John Dalton

John Dalton 6 Eylül 1766 yılında İngiltere’nin Eaglesfield kentinde dünyaya geldi. 15 yaşında ağabeyi Jonathan ile beraber Kendal kentinin yakınlarındaki Dostların Dinî Derneği okuluna gitmeye başladı. 1790 civarlarında, Dalton hukuk ya da tıp okumayı düşünüyordu. Ancak planları akrabaları tarafından teşvik görmüyordu. O yıllarda İngiliz Muhalifleri’nin İngiliz üniversitelerinde öğrenim görmesi veya öğretim yapması yasaktı. 1793 baharında, Manchester’a taşınana kadar Kendal kentinde kaldı. Dalton’un bilimsel bilgisinin çoğunu borçlu olduğu görme engelli bir filozof ve bilgin sayesinde Manchester’daki İngiliz Muhalifi okullardan biri olan New College’da matematik ve doğa felsefesi öğretmenliğine başladı. Bu pozisyonda, 1800’de okulun finansal sorunlar nedeniyle istifa edene kadar kaldı. Daha sonra yine Manchester’da aynı dallarda özel öğretmenlik yapmaya başladı.

Dalton gençken, onun matematik ve meteoroloji ile ilgilenmesine neden olan, yetkili bir meteorolog ve enstrüman yapımcısı olan, önemli  Dostların Dinî Derneği üyesi ve Eaglesfield’lı olan Elihu Robinson’dan oldukça etkilenmiştir. Kendal’daki yılları boyunca, Gentlemen’s and Ladies’ Diaries’e birçok konudaki problemlerin çözümüyle ilgili yardımcı olmuştur. 1787’de bir meteoroloji günlüğü tutmaya başlamıştır ve 57 yıl boyunca 200.000’den fazla gözlem kaydetmiştir. Bu sıralarda, George Hadley’in Atmosferik Dolaşım Teorisi’ni (şimdilerde Hadley Hücresi olarak bilinir) yeniden keşfetmiştir.

Dalton’un yayınlanan ilk eseri, 1793’de yayınlanmış olan, onun sonraki keşiflerinin tohumlarını içeren, Meteorological Observations and Essays’dir (Meteorolojik Gözlemler ve Yazılar). Çalışmalarının orijinalliğine rağmen, diğer akademisyenlerinden az ilgi gördü. Dalton’un yayınlanan ikinci eseri, 1801’de yayınlanmış olan Elements of English Grammar’dir (İngilizce Dilbilgisinin Temelleri).

Renk Körlüğü

1794 yılında Manchester’da Edebiyat ve Felsefe topluluğuna katılan Dalton, kısa bir süre sonra renkleri görme konusunda bir eser yayınladı. Dalton bu eseriyle kendisinde de bulunan renk körlüğü hastalığını tanımlayan ilk kişi olmuştur. Bu nedenle renk körlüğüne daltonizm de denilmektedir.

Görme işleminde, gözün arka bölümündeki koni hücreler farklı renkler için farklı dalga boylarına duyarlıdır. Duyarlı olduğu ışıkla uyarılan koni hücrelerinde kimyasal değişme gerçekleşir ve oluşan elektrik sinyalleri beyne iletilir. Beyin, alınan bu sinyalleri renk denilen algıya dönüştürür. Dalton yayınladığı çalışmasında göz küresinin sıvı kısmının solması sonucunda renk körlüğü hastalığının oluştuğunu belirtmiştir. Günümüzde de renk körlüğünün nedeni olarak Dalton’un çalışması halen kabul görmektedir.

Atom Modeli

John Dalton, maddeleri çok küçük yapı taşlarının topluluğu halinde bulunduğu fikrini ileri sürdü.Dalton’un anlamadığı bir nokta vardı:Gazlar neden tekdüze bir karışım sergiliyordu?Karışımda,örneğin,karbondioksit gibi ağır bir gazın dibe çökmesi niçin gerçekleşmiyordu?Sonra,gazların karışımı yalnızca esinti veya termal akımlara mı bağlıydı,yoksa başka etkenlerde var mıydı? Bu çalışmalarıyla bilim çevrelerinde adı duyulmaya başlayan Dalton,1793’te Manchester Üniversitesi’ne öğretim görevlisi olarak çağrıldı.

Dalton’un atom teorisi olarak ortaya konulan temel özellikler şunlardır:

• Tüm maddeler atomlardan yapılmıştır.
• Farklı cins atomlar farklı kütlelerdedir.
• Atom katı, sert, içi dolu küre şeklindedir.
• Bir elementin bütün atomları birbirinin aynıdır.
• Atomlar parçalanamaz.

Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk kişidir.Ona göre,kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıkları birbirinden ayırmak ya da birbiriyle birleştirmektir.Bu parçacıklar maddenin,o zaman bölünmez,parçalanmaz sayılan en ufak ögeleri,yani atomlardı. Dalton, her elementin kendine özgü bir atomun varlığını gösterdi. Ancak Dalton, atomların içi dolu ve bölünemez olduğu fikrindeydi. 1803 yılında kimyasal elementlerin gösterilmesine ilişkin bir simgeler sistemi geliştirdi ve elementlerin bağıl atom ağırlıklarını saptayarak bunları bir tablo halinde düzenledi.

Meteoroloji alanında yaptığı araştırmaları sonucunda alize rüzgarlarının, Yer’in kendi çevresindeki dönme hareketinin ve sıcaklık farklarının etkisiyle oluştuğu sonucuna vardı.Oysa bu kuram daha kendisi doğmadan 1735 yılında George Hadley tarafından öne sürülmüştü.Barometre,termometre,nemölçü aleti, yağmur,bulutlar,atmosfer nemi gibi pekçok meteoroloji konusu değişiklikten değil,sıcaklığın düşmesinden kaynaklandığını belirleyen kişi oldu.

1882’de Royal Society’nin üyeliğine seçilen ve 1826’da bu derneğin altın madalyasıyla ödüllendirilen Dalton Fransız Bilimler Akademisi’nin muhabir üyeliğine kabül edildi. Ayrıca İngiliz Bilim geliştirme Derneği’nin kurucularındandır.

John Dalton, 27 temmuz 1844 tarihinde İngiltere’nin Manchester şehrinde hayatını kaybetti.

Dalton Atom Teorisi’ndeki Hatalar

Dalton Atom Teorisi, ortaya atıldığı günlerde bu konuyla ilgili çok iyi açıklamalar yapmış olmasına rağmen günümüzde bazı yanlışları olduğu bilinmektedir. Bazıları şunlardır:

• Bir elementin tüm atomları tamamen aynı özellikte değildir. Tüm kimyasal özellikleri aynı olsa da kütleleri farklıdır. Bundan dolayı bir bileşik tüm molekülleri de aynı değildir. Buna sebep olan nötronlardır. Ancak Dalton Atom Teorisi ortaya çıktığında nötron bilinmediği için izotop kavramı da bilinmiyordu.
• Atomlar içi dolu küreler değildir. Aksine boşluklu yapıdadır.
• Atomlar bilinen en küçük parçacıklar değildir. Dolayısıyla bölünmez de değildir. Günümüzde atom çekirdeğini oluşturan 70 çeşit parçacığı olduğu ve bunların 50 farklı hareketinin olduğu bilinmektedir.

Dalton Atom Teorisi’nin Kütlenin Korunumu Kanunu’yla İlişkiler

Dalton tarafından 1808’de ortaya atılan bu hipotezler irdelenirse Kütlenin Korunumu Kanunu’nu çok iyi açıklayabildiği görülür. Örneğin dördüncü hipotez gereğince eğer kimyasal tepkimeler atomların yeniden düzenlenmelerinden ibaretse ve kimyasal tepkimelerde yeni atom oluşmazsa tepkime süresinde kütle sabit kalır. Bir başka anlatımla kütle korunmuş olur.