圖為原子論的提出者道爾頓。
從古至今，人們對物質世界微觀結構的探索從未停止過。“存在於自己身邊的種種物質，究竟是如何構成的？”這是諸多先賢智者冥思苦想的一個問題。
19世紀之前，關於原子論思想都是憑空想象的，並沒有科學支撐。由於科技裝置限制，當時的人們無法全面準確地觀測到真正的微觀世界。
直到19世紀，一位科學家才“看見”了原子。他，就是近代原子學說的創始人——英國著名化學家、物理學家道爾頓。
令人意想不到的是，“看見”原子的道爾頓，居然患有色盲症。他出生於偏僻鄉村的貧寒家庭，憑藉驚人毅力自學成才，當上了鄉村教師，後來成為曼徹斯特新學院的教授。
作為一個氣象迷，道爾頓從21歲起，每天進行氣象觀測，57年從未間斷。透過大量研究，他提出了著名的“氣體分壓定律”。對大氣物理的不斷研究，讓道爾頓原子論思想不斷成熟。
那時，道爾頓經常思考：“氣體之間複雜的壓力關係是怎樣的”“這些關係又該如何用微粒結構來解釋”……一個偶然機會，他讀到一本關於古希臘哲學家提出原子思想的書，從中大受啟發。於是，道爾頓趁熱打鐵，進行了各種量化對比分析。結合之前提出的“氣體分壓定律”，他又總結出“化合物倍比定律”。他按這一定律，首次提出了原子量的概念，並製出一張原子量表。
至此，微觀世界原子的神秘面紗在道爾頓面前徐徐揭開。
1803年，在曼徹斯特文學和哲學學會的一次集會上，道爾頓第一次提出了科學的原子論：“不同元素原子重量不同，原子不可再分，也無法稱量，但我們可以求得它們的相對重量。我們把最輕的元素氫原子重量規定為1，就可以求得其他元素的相對原子量。”此言一出，給整個化學界帶來了“撥雲見日”般的全新感覺。
5年後，道爾頓的名著《化學哲學新體系》一書出版，被譽為科學界原子論的奠基之作。道爾頓在書中不僅系統地闡述了原子論，還以實驗證明：不同元素化合時，原子以簡單整數比結合，從而形成化學過程的化合現象。他提出的原子量概念，使原子論由假說變成了科學理論，引導著化學家把定量研究與定性研究結合起來，為化學規律的探索指明瞭一條正確道路。
科學探索如同一場接力賽，舊的問題解決了，新的問題又會出現。道爾頓的原子論發表後，不少質疑聲隨之而來，許多科學家對到底能否測量出原子量提出質疑。
法國科學家蓋·呂薩克透過實驗發現，同溫同壓下，相同體積的不同氣體中包含著相同數目的原子。這一結果讓道爾頓的原子論陷入了困境。這是因為，假如蓋·呂薩克的實驗站得住腳，那麼實驗中兩個氫原子和一個氧原子應當生成兩個複雜的“水原子”。如此一來，每一個“水原子”中不就只含有半個氧原子嗎？於是，一場學術風波隨之掀起，孰是孰非一時間難以定論。
關鍵時刻，義大利科學家阿伏伽德羅巧妙地解決了這一問題。阿伏伽德羅從蓋·呂薩克的觀點中受到啟發，首次提出“分子”概念。阿伏伽德羅認為，在蓋·呂薩克的實驗中，氫分子是由兩個氫原子構成，氧分子由兩個氧原子構成，而水分子則由兩個氫原子和一個氧原子構成。因此，蓋·呂薩克的理論應該表述為“在同溫同壓下，相同體積的不同氣體具有相同數目的分子”。
原子與分子雖然只是一字之差，但正因阿伏伽德羅“分子”概念的提出，巧妙地用蓋·呂薩克定律驗證了道爾頓的原子論。就此，原子論被定論，分子論也正式登上近代化學舞臺。
來源： 解放軍報
