Определить только одну научную специальность, к которой может быть отнесен Джон Дальтон, трудно. Один из самых уважаемых и заслуженных ученых своего времени был физиком, химиком, метеорологом.
Известны его работы, посвященные английскому языку. Он первым исследовал дефект цветового зрения, которым обладал и который впоследствии назвали по его имени - дальтонизмом.
Универсализм его научных устремлений и многообразие исследовательских интересов может быть частично объясним отсутствием у него систематического образования в конкретной области. Джон Дальтон родился 6 сентября 1766 года в городке Иглсфилде, в графстве Кимберленд на севере Англии, в бедной семье ткача. Его родители были квакерами-диссентерами, отрицавшими всё, что связано с официальной англиканской церковью, поэтому посещение образовательных учреждений для Джона было невозможно.
Необходимость с раннего возраста зарабатывать, высокие способности и стремление к получению знаний привели к неожиданному результату. Благодаря знакомству с Джоном Гоухом, слепым философом-эрудитом, передавшим ему часть своих знаний, и упорному самообразованию, Джон Дальтон с 12 лет стал работать учителем в сельской школе.
Первой публикацией Дальтона была работа, которая называлась «Метеорологические наблюдения и опыты» (1793). Благодаря ей он познакомился с учеными, которые помогли переехать в Манчестер и получить место преподавателя математики в Новом колледже. Интерес к метеорологии возник у него благодаря знакомству с Элихом Робинсоном, ученому и инженеру из его родного городка Иглсфилда. Джон Дальтон в своей работе, содержавшей многие идеи, приведшие его к будущему открытию развил теорию формирования атмосферных потоков, предложенную Джорджем Хедли.
В 1787 году ученый начал вести дневник метеорологических наблюдений. Джон Дальтон, биография которого весьма интересна и поучительна, последнюю запись в дневнике сделал уже слабеющей рукой спустя 57 лет. Эти записи являли собой результат изучения состава атмосферного воздуха - самых значительных достижений Дальтона в химии и физике. Одним из первых он стал измерять температуру воздуха на разных высотах, совершая регулярные походы в горы в Озерном краю на северо-западе страны.
Вторая крупная работа ученого была посвящена филологии - «Особенности английской грамматики» (опубликована в 1801 году), но затем его внимание привлекла собственная особенность зрения, связанная с цветовосприятием. Прожив около 35 лет, он обнаружил, что иначе воспринимает цвета, чем большинство людей, и что такой же особенностью обладает его родной брат. Быстро разобравшись, что дело не только в классификации оттенков (цвет, который он называл голубым, отличался от того, каким считали его остальные), Дальтон высказал свои мысли относительно причин этого явления.
Вывод о наследственной природе такого дефекта зрения оказался верным, но объяснение его обесцвечиванием глазной жидкости было впоследствии опровергнуто. Тщательность исследования и оригинальность подхода к проблеме, которые были проявлены ученым в статье «Необычные случаи цветовосприятия» (1794), послужили причиной появления термина дальтонизм, которым с тех пор пользуются офтальмологи.
Умение делать выводы из наблюдений и экспериментов, уводящие в смежные области науки - основа творческого метода, которым в совершенстве владел Джон Дальтон. Открытия в химии и физике, сделанные им, часто основаны на одних и тех же экспериментах. От исследования состава атмосферы, потоков, формирующих погоду, он перешел к изучению взаимодействий газов в зависимости от их физических и химических свойств - плотности, давления и т. д. Результаты этих работ позволили ему совершить открытия в корпускулярной - атомной - природе вещества.
Опыты с газами привели Дальтона к открытию нескольких фундаментальных законов: о парциальных (присущих отдельным компонентам) давлениях газовой смеси (1801), закон теплового расширения газов (1802) и закономерности растворения газов в жидкостях (1803). Вывод о разности величины атомов, составляющих газы, о наличии околоатомной тепловой оболочки позволил Дальтону объяснить природу расширения газов при нагревании, их диффузии и зависимости давления от внешних условий.
Идея о том, что всё в природе состоит из мельчайших неделимых элементов, была высказана еще античными авторами. Но именно Дальтон придал этим идеям материальность. Основными положениями его теории были несколько утверждений:
Бережно сохраняется модель молекулы, сделанная Дальтоном из деревянных шариков. Важнейшая заслуга ученого - ввод в научную практику понятия относительного атомного веса, водорода как единицы молекулярной массы. стала основной количественной характеристикой вещества в химии. Не все представления Дальтона об атомном строении вещества были верными вследствие неразвитости общей физики, но его теория послужила мощным толчком в познании атома.
Мало кто смог добиться в науке вершин, имея такое сложное начало, как Джон Дальтон. Краткая биография ученого - яркий пример того, как целеустремленность и жажда знаний меняют жизнь человека. Она позволяет проследить путь становления сильной личности и увидеть, как происходило превращение мальчика, не имеющего шансов на получение серьезного системного образования, кому родительские убеждения закрыли путь в университет, во всемирно признанного ученого, члена престижнейших научных Академий Европы.
Мало в истории примеров столь преданного, почти монашеского служения науке, какое вел Джон Дальтон. Фото портретов, написанных с ученого в заключительный период жизни, показывают человека, отдавшего все силы методичной и напряженной работе.
Наградой для Дальтона стало признание коллег и учеников. Статуя ученого была установлена на входе в Королевский колледж Манчестера, где он преподавал еще при жизни. В дальнейшем это признание переросло в настоящую мировую славу.
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.
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 его достижениями.
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.Джон Дальтон родился в небольшом поселении Иглсфилд в графстве Камберленд, в Англии, в семье бедного ткача Джозефа Дальтона и Деборы Гринап, происходившей из процветающей английской семьи квакеров – членов христианского движения, чья идеология шла в разрез с буквой Нового Завета.
В возрасте 15 лет, Джон помогает старшему брату Джонатану управлять делами в его частной квакерской школе в городке Кенда в графстве Камбрия.
С 1787 г. Джон ведёт дневник метеорологических наблюдений, и за всю свою дальнейшую жизнь, на протяжении более 57 лет, он запишет в нём около 20 000 погодных наблюдений.
Где-то около 1790 г. Дальтон строит планы на поступление на юридический или медицинский факультет института, но, поскольку он принадлежит к «сектантам» – к членам групп, противостоявших англиканской церкви – учиться в английских учебных заведениях ему запрещается.
В 1793 г. Дальтон переезжает в Манчестер, где получает пост учителя математики и натуральной философии в Новом колледже – сектантской академии, предоставляющей рабочие места религиозным нонконформистам с высшим образованием.
Все юношеские годы примером и образцом для подражания для Дальтона был Элайху Робинсон – выдающийся квакер, непогрешимый метеоролог, который и прививает мальчику интерес к математике и метеорологии.
В 1793 г. выходит в свет первая книга очерков Дальтона на метеорологические темы, основанная на его личных наблюдениях. Эта работа закладывает основы всех его дальнейших трудов.
В 1794 г. учёный пишет научную статью, озаглавленную «Необыкновенные факты касательно видения цветов» – одну из самых ранних своих работ на тему цветового восприятия человеческого глаза.
В 1800 г. Дальтон делает доклад, представляя публике свою статью «Экспериментальные заметки», речь в которых идёт об опытах с газами и изучении природы и химической составляющей воздуха относительно атмосферного давления.
В 1801 г. публикуется вторая книга, «Начальный курс английской грамматики». В этом же году учёный откроет «закон Дальтона» – эмпирический закон, полученный в результате работы с газами.
К 1803 г. его опыты с «давлением смеси идеальных газов» приводят к выведению «закона парциального давления», названного в честь учёного.
В начале 1800-х г.г. Дальтон формулирует теорию «теплового расширения» и «реакции нагрева и охлаждения в газах» с учётом расширения и сжатия воздуха.
В 1803 г. он пишет статью для Манчестерского литературного и философского общества, в которой представляет таблицу относительных атомных весов – одну из первых определений атомных весов в то время.
В 1808 г., в работе «Новая система философии химии», он делает дальнейшие разъяснения атомной теории и атомных весов, высказывая собственное видение того, как можно определить химические элементы, основываясь на их атомной массе.
В 1810 г. Дальтон издаёт приложение к своей книге «Новая система философии химии», в котором тщательно прорабатывает «атомную теорию строения вещества» и понятие «атомного веса».
В 1801 г. учёный выводит «закон Дальтона», также известный как «закон парциального давления Дальтона», который в наши дни широко применяется аквалангистами для измерения уровня давления на разных глубинах океана и его влияния на уровень потребления дыхательного газа и концентрации азота.
Он вводит термин «дальтонизм» для определения цветовой слепоты, получивший своё название от имени учёного. На эту тему Дальтон рассуждает в статье «Необыкновенные факты касательно видения цветов, с наблюдениями».
В вышедшем в свет в 1808 г. труде «Новая система философии химии», он разрабатывает «атомную теорию строения вещества» и становится первым учёным, составившим таблицу относительных атомных весов. Эта теория, заложившая основы для дальнейших исследований в данной области, актуальна и в наше время.
В 1794 г. Дальтона избирают членом Манчестерского литературного и философского общества. В 1800 г. учёный становится научным секретарём общества, а с 1817 г. возглавляет его.
Дальтон всю жизнь оставался холостяком, вёл скромную жизнь и общался лишь с несколькими друзьями, принадлежавшими к группе квакеров.
В 1837 г. учёный переносит сердечный удар, за которым, через несколько лет, последует ещё один, вследствие чего у него появляются проблемы с речью.
После третьего удара, настигшего Дальтона в возрасте 77 лет, он падает с кровати, а, некоторое время спустя, служанка, принесшая учёному чай, находит его мёртвым.
Похоронили Дальтона в Манчестерской ратуше.
В память о его научных достижениях, многие химики и биохимики пользуются внесистемной единицей измерения «дальтон», являющейся атомной единицей массы.
Джон Дальтон (6 сентября 1766 - 27 июля 1844) - английский провинциальный учитель-самоучка, химик, метеоролог и естествоиспытатель. Один из самых знаменитых и уважаемых учёных своего времени, ставший широко известным благодаря своим новаторским работам в разных областях знания. Он впервые (1794) провёл исследования и описал дефект зрения , которым страдал сам, - цветовая слепота , позже названный в его честь дальтонизмом ; открыл закон парциальных давлений (закон Дальтона) (1801), закон равномерного расширения газов при нагревании (1802), закон растворимости газов в жидкостях (закон Генри-Дальтона) . Установил закон кратных отношений (1803), обнаружил явление полимеризации (на примере этилена и бутилена), ввёл понятие «атомный вес », первым рассчитал атомные веса (массы) ряда элементов и составил первую таблицу их относительных атомных весов , заложив тем самым основу атомной теории строения вещества.
Джон Дальтон родился в семье квакеров города Иглсфилд, графство Камберленд . Будучи сыном портного, только в 15 лет он начал обучаться вместе со своим старшим братом Джонатаном в квакерской школе близлежащего города Кендал. К 1790 году Дальтон более-менее определился с будущей специальностью, выбирая между правом и медициной, однако его планы были встречены без энтузиазма - родители-диссентеры были категорически против обучения в английских университетах. Дальтону пришлось остаться в Кендале до весны 1793 года, после чего он перебрался в Манчестер , где познакомился с Джоном Гоухом, слепым философом-эрудитом, который в неформальной обстановке передал ему большую часть своих научных познаний. Это позволило Дальтону получить место преподавателя математики и естественных наук в «Новом Колледже», диссентской академии Манчестера. Он оставался на этой должности до 1800 года, когда ухудшившееся финансовое положение колледжа вынудило его уйти; он начал заниматься частным преподаванием математики и естественных наук.
В молодые годы Дальтон близко общался с известным иглсфилдским протестантом Элиху Робинсоном, профессиональным метеорологом и инженером. Робинсон привил Дальтону интерес к различным проблемам математики и метеорологии. В течение своей жизни в Кендале Дальтон собрал решения рассматривавшихся им проблем в книге «Дневники леди и джентльменов», а в 1787 году начал вести собственный метеорологический дневник, в котором за 57 лет зафиксировал более 200,000 наблюдений В этот же период Дальтон заново разработал теорию циркуляции атмосферы, ранее предложенную Джорджем Хедли (George Hadley). Первая публикация ученого называлась «Метеорологические наблюдения и опыты», в ней содержались зародыши идей многих его будущих открытий. Однако несмотря на всю оригинальность его подхода, научное сообщество не обратило особого внимания на труды Дальтона. Вторую крупную свою работу Дальтон посвящает языку, в печать она вышла под названием «Особенности английской грамматики» (1801).
Половину своей жизни Дальтон даже не подозревал, что с его зрением что-то не так. Он занимался оптикой и химией, но обнаружил свой дефект благодаря увлечению ботаникой. То, что он не мог отличить голубой цветок от розового, он объяснял путаницей в классификации цветов, а не недостатками его собственного зрения. Он заметил, что цветок, который днём, при свете солнца, был небесно-голубым (точнее, того цвета, что он считал небесно-голубым), при свете свечи выглядел тёмно-красным. Он обратился к окружающим, но никто такого странного преобразования не видел, за исключением его родного брата. Таким образом Дальтон догадался, что с его зрением что-то не так и что проблема эта наследуема . В 1794 году, сразу после прибытия в Манчестер, Дальтон был избран членом Манчестерского литературно-философского общества («Лит&Фил») и несколько недель спустя выпустил в свет статью под названием «Необычные случаи цветовосприятия», где объяснял узость цветоощущения некоторых людей обесцвечиванием жидкого вещества глаза. Описав эту болезнь на собственном примере, Дальтон обратил на нее внимание людей, до того момента не осознававших у себя ее наличия. Несмотря на то, что объяснение Дальтона подвергли сомнению ещё при его жизни, тщательность исследований им собственной болезни была настолько беспрецедентной, что термин «дальтонизм » прочно закрепился за этим недугом. В 1995 году были проведены исследования сохранившегося глаза Джона Дальтона, в ходе которых выяснилось, что он страдал редкой формой дальтонизма - дейтеранопией . В этом случае глаз не улавливает свет средних длин волн (в более распространенном варианте болезни - дейтераномалии, глаз просто искажает изображение из-за неправильного цвета пигмента соответствующего участка сетчатки). Кроме фиолетового и голубого цветов он мог нормально распознавать только один - желтый, и так писал об этом:
После этой работы Дальтона последовал десяток новых, посвященных самым различным темам: цвету неба, причинам возникновения источников пресной воды, отражению и преломлению света, а также причастиям в английском языке.
В 1800 году Дальтон стал секретарем Манчестерского литературно-философского общества, после чего он представил ряд докладов под общим названием «Опыты», посвященных определению состава газовых смесей, давления пара различных веществ при разных температурах в вакууме и на воздухе, испарению жидкостей, термическому расширению газов. Четыре таких статьи были напечатаны в «Докладах» Общества в 1802 году. Особо примечательно вступление ко второй работе Дальтона:
После описания экспериментов по установлению давления водяного пара при различных температурах в интервале от 0 до 100 °C, Дальтон переходит к обсуждению давления пара шести других жидкостей и делает вывод о том, что изменение давления пара эквивалентно для всех веществ при одинаковом изменении температуры.
В четвертом своем труде Дальтон пишет:
| Не вижу каких-либо объективных причин считать неверным тот факт, что два любых газа (упругая среда) при одинаковом начальном давлении расширяются одинаково при изменении температуры. Однако для любого заданного расширения паров ртути (неупругая среда) расширение воздуха будет меньше. Таким образом, общий закон, который описывал бы природу теплоты и ее абсолютное количество, следует выводить на основе изучения поведения упругих сред. |
Жозеф Луи Гей-Люссак
Таким образом, Дальтон подтвердил закон Гей-Люссака , опубликованный в 1802 году. В течение двух-трех лет после прочтения его статей, Дальтон опубликовал ряд работ посвященных схожим темам, например поглощению газов водой и другими жидкостями (1803); в это же время им был постулирован закон парциальных давлений, известный как закон Дальтона.
Наиболее важными из всех работ Дальтона считаются работы, связанные с атомистической концепцией в химии, - с ней его имя связано самым непосредственным образом. Предполагается (Томасом Томсоном), что эта теория была разработана либо в ходе исследований поведения этилена и метана при различных условиях, либо в ходе анализа диоксида и монооксида азота.
Изучение лабораторных записей Дальтона, обнаруженных в архивах «Лит&Фил» , говорит о том, что по ходу поиска объяснения закона кратных отношений ученый все ближе подходил к рассмотрению химического взаимодействия как элементарного акта сочетания атомов определенных масс. Мысль об атомах постепенно росла и крепла в его голове, подкрепляясь экспериментальными фактами, полученными при исследовании атмосферы. Первые увидевшие свет начала этой идеи можно найти в самом конце его статьи, посвященной абсорбции газов (написана 21 октября 1803, опубликована в 1805). Дальтон пишет:
| Почему вода не сохраняет свою форму, подобно любому газу? Посвятив решению этой проблемы достаточно времени, я не могу с полной уверенностью дать подходящий ответ, однако я уверен, что все зависит от веса и количества микрочастиц в веществе. |
Перечень химических знаков отдельных элементов и их атомных весов, составленный Джоном Дальтоном в 1808 году. Некоторые из символов, использовавшихся в ту пору для обозначения химических элементов, восходят к эпохе алхимии. Данный перечень нельзя рассматривать как «Периодическую таблицу», поскольку он не содержит повторяющихся (периодических) групп элементов. Некотоые из веществ не являются химическими элементами, например, известь (поз.8 слева). Дальтон рассчитал атомный вес каждого вещества по отношению к водороду, как самому лёгкому, закончив свой список ртутью, которой ошибочно был присвоен атомный вес больше, чем у свинца (поз.6 справа)
Для визуализации своей теории Дальтон использовал собственную систему символов, также представленную в «Новом курсе химической философии». Продолжая исследования, Дальтон через некоторое время опубликовал таблицу относительных атомных весов шести элементов - водорода, кислорода, азота, углерода, серы, фосфора, приняв массу водорода равной 1. Заметим, что Дальтон не дал описания способа, которым он определил относительные веса, но в его записях от 6 сентября 1803 года мы находим таблицу расчета этих параметров на основе данных различных химиков по анализу воды, аммиака, диоксида углерода и других веществ.
Столкнувшись с проблемой расчета относительного диаметра атомов (из которых, как считал ученый, состоят все газы), Дальтон использовал результаты химических экспериментов. Предполагая, что любое химическое превращение всегда происходит по наиболее простому пути, Дальтон приходит к выводу - химическая реакция возможна лишь между частицами различных весов. С этого момента концепция Дальтона перестает быть простым отражением идей Демокрита. Распространение этой теории на вещества привело исследователя к закону кратных отношений, а эксперимент идеально подтвердил его вывод . Стоит отметить, закон кратных отношений был предугадан Дальтоном в докладе, посвященном описанию содержания различных газов в атмосфере, прочтенном в ноябре 1802 года: «Кислород может соединяться с определенным количеством азота, или уже с удвоенным таким же, но не может быть какого-либо промежуточного значения количества вещества». Существует мнение, что это предложение было добавлено некоторое время спустя после прочтения доклада, однако опубликовано лишь в 1805 году.
В работе «Новый курс химической философии» все вещества были разбиты Дальтоном на двойные, тройные, четверные и т. п. (в зависимости от количества атомов в молекуле). Фактически, он предложил классифицировать структуры соединений по общему количеству атомов - один атом элемента X, соединяясь с одним атомом элемента Y, дает двойное соединение. Если же один атом элемента X соединяется с двумя Y (или наоборот), то такое соединение будет тройным.
Дальтон также предложил «правило наибольшей простоты», которое, правда, не получило независимых подтверждений: когда атомы соединяются только в одном соотношении, это говорит об образовании ими двойного соединения.
Это было только предположение, полученное ученым просто из веры в простоту устройства природы. Исследователи того времени не располагали объективными данными для определения количества атомов каждого элемента в сложном соединении. Однако подобные «предположения» являются жизненно необходимыми для такой теории, ибо расчет относительных атомных весов невозможен без знания химических формул соединений. Впрочем, гипотеза Дальтона привела его к определению формулы воды как OH (так как с позиций его теории вода является продуктом реакции H+O, причем соотношение всегда постоянно); для аммиака он предлагал формулу NH, что, разумеется, не соответствует современным представлениям.
Несмотря на внутренние противоречия, лежащие в самом сердце концепции Дальтона, некоторые ее принципы дожили до наших дней, хотя и с небольшими оговорками. Скажем, атомы действительно не могут быть разделены на части, созданы или уничтожены, однако это справедливо лишь для химических реакций. Дальтон также не знал о существовании изотопов химических элементов, свойства которых порой отличны от «классических». Несмотря на все эти недочеты, теория Дальтона (химическая атомитика) повлияла на будущее развитие химии не меньше кислородной теории Лавуазье .
Джеймc Прескотт Джоуль
Свою теорию Дальтон показал Т.Томсону, который вкратце обрисовал ее в третьем издании своего «Курса химии» (1807), а затем уже сам ученый продолжил ее изложение в первой части первого тома «Нового курса химической философии» (1808). Вторая часть была издана в 1810 году, а вот первая часть второго тома не выходила в свет до 1827 года - развитие химической теории пошло намного дальше, оставшийся неопубликованным материал был интересен уже очень узкой даже для научной среды аудитории. Вторая часть второго тома так и не вышла в свет.
В 1817 году Дальтон стал президентом «Лит&Фил», каковым и оставался до своей смерти, сделав 116 докладов, из которых наиболее примечательны самые ранние. В одном из них, сделанном в 1814 году, он объясняет принципы объемного анализа, в котором был одним из первопроходцев. В 1840 году его работа, посвященная фосфатам и арсенатам (часто называемая одной из наиболее слабых), была признана Королевским Обществом недостойной публикации, в результате Дальтону пришлось делать это самому. Такая же участь постигла ещё четыре его статьи, две из которых («О количестве кислот, щелочей и солей в различных солях», «О новом и простом методе анализа сахара») содержали открытие, которые сам Дальтон считал вторым по важности после атомистической концепции. Определенные безводные соли при растворении не вызывают увеличения объема раствора, соответственно, как писал ученый, они занимают некие «поры» в структуре воды.
В память о трудах Дальтона некоторые химики и биохимики неофициально используют термин «дальтон» (или сокращенно Da) для обозначения единицы атомной массы элемента (эквивалентной 1/12 массы 12С). Также в честь ученого названа улица, соединяющая Динсгейт и площадь Альберта в центре Манчестера.
Одно из зданий на территории университета города Манчестера носит имя Джона Дальтона. В нем располагется Технологический факультет и проходит большая часть лекций по естественнонаучным предметам. На выходе из здания установлена статуя Дальтона, перемещенная сюда из Лондона (работа Вильяма Тида, 1855, до 1966 сояла на пл. Пиккадили).
Здание студенческого общежития Университета Манчестера также носит имя Дальтона. Университетом учреждены различные гранты имени Дальтона: два по химии, два по математике, а также Дальтоновская премия по естественной истории. Существует также Медаль Дальтона, периодически выдаваемая Манчестерским литературно-философским обществом (в общей сложности выдано всего 12 медалей).
На Луне есть кратер, названый в его честь.
Большая часть работ Джона Дальтона была уничтожена в результате бомбардировки Манчестера 24 декабря 1940 года. Айзек Азимов по этому поводу писал: «На войне умирают не только живые».
Существует мнение, что далекие предки человека видели окружающий мир в черно-белых цветах. Затем в процессе эволюции ощущение света раздвоилось на желтый и синий. Еще через некоторое время желтый распался на красный и зеленый.
Случаи цветовой слепоты и пониженной чувствительности к некоторым цветам у отдельных людей - это возврат к физиологическим свойствам наших далеких предков.
Различают три вида цветовой слепоты: к красному (протанопия ), зеленому (дейтеранопия ) и, гораздо реже, к синему цвету (тританопия ).
Слева - репродукция с картины художника Богданова «Ждёт».
Справа - копия этой репродукции, выполненная художником с цветовой слепотой на красный цвет.
Рисунки из коллекции профессора Е. Б. Рабкина
Впервые это явление изучил и описал в 1794 г. английский ученый (1766-1844), причем на собственном опыте - он сам страдал этим дефектом.
До 24 лет Дальтон даже не подозревал, что у него имеется нарушение зрения, пока не увлекся в 1790 г. ботаникой. Тут-то обнаружилось, что ему трудно разобраться в ботанических монографиях и определителях. Когда в тексте шла речь о белых или жёлтых цветках, он не испытывал затруднений, но если цветки описывались как пурпурные, розовые или тёмно-красные, все они казались Дальтону неотличимыми от синих.
Поначалу он считал это путаницей в классификации цветов, а не недостатком своего собственного зрения. Однако затем он заметил, что цветок, который днём при свете солнца, он видел как небесно-голубой, при свете свечи становился для него тёмно-красным. Дальтон обратился к окружающим, но никто не замечал такого странного преобразования, кроме его родного брата. Таким образом, Дальтон догадался, что с его зрением что-то не так и что проблема эта наследуема. У Дальтона были три брата и сестра, двое братьев страдали цветослепотой на красный цвет.
Дальтон страдал довольно редкой формой дальтонизма - дейтеранопией, при которой глаз не улавливает свет средних длин волн. Кроме фиолетового и голубого цветов он мог нормально распознавать только один - желтый. Сам он описывал это так: "Та часть картины, которую другие называют красной, мне кажется как будто тенью или просто плохо освещенной. Оранжевый, зеленый и желтый кажутся оттенками одного цвета, от интенсивного до бледно-желтого" .
Дальтон решил, что в его глазах имеется какой-то синий светофильтр. Он завещал после смерти извлечь его глаза и проверить, не окрашено ли в голубоватый цвет стекловидное тело. Воля учёного была исполнена, но в его глазах не было обнаружено ничего особенного или необычного.
Глаза Дальтона сохранились в заспиртованном виде в Манчестерском литературно-философском обществе, и уже в наше время, в 1995 году, генетики выделили и исследовали ДНК из сетчатки. Как и следовало ожидать, в ней обнаружились гены дальтонизма.
Исследование Дальтоном собственной болезни было настолько точным и верным, что термин «дальтонизм» прочно закрепился за этим недугом, и в наше время каждый школьник знаком с термином "дальтоник", даже если не до конца представляет, что же он означает.
Английский провинциальный учитель-самоучка, химик, метеоролог и естествоиспытатель Джон Дальтон был одним из самых знаменитых и уважаемых учёных своего времени. Сегодня его имя нам более известно по названию дефекта зрения - дальтонизму, которое получило наименование в его честь как первооткрывателя и исследователя этого явления. Однако в свое время Дальтон был широко известен благодаря многим новаторским работам в самых разных областях знания. Он открыл закон парциальных давлений (закон Дальтона), закон равномерного расширения газов при нагревании, закон растворимости газов в жидкостях (закон Генри-Дальтона), закон кратных отношений. Дальтон обнаружил явление полимеризации (на примере этилена и бутилена), ввёл понятие «атомный вес», первым рассчитал атомные веса (массы) ряда элементов и составил первую таблицу их относительных атомных весов, заложив тем самым основу атомной теории строения вещества.
Заслуги Дальтона были отмечены по достоинству. Он был профессором Манчестерского колледжа Оксфордского университета, членом Французской академии наук (1816), президентом Манчестерского литературного и философского общества, членом Лондонского Королевского общества и Королевского общества Эдинбурга.
.jpg)