道尔顿和他的里程碑式著作——《化学哲学新体系》

1781年，15岁的约翰·道尔顿和他的哥哥去了离他们家乡不远的肯德尔镇，在他们堂兄经营的寄宿学校当助理教师。在业余时间，道尔顿在学校图书馆丰富藏书的帮助下努力工作，涉猎了广泛的知识领域。

在这里，道尔顿遇到了一个奇怪的人，约翰·豪，他的性格和兴趣非常相似。这个人两岁时因天花失明，但他以惊人的毅力掌握了许多学科。他甚至可以通过触觉、味觉和嗅觉来区分各种当地植物，还可以进行非常复杂的心理计算。

在哈夫的指导和鼓励下，道尔顿在他的知识上取得了很大的进步，并在1787年开始记天气日记和进行系统的科学观察。1793年，道尔顿出版了他的第一部学术专著《气象观测论文集》，论述了云的形成、蒸发过程和大气降水的分布。

英国肯德尔镇的街景(来自小萌摩尔的博客)

长期的气象观测自然导致道尔顿研究气体的性质和组成。他仔细研究了各种气体，如大气和水蒸气，以及物理现象，如蒸发、压缩和膨胀。他还探索了混合气体的状态、气体的扩散以及气体在水中的溶解。他发现，当两种不同重量的气体混合时，它们会迅速自动地分散在一起。1801年，他提出在气体混合物中，每种气体的行为都独立于其他气体，并且不受其他气体的影响。此外，在相同的温度下，气体混合物的总压力是每种气体单独存在时压力的总和。

似乎只有同一种气体的组成粒子互相排斥。为了解释气体的各种物理性质，似乎有必要假设所有物质都是由相同大小的元素组成的。道尔顿继续推测，液体和固体，像气体一样，可能都有一些最小的组成单位。这种物质的单个颗粒太小，看不见。这时，他想到了公元前5世纪古希腊哲学家德谟克利特提出的原子思想——它只是基于哲学考虑而不是经验事实。他选择用“原子”这个词来指这种粒子，并相信它可以用来解释物质的基本性质和各种定律。

道尔顿在1808年出版的原子符号和原子量(网络图)

道尔顿逐渐从上述研究成果中得出一些基本定律，并于1804年冬天在伦敦首次就这些定律的主要内容发表公开演讲。后来，他的一些科学朋友敦促他尽快公布研究结果。他们认为，“任何进一步的拖延都会损害科学的利益和作者自身的声誉”。然而，道尔顿是一个极其严格和严肃的人。在又做了一些实验并花了大量时间整理材料和内容后，他于1808年开始以卷的形式展示他的代表作《化学哲学新体系》，全面系统地阐述了他的化学原子论，并讨论了金属氧化物、硫化物和合金的相关问题。

道尔顿的原子理论基于以下基本思想:化学元素由不可分割的粒子组成——原子，原子是所有化学变化中最小的不可分割的单位；同一元素的原子性质和质量是相同的，不同元素的原子性质和质量是不同的。当具有简单数值比的元素的原子结合时，它们就结合了。

单个原子的质量太小，无法测量。道尔顿提议把最轻的元素氢定为基本单位1，以便氧、氮、硫、碳等的相对原子量。可以通过实验简单计算。道尔顿还创造了一套化学命名法，通过使用一些不同的字母和符号来帮助人们写化学反应公式，并更方便地解释每个化学反应的原理。

道尔顿与化学哲学新体系(网络图)的汉译

道尔顿不仅重视观察实验，而且擅长理性思考。他的原子理论(现在看来有些不一定是正确的)深刻揭示了化学变化的奥秘和规律，使化学从一个化学混乱、看不到内部联系的阶段真正走上定量发展的阶段，只描述自然现象，从而为建立一个完整的化学学科提供了一个基本框架。

1844年7月26日，道尔顿用颤抖的双手创造了最后一个天气记录。他第二天早上去世了。在8月12日的公众葬礼上，100多节车厢护送道尔顿的棺材到墓地，数百名市民紧随其后步行前往。街道两旁的商店也关闭，以示哀悼。

(原标题“道尔顿的原子论和“新化学”)