اخبار

روستایی زاده‌ی کاشف نظریه‌ی اتمی

جان دالتون علمنا
نوشته شده توسط محمد حسین نیرین

 

یک سال پیش از ثبت و اعلان استقلال آمریکا در ۱۷۶۶ میلادی، در انگلستان زاده شد. خانواده او در یک کلبه کوچک گلی در روستایی زندگی می‎کردند. در کودکی، جان به همراه برادرش در یک مزرعه کار می‎کرد و در مغازه پدر در بافتن لباس او را یاری می‎دادند.
در سال ۱۷۶۶، تنها از هر ۲۰۰ نفر، یک نفر قادر به خواندن بود. جان دانش‎‎آموزی خوب بود و به یادگیری علاقه زیادی نشان می‎داد. آموزگاران نیز او را به یادگیری تشویق می‎کردند. با وجود فراهم بودن اندکی از لوازم اولیه زندگی آنها خانواده فقیری بودند، بسیاری از پسران فقیر در آن زمان از داشتن تحصیلات محروم بودند، اما جان توانست با خوش‎شانسی در مدرسه‎ای در همان نزدیک زادگاهش مشغول تحصیل شود. او تحصیلاتش را در مدرسه کواکرها آغاز کرد و دروس مذهبی‌، ریاضی و علوم را فرا گرفت. به یادگیری علاقه زیادی نشان می‎داد. آموزگاران نیز او را به یادگیری تشویق می‎کردند. دیری نگذشت که نبوغ او در ریاضیات در سراسر ناحیه پیچید. در ۱۲ سالگی، او اولین مدرسه خود را در شهری نزدیک محل اقامتش باز کرد و مدیریت آن را بر عهده گرفت. به علم هواشناسی نیز علاقه داشت. دستگاه‌های زیادی ساخت و آزمایش های گوناگونی انجام داد. جان در موقع بیکاری به مزرعه پدر می‌رفت و به او در کار در مزرعه کمک می کرد. در همین ایام بود که با زبان‌های لاتین و یونانی آشنا شد و توانست کار ریاضی‌دان‌های گذشته را مطالعه کند. دو سال بعد مدرسه را رها کرد و به دهکده کندال نزد برادرش رفت و در آنجا سخنرانی کرد ولی به علت کمی سن و صدای نارسایش نتوانست موفق شود.
به تدریس انگلیسی، لاتین، یونانی، فرانسوی و ۲۱ موضوع علمی و ریاضی پرداخت. جان به یادگیری طبیعت و هوای اطراف خود می‎پرداخت. او پروانه‎ها، حلزون‎ها، و … را جمع‎آوری می‎کرد.
در همان سال ها، جان پی برد که دچار کور رنگی است. در ۱۷۹۳، جان به عنوان معلم خصوصی به منچستر رفت و در کالج جدید مشغول به تدریس شد و در آنجا به مشاهده رفتار گازها پرداخت. او به عناصر و اجزاء مختلف و چگونگی درست شدن آن ها اندیشید. جان نظریه‌ای داشت که بر طبق آن، هر عنصری از اتم های مجزا تشکیل شده و تمام عناصر با یکدیگر متفاوت هستند؛ زیرا اتم‌های سازنده هر کدام از آن‌ها، با دیگری متفاوت است.
وی مدت دوازده سال به مطالعه و تحقیق در ریاضیات مشغول بود‌، ولی از مطالعه در رشته هواشناسی دست نکشید. در سال ۱۹۷۳ به عنوان معلم در در کالج منچستر انگلستان مشغول به کار شد. با این حال از وضع موجود راضی نبود زیرا به سبب کمی وقت نمی توانست به مطالعاتش ادامه دهد. او در زمان اقامتش در کندال با جان گوگ آشنا شد. جان گوگ از زمان تولد کور بود با این حال به چند زبان زنده آشنایی داشت. وی هم‌چنین قدرت بویایی عجیبی داشت. او با بوییدن گیاهی که رویش آن دهها متر از محل زندگی او فاصله داشت می توانست به نوع ان پی ببرد. هم‌چنین هواشناس بزرگی بود و نوشته‌هایش برای جان مفید واقع شد.
تمام اینها برای «جان دالتون» زمینه‌ ی نظریه‌ی مشهورش یعنی «نظریه‌ی اتمی» را فراهم ساخت. از قرن‌ها پیش دانشمندان روی ذرات بنیادی ماده فکر می کردند. یونانیان باستان عناصر گیتی را آب، خاک، باد و آتش می‌دانستند و ارسطو تمام اجرام گیتی را در این چهار عنصر استوار کرده بود. دموکریتوس ریاضی‌دان یونانی عقیده داشت کوچکترین ذره هر جسم حدی دارد. او کوچکترین ذره هر جسم را اتم نامید و گفت این ذره شکاف ناپذیر است.
با آن‌که اتم از سال‌ها پیش شناخته شده بود‌ اما به وسیله جان دالتون علم شیمی تکامل یافت و نظریه اتمی ماده پایه‌ریزی شد. نظریه دالتون مورد توجه دانشمندان قرار گرفت و او به استادی آکادمی علوم فرانسه نایل شد و در سال ۱۸۲۶ موفق به دریافت درجه علمی از انجمن سلطنتی لندن شد.
نظریه علمی دالتون بر دقت ریاضی و اهمیت علم شیمی افزود و توانست علوم فیزیک و شیمی را به هم نزدیک کند. با کمک نظریه دالتون ثابت شد ذرات ماده جاذبه الکتریکی دارند.
او فکر می‎کرد که هر عنصری وزن مخصوص خود را ‎دارد، زیرا از اتم‎های متفاوتی تشکیل شده است. در سال ۱۸۰۸، جان دالتون کتابی با مضمون، «نظامی نوین در فلسفه شیمی» منتشر کرد که در آن وزن بسیاری از اتم‎ های شناخته شده را جمع‎آوری و لیست کرده بود. مقدار عددی وزن‎هایی که او محاسبه کرده کاملاً دقیق نبودند، اما مبنایی بودند برای «جدول دوره‎ای پیشرفته»، اگرچه بسیاری نظریه دالتون در مورد ساختار اتم را نپذیرفتند، اما وی بر تحقیقات خود برای دفاع از نظریه‎اش ادامه می‎داد.
جان دالتون نخستین کسی بود که برای عنصر‌های شیمیایی نشانه‌هایی نسبتاً ساده در نظر گرفت و براساس همین نشانه‌ها برای بسیاری از مواد‌، فرمول شیمیایی پیشنهاد کرد. وی جرم اتمی هیدروژن را برابر واحد فرض و بر اساس آن فرمول‌های پیشنهادی مواد‌، جرم اتمی و قانون‌های نسبت‌های چندتایی در مورد ترکیب جرمی عناصر را کشف کرد.

جان  دالتون علمنا

در این تصویر جان دالتون در ردیف بالا به ترتیب ۱ را به هیدروژن، ۲ را به نیتروژن، ۳ را به کربن، ۴ را با اکسیژن و ۵ را به فسفر اختصاص داد. پس از آن او نشان داد که ترکیبات مولکولی و اتمی چگونه ممکن است باشند. برای مثال مولکول ۲۱ آب (OH) و ۲۲ آمونیا (NH) هستند.

john-dalton-water-molecules

در تصویر بالا نیز جان دالتون نشان داده است که جایگیری مولکول‌های آب زمان انجماد و تشکیل یخ چطور خواهد بود. امروزه ما اشکال مشابهی را برای نشان دادن کریستال‌ها استفاده می‌کنیم.
جان دالتون به علم پزشکی نیز خدمات بی‌شماری کرد که می‌توان به کشف بیماری کور رنگی یا بیماری دالتونیسم که خود نیز به آن دچار بود، اشاره کرد. تا این حد که به عنوان آخرین خدمتش جنازه‌اش را کالبدشکافی کرده و اثبات شد که در کور رنگی وی مشکل از چشمانش نیست بلکه اشکال از قوه درک و احساس بینایی او در قسمتی از مغز او بود که از کار افتاده بود. جان دالتون در سال ۱۸۴۴ درگذشت، او با افتخار در انگلستان به خاک سپرده شد. حدود ۴۰۰۰۰ نفر در تشییع بدن بی‎جان او شرکت کردند.

نظریه اتمی جان دالتون
۱- ماده از ذره های تجزیه ناپذیری به نام اتم تشکیل شده است.
۲- همه اتم های یک عنصر از لحاظ فعالیت های شیمیایی مشابه یکدیگرند.
۳- همه اتم های یک عنصر جرم های کاملا یکسان دارند.
۴- اتم ها نه به وجود می آیند و نه از بین می روند.
۵- اتم های عناصر مختلف به هم پیوسته و اتم های مرکب به وجود می آورند.
۶- در هر مولکول از یک ترکیب معین، همواره نوع و تعداد اتم های سازنده یکسان است.
۷- واکنش های شیمیایی شامل جابجایی یا تغییر در شیوه اتصال آنها است و اتم ها طی این واکنش ها تغییری نمی کنند.

برخی از افتخارات جان دالتون
– عضویت در انجمن فلسفی و ادبی منچستر
– کاشف بیماری کوررنگی
– ارائه نظریه اتمی
– ارائه کتابی نوین در فلسفه شیمی
– دبیر جامعه ادبی و فلسفی منچستر
– پیشگام در تهیه جدول تناوبی عناصر با ارائه لیستی از وزن اتم ها
– شهرستان دالتون در جنوب انتاریو به افتخار او نامگذاری شده است
– به احترام دالتون، شیمیدانان یک واحد غیر رسمی (واحد دالتون) برابر با یک واحد جرم اتمی  را ادا می کنند.
– نام نهادن خیابانی در مرکز شهر منچستر به نام دالتون
– نام نهادن سالن دانشگاه، مدال ادبی و فلسفی، بورس ریاضی و شیمی به نام دالتون
– نام نهادن دهانه ماه به نام دالتونیسم، که در واقع یک واژه عمومی برای کور رنگی می باشد.
– نام نهادن بخش معدنی انجمن سلطنی شیمی و مجله علمی شیمی معدنی به نام دالتون

درباره نویسنده

محمد حسین نیرین

دیدگاه شما چیست