John Dalton

[boxcigar]

(1766 -1844) İnsanoğlu maddenin temel parçacık fikrine çok eskidenulaşmıştı. Antik Yunan düşünürleri için toprak, hava, su ve ateş tümdiğer maddeleri oluşturan asal nesnelerdi. Aristoteles bunlara "yetkingöksel nesne" dediği bir beşincisini eklemişti. Atom kavramım ilk kezortaya atan Democritus ise bir parçacığın belli bir küçüklükle sınırlıkaldığı, daha fazla bölünmeye elvermediği savındaydı. Ona göre, tümmaddeleri oluşturan atomlar tek türden nesnelerdi. Maddeleringörünürdeki farklılığı atomların sadece değişik düzenlenmelerindenileri gelmekteydi.

Ondokuzuncu yüzyıla gelinceye dek bu düşüncede belli bir ilerlemegözlenmez. İlk kez John Dalton modern atom teorisine yol açan biratılım içine girer. Atom, molekül, element ve bileşiklere ilişkin kimyaalanında günümüze değin süren başlıca gelişmelerin bu atılımdankaynaklandığı söylenebilir.

Atom kavramına bilimsel kimlik kazandıran Dalton kimdi?

John Dalton, İngiltere'de geçimini el dokumacılığıyla sağlayan yoksulbir köylünün çocuğu olarak dünyaya gelir. Küçük yaşında dinin yanı sıramatematik, fen ve gramer derslerine de programında yer veren birtarikat okulunda öğrenimine başlar. Özellikle matematikte sergilediğiüstün yetenek ona yerel çevrede ün kazandırır.

Oniki yaşına geldiğinde, kendi okulunu açmak için yetkililerden izinalır. Aralıksız onbeş yıl sürdürdüğü öğretmenliği döneminde genç adamyüzlerce köy çocuğunu eğitmekle kalmaz, matematik ve bilime olan merakve tutkusu doğrultusunda kendini de yetiştirir. Onun ömür boyu sürenbir yan tutkusu da hava değişimleri üzerindeki gözlemleriydi. Çeşitliyörelerden topladığı hava örneklerini konu alan çözümlemeleri, havanınhep aynı kompozisyonda olduğunu gösteriyordu.

Dalton'un anlamadığı bir nokta vardı: Gazlar neden tekdüze bir karışımsergiliyordu? Karışımda, örneğin, karbondioksit gibi ağır bir gazındibe çökmesi niçin gerçekleşmiyordu? Sonra, gazların karışımı yalnızcaesinti veya termal akımlara mı bağlıydı, yoksa başka etkenler de varmıydı?

Dalton iyi bir deneyci değildi ama, sorusuna yanıt arayışındalaboratuvara girmekten kaçınamazdı. Deneyi basitti: Ağır gazla dolu birşişeyi masa üzerine yerleştirir, üstüne ağızları birleşecek şekildehafif gazla dolu bir şişeyi baş aşağı kor. Beklenenin tersine, ağır gazalt şişede, hafif gaz üst şişede kalmaz; iki gaz çok geçmeden tam birkarışım içine girer.

Dalton bu olguyu, sonradan "basınçların tikel teorisi" diye bilinen birönermeyle açıklar. Buna göre, bir gazın parçacıkları başka bir gazınparçacıklarına değil, kendi türünden parçacıklara geri itici davranır.Bu açıklama, Dalton'u geçerliği bugün de kabul edilen bir varsayımagötürür: Her gaz kütlesi, biribirine uzak aralıklarda devinenparçacıklardan oluşmuştur.

Bu çalışmalarıyla bilim çevrelerinde adı duyulmaya başlayan Dalton,1793'te Manchester Üniversitesi'ne öğretim görevlisi olarak çağrılır.Üniversitede matematik ve fen dersleri veren genç bilim adamı,meteorolojik gözlemlerini yayınlaması üzerine, Manchester Yazım veBilim Akademisi'ne üye seçilir.

Elli yıl süren üyelik döneminde Dalton, Akademiye yüzden fazla bildirisunar, bilimsel konferanslarda aktif rol alır. Katıldığı sontoplantılardan birinde övgü yağmuruna tutulduğunda, "Beni yaptıklarımdabaşarılı buluyorsanız, beğeninizi büyük ölçüde her zaman dikkat veözenle sürdürdüğüm çabaya borçluyum," diyerek gençlere bir mesajulaştırmak ister (yaklaşık yüzyıl sonra Thomas Edison da kendibaşarısını benzer sözcüklerle dile getirmişti: "Deha' dediğimiz şeyinyüzde birini esine, yüzde doksan dokuzunu alın terine borçluyuz").

Dalton'u maddenin atom teorisine yönelten gereksinme atmosferolaylarına ilişkin açıklama arayışından doğmuştu. Daha önce İrlandalıbilim adamı Robert Boyle de hava kompozisyonu ve hava basıncı üzerindeyoğun araştırmalarda bulunmuştu. Havanın bir kaç değişik gazdanoluştuğu buluşu Boyle'a aittir.

Aradan geçen zaman içinde Cavendish, Lavoisier, Priestley gibi seçkinbilim adamları da havanın kompozisyonunda oksijen, nitrojen,karbondioksit ve su buharının yer aldığını saptamışlardı. Ama bunlardanhiçbirinin atom teorisinin sağladığı açıklamaya yöneldiğini görmüyoruz.

Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilkkişidir. Ona göre, kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıklarıbiribirinden ayırmak ya da biribiriyle birleştirmektir. Onun sözünüettiği bu parçacıklar maddenin, o zaman bölünmez, parçalanmaz sayılanen ufak öğeleri, yani atomlardı.

Bilindiği üzere, kimya sanayiinde bir bileşiğin istenen miktardaüretimi için her bileşen maddeden ne kadar gerekli olduğunu belirlemekönemlidir. Dalton'a gelinceye dek bu belirleme "el yordamı" dediğimizsınama-yanılma yöntemine dayanıyordu.

Dalton bu işlemin daha güvenilir bir yöntemle yapılmasını sağlamak içinbir atomik ağırlıklar tablosu hazırlar. Deneylerinde, bileşenmaddelerin ağırlıkları arasında küçük tam sayılarla belirlenebilenbasit ilişkilerin olduğunu görmüştü. Gerçi belli bir bileşim için aynıbileşenlerin daima aynı oranda işleme girdiği, öteden beri biliniyordu.

Dalton bir adım daha ileri giderek, aynı iki madde birden fazla şekildebirleştirildiğinde, ortaya çıkan değişik sonuçların da biribirleriylebasit sayılarla ifade edilebilen ilişkiler içinde olduğunu gösterir.Örneğin, bataklık gazında bulunan hidrojen, etilen gazında bulunanhidrojenden iki kat daha fazladır. Başka bir örnek: Dört kurşunoksit'te bulunan oksijen miktarı l, 2, 3, 4 gibi basit orantılariçindedir.

Bu basit tam sayılar, Dalton'u maddesel nesnelerin "atom" denensayılabilir ama bölünmez birimlerden oluştuğu düşüncesine götürmüştü.Her elementin değişik bir atomu olduğu, kimyasal bileşimlerin değişikatomların katılımıyla gerçekleştiği, bu katılımda atomların herhangibir değişikliğe uğramadığı gibi noktaları içeren Dalton'un atom teorisimodern kimyanın temel taşı sayılsa yeridir.

Dalton bu kadarla kalmaz, kimi değişik atomların göreceli ağırlıklarımda belirler. En hafif madde olarak bilinen hidrojenin atomik ağırlığını"l" diye belirler. Ardından, suyun ayrıştırılmasıyla ortaya çıkan herparça hidrojene karşılık sekiz parça oksijen olacağını söyleyerek,oksijen atomlarının hidrojen atomlarından sekiz kat daha ağır olduğunuileri sürer. Bu yanlıştı kuşkusuz.

Dalton suyun [Bu Linki Görüntüleyebilmeniz İçin Üye Olmanız Gerekiyor]değil, HO olduğunu sanıyordu (Biz şimdi oksijenin atomik ağırlığınınhidrojeninkinin sekiz değil 16 katı olduğunu biliyoruz.) Ama buyanlışlık onun düşünce düzeyindeki büyük atılımın önemini azaltmazelbette. Unutulmamalıdır ki, atomların nasıl bir araya gelip şimdi"molekül" dediğimiz bileşik atomlar oluşturduğunu gösteren kimyasalsimgeler dizgesinde de ilk adımı ona borçluyuz.

Dalton kimi kişilik özellikleriyle de sıra dışı bir kişiydi. Yaşam boyubekar kalmasına karşın, karşı cinse ilgisiz değildi. 1809'da Londra'yıziyaretinde kardeşine yazdığı mektuptan şu satırları okuyoruz: "BondStreet defilelerini kaçırmıyorum. Beni sergilenen giysilerden çokgüzellerin yüzleri çekiyor. Bazıları öylesine dar giysilerle çıkıyorlarki, vücut çizgileri tüm incelikleriyle ortaya dökülüyor. Bazıları dageniş şal veya pelerinleriyle adeta uçuşarak yürüyorlar. Nasıl oluyorbilmiyorum ama güzel kadın ne giyerse giysin fark etmiyor: Giyim kuşambaşka, güzellik başka!"

Büyük kent yaşamının ilginçliği onun için gelip geçiciydi. Mektubundabüyüleyici bulduğu Londra'dan şöyle söz eder: "Gerçekten görkemli biryer, ama ben bu görkemi bir kez seyretmekle yetineceğim. Kendini düşünyaşamına vermiş biri için yaşanılacak belki de en son yer burası.Görülmeye değer, ama işte o kadar!"

Renk körlüğü tıp dilinde "daltonizm" diye geçer. Dalton renk körüydü,zamanının bir bölümünü bu hastalığı incelemekle geçirmişti. Bir ödültöreninde kralın önüne çıkacaktı. Renkli diz bağı, tokalı ayakkabı,elinde kılıç protokol gereğiydi. Oysa bağlı olduğu Quaker tarikatı bunaizin vermiyordu. Dalton, çözümü bir süre önce Oxford Üniversitesi'ncekendisine giydirilen onur cübbesine bürünmekte buldu. Cübbeninyakasının kırmızı olması başka bir sorun olabilirdi; ancak, Dalton içinyaka kırmızı değil yeşildi.

Dalton'un çalışmalarıyla kimyanın matematiksel bir nitelik kazandığı,bir bakıma fizikle birleştiği söylenebilir. Maddenin elektriksel olduğudüşüncesini de ona borçluyuz. Çağımızda atom enerjisine ilişkinbuluşların kökeninde Dalton'un payı büyüktür. Dalton, kendi günündeolduğu gibi günümüzde de süren etkisiyle bilim dünyasında saygınkonumunu korumaktadır.