جان دالتون در مزرعه…

جان دالتون در مزرعه...

جان دالتوندر سال ۱۱۴۴ شمسی در روستایی در انگلستان، صدای به د نیا آمدن کودکی از خانه گلی و فقیرانه شنیده شد. اسم این کودک را “جان دالتون” گذاشتند. این کودک در خانه ای که فقر از در و دیوار آن چکه می کرد، به دنیا آمد و آینده نامعلومی هم در انتظارش بود. خانواده جان آهی در بساط نداشتند! و برای یک لقمه نان مجبور بودند که در مزرعه کار کنند.

جان بیچاره در حسرت خریدن لباس های رنگی رنگی بود و اینکه دلش می خواست او هم یک روزی بتواند دستش در جیب خودش باشد! جان زندگی فقیرانه ای را در کنار خانواده اش می گذراند. در این شرایط وقتی که می دید خانواده اش چقدر با فلاکت زندگی می کنند، تصمیم گرفت که همراه برادرش در کار مزرعه کمک کند تا بلکه بتواند باری از دوش خانواده اش کم کند!

 

فقری که دامن زندگی جان را گرفته بود، حتی حق درس خواندن را هم می توانست از جان بگیرد!! ولی جان از همان بچگی خیلی خوش شانس تر از این حرفها بود که توانست در یکی مدرسه های نزدیک روستای محل زندگیش، مشغول به تحصیل شود. جان که می دید بخت با او یار شده، از خوشحالی توی پوست خودش نمی گنجید! البته با آن شرایط سخت، حق هم داشت که ذوق کند. جان علاقه زیادی به یاد گرفتن و درس خواندن داشت. معلم هایش هم که می دیدند این پسرک چه شور و شوقی دارد، او را بیشتر تشویق می کردند.       جان هم خیلی با هیجان درس هایش را دنبال می کرد و تمام سعی اش هم این بود که نمره های خوبی بگیرد. جان از همان کودکی تیزهوش و زیرک بود.

ولی همیشه هم زندگی طبق میل جان پیش نمی رفت و این بار از بدشانسی اش، در سن ۱۲ سالگی بخاطر کمبود پول مجبور شد که ادامه ندهد و به همان کار قبلش که کار کردن در مزرعه بود، مشغول شود. در این مدت، جان خودش را نباخت و پر تلاش کار کرد تا پولی برای کمک خرج تحصیلش بتواند جور کند. بالاخره زرنگی و سخت کوشی که جان از خود نشان داد، بعد از سه سال  نتیجه داد و توانست که همراه برادر بزرگترش مدرسه ای باز کند!

 

 

دالتون ریزبین به دنبال ریزترین ذره!!

جان با هوش فوق العاده ای که داشت در این مدرسه خودش به عنوان معلم تدریس می کرد. جان در تدریس انگلیسی، لاتین، یونانی و فرانسوی و ۲۱ موضوع علمی و ریاضی مشغول شد و چنان با انگیزه و هیجان تدریس می کرد که بقیه از تعجب دهانشان باز می ماند که چقدر خوب مفاهیم را توضیح می دهد!!

البته استعداد جان فقط در زمینه درس و مدرسه نبود، جان در مورد طبیعت و هوای اطرافش هم خیلی مطالعه می کرد. خیلی هم دوست داشت که پروانه و حلزون و … جمع کند!! به طبیعت علاقه شدیدی داشت و حتی با حشرات و گیاهان از آرزوهایش می گفت!!! البته مدتی که در طبیعت قدم بر می داشت، یک روز جان متوجه شد که دچار کوررنگی است که رنگها را متفاوت می بیند!! برای همین هم در این زمینه مطالعه کرد تا علتش را پیدا کند. جان ایده های جالبی در مورد طبیعت داشت و همیشه در فکرش به دنبال فهمیدن این بود که این طبیعت بزرگ از چه چیز کوچکی بوجود آمده است؟؟؟

کوچکترین ذره به نام اتم

جان باهوش در سال ۱۱۷۱ به عنوان معلم خصوصی به منچستر رفت و در دانشگاه آنجا مشتاقانه مشغول به تدریس شد. جان در زمانی که به تدریس ادامه می داد، در کنار آن در مورد مشاهده رفتار گازها هم تحقیق می کرد.  همیشه در ذهنش به ریزترین ذره که می تواند یک مواد از آن درست شده باشد، فکر می کرد. جان می خواست بداند که اجزای هر عنصر (به ماده‌ای گفته می‌شود که اتم‌های آن تعداد پروتون‌های برابر در هسته‌ی خود داشته باشند) چگونه ساخته شده است!! جان بعد از تحقیق و مطالعاتی که داشت، بالاخره در سال ۱۱۸۶، یک نظریه ای را مطرح کرد که طبق آن، تمام مواد از ذرات ریزی تشکیل شده اند که غیر قابل تقسیم هستند. اولین ذرات را به اسم “اتم” نامگذاری کرد و شکل آنها را در ذهنش کروی تصور می کرد.

جدول تناوبی عناصر

جان توضیح داد که هر عنصری از اتم های مجزایی تشکیل شده است و تمام  عناصر با همدیگر تفاوت دارند، بخاطر اینکه اتم های سازنده هر کدام از آنها، با دیگری فرق دارد. جان فکر می کرد که هر عنصری، وزن مخصوص خودش را دارد. زیرا از اتم های متفاوتی ساخته شده است. جان دالتون، همچنین کتابی به اسم “نظامی نوین در فلسفه شیمی”  نوشت که حاصل زحمت خودش بود که در کتابش وزن خیلی از اتم های شناخته شده را هم لیست کرده بود! هر چند یکجای کارش می لنگید و عددهایی که بدست آورده بود زیادی هم دقیق نبودند اما به هر حال، مبنایی برای جدول تناوبی پیشرفته به حساب می آمد. در کتابش وزن اتمی ( در واقع با وزن اتم های هر عنصر ارتباط دارد) هیدروژن را برابر واحد یا همان یک فرض کرده بود و با این فرض، وزن اتمی عنصرها را حساب می کرد. البته عده ای هم نظریه دالتون را قبول نداشتند ولی جان دالتون گوشش به این حرفها بدهکار نبود و همچنان به کار تحقیقاتی خودش ادامه می داد!

مدل اتمی دالتون!!

مدلی که جان دالتون برای ذرات تجزیه ناپذیر به اسم اتم، مطرح کرد دارای چند نکته است:

مدل اتمی

۱- ماده از ذره های تجزیه ناپذیری به نام اتم تشکیل شده است.

۲ -همه اتم های یک عنصر از لحاظ فعالیت های شیمیایی مشابه یکدیگرند.

۳ – همه اتمهای یک عنصر جرم های کاملاً یکسان دارند.

۴ – اتمها نه به وجود می آیند و نه از بین می روند.

۵–  اتم های عناصر مختلف به هم پیوسته و اتم های مرکب را به وجود می آورند.

۶–  در هر مولکول از یک ترکیب معین، همواره نوع و تعداد اتمهای سازنده یکسان است.

۷–  واکنش های شیمیایی شامل جا به جایی یا تغییر در شیوه اتصال آنهاست و اتمها طی این واکنش ها تغییری نمی کنند.

 

البته این فقط نظر دالتون در مورد مدلش بود که بعدها معلوم شد که این نظریه در یک مواردی ضعیف جواب می دهد و در یک جاهایی هم نقاط قوت دارد.

نقاط قوت:

۱- تغییر حالت فیزیکی مواد را توانست که توجیه کند.

۲- تشکیل ترکیبات به نسبت جرمی ثابت را توانست توضیح دهد.

نقاط ضعف:

۱- خواص الکتریکی ماده (وجود الکترون، پروتون و نوترون، الکترولیز، ظرفیت عناصر و …) را نتوانست که توجیه کند زیرا دالتون اتم را تجزیه ناپذیر می‌دانست.

۲- خواص رادیواکتیو عناصر را نتوانست که توجیه کند.

۳- امروزه می‌دانیم در واکنشهای هسته‌ای، اتمها خلق و یا نابود می‌شوند و یا حتی می‌توانند به یکدیگر تبدیل شوند، در نظریه دالتون اینطور نبود.

۴- برای تغییر تدریجی خواص عناصر در جدول تناوبی نتوانست که توضیحی داشته باشد.

۵- اتم از اجزایی تشکیل یافته که با فرضیات دالتون متفاوت است.

۶- با پیدایش مفهوم ایزوتوپ، می‌دانیم که تمام اتمهای یک عنصر ممکن است جرم یکسان نداشته باشند، در اینصورت باید بگوییم که تمام اتمهای یک عنصر از لحاظ شیمیایی به هم شبیه و اتمهای یک عنصر از لحاظ شیمیایی با اتمهای عنصر دیگر تفاوت دارند. علاوه بر این ما می‌توانیم یک جرم متوسط برای اتمهای هر عنصر در نظر بگیریم. در بسیاری از محاسبات اگر عنصر را از یک نوع اتم با جرم متوسط بدانیم اشتباهی به وجود نمی‌آید که این هم ضعف دیگری در مدل دالتون است.

۷- در حال حاضر می‌دانیم که جزء بسیار ناچیزی از ماده در یک واکنش شیمیایی قابل تبدیل به انرژی بوده و از این‌رو بجاست که از ” قانون بقای جرم و انرژی ” صحبت کنیم و نه فقط قانون بقای جرم! که دالتون فقط قانون بقای جرم را در نظر گرفته بود.

۸-دالتون به وجود مولکول چند اتمی از قبیل اکسیژن، هیدروژن و… برای یک عنصر پی نبرد و کوچکترین ذره همه عناصر را اتمهای منفرد می دانست.

ولی در مجموع می‌توان نظریه اتمی دالتون را یکی از نظریات مقدماتی و جامع پیرامون اتمها و رفتار آنها دانست. البته بعدها با کشف ذراتی مثل الکترون ها تجزیه ناپذیر بودن اتم در مدل اتمی دالتون را زیر سؤال برد و نیاز به مدل اتمی بود که وجود الکترون ها در ساختار اتم را نیز در نظر بگیرد و مدل دالتون در مورد پدیده هایی که ناشی از وجود الکترون در اتم است، توجیهی نداشت.

تولد دالتونیسم و مرگ دالتون!!

دالتون از اولین افرادی بود که نظریه اتمی را پیشنهاد داد. دالتون همچنین از همان کودکی از بیماری کوررنگی رنج می کشید و اتفاقا در این زمینه هم تحقیقاتی انجام داد تا علت آن را بفهمد. در نهایت هم یک مقاله علمی در مورد این بیماری منتشر کرد که بعدها اسم این بیماری را دالتونیسم گذاشتند. دالتون با تیزهوشی تمام موفق شد که در رشته های شیمی، فیزیک و هواشناسی فعالیت داشته باشد. البته با پشتکاری که جان داشت، مشخص هم بود که در این زمینه ها پیشرفت خوبی خواهد کرد. جان مدرک دکترایش را در سال ۱۲۱۰ از دانشگاه آکسفورد کسب کرد.

جان کاشف بیماری کوررنگی خودش بود!! و همینطور هم تئوری اتمی و الکترون را هم کشف کرد! این جوانک روستایی توانست که روش جدیدی برای فکر کردن و نگاه کردن به عالم هستی را نشان دهد.

جان دالتون بعد از ۷۸ سال زندگی علمی، در سال ۱۲۲۲ از دنیا رفت. اما حتی بعد از مرگش هم کمک زیادی به پیشرفت دانش داشت! عجیب است!! چطور ممکن است؟؟ بخاطر اینکه آزمایش هایی که در مورد چشم نگهداری شده او، در سال ۱۳۷۳ انجام دادند، دلیل کوررنگی اش را تشخیص دادند که از نوع کمیاب و عجیب غریب آن بوده است.

دالتون دیدگاه جامعه علمی را نسبت به اجزای ریز، شفاف و روشن کرد تا متوجه شوند که لازم هست که عمیق تر و جزئی تر نسبت به جهان هستی فکر کنند.

جان دالتون در اواخر عمر

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *