道尔顿.doc

一、青年道尔顿伟大的实验科学家法拉第发现了电解当量定律,并测定了一系列金属的电化克当量, 但他却没有深究原因,更没有与原子论联系起来。当时道尔顿的原子论已提出多年,但他和他的老师戴维却认为没有必要相信原子论。成为我们今天科学基石的原子论当初是怎样提出来的呢?原子论最初遇到了哪些困难呢?这一讲我们从道尔顿追求科学真理的一生来叙述这些问题。 1766 年9月6 日约翰· 道尔顿出生在英国西北部一个贫穷、落后的农村。他的父亲是一个手工业者,养活着六个子女,家庭十分拮据。道尔顿只读了几年私塾,从十二岁起就接替老师一边教私塾一边种地。十五岁那年他应表兄之邀,到一个城市的寄宿制初中担任助理教员。在这里, 道尔顿努力自学拉丁语、希腊语、法语、数学和“自然哲学”( 相当于理化生物的综合)。从偏远的农村来到这虽不算大的城市, 道尔顿感到天地开阔。他十分希望得到博学的老师的指点。当他听说学校附近住着一位双目失明的学者时,马上赶去拜访。这位学者名叫豪夫( 1752 —— 1825 ), 道尔顿在他的辅导和鼓励下, 学到了很多外语和科学知识,并开始对自然界进行观察,搜集动、植物标本,特别是每天详细记录气候变化。为了观察气象,道尔顿经常到山区、林区和湖沼地带去旅行。他用他自制的温度计、气压计观测气象,五十多年如一日坚持记录气象数据,全部观测记录达二十多万条。当时气象学还是一门很薄弱的科学,很少有人进行这方面的研究。 1793 年道尔顿出版了他的第一部科学著作——《气象观测论文集》, 初步总结了他的观测结果, 对气象学的发展,起了一定的启蒙作用。这年道尔顿 27 岁。从此这位初中助理教员引起了科学界的注意和重视。这一年,由于这部论文集的出版,加上那位盲学者豪夫的推荐,道尔顿被曼彻斯特城一所专科学校聘去担任讲师, 讲授数学和“自然哲学”。曼彻斯特是当时英国蓬勃发展的纺织业的中心,交通便利,文化发达。道尔顿在这里很容易接触到新的知识,加速了他在科学上的成长。他经常到那里的公共图书馆借出各种书籍,阅读到深夜。他在给故乡亲友的一封信中曾叙述他那一段时间的学习情况:“我的座右铭是: 午夜方眠, 黎明即起。”专科学校借重道尔顿的名声,却无意于培养道尔顿这样好学的青年。道尔顿在这所学校里的教学任务很重,又没有实验室,特别是没有从事研究的时间,他感到很烦恼。到了 1799 年,他毅然辞退了讲师职务。二、来自于气体研究的原子论辞职以后,道尔顿租了几间房,建立了自己的实验室。他一边学习研究,一边招收了几位学生,私人授课。虽然收入少了,但他却赢得了时间。除了每星期四下午到郊外的草地上打几个小时的曲棍球,作为一星期的娱乐休息外,他的大部分时间都花在他的实验研究上。在这里,他完成了原子论的实验证明和他的名著《化学哲学新体系》。在对气象持久、深入的观测研究中,道尔顿曾经特别注意思考:含一种成分的气体, 或者是含多种成分的气体,怎么会变成一个混合均匀的气体(均相)呢?对此,他提出过很多解释,但他自己也感到不满意和缺乏根据。到了 1803 年,他根据气体的体积或压强随着温度的升高而增大这一事实,把气体间的排斥力解释为热的作用,并且形象而明确地描述了气体微粒——原子。在 1803 年9月6 日的笔记中, 道尔顿写到:“物体的最后原子乃是在气体状态时被热质围绕的质点或核心。”也就是说, 气体原子有一个处于中心的核