道爾頓(1)〈原子說的創立者〉 江銘輝 五夢網
圖1:道爾頓
一、前言
原子是元素,它能保持其化學性質的最小單位。
大約在兩千五百年前,中國的墨子曾提出物質分割到一定程度就不能再分割下去了,與此年代,希臘哲學家也對物質的組成問題爭論不休。主張是不可分割的原子派認為物質在被無數次地分割之後,最終會小到無法分割,這一派的代表人有: 德謨克利特、劉基伯。原子(atom)一詞源自希臘語,意思是“不可分割”。但是因為他們都沒有科學依據,只是哲學推理,因此物質最終是否由原子組成,一直爭論不休。
在1803年到1807年之間,英國化學家道爾頓發展一套科學的原子學說。他相信原子既不能被創造也不能被消滅。任何一個元素裡所含的原子都是一樣的。道爾頓之發現之後,人們又發現原子不是不可以再分割,它可以進一步再進一步分割為:質子、中子和電子。
二、道爾頓出生
1766年9月6日,道爾頓(John Dalton)出生於英格蘭坎伯蘭州(Cumberland) 科克茅斯巴達(Cockermouth)的伊格費爾得(Eaglefield)鄉村的一個桂格會(Quaker),貴格會又稱公誼會或者教友派(Religious Society of Friends),是基督教新教的一個派別。他的祖父喬納森‧道爾頓(Jonathan Dalton)是一個鞋匠,他的父親,約瑟夫‧道爾頓(Joseph Dalton)是一名紡織工人,約瑟夫於1755年與黛博拉‧格裡納普(Deborah Greenup)結婚,她是當地一個富裕的桂格會教徒,道爾頓是她倖存三個女子中的最小的,上有一個比他大7歲的哥哥叫喬納森( Jonathan)和一個比他大2歲姊姊叫瑪麗(Mary)。
三、在桂格燕會文法學校唸書
道爾頓小時候在伊格費爾得(Eaglefield)的約翰‧弗萊徹的桂格燕會文法學校(Fletcher’s Quaker grammar school )學習,他除了學校的功課外,也讀了許多書,都是無師自通。
他在年幼時並不顯得很有才華。但是在耐心和毅力上超過任何人。這註定他後來的前途。當時有一位叫以利戶‧羅賓遜(Elihu Robinson) 的人,是農村中很難得的人,也是教友派中的紳士。他一位熱心的業餘氣象學家,他不停的作天氣詳細的筆記,記錄溫度計和氣壓計的讀數。
他很關心道爾頓。道爾頓後來能夠成為原子學說的建立者,也許在很大程度上是和羅賓遜有關係。他還同美國的佛蘭克林等名人有著通信往來。
他影響道爾頓不斷觀測氣象長達57年之久。
四、在桂格會文法學校教書
12歲時,因為家庭生活所迫,教過他書的校長兼老師弗萊徹先生,同時又是這所學校的創建者。因為大家都是教友,且道爾頓的學問淵博,就叫他教起書來。他認真在學校教書,但是這所學校卻在二年後就停辦了。
五、到肯德爾寄宿學校教書
學校停辦之後,道爾頓曾跟隨家境相當富裕的叔父,在農村中出入田間做農夫生活,但這個工作他不喜歡,不久就不做了。
1881年,他15歲時,與哥哥喬納森( Jonathan)到相距40英里肯德爾(Kendal)城的寄宿學校教書,這所學校也是屬於桂格會,由他們的表兄喬治‧比尤利(GeorgeBewley)所經營的一所學校,到了,1885年,比尤利退休,道爾頓升任為校長,並留任到 1793年,他27歲時。在這裡他連續任教12年。
在這一期間,也不僅限於教書,而且還繼續研究了由羅賓遜引導他入門的氣象學,經常熱心地進行觀測,並做出詳細記錄。他雖然無力購置儀器。但是在羅賓遜的影響下自己動手制做了溫度計、氣壓計和濕度計等。他不僅自己使用,而且還供出售。對於氣象學的觀測和研究,是道爾頓堅持一生的工作。他除了撰寫過關於儀器方面的論文外,還發表了有關極光、雨、雲、蒸發和濕度等方面的論史。人們在看到這位貧困而且是依靠自學而成長起來的青年教師能夠完成這些營作,就不能不對他的勤奮和刻苦的精神感到驚異了。