原子論大師道爾頓

珍妮

約翰•道爾頓（John Dalton, 1766-1844）是英國化學家、物理學家、氣象學家，近代原子理論的提出者。十九世紀初他把原子假說引入科學主流，使化學領域自那時起有了巨大的進展。

早年生活貧困

1766年道爾頓生於英格蘭一個貧困的紡織工家庭。由於幼年家貧，他只在11歲前受過正規教育，12歲時就在一所鄉村學校當老師。後來道爾頓結識了影響他一生的盲人科學家約翰•高夫，並在他的幫助下自學了拉丁文、希臘文、數學和化學。受家庭經濟的影響，他經常參加數學競賽，以獲得獎金來籌措學費。道爾頓19歲高中畢業，希望進入愛丁堡大學學習法律或醫學，卻都被拒絕，他只好重回學校當高夫的助教。1793年道爾頓在曼徹斯特新學院任數學和自然哲學教授。為了把畢生精力獻給科學事業，道爾頓終生未婚，他把養老金積蓄起來，奉獻給曼徹斯特大學作學生的獎學金。

氣體分壓定律

道爾頓發現老師高夫學識淵博，源於他對自然界的事物保持長期的記錄。1787年道爾頓對氣象學發生了興趣，他開始記下每天的氣象觀測記錄。後來發覺工具不夠用，就自己設計製造氣壓計、濕度計、雨量計、風速計、風向儀，並逐漸增加溫度、濕度和氣壓的記錄。六年後發表了《氣象觀察與隨筆》，其中描述了氣溫計、氣壓計和測定露點的裝置，在附錄中提出原子論的模型。他的每天記錄直到78歲逝世的前一天，一天都沒有中斷過，成為他在氣體性質研究方面的實驗基礎。連他本人也沒料到，自己竟是歷史上第一個留下20萬個完整氣象資料的人，這份資料是極其珍貴的科學第一手數據。

因研究空氣和大氣，道爾頓對一般氣體的特徵發生了興趣。通過加熱相同體積的不同氣體，發現溫度升高所引起的氣體壓強變化值與氣體種類無關。當溫度變化相同時，氣體壓強變化也是相同的。通過一系列實驗，道爾頓發現了有關氣體特性的一個重要定律。1801年他發現混合氣體中某組分的壓強與其他組分壓強無關，且混合氣體的總壓強等於各組分氣體的分壓之和，即「道爾頓分壓定律」。

創立原子論

1804年道爾頓就已系統地提出了原子學說，並且編製了一張原子量表，為後來測定元素原子量工作鋪墊了道路。他在英國皇家學會做關於原子論的演講，其中全面闡釋了他的原子論思想。其要點為：1.化學元素由不可分的微粒組成，這種微粒稱為原子。原子在一切化學變化中均保持其不可再分性。2.同一元素的原子質量和性質都相同；不同元素原子的質量和性質各不相同。3.不同元素化合時，原子以簡單整數比結合成化合物。1808年道爾頓發表了他的主要代表著作《化學哲學的新體系》。

自從建立了原子論，道爾頓聲名遠揚至整個歐洲，也獲得很多榮譽。1816年當選為法國科學院通訊院士，1817年當選曼徹斯特文學與哲學學會會長，1826年英國政府授予他金質科學勛章，1828年當選為英國皇家學會會員。此後，他又相繼被選為很多歐洲國家科學院的名譽院士，還得到了當時牛津大學授予科學家的最高榮譽─—法學博士稱號。在科學理論上，道爾頓的原子論是繼拉瓦錫的氧化學說之後，理論化學的又一次重大進步。他揭示了一切化學現象的本質都是原子的重組，明確了化學的研究對象，對化學真正成為一門學科具有重要意義。在哲學思想上，原子論揭示了化學反應現象與本質的關係，對科學方法論的發展、辯證自然觀的形成及整個哲學認識論的發展具有重要意義。

色盲症的研究

道爾頓患有色盲症，對這種病的好奇心促使他開始研究這個課題，並發表了一篇關於色盲的論文《關於顏色視覺的特殊例子》─—第一篇有關色盲的論文。文章對色盲這一視覺缺陷給予了最早描述，總結了從他自身和其他人身上觀察到的色盲症的特徵，如他自己除了藍綠色，只能再看到黃色，所以色盲症又被稱為道爾頓症。作為一名色盲患者，道爾頓能夠有如此偉大的成就，更令後人讚歎不已。

至死忠心的基督徒

道爾頓來自基督教家庭，經常參加教會的聚會。終其一生，道爾頓每個星期天都參加兩次主日崇拜，他還經常代表所屬教會出席各種宗教會議。有一次，道爾頓提議將音樂引入他們教會的主日崇拜中，但遭到拒絕，他仍然順服了會友的決定。周圍的朋友和同事都認為道爾頓是個敬畏上帝、正直、誠實的人。當他在曼徹斯特新學院擔任數學教授時，學生們看見他經常讀聖經，還給他取外號叫「那個基督徒」。

上帝的帶領實在奇妙，如果當年道爾頓被法律或醫學系錄取，就不會有日後在化學上巨大的成就。道爾頓19歲以後的每個研究成果，都是人類科學的嶄新篇章。