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英国化学家约翰·道尔顿:未念大学却成近代原子理论提出者

更新时间:2024-07-30 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

约翰·道尔顿是英国化学家、物理学家。1803年,他提出原子是组成物质的基本粒子,用氢原子作为每个原子的相对原子量,把所有化学原子统一为一个完整的系统。他是现代原子论的鼻祖。他一生中还有许多其他重要的发现和发明。顺便说一句,道尔顿患有色盲。这种疾病的症状激起了他的好奇心。他开始研究这个课题,并最终发表了一篇关于色盲的论文,这是世界上第一篇关于色盲的论文。后人为了纪念他,把色盲称为道尔顿病。AHF物理好资源网(原物理ok网)

但如此富有创造力的科学家,没有上过大学,没有接受过任何专业训练,他的知识、经验和灵感从何而来?AHF物理好资源网(原物理ok网)

1766年9月6日,道尔顿出生于英格兰北部坎伯兰郡伊格尔斯菲尔德的一个贫穷的贵格会织布工家庭,那里是一片荒凉的草原,居民都是贫穷的织布工,他的父母也都是织布工。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿就读于草原小学。毕业后,他留在草原上帮助孩子们,因为小学没有老师和校长。三年后,当他的弟弟能够接手他的工作时,他便离开草原,前往距离草原 40 英里的坎德尔中学就读。AHF物理好资源网(原物理ok网)

坎德尔中学拥有藏书丰富的图书馆,经常邀请过往的教授和名师为学生做有趣的短篇讲座。在那里,道尔顿遇到了一位影响他一生的老师——约翰·戈夫先生。AHF物理好资源网(原物理ok网)

郭富先生很少在课堂上讲物理、数学,而是带着学生到户外,边走边讲1808年物理学家,所以学生们都叫他“旅行家”。AHF物理好资源网(原物理ok网)

在给家人的信中,道尔顿这样描述他的老师:“戈夫先生没有固定的课程,他走到哪里就教到哪里。他在花瓣旁教几何学;在落叶林里,他教我们闻树木的芳香,然后教物理空气动力学……戈夫先生说:科学家是什么?科学家是大自然的诗人。”戈夫先生还说:科学研究的动力从何而来?从相信大自然是上帝的创造物来说,对科学的热爱就像与上帝一起在大自然中行走……每当他出去的时候,学生们都争先恐后地围在他身边,听他讲课。他关心每一个学生,成为学生们的好朋友。”AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿还发现戈夫先生能通过闻花香、摸树干的纹路或草叶的脉络说出花的名字。原来戈夫先生生来就是盲人,一个盲人能如此精通科学,并不断散发出对生活的喜悦。道尔顿暗暗下定决心,希望将来能像他一样。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿出生在一个基督徒家庭,认识戈夫先生后,他的信仰更加坚定,经常参加教会聚会。由于家境贫寒,他经常参加数学竞赛,赢得奖金作为学费。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿19岁以优异成绩从高中毕业,他本想上大学学习法律或医学,但因社会地位低下,且是色盲而被拒绝。道尔顿非常伤心,只好回到母校担任戈夫先生的助手,教授天文学和光学。他又在戈夫先生身边待了6年,受到了老师更多的指导和影响。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿发现,老师之所以知道这么多,是因为他痴迷于长期记录自然界的一切。于是他开始每天记录天气。后来他觉得工具不够用,又设计制作了气压计、湿度计、雨量计、风速计和风向标。从19岁起,他每天都记录,直到78岁去世的前一天,一天也没有间断过。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿没有想到,自己竟然是历史上第一个留下20万份完整气象数据的人,这是日后再多的金钱也买不到的第一手科学资料。他还是第一个发明全套气象仪器的人。不仅如此,随着他不断的记录,他发现了很多别人忽略的细微现象。比如他发现水的最大密度是在4℃,而不是0℃。他还发现下雨是气温下降引起的,提出了“露点”的概念。水是自然界最常见的物质,大家每天都会接触到它。道尔顿发现,水是大自然最大的奥秘。有些物理规律,其他物质都服从,但接触到水就变成了例外。AHF物理好资源网(原物理ok网)

历史证明,他没有当医生是幸运的,否则他也不会在物理学上取得成功。上帝的指引真是奇妙,他所关闭的那扇门并不适合他。上帝最好的安排,一开始看起来并不是那么好留学之路,但后来被证明是最好的。因为在19岁以后,道尔顿的每一项研究成果都是人类科学新的一页。AHF物理好资源网(原物理ok网)

1803年12月,在曼彻斯特文学与哲学学会的例会上,道尔顿提出了现代原子论。1804年夏,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。汤姆逊听后大为赞赏,并在1807年出版的《化学体系》一书中作了介绍。更多的化学家开始了解这一新理论。AHF物理好资源网(原物理ok网)

1808年至1827年,道尔顿出版了他的著作《化学哲学新体系》。这本书分为两卷三部分。第一卷出版于1808年,主要论述原子论的起源和发展,包括原子论的基本要点;第一卷出版于1810年,主要结合实验事实从原子论角度论述元素化合物的认识;第二卷出版于1827年,主要论述金属氧化物、硫化物和合金的有关问题,介绍原子论的新进展。科学的原子论使化学从一个没有内在联系、仅描述自然现象的混沌阶段进入了现代化学的新时代。 革命导师恩格斯高度评价这一理论,说:“在化学方面,特别由于道尔顿发现了原子论,使所取得的各种结果有了秩序和相对的可靠性,并且能够有系统地、几乎有计划地进攻那些还未被征服的地区,这可比作对堡垒进行有计划的围攻。”AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿的成就使他日益受到英国和欧洲大陆科学界的重视。1816年,他当选为法国科学院外籍通讯院士;1822年,他当选为伦敦皇家学会会员()。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。1826年,英国政府授予他金质奖章;1832年,牛津大学授予他法学博士学位。1835~1836年,他任英国学术协会化学分会副会长,还曾任曼彻斯特文学哲学学会副会长、会长。当时许多著名的科学家,如英国的戴维、法拉第、布朗,法国的拉普拉斯、比奥,德国的歌德等都与他保持着书信或直接交流。AHF物理好资源网(原物理ok网)

尽管获得了无数荣誉,道尔顿依然过着简朴隐居的生活。他终身未婚,他说这是因为他没有时间教女朋友或谈恋爱。由于收入不多,他在实验中使用的许多仪器都是自制的,甚至温度计和气压计都是他自己用玻璃管吹制的。他简陋的住所、贫困的生活和艰苦的工作环境让来访的科学家们感到惊讶。在这些科学家的呼吁下,英国政府从1833年开始每年给他150英镑的退休金。AHF物理好资源网(原物理ok网)

1837年4月,道尔顿中风,病情稍有好转后,他照常努力工作,但无法动弹,便将自己的研究成果写成论文寄给英国科学促进会,请人代为审阅。76岁时,他带病出席了英国科学促进会的年会。AHF物理好资源网(原物理ok网)

1844年7月26日,道尔顿用颤抖的双手写下了他最后一本气象日记,记录了当天气压和温度计显示的数据。他还在用英文写的“小雨”一词的末尾滴了一滴大墨水。第二天早晨,人们发现这位伟大的科学家已在睡梦中去世,享年78岁。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿的逝世给曼彻斯特市民带来了巨大的悲痛。他的遗体被安放在市政厅,4万多名市民前往吊唁。8月12日的公众葬礼上,有100多辆马车前往,数百人步行跟随,沿街的商店停止营业。他被选为英国曼彻斯特的荣誉市民,他的半身像被安放在该市最宏伟的大厅——市政厅。1853年,曼彻斯特市召开市政大会1808年物理学家,筹集了一笔款项,捐献给曼彻斯特大学,设立道尔顿奖,鼓励化学成绩优异的年轻人。100多年来,许多获此殊荣的人都成为了著名的科学家。AHF物理好资源网(原物理ok网)

1808年物理学家AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿以自己永不屈服的毅力和毅力,在科学上完成了伟大的壮举,被誉为“现代化学之父”。他给我们留下的启示非常深刻,正如他自己所说:“如果我取得了比别人更大的成就,那主要是——不!完全归功于我不断的、勤奋的学习和研究。有些人能远远超越别人,与其说他们是天才,不如说是因为他们执着于学习,以及不达目的不罢休的不屈精神。”AHF物理好资源网(原物理ok网)

历史学家认为,英国科学的进步,带动了日后世界文明的发展,有四个原因:自学、师承、热爱科学和从事科学工作,这四个原因可以使一个人的性格更加成熟。道尔顿的一生,正是这四个原因的缩影。AHF物理好资源网(原物理ok网)

科学报告厅AHF物理好资源网(原物理ok网)

原子论:1803年道尔顿继承了古希腊的朴素原子论和牛顿的粒子论,提出了原子论。其要点为:AHF物理好资源网(原物理ok网)

(1)化学元素是由不可分割的粒子——原子构成的。他认为原子是一切化学变化中最小的不可分割单位。AHF物理好资源网(原物理ok网)

(2)同一种元素的原子性质和质量相同,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。AHF物理好资源网(原物理ok网)

(3)不同元素化合时,原子以简单的整数比化合。通过实验推导并证明倍数比定律。如果一种元素的质量一定,则各种化合物中另一种元素的质量必定是简单的整数比。AHF物理好资源网(原物理ok网)

道尔顿是最早从事原子量测量工作的人,他提出用相对比较法计算各元素的原子量,并发表了第一个原子量表,为后来元素原子量的测量工作开辟了光明的前景。AHF物理好资源网(原物理ok网)

本文由粮食在线根据网上资料整理编辑。AHF物理好资源网(原物理ok网)

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