约翰·道尔顿

英国著名化学家、物理学家

约翰·道尔顿（John Dalton，1766年9月6日—1844年7月27日），英国化学家、物理学家。原子理论的提出者。他所提供的关键的学说，使化学领域自那时以来有了巨大的进展。道尔顿患有色盲症，这种病的症状引起了他的好奇心。他开始研究这个课题，最终发表了第一篇有关色盲的论文。后人为了纪念他，又把色盲症叫作道尔顿症。1844年7月27日，道尔顿逝世。

人物生平

1766年9月6日，约翰·道尔顿生于坎伯兰郡伊格斯非尔德一个贫困的贵格会织工家庭。1776年，曾接受数学的启蒙。幼年家贫，只能参加贵格会的学校，富裕的教师鲁宾孙很喜欢道尔顿，允许他阅读自己的书和期刊。1778年鲁宾孙退休，12岁的道尔顿接替他在学校里任教，工资微薄，后来他重新务农。

1781年在肯德尔一所学校中任教时，结识了盲人哲学家J.高夫，并在他的帮助下自学了拉丁文、希腊文、法文、数学和自然哲学。1785年远亲退休，道尔顿和他哥哥成为学校负责人之一。1787年3月24日道尔顿记下了第一篇气象观测记录，这成为他以后科学发现的实验基础（道尔顿几十年如一日地测量温度，而且保持在每天早上六点准时打开窗户，使对面的一个家庭主妇依赖道尔顿每天开窗来起床为家人做早饭）。道尔顿不满足于如此的境遇，他希望前往爱丁堡大学学习医学，以便成为医生。尽管他的朋友反对，他开始进行公开授课以改善经济情况和提高学术声望。詹姆斯·焦耳就在学生当中。1793～1799年在曼彻斯特新学院任数学和自然哲学教授。1794年任曼彻斯特文学和哲学学会会员，1800年任学会秘书。

1816年当选为法国科学院通讯院士。1817～1818年任会长，同时继续进行科学研究，他使用原子理论解释无水盐溶解时体积不发生变化的现象，率先给出了容量分析法原理的描述。但是，晚年的道尔顿思想趋于僵化，他拒绝接受盖·吕萨克的气体分体积定律，坚持采用自己的原子量数值而不接受已经被精确测量的数据，反对永斯·雅各布·贝采利乌斯提出的简单的化学符号系统。1822年当选为英国皇家学会会员。1835～1836年任英国学术协会化学分会副会长。

1844年7月26日他使用颤抖的手写下了他最后一篇气象观测记录。1844年7月27日他从床上掉下，服务员发现他已然去世。道尔顿希望在他死后对他的眼睛进行检验，以找出他色盲的原因。他认为可能是因为他的水样液是蓝色的。去世后的尸检发现眼睛正常，但是1990年对其保存在皇家学会的一只眼睛进行DNA检测，发现他缺少对绿色敏感的色素。为纪念道尔顿，他的肖像被安放于曼彻斯特市政厅的入口处。很多化学家使用道尔顿作为原子量的单位。

主要成就

创立原子论

1803年，他继承古希腊朴素原子论和牛顿微粒说，提出原子论，其要点：

（1）化学元素由不可分的微粒——原子构成，他认为原子在一切化学变化中是不可再分的最小单位。

（2）同种元素的原子性质和质量都相同，不同元素原子的性质和质量各不相同，原子质量是元素基本特征之一。

（3）不同元素化合时，原子以简单整数比结合。推导并用实验证明倍比定律。如果一种元素的质量固定时，那么另一元素在各种化合物中的质量一定成简单整数比。

最先从事测定原子量工作，提出用相对比较的办法求取各元素的原子量，并发表第一张原子量表，为后来测定元素原子量工作开辟了光辉前景。

气体分压定律

此外，道尔顿在气象学、物理学上的贡献也十分突出。他是一个气象迷，自1787年开始连续观测气象，从不间断，一直到临终前几小时为止，记下约20万字的气象日记。1801年还提出气体分压定律，即混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。他还测定水的密度和温度变化关系和气体热膨胀系数相等等。遗憾的是道尔顿曾固执地反对为他解围的阿伏加德罗分子学说而传为“笑话”。

为了把自己毕生精力献给科学事业，道尔顿终生未婚，而且在生活穷困条件下，从事科学研究，英国政府只是在欧洲著名科学家的呼吁下，才给予养老金，但是道尔顿仍把它积蓄起来，奉献给曼彻斯特大学用作学生的奖学金。

1793年道尔顿依靠从盲人哲学家高夫那里接受的自然科学知识，成为曼彻斯特新学院的数学和自然哲学教师。来到学院不久，他发表了《气象观察与随笔》，在其中描述了气温计气压计和测定露点的装置，在附录中提出原子论的模型。但是这本书售量很少。1794年道尔顿被选为曼彻斯特文学和哲学学会会员，这个学会由普利斯特里的学生创建，讨论神学和英国政治之外的各种问题。

色盲症

1794年10月31日，他在学会宣读了《关于颜色视觉的特殊例子》。在这篇文章中，他给出了对色盲这一视觉缺陷的最早描述，总结了从他自身和很多人身上观察到的色盲症的特症，如他自己除了蓝绿方面的颜色，只能再看到黄色。所以色盲又被很多人称为道尔顿症。1799年新学院迁移到约克，道尔顿仍然留在曼彻斯特，此时他已经很有名气，可以靠作家庭教师为生。

1800年道尔顿开始担任学会秘书，随后进行气体的压强研究。他加热相同体积的不同气体，发现温度升高所引起的气体压强变化值与气体种类无关。并且当温度变化相同时，气体压强变化也是相同的。他实际上得到了和后来查理和盖·吕萨克同样的结论，但是他没有继续深究这个问题。1801年道尔顿将水蒸汽加入干燥空气中，发现混合气体中某组分的压强与其他组分压强无关，且总压强等于两者压强和，即道尔顿分压定律。同年道尔顿最亲密的朋友威廉·亨利发现了难溶于水的气体在水中的溶解数量与压强成正比，即亨利定律。随后亨利也观察到对于混合气体也存在同样关系，只不过压强换成了气体的分压值。道尔顿从这一研究成果得出溶解是纯物理过程的结论。

人物评价

原子论建立以后，道尔顿名震英国乃至整个欧洲，各种荣誉纷至沓来，1816年，道尔顿被选为法国科学院院士；1817年，道尔顿被选为曼彻斯特文学哲学会会长；1826年，英国政府授予他金质科学勋章；1828年，道尔顿被选为英国皇家学会会员；此后，他又相继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，还得到了当时牛津大学授予科学家的最高荣誉——法学博士称号。在荣誉面前，道尔顿开始时是冷静的、谦虚的，但是后来荣誉越来越高，他逐渐变得有些骄傲和保守，并走向了思想僵化、固步自封。不过还好，他对科学的热爱始终如一。道尔顿一生正如恩格斯所指出的：化学新时代是从原子论开始的，所以道尔顿应是近代化学之父。

在科学理论上，道尔顿的原子论是继拉瓦锡的氧化学说之后理论化学的又一次重大进步，他揭示出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，对化学真正成为一门学科具有重要意义，此后，化学及其相关学科得到了蓬勃发展；在哲学思想上，原子论揭示了化学反应现象与本质的关系，继天体演化学说诞生以后，又一次冲击了当时僵化的自然观，对科学方法论的发展、辩证自然观的形成及整个哲学认识论的发展具有重要意义。

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