Краткая история химии. Развитие идей и представлений в химии

«Открытие химической атомистики было сделано Джоном Дальтоном, английским физиком и химиком, в Манчестере в течение двух недель, а именно - с 3 по 19 сентября 1803 г.

В течение многих лет Дальтон занимался изучением воздушной атмосферы и вёл регулярные метеорологические наблюдения, записывая их результаты в свой научный дневник. Главный вопрос, который его давно интересовал и разобраться в котором он долгое время стремился, был следующий: каким образом и почему газы диффундируют друг в друга, образуя при этом совершенно однородную смесь? Сам Дальтон об этом говорил в 1810 г.: «Занимаясь долгое время метеорологическими наблюдениями и размышляя о природе и строении атмосферы, я нередко удивлялся тому, как может сложная атмосфера или смесь двух или более упругих флюидов (газов - Прим. Б.М. Кедрова) представлять массу явно однородную, которая во всех механических отношениях сходна с простой атмосферой». Ответ на этот вопрос дали по-своему французские химики во главе с Бертолле. Между газами, говорили они, существует химическое сродство, и потому все газы способны в любых отношениях растворять друг друга. Например, когда происходит испарение воды в атмосферу, то воздух просто растворяет водяной пар. Но в данном случае для этого растворения имеется предел: для каждой температуры воздух может впитать в себя только определенное количество водяного пара, и тогда наступает насыщение (насыщенный пар).

Дальтон показал несостоятельность этого взгляда: прежде всего оказалось, что количество «растворённого» пара не зависит от того, сколько взято воздуха: воздуха может быть в несколько раз больше в данном объёме или меньше, а количество насыщенного пара зависит только от температуры. Этого не могло бы быть, если бы действительно воздух растворял в себе пар. Более того, водяной пар достигает того же состояния насыщения в полной пустоте и даже ещё быстрее, нежели в присутствии воздуха. Что в таком случае служит для него растворителем? Очевидно, что дело вовсе не в сродстве между газами и не в их взаимном растворении. Тогда в чём?

Дальтон обращается к Ньютону и в его «Математических началах натуральной философии» находит следующее рассуждение, которое ему весьма импонирует: Ньютон считает, что газ (упругий флюид) состоит из маленьких частиц (атомов), которые взаимно отталкивают друг друга с силой, возрастающей с уменьшением расстояния между ними. Исходя из этого Ньютон с атомистических позиции объяснил закон Бойля об обратной пропорциональности между объемом и давлением газа. Но Ньютон ничего не знал о сложном составе атмосферы, а потому его объяснение не могло быть применено к случаю, который специально интересовал Дальтона. Тем не менее Дальтон сразу же уловил главную мысль: дело в отталкивании между частицами газа, а не в притягивании одного газа другим. Поэтому сначала в 1801 г. он выдвинул предположение, что существует столько отталкивательных сил, сколько имеется различных видов газов и паров. Такое предположение казалось совершенно неправдоподобным. Французские химики его отвергли с порога. Но среди английских химиков оно также не встретило поддержки. Особенно резко нападал на Дальтона Томас Томсон.

Дальтон прислушался к критике и стал искать способы избавиться от допущения множества различных отталкивательных сил. В 1803 г. ему пришло в голову, что он до сих пор исключал из своего рассмотрения тепло как отталкивательную силу. В то время тепло трактовалось многими как особая невесомая топкая «жидкость» (флюид). Следовательно, встала задача объяснить, каким образом один и тот же теплород может действовать избирательно, т. е. так, что в одном случае будут отталкиваться друг от друга только частицы, скажем, кислорода, а на частицы других газов они не будут оказывать никакого воздействия, а те в свою очередь тоже никак не влиять на частицы кислорода. Если бы удалось найти такое решение, то отпала бы необходимость придумывать столько различных отталкивательных сил, сколько имеется в природе различных упругих флюидов (газов и паров): одно и то же тепло (теплород) вызывал бы все процессы отталкивания в разных газах. Но как модельно представить такое действие теплорода - это оставалось загадкой.

Но вот у Дальтона появилась идея: а что, если принять, что размеры у разных частиц газов различны? В таком случае можно было бы представить, что крупные частицы одного газа будут отталкиваться друг от друга, не затрагивая мелких частиц другого газа и не испытывая с их стороны также никакого воздействия. В итоге механизм смешения (диффузии) газов можно было бы представить как просыпку мелкой дроби в промежутки между крупной дробью. Сейчас же встал вопрос: а что надо понимать под размерами газовых частиц? Ведь тепло Дальтон представлял как особую, отдельную от атомов жидкость. Где она могла быть сосредоточена? Очевидно, вокруг самих атомов, создавая вокруг них тепловую атмосферу подобно тому, как окружающий Землю воздух образует воздушную атмосферу нашей планеты. В таком случае, согласно Дальтону, размеры частиц, это - общий суммарный объём атома и окружающей его теплородной оболочки. Если бы теперь удалось доказать фактическими данными, что размеры частиц, понимаемых как сумма атома и тепловой атмосферы, неодинаковы у разных газов, то задача была бы решена, по мнению Дальтона. Очевидно, как можно предположить, в таком виде вопрос встал перед Дальтоном в самом начале сентября 1803 г.

Позднее он вспоминал: «При дальнейшем рассмотрении этого вопроса мне пришло в голову, что я ни разу не учитывал влияния различия в величине частиц упругих флюидов. Под величиной я подразумеваю твёрдую частицу в центре вместе с окружающей её атмосферой тепла. Если, например, число частиц кислорода в данном объёме воздуха в точности не одинаково с числом частиц азота в том же объёме, то величина частиц кислорода должна отличаться от величины частиц азота. Если величина атомов различна, то при допущении, что отталкивательной силой является тепло, равновесие не может установиться между частицами неодинаковой величины, давящими друг на друга».

С этого момента Дальтон стал искать способ определить размер (величину) частиц упругих флюидов с тем, чтобы проверить и подтвердить правильность выдвинутой им гипотезы о причинах диффузии газов друг в друга с образованием однородной смеси. Несомненно, что до сих пор весь ход его рассуждений был чисто физическим и относился не к области химических взаимодействий, а к области физики газов. Но как только Дальтон стал искать пути определения размеров (величины) газовых частиц в смысле системы из атома и тепловой атмосферы вокруг него, так он сейчас же из области физики перешел в область химии, хотя сам, вероятно, сразу даже не заметил этого. Ещё меньше он мог по-первоначалу понять, что переход его из физики в химию вызывает такой переворот в химии, по сравнению с которым поиски размеров газовых частиц с целью объяснения механизма диффузии представляются ничтожными с научной точки зрения. Тем не менее, Дальтон ещё некоторое время считал, что главное - это вовсе не то, что он вносит своими идеями в химию, а пресловутые тепловые оболочки и их диаметры.

Процесс открытия химической атомистики начался непосредственно с того момента, когда Дальтон приступил к вычислению размеров (диаметров «частиц» газа, включая их теплородные оболочки). Ведь для того, чтобы такое вычисление осуществить, нужно ввести по крайней мере два новых представления: вo-первых, об атомном весе элемента и, во-вторых, о числе атомов в сложной частице химического соединения. Эти два новых представления и составили теоретический фундамент всей химической атомистики в начале XIX в. Но, повторяем, оба эти представления были введены исключительно в целях расчёта размеров газовых частиц (в дальтоновском смысле) для создания модели диффузии газов и модели газовой смеси. Как же это всё происходило? Для того чтобы определить диаметр частицы, Дальтон должен был разделить общий объём, занимаемый данным газом, на общее число частиц газа, присутствующих в этом объёме. Число частиц ему, конечно, не было известно, а потому требовалось найти какой-то окольный путь для его определения. Очевидно, что общее число частиц можно было бы найти, если знать вес отдельного атома (частицы) данного газа. Тогда, разделив общий вес газа, присутствующего в данном объёме, на вес отдельного атома (частицы), можно было бы узнать число частиц в данном объёме газа. Однако нельзя было и мечтать взвесить отдельный атом, особенно в условиях слабо развитой экспериментальной техники того времени. Значит, опять надо было продолжать искать окольные пути для достижения поставленной цели.

Таким окольным путем оказалась идея, родившаяся в тот момент в голове Дальтона, - исходить не из абсолютного веса атома, а из его относительного веса. Но для этого следовало принять за единицу вес атома одного какого-нибудь элемента. Дальтон за таковую принял вес атома водорода, как наименьший. В таком случае из весового отношения составных частей какого-либо химического соединения, например, воды, можно было бы непосредственно выводить величину атомного веса того или иного элемента, в данном случае, т. е. в случае воды, кислорода (при Н=1). […]

Таков был путь открытия химической атомистики. Как видим, он с самого начала был нераздельно связан у Дальтона с представлениями о мифических теплородных оболочках атомов и с наивной моделью диффузии газов, совершающейся, якобы, на манер просыпки дробинок малого диаметра в промежутки между шарами большого диаметра».

Кедров Б.М. , Научное открытие и информация о нём, в Сб.: Научное открытие и его восприятие / Под ред. С.Р. Микулинского, М.Г. Ярошевского, М., «Наука», 1971 г., с. 26-31.

Джон Дальтон (1766 -1844 1803 1794

1766

Здесь осенью 1781

1787

1793

↓

Джон Дальтон (1766 -1844 ) - английский химик и физик, создатель химического атомизма. Установил (1803 ) закон кратных отношений, ввел понятие «атомный вес», первым определил атомные веса (массы) ряда элементов. Открыл газовые законы, названные его именем. Первым (1794 ) описал дефект зрения, которым страдал сам, позже названный дальтонизмом.

Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 года в бедной семье в северной английской деревушке Иглсфилд. С ранних лет ему приходилось помогать родителям содержать семью. В тринадцать лет он завершил обучение в местной школе и сам стал помощником учителя. Но жалованье было мизерным, и Джон отправился в поисках лучшей доли в Кендал.

Здесь осенью 1781 года Дальтон становится учителем математики. Комната, которую отвели ему в мужском пансионе при школе, была скромно обставлена, но и жизнь, полная лишений, не приучила его к расточительности. Более того, в новой комнате молодой учитель чувствовал себя, как во дворце. Ведь полки его ломились от книг. Теперь у Джона Дальтона были все возможности для расширения знаний, и он читал, читал, читал.

Одновременно с чтением Джон не забрасывал и своего любимого занятия - постоянных наблюдений за погодой. Первым делом он повесил на стену барометр. Метеорологическими наблюдениями (обработка результатов которых и дала возможность открыть газовые законы) Дальтон занимался всю жизнь. С величайшей тщательностью он делал ежедневные записи и зарегистрировал более двухсот тысяч наблюдений. Последнюю запись он сделал за несколько часов до смерти.

Научные исследования Джон Дальтон начал в 1787 года с наблюдений и экспериментального изучения воздуха. Он усиленно занимался и математикой, пользуясь богатой школьной библиотекой. Постепенно он стал самостоятельно разрабатывать новые математические задачи и решения, а вслед за тем написал и первые свои научные труды в этой области. Джон, вечно ищущий знаний, очень скоро завоевал уважение не только своих коллег, но и граждан города Кендала. Уже через четыре года он стал директором школы.

В это время он сблизился с доктором Чарлзом Хатоном, редактором нескольких журналов Королевской военной академии. Рассчитанные на широкую публику, они нередко помещали на своих страницах статьи научного характера. Это объяснялось стремлением доктора популяризировать науку. Дальтон стал одним из постоянных авторов этих альманахов: в них были опубликованы многие его научные труды. За вклад в развитие математики и философии он получил несколько высоких наград. Имя Джона Дальтона было уже известно не только в Кендале. Он читает лекции и в Манчестере. А в 1793 году он переезжает туда и преподает в Новом колледже. Дальтону нравилась новая работа. Кроме занятий в колледже, он давал и частные уроки, в основном по математике.

Д. Дальтон привез с собой рукопись «Метеорологических наблюдений и этюдов», приведшую в восторг издателя Пенсвиля. Кроме описания барометра, термометра, гигрометра и других приборов и аппаратов и изложения результатов долголетних наблюдений, Дальтон мастерски анализировал в ней процессы образования облаков, испарения, распределения атмосферных осадков, утренние северные ветры и прочее. Рукопись тут же напечатали, и монография была встречена с большим интересом.

Через год после приезда в Манчестер Джон Дальтон стал членом Литературного и философского общества. Он регулярно посещал все заседания, на которых члены Общества докладывали результаты своих исследований. В 1800 году его избрали секретарем, в мае 1808 года - вице-президентом, а с 1817 года и до конца жизни был президентом.

Осенью 1794 года он выступил с докладом о цветной слепоте. Дальтон установил, что среди его учеников некоторые вообще не могут различать цвета, а некоторые часто их путают. Они видели зеленый цвет красным, или наоборот, но были и такие, которые путали синий и желтый цвета. Этот особый дефект зрения мы называем сегодня дальтонизмом. Всего Дальтон сделал в Обществе 119 докладов.

В 1799 году Джон Дальтон покинул Новый колледж и стал не только самым дорогим, но и самым почитаемым частным учителем в Манчестере. Время теперь принадлежало ему. Он преподавал в богатых семьях не более двух часов в день, а потом занимался наукой. Его внимание все больше привлекали газы и газовые смеси. Воздух ведь тоже является газовой смесью.

Результаты экспериментов получились интересными. Давление данного газа, заключенного в сосуд с постоянным объемом, оставалось неизменным. Потом Джон Дальтон вводил второй газ. У полученной смеси было более высокое давление, но оно равнялось сумме давлений двух газов. Давление отдельного газа оставалось неизменным.

Отсюда можно сделать важные выводы. Ясно, что состояния газа в сосуде не зависит от присутствия других газов. Это, конечно, легко объяснить их корпускулярным строением. Следовательно, корпускулы или атомы одного газа равномерно распределяются между атомами другого газа, но ведут себя так, как если бы другого газа в сосуде не было».

Продолжая исследования газов, Джон Дальтон сделал еще несколько фундаментальных открытий - закон равномерного расширения газов при нагревании (1802 ), закон кратных отношений (1803 ), явление полимерии (на примере этилена и бутилена).

Но ученому не давали покоя атомы. Что, в сущности, о них известно? Если атомы существуют, то тогда следовало бы объяснить все свойства веществ, все законы на основе атомной теории. Вот чего не хватает химии - подлинной теории строения вещества!

Увлеченный новой идеей, Джон Дальтон занялся упорными исследованиями. Необходимо, прежде всего, получить ясное представление об атомах. Каковы их характерные особенности? Отличаются ли атомы одного элемента от атомов другого? Нет ли какого-либо способа, несмотря на то что они ничтожно малы и невидимы невооруженным глазом, установить их вес, форму, размеры...

Несколько лет напряженного труда - и результаты не замедлили себя ждать. 6 сентября 1803 года Д.Дальтон в своем лабораторном журнале записал первую таблицу атомных весов. Впервые он упомянул об атомной теории в докладе «Об абсорбции газов водой и другими жидкостями», прочитанном 21 октября 1803 года в Манчестерском литературном и философском обществе:

Атом нельзя выделить и взвесить. Если принять, что атомы соединяются между собой в самых простых соотношениях, и анализировать сложные вещества, а после этого сравнить весовые проценты элементов с весовым процентом самого легкого из них, можно получить интересные величины. Эти данные показывают, во сколько раз атом одного элемента тяжелее атома самого легкого элемента. Обратите внимание на первую таблицу этих весов. Она перед вами. Самым легким элементом оказался водород. Это означает, что его атомный вес следовало бы условно принять за единицу...»

В декабре 1803 - мае 1804 годов Джон Дальтон прочитал курс лекций об относительных атомных весах в Королевском институте в Лондоне. Атомную теорию Дальтон развил во второй своей книге - «Новая система химической философии», изданной в 1808 году. В ней он подчеркивает два положения: все химические реакции - результат соединения или деления атомов, все атомы разных элементов имеют разный вес

В конце 1809 года Д. Дальтон поехал в Лондон, где встретился и беседовал с крупнейшими учеными Англии, побывал в лабораториях, познакомился с их работой. Особенно часто он беседовал с Гемфри Дэви. Молодого исследователя переполняли идеи. Дальтон ознакомился с открытыми Дэви новыми элементами - калием и натрием.

Несмотря на исключительную скромность характера, известность ученого день ото дня росла. О нем говорили уже за пределами Англии. Атомная теория Дальтона заинтересовала ученых Европы. В 1816 году Дальтона избрали членом-корреспондентом Парижской академии наук. В следующем году - президентом Общества в Манчестере, а в 1818 году английское правительство назначило его научным экспертом в экспедиции сэра Джона Росса, который лично вручил назначение ученому

Но Дальтон остался в Англии. Он предпочитал спокойную работу в кабинете, не желая разбрасываться и терять драгоценное время. Исследования по определению атомных весов продолжались. Все точнее становились полученные результаты. Приходили новые идеи, возникали интересные предположения, приходилось пересчитывать и исправлять результаты анализов многих ученых. Не только английские ученые, но и ученые Франции, Германии, Италии, Швеции, России внимательно следили за достижениями Джона Дальтона.

В 1822 году Дальтон стал членом Королевского общества. Вскоре после этого он уехал во Францию. Научные круги Парижа оказали Джону Дальтону радушный прием. Он присутствовал на нескольких заседаниях, прочитал ряд докладов, беседовал с многими учеными.

Большой научный труд Дальтона получил всеобщее признание. В 1826 году английское правительство наградило ученого золотым орденом за открытия в области химии и физики, и главным образом за создание атомной теории. Орден был вручен на торжественном заседании Лондонского королевского общества. С большой речью выступил сэр Гемфри Дэви. В следующие годы Дальтон был избран почетным членом Академии наук в Берлине, научного общества в Москве, Академии в Мюнхене.

Во Франции, чтобы засвидетельствовать признание достижений выдающихся ученых мира, Парижская академия наук избрала свой почетный совет. Он состоял из одиннадцати самых известных в Европе ученых. Английскую науку в нем представлял Гемфри Дэви. После его смерти это место занял Джон Дальтон. В 1831 году Дальтон получил приглашение из Йорка почтить своим присутствием учредительное собрание Британской ассоциации развития науки. В 1832 году Дальтон был удостоен самого высокого отличия Оксфордского университета. Ему присудили степень доктора юридических наук. Из естествоиспытателей того времени такой чести был удостоен только Майкл Фарадей.

И английское правительство вынуждено было заинтересоваться судьбой Дальтона. В 1833 году ему назначили пенсию. Решение правительства было зачитано на торжественном заседании в Кембриджском университете.

Джон Дальтон, несмотря на свой преклонный возраст, продолжал усиленно работать и выступать с докладами. Однако с приходом старости все чаще одолевали болезни, все труднее становилось работать. 27 июля 1844 года Дальтон скончался.

Известный всему миру Джон Дальтон был великим ученым, который многого достиг в своей работе в области химии, физики и метеорологии. Этого человека нельзя недооценить, ведь его труды стали основополагающими в своей сфере. Например, его теория строения вещества была прорывом в то время. А такой недуг, как цветовая слепота, до сих является его наследием и носит имя «дальтонизм» в честь своего первооткрывателя. Мы знаем ученого мужа Джона именно с этой его стороны, но не все знают, как проходила его жизнь, полная усердия и трудов, где так и не нашлось места семье, любви и детям.

Детские годы

Начнем с самого рождения гения. Джон Дальтон был рожден 6 сентября 1766 года в маленькой английской деревушке Иглзфилд, которая находится в Камберленде. Отец его был простой бедный ткач по имени Джозеф, в то время как его мать, Дебора, вышла из зажиточной квакерской семьи. Когда Джону исполнилось пятнадцать, он уже с успехом управлял делами в школе квакеров вместе со своим братом. В возрасте 21 года он начал вести записи в своем дневнике и с тех пор не переставал вносить туда все свои важные наблюдения. В итоге там окажется более 20 тысяч записей. Проблемой для юноши было то, что квакерские взгляды абсолютно не допускали обучения детей в каком-либо английском учебном заведении. И хотя Джон очень хотел поступить в юридический или медицинский институт, он не мог этого сделать.

Шаги в науке

Только в 1793 году Джон Дальтон, открытия которого сыграли важную роль в науке, переехал в большой город Манчестер. Там он начал работать учителем в колледже, где преподавал математику и философию. Там и началась его научная карьера. Одна за другой начали выходить его работы:

1793 - метеорологические очерки, которые стали основой всех его работ;
1794 - самая ранняя работа Дальтона на тему человеческого восприятия цветов; именно это было началом теории цветовой слепоты, которую затем развил Джон в своих работах;
1800 - рассуждения Джона о природе воздуха и его составе с учетом атмосферного давления;
1801 - выходят сразу две книги, одна из которых посвящена грамматике английского языка, а вторая закону, который впоследствии будет назван в честь ученого;
1803 - печатает статью об определении атомных весов;
1808 - выход «Новой системы философии химии», где он продолжает работу над теорией атома;
1810 - дополнение к книге, где он более подробно описывает строение вещества и атомный вес.

Труды

Джон Дальтон, биография которого так важна для любого интересующегося наукой, сделал очень много открытий, но наиболее известны общественности два из них. Под первым имеется в виду закон Дальтона. Это закон давления, который в наши дни очень сильно помогает людям, работающим на большой глубине в океане.

Второе важное открытие было сделано в отношении восприятия человеком цветов. Будучи в возрасте 26 лет, он обнаружил, что не может различать все цвета. Начав изучать данное явление, он пришел к открытию недуга «цветовой слепоты». Но ее до сих пор именуют именем ученого и называют «дальтонизм».

Цветовая слепота

Все знают, что дальтонизм - это неспособность различать цвета, но мало кто знает научное определение этого заболевания. Дело в том, что данный недуг является следствием нарушения работы сетчатки глаза. За функцию определения каждого цвета отвечает специальная колбочка. Всего их у человека три вида, при этом каждый отвечает за свой цвет - синий, красный и зеленый. Если в одной из колбочек нет какого-то пигмента, то человек не может различить этот цвет. Дальтонизм может быть врожденным, а может начаться после перенесенного заболевания глаза, например катаракты. Часто такая патология наблюдается уже в детском возрасте. Если родители внимательные, они заметят тревожные признаки уже в начальных классах, и даже раньше. Когда ребенок начинает рисовать предметы неправильного цвета, вы должны сразу проверить его зрение и восприятие цветов у специалиста.

Лечение дальтонизма

Еще давно физик Джон Дальтон заявил, что данное заболевание не лечится. Ученые пытаются найти способ решать такие проблемы, но все, что они научились пока делать, это корректировать восприятие цвета с помощью линз. В будущем планируется внедрять недостающие гены в сетчатку, но это пока на стадии эксперимента. Стоит заметить, что людям с подобным диагнозом нельзя работать водителями общественного транспорта, их не берут в армию на ответственные участки, им нельзя управлять самолетом. Этих людей заставляют тщательно проходить обследования и разрешают выполнять трудовые обязанности, только если нет противопоказаний по итогам осмотра.

Достижения

О достижениях ученого можно рассуждать очень много, ведь вклад этого человека трудно переоценить. Джон Дальтон, открытия в химии, физике и метеорологии которого стали основой для многих научных разработок, трудился не покладая рук на благо науки. Но при этом он не игнорировал и другие сферы, например философию и языки. В возрасте двадцати восьми лет он был принят в состав литературно-философского общества в Манчестере. Это почетное общество, в состав которого входило много уважаемых людей того времени. А еще через шесть лет Джон занял там пост научного секретаря. Проработав в этой должности семнадцать лет, он в конце концов стал главой общества.

Личная жизнь

Что касается его личной жизни, то Джон Дальтон так и не женился за всю свою жизнь. Не любитель шумных мест и компаний, он предпочитал уединение и общество хороших друзей, которые в основном все были из квакеров. Когда ему был семьдесят один год, он перенес сердечный приступ, после чего у него начались артикуляционные проблемы. Ему было трудно говорить. За следующие шесть лет он перенес еще два удара, второй из которых стал последним.

27 июля 1844 года после очередного приступа Джон скончался один в комнате. Его тело обнаружила служанка. Она принесла старику чай и увидела уже бездыханное тело на полу возле кровати. Дальтон был похоронен с почестями в ратуше города Манчестера. После смерти, желая увековечить имя ученого, многие его соратники по науке и их последователи стали использовать меру «дальтон» как единицу массы атома.

Интересным считается факт, что Джон Дальтон начал работать над исследованиями цветового восприятия именно потому, что обнаружил этот недуг у себя, причем это произошло, только когда ему было двадцать шесть лет. Более того, его братья также имели разные формы дальтонизма. Так Джон выяснил, что болезнь может быть наследственной.

У него самого был вариант протанопа. Этим словом называют человека, который не различает красного цвета. Если же человек вовсе не может различить ни один цвет, то его именуют ахроматоп. Забавно, что человечество обязано этим открытием ботанике. Ведь увлекшись именно этой наукой, Джон понял, что с его зрением что-то не так. Рассматривая разновидности цветов, он заметил, что при наличии розовых, красных и бордовых бутонов он не может найти между ними разницы. Они казались ему синими. Поначалу окружающие думали, что Джон шутит, спрашивая, какого цвета тот или иной предмет. Но потом все стало понятным, особенно когда Дальтон развил свою теорию восприятия.

Кстати, Дальтон является единственным научным деятелем, которому поставили памятник еще при жизни. А сделано это было именно в ратуше Манчестера, где впоследствии и был похоронен ученый.

Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 года в бедной семье в северной английской деревушке Иглсфилд. В тринадцать лет он завершил обучение в местной школе и сам стал помощником учителя.

В Кендале осенью 1781 года он становится учителем математики.

Научные исследования Дальтон начал в 1787 года с наблюдений и экспериментального изучения воздуха. Он занимался и математикой, пользуясь богатой школьной библиотекой. Он стал самостоятельно разрабатывать новые математические задачи и решения, а вслед за тем написал и первые свои научные труды в этой области. Через четыре года он стал директором школы. В это время он сблизился с доктором Чарлзом Хатоном, редактором нескольких журналов Королевской военной академии. Дальтон стал одним из постоянных авторов этих альманахов. За вклад в развитие математики и философии он получил несколько высоких наград. В 1793 году он переезжает в Манчестер, где преподает в Новом колледже. Он привез с собой рукопись "Метеорологических наблюдений и этюдов. Кроме описания барометра, термометра, гигрометра и других приборов и аппаратов, Дальтон анализировал в ней процессы образования облаков, испарения, распределения атмосферных осадков, утренние северные ветры и прочее.

В 1794 году Дальтон стал членом Литературного и философского общества. В 1800 году его избрали секретарем, в мае 1808 года - вице-президентом, а с 1817 года и до конца жизни был президентом.

Осенью 1794 года он выступил с докладом о цветной слепоте. Этот особый дефект зрения мы называем сегодня дальтонизмом.

В 1799 году Дальтон покинул Новый колледж и стал самым дорогим частным учителем в Манчестере. Он преподавал в богатых семьях не более двух часов в день, а потом занимался наукой. Его внимание привлекали газы и газовые смеси.

Дальтон сделал несколько фундаментальных открытий - закон равномерного расширения газов при нагревании (1802), закон кратных отношений (1803), явление полимерии (на примере этилена и бутилена).

6 сентября 1803 года Дальтон в своем лабораторном журнале записал первую таблицу атомных весов. Впервые он упомянул об атомной теории в докладе "Об абсорбции газов водой и другими жидкостями", прочитанном 21 октября 1803 года в Манчестерском литературном и философском обществе.

Лучшие дня

В декабре 1803 - мае 1804 годов Дальтон прочитал курс лекций об относительных атомных весах в Королевском институте в Лондоне. Атомную теорию Дальтон развил в своей книге - "Новая система химической философии", изданной в 1808 году. В ней он подчеркивает два положения: все химические реакции - результат соединения или деления атомов, все атомы разных элементов имеют разный вес.

В 1816 году Дальтона избрали членом-корреспондентом Парижской академии наук. В следующем году - президентом Общества в Манчестере, а в 1818 году английское правительство назначило его научным экспертом в экспедиции сэра Джона Росса, который лично вручил назначение ученому.

В 1822 году Дальтон стал членом Королевского общества. Вскоре после этого он уехал во Францию.

В 1826 году английское правительство наградило ученого золотым орденом за открытия в области химии и физики, и главным образом за создание атомной теории. Дальтон был избран почетным членом Академии наук в Берлине, научного общества в Москве, Академии в Мюнхене.

Во Франции, чтобы засвидетельствовать признание достижений выдающихся ученых мира, Парижская академия наук избрала свой почетный совет.

В 1832 году Дальтон был удостоен самого высокого отличия Оксфордского университета. Ему присудили степень доктора юридических наук. Из естествоиспытателей того времени такой чести был удостоен только Фарадей.

В 1833 году ему назначили пенсию. Решение правительства было зачитано на торжественном заседании в Кембриджском университете.

Дальтон, несмотря на преклонный возраст, продолжал усиленно работать и выступать с докладами. Однако с приходом старости все чаще одолевали болезни, все труднее становилось работать. 27 июля 1844 года Дальтон скончался.

Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 года в бедной семье в северной английской деревушке Иглсфилд. С ранних лет ему приходилось помогать родителям содержать семью. В тринадцать лет он завершил обучение в местной школе и сам стал помощником учителя. Но жалованье было мизерным, и Джон отправился в поисках лучшей доли в Кендал.

Здесь осенью 1781 года он становится учителем математики. Комната, которую отвели ему в мужском пансионе при школе, была скромно обставлена, но и жизнь, полная лишений, не приучила его к расточительности. Более того, в новой комнате молодой учитель чувствовал себя, как во дворце. Ведь полки его ломились от книг. Теперь у Джона Дальтона были все возможности для расширения знаний, и он читал, читал, читал.

Одновременно с чтением Джон не забрасывал и своего любимого занятия - постоянных наблюдений за погодой. Первым делом он повесил на стену барометр.

Метеорологическими наблюдениями (обработка результатов которых и дала возможность открыть газовые законы) Дальтон занимался всю жизнь. С величайшей тщательностью он делал ежедневные записи и зарегистрировал более двухсот тысяч наблюдений. Последнюю запись он сделал за несколько часов до смерти.

Научные исследования Дальтон начал в 1787 года с наблюдений и экспериментального изучения воздуха. Он усиленно занимался и математикой, пользуясь богатой школьной библиотекой. Постепенно он стал самостоятельно разрабатывать новые математические задачи и решения, а вслед за тем написал и первые свои научные труды в этой области. Дальни, вечно ищущий знаний, очень скоро завоевал уважение не только своих коллег, но и граждан города Кендала. Уже через четыре года он стал директором школы. В это время он сблизился с доктором Чарлзом Хатоном, редактором нескольких журналов Королевской военной академии.

Рассчитанные на широкую публику, они нередко помещали на своих страницах статьи научного характера. Это объяснялось стремлением доктора популяризировать науку. Дальтон стал одним из постоянных авторов этих альманахов: в них были опубликованы многие его научные труды. За вклад в развитие математики и философии он получил несколько высоких наград. Имя Джона Дальтона было уже известно не только в Кендале. Он читает лекции и в Манчестере. А в 1793 году он переезжает туда и преподает в Новом колледже. Дальтону нравилась новая работа. Кроме занятий в колледже, он давал и частные уроки, в основном по математике.

Он привез с собой рукопись «Метеорологических наблюдений и этюдов», приведшую в восторг издателя Пенсвиля. Кроме описания барометра, термометра, гигрометра и других приборов и аппаратов и изложения результатов долголетних наблюдений, Дальтон мастерски анализировал в ней процессы образования облаков, испарения, распределения атмосферных осадков, утренние северные ветры и прочее. Рукопись тут же напечатали, и монография была встречена с большим интересом.

Через год после приезда в Манчестер Дальтон стал членом Литературного и философского общества. Он регулярно посещал все заседания, на которых члены Общества докладывали результаты своих исследований. В 1800 году его избрали секретарем, в мае 1808 года - вице-президентом, а с 1817 года и до конца жизни был президентом.

Осенью 1794 года он выступил с докладом о цветной слепоте. Дальтон установил, что среди его учеников некоторые вообще не могут различать цвета, а некоторые часто их путают. Они видели зеленый цвет красным, или наоборот, но были и такие, которые путали синий и желтый цвета.

Этот особый дефект зрения мы называем сегодня дальтонизмом. Всего Дальтон сделал в Обществе 119 докладов.

В 1799 году Дальтон покинул Новый колледж и стал не только самым дорогим, но и самым почитаемым частным учителем в Манчестере Время теперь принадлежало ему. Он преподавал в богатых семьях не более двух часов в день, а потом занимался наукой. Его внимание все больше привлекали газы и газовые смеси. Воздух ведь тоже является газовой смесью.

Результаты экспериментов получились интересными Давление данного газа, заключенного в сосуд с постоянным объемом, оставалось неизменным. Потом Дальтон вводил второй газ. У полученной смеси было более высокое давление, но оно равнялось сумме давлений двух газов.

Давление отдельного газа оставалось неизменным.

«Из моих опытов следует, что давление газовой смеси равно сумме давлений, которыми обладают газы, если они отдельно введены в этот сосуд при тех же условиях. Если давление отдельного газа в смеси назвать парциальным, тогда эту закономерность можно сформулировать так: давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений газов, из которых она составлена, - писал Дальтон. - Отсюда можно сделать важные выводы! Ясно, что состояния газа в сосуде не зависит от присутствия других газов. Это, конечно, легко объяснить их корпускулярным строением.

Следовательно, корпускулы или атомы одного газа равномерно распределяются между атомами другого газа, но ведут себя так, как если бы другого газа в сосуде не было».

Продолжая исследования газов, Дальтон сделал еще несколько фундаментальных открытий - закон равномерного расширения газов при нагревании (1802), закон кратных отношений (1803), явление полимерии (на примере этилена и бутилена).

Но ученому не давали покоя атомы. Что, в сущности, о них известно?

Если атомы существуют, то тогда следовало бы объяснить все свойства веществ, все законы на основе атомной теории. Вот чего не хватает химии - подлинной теории строения вещества!

Увлеченный новой идеей, Дальтон занялся упорными исследованиями. Необходимо, прежде всего, получить ясное представление об атомах.

Каковы их характерные особенности? Отличаются ли атомы одного элемента от атомов другого? Нет ли какого-либо способа, несмотря на то что они ничтожно малы и невидимы невооруженным глазом, установить их вес, форму, размеры...

Несколько лет напряженного труда - и результаты не замедлили себя ждать. 6 сентября 1803 года Дальтон в своем лабораторном журнале записал первую таблицу атомных весов. Впервые он упомянул об атомной теории в докладе «Об абсорбции газов водой и другими жидкостями», прочитанном 21 октября 1803 года в Манчестерском литературном и философском обществе:

«Все существующие ранее теории корпускул сходятся на том, что это маленькие одинаковые шарики. Я же считаю, что атомы (мельчайшие неделимые частички) одного элемента одинаковы между собой, но отличаются от атомов других элементов. Если в настоящий момент об их размерах нельзя сказать ничего определенного, то об основном их физическом свойстве говорить можно: атомы имеют вес. В подтверждение этого разрешите зачитать и вторую мою работу: «Первая таблица относительных весов конечных частиц тел». Атом нельзя выделить и взвесить. Если принять, что атомы соединяются между собой в самых простых соотношениях, и анализировать сложные вещества, а после этого сравнить весовые проценты элементов с весовым процентом самого легкого из них, можно получить интересные величины. Эти данные показывают, во сколько раз атом одного элемента тяжелее атома самого легкого элемента. Обратите внимание на первую таблицу этих весов. Она перед вами. Самым легким элементом оказался водород. Это означает, что его атомный вес следовало бы условно принять за единицу...»

В декабре 1803 - мае 1804 годов Дальтон прочитал курс лекций об относительных атомных весах в Королевском институте в Лондоне. Атомную теорию Дальтон развил во второй своей книге - «Новая система химической философии», изданной в 1808 году. В ней он подчеркивает два положения: все химические реакции - результат соединения или деления атомов, все атомы разных элементов имеют разный вес.

В конце 1809 года Дальтон поехал в Лондон, где встретился и беседовал с крупнейшими учеными Англии, побывал в лабораториях, познакомился с их работой. Особенно часто он беседовал с Гемфри Дэви. Молодого исследователя переполняли идеи. Дальтон ознакомился с открытыми Дэви новыми элементами - калием и натрием.

Несмотря на исключительную скромность характера, известность ученого день ото дня росла. О нем говорили уже за пределами Англии. Атомная теория Дальтона заинтересовала ученых Европы. В 1816 году Дальтона избрали членом-корреспондентом Парижской академии наук. В следующем году - президентом Общества в Манчестере, а в 1818 году английское правительство назначило его научным экспертом в экспедиции сэра Джона Росса, который лично вручил назначение ученому.

В 1822 году Дальтон стал членом Королевского общества. Вскоре после этого он уехал во Францию. Научные круги Парижа оказали Дальтону радушный прием. Он присутствовал на нескольких заседаниях, прочитал ряд докладов, беседовал со многими учеными.

Большой научный труд Дальтона получил всеобщее признание. В 1826 году английское правительство наградило ученого золотым орденом за открытия в области химии и физики, и главным образом за создание атомной теории. Орден был вручен на торжественном заседании Лондонского королевского общества. С большой речью выступил сэр Гемфри Дэви. В следующие годы Дальтон был избран почетным членом Академии наук в Берлине, научного общества в Москве, Академии в Мюнхене.

Во Франции, чтобы засвидетельствовать признание достижений выдающихся ученых мира, Парижская академия наук избрала свой почетный совет. Он состоял из одиннадцати самых известных в Европе ученых. Английскую науку в нем представлял Гемфри Дэви. После его смерти это место занял Джон Дальтон. В 1831 году Дальтон получил приглашение из Йорка почтить своим присутствием учредительное собрание Британской ассоциации развития науки. В 1832 году Дальтон был удостоен самого высокого отличия Оксфордского университета. Ему присудили степень доктора юридических наук. Из естествоиспытателей того времени такой чести был удостоен только Фарадей.

И английское правительство вынуждено было заинтересоваться судьбой Дальтона. В 1833 году ему назначили пенсию Решение правительства было зачитано на торжественном заседании в Кембриджском университете.

Дальтон, несмотря на преклонный возраст, продолжал усиленно работать и выступать с докладами. Однако с приходом старости все чаще одолевали болезни, все труднее становилось работать 27 июля 1844 года Дальтон скончался.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!