دالتون .. صاحب أصغر دّنيا في ألدنا

[حسام الشرقاوى]

د[التون .. صاحب أصغر دّنيا في نا

عاش ليرى نظريته يتمسك بها فلاسفة الطبيعة

فبها تحولت الكيمياء من ركام في غير نظام ومن حقائق

لا رباط بينها إلى نظرية تعد

اليوم عماداً من أعمدة الكيمياء

ونصباً يشهد بعبقرية هذا

الرجل المتواضع


كتب دالتون يقول :

عشت حياة قاسية منذ طفولتي ، كان أبي فقيرا يعمل نساجاً ، وما أن بلغت الثاني عشر من عمري حتى استأذنت والدي وأهل قريتي الصغيرة وافتتحت مدرسة أدرس بها ما حصلت عليه من علم المقاييس والمساحة والملاحة وقد حصلت على ثقة أهل القرية عندما حللت لهم مسألة ظلوا يجادلون فيها الساعات الطوال لم أكن أنوي العمل بالتدريس ولكني اضطررت إلى ذلك لمعاونة والدي وإعالة أخوتي الخمسة . كنت مولعاً بدراسة الجو كما كنت أحب الخروج للصيد في البر والبحر وأخرج للرياضة والسباحة وقضيت الساعات الطوال في صناعة الترمومترات والبارومترات ( مقاييس الرطوبة ) رغم عملي مدرساً ومزارعاً في أرض أبي إلا أني كنت شغوفاً بمعرفة المزيد عن الجو والعلم بشؤونه . تعلمت اللغة اللاتينية والرياضيات وحاولت الإستزاده من الفلسفة والطبيعة ولكن حبي للجو ومظاهره غلب حبي لما عداه ، بلغت عامي الخامس عشر فتركت قريتي متجهاً إلى قرية كندال وعملت مدرساً في مدرسة كان يديرها أخي يوناثال ، وفي عام 1793 م رشحني صديقي جون جوف الفيلسوف الطبيعي لأكون معلماَ في الرياضيات والطبيعة والفلسفة بكلية منشستر بمرتب سنوي ثمانين جنيهاً ، كان إحساسي وأنا في وظيفتي بأني احتاج إلى وقت أوسع وحرية أكثرة لمتابعة هوايتي ( علم الهواء والجو ) .
وعند ختام القرن استقلت من تلك الكلية وعملت معلماً خاصاً ثم فكرت برحله أطوف بها البلاد أحاضر في الناس ولكني لم أنجح في ذلك .
فانصرفت لدراسة الجو ورصدت كل يوم في دراسة الجو عشرات الأرصاد وكنت ما بين الفينة والأخرى أذهب للتدريس في مدن أخرى ولكن شغفي بدراسة الجو جعلني أقضي أكثر وقتي ما بين أدنبره لندن ، جلاسجو ، و برمنجهام . وأقوم برصد الجو وأدون نتائجي فظللت ست واربعين سنة متصلة أجمع الأرصاد عن الطقس وحالة الجو وقد كانت مسلاتي الوحيدة بعد رحلاتي العلميه .



قصة النظرية الذرية





بعد أن ملأت كراستي بما رصدته عن الجو سالت نفسي سؤال ( حيث كنت أعرف مكونات الهواء كما اثبتها بريستلي ورذرفورد وكافنديش ولافوازييه ) كيف أمسكت هذه الغازات بعضها ببعض ؟
هل هي متحدة اتحاد كيميائي أم مختلطة لا تماسك بينها ؟

فقد كانت هناك نظرية سائدة عند الكيميائيين هو أن الهواء مركب كيميائي قريب الانحلال غير مستقر أومزيج بين أشياء لا رباط بينها ولكني توصلت من كثرة رصدي للجو أنه مزيج ميكانيكي ليس كيميائي من الغازات وأن النسب بين مقادير هذه الغازات التي يتألف منها الهواء نسب ثابته وأثبت ذلك من خلال رصدي لهذه النسب ، فقد قمت بجمع الهواء من أماكن مختلفة من فوق قمم الجبال ومن الوديان وفوق البحيرات ومن حيث قلة السكان أو كثافتهم في بعض المناطق وحللت ما جمعته من الهواء وأثبت من خلال التحاليل أن نسبهم ثابته .
ولكني لم استطع تفسير ذلك ؟ فأختلط الأمر على ولم أجد حلا للمشكلة وحاولت حل هذه المشكلة في المعمل ولكن لم تسعفني قباباتي وعلمت قدر نفسي بأنني لكن اكن الرجل الماهر في التجريب والحذر والدقيق ( أعتراف خطير لدالتون ) لهذا قررت أن يكون حل هذه المسألة ليس في المعمل بين القبابات والأنابيق ولكن في معمل رأسي بلا قبابات وبلا أنابيق .
قرأت رسالة لافوازيه في مبادئ الكيمياء والتي اقترح فيها أن أجزاء الغاز أي غاز يجب أن يفصل بينها جوا من الحراره وكتب يقول لتوضيح ذلك ( علينا أن نتصور وعاء ملأناه بكرات صغيره من الرصاص ومن رش البندق وصببنا في هذا الوعاء شيئا من الرمل أما كرات الرصاص فتمثل أجزاء الهواء وأما الرمل فهو ما يفصل بينهما فيمثل الكالوري ، فكرات الرصاص في وضعها هذا يمس بعضها البعض وأما أجزاء الهواء فالكالوري يباعد بينها قليلا ، ولجأت إلى الرسم فلقد علمني فن التدريس أن أرسم من أجل أن أعين التلاميذ على الفهم ما قد يصعب عليهم بالوصف والكلام . أخذت أتخيل أجزاء الغازات
المختلفة التي يتألف منها الهواء ينتشر بعضها في بعض ويمتزج بعضها في بعض أمتزاجا كاملا يؤدي إلى ثبات تركيب الهواء وبينما أنا غارق في التفكير في هذه المسالة فإذا بكلمة صغيرة تشرق في أفق عقلي حيث كنت قد قرأت في كتب الكيمياء القديمة أن المادة متواصلة التركيب وأنها تتألف من أجسام صغيره خالدة لا تكن عن الحركة وكانت أيضا الفكرة التي ظهر بها ليوسبيس قبل مجييء بأربعة وعشرين قرناً وذهب إلى أن كل جسيم يتالف من جسيمات مختلفه الأنواع يفصل بينهما فراغ دائمة التنقل فيه ثم جاء تلميذه ديمقراطوس الذي زاد على فكرة استاذه أيضاحا وعلم ان المادة تتالف من فراغ وعدد لا نهاية له من ذرات لا ترى .
وكنت حينها أعمل في مدرسة منشستر وقد قرأت رأي نيوتن في المادة كان يقول ( أني أرجح أن الله عندما خلق الدنيا خلق المادة أجزاء جامدة صلبه متحركة وليس بمقدور أي قوة عادية أن تقسم ما جعله الله واحدا ) هذه الفكره جميله ولكن أحق هي ؟ أخذت افكر فيها وبينما أنا متعمق في تفكيري الهمني الله بالنظرية فأخذت أرسم صورا للذرات ومثلت الذره بدوائر صغيره ككرات .




لم أرى الذ رة قط ولم يرها الأقدمون قبلي من الفلاسفة ، ولكنها حقيقة واقعة رغم أن أكبر الأجهزة دقة عجزت أن تراها ولكني مع هذا كله تحدثت عن الذرة واشتغلت بها كأنما رأيتها زعمت بأنها لا تنقسم وتدخل في التفاعلات الكيميائية وتخرج منها ولم يضرها من ذلك شيئا .







وبقيت أدرس هذه النظرية باستخدام الكرات ثلاثين سنة حيث كنت آتي بكره تمثل ذرة الزئبق وأخرى تمثل ذرة الأكسجين فألصقها ببعضها وأقول هكذا يتكون أكسيد الزئبق . وورد على سؤال آخر هل هذه الذرات متساوية في الحجم والوزن ؟ وحين أجبت على هذا التسآءل أضفت للنظرية الذرية شيئا لم يكن في الفكرة القديمة عن الذرة حيث كان ديمقراطوس يقول أن الذرات لا حد لعددها ولا حد لأشكالها فقلت أن ذرات العنصر الواحد كلها سواء ولكن ذرات العناصر المختلفة يختلف بعضها عن بعض في الشكل والوزن ولكل عنصر من العناصر وزن ثابت لا يتغير أبدا .
بقيت النظرية التي وضعتها قائمه تتحدى بحوث العلم أكثر من قرن من الزمان واليوم الأدلة العلمية تشهد بصحة آرائي .

دالتون وقوانين الكيمياء


وفي الوقت نفسه اثبت قانون النسب الثابتة الذي ظل بروست يناضل من أجله ثماني سنوات والذي اعتبر فيه أن النسب التي تتركب منها العناصر في مركب ما لا تختلف أبدا فظل هذا القانون ثابتا كالطود في قوانين الكيمياء لم ينقضه احد ، ولا سيما أن هذه النظرية قديمه جاء بها في القرن الرابع عشر العالم العربي المسلم الجلدكي ، وطبقت هذا القانون حينما قمت برسم الذرات فوجدت أنها تؤيده وذلك لأن النظرية تقول أن النسب التي تتحد بها العناصر لابد أن تكون ثابتة في المركب ، فأول أكسيد الكربون يتألف من اتحاد ذرة كربون بذرة أكسجين وأكسيد النيتريك يتألف من اتحاد ذرة نيتروجين بذرة أكسجين .
ناديت كذلك بفكرة أن لذرات العناصر ألمختلفة أوزان مختلفة وكنت أتمنى أن أعرف أوزان هذه الذرات ولكني لم استطع تعين زنها مباشرة لأنها كانت متناهية في الصغر وأدركت أنه لابد من أن تكون هناك أدوات أدق وحقائق أوفى وأكمل ولابد للكيميائيين أن يعرفوا كيف تختلف أوزان ذرات العناصر فيما بينها وألا تعطل تقدم الكيمياء فلا بد من معرفة الأوزان النسبية للذرات .




وفي عام 1794 م نشر كتاب سمي ( فن تعيين الأوزان التى بها تتحد العناصر ) وكان هذا الكتاب ينتابه شيئا من الغموض والإبهام إلى أن قام فيشر بصياغتها مره أخرى وترتيبها في جدول وقد استفدت منه كثيرا وبدأت بأخف العناصر الهيدروجين واعتبرت وزن ذراته مرجعا يرد إليه سائرالأوزان واعتبر هذا الوزن واحدا فأوزان ذرات العناصر الأخرى منسوبة إلى وزن ذرة الهيدروجين .
( يجب التنبيه إلا أن هذه الأوزان التي بالشكل السابق ليست صحيحة إلى حد ما فالاكسجين اليوم يعادل 16 مرة ضعف ذرة الهيدروجين والكربون يعادل 12 مره ضعف ذرة الهيدروجين وهكذا ..... )

وبينما أنا أعمل في الأوزان النسبية للذرات لاحظت أن بينهما علاقة في الإرتباط فوجدت أن النيتروجين يتحد بالأكسجين ليكون أكاسيده المختلفه تلك التي بحث عنها كافنديش ودافي ففي هذه اتحد الوزن الواحد من النتروجين بوزن من الأكسجين ثم وزنين وبأربع ليكون تلك الأكاسيد المختلفة وتسآءلت لما كانت هذه الأرقام مضاعفات لأصغرها .
ثم عدت إلى كراتي الخشبيه أطلب أيضاحاً لهذا الأمر فتوصلت إلى قانون أساسي ثاني في الكيمياء صاغه برزيليوس فيما بعد حيث قال ( في سلسلة مركبات تحتوي على نفس العناصر توجد نسبة بسيطة بين الأوزان التي يتحد بها عنصر فيها والوزن الثابت لعنصر آخر بها ) فكتب بريزيليوس يقول لي ( إن قانون النسب المتضاعفة هذا ما كان ليتضح معناه لولا نظريتك الذرية ) ومرة آخرى تساهم كراتي في إظهار قانون آخر من قوانين الكيمياء .

طمسن ودالتون


وفي 21 من أكتوبر عام 1803 م اتجهت إلى الجمعية الأدبيه الفلسفية بمنشتر فأعلنت لأول مره الأوزان الذريه للعناصر فاتجهت إلي أنظار الفلاسفة الطبيعيين ثم دعتني المؤسسة الملكية إلى لندن لأحاضر فيها وسمعتني فئة مختارة من العلماء فأثارت ذراتي حجاجاً شديداً بين العلماء وفي عام 1807 م كان من بين المستمعين لي في محاضرة لي باسكتلنده توماس طمسن فتبعني لمنشتر والتقينا لقاء قصير وأخذ مني بعض المذكرات حيث كان يعد لكتاباَ جديداً في الكيمياء أضاف إليه النظرية الذرية ، وبعد عام شرحت نظرتي في كتاب أسميته نظام جديدا في فلسفة الكيمياء .


حياة علمية هادئة

بقيت أدرس وأعمل في الحقل العلمي فترة من الزمن وفي عام 1837 م مرضت وأصبت بالشلل ولم استطع الذهاب إلى ليفربول لحضور اجتماع الرابطة البريطانية للعلوم ثم اجتمعت الرابطة البريطانية في منشتر وكنت قد بلغت السادسة والسبعين فحضرت اجتماعها وكنت فيها لا أزال أعمل في معملي .

.

مضت سنتان بعد ذلك وهو قائم يرصد عن الجو والأرصاد وسجل ما وجد في كراسته عما قرأه في الترمومترات وبينما هو يكتب عن هطول مطر قليل نجد أن الخط قد ضعف واليد ترتعش وبقعة من حبر تتوسط أوراقه من قلم قد اضطرب بين يديه .. لقد فارق دالتون الحياه في صبيحة يوم الجمعة 26 من يوليو عام 1844 م .
هكذا هي حياة العلماء عمل دؤوب وحرص متناهي على العلم كانت حياة هذا الرجل حياة فكر هادئة ، حياة دراسة أخرج منها للبشريه نتاجاً عظيماَ