阿弗加德羅＜阿弗加德羅定律＞ 江銘輝 五夢網
圖1：阿弗加德羅物理學家，本來念法律的，後來改念數學及物理，發現阿弗加德羅定律。
阿弗加德羅（Amedeo Avogadro：圖1）本來念法律的，後來改念數學及物理。1820年成為皇家學院物理教授，教書之外，他也參與國家財政、氣象、度量衡等實務，非常忙碌。他從來沒有追求過榮譽，一生只過樸素及研究生活。
阿弗加德羅在西元1776年8月9日生於義大利杜林（Turin），父親是著名律師，他克紹箕裘也跟著學法律。16歲那年，拿到法學學士，再過4年拿到法學博士，開始執業當律師。再過3年他對律師失去興趣，開始學物理、數學和化學。1803年，他27歲，將有關電流的第一篇論文投到杜林科學院。1809年受聘為義大利韋塞利（Vercelli）高中的物理老師，繼續物理、和化學研究。在韋塞利時他發表了一篇文章叫「阿弗加德羅假說」，即今日的阿弗加德羅定律。1811年7月14日刊登在物理期刊（Journal de Phyigue）。
1820年，阿弗加德羅被任命為杜林大學的數學物理教授，他此時開始研究電學、比熱、物質的熱膨脹性質等物理原理。1837年到1841年發表物理學著作「Fisica de’ corpi ponderabili」4冊。
18世紀，道爾頓（John Dalton）發表著名的「原子說」（即：1. 原子是元素裡面能發生化學反應的最小單位；2. 原子是所有物價被分割後，仍然保有化學特性的最小粒子。），原子說雖然成功解釋「質量守恆定律」、「定比定律」及「倍比定律」，所以受到廣泛肯定。但它卻不能解釋1808年給呂薩克（J.L. Gay-Lussac）發現的「氣體反應定律」（即：氣體和氣體反應時，所有反應的氣體和反應後產生的氣體的體積比是單純的整數）。
正因為「原子說」所向披靡，即使遭遇上述的重大挫折，人們也不想去修正它。因此雖然給呂薩克發現了「原子說」無法解釋的現象，但道爾頓只是輕描淡寫說是實驗的誤差。在道爾頓的腦海中，氫氣、氧氣、氮氣……等氣體都是由一個原子構成。一個氫原子（H）和氮原子（N）結成氨（NH）；一個氫原子（H）和一個氧原子（O）結合成水（HO）。但給呂薩克看到的不是這樣，他很仔細的做氫氣和氧氣結合變成水的實驗。發現二份氫氣和一份氧氣變成二份水蒸氣。三者的體積比是：2比1比2，而不是：1比1比1。其它氣體的結合諸如：氫氣和氮氣結成氨氣也被發現道爾頓的想法需修正。但到此地步，道爾頓仍不為所動。
為解釋道爾頓的「原子說」與「給呂薩克實驗」之間的矛盾。阿弗加德羅於1811年提出謂「阿弗加德羅假說」論文，刊載於物理期刊（Journal de Phyigue）。在這假說，他提出兩個假定：1.氣體是由分子所構成的；2.同溫同壓下，同体積的氣體有相同的分子數。阿弗加德羅根據其假說，完全證明給呂薩克的實驗是證確的。並可說明氫氣和氧氣是兩個氫原子和兩個氧原子所組成。而水（H2O）是由兩個氫原子的氫分子（H2）和兩個氧原子的氧分子（O2）化合而成，而不是一個氫原子（H）和一個氧原子（O）結合成水（HO）。即氫氣和氧氣的反應為：2 H2 + O2 → H2O（圖2），完全說明為何二體積的氫氣和一體積的氧氣，反應後會變成二體積的水蒸氣。阿弗加德羅在物理期刊刊載後並沒有激起絲毫的回響，終於沉寂大海。他就這樣平淡的繼續教著書，而這篇論文也只有兩位學生引用過，且都是讀物理的。
圖2：水（H2O）是由兩個氫原子的氫分子（H2）和兩個氧原子的氧分子（O2）化合而成。
阿弗加德羅在杜林大學，一待就是二十年，退休的時候已屆74歲。這位一輩子死守在家鄉的教授，除教書、作研究外，也辦幾個事務所，處理有關度量衡及統計的事務，在當地非常活躍。1856年，壽終正寢，享年80歲。死訊，只有散見一些科學雜誌，並沒有引起太多人注意，也沒有什麼哀悼性文章。
就在阿弗加德羅死後第四年，也就是說他的「假說」提出的第49年，1860年9月3日來至世界各地的140名化學家，參加的著名化學家有：凱庫勒、杜馬、霍夫曼、門德列夫等，全聚集在德國的喀斯魯（Karlsruhe），就原子和分子的問題，熱烈討論三天。席間年僅34歲的卡尼札羅（Stanislao Cannizzaro），這位來自西西里島的化學激進份子，當眾發表一篇鼓吹阿弗加德羅主張的論文，但這些大師並不理會這個名不見經傳的毛頭小仔，繼續展開無謂又冗長的辯論，但是仍未能得到統一的結果，最後以「這是科學上的問題，不能勉強一致」作為大會的結論。卡尼札羅的努力並沒有白費，會後，他把兩年前發表的論文（化學哲理教程提要）的小冊子發給與會人士，希望它能開花結果。該論文對阿弗加德羅的觀點，不僅說詞正確，且極盡說服力。正如梅耶（Lothar Julius Meyer）所說：「我突然覺得蔽眼的雲霧散開了，……我之所以能澄清一些問題，都拜這篇論文之賜。」
阿弗加德羅發表時，它原只是「假說」，後來由實驗證實，使它由「假說」變成「定律」。根據阿弗加德羅定律，一摩爾（在一氣壓、溫度攝氏零度下22.4公升體積）的氣體內有6.02×1023個氣體份子，人們為紀念他，將 6.02×1023稱作阿弗加德羅常數，以NA表示。不僅氣體，凡是一摩爾的物質都有6.023×1023分子。
阿弗加德羅和道爾頓都是勤奮、謙虛、和不計名利的科學家。他雖然是律師世家，最初也學法律，並當了律師，但自然科學才是他興趣的所在。他死後，杜林市民為了表示對他的敬意，特命名一條大街，叫阿弗加德羅大街，而他任教的杜林大學為紀念他也放置一座阿弗加德羅半身像。（圖3）
圖3：杜林大學的阿弗加德羅半身像