約翰·道爾頓

約翰·道爾頓（道耳頓） FRS（John Dalton，1766年9月6日－1844年7月27日），化學家、物理學家、氣象學家。道爾頓是近代原子理論的提出者，道爾頓分壓定律與倍比定律的發現者。同時，他也是最早研究色盲的學者（其也是色盲患者）。

## 求學

道耳吞生於坎伯蘭郡伊格斯非爾德（今屬坎布里亞郡）一個貧困的貴格會織工家庭。幼年家貧，只能參加貴格會的學校，富裕的教師魯賓孫很喜歡道爾頓，允許他閱讀自己的書和期刊。1778年魯賓孫退休，12歲的道爾頓接替他在學校里任教，工資微薄，後來他重新務農。1781年道爾頓到肯德爾一所自己遠親開辦的學校任教，離家約有45英里，後來遠親退休，道爾頓和他的哥哥成為該學校的負責人，他也在此結識了盲人天才科學家約翰·高夫。道爾頓在高夫的指導下，掌握了拉丁文和希臘文，增加了對數學和化學的了解。

1787年3月24日道爾頓記下了第一篇氣象觀測記錄，只包括當天的天氣狀況，後來逐漸增加溫度，濕度和氣壓的記錄。這一習慣一直持續到臨終前一天，共記錄五十七年之久。這成為他在氣體性質研究方面的實驗基礎。（道爾頓幾十年如一日地測量溫度，而且保持在每天早上六點準時打開窗戶，使對面的一個家庭主婦依賴道爾頓每天開窗來起床為家人做早飯。）23歲時，道爾頓不滿足於如此的境遇，他希望學習法律或前往愛丁堡大學學習醫學。這遭到親友反對，因為他是非國教徒，不許就讀。27歲時，他被任命為曼徹斯特一所非國教大學「新大學」的數學和自然哲學教師。道爾頓任教至34歲，由於學校財政惡化，他辭職成為家教。

## 科學研究

1793年道爾頓依靠從盲人哲學家高夫那裡接受的自然科學知識，成為曼徹斯特新學院（牛津大學哈里斯曼徹斯特學院的前身）的數學和自然哲學教師。來到學院不久，他發表了《氣象觀察與隨筆》，在其中描述了氣溫計氣壓計和測定露點的裝置，在附錄中提出原子論的模型。但是這本書售量很少。

### 色盲症研究

1794年道爾頓被選為曼徹斯特文學和哲學學會會員，這個學會主要討論神學和英國政治之外的各種問題。10月31日他在學會宣讀了《關於顏色視覺的特殊例子》。在這篇文章中，他給出了對色盲這一視覺缺陷的最早描述，總結了從他自身和很多人身上觀察到的色盲症的特徵，如他自己除了藍綠方面的顏色，只能再看到黃色，所以色盲又被很多人稱為道爾頓症。1799年新學院遷移到約克，道爾頓仍然留在曼徹斯特，此時他已經很有名氣，可以靠作家庭教師為生。

### 氣體定律研究

1800年道爾頓開始擔任學會秘書，隨後進行氣體的壓力研究。他加熱相同體積的不同氣體，發現溫度升高所引起的氣體壓力變化值與氣體種類無關。並且當溫度變化相同時，氣體壓力變化也是相同的。他實際上得到了和後來雅克·查理和蓋-呂薩克同樣的結論，但是他沒有繼續深究這個問題。

1801年道爾頓將水蒸汽加入乾燥空氣中，發現混合氣體中某組分的壓力與其他組分壓力無關，且總壓強等於兩者壓力和，即道爾頓分壓定律。同年道爾頓最親密的朋友威廉·亨利發現了難溶於水的氣體在水中的溶解數量與壓力成正比，即亨利定律。隨後亨利也觀察到對於混合氣體也存在同樣關係，只不過壓強換成了氣體的分壓值。道爾頓從這一研究成果得出溶解是純物理過程的結論。

### 原子理論

1803年12月與1804年1月道爾頓在英國皇家學會作關於原子論的演講，其中全面闡釋了他的原子論思想。其要點為：

①化學元素均由不可再分的微粒組成。這種微粒稱為原子。原子在一切化學變化中均保持其不可再分性。

②同一元素的所有原子，在質量和性質上都相同；不同元素的原子，在質量和性質上都不相同。

③不同的元素化合時，這些元素的原子按簡單整數比結合成化合物。儘管從現在的觀點來看，道爾頓的觀點是非常簡潔而有力的（當然存在著錯誤）但是由於實驗證據的缺乏和道爾頓表述的不力，這一觀點直到20世紀初才被廣泛接受。

## 其它出版物

道爾頓對《里斯百科全書》的化學和氣象學部分作出貢獻，但具體章節不清楚。

從1817至1844年間，道爾頓當選曼徹斯特文學與哲學學會會長，貢獻了117篇《道爾頓當選曼徹斯特文學與哲學學會回憶錄》。其中早期文獻最為重要。1814年的一篇率先給出了滴定原理的描述。1840年他對磷酸鹽和砷酸鹽進行了研究。由於皇家學會看不上，憤怒的道爾頓自費出版。類似地，他繼續出版了四篇文獻，其中兩篇（《就各類的鹽中酸、鹽基和鹽的量》和《分析糖的新型簡便方法》）包含了他的新發現，被他自己認為是在原子理論之後第二重要的研究。其中一些酸酐溶解時體積不會發生變化，道爾頓認為這是物質進入了水中存在的孔隙中的緣故。

## 公共生活

在提出原子理論前，道爾頓已經名聲在外。1803年，他在倫敦皇家學會就自然哲學講學，並在1809至1810年間做其它演講。不過，一些聽眾稱他的言辭不佳、聲調刺耳枯燥、說不清問題、在語言和描述上欠功夫。

1810年，漢弗里·戴維爵士邀請他申請皇家學會成員，但道爾頓拒絕，這可能是因為他囊中羞澀緣故。不過，人們在1822年未經過問直接選舉，並附上費用。6年後，他成為法國科學院成員，1830年，他取代戴維成為八大外籍會員之一。1833年，格雷伯爵政府給予67歲的道爾頓150英鎊年金，在1836年提到300英鎊。1834年，68歲的道爾頓被選為美國文理科學院海外榮譽成員。

年輕的詹姆斯·焦耳是道爾頓晚年著名的學生，日後研究並出版了熱原理和機械方面的貢獻（1848年）。

## 生活

道爾頓終生未婚，摯友不多。作為貴格教徒，他一生謙虛，不好張揚。

W·約翰牧師是位植物學家，在道爾頓去世前26年中，他與牧師和師母同住在曼徹斯特喬治街的房子裡。道爾頓和約翰於1844年一同去世。

在曼徹斯特，道爾頓從事日常實驗和教輔工作，每年去湖區遠足，有時進倫敦城。1822年，他去巴黎短期旅行，見了許多著名的科學家。他在約克、牛津和布里斯托出席了英國科學協會的一些早期會議。

## 晚年

但是，晚年的道爾頓思想趨於僵化，他拒絕接受給呂薩克的氣體分體積定律，堅持採用自己的原子量數值而不接受已經被精確測量的數據，反對永斯·貝采利烏斯提出的簡單的化學符號系統。

1837-1838年他遭受了兩次中風而失語，但仍堅持科學研究。1844年他再次中風，7月26日他使用顫抖的手寫下了他最後一篇氣象觀測記錄。7月27日他從床上掉下，服務員發現他已經去世。他的遺體在市政廳停放門口四天，超過4萬人前來瞻仰悼念。葬禮盛大，道爾頓的遺體與城市要人一道下葬，葬入阿德維克公墓。如今，墓地已經成為遊樂場，但老墓碑可在舊文檔中查到。

道爾頓希望在他死後對他的眼睛進行檢驗，以找出他色盲的原因。他認為可能是因為他的水樣液是藍色的。去世後的屍檢發現眼睛正常，但是1990年對其保存在皇家學會的一隻眼睛進行DNA檢測，發現他缺少對綠色敏感的色素。

在公共捐助下，查恩特雷（Chantrey）為道爾頓塑了一座胸像，放在王家曼徹斯特研究所的門廳，查恩特雷還有一座大道爾頓塑像，被安放於曼徹斯特市政廳的入口處。

道爾頓的研究記錄在他死後被完整收藏在曼徹斯特，但卻毀於二次大戰時的曼徹斯特轟炸。以撒·艾西莫夫為此事嘆道：不是只有活人才會在戰爭中被殺害。

很多化學家使用道爾頓作為原子質量的單位。

## 外部連結

- – Alembic Club reprint with some of Dalton's papers, along with some by William Hyde Wollaston and Thomas Thomson
- John Dalton Papers at John Rylands Library, Manchester.

## 基本資料

- 日語原文：約翰·道爾頓、John Dalton
- 名字：FRS
- 出生日期：1766年9月6日
- 出生地：大不列顛王國坎伯蘭郡鷹菲爾德
- 逝世日期：1844年7月27日
- 逝世地：英國曼徹斯特
- 國籍：英國
- 著名學生：詹姆斯·焦耳
- 知名於：原子論、道爾頓分壓定律、色盲
- 植物命名人縮寫：Jn.Dalton
- 獲獎：皇家獎章 (1826)