登陆注册
5957300000005

第5章 道尔顿创立科学原子论

约翰?道尔顿(JohnDalton,1766~1844)是英国近代杰出的化学家。一个多世纪以来,英国人民和全世界热爱科学、从事化学研究的人们,一直怀念这位伟人。

道尔顿对人类科学的突出贡献是他创立了原子论,由此化学走出了杂乱无章、反映不出内在联系的阶段,进入了现代化学新时代。更重要的是科学的原子论为整个自然科学的发展提供了一个基础,使后人对物质结构的认识有了突飞猛进的发展。道尔顿的伟大功绩赢得了人们的崇敬。

身处逆境不放弃

约翰?道尔顿生活在英国资产阶级工业革命时期。当时社会生产力有了巨大进步,而在这场革命中受益最大的是社会上层,是贵族和资本家。社会仍是富人的天堂,穷人的地狱,穷苦人仍然充满着失望和痛苦。金钱和黄金流向富人的腰包,穷人要获得微薄的收入,需要付出巨大的艰辛,穷人的日子不好过。在1766年9月6日,英格兰北部的一个叫伊格尔斯菲尔德的穷乡僻壤,降生了一个瘦弱的男婴,他就是道尔顿。生儿育女本是件欢庆的喜事,但道尔顿贫穷的家又多了一张吃饭的嘴,哪里庆贺得起来。

道尔顿的父亲是个贫苦的农民,以耕地为生,又兼作织毛呢的手工活。那时毛呢生产遍及英国各个城市及农村。上层富裕的作坊主通过残酷的手段压榨下层小作坊工人而致富,广大下层劳动者艰辛地劳作,挣不了几个钱。道尔顿的母亲整天奔忙于家务活中,还要抽空帮丈夫种田。

道尔顿家经济相当拮据,本来已经有了五个孩子,这时又增加一个,老道尔顿夫妇肩上的担子更重了。尽管如此,他们还是下定决心,就是忍受再大的苦难也要把孩子抚养成人。他们多么希望自己的孩子能出人头地,改变命运,能生活得好些啊。

童年的道尔顿就是在这样的困难家庭挣扎着,生长着。尽管如此,当道尔顿长到六岁时,他父亲还是想方设法让他上了当地的农村小学。在学校里,道尔顿的成绩平平,没有引起人们的关注。但他深思好学,有股韧劲,解不出的难题决不罢休,不轻易问老师,也不请别人帮忙,而是自己独坐一边,苦思冥想。直到自己独立解答出来,因此他的老师大加赞赏,认为他今后一定会有出息。

后来,道尔顿因家庭经济困难,交不起学费,被迫中途辍学。12岁的道尔顿居然办起了教育,开办私塾教书,同时又帮助别人干些农活,过早地担起生活重担。艰辛的童年生活使道尔顿身处逆境,但他仍坚持自学,不懈地努力。

良师益友

在道尔顿成才的路上,有两位重要的良师益友,影响了他的一生。一位是启蒙良师伊莱村?鲁宾逊,一位是盲友约翰?格夫。

鲁宾逊是道尔顿家乡的一位教会纟甲士,他非常有学问,是一位自然科学爱好者。当时道尔顿孜孜好学的精神影响了方圆百里的父老乡亲。鲁宾逊很快看中了道尔顿,他欣赏道尔顿的谦逊和勤奋,宁愿放弃晚上休息时间,给道尔顿讲数学、物理等方面的知识。

鲁宾逊平生酷爱观测气象,自己动手制作了各种精巧的仪器,他开始指导道尔顿进行气象观测。少年道尔顿的心被大自然的美妙景象深深拨动了。他细致地观测自然中的大气压力、温度、空气湿度、风力、降水量等,并努力探究出它们之间的微妙关系。这一切活动不仅引人入胜,而且对人们的生活有着现实意义。少年道尔顿面对各种气象仪器,细致地观察,常常陷入沉思。他想,如果能发现支配自己现象的复杂规律,不就可以预报气象了吗?这对于农民种田,海员航海以及各行各业人们的生活,会带来多大便利啊。少年道尔顿那时并没意识到观测气象就是他科学研究的开始,以及会为他今后建立科学原子论奠定了坚实的基础。

后来为生活所迫,道尔顿从15岁开始走上了外出谋生的道路。他不得不告别家乡,告别他的启蒙良师鲁宾逊,来到肯代尔镇,在他表兄办的寄宿学校当助理教员。从1781年~1793年,整整12年,他一边工作一边读书,从自然科学到社会科学,他都广泛涉猎,特别是前人对原子论的见解,他都作了详细的研究。这12年里他读的书比他后50年读的书都要多。

他在知识的海洋里,拼命地吸取营养,同时不放弃气象观测,在校园里安装上鲁宾逊临别时赠送给他的雨量计,在办公室的桌上摆满了各种各样的观测仪器。面对眼前的一切,他思绪万千,自然科学之谜是那么深不可测,要进行下一步的科学实验,该从何入手呢?如果有位高师指导或有志同道合的朋友相助,该有多好啊。他希望有导师的指点,自己能更上一层楼。

道尔顿的第二位益友、导师约翰?格夫是他在肯代尔镇遇到的。

约翰?格夫是位盲人,他管理的学校实验室井然有序、干干净净,使道尔顿惊叹不已。

格夫曾在两岁时因患天花而失明。正是这位盲友创造了把天才与毅力结合起来的典范。格夫懂得好几个国家的语言文字,精通天文、化学和医学。不仅如此,他还能依靠自己的头脑,解决生活中的种种困难。

在盲师的辅导下,道尔顿学习了数学、哲学、自然科学,又学习了拉丁文、希腊文和法文。

在学习中,希腊的自然哲学、有关元素和原子论的种种学说对他启发很大。此外,格夫还指导他记气象观测日记,开始对自然界进行系统观察。从1787年起,道尔顿一直坚持气象观测57年,从未间断,写下了记录二十多万条。他从第一篇观测日记便开始了对大气的观测与思考。

1794年,在他27岁时,出版了第一部学术著作,这部著作的出版引起了学术界对道尔顿的关注。这一年,道尔顿在曼彻斯特学院申请到讲师职位,但由于大部分时间用于教学活动,他的气象研究活动受到限制。于是,他毅然辞去讲师职务,一心投入到他热爱的气象科研中去。他做实验,参加讲演,宣读他的论文。他以强烈的事业心和拼搏进取精神,迎来了他事业的光辉时期。

创立科学原子论

道尔顿在科学的道路上锲而不舍地追求着。他从观测气象开始,进而研究空气的组成、混合气体的扩散与分压,总结出气体分压定律。接着他又敏锐地发现,原子间的化学结合存在着某种量的关系,这就是倍比定律。这一重要的化学定律,只有用原子论的观点才能解释。道尔顿发现并解释了倍比定律,这为他创立原子论奠定了基础。

新发现令道尔顿振奋,他像着了迷一样进行他的研究实验。经过数月鏖战,他又探索了原子相以质量问题,测算出各种不同元素原子的相对质量,并考察了其他化学家的大量实验数据,完成了第一张原子相对质量表。

道尔顿的新发现引起了当时的科学界,尤其是化学界的广泛重视。尽管他的新发现与现代科学水平有相当的距离,但由于道尔顿首次把原子论的概念引入化学,才使化学真正走上了定量发展的阶段。

道尔顿的科研热情日益高涨,他深知前进路上还有许多事情要做。现在他要把他的气象学、物理学转移到化学领域。他清醒地看到,当时化学领域相当杂乱,材料的堆积多于材料的整理,化学的基本定律——当量定律和倍比定律虽已发现,但还没有用一个统一的理论来阐明。道尔顿决心用原子论的观点,去构造整个化学新体系。

1808年,道尔顿发表了他的代表作《化学哲学新体系》。这是他几十年来理想奋斗的结晶,也标志着他事业的巅峰。该书全面系统地阐述了他的原子论。这部著作分为两卷,上卷精辟详细地阐明了自己科学原子论的由来与发展,并结合丰富的化学实验事定,运用原子理论阐述基本元素和二元素化合物的组成及性质。下卷重点论述金属的氧化物、硫化物、磷化物及合金等的性质及其规律性,把原子论的思想作了进一步地发挥。

道尔顿的原子论使得化学从单纯积累素材,走向系统化、科学化的道路,为化学开辟了一个新天地。例如:原子论的建立、原子量的测定工作、元素概念的进一步加强,大大加速了人们对新元素的发现。大量元素的发现,为俄国著名化学家们捷列夫发现元素周期律提供了重要的实验基础。恩格斯在《自然辩证法》中高度评价说:“在化学中,特别是由于道尔顿发现了原子量,现已达到各种结果都有序和相对的可靠性,已经能够有系统地差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻,就像有计划周密地围攻一个堡垒一样。”道尔顿所做出的贡献,无愧于恩格斯对他的高度赞誉——“近代化学之父”。

高尚的品格

道尔顿一生热爱科学、追求科学。经过几十年的不懈努力,终于取得辉煌成就。他的科学原子论在英国,及至在整个欧洲科学界引起了极大的关注和崇拜。许多国家级档次的学术机构,纷纷聘请道尔顿加入该团体组织。

1816年,道尔顿被选为法国科学院通讯院士。

1817年,又被曼彻斯特文字、哲学学会选为会长。他在学会一共作了一百多次报告,引起了极大震动。

当时欧洲一些国家,像法国、德国、意大利、瑞典以及俄国的科学家,都关注道尔顿的成就。然而令大家不能理解的是:道尔顿在世界上享有如此崇高的成就和荣誉,竟不是英国皇家学会会员。英国皇家学会迫于世界舆论的压力,后来终于吸收道尔顿为该组织会员,道尔顿对此事曾说,对科学来说,一个科学家摆在哪里都无关紧要,重要的是他对科学作出的贡献。

几年后,英国皇家学会授予道尔顿金质奖章,以此表彰他在化学、物理学方面的贡献,特别是创立科学原子论的贡献。

自此道尔顿先后被选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,牛津大学授予道尔顿法学博士学位,这是该大学最高褒奖。在当时自然科学界,只有著名科学家法拉第,获得过这样的荣誉。

面对种种荣誉,道尔顿表现出一位伟人的谦逊。他清醒地知道自己的力量,正确地估价自己的实阶价值;至于荣誉,他认为应留给后人评说。他不慕虚名,坚持不懈地追求科学真理,其优秀品质为后人树立了学习的榜样。

道尔顿一生过着俭朴、清贫的生活。年幼时期的他因家庭生活贫困,过早地走出家门,步入社会,独立谋生。成名之后他的生活也并不富裕。但是,道尔顿却将名利看得很淡。英国政府曾用重金聘请他参加某项活动,却被他婉言谢绝了,他考虑这会分散他的精力,影响他的科研工作,他离不开自己的实验室。

道尔顿的成就誉满国内外,普遍受到同行们的赞扬,许多著名的学者,如戴维、法拉第、布朗、拉普拉斯、歌德等,都和他有通信和联系。他们对道尔顿的贫困生活状况,都感到震惊和意外。直到道尔顿晚年,迫于科学界的呼吁,英国政府才不得不关心他的生活,给了他一笔菲薄的养老金。

尽管如此,道尔顿毫不在意,仍旧对科学研究充满了热情,几十年如一日,进行气象观测,努力建立科学原子论。他终生未婚,一直过着独身生活。他的无比乐趣在于对科学的追求,他的真正满足和欢乐在于最终建立科学的原子论。

道尔顿对世界科学的贡献,受到世人的崇敬,他的伟大品质,得到世人的称赞。1833年,英国曼彻斯特全体市民,为表达对道尔顿的感激和敬意,由市政府通过决议,在市政大厅树立了道尔顿的塑像。

1844年7月27日,道尔顿因年迈、体弱多病,与世长辞了。噩耗震动了整个曼彻斯特,市民们强烈要求,授予道尔顿公葬市民的荣誉。市政府通过了这一决议。8月12日,在肃穆的哀乐声中,上百辆马车护送着道尔顿的灵柩,长长的送葬队伍缓缓移向墓地,热爱着他的市民们聚集在街道两旁,向道尔顿告别致哀,表达了他们对这位伟大科学家的永远怀念。

同类推荐
  • 必知的科技之最(青少年科技爱好培养)

    必知的科技之最(青少年科技爱好培养)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
  • 昆虫的生存之道

    昆虫的生存之道

    本书作者以科学的态度,仔细观察了昆虫的世界,用大量翔实的资料和科学试验的结论,真实地介绍了许许多多昆虫的生活习性和生活方式。
  • 戈壁明珠玉门

    戈壁明珠玉门

    本图书从基本县情、历史沿革、经济社会发展现状入手,介绍位于中国甘肃省河西走廊西部的玉门市的生态建设总体情况和取得的各方面实效,以及探索今后的一些发展理念和举措等。其是我国新农村建设的典型案例,在学术和实践上有一定的借鉴意义。
  • 科技万事通(时尚生活指南)

    科技万事通(时尚生活指南)

    随着社会发展的与日俱新,生活的节奏也不停的加速前进。由于人们的生活水平逐渐提高,使人们在物质和精神上都有了很大的变化,在穿梭的人群中,每个人都在为自己的生活奔波着,我们抬头不难看见林林总总的商业,琳琅满目的街道,社会的主流一直是围绕着人的消费来进行的,而时尚的生活,其实是一种消费方式,或者说是一种对待价值观的态度。积极,乐观,时尚,这些都是生活的元素,想要让自已变开心,就需要懂得如何能汲取古典和渲染新潮的生活方式。
  • 十万个为什么

    十万个为什么

    包罗万象、融合古今,向儿童们展示了一个色彩斑斓的知识世界,《十万个为什么》启发儿童积极思考、大胆想象,充分发挥自己的智慧和创造力;《十万个为什么》引领儿童渴望求知,让他们在求知路上快乐前行!
热门推荐
  • 仙剑问妖

    仙剑问妖

    大战启,三界乱。天地崩,修罗现。残阳如血,彼岸花艳。宿命谁解,回首人枉然。中域破,百兽侵。乾坤锁,仙剑出。往事已伤,不死军灭。寂寥何妨,笑对潇潇暮雨。
  • 逗比校花,高冷校草

    逗比校花,高冷校草

    “校花,校花,我们交往吧,”“滚,我的女人你也敢碰!”某校草挡在校花面前。从此,校草一路披荆斩棘,终于娶到校花。可是,他后悔了,可以退货吗?他不要一个低情商的逗比当老婆。
  • 天麟传

    天麟传

    豪门之后天麟,在经过重重磨砺之后,终成一代传奇。
  • 我所保护的世界

    我所保护的世界

    每个人都想成为神,但是神并不仅仅是一种境界,也是一种称呼,拥有绝对的统治力与权利就可以称为神,而屠神小队就是因此而生……为此他们努力的保护着属于他们自己的世界,取得更强大的力量。
  • 那年,青春正好!

    那年,青春正好!

    恋爱对于每个人来说,它总有那么一段时间是可爱的!女主一个被恋爱所伤,继而不相信恋爱的人又会在高中擦出怎样的恋爱火花呢!!
  • 绝色偶师

    绝色偶师

    她,一个记忆里满是服从命令、训练然后去完成杀人任务的绝色冷血杀手,却从未想到自己有一天脱离那个自己痛恨的世界;他,如同一个未知数,邪魅外表卸下成为如同杀人不眨眼的恶魔却为她一人......
  • 九龙残影

    九龙残影

    你见过以一己之力单挑百万雄师的恢弘战争吗?你见过跨越百级战斗的疯狂场面吗?你见过一场战争最多参与的人数又是多少?你又知道一场以少敌多的战争该怎么打吗?你又知道以多打少的时候怎样打才痛快吗?只要你敢看,我就敢保证,刷新你的见识记录。天若有情天亦老,我自无情永不倒。这世界如此残忍,我又善良给谁看!
  • 火澜

    火澜

    当一个现代杀手之王穿越到这个世界。是隐匿,还是崛起。一场血雨腥风的传奇被她改写。一条无上的强者之路被她踏破。修斗气,炼元丹,收兽宠,化神器,大闹皇宫,炸毁学院,打死院长,秒杀狗男女,震惊大陆。无止尽的契约能力,上古神兽,千年魔兽,纷纷前来抱大腿,惊傻世人。她说:在我眼里没有好坏之分,只有强弱之分,只要你能打败我,这世间所有都是你的,打不败我,就从这世间永远消失。她狂,她傲,她的目标只有一个,就是凌驾这世间一切之上。三国皇帝,魔界妖王,冥界之主,仙界至尊。到底谁才是陪着她走到最后的那个?他说:上天入地,我会陪着你,你活着,有我,你死,也一定有我。本文一对一,男强女强,强强联手,不喜勿入。
  • 盗运天尊

    盗运天尊

    所谓‘帮主’,就是帮助别人的金主。伴随着各种帮助别人的事迹,陈默就是本年度最大的好人。不仅要在地球帮助人,还要去外太空。跨越各界。我们的口号是解决自己的麻烦,挣别人的钱。就是喜欢管闲事,专治各种不服。
  • 骑车游台湾

    骑车游台湾

    国内第一本实用版骑车旅游实用指南:国内骑行专家40条经典的骑行线+100条城市周边骑行攻略;吃、住、游、购、娱详细资讯+安全和路况贴心提示。