約翰·道耳吞
此條目的主題是化學家。關於清朝人物，請見「竇爾敦」。約翰·道耳吞（John Dalton /ˈdɔːltən/，1766年9月6日—1844年7月27日），英國皇家學會成員，化學家、物理學家。近代原子理論的提出者，對色盲亦有研究。
| 約翰·道耳吞 John Dalton | |
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| 出生 | 1766年9月6日 大不列顛王國金巴倫郡鷹菲爾德 |
| 逝世 | 1844年7月27日（77歲） 英國曼徹斯特 |
| 國籍 | 大不列顛 |
| 知名於 | 原子論、道耳吞分壓定律、色盲 |
| 獎項 | 皇家獎章 (1826) |
| 科學生涯 | |
| 著名學生 | 占士·焦耳 |
| 植物命名人縮寫 | Jn.Dalton |
| 簽名 | |
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求學
編輯道耳吞生於金巴倫郡伊格斯非爾德（今屬金巴倫郡）一個貧困的貴格會織工家庭。幼年家貧，只能參加貴格會的學校，富裕的教師魯賓孫很喜歡道耳吞[1]，允許他閱讀自己的書和期刊。1778年魯賓孫退休，12歲的道耳吞接替他在學校里任教，工資微薄，後來他重新務農。1781年道耳吞到肯德爾一所自己遠親開辦的學校任教，離家約有45英里，後來遠親退休，道耳吞和他的哥哥成為該學校的負責人，他也在此結識了盲人天才科學家約翰·高夫。道耳吞在高夫的指導下，掌握了拉丁文和希臘文，增加了對數學和化學的了解。[2]。
1787年3月24日道耳吞記下了第一篇氣象觀測記錄，只包括當天的天氣狀況，後來逐漸增加溫度，濕度和氣壓的記錄。這一習慣一直持續到臨終前一天，共記錄五十七年之久。這成為他在氣體性質研究方面的實驗基礎[3] 。（道耳吞幾十年如一日地測量溫度，而且保持在每天早上六點準時打開窗戶，使對面的一個家庭主婦依賴道耳吞每天開窗來起床為家人做早飯。）23歲時，道耳吞不滿足於如此的境遇，他希望學習法律或前往愛丁堡大學學習醫學。這遭到親友反對，因為他是非國教徒，不許就讀。27歲時，他被任命為曼徹斯特一所非國教大學「新大學」的數學和自然哲學教師。道耳吞任教至34歲，由於學校財政惡化，他辭職成為家教。
科學研究
編輯| 外部影片連結 | |
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 YouTube上的道耳吞的氣象研究是如何導致原子被發現的，化學傳統基金會 |
1793年道耳吞依靠從盲人哲學家高夫那裏接受的自然科學知識，成為曼徹斯特新學院（牛津大學夏里斯曼徹斯特學院的前身）的數學和自然哲學教師。來到學院不久，他發表了《氣象觀察與隨筆》，在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。但是這本書售量很少。
色盲症研究
編輯1794年道耳吞被選為曼徹斯特文學和哲學學會會員，這個學會主要討論神學和英國政治之外的各種問題。10月31日他在學會宣讀了《關於顏色視覺的特殊例子》。在這篇文章中，他給出了對色盲這一視覺缺陷的最早描述，總結了從他自身和很多人身上觀察到的色盲症的特徵，如他自己除了藍綠方面的顏色，只能再看到黃色，所以色盲又被很多人稱為道耳吞症。1799年新學院遷移到約克，道耳吞仍然留在曼徹斯特，此時他已經很有名氣，可以靠作家庭教師為生。
氣體定律研究
編輯
1800年道耳吞開始擔任學會秘書，隨後進行氣體的壓力研究。他加熱相同體積的不同氣體，發現溫度升高所引起的氣體壓力變化值與氣體種類無關。並且當溫度變化相同時，氣體壓力變化也是相同的。他實際上得到了和後來雅克·查理和給呂薩克同樣的結論，但是他沒有繼續深究這個問題。
1801年道耳吞將水蒸汽加入乾燥空氣中，發現混合氣體中某組分的壓強與其他組分壓力無關，且總壓強等於兩者壓力和，即道耳吞分壓定律。同年道耳吞最親密的朋友威廉·亨利發現了難溶於水的氣體在水中的溶解數量與壓力成正比，即亨利定律。隨後亨利也觀察到對於混合氣體也存在同樣關係，只不過壓強換成了氣體的分壓值。道耳吞從這一研究成果得出溶解是純物理過程的結論。
原子理論
編輯1803年12月與1804年1月道耳吞在英國皇家學會作關於原子論的演講，其中全面闡釋了他的原子論思想。其要點為： ①化學元素均由不可再分的微粒組成。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同一元素的所有原子，在質量和性質上都相同；不同元素的原子，在質量和性質上都不相同。 ③不同的元素化合時，這些元素的原子按簡單整數比結合成化合物。儘管從現在的觀點來看，道耳吞的觀點是非常簡潔而有力的（當然存在着錯誤）但是由於實驗證據的缺乏和道耳吞表述的不力，這一觀點直到20世紀初才被廣泛接受。
其它出版物
編輯道耳吞對《里斯百科全書》[4]的化學和氣象學部分作出貢獻，但具體章節不清楚。
從1817至1844年間，道耳吞當選曼徹斯特文學與哲學學會會長，貢獻了117篇《道耳吞當選曼徹斯特文學與哲學學會回憶錄》。其中早期文獻最為重要。1814年的一篇率先給出了滴定原理的描述。1840年他對磷酸鹽和砷酸鹽進行了研究。由於皇家學會看不上，憤怒的道耳吞自費出版。類似地，他繼續出版了四篇文獻，其中兩篇（《就各類的鹽中酸、鹽基和鹽的量》和《分析糖的新型簡便方法》[5]）包含了他的新發現，被他自己認為是在原子理論之後第二重要的研究。其中一些酸酐溶解時體積不會發生變化，道耳吞認為這是物質進入了水中存在的孔隙中的緣故。
公共生活
編輯在提出原子理論前，道耳吞已經名聲在外。1803年，他在倫敦皇家學會就自然哲學講學，並在1809至1810年間做其它演講。不過，一些聽眾稱他的言辭不佳、聲調刺耳枯燥、說不清問題、在語言和描述上欠功夫。
1810年，漢弗里·戴維爵士[6]邀請他申請皇家學會成員，但道耳吞拒絕，這可能是因為他囊中羞澀緣故。不過，人們在1822年未經過問直接選舉，並附上費用。6年後，他成為法國科學院成員，1830年，他取代戴維成為八大外籍會員之一。1833年，格雷伯爵政府給予67歲的道耳吞150英鎊年金，在1836年提到300英鎊。1834年，68歲的道耳吞被選為美國文理科學院海外榮譽成員。[7]
年輕的占士·焦耳是道耳吞晚年著名的學生，日後研究並出版了熱原理和機械方面的貢獻（1848年）。
私生活
編輯
道耳吞終生未婚，摯友不多。作為貴格教徒，他一生謙虛，不好張揚。[8]
W·約翰牧師是位植物學家，在道耳吞去世前26年中，他與牧師和師母同住在曼徹斯特佐治街的房子裏。道耳吞和約翰於1844年一同去世。[9]
在曼徹斯特，道耳吞從事日常實驗和教輔工作，每年去湖區遠足，有時進倫敦市。1822年，他去巴黎短期旅行，見了許多著名的科學家。他在約克、牛津和布里斯托出席了英國科學協會的一些早期會議。
晚年
編輯
但是，晚年的道耳吞思想趨於僵化，他拒絕接受給呂薩克的氣體分體積定律，堅持採用自己的原子量數值而不接受已經被精確測量的數據，反對永斯·貝采利烏茲提出的簡單的化學符號系統。
1837-1838年他遭受了兩次中風而失語，但仍堅持科學研究。1844年他再次中風，7月26日他使用顫抖的手寫下了他最後一篇氣象觀測記錄。7月27日他從床上掉下，服務員發現他已經去世。他的遺體在市政廳停放門口四天，超過4萬人前來瞻仰悼念。葬禮盛大，道耳吞的遺體與城市要人一道下葬，[10][11]葬入阿德維克公墓[12]。如今，墓地已經成為遊樂場，但老墓碑可在舊文檔中查到。[13][14]
道耳吞希望在他死後對他的眼睛進行檢驗，以找出他色盲的原因。他認為可能是因為他的水樣液是藍色的。去世後的屍檢發現眼睛正常，但是1990年對其保存在皇家學會的一隻眼睛進行DNA檢測，發現他缺少對綠色敏感的色素。
在公共捐助下，查恩特雷（Chantrey）為道耳吞塑了一座胸像，放在王家曼徹斯特研究所的門廳，查恩特雷還有一座大道耳吞塑像，被安放於曼徹斯特市政廳的入口處[2]。
道爾頓的研究記錄在他死後被完整收藏在曼徹斯特，但卻毀於二次大戰時的曼徹斯特轟炸。以撒·艾西莫夫為此事嘆道：不是只有活人才會在戰爭中被殺害。
很多化學家使用道耳吞作為原子量的單位。
註釋
編輯- ^ Davis, Peter. Robinson, Elihu. 《牛津國家人物傳記大辭典》 線上版. 牛津大學出版社. doi:10.1093/ref:odnb/53552. 需要訂閱或英國公共圖書館會員資格
- ^ 2.0 2.1 Millington, John Price. John Dalton. London: J. M. Dent & Company. 1906: 201–208 [2007-12-24].
- ^ Smith, R. Angus. Memoir of John Dalton and History of the Atomic Theory. London: H. Bailliere. 1856: 279 [2007-12-24]. ISBN 1402164378.
- ^ Rees's Cyclopædia
- ^ "On the quantity of acids, bases and salts in different varieties of salts" and "On a new and easy method of analysing sugar"
- ^ Sir Humphry Davy
- ^ Book of Members, 1780–2010: Chapter D (PDF). American Academy of Arts and Sciences. [2014-08-07]. （原始內容存檔 (PDF)於2018-08-09）.
- ^ John Dalton. Chemical Heritage. [2011-11-09]. （原始內容存檔於2017-11-30）.
- ^ Smith, Robert Angus. Memoir of John Dalton and History of the Atomic Theory up to his time.. Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester (hardcover). Second (London: H. Bailliere). 1856, 13: 298 （英語）.
- ^ 存档副本. [2017-05-19]. （原始內容存檔於2016-07-04）.
- ^ King, Kristine. Science celebrates 'father of nanotech'. BBC News. 10 October 2003 [2011-11-09]. （原始內容存檔於2017-08-16）.
- ^ Ardwick Cemetery
- ^ Patterson, Elizabeth C. John Dalton and the Atomic Theory. Garden City, New York: Doubleday. 1970.
- ^ Elliott, T. Lenton. John Dalton's Grave. Journal of Chemical Education. 1953, 30 (11): 569 [24 December 2007]. Bibcode:1953JChEd..30..569E. doi:10.1021/ed030p569. （原始內容存檔於8 December 2008）.
參見
編輯來源
編輯- Greenaway, Frank. John Dalton and the Atom. Ithaca, New York: Cornell University Press. 1966.
- Henry, William C. Memoirs of the Life and Scientific Researches of John Dalton. London: Cavendish Society. 1854 [24 December 2007].
- Hunt, D. M.; Dulai, K. S.; Bowmaker, J. K.; Mollon, J. D. The Chemistry of John Dalton's Color Blindness. Science. 1995, 267 (5200): 984–988. Bibcode:1995Sci...267..984H. PMID 7863342. doi:10.1126/science.7863342.
- Lonsdale, Henry. The Worthies of Cumberland: John Dalton. George Routledge and Sons: George. 1874 [24 December 2007].
- Millington, John Price. John Dalton. London: J. M. Dent & Company. 1906 [24 December 2007].
- Patterson, Elizabeth C. John Dalton and the Atomic Theory. Garden City, New York: Anchor. 1970.
- Rocke, A. J. In Search of El Dorado: John Dalton and the Origins of the Atomic Theory. Social Research. 2005, 72: 125–158 [24 December 2007]. （原始內容存檔於24 December 2007）.
- Roscoe, Henry E. John Dalton and the Rise of Modern Chemistry. London: Macmillan. 1895 [24 December 2007].
- Roscoe, Henry E.; Arthur Harden. A New View of the Origin of Dalton's Atomic Theory. London: Macmillan. 1896 [24 December 2007]. ISBN 1-4369-2630-0.
- Smith, R. Angus. Memoir of John Dalton and History of the Atomic Theory. London: H. Bailliere. 1856 [24 December 2007]. ISBN 1-4021-6437-8.
- Smyth, A. L. John Dalton, 1766–1844: A Bibliography of Works by and About Him, With an Annotated List of His Surviving Apparatus and Personal Effects. 1998. ISBN 1-85928-438-8.- Original edition published by Manchester University Press in 1966
- Thackray, Arnold. John Dalton: Critical Assessments of His Life and Science. Harvard University Press. 1972. ISBN 0-674-47525-9.sfgdfg
外部連結
編輯
維基共享資源上的相關多媒體資源：約翰·道耳吞
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Dalton, John (1766–1844). Dictionary of National Biography. London: Smith, Elder & Co. 1885–1900.- Dalton, John. Meteorological Observations and Essays 2. Manchester: Harrison and Crosfield. 1834 [24 December 2007].
- Dalton, John. Foundations of the Atomic Theory. Edinburgh: William F. Clay. 1893 [24 December 2007].– Alembic Club reprint with some of Dalton's papers, along with some by William Hyde Wollaston and Thomas Thomson
- Dalton, John. A new system of chemical philosophy. 1808 [8 July 2008]. ISBN 1-153-05671-2.
- John Dalton Papers at John Rylands Library, Manchester.
