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  提出科学原子论的道尔顿         ★★★ 【字体:
提出科学原子论的道尔顿
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:4498    更新时间:2011-12-13    
    英国化学家道尔顿把古代恩辨、模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础。伟大革命导师恩格斯誉称他为近代化学之父。 
    道尔顿是怎样攀登上科学高峰呢?他自己是这样回答的:如果我比我周围的人获得更多的成就的话,那主要——不,我可以说,几乎单纯地——是由于不懈的努力。一些人比另外一些人获得更多的成就,主要是由于他们对放在他们面前的问题比起一般人能够更加专注和坚持,而不是由于他的天赋比别人高多少。 
    这是道尔顿的切身体会,也是他成功的经验总结。我们从他为科学真理奋斗一生的经历中,可以更深刻地理解道尔顿的这段名言。  
    自学成才的道路
    道尔顿是依靠不懈的努力而自学成才的。1766年9月6日,道尔顿出生在英格兰北部一个穷乡僻壤。父亲是一位兼种一点薄地的织布工人,母亲生了6个孩子,有3个因生活贫困而夭折。道尔顿6岁起在村里教会办的小学读书。刚读完小学,就因家境困难而辍学。但是他酷爱读书,在于农活的空隙还坚持自学。他的勤奋好学的态度得到村里一个叫鲁宾逊的亲戚的赞赏。鲁宾逊主动地利用晚上时间来教他数学和物理。到了15岁时,道尔顿的学识已有很大提高,于是他离家来到附近的肯达尔镇上,在他表兄任校长的教会学校里担任助理教师。在这所学校里,他仍然坚持一边努力工作,一边发愤读书,无论是数学、自然科学,还是哲学、文学的书籍,他都广泛涉猎。据说在这所学校的12年中,他读的书比以后50年的还多。正是这种勤奋学习为他当时的教学和以后的科研奠定了坚实的基础。 
    在肯达尔镇,有个名叫约翰·豪大的盲人学者,他2岁时患天花而失明。他凭着坚强的毅力和出众的才智,通过自学先后掌握了拉丁文、希腊文和法文,还获得了数学、天文、医学、植物、学等学科的丰富知识,成为远近闻名的学者。道尔顿从他的身上找到了学习的榜样,主动登门拜豪夫为师,跟他学习数学、哲学和拉丁文、希腊语。 
    1793年,道尔顿经豪夫推荐,来到了曼彻斯特,受聘于一所新学院担任数学和物理学讲师。后来他还开设了化学课程,系统地学习化学知识是从这里开始的。在学习中,道尔顿有一种可贵的韧劲。上小学时,每当遇到较难的运算题,他总是坚持要把难题解出。为此当同学们部放学回家了,他却常常端坐在教室里,埋头解题。在鲁宾逊的感染下,他很早就开始进行气象观测。在肯达尔,蒙夫的指导又使他掌握了记录气象日记,从21岁时,道尔顿记气象日记,坚持了整整57年。直到临终的前一天,他还记下了一段气象观察。就是这股学习的韧劲使他攻下了一个又一个的学习难关。虚心地求教和不倦地自学终于使道尔顿成为一位知识渊博的学者。  
    科学征递上的攀登
    曼彻斯特是英国产业革命中兴起的纺织工业中心之一,也是新兴的资产阶级和无产阶级的重要活动堡垒。一些来自中下阶层的新型科学家、企业家、商人、工程师、医生及文学家、哲学家自发地组织了以提倡科学和工艺为宗旨的民间科学团体——曼彻斯特文学与哲学学会。他们定期聚会,宣读论文,讨论自然科学、哲学、文学、民法、商业及各种工艺问题,思想很活跃。在产业革命中作出突出贡献的一些企业家、科学家、思想家都参加到这一学会中来,学会实际上成为产业革命的参谋部。道尔顿到曼彻斯特后不久,很快参加了这一学会的活动。他的研究成果大部在这个学会的例会上宣读,这个学会的刊物发表了他多达百余篇的论文,道尔顿的科研活动与该学会有着密切的联系。由于他学识渊博,待人诚恳,作风朴实,大家都很尊重他,1808年推选他为学会的副会长, 1817年任会长,直到他去世。 
    道尔顿在曼彻斯特发表的第一篇论文,不是气象问题,也不是物理问题,而是一篇关于色盲的研究文章。说起来,事出偶然。圣诞节时道尔顿为母亲买了一双深蓝色的袜子表示自己对老人的孝敬。当他送给母亲时,母亲却厉声责问他,为什么买一双红色袜子。依照当地宗教习俗,妇女禁忌红色。由此道尔顿才发现自己的辨色能力与众不同。对此他经过认真的调查,发现他哥哥也和他一样,具有不正常的辨色能力,另有一些人也具有这一病症。为此他撰写了论文,提出人类中存在着色盲这一病症。道尔顿的这一发现引起了社会公众的重视,所以在英国将色盲常称为道尔顿症。 
    学识的增加,使道尔顿感到要深入研究,解决几个科学难题,必须付出更多的时间和精力。为此,1799年他果断地辞去了学院的繁忙教职,从曼彻斯特文学和哲学会借了一间工作室,又在工作室附近租了一间简陋的民房,开始他清贫的以科研为主的新生 活。据他的房东介绍说:道尔顿的生活很有规律,几乎每天都是,早餐前先去实验室升火,吃完早餐后即开始工作,一直干到午餐时才出来。吃罢午餐又继续进实验室工作,一直忙到晚上9点,晚餐后稍作休息,就进住房读书至夜半。这种生活就象时钟运转一样有规律,“午夜方眠,黎明即起”成为道尔顿勤奋治学生活的真实写照。功夫不负有心人。勤奋的学习,刻苦的钻研,使道尔顿在攀登科学的山路上取得了一个又一个的成果。长期以来对气象观测和对大气各种问题的思索很自然地引导他去研究气体的物理性质。他用自己亲自动手设计制作的各种器具认真地考察了大气、水蒸气等多种气体和蒸发、压缩、膨胀等物理现象,还对大气的组成、混和气体的状态、气体的扩散、气体在水中的溶解等问题作了实验研究。从1301年起,他陆续地完成了“关于极光”、“关于气压计”、论降雨”、“关于温度计”、“混和气体的组成”、“论水蒸气的力”、“论蒸发”、“论气体受热膨胀”等论文。其中最突出的成果是,他在“论气体受热膨胀”的论文中清楚地提出了气体的热膨胀定律:任何气体每上升一定温度时发生的体积膨胀是相同的,在同一时期,法国化学家盖·吕萨克也提出了气体的体积随温度而改变的这一定律,所以现在人们常称气体热膨胀定律为道尔顿一盖,吕萨克定律,此后不久,道尔顿又进一步地提出了著名的混和气体的分压定律,混和气体的压力等于各组分在同样条件下所具有的压力之和。这些对气体物理性质的实验研究成果又引导道尔顿去攀登科学险途的新高峰。  
    科学原子论的提出
    通过气象观测和对气体物理性质的研究,道尔顿常思考这么一个问题:为什么复合的大气,或者由两种或更多种弹性流体(气体)组成

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