??約翰·道爾頓(John Dalton),英國化學(xué)家、物理學(xué)家。1803年,他提出原子是組成物質(zhì)的基本粒子,他以氫原子作為各原子的相對原子量,將所有化學(xué)原子統(tǒng)一成一個完整的系統(tǒng),是近代原子理論的提出者。他一生中還有許多其他的重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。附帶一提的是道爾頓患有色盲癥。這種病的癥狀引起了他的好奇心。他開始研究這個課題,最終發(fā)表了一篇關(guān)于色盲的論文──世界上第一篇有關(guān)色盲的論文。后人為了紀(jì)念他,又將色盲癥叫做道爾頓癥。
但是這樣一個富有創(chuàng)造力的科學(xué)家,卻沒有念過大學(xué),也沒有受過什么專業(yè)訓(xùn)練。他的知識、經(jīng)驗和靈感是從那里來的呢?
1766年9月6日,道爾頓出生在英格蘭北部的坎伯蘭郡伊格斯非爾德一個貧困的貴格會織工家庭。那是一個荒涼的草原。那里的居民都是貧苦的紡織工人,他的父母也都是紡織工人。
道爾頓在草原小學(xué)里讀書。畢業(yè)后,因為小學(xué)沒有老師和校長,他就留下幫助草原上的孩子們。直到三年后,他的弟弟能夠接續(xù)他的工作,他才離開到距離草原四十哩之遙的坎德爾中學(xué)求學(xué)。
坎德爾中學(xué)有一個藏書豐富的圖書館,還經(jīng)常邀請路過的教授名師,給學(xué)生做有趣的短講。在那里,道爾頓遇到了一個影響他一生的老師——約翰·果夫先生。
果夫老師很少在課堂上物理與數(shù)學(xué),而是帶著學(xué)生到戶外,邊走邊教。所以學(xué)生們都叫他“旅行家”。
在他給家人寫的信中,道爾頓這樣描繪他的老師:“果夫先生沒有一定的課程,他走到哪里就教到哪里,在花瓣的旁邊他教幾何學(xué);在落葉林中,他教我們聞林木的香味,再教物理的空氣運動學(xué)……果夫先生說:什么是科學(xué)家呢?科學(xué)家是大自然的詩人。果夫先生又說:研究科學(xué)的動力從哪里來呢?就相信大自然是上帝的創(chuàng)作而言,科學(xué)的愛好,好像人在自然里與上帝同行……每當(dāng)他出去,學(xué)生都爭先恐后地圍著他,聽他講。他關(guān)心每個學(xué)生,成為學(xué)生的好朋友。”
道爾頓還發(fā)現(xiàn),果夫老師只要聞花的味道、摸樹干的紋路或是草的葉脈,就能叫出它們的名字。原來果夫先生是個天生的瞎子。一個瞎子竟能如此地精通科學(xué),而且不斷散發(fā)出生命的喜悅。道爾頓暗下決心,希望將來能和他一樣。
道爾頓來自基督教的家庭,遇到果夫先生后,更堅定了他的信仰,經(jīng)常參加教會里的聚會。由于家境貧窮,他經(jīng)常參加數(shù)學(xué)競賽,獲取獎金作為學(xué)費。
道爾頓19歲以優(yōu)異的成績從高中畢業(yè)。他本想去大學(xué)讀法律或醫(yī)學(xué),但是由于他的社會階層太低,又因為他是個色盲,遭到拒絕。道爾頓心里很難過,只好重返母校,給果夫先生當(dāng)助教,教授天文學(xué)與光學(xué)。他在果夫先生身旁又待了6年,得到老師更多的指導(dǎo)和熏陶。
道爾頓發(fā)現(xiàn)老師懂得這么多,是因為他執(zhí)著于對自然界的每一件事物保持長期記錄。于是,他開始記錄每天的天氣,后來覺得工具不夠用,就自己設(shè)計制造氣壓計、濕度計、雨量計、風(fēng)速計、風(fēng)向儀。自19歲開始,他每天記錄直到78歲死的前一天,沒有中斷過一天。
道爾頓沒料到,自己竟是歷史上第一個留下二十萬個完整氣象資料的人,這份資料是日后多少金錢也換不來的科學(xué)第一手?jǐn)?shù)據(jù)。他也是第一個發(fā)明全套氣象儀器的人。不僅如此,他一直記錄下去,就發(fā)現(xiàn)許多為別人所忽略的微細(xì)現(xiàn)象。例如,他發(fā)現(xiàn)水的密度最大是在4℃,而不是0℃。他又發(fā)現(xiàn)下雨是空氣溫度的下降所致,而提出“露點”的概念。水在大自然里是最平凡的物質(zhì),是每個人每天生活都會接觸到的。道爾頓卻發(fā)現(xiàn)水是自然界的最大奧秘,一些物理法則,別的物質(zhì)都乖乖臣服,一碰到水就成了例外。
歷史證明幸好他沒去當(dāng)醫(yī)師,否則就沒有日后在物理上的成就。上帝的帶領(lǐng)實在奇妙,向他關(guān)閉的門,其實不適合他。上帝上好的安排,起初看來好像不太好,后來證實卻是最好的。因為,19歲以后,道爾頓的每個研究成果,都是人類科學(xué)的新頁。
1803年12月,在曼切斯特文學(xué)與哲學(xué)學(xué)會的一次例會上,道爾頓提出了近代原子論。1804年夏天,英國著名化學(xué)家托馬斯·湯姆遜來訪時,道爾頓向他介紹了原子論的觀點,湯姆遜對此極為贊賞,并在1807年出版的《化學(xué)體系》一書中作了介紹。使更多的化學(xué)家認(rèn)識了這一新的理論。
1808-1827年,道爾頓出版了自己的著作《化學(xué)哲理新體系》。這部著作共分二卷三冊。第一卷上冊于1808年出版,主要是論述了原子論的由來和發(fā)展,包括原子論的基本要點;第一卷下冊于1810年出版,主要是結(jié)合實驗事實用原子論的觀點論述了元素化合物知識;第二卷于1827年出版,主要是論述了金屬氧化物、硫化物及合金的有關(guān)問題,介紹了原子論思想的新進(jìn)展??茖W(xué)的原子論使化學(xué)從雜亂的、看不出內(nèi)在聯(lián)系的、僅描述自然現(xiàn)象的階段,進(jìn)入了現(xiàn)代化學(xué)的新時代。革命導(dǎo)師恩格斯高度的評價了這一理論,他說:“在化學(xué)中,特別感謝道爾頓發(fā)現(xiàn)了原子論,已達(dá)到的各種結(jié)果都具有了秩序和相對的可靠性,已經(jīng)能夠有系統(tǒng)的,差不多是有計劃地向還沒有被征服的領(lǐng)域進(jìn)攻,可以和計劃周密的圍攻一個堡壘相比。”
道爾頓的成就使他在英國國內(nèi)以及歐洲大陸上越來越引起科學(xué)界的重視。1816年,他被法國科學(xué)院選為外國通訊院士;1822年,又被選為英國皇家學(xué)會會員(Royal Society)。他還先后被聘為柏林科學(xué)院名譽院士、莫斯科自然科學(xué)愛好者協(xié)會名譽會員、慕尼黑科學(xué)院名譽院士等。1826年,英國政府授予他一枚金質(zhì)獎?wù)拢?832年,牛津大學(xué)授予他法學(xué)博士學(xué)位。1835-1836年,他擔(dān)任了英國學(xué)術(shù)協(xié)會化學(xué)分會副會長,還曾任曼切斯特文學(xué)與哲學(xué)學(xué)會副會長、會長。當(dāng)時的許多著名科學(xué)家,如英國的戴巍、法拉第、布朗,法國的拉普拉斯、畢俄,德國的歌德等,都與他保持著書信聯(lián)系或直接來往。
盡管各種榮譽接踵而來,道爾頓卻一如既往,繼續(xù)過著樸實而不顯露頭角的隱居式生活。他終身未娶,據(jù)他自己將是因為沒有時間教女友、談愛情。因沒有足夠的收入,他做實驗所用的許多儀器大都是自制的,就連溫度計、氣壓計等也是自己用玻璃管吹制的。他那簡陋的住處、清貧的生活和艱苦的工作環(huán)境,令來訪的科學(xué)家感到意外。在這些科學(xué)家的疾呼下,英國政府才從1833年開始,每年發(fā)給他150英鎊的養(yǎng)老金。
1837年4月,道爾頓換了中風(fēng)癥。病情稍有好轉(zhuǎn)后,他又像往常那樣拚命的工作起來。他行動不便,便將研究成果寫成論文,寄給英國科學(xué)促進(jìn)會,請人代為宣讀。他76歲那年,還抱病參加了英國科學(xué)促進(jìn)會的年會。
1844年7月26日,道爾頓用顫抖的手寫了最后一片氣象日記,記下了那天氣壓給與溫度計顯示的數(shù)據(jù),在用英文寫的“微雨”兩字末,還滴下了一大滴墨水,次日清晨,人們發(fā)現(xiàn)這位科學(xué)偉人已經(jīng)在睡眠中與世長辭,享年78歲。
道爾頓的逝世使曼切斯特市民感到莫大的悲痛。他的遺體擺放在市政廳里,4萬多市民絡(luò)繹不絕的前去致哀。8月12日公葬時,有100多輛馬車前往,數(shù)百人徒步跟隨,沿街的商店也都停止了營業(yè)。他被推選為英國曼切斯特市的榮譽公民,在該市最宏偉的大廳——市政廳里安放著他的半身塑像。1853年,曼切斯特市舉行了一次市政集會,募捐了一筆資金,贈給了曼切斯特大學(xué),設(shè)立了道爾頓獎金,以鼓勵化學(xué)成績優(yōu)異的青年。100多年來,許多獲得該獎金的人成為著名的科學(xué)家。
道爾頓以堅忍不拔的毅力和鍥而不舍的精神完成了科學(xué)上的一個勛業(yè),被人們譽為“近代化學(xué)之父”。他留給我們的啟示是很深刻的,正如他本人所述:“如果說我比其他人獲得了較大成功的話,那主要是——不!完全是靠不斷勤奮的學(xué)習(xí)鉆研而來的。有的人能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越其他人,與其說他是天才,不如說是由于他鉆心致志地堅持學(xué)習(xí),不達(dá)目的不罷休的那種不屈不饒的精神所致?!?/span>
歷史學(xué)家認(rèn)為英國科學(xué)的進(jìn)步,帶動日后的世界文明,有四個原因:自修式的學(xué)習(xí)、師徒制的教導(dǎo)、對科學(xué)的喜好與從事科學(xué)工作,這些可以使一個人的個性更成熟。道爾頓的一生就是這四點的縮影。
科學(xué)小講堂
原子論(Atomism):道爾頓于1803年繼承古希臘樸素原子論和牛頓微粒說,提出原子論,其要點:
(1)化學(xué)元素由不可分的微?!訕?gòu)成,他認(rèn)為原子在一切化學(xué)變化中是不可再分的最小單位。
(2)同種元素的原子性質(zhì)和質(zhì)量都相同,不同元素原子的性質(zhì)和質(zhì)量各不相同,原子質(zhì)量是元素基本特征之一。
(3)不同元素化合時,原子以簡單整數(shù)比結(jié)合。推導(dǎo)并用實驗證明倍比定律。如果一種元素的質(zhì)量固定時,那么另一元素在各種化合物中的質(zhì)量一定成簡單整數(shù)比。
道爾頓最先從事原子量的測定工作,提出用相對比較的辦法求取各元素的原子量,并發(fā)表第一張原子量表,為后來測定元素原子量工作開辟了光輝前景。
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