John_Dalton_by_Thomas_Phillips,_1835

提出原子論的人

提出原子論的人

提出原子論的人

老人以顫抖的手拿起筆,吃力地在紀錄本上寫下今天的天氣、溫度、濕度和氣壓。他自21歲起就每天記錄當天氣象的相關資料,至今57年從不間斷,即使今年五月再度中風,身體大不如前,他仍堅持這數十年如一日的習慣。

老人闔上紀錄本,想起當年啟蒙他研究氣象的果夫(John Gough)老師。那是他15歲的時候吧?他到哥哥接手的一所文法學校幫忙教書,第二年,大他9歲的果夫也前來任教。果夫雖雙眼失明卻博學多聞,不吝教導他語文、數學與自然科學,他無以回報,只能朗讀書報給果夫聽。

但他得之於果夫實在太多,除了學到大氣的測量與實驗方法,以及如何將氣象記錄整理成冊(他便是因此養成每天記錄的習慣),果夫還大力推薦他,讓他在27歲時得以到曼徹斯特一所學院教書。

對了,他就是在任職後才發現自己的眼睛也有缺陷,原來自己一直是色盲,其實無法看見完整的色彩。他試著探討這背後的原因,而於當年完成他的第一篇論文。結果這篇1794年發表的論文,成為史上第一篇探討色盲的科學論文,而自己的姓氏後來竟然就被用來命名色盲症(Daltonism)。

他原以為會在這所學院教書終老,沒想到學院的財務狀況日益惡化,他在1800年就失去教職。他乾脆自己開辦私塾,課餘時則針對之前觀測氣象時,注意到的「飽和蒸氣壓」現象展開實驗。

他發現相同氣體溶入水中的量,與空氣中的氣體含量,兩者有固定的比例關係,而不同氣體在水中溶解的比例關係卻各不相同。他因此思考不同氣體是否由不同粒子組成,而且粒子的數量與重量也各不相同?

經過無數實驗後,他於1803到1805年間陸續發表後來被稱為「原子論」的學說,主張每種元素都是由不可再分割的原子組成;同一元素的原子完全一樣,不同元素有不同性質與重量的原子;不同元素形成化合物時,其原子是以簡單整數比結合而成。

他還設計了各種原子的符號,一顆顆小小的圓形圖案多美麗啊!他不懂世人為何要採用瑞典化學家貝吉里斯(J. J. Berzelius)所提議的,使用字母作為元素符號,一點美感都沒有。還有一個法國人蓋呂薩克(Joseph Gay-Lussac)也讓他相當不滿,竟然指他的實驗有誤,說水的氫氧比例不是1:1。

道爾吞所繪製各種元素與化合物的圖案。圖片來源:Wikipedia

無論外界如何批評或又怎麼紛紛擾擾,他仍堅信自己才是對的,因此他埋首繼續自己的實驗,繼續為私塾的學生上課,直到1837年中風才不得不結束私塾。他突然想起最後一屆有位姓焦耳的學生,雖然調皮卻蠻聰明的,不知現在如何了?

老人回過神來,將氣象的紀錄冊收好,上床就寢。第二天一早,照顧他生活起居的僕侍發現他倒在床邊地板,已無氣息。1844年7月27日,以原子論改變現代化學的道爾頓(John Dalton)因中風過世,享年77歲。

按:原文收錄於《科學史上的今天》中〈9月6日——道爾頓冥誕〉,此處略做修改。

參考資料:

  1. John Dalton | Biography, Discoveries, Atomic Model, & Facts | Britannica
  2. John Dalton – Wikipedia
  3. Chemical symbol – Wikipedia

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