约翰·道尔顿 约翰·道尔顿（1766-1844）是一位英国化学家、物理学家和气象学家。他最为人所知的贡献是提出了原子理论，这一理论奠定了现代化学的基础。此外，他在气象学、色盲研究等领域也有重要发现。道尔顿的工作标志着科学从定性描述向定量研究的转变。 第一步：早期生活与气象学研究 道尔顿出生于英格兰一个贵格会家庭，早年因家境贫寒未能接受正规高等教育，但他通过自学掌握了数学和自然科学知识。他最初的研究集中在气象学上，从1787年开始，他坚持每天记录气象数据，持续了57年。这些观察让他对大气成分和气体行为产生了兴趣。例如，他研究了空气的湿度、温度和压力之间的关系，并发表了《气象观察与论文》（1793年）。通过气象研究，他开始思考气体的本质，这为他后来的原子理论奠定了基础。 第二步：气体研究与原子理论的提出 在气象学基础上，道尔顿转向气体研究。他通过实验发现，不同气体在混合时，总压力等于各气体分压之和（道尔顿分压定律，1801年）。这让他推测气体是由微小的、不可再分的粒子组成。1803年，他正式提出原子理论，核心观点包括：元素由原子构成；同种元素的原子相同，不同元素的原子质量和性质不同；化合物是原子按简单整数比结合而成。他还首次尝试计算相对原子质量，例如将氢的原子质量定为1，并以此估算其他元素的原子质量。这一理论将化学从定性描述提升到定量分析，解释了化学反应的规律。 第三步：色盲研究与其他贡献 道尔顿本人是色盲，这促使他系统研究这一现象。1794年，他发表了《关于色彩视觉的异常》，详细描述了色盲（后被称为“道尔顿症”），并推测其与眼内液体过滤光线有关。尽管他的解释不完全正确（现代科学表明色盲与视网膜锥细胞缺陷相关），但这是首次科学探讨视觉缺陷。此外，他在物理和化学领域还贡献了气体膨胀定律（1801年），并推动了科学教育的发展。道尔顿的原子理论虽然后来被修正（如原子可分），但它的提出标志着化学成为一门现代科学，影响了后续如阿伏伽德罗等科学家的研究。