John Dalton

0
1702

(1766 -1844)

İnsanoğlu maddenin temel parçacık fikrine çok eskiden ulaşmıştı.
Antik Yunan düşünürleri için toprak, hava, su ve ateş tüm diğer
maddeleri oluşturan asal nesnelerdi. Aristoteles bunlara "yetkin göksel
nesne" dediği bir beşincisini eklemişti. Atom kavramım ilk kez ortaya
atan Democritus ise bir parçacığın belli bir küçüklükle sınırlı
kaldığı, daha fazla bölünmeye elvermediği savındaydı. Ona göre, tüm
maddeleri oluşturan atomlar tek türden nesnelerdi. Maddelerin
görünürdeki farklılığı atomların sadece değişik düzenlenmelerinden
ileri gelmekteydi.

Ondokuzuncu yüzyıla gelinceye dek bu düşüncede belli bir ilerleme
gözlenmez. İlk kez John Dalton modern atom teorisine yol açan bir
atılım içine girer. Atom, molekül, element ve bileşiklere ilişkin kimya
alanında günümüze değin süren başlıca gelişmelerin bu atılımdan
kaynaklandığı söylenebilir.

Atom kavramına bilimsel kimlik kazandıran Dalton kimdi?

John Dalton, İngiltere’de geçimini el dokumacılığıyla sağlayan yoksul
bir köylünün çocuğu olarak dünyaya gelir. Küçük yaşında dinin yanı sıra
matematik, fen ve gramer derslerine de programında yer veren bir
tarikat okulunda öğrenimine başlar. Özellikle matematikte sergilediği
üstün yetenek ona yerel çevrede ün kazandırır.

Oniki yaşına geldiğinde, kendi okulunu açmak için yetkililerden izin
alır. Aralıksız onbeş yıl sürdürdüğü öğretmenliği döneminde genç adam
yüzlerce köy çocuğunu eğitmekle kalmaz, matematik ve bilime olan merak
ve tutkusu doğrultusunda kendini de yetiştirir. Onun ömür boyu süren
bir yan tutkusu da hava değişimleri üzerindeki gözlemleriydi. Çeşitli
yörelerden topladığı hava örneklerini konu alan çözümlemeleri, havanın
hep aynı kompozisyonda olduğunu gösteriyordu.

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 etkenler de var
mıydı?

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

Dalton bu olguyu, sonradan "basınçların tikel teorisi" diye bilinen bir
önermeyle açıklar. Buna göre, bir gazın parçacıkları başka bir gazın
parçacıklarına değil, kendi türünden parçacıklara geri itici davranır.
Bu açıklama, Dalton’u geçerliği bugün de kabul edilen bir varsayıma
götürür: Her gaz kütlesi, biribirine uzak aralıklarda devinen
parçacıklardan 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 ve
Bilim Akademisi’ne üye seçilir.

Elli yıl süren üyelik döneminde Dalton, Akademiye yüzden fazla bildiri
sunar, bilimsel konferanslarda aktif rol alır. Katıldığı son
toplantılardan birinde övgü yağmuruna tutulduğunda, "Beni yaptıklarımda
başarılı buluyorsanız, beğeninizi büyük ölçüde her zaman dikkat ve
özenle sürdürdüğüm çabaya borçluyum," diyerek gençlere bir mesaj
ulaştırmak ister (yaklaşık yüzyıl sonra Thomas Edison da kendi
başarısını benzer sözcüklerle dile getirmişti: "Deha’ dediğimiz şeyin
yüzde birini esine, yüzde doksan dokuzunu alın terine borçluyuz").

Dalton’u maddenin atom teorisine yönelten gereksinme atmosfer
olaylarına ilişkin açıklama arayışından doğmuştu. Daha önce İrlandalı
bilim adamı Robert Boyle de hava kompozisyonu ve hava basıncı üzerinde
yoğun araştırmalarda bulunmuştu. Havanın bir kaç değişik gazdan
oluştuğu buluşu Boyle’a aittir.

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

Dalton bir bakıma kimyayı ve kimyasal çözümlemeyi tanımlayan ilk
kişidir. Ona göre, kimyanın başlıca işlevi maddesel parçacıkları
biribirinden ayırmak ya da biribiriyle birleştirmektir. Onun sözünü
ettiği bu parçacıklar maddenin, o zaman bölünmez, parçalanmaz sayılan
en ufak öğeleri, yani atomlardı.

Bilindiği üzere, kimya sanayiinde bir bileşiğin istenen miktarda
üretimi için her bileşen maddeden ne kadar gerekli olduğunu belirlemek
önemlidir. Dalton’a gelinceye dek bu belirleme "el yordamı" dediğimiz
sınama-yanılma yöntemine dayanıyordu.

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

Dalton bir adım daha ileri giderek, aynı iki madde birden fazla şekilde
birleştirildiğinde, ortaya çıkan değişik sonuçların da biribirleriyle
basit sayılarla ifade edilebilen ilişkiler içinde olduğunu gösterir.
Örneğin, bataklık gazında bulunan hidrojen, etilen gazında bulunan
hidrojenden iki kat daha fazladır. Başka bir örnek: Dört kurşun
oksit’te bulunan oksijen miktarı l, 2, 3, 4 gibi basit orantılar
içindedir.

Bu basit tam sayılar, Dalton’u maddesel nesnelerin "atom" denen
sayılabilir ama bölünmez birimlerden oluştuğu düşüncesine götürmüştü.
Her elementin değişik bir atomu olduğu, kimyasal bileşimlerin değişik
atomların katılımıyla gerçekleştiği, bu katılımda atomların herhangi
bir değişikliğe uğramadığı gibi noktaları içeren Dalton’un atom teorisi
modern kimyanın temel taşı sayılsa yeridir.

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

Dalton suyun değil, HO olduğunu sanıyordu (Biz şimdi oksijenin atomik
ağırlığının hidrojeninkinin sekiz değil 16 katı olduğunu biliyoruz.)
Ama bu yanlışlık onun düşünce düzeyindeki büyük atılımın önemini
azaltmaz elbette. Unutulmamalıdır ki, atomların nasıl bir araya gelip
şimdi "molekül" dediğimiz bileşik atomlar oluşturduğunu gösteren
kimyasal simgeler dizgesinde de ilk adımı ona borçluyuz.

Dalton kimi kişilik özellikleriyle de sıra dışı bir kişiydi. Yaşam boyu
bekar kalmasına karşın, karşı cinse ilgisiz değildi. 1809’da Londra’yı
ziyaretinde kardeşine yazdığı mektuptan şu satırları okuyoruz: "Bond
Street defilelerini kaçırmıyorum. Beni sergilenen giysilerden çok
güzellerin yüzleri çekiyor. Bazıları öylesine dar giysilerle çıkıyorlar
ki, vücut çizgileri tüm incelikleriyle ortaya dökülüyor. Bazıları da
geniş şal veya pelerinleriyle adeta uçuşarak yürüyorlar. Nasıl oluyor
bilmiyorum ama güzel kadın ne giyerse giysin fark etmiyor: Giyim kuşam
başka, güzellik başka!"

Büyük kent yaşamının ilginçliği onun için gelip geçiciydi. Mektubunda
büyüleyici bulduğu Londra’dan şöyle söz eder: "Gerçekten görkemli bir
yer, ama ben bu görkemi bir kez seyretmekle yetineceğim. Kendini düşün
yaşamına 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 ödül
töreninde kralın önüne çıkacaktı. Renkli diz bağı, tokalı ayakkabı,
elinde kılıç protokol gereğiydi. Oysa bağlı olduğu Quaker tarikatı buna
izin vermiyordu. Dalton, çözümü bir süre önce Oxford Üniversitesi’nce
kendisine giydirilen onur cübbesine bürünmekte buldu. Cübbenin
yakasının kırmızı olması başka bir sorun olabilirdi; ancak, Dalton için
yaka kırmızı değil yeşildi.

Dalton’un çalışmalarıyla kimyanın matematiksel bir nitelik kazandığı,
bir bakıma fizikle birleştiği söylenebilir. Maddenin elektriksel olduğu
düşüncesini de ona borçluyuz. Çağımızda atom enerjisine ilişkin
buluşların kökeninde Dalton’un payı büyüktür. Dalton, kendi gününde
olduğu gibi günümüzde de süren etkisiyle bilim dünyasında saygın
konumunu korumaktadır.

YORUM YOK

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here