，它们可以随着进入混合体而传授该混合体这些特质、优点或者性质等。前面文章有一段引用了方特纳尔提到的化学家的“粗略的有形的要素”，他指的是帕拉塞尔苏斯及其追随者所信奉的三元素：盐、硫和汞，他们认为每一个元素都承载特定的性质，盐是固体，硫不可燃，汞具有流动性。关于要素的本质和数目，17世纪的化学文献中记载了不同的观点，但是要素这个核心概念却使得有关专著的作者们能够呈现新颖且自圆其说的物质观。因而，在1610年的《化学元素》一书中，让·贝干（Jean Bé guin）不仅将化学呈现为医学科学的辅助，而且也呈现为一种独特的物质观之源泉。

       我希望物理学家们和医生们明白，化学家们使用其他要素并不是对他们的一种攻击。正如亚里士多德哲学以及其他所有哲学对我们的教导，两种艺术或者科学可以把相同的事物或者物质实体作为它们的研究对象，而不必采用相同的内在要素或拘泥相同的形式对它们进行思考，如果化学家们向我们肯定地断言，化学是不同于物理学或者医学的艺术，那么他们也必须同意我们的观点，即化学应该应付不同形式上的内在构成要素。为了阐明这个理论，我会说，物理学家、医生和化学家可以依据不同的要素通过不同方式对待同一个研究对象。物理学家会认为研究对象是自然的，并且根据自然实体的构成要素产生运动或者静止，而其本质是物质和形式，这就是物理学研究对象的构成。对同一个研究对象，医生会考虑它获得健康或者造成健康问题的能力，检验构成研究对象品性的四个主要特质，即冷、热、干燥和潮湿，因为这些特质是带来健康或者导致疾病的因素。同样地，化学家会以自己的方式，考虑实体被分解或者凝聚的能力，以及通过艺术显现实体各种内在优点以使其更加有用。因而，只要汞、硫和盐是使混合体可溶或者易于凝聚的要素——这些要素是实体内在优点存在的根基——或者它们是名副其实的化学物质，即支撑并赋予所有化合物的优点和缺点物质性的那些要素，那么化学家们就应该借助这三个要素开展所有的检验、理论和操作。

       贝干从亚里士多德四元素理论的失败中总结出的经验教训是，每一门科学或者艺术对其研究对象都有自身特定的视角。化学要素赋予抽象物质以物质性，这里的化学要素有两层含义：一方面，化学要素滋养并给予物质躯体以物理物质性；另一方面，化学要素同时也将相关性质具体化。然而物质可以有很多要素，每一个要素都有其自身的特异性和功能。但是，这些化学要素不是为了解释化合物的性质，而是为了给所发生的变化提供某些线索，比如当用酸溶解金属时发生了什么。这些要素提供的正是描述和解释这类化学操作（化学反应）的一种手段，而化学操作在化学专著中占据了大部分篇幅。