مکتب اتمی در فیزیک

بعد از ظهور و افول تمدنهای مصر، بابل، چین، هند و یونان، و به دنبال تسلط رومیها بر یونان، مشعل علم در بندر اسکندریه ی مصر که آخرین نفسهای تمدن یونان به شمار می رفت رو به خاموشی نهاد. در طول زمانی که اروپا قرون وسطی یا قرنهای میانه ی خود را طی می کرد و به علم چندان بهایی نمی داد (از قرن پنجم تا قرن پانزدهم میلادی) تمدن اسلامی از هند تا اسپانیا در حال شکوفایی بود. سرانجام،‌ در قرن شانزدهم رستاخیز فرهنگی یا «رنسانس» از ایتالیا آغاز گردید، و سپس به سایر نقاط اروپا سرایت نمود.
قرن هفدهم به نام «عصر خرد» مشهور گشت؛ و کم کم تسلط انسان بر طبیعت با کمک کشف و استخدام قوانین طبیعی رو به رشد نهاد. قرن هجدهم با نیوتن اش از یک طرف فیزیک ارسطویی را به طور کامل بر سر جای خود نشاند؛ و از طرف دیگر با کلیدی چون F=m.a برای اولین بار درهای بسته ی بسیاری را به روی ذهن کنجکاو بشر گشود. در قرون اخیر نیز پیشرفت شاخه های مختلف علوم، کم کم از حالت پراکندگی و فردی و قومی خارج گشته، و روز بروز بر قلمرو داناییهای بشر در برابر جهل و نادانی مطلقی که او را احاطه کرده است افزونتر می شود.
آنچه را که ما امروز فلسفه می نامیم، در دوران گذشته مفهوم گسترده تری داشت و شامل کلیه ی علوم تجربی و غیرتجربی می شد. کم کم از قرن پانزدهم به بعد، به علت رشد و تکامل جهان دانش، ابتدا علوم از فلسفه جدا شد، و سپس خود علوم نیز به شاخه های متعددی منشعب گردید.
در پیگیری شرح ماجراهای پیشرفت بشر به خاطر کشف الفبای جهان، در طی قرون اخیر ما با انفجاری همه جانبه روبرو هستیم، که برای درک روند مطالب به ناچار می بایستی از نظر زمانی بسیار جابجا بشویم؛ و این درست مثل ترسیم مسیر حرکت رودخانه ای است که پس از طی جریان یکنواخت خود کم کم به شاخه های مختلفی منعشب گردیده و در سر راهش نیز رودخانه های دیگری به آن می پیوندند.
حال نظری می افکنیم به بعضی حلقه های پراکنده تمدن اروپایی از زمان ارسطو تا حدود قرن هفدهم.
بدیهی است علت پراکندگی این نظریات و تکرار چند باره ی فلسفه های پیشین، همان عدم وجود روال معین علمی -تجربی در میان پژوهندگان این دوران می باشد.
زنون رواقی (1) (264-326ق.م) نیز به پیروی از هراکلیتوس اصل وجود را آتش می داند؛ و این در حالی است که اپیکوراس (ابیقور) (270-341ق.م) فیلسوف یونانی در پی تأیید نظریه ی اتمی دموکریتوس معتقد است که اتمها دارای سه ویژگی شکل، اندازه و وزن هستند. فضا، لایتناهی است و اتمها در آن در حرکتند. اپیکور بر خلاف دموکریتوس معتقد بود که انواع اتمها محدود بوده و مهمترین اختلاف اتمها نیز در وزنشان می باشد.
«اپیکور می گوید که خلاء امری نادیدنی است ولی وجود دارد. زیرا اگر خلاء نباشد هیچ حرکتی نیز در طبیعت نمی تواند اتفاق بیفتد و برای اتمها، جایی برای از جای خود جنبیدن باقی نمی ماند.» (2)
چنانچه مشاهده می شود، اصل حرکت همان اصلی است که هم مخالفان نظریه ی اتمی به آن استناد کرده اند (مانند دلایل زنون ایلیایی) و هم موافقان نظریه ی اتمی (مانند اپیکور) تا آنجا که در زمان زنون ایلیایی (3) (490-430ق.م) شاگرد پارمنیدس (برمانیدس) (440-510ق.م) چون شرط حرکت وجود خلاء بوده است (حرکت اتمها در خلاء)، زنون از یک طرف وجود خلاء را رد می کند و از طرف دیگر مجبور می شود که حتی وجود حرکت را نیز در جهان انکار کند. (چون دیگر خلائی نیست که اتمها در آن حرکت کنند.)
هر چند مخالفان او می خواستند با چند قدم راه رفتن وجود حرکت را ثابت کنند، ولی این دلیل آنها فقط یک دلیل عینی و عملی بود. حال آنکه از دیدگاه نظری برای رد شبهه های زنون (4) هیچ دلیل قابل قبولی نتوانستند عرضه کنند.
مشهورترین شبهه یا پارادکس زنون همان موضوع آخیلئوس یا آشیل قهرمان دو و میدانی است، که هرگز نمی تواند به لاک پشت ساکنی برسد. زیرا اگر فاصله ی آخیلئوس با لاک پشت X باشد او می بایستی ابتدا
مسیر را بپیماید. ولی پیش از رسیدن به نقطه ی
او می بایستی
مسیر را بدود. و به همین ترتیب فواصل و نقاط
ولی چون آخیلئوس نمی تواند بی نهایت نقطه را طی کند، پس هیچ گاه او به آن لاک پشت منتظر نخواهد رسید.
از میان متفکران رومی می توان از لوکرتیوس (5) (55-99ق.م) نام برد. او یکی از موافقان فلسفه ی اپیکور بود، که افکار استاد را در طی شعری به نام (درباره ی طبیعت اشیا) بیان کرده است.
و اما سرچشمه ی کیمیاگری هنوز بدرستی معلوم نیست. «هرچند که کیمیاگران شروع دوران خود را منتسب به دوران افسانه ای آتلانتید می دانند. گویا آنها در معابد اسرار آمیز این قاره که اکنون ناپدید شده است، اولین پژوهشهای خود را آغاز کرده اند. هدف اصلی آنان تبدیل فلزات به نقره یا طلا بوده است.» (6) قدرت و قدمت این نظریه تا بدانجاست که حتی واژه ی شیمی (7) از کلماتی چون کیمیا و کیمیاگری مشتق شده است.
«گفته می شود هنگامی که ایرانیان بر مصر غلبه می یابند، از کاهنان مصری، طلا درخواست می کنند. آنها نیز مقداری از طلاها را با قلع و سرب مخلوط نموده و تحویل می دهند. اما اشخاصی که از این حیله آگاه نبودند گمان می برند که کاهنان براستی می توانند سرب را تبدیل به طلا کنند و در نتیجه درصدد کشف این راز برمی آیند. به طوری که در تمام مدت قرون وسطی افراد بسیاری به شدت سرگرم کیمیاگری شده بودند.» (8)
از کیمیاگران معروف این دوران می توان بولوس ذیمقراطیس یونانی (9)، زوسیموس رومی (10)، کالینیکوس (11)‌از اهالی قسطنطنیه (روم شرقی)، خالدبن یزید (704-660 میلادی) نخستین کیمیاگر عرب، جابربن حیان، نوستراداموس(12) فرانسوی، آلبرتوس ماگنوس یا آلبرت کبیر (13) (1280-1206) فیلسوف ارسطوگرای آلمانی، پاراسلسوس(14) (1541-1493) و راجر بیکن (15) (1292-1214) از اهالی انگلستان را نام برد. پاراسلسوس پزشک و کیمیاگر سوئدی معتقد بود که بدن انسان ترکیبی است از نمک (حلالیت)، گوگرد (احتراق) و جیوه (درخشش).
جیوردانو برونوی ایتالیایی (16) (1600-1548میلادی) به اتمهای زنده یا مونادها (17) معتقد بود. لایب نیتز آلمانی (18) (1716-1646) نیز بعدها در فلسفه ی خود از مفهوم مونادها استفاده می کند ولی این دو نفر در مورد مونادها توضیح فیزیکی چندانی نمی دهند. این برونو همان کسی است که در سال 1600 به دلیل اینکه گفته بود زمین به دور خورشید می چرخد، و نه خورشید به دور زمین، به دستور دادگاه تفتیش عقاید زنده زنده در آتش سوزانیده شد.
در فرانسه، پیرگاساندی (19) (1655-1592) به حمایت از مکتب اتمی اپیکور و لوکرسیوس می پردازد، منتهی با الحاد آنان مخالفت می نماید. گاساندی نیز چون اپیکور، بر این فرض بود که خصوصیات اصلی اتمها تنها در شکل و ابعاد آنها نیست بلکه به وزنشان نیز بستگی دارد. «گاساندی خدا را محرکی پنداشته که به اتم، قوه و نیروی حرکت عطا فرموده است، در حالی که اپیکو علت حرکت اتمها را تنها وزن (ثقل) آنها می انگاشت.» (20)
از نظر رنه دکارت (21) فرانسوی (1650-1599) این مشخصترین چهره قرن هفدهم «در طبیعت خلائی وجود ندارد. او مدعی گردید، جهان از ماده ی لطیفی آکنده شده که این ماده برای آنکه امکان حرکت داشته باشد مجبور است به دور خود بچرخد و حرکتی گردبادی ایجاد بنماید.» (22) بدیهی است که این نظریه دارای هیچگونه مبنای تجربی نیست. البته این گونه ذهنگراییها تنها مربوط به دکارت نیست. حتی ایزاک نیوتن (23) (1727-1642) مظهر علمی قرن هجدهم که همیشه می گفت: «من فرضیه ها را نمی سازم» (24)، فرضیه ی اتم را پذیرفت. او درباره ی اتم می نویسد: «من تصور می کنم که احتمال دارد خداوند در ابتدا ماده را به صورت ذراتی یک پارچه، جسیم، جامد، غیرقابل نفوذ و متحرک با چنان ابعاد و شکلی، و با چنان خواصی و در چنان تناسبی نسبت به فضا آفریده باشد که به بهترین وجهی به هدفی که برای آن، آنها را آفریده است خدمت کنند. و هم اینکه این ساده ترین ذرات، سخت بوده و از هر جسم دیگری که از آنها تشکیل شود فوق العاده باثبات ترند. و حتی آن قدر باثباتند که هرگز فرسوده نخواهند شد، و به قطعات تقسیم نخواهند گشت و سرانجام اینکه هیچ نیرویی قادر نیست آنچه را که خداوند، خود، در نخستین روز آفرینش بوجود آورده است تقسیم کند.» (25)
اتمی ها از یک طرف مشاهده می کردند که در طبیعت همه چیز تغییر پذیر است و از طرف دیگر قطعیت مطلقی داشتند که باید در ذرات اشیا چیز ثابت و پابرجایی وجود داشته باشد، که عامل این تغییرات باشد. پس نتیجه گرفتند که اگر تصور کنند اتم غیر قابل تقسیم، تشکیل دهنده ی غیرقابل تغییر دنیاست، این بن بست فیلسوفانه برطرف خواهد شد. به هرحال تاریخ فلسفه نمایانگر تلاشهای فکری عظیمی جهت حل مقولاتی چون کثرت و وحدت، حرکت و سکون، جوهر عرض و....... می باشد. ولی مشکل اصلی این است که در برابر هر پاسخی تازه، پرسشهای تازه تری مطرح می شود.

ردپاهای عینی اتم

طالس به عنصر آب، امپدوکلس و ارسطو به چهار عنصر آب، خاک، آتش و هوا، و آناکسیماندروس به آپایرون معتقد بودند. تا اینکه رابرت بویل (26) (1691-1627) انگلیسی در سال 1661 در کتاب «شیمیدان شکاک»، چهار عنصر ارسطو و سه اصل پاراسلسوس را رد کرده و اعلام نمود که نمی توان عنصر را با روشهای معمولی به اجزاء کوچکتری بجز نمونه های همان عنصر تبدیل کرد.
«او برخلاف دموکریتوس عناصر اصلی تولید شده از تجزیه را ذره نامید نه اتم» (27) که با چنگالهایی به یکدیگر متصل می شوند. «بنابراین براساس تعریف بویل، نه آتش عنصر بود نه خاک. مسئله ی هوا و آب دشوارتر بود. در زمانی که بویل کتابهایش را می نوشت، این دو ماده به مواد ساده تر از خود تجزیه نمی شدند، پس عنصر به حساب می آمدند.» (28)
گئورگ ارنست اشتال (29) آلمانی (1734-1660) اعلام کرد که «سیالی بی رنگ و بو به نام فلوژیستیک (30) وجود دارد که ذرات بویل را هم پیوند می دهد و عامل پیدایش واکنشهای شیمیایی است.» (31) از نظر اشتال، فلوژیستیک به صورت شعله در هنگام احتراق از اجسام جدا می گردد. در راستای کشف مسئله احتراق، توبرن برگمان (32) نیز حدس زد که هوا یک عنصر نبوده بلکه مخلوطی است از سه گاز هوای معیوب (ازت)، هوای خالص (اکسیژن) و اسید هوایی (گاز کربنیک).
ژوزف بلاک (33) (1799-1728) از اهالی اسکاتلند گاز کربنیک را در سال 1707 از تکلیس آهک بدست آورد و آن را هوای ثابت نامید.
ژوزف پریستلی انگلیسی (34) (1804-1733) نیز پس از گذراندن گازکربنیک (حاصل از سوختن زغال) از روی آب آهک، گاز ازت را کشف کرد که نام آن را هوای فلوژیستیک دار گذاشت. او همچنین اکسید جیوه را حرارت داده و هوای فاقد فلوژیستیک (همان اکسیژن) را کشف کرد.
و سرانجام می رسیم به یکی از بنیانگذاران علم شیمی؛ یعنی آنتوان لوران دولاوازیه (35) فرانسوی (1794-1743). او دریافت که هوای فاقد فلوژیستیک (کشف پریستلی) عاملی است که فلزات آن را جذب می کنند و سپس اکسیده می شوند. او آن را اکسیژن (اسیدساز) نام نهاد. «و چون در سال 1772 قطعه سربی را در معرض حرارت خورشید (که به وسیله یک عدسی متقارب شده بود) قرار داد و آن را سوزاند، ملاحظه کرد که وزنش زیاد شده است و حال آنکه می بایست فلوژیستیک مورد نظر اشتال از آن کم شده باشد. پس نتیجه گرفت که چیزی به نام فلوژیستیک وجود ندارد. به همین دلیل برای اثبات نظرش دوباره مقداری اکسید سرب (مردار سنگ) را حرارت داد و ملاحظه کرد که این جسم مقداری اکسیژن آزاد نمود و تبدیل به سرب شد.» (36)
لاوازیه در سال 1783، هنگام سوزاندن گاز آتشگیر در داخل اکسیژن مشاهده کرد که آب بوجود می آید. از اینرو گاز آتشگیر را هیدروژن (یعنی تولید کننده آب) نامید و این چیزی بود که با فهم عمومی آن روز قابل پذیرش نبود. زیرا از یک طرف لاوازیه ثابت کرد که آب بر خلاف نظر بزرگان یونان باستان یک عنصر نبوده بلکه از ترکیب دو عنصر اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده است، و از طرف دیگر چگونه ممکن بود که آب یعنی این نیرومندترین ماده ی ضد آتش، خود از اکسیژن که بی آن هیچ چیز نمی سوزد، تشکیل شده باشد. به هر حال اسرار تازه کشف شده همیشه با عادات فکری و دانسته های پیشین به راحتی کنار نمی آیند.
«اولین طبقه بندی علمی برای عناصر نیز به وسیله لاوازیه انجام گرفت. او در سال 1789 اغلب عناصر شناخته شده ی زمان خود را (که حدود 33 عنصر بود) بر مبنای خواص فلزی و غیرفلزی (نظیر وزن حجمی -شکنندگی-هدایت گرمایی-جلاپذیری-...) طبقه بندی کرد.» (37) شاید لاوازیه نخستین کسی باشد که از ترازو، برای مقاصد تحقیقاتی استفاده کرده است. و بدین وسیله عامل اساسی «کمیت» را وارد علم شیمی یا «علم کیفیات عناصر» نمود. البته در جدول 33 عنصر لاوازیه، نور و گرما نیز در زمره ی عنصرها بحساب آمده بودند، که در کل فقط 23 عنصر از 33 عنصر این جدول از عنصرهای واقعی بودند.
هنگامی که بنا به دلایل سیاسی در سال 1794 سر لاوازیه به وسیله گیوتین از تنش جدا شد لاگرانژ نوشت: «برای قطع این سرلحظه ای بیش لازم نبود، ولی برای آنکه نظیر آن بوجود آید شاید صدسال وقت لازم باشد.»
یکی از نخستین تلاشهای علمی برای ارزیابی اندازه ی اتمها متعلق به میخاییل واسیلیویچ لومونوسف (38) روسی (1765-1711) می باشد. او در سال 1742 متوجه شد که جواهرسازان زبردست قادرند ورقه هایی از طلا را به ضخامت یک ده هزارم سانتی متر (〖10〗^(-4)سانتی متر) بسازند، پس بنابر اظهار نظر او ابعاد اتم طلا نمی تواند از این اندازه بزرگتر باشد.
از نظر لومونوسف ذرات دارای شکل و بعدند، ولی غیر قابل نفوذ به داخل دیگر، و غیرقابل تجزیه به ذرات ریزترند. لومونوسف خواص جنبشی حرارت را بررسی کرد و استدلال کرد که گرمای جسم ناشی از افزایش حرکت لغزشی و دورانی ذرات جسم است. و بدین گونه وجود ماده سیال فلوژیستیک را نفی کرد.
در سال 1773 بنجامین فرانکلین (39) آمریکایی (1790-1706) متوجه شد که اگر یک قاشق چایخوری روغن (تقریباً به حجم 4 سانتی متر مکعب) را روی سطح آرام آب بریزیم، سطحی معادل 2 هزار متر مربع یا 〖10〗^7 ×2 سانتی متر مربع را خواهد پوشاند. واضح است که در این صورت قطر مولکول روغن نمی تواند از 〖10〗^(-7)×2 سانتی متر زیادتر باشد.
آنتونی کارلایل (40) (کارلیل) (1840-1768) و ویلیام نیکولسون (1815-1753) از اهالی انگلستان در هنگام آزمایش با پیل ولتا، دو سر سیم پیل را در آب فرو بردند و مشاهده کردند که در قطب منفی هیدروژن و در قطب مثبت اکسیژن متصاعد می شد.
ژان گییوم ریتر (41) آلمانی (1810-1776) نیز همین آزمایش را انجام داده بود. همه ی آنان از خود می پرسیدند که علت این تجزیه چیست؟ تا اینکه همفری دیوی (42) (1829-1778) از انگلستان پاسخ داد: خیلی ساده است، آب دارد به عناصر تشکیل دهنده ی خود تبدیل می گردد. آنگاه دیوی با انجام چند آزمایش دیگر (از جمله تجزیه محلولهای سود و پتاس) توانست از یک طرف پدیده ی الکترولیز یا تجزیه الکتریکی مواد را توجیه کند، و از طرف دیگر عناصر همچون پتاسیم، سدیم، باریوم، استرونتیوم، کلسیم و منگنز را نیز با استفاده از الکترولیز بدست آورد.
ژرمی بنیامین ریشتر (43) (1807-1762) شیمیدان کارخانه های چینی سازان برلن، جدولی تشکیل داد و طی آن معلوم کرد که برای خنثی کردن اثر اسید معینی چه مقدار باز لازم است. اما کلود لویی برتوله (44) شیمیدان فرانسوی با این جدول مخالفت کرده و اظهار می داشت که درصد شیر و قهوه هر چقدر باشد در هر حال شیر قهوه است نه چیز دیگر.
اما لویی ژوزف پروست (45) (1826-1754) دیگر شیمیدان فرانسوی سرانجام توانست پس از طی مباحث چندین سال، در سال 1807 نظر برتوله را عوض کند. بنابر قانون پروست یا قانون نسبتهای مشخص وزنی، دو جسم برای آنکه ترکیب معینی را بوجود آورند، همواره به نسبتهای ثابت و تغییر ناپذیری با هم ترکیب می شوند. برای مثال همیشه نسبت وزنی گوگرد و آهن جهت تهیه ی سولفور آهن 32 به 56 است. پروست همچنین ثابت کرد که ترکیب آب همواره ثابت است، خواه از آسمان باریده شود و خواه از رودخانه برداشته شده باشد و یا از سوزاندن هیدروژن و اکسیژن بدست آمده باشد.
اما تکلیف اجسامی که از ترکیباتشان چندین جسم مرکب ایجاد می شود چیست؟ برای مثال کربن و اکسیژن نه فقط گاز کربنیک ایجاد می کنند بلکه اکسید دو کربن نیز بوجود می آورند. بنابراین میان این حقایق و قانون نسبتهای مشخص چگونه آشتی دهیم؟
جان دالتون (46) (1844-1766) استاد ریاضیات و علوم طبیعی در کالج منچستر، یکی دیگر از قوانین اساسی علم شیمی را به نام قانون دالتون یا قانون نسبتهای چندتایی را بوجود آورد. او با توجه به اوزان ترکیباتی نظیر:
14 گرم ازت + 8 گرم اکسیژن= پروتوکسید ازت
14 گرم ازت + 16 گرم اکسیژن= بی اکسید ازت
14 گرم ازت + 24 گرم اکسیژن= انیدرید ازتو
14 گرم ازت + 32 گرم اکسیژن= پراکسید ازت
14 گرم ازت + 40 گرم اکسیژن= انیدرید ازتیک
14 گرم ازت + 48 گرم اکسیژن= انیدرید پرازتیک
قانون نسبتهای چندتایی را بوجو می آورد «که به موجب آن اگر مقادیر مختلفی از یک عنصر که با مقدار معینی از عنصر دیگر ترکیب می شوند، بیش از یک ترکیب تشکیل دهند، نسبت وزنی مقادیر مختلف عنصر عددی کامل است.» (47)
دالتون با خود اندیشید که چرا همیشه این اعداد صحیح اند و کسری و اعشاری نیستند. آنگاه نتیجه گرفت که جریان امور به نحوی است که گویی این اجزاء از دانه های مشخص و معینی تشکیل شده اند که این اجزاء همان اتم دموکریتوس است. درست شبیه به تعداد نفرات ساکن یک شهر یا یک خانه که همیشه یک عدد صحیح است.
بدین گونه بود که برای نخستین بار اعداد و ارقام در تئوری اتم شرکت کردند و این حادثه مهمی بود که تئوری اتم را از فلسفه و متافیزیک دور، و به منطق و ریاضی نزدیک می کرد. «در مجموع خلاصه تئوری اتمی دالتون به قرار زیر است:
1- عناصر از ذرات بی نهایت ریزی تشکیل یافته اند که اتم نام دارد.
2- اتمها غیر قابل تجزیه هستند و از بین نمی روند.
3- اتمهای یک عنصر یکسان بوده و وزن واحدی دارند.
4- اتمهای عناصر گوناگون ( در آن زمان 40 نوع عنصر شناخته شده بود) وزنهای متفاوت دارند.
5- در تشکیل مواد مرکب از عناصر، اتمهای آنها با یکدیگر ترکیب می شوند.» (48)
در همان سال که دالتون فرضیه های جدید خود را انتشار داد (1808) ژوزف لویی گیلوساک (49) فرانسوی(1850-1778) نیز قانون مشهور خود را به این شکل بیان کرد: ما بین حجم دو گاز که با یکدیگر ترکیب می شوند نسبت ساده ای وجود دارد. مثلاً همواره برای ترکیب آب دو حجم هیدروژن و یک حجم اکسیژن لازم است. (گویی گازها نقش خود را اتم به اتم انجام می دهند.)
نتیجه ای که از اکتشافات فوق انتظار می رفت بدست آمد، اما نه به وسیله ی گیلوساک بلکه کاشف آن دانشمندی ایتالیایی به نام آمه ده آووگادرو (50) (1856-1776) بود. او در سال 1811 اظهار کرد که تعداد ذرات موجود در حجم معینی از تمام گازها مقدار ثابتی است. سپس با محاسبه ثابت نمود که یک مولکول گرم از کلیه گازها در شرایط متعارفی یعنی در دمای صفر درجه سلسیوس و فشار یک اتمسر، 22/4 لیتر حجم دارد. و تعداد مولکولهای موجود در این 22/4 لیتر برابر با 〖10〗^23×6/023(عدد آووگادرو). بنابراین یک سانتی متر مکعب اکسیژن شامل همان تعداد اتم است که برای مثال در یک سانتی متر مکعب از هیدروژن موجود است. و چون نسبتهای وزنی یک سانتی متر مکعب از اکسیژن و ازت و هیدروژن به ترتیب برابر با 16 و 14 و 1 است پس هر اتم اکسیژن 16 مرتبه و هر اتم ازت 14 مرتبه سنگینتر از یک اتم هیدروژن است.
ژاکوب برزلیوس (51) سوئدی(1848-1779) تصمیم گرفت، توده ی درهم و مبهم اکتشافات و فرضیات آووگادرو، آمپر، گیلوساک، دالتون و غیره را با هم توافق دهد و مجموعه ای متصل و مرتبط بوجود آورد.
«برزلیوس با خودگفت: چون اجسام در نتیجه ی الکترولیز تجزیه می شوند پس ممکن است که خود الکتریسته عامل اتصال آنها به یکدیگر نیز باشد. بنابراین اتم بعضی از اجسام، الکتریسته ی مثبت قبول می کند و اتم بعضی دیگر، الکتریسته ی منفی.» (52)
برزلیوس جدولی از اوزان اتمی منتشر کرد و علامتهای شیمیایی دالتون را نیز اصلاح و کامل نمود. او در سال 1814، همین علایم کنونی عناصر شیمیایی را برحسب حروف اول اسامی لاتینی و یونانی آنها بکار برد. برزلیوس همچنین عناصر را به فلزات و شبه فلزات تقسیم نمود. (دالتون از دایره برای مشخص کردن اتمها استفاده کرده بود. برای مثال: اکسیژن =O، کربن ● =، هیدروژن ʘ و.....)
در این اوضاع و احوال بود که ویلیام پروت (53) (1856-1786) طبیب انگلیسی در سال 1815 مدعی شد که چون وزن اتمی عناصر نسبت صحیحی از وزن اتمی هیدروژن می باشند، پس همه ی عناصر از هیدروژن ساخته شده اند.
با همه ی این حرفها نخستین دلیل و مدرک عینی در مورد اتم را گیاه شناسی اسکاتلندی به نام رابرت براون (54) (1858-1773) پیدا کرد. او در سال 1827 هنگام استفاده از میکروسکوپ متوجه شد که ریزترین ذرات گرده ی گل در اثر یک نیروی نامعلومی آزادانه در آب حرکت می کنند. او خود، علت این امر را نیروی زنده ای(55) می دانست که گویا خاص مولکولهای آلی است (مولکولهای فعال و زنده ی تخم گیاه).
کاربونل بلژیکی و گویی فرانسوی با آزمایشهای خود همچنین روشن ساختند که حرکت براونی از یک طرف به عواملی نظیر مکان، زمان، و نوع گرده گل بستگی نداشته، و از طرف دیگر این حرکت هرگز متوقف نمی شود.
سرانجام در سال 1881 ویلیام رامزی (56) (رامسی) (1916-1852) دانشمند انگلیسی حرکات براونی را که علت آن تصادم مولکولهای مایع ضمن حرکت بوده توجیه کرد. «وجود این حرکت تمام نشدنی از یک نظر با همه ی تجربه های قبلی متناقض و متضاد بنظر می رسید.» (57) زیرا که تا آن زمان چنین دیده شده بود که همه ی حرکات اجسام در نهایت به سکون و توقف منتهی می شوند.
و اما برای رد گم نکردن مباحث آینده این کتاب، باید به مسیرهای شکل گیری همزمان و جدا از هم سه شاخه ی نظری - تجربی زیر توجه داشت.
شاخه ی اول: مبحث کشف عناصر (با کمک روشهای الکترولیز و طیف شناسی و غیره) که به جدول تناوبی عناصر (جدول مندلیف) منتهی می شود.
شاخه ی دوم: مبحث تابش حرارتی و نورشناسی، که به تئوری کوانتایی پلانک و سپس به تئوری اتمی بور می انجامد.
شاخه ی سوم: مبحث بررسی گرانش و سرعت اجسام که در ابتدا به تئوری نسبیت آینشتاین و سپس در ترکیب با تئوری کوانتایی پلانک، به تئوری اتمی دیراک می انجامد. در نهایت نیز هر سه شاخه ی فوق، مبحث شناخت ذرات بنیادی را می گشایند.

پی نوشت ها :

1. Zenon The Stoic (زینون اصغر)
2. فلسفه اپیکور، اثر ژان برن، ترجمه سید ابوالقاسم پورحسینی، انتشارات جیبی، صفحه 54
3. Zenon the Ellea (زینون اکبر)
4. Paradox
5. Titus:Lucretius Carus
6. سیری در تاریخ اتم، اثر کاظم عضو امینیان، انتشارات جیران، صفحه 49
7. Chemistry
8. تاریخ علوم، اثر پی یر روسو، ترجمه حسن صفاری، انتشارات امیرکبیر، صفحه 122.
9. Bolos Democratis
10. Zosimus
11. Callinicus
12. Nostradamos
13. Albertus Magnus
14. Paracelsus
15. Roger Bacon
16. Giordano Bruno
17. Monad
18. Leibniz
19. Pierre Gassendi
20. فلسفه اپیکور، صفحه 32
21. Rene Descartes
22. تاریخ علوم، صفحه 234
23. Isac Newton
24. فیزیک و واقعیت، اثر آلبرت آینشتاین، ترجمه محمدرضا خواجه پور، انتشارات خوارزمی، صفحه 26
25. در آنسوی کوانت، اثر ل، پانوماریف،‌ ترجمه هوشنگ طغرایی، انتشارات میر، صفحه 33
26. Robert Boyle
27. سیری در تاریخ اتم، اثر کاظم عضوامینیان، انتشارات جیران، صفحه93
28. جهان از چه ساخته شده است، اثر آیزاک آسیمون، ترجمه محمود بهزاد، انتشارات علمی و فرهنگی، صفحه 40
29. Stahl
30. (فلوژیستیک در لغت یونانی یعنی قابل اشتعال است) Phlogistic
31. سیری در تاریخ اتم، صفحه97
32. Tobern Bergmann
33. Black
34. Priestly
35. Antonie Lourent de Lavoisier
36. تاریخ علوم، اثر پی یر روسو، ترجمه حسن صفاری، انتشارات امیر کبیر، صفحه 430
37. شیمی (سال دوم متوسطه عمومی)، اثر منصور عابدینی و...، انتشارات وزارت آموزش و پرورش، صفحه 2
38. Mikhail Vassilievitch Lomonossov
39. Benjamin Franklin
40. Anthony Carlise
41. Ritter
42. Humphry Davy
43. Richter
44. Berthollet
45. Proust
46. John Dalton
47. اصول شیمی نوین، علی افضل صمدی، انتشارات دانشگاه مشهد، صفحه 12
48. شیمی (سال دوم متوسطه عمومی)، اثر منصور عابدینی و...، انتشارات وزارت آموزش و پرورش، صفحه 70
49. Joseph-Lui_Gaylussac
50. Amedee Avogadro
51. Berzelius
52. تاریخ علوم، پی یر روسو، صفحه 496
53. Prout
54. Robert Brown
55. Vital
56. Ramsay
57. تکامل علم فیزیک، اثر آلبرت آینشتاین و...، ترجمه احمد آرام، انتشارات پرتو، صفحه 67

منبع :ارزنده نیا، محمد، (1387) اتم و الفبای کتاب طبیعت، تهران: اطلاعات، کتابهای سپیده، چاپ سوم