06/09/2019
Wowww
จอห์น ดอลตัน ผู้ดึงอะตอมในโลกปรัชญาเข้าสู่เคมี
แนวคิดที่ว่าสสารต่างๆในเอกภพล้วนถูกสร้างขึ้นจาก อะตอม (Atom) นั้นเป็นแนวคิดเก่าแก่มาก ซึ่งคำว่า อะตอม ในภาษากรีกโบราณหมายถึง สิ่งที่เล็กที่สุดที่ไม่สามารถตัดแบ่งให้เล็กลงไปกว่านั้นได้
นักคิดชาวกรีกโบราณอย่าง ลูซิปปัส (Leucippus) ผู้มีชีวิตอยู่ราว 500 ปีก่อนคริสตกาล และ ดิโมเครตุส (Democritus) ผู้เป็นศิษย์เป็นบุคคลแรกๆที่เชื่อว่าอะตอมมีอยู่จริง ทว่าตลอดระยะเวลาสองพันปีนับตั้งแต่ยุคนั้นไม่มีใครสามารถพิสูจน์การมีอยู่ของอะตอมได้เลย แนวคิดดังกล่าวจึงเป็นความเชื่อทางปรัชญา จนกระทั่งความรู้ด้านเคมีถูกพัฒนาขึ้นอย่างเป็นวิทยาศาสตร์
ราว ค.ศ. 1803 นักเคมีชาวอังกฤษได้ประกาศแนวคิดเรื่องอะตอมอีกครั้งในรูปแบบที่แตกต่างจากสมัยกรีกโบราณอย่างยิ่ง เขามีนามว่า จอห์น ดอลตัน (John Dalton)
....................................................
ดอลตัน ถือกำเนิดมาในครอบครัวชนบทที่มีฐานะยากจน แม้ในวัยเด็กจะต้องทำงานในฟาร์มเล็กๆของครอบครัว แต่เขาก็ได้รับการสอนจากพ่อของเขา และนักบวชในละแวกนั้น
จอห์น ดอลตัน เป็นเด็กที่รักการเรียนรู้มาก เขาใช้เวลาว่างไปกับการศึกษาทั้งภาษา คณิตศาสตร์ และ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตุนิยมวิทยา ซึ่งหลายคนอาจไม่รู้ว่าเมื่ออายุ 27 ปี เขาได้เขียนหนังสือเกี่ยวกับอุตุนิยมวิทยาขึ้นมาด้วย ในปีนั้นเอง เขาทำงานเป็นอาจารย์สอนที่ New College ในเมืองแมนเชสเตอร์ แต่สอนอยู่ราว 7 ปีเขาก็ลาออกเพราะทาง New College ประสบปัญหาด้านการเงินจนไม่สามารถจ่ายเงินเดือนได้
ประเด็นคือ ความสนใจด้านอุตุนิยมวิทยาทำให้ดอลตันพยายามศึกษาธรรมชาติของแก๊สที่ประกอบเป็นชั้นบรรยากาศโลกเรา โดยเขาพยายามหาน้ำหนักอนุภาคที่ประกอบเป็นแก๊สต่างๆโดยเปรียบกับน้ำหนักของอนุภาคไฮโดรเจน
ยกตัวอย่างเช่น นักเคมีในยุคนั้นรู้ดีว่าน้ำประกอบด้วยออกซิเจนและไฮโดรเจน จากนั้นก็หาว่าน้ำหนักออกซิเจนที่ประกอบเป็นน้ำนั้นมีค่าเป็นกี่เท่าของไฮโดรเจน ดอลตันใช้กระบวนการนี้กับสารประกอบอื่นๆจนได้น้ำหนักของออกซิเจน คาร์บอน กำมะถัน และฟอสฟอรัส
ราวปี ค.ศ. 1808 เขาตีพิมพ์ผลงานเรื่อง New System of Chemical Philosophy ซึ่งประกอบไปด้วยน้ำหนักของธาตุ 20 ธาตุและสารประกอบ 17 ชนิด แม้วิธีที่เขาใช้หาน้ำหนักของธาตุเหล่านี้ รวมทั้งสมมติฐานเกี่ยวกับสารประกอบจะมีข้อผิดพลาดมากมายหลายประการ แต่หลักใหญ่ใจความในหนังสือเล่มนี้ คือ ทฤษฎีอะตอม (Atomic theory)
ดอลตัน แถลงว่า
- ธาตุมีองค์ประกอบที่เล็กที่สุด เรียกว่าอะตอม ซึ่งมีลักษณะเป็นทรงกลม ไม่สามารถสร้างขึ้นหรือทำลายให้หายไปได้
- ธาตุชนิดเดียวกันมีอะตอมหน้าตาเหมือนกันทุกประการ ส่วนธาตุต่างชนิดก็ประกอบจากอะตอมที่แตกต่างกัน ในแง่ของขนาดและคุณสมบัติ
- นอกจากนี้ อะตอมของธาตุจะรวมกันเป็นสารประกอบหนึ่งๆผ่านปฏิกิริยาเคมีด้วยสัดส่วนเท่าเดิมเสมอ
สิ่งที่ดอลตันแถลงนั้นได้รับความสนใจจากเหล่านักเคมีในยุคนั้น และส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อวิธีที่นักเคมีมองสสาร มันเป็นการนิยามธาตุและสารประกอบอย่างชัดเจน และทำให้นักเคมีมองปฏิกิริยาเคมีในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน
แม้ในช่วงแรก นักเคมีหลายคนจะไม่ค่อยยอมรับในตัวเขา แต่เมื่อเวลาค่อยๆผ่านไป ผลงานของเขาค่อยๆเป็นที่ประจักษ์ จนสุดท้ายเขาได้รับเหรียญรางวัลจากราชสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งลอนดอน รวมทั้งเงินค่าใช้จ่ายจากรัฐบาลไปตลอดชีวิต
จอห์น ดอลตัน เสียชีวิตในปี ค.ศ. 1844 มีผู้คนมาเคารพศพของเขามากถึง 40,000 คนซึ่งนับว่ามหาศาลในยุคนั้น
นอกจากแนวคิดเรื่องอะตอมที่ดอลตันฝากไว้ให้โลกเราแล้ว
ดอลตันยังเป็นผู้ศึกษาอาการตาบอดสี (color blindness) อย่างเป็นวิทยาศาสตร์เป็นคนแรกด้วย ซึ่งบางครั้งอาการตาบอดสีถูกเรียกว่า Daltonism ตามชื่อของดอลตัน
เขายังแสดงให้เห็นว่า ชีวิตของชายผู้คนหนึ่งที่ถือกำเนิดจากครอบครัวที่ลำบากยากแค้นและได้รับการศึกษาแบบบ้านๆ แต่สามารถเข้าสู่ความเป็นสุดยอดนักคิดชั้นแนวหน้าแห่งภาคพื้นทวีปได้นั้นน่าจะเป็นแบบอย่างให้เราได้เรียนรู้ได้ไม่แพ้เรื่องใดๆ
อ้างอิง
https://www.etymonline.com/word/atom
https://www.britannica.com/science/atom/The-beginnings-of-modern-atomic-theory
https://www.nature.com/articles/537032a
https://www.biographyonline.net/scientists/john-dalton-biography.html