原子论 【化学百科】原子论的创立者——道尔顿

约翰·道尔顿(1766年9月6日-1844年7月27日)是英国化学家和物理学家。现代原子理论的支持者。从那以后，他提供的关键理论在化学方面取得了很大进展。道尔顿患有色盲。这种疾病的症状引起了他的好奇心。他开始研究这个课题，最后发表了一篇关于色盲的论文——有史以来第一篇关于色盲的论文。后人为了纪念他，把色盲称为道尔顿症。道尔顿一生阅读发表论文116篇，主要著作有《化学哲学新体系》两卷。

766年9月6日-1844年7月27日

约翰·道尔顿出生在坎伯兰郡伊格斯菲尔德的一个贫穷的贵格会织工家庭。1776年，他受到数学的启发。早年贫穷，只能上贵格会学校。有钱的孙如彬老师很喜欢道尔顿，允许他看自己的书和期刊。1778年，罗宾逊退休了，12岁的道尔顿接替他成为学校的老师。他的工资微薄，后来又重新务农。1781年，他在肯德尔的一所学校教书时，遇到了盲人哲学家j .高夫，并在他的帮助下自学了拉丁语、希腊语、法语、数学和自然哲学。1785年，当他的远房亲戚退休后，道尔顿和他的兄弟成为学校的领导之一。1787年3月24日，道尔顿记录了第一个气象观测记录，这成为他后来科学发现的实验依据(道尔顿测量了几十年的温度，每天早上六点钟准时不停地开窗，让对面的一个主妇每天都要靠道尔顿开窗起床给家人做早餐)。道尔顿对这种情况不满意。他希望在爱丁堡大学学习医学，以便成为一名医生。尽管他的朋友反对，他还是开始公开演讲，以改善经济状况，提高学术声誉。詹姆斯·焦耳是学生之一。从1793年到1799年，他是曼彻斯特新学院的数学和自然哲学教授。1794年，他是曼彻斯特文学和哲学学会的成员，1800年，他被选为任学会的秘书。1816年，他被选为法国科学院院士。从1817年到1818年，他担任总统，并继续他的科学研究。他用原子理论解释了无水盐溶解时体积不变的现象，并率先描述了体积分析的原理。但道尔顿晚年思想趋于僵化。他拒绝接受Gay-Lussac的气体体积定律，坚持用自己的原子量值代替接受已经精确测量的数据，反对Yongsi Jacob Bethelius提出的简单化学符号系统。1822年，他被选为皇家学会会员。1835-1836年任英国学术协会化学分会副会长。

1844年7月26日，他用颤抖的笔迹写下了自己最后一份气象观测记录。1844年7月27日，他从床上摔了下来，服务员发现他死了。道尔顿希望在他死后检查他的眼睛，以找出他色盲的原因。他认为可能是因为他的水样是蓝色的。他死后，尸检发现他的眼睛是正常的，但1990年，对皇家学会保存的一只眼睛进行了DNA检测，发现他缺乏对绿色敏感的色素。为了纪念道尔顿，他的肖像被放在曼彻斯特市政厅的入口处。许多化学家用道尔顿作为原子量的单位。

创立原子理论。1803年，他继承了古希腊的简单原子理论和牛顿的粒子理论，提出了原子理论。其要点是:

①化学元素由不可分离的粒子——原子组成，他认为原子是所有化学变化中不能分离的最小单位。

(2)同一元素的原子性质和质量相同，但不同元素的原子性质和质量不同。原子质量是元素的基本特征之一。

(3)不同元素组合时，原子以简单的整数比组合。通过实验推导并证明倍数定律。如果一种元素的质量是固定的，那么各种化合物中另一种元素的质量一定是简单的整数比。

他最早从事原子量的测定，提出了用相对比较法计算各元素原子量的方法，并出版了第一部原子秤，为后来元素原子量的测定开辟了光明的前景。

此外，道尔顿在气象学和物理学方面做出了杰出的贡献。他是气象学爱好者。从1787年开始，他就不断地观察天气，一直保持着20万字左右的气象日记，直到去世前几个小时。1801年提出了气体分压定律，即混合气体的总压等于各组分气体分压之和。他还测量了水密度与温度变化、气体热膨胀系数相位等的关系。遗憾的是，道尔顿曾顽固地反对救了他的Avo Gadereau分子理论，并作为“笑话”流传下来。

为了把一生都奉献给科学事业，道尔顿一生都没有结婚，在生活拮据的情况下从事科学研究。英国政府只是在欧洲著名科学家的呼吁下才给养老金，但道尔顿还是存了下来，献给曼彻斯特大学作为学生奖学金。

道尔顿依靠从盲人哲学家高夫那里获得的自然科学知识，于1793年成为曼彻斯特新学院的数学和自然哲学教师。来到学院后不久，他发表了《气象观测与随笔》，其中描述了气压计和测量露点的装置，并在附录中提出了原子模型。但是这本书已经少量出售了。道尔顿于1794年被选为曼彻斯特文学和哲学学会的成员，该学会由普利斯特利的学生成立，讨论除神学和英国政治之外的各种问题。10月31日，他在研究所读了《色觉特例》。在这篇文章中，他给出了色盲视觉缺陷的最早描述，并总结了他自己和其他许多人观察到的色盲的特殊症状。比如他除了蓝色和绿色，只能看到黄色。所以色盲被很多人称为道尔顿症。1799年，新学院迁至约克，道尔顿留在曼彻斯特。这个时候他已经很出名了，可以以做家教为生。

道尔顿在1800年开始担任学会秘书，然后研究气体的压力。他加热相同体积的不同气体，发现温升引起的气压变化与气体类型无关。而温度变化相同时，气压变化也相同。后来他实际上得到了与查理和盖·吕萨克相同的结论，但他没有继续研究这个问题。1801年，道尔顿在干燥空气体中加入水蒸气，发现混合气体中一种成分的压力与其他成分的压力无关，总压力等于两种压力之和，即道尔顿分压定律。同年，道尔顿最亲密的朋友威廉·亨利发现，不溶于水的气体量与压力成正比，这就是亨利定律。然后亨利还观察到，混合气体也存在同样的关系，只是压力被气体的分压所代替。道尔顿从这项研究中得出结论，溶解是一个纯粹的物理过程。

道尔顿提出了化学原子的系统理论，引入了原子和原子量，对体积分析方法做出了开创性的贡献。

道尔顿建议用简单的符号来表示元素和化合物的组成。

道尔顿是第一个发现色盲现象的科学家。

原子理论建立后，道尔顿在英国乃至欧洲声名鹊起，各种荣誉接踵而来。1816年，道尔顿当选为法国科学院院士；1817年，道尔顿当选曼彻斯特文学哲学协会主席。1826年，英国政府授予他科学金奖；1828年，道尔顿当选为皇家学会会员；此后被选为柏林科学院名誉院士、慕尼黑科学院名誉院士、莫斯科科学协会名誉会员，还获得了当时牛津大学授予科学家的最高荣誉——法学博士的称号。在荣誉面前，道尔顿一开始是冷静谦虚的，但后来荣誉越来越高，逐渐变得有点骄傲和保守，走上了僵化的思维，固步自封。但幸运的是，他对科学的热爱始终如一。道尔顿的一生正如恩格斯所指出的:化学的新时代是从原子主义开始的，所以道尔顿应该是现代化学之父。

在科学理论上，道尔顿的原子理论是继拉瓦锡的氧化理论之后理论化学的又一重大进展。他揭示了一切化学现象的本质都是原子运动，明确了化学的研究对象，对化学成为一门学科具有重要意义。从此，化学及相关学科蓬勃发展；在哲学思想中，原子论揭示了化学反应现象与本质的关系。天演论诞生后，再次冲击了当时僵化的自然观，对于科学方法论的发展、辩证自然观的形成以及整个哲学认识论的发展都具有重要意义。