科普
1812
2019-09-06
约翰·道尔顿（John Dalton），英国化学家、物理学家。1803年，他提出原子是组成物质的基本粒子，他以氢原子作为各原子的相对原子量，将所有化学原子统一成一个完整的系统，是近代原子理论的提出者。他一生中还有许多其他的重要发现和发明。附带一提的是道尔顿患有色盲症。这种病的症状引起了他的好奇心。他开始研究这个课题，最终发表了一篇关于色盲的论文──世界上第一篇有关色盲的论文。后人为了纪念他，又将色盲症叫做道尔顿症。
但是这样一个富有创造力的科学家，却没有念过大学，也没有受过什么专业训练。他的知识、经验和灵感是从那里来的呢？
1766年9月6日，道尔顿出生在英格兰北部的坎伯兰郡伊格斯非尔德一个贫困的贵格会织工家庭。那是一个荒凉的草原。那里的居民都是贫苦的纺织工人，他的父母也都是纺织工人。
道尔顿在草原小学里读书。毕业后，因为小学没有老师和校长，他就留下帮助草原上的孩子们。直到三年后，他的弟弟能够接续他的工作，他才离开到距离草原四十哩之遥的坎德尔中学求学。
坎德尔中学有一个藏书丰富的图书馆，还经常邀请路过的教授名师，给学生做有趣的短讲。在那里，道尔顿遇到了一个影响他一生的老师——约翰·果夫先生。
果夫老师很少在课堂上物理与数学，而是带着学生到户外，边走边教。所以学生们都叫他“旅行家”。
在他给家人写的信中，道尔顿这样描绘他的老师：“果夫先生没有一定的课程，他走到哪里就教到哪里，在花瓣的旁边他教几何学；在落叶林中，他教我们闻林木的香味，再教物理的空气运动学……果夫先生说：什么是科学家呢？科学家是大自然的诗人。果夫先生又说：研究科学的动力从哪里来呢？就相信大自然是上帝的创作而言，科学的爱好，好像人在自然里与上帝同行……每当他出去，学生都争先恐后地围着他，听他讲。他关心每个学生，成为学生的好朋友。”
道尔顿还发现，果夫老师只要闻花的味道、摸树干的纹路或是草的叶脉，就能叫出它们的名字。原来果夫先生是个天生的瞎子。一个瞎子竟能如此地精通科学，而且不断散发出生命的喜悦。道尔顿暗下决心，希望将来能和他一样。
道尔顿来自基督教的家庭，遇到果夫先生后，更坚定了他的信仰，经常参加教会里的聚会。由于家境贫穷，他经常参加数学竞赛，获取奖金作为学费。
道尔顿19岁以优异的成绩从高中毕业。他本想去大学读法律或医学，但是由于他的社会阶层太低，又因为他是个色盲，遭到拒绝。道尔顿心里很难过，只好重返母校，给果夫先生当助教，教授天文学与光学。他在果夫先生身旁又待了6年，得到老师更多的指导和熏陶。
道尔顿发现老师懂得这么多，是因为他执着于对自然界的每一件事物保持长期记录。于是，他开始记录每天的天气，后来觉得工具不够用，就自己设计制造气压计、湿度计、雨量计、风速计、风向仪。自19岁开始，他每天记录直到78岁死的前一天，没有中断过一天。
道尔顿没料到，自己竟是历史上第一个留下二十万个完整气象资料的人，这份资料是日后多少金钱也换不来的科学第一手数据。他也是第一个发明全套气象仪器的人。不仅如此，他一直记录下去，就发现许多为别人所忽略的微细现象。例如，他发现水的密度最大是在4℃，而不是0℃。他又发现下雨是空气温度的下降所致，而提出“露点”的概念。水在大自然里是最平凡的物质，是每个人每天生活都会接触到的。道尔顿却发现水是自然界的最大奥秘，一些物理法则，别的物质都乖乖臣服，一碰到水就成了例外。
历史证明幸好他没去当医师，否则就没有日后在物理上的成就。上帝的带领实在奇妙，向他关闭的门，其实不适合他。上帝上好的安排，起初看来好像不太好，后来证实却是最好的。因为，19岁以后，道尔顿的每个研究成果，都是人类科学的新页。
1803年12月，在曼切斯特文学与哲学学会的一次例会上，道尔顿提出了近代原子论。1804年夏天，英国著名化学家托马斯·汤姆逊来访时，道尔顿向他介绍了原子论的观点，汤姆逊对此极为赞赏，并在1807年出版的《化学体系》一书中作了介绍。使更多的化学家认识了这一新的理论。
1808-1827年，道尔顿出版了自己的著作《化学哲理新体系》。这部著作共分二卷三册。第一卷上册于1808年出版，主要是论述了原子论的由来和发展，包括原子论的基本要点；第一卷下册于1810年出版，主要是结合实验事实用原子论的观点论述了元素化合物知识；第二卷于1827年出版，主要是论述了金属氧化物、硫化物及合金的有关问题，介绍了原子论思想的新进展。科学的原子论使化学从杂乱的、看不出内在联系的、仅描述自然现象的阶段，进入了现代化学的新时代。革命导师恩格斯高度的评价了这一理论，他说：“在化学中，特别感谢道尔顿发现了原子论，已达到的各种结果都具有了秩序和相对的可靠性，已经能够有系统的，差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻，可以和计划周密的围攻一个堡垒相比。”
道尔顿的成就使他在英国国内以及欧洲大陆上越来越引起科学界的重视。1816年，他被法国科学院选为外国通讯院士；1822年，又被选为英国皇家学会会员（Royal Society）。他还先后被聘为柏林科学院名誉院士、莫斯科自然科学爱好者协会名誉会员、慕尼黑科学院名誉院士等。1826年，英国政府授予他一枚金质奖章；1832年，牛津大学授予他法学博士学位。1835-1836年，他担任了英国学术协会化学分会副会长，还曾任曼切斯特文学与哲学学会副会长、会长。当时的许多著名科学家，如英国的戴巍、法拉第、布朗，法国的拉普拉斯、毕俄，德国的歌德等，都与他保持着书信联系或直接来往。
尽管各种荣誉接踵而来，道尔顿却一如既往，继续过着朴实而不显露头角的隐居式生活。他终身未娶，据他自己将是因为没有时间教女友、谈爱情。因没有足够的收入，他做实验所用的许多仪器大都是自制的，就连温度计、气压计等也是自己用玻璃管吹制的。他那简陋的住处、清贫的生活和艰苦的工作环境，令来访的科学家感到意外。在这些科学家的疾呼下，英国政府才从1833年开始，每年发给他150英镑的养老金。
1837年4月，道尔顿换了中风症。病情稍有好转后，他又像往常那样拚命的工作起来。他行动不便，便将研究成果写成论文，寄给英国科学促进会，请人代为宣读。他76岁那年，还抱病参加了英国科学促进会的年会。
1844年7月26日，道尔顿用颤抖的手写了最后一片气象日记，记下了那天气压给与温度计显示的数据，在用英文写的“微雨”两字末，还滴下了一大滴墨水，次日清晨，人们发现这位科学伟人已经在睡眠中与世长辞，享年78岁。
道尔顿的逝世使曼切斯特市民感到莫大的悲痛。他的遗体摆放在市政厅里，4万多市民络绎不绝的前去致哀。8月12日公葬时，有100多辆马车前往，数百人徒步跟随，沿街的商店也都停止了营业。他被推选为英国曼切斯特市的荣誉公民，在该市最宏伟的大厅——市政厅里安放着他的半身塑像。1853年，曼切斯特市举行了一次市政集会，募捐了一笔资金，赠给了曼切斯特大学，设立了道尔顿奖金，以鼓励化学成绩优异的青年。100多年来，许多获得该奖金的人成为著名的科学家。
道尔顿以坚忍不拔的毅力和锲而不舍的精神完成了科学上的一个勋业，被人们誉为“近代化学之父”。他留给我们的启示是很深刻的，正如他本人所述：“如果说我比其他人获得了较大成功的话，那主要是——不！完全是靠不断勤奋的学习钻研而来的。有的人能够远远的超越其他人，与其说他是天才，不如说是由于他钻心致志地坚持学习，不达目的不罢休的那种不屈不饶的精神所致。”
历史学家认为英国科学的进步，带动日后的世界文明，有四个原因：自修式的学习、师徒制的教导、对科学的喜好与从事科学工作，这些可以使一个人的个性更成熟。道尔顿的一生就是这四点的缩影。
科学小讲堂
原子论（Atomism）：道尔顿于1803年继承古希腊朴素原子论和牛顿微粒说，提出原子论，其要点：
（1）化学元素由不可分的微粒—原子构成，他认为原子在一切化学变化中是不可再分的最小单位。
（2）同种元素的原子性质和质量都相同，不同元素原子的性质和质量各不相同，原子质量是元素基本特征之一。
（3）不同元素化合时，原子以简单整数比结合。推导并用实验证明倍比定律。如果一种元素的质量固定时，那么另一元素在各种化合物中的质量一定成简单整数比。
道尔顿最先从事原子量的测定工作，提出用相对比较的办法求取各元素的原子量，并发表第一张原子量表，为后来测定元素原子量工作开辟了光辉前景。
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