John Dalton

John Dalton (6. syyskuuta 1766 – 17. heinäkuuta 1844) oli englantilainen kemisti, meteorologi ja fyysikko. Hänen tutkimuksensa osoittivat eräiden aineiden, jotka nyttemmin tiedetään alkuaineiksi, muodostavan yhdisteitä täsmällisissä kokonaisluvuin ilmaistavissa suhteissa. Tämä viittasi vahvasti aineen atomiluonteeseen. Tämän Dalton selitti johtuvan siitä, että kaikki aine koostuu atomeista ja että jokaisen alkuaineen atomilla on tietyn suuruinen massa.
Dalton oli värisokea. Hän julkaisi ensimmäisen tieteellisen tutkimuksen värisokeudesta.
Daltonin mukaan on nimetty molekyylimassan yksikkö dalton (Da).
Lapsuus ja nuoruus.
John Dalton syntyi kveekariperheeseen ja hänen isänsä Joseph Dalton oli kankuri ja isoisä Jonathan Dalton suutari. Joseph Dalton oli mennyt naimisiin vuonna 1755 paikallisen varakkaan kveekariperheen tyttären Deborah Greenupin kanssa ja John Dalton oli nuorin heidän kolmesta aikuiseksi asti selvinneestä lapsestaan.
John Dalton meni opiskelemaan Eaglesfieldissä sijaitsevaan John Fletcherin kveekarikouluun. Daltonin ollessa 12-vuotias Fletcher luovutti koulun Daltonin vanhimmalle veljelle Jonathan Daltonille. Vaihdoksen jälkeen John Dalton pääsi avustamaan veljeään opetustehtävissä. Kaksi vuotta myöhemmin Jonathan Dalton hankki koulun Kendalista ja Daltonit opettivat siellä yhdessä noin 60 opiskelijaa.
Opetustehtäviensä myötä John Dalton pääsi tutustumaan Elihu Robinsoniin ja John Goughiin, joiden myötä hän oppi matematiikan, kreikan ja latinan perusteet. Robinson ja Gough olivat myös amatöörimeteorologeja ja heidän kauttaan Dalton oppi käyttämään meteorologian välineistöä sekä kirjaamaan päivittäisiä säähavaintoja. Näistä ajoista eteenpäin Dalton olikin hyvin kiinnostunut meteorologisista mittauksista koko lopun elämänsä ajan.
Tieteellinen ura.
Vuonna 1793 Dalton muutti Manchesteriin, jossa hän alkoi opettaa matematiikkaa New Collegessa. Samalla hän kokosi materiaalia ensimmäiseen kirjaansa, joka oli kokoelma kirjoituksia hänen omista sekä yhdessä John Goughin ja Peter Crosthwaiten kanssa tehdyistä meteorologisista mittauksista. Tuo ensimmäinen kirja "Meteorological Observations and Essays" julkaistiin vuonna 1793. Teos aiheutti aluksi hieman hämmennystä, mutta se toimi kuitenkin perustana Daltonin myöhemmille tieteellisille töille ja toi meteorologiaa kansatieteiden piiristä enemmän tieteelliseksi tieteenalaksi.
Dalton teki meteorologisia mittauksia Englannin järviseudulla ja hänen havaintopaikkansa oli varsin hyvä erilaisten havaintojen tekemiseen. Dalton kannatti silloisen yleisen mielipiteen vastaista ajatusta, että ilmakehä olisi kaasuseos, jossa on noin 80% typpeä ja noin 20% happea, eikä mitään tiettyä alkuaineiden yhdistettä. Ilmaan liittyen Dalton teki mittauksia, paljonko ilma pystyi absorboimaan vesihöyryä eri olosuhteissa, ja määritteli osapaineen fysikaalisiin lakeihin pohjautuen.
Daltonin muutettua Manchesteriin hänet valittiin pian jäseneksi Manchester Literary and Philosophical Society -tiedeseuraan. Siellä hänen ensimmäinen työnsä oli artikkeli hänen ja hänen veljensä havaitsemasta löydöksestä, joka oli samalla ensimmäinen tieteellinen artikkeli värisokeudesta. Tämän myötä värisokeutta kutsuttiin jonkin aikaa "daltonismiksi".
Daltonin atomiteoria.
John Daltonin tunnetuin työ tieteelle on hänen atomiteoriansa. Ennen atomiteoriansa esittämistä Dalton oli opettanut kemiaa monia vuosia, muttei ollut vielä tehnyt kemiaan liittyviä tieteellisiä tutkimuksia.
Aikaisemmin muun muassa kreikkalainen filosofi Demokritos sekä matemaatikko ja astronomi Ruđer Josip Bošković olivat esittäneet kaikkien aineiden atomien olevan keskenään samankaltaisia. Dalton esitti, että eri aineiden atomit olivat erikokoisia ja erimassaisia. Joidenkin muiden mielestä näin monien erilaisten hiukkasten olemassaolo tuhoaisi luonnon yksinkertaisuuden ja ei siksi olisi mahdollista, mutta Dalton piti näitä väitteitä vain mielikuvituksen tuotteina, ja jalosti omaa atomiteoriaansa pyrkimällä määrittämään massat jokaiselle erityyppiselle atomille. Daltonin atomimassamittaukset olivat tarkkuudeltaan melko karkeita, mutta mittaustensa pohjalta hän huomasi yhdisteiden koostuvan alkuaineista tietyssä pienillä kokonaislukukertoimilla ilmoitettavassa suhteessa. Näin ollen eri alkuaineiden atomit olivat ikään kuin erimassaisia rakennuspalikoita, joista yhdisteet muodostuivat. Atomien suhteiden perusteella ei kuitenkaan voinut laskea tai päätellä atomien lukumääriä yhdisteissä. Esimerkiksi, vaikka metaanin havaittiin sisältävän vetyä suhteessa hiileen kaksi kertaa enemmän kuin eteenissä, ei metaanin tai eteenin hiili- ja vetyatomien konkreettisia lukumääriä voitu päätellä. Daltonin "suurimman yksinkertaisuuden säännön" mukaan yhdisteiden molekyylikaavat kirjoitettiin mahdollisimman pienillä kertoimilla, mikä johti nykytietämyksellä katsottuna virheellisiin kaavoihin. Esimerkiksi edellä olleiden metaanin ja eteenin katsottiin olevan CH2 (metaani) ja CH (eteeni), vaikka nykyisin niiden tiedetään olevan CH4 (metaani) ja C2H4 (eteeni). Virheistään huolimatta Daltonin atomiteoria jäi elämään ja tuli pohjaksi tuleville tieteellisille teorioille, sillä teorian perusajatus oli oikea. Etenkin orgaanisen kemia kehittyi nopeasti Daltonin atomiteorian myötä.
Elämän loppuvaiheet.
50 vuotta täytettyään Dalton jatkoi jonkin verran tieteellisten tutkimusten tekemistä ja opettamista. New College -koulun siirtyessä Manchesterista Yorkiin Dalton jäi Manchesteriin ja opetti oppilaita yksityisesti. Dalton kuoli aivoinfarktin seurauksena kesällä 1844.