书城教材教辅激发青少年科学发明的故事(启发青少年的科学故事集)
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第14章 道尔顿建立原子论

约翰·道尔顿是英国着名的物理学家、化学家。他出生在英国坎伯兰的一个贫困的乡村里,父亲是一名纺织工人。当时,正值第一次工业革命的初期,很多破产农民沦为雇佣工人。道尔顿的父亲也一样,他们家的生活十分困顿,道尔顿的弟弟和妹妹都因为饥饿和疾病而夭折。童年时期的道尔顿根本就没有读书的条件,他只是勉强接受了一点初等教育。

十岁时,道尔顿去给一个富有的教士当仆役。也许这是命运赐予的一次机会,他在教士的家里,读了一些书,增长了很多知识。两年后,他被推举为村里小学的教师。

十五岁时,道尔顿随哥哥到外地谋生,他进入一所中学做教师。在教学之余,他一边自学科学知识,一边进行实验观察,取得了一些成绩。后来,为了能够把大部分精力投入到科学研究中去,他离开了学校,开始在一些富人家里去做私人教师,每天教课时间不超过两小时。这样,既保证了他的生存,也保证了他的科研工作。

随着科学研究的进一步深入,道尔顿越来越重视对气体和气体混合物的研究。他认为,要说明气体的特性就必须知道气体的压力。在实验中,他找到两种容易分离的气体,分别测量了这两种气体各自的压力和混合后的压力。结果很有意思,在容积固定的容器中的气体的压力是不会变的,可是,混入第二种气体后,容器内的压力增加,它等于两种气体各自压力的和,两种气体单独的压力都没有改变。道尔顿由此发现,气体在容器中存在的状态与其他气体无关。

此外,道尔顿还建立了原子论。通过长期坚持不懈的实验,道尔顿发现,原子是组成化学元素的、非常微小、不可分割的物质微粒,在化学反应中它们保持本来的性质;同一种元素,所有原子的质量和其他性质完全相同;不同元素的原子具有不同的质量和不同的性质;原子的质量是每一种元素的原子的最根本特征。

道尔顿把他的发现公之于众之后,引起了科学界的广泛重视。他应邀去伦敦讲学,然后又回到曼彻斯特继续进行测量原子量的工作。

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。道尔顿揭示出了一切化学现象的本质都是原子运动,他明确了化学的研究对象,使化学真正成为一门具有重要意义的学科。同时,原子论的发现,还引发了哲学界的革命,它揭示了化学反应现象与本质的关系,继天体演化学说以后,又一次冲击了当时僵化的自然观,为科学方法论的发展、辩证自然观的形成,以及整个哲学认识论的发展具有重要意义。