重審道爾頓原子論的建立：1803還是1805？

徐雅純 佟藝辰

摘 ?要 ? 化學(xué)史家們往往將1803年9月的第一份相對(duì)原子質(zhì)量表看作道爾頓原子論形成的時(shí)間點(diǎn)，但是道爾頓本人在1810年的講座中則稱原子論誕生于1805年。這一分歧源于道爾頓與化學(xué)史家們對(duì)其原子論工作的不同理解。道爾頓認(rèn)定原子論的證明需從物理角度出發(fā)，故自稱1805年完成證明。然而縱觀原子論發(fā)展的歷史，道爾頓無(wú)法從物理角度證明原子論，其工作實(shí)則達(dá)成了化學(xué)上的證明。因此，1803年9月實(shí)為其原子論真正形成的時(shí)間點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 ? 道爾頓 ?貝托萊-普魯斯特之爭(zhēng) ?定比定律 ?化學(xué)原子論 ?物理原子論

中圖分類號(hào) ? N09： O64

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? A

道爾頓（John Dalton，1766—1844）研究中一個(gè)廣受關(guān)注的問題就是其原子論思想是如何建立的[1—7]。因?yàn)榈罓栴D的第一份相對(duì)原子質(zhì)量表出現(xiàn)在1803年9月6日的筆記中（[4]，p.26），所以主流觀點(diǎn)認(rèn)為道爾頓的原子論在此時(shí)間點(diǎn)前后誕生①。然而在1810年，道爾頓曾在皇家科學(xué)院（Royal Institution）進(jìn)行一系列正式講座。在自述其思想發(fā)展時(shí)，他將原子論誕生的時(shí)間節(jié)點(diǎn)放在了1805年（[4]，p.16）。為何道爾頓違反常理地推遲了他原子論的建立時(shí)間？對(duì)于這一現(xiàn)象，不同的化學(xué)史家給出了不同的解釋。羅斯科（H. Roscoe）與哈登（A. Harden）二人認(rèn)為，道爾頓在演講中所提到的1805年，實(shí)則指1803年（[4]，p.25）。納什（L. Nash）認(rèn)為，在1803年9月—1804年8月之間，道爾頓因未認(rèn)識(shí)到化學(xué)原子論的潛在價(jià)值而暫時(shí)放下原子論的工作;1804年8—9月之間重新燃起對(duì)原子論的興趣，并在1805年重新開始相關(guān)工作[1]。薩克雷（A. Thackray）同樣認(rèn)為道爾頓曾在1803—1804年間暫時(shí)放下原子論的工作。此外，他認(rèn)為18世紀(jì)流行的親和力化學(xué)對(duì)原子的拒斥，進(jìn)一步加劇了道爾頓對(duì)第一份相對(duì)原子質(zhì)量表的忽視[2—3]。然而，道爾頓于1805年發(fā)表的論文“論水和其他液體對(duì)氣體的吸收”（On the Absorption of Gases by Water and Other Liquids）的末尾，附有一份“氣體物質(zhì)和其他物質(zhì)終極微粒的相對(duì)質(zhì)量表”，并且宣稱“就我所知，這一對(duì)物質(zhì)終極微粒的相對(duì)質(zhì)量的研究是全新的”（[8]，pp. 286—287）。該論文宣讀于1803年10月，意味著在1803—1805年間道爾頓定然注意到了這項(xiàng)工作的成功之處。同時(shí)，道爾頓將“原子”仍舊稱作“終極微?！保╱ltimate particles），表明道爾頓在1805年前仍未完全確認(rèn)其原子論，因此放棄了帶有本體論意味的“原子”概念，而采用了相對(duì)保守的“終極微?！备拍?。就以上所提及的文獻(xiàn)中所含有的時(shí)間點(diǎn)之間的沖突，迫使羅克（A. Rocke）采取了折中的路線。他采納了蘭瑟姆（Joseph Ransome）的說法，認(rèn)為道爾頓很早就開始思考原子論，因此在每次重新回憶過去的時(shí)候難免有所錯(cuò)誤[5]。

本文重審道爾頓的原子論的建立，認(rèn)為這一問題并非源于無(wú)意，實(shí)則體現(xiàn)出道爾頓對(duì)原子論的理解。道爾頓的反常行為表明其所設(shè)想的原子是一種本體論上的存在，必須在給以原子以物理性質(zhì)上的描述后方能證明這一理論。因此，當(dāng)?shù)罓栴D在1805年確定了原子的所有物理性質(zhì)時(shí)，他才認(rèn)定自己正式建立了原子論。在理解道爾頓主觀意愿的同時(shí)，化學(xué)史家仍需要從原子論發(fā)展的進(jìn)程去理解道爾頓的工作。道爾頓僅僅從化學(xué)上證明原子的存在，因此1803年9月6日才是其原子論誕生的真正節(jié)點(diǎn)。

一 ? 大氣研究：道爾頓從物理學(xué)研究轉(zhuǎn)向化學(xué)研究的背景

1803年前，道爾頓的研究興趣主要在氣象學(xué)、熱學(xué)、氣體化學(xué)（pneumatic chemistry）①等方面。從出版的論文及著作來(lái)看，道爾頓早年較為關(guān)注物質(zhì)的物理性質(zhì)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)關(guān)注較少①。道爾頓因氣象學(xué)走入大氣相關(guān)研究。

18世紀(jì)末，有關(guān)大氣的研究焦點(diǎn)集中在測(cè)定大氣中氮?dú)馀c氧氣各自含量與確定大氣中不同氣體間的關(guān)系。對(duì)于后者，當(dāng)時(shí)存在兩種觀點(diǎn)：一是混合大氣說，認(rèn)為二者混合在一起，相互之間并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng);二是化合大氣說，認(rèn)為二者之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，以親和力相聯(lián)結(jié)。

化合大氣說正是化學(xué)親和力理論下的產(chǎn)物。早在1793年，道爾頓就明確反對(duì)大氣中的氣體以化學(xué)親和力相聯(lián)結(jié)[9]。1800年，當(dāng)時(shí)最為重要的化學(xué)家之一貝托萊（C. L. Berthollet，1748—1822）撰文為化合大氣說做出了修正，稱氮?dú)馀c氧氣間以弱親和力相聯(lián)結(jié)，以解釋化合大氣說中存在的問題——二者間若有親和力為何不產(chǎn)生新化合物[10]？

對(duì)于貝托萊的修正，道爾頓認(rèn)為，既未生成新物質(zhì)，就不應(yīng)以親和力進(jìn)行解釋，故應(yīng)認(rèn)為大氣以混合形式存在（[11]，p. 538）。但混合大氣說無(wú)法解釋大氣同質(zhì)現(xiàn)象，即大氣中的氮?dú)?、氧氣、水蒸氣等氣體不單獨(dú)分層。為了解釋這一現(xiàn)象，道爾頓擴(kuò)展了牛頓《原理》卷二命題23的解釋范圍。牛頓認(rèn)為彈性流體是由物質(zhì)性的極小微?；蛘咴咏M成，它們之間的離心力大小與間距成反比[12]。道爾頓于1801年提出道爾頓分壓定律——如果兩種氣體混合在一起，相互之間不存在斥力;每種氣體粒子有著各自的壓強(qiáng)與重量，二者互不影響（[11]，p.536）。分壓定律解決大氣同質(zhì)現(xiàn)象的思路，是大氣內(nèi)同種氣體粒子相互排斥，不同氣體粒子互不影響，因此所有氣體能在整個(gè)大氣層中擴(kuò)散而不分層。

與大氣相關(guān)的研究推動(dòng)道爾頓開始關(guān)注化學(xué)領(lǐng)域。18世紀(jì)中后期親和力化學(xué)一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。到了18世紀(jì)末至19世紀(jì)初，親和力化學(xué)處于理論的重大發(fā)展時(shí)期。化學(xué)儀器的升級(jí)與化學(xué)家們認(rèn)識(shí)的深入，使得定量分析物質(zhì)組成成為可能。就物質(zhì)組成問題，親和力理論發(fā)展出現(xiàn)兩個(gè)分支。一派是持有傳統(tǒng)親和力觀點(diǎn)的普魯斯特（J. L. Proust，1754—1826）。在1799年有關(guān)氧化銅的一篇論文中，普魯斯特提出親和力是化學(xué)結(jié)合的原因，不同物質(zhì)間的親和力為恒定的，因此所形成的化合物由確定比例組成，也即今日所知的定比定律[13]。貝托萊則持有相反觀點(diǎn)。1799年在隨拿破侖出征埃及的旅途中，為了解釋觀察到的化學(xué)反應(yīng)的逆反應(yīng)，貝托萊提出親和力、聚合力（Cohesion）與卡路里力三者共同作用于化學(xué)反應(yīng)，達(dá)成化學(xué)平衡后化合物形成。反應(yīng)條件的不同導(dǎo)致反應(yīng)物內(nèi)三種力不同，由此導(dǎo)致化合物內(nèi)的物質(zhì)組成比例有所變動(dòng)[14]。1801年，貝托萊發(fā)表“論親和力定律”（Recherches sur les lois de laffinité）①正式回應(yīng)普魯斯特。貝托萊-普魯斯特之爭(zhēng)由此開始。

二 ? 化學(xué)原子論的建立：定比定律與相對(duì)原子質(zhì)量表

自1803年始，道爾頓開始增加氣體化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在眾多實(shí)驗(yàn)中，最為重要的，也是最受研究者爭(zhēng)議的實(shí)驗(yàn)是一氧化氮的氧化實(shí)驗(yàn)。在這一實(shí)驗(yàn)中，道爾頓于水面上設(shè)置了狹管與寬瓶?jī)煞N不同的反應(yīng)條件，得出：反應(yīng)掉100體積大氣（即21體積左右的氧氣），兩種反應(yīng)條件下所消耗的一氧化氮比例正好為1：2。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果有力地支持了定比定律。道爾頓在發(fā)表這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)公開支持定比定律，表示“氧元素可能以特定的比例與氮?dú)饨Y(jié)合，或者是以這一比例的兩倍來(lái)結(jié)合，但是不可能以某種中間比例來(lái)結(jié)合”（[15]，p. 250）。實(shí)驗(yàn)所涉及的反應(yīng)方程式如下：

（1） ?2NO+O2=2NO2

（2） ?2NO2=N2O4

（3） ?NO2+NO2=N2O3

（4） ?3NO2+H2O=2NO3+NO

（5） ?N2O3+H2O=2HNO2

（6） ?N2O4+H2O=HNO3+HNO2

六種化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)（2）（3）均可在常溫下發(fā)生逆反應(yīng)。在道爾頓所設(shè)置的兩種反應(yīng)條件下，六種反應(yīng)均可同時(shí)發(fā)生。在狹管條件（3/10英尺寬，5英尺長(zhǎng)）下，道爾頓直接將100體積的大氣②通入36體積的一氧化氮。在寬瓶條件（未給出具體尺寸）下，道爾頓緩慢將100體積大氣通入72體積的一氧化氮，使之成為一個(gè)薄空氣層，之后迅速攪動(dòng)。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均剩余79或80的氣體，道爾頓表示前者未顯示出氧氣或一氧化氮的特征，后者為純氮?dú)?。道爾頓進(jìn)一步說明，若在寬瓶條件下，使用少于72體積的一氧化氮，則會(huì)殘余氧氣;若使用多于72體積的一氧化氮，則會(huì)有部分一氧化氮未反應(yīng)。最終，檢查實(shí)驗(yàn)中氣體與水的產(chǎn)物，前者均為硝酸，后者均為亞硝酸[15]。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，道爾頓認(rèn)為在狹管條件下一份氧氣與一份一氧化氮結(jié)合，寬瓶條件下則與兩份一氧化氮結(jié)合。同時(shí)，道爾頓也觀察到氣體反應(yīng)在狹管中的速度比在寬瓶中要慢得多。道爾頓對(duì)此的解釋是反應(yīng)容器寬度及攪動(dòng)的影響（[15]，p. 250）。這一現(xiàn)象實(shí)則與所涉及的化學(xué)反應(yīng)的速率有關(guān)。反應(yīng)（1）速度較慢，反應(yīng)（2）（3）（5）（6）則速度很快。狹管中的氮元素與氧元素間的反應(yīng)以反應(yīng)（1）為主，寬瓶中則更多地涉及反應(yīng)（2）（3）。

該實(shí)驗(yàn)所涉及的反應(yīng)極為復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生NO、N2、N2O3、N2O4、亞硝酸、硝酸等多種物質(zhì)，難以控制。另一方面，實(shí)驗(yàn)結(jié)果易受各種條件影響，例如水中溶解的氧氣、大氣中的N2等，極有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏差。而道爾頓的實(shí)驗(yàn)結(jié)果過于工整，招致化學(xué)家史們的懷疑。此外，道爾頓的實(shí)驗(yàn)筆記上，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一次出現(xiàn)在1803年10月10日—11月13日的筆記中（[4]，p. 35），而第一份相對(duì)原子質(zhì)量表出現(xiàn)在1803年9月。兩者時(shí)間極為接近。因此有研究者認(rèn)為這一實(shí)驗(yàn)正是道爾頓在化學(xué)原子論下推導(dǎo)出的 [16]。

尤瑟爾曼（M. Usselman）等人運(yùn)用重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法，并通過程序擬合反應(yīng)中產(chǎn)物的形成，重新考察了道爾頓的這一實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為“一氧化氮/氧氣實(shí)驗(yàn)是真實(shí)記錄并正確報(bào)告的”，但是，“如果他（即道爾頓）的腦海中沒有一個(gè)預(yù)期的結(jié)果，也不能發(fā)現(xiàn)第一個(gè)整數(shù)結(jié)合比例的例子” [17]。

尤瑟爾曼等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為可信，但并未給出道爾頓腦海中有所預(yù)期的原因?？疾斓罓栴D自身科學(xué)背景與進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)的化學(xué)史背景，道爾頓應(yīng)當(dāng)知曉貝托萊與普魯斯特的爭(zhēng)論，并受到普魯斯特定比結(jié)論的影響①。在定比定律的設(shè)想與實(shí)驗(yàn)的雙重作用下，道爾頓最終認(rèn)定一氧化氮消耗氧氣比例必然呈1：2。因此在1803年10月10日—11月13日的筆記中留下記錄。而早在第一份相對(duì)原子質(zhì)量表出現(xiàn)的1803年9月，道爾頓就已接納普魯斯特定比定律的思路。第一份相對(duì)原子質(zhì)量表就是定比思路的簡(jiǎn)單發(fā)展。

道爾頓的原子表現(xiàn)為獨(dú)立的單個(gè)粒子，一對(duì)一結(jié)合形成物質(zhì)，原子的外部由熱質(zhì)所包裹。若將氫原子的質(zhì)量設(shè)置為1，因定比定律，其余原子的相對(duì)原子質(zhì)量就可以從化合物的元素比例中求得。道爾頓此前主要研究氣體，因此他的第一份相對(duì)原子質(zhì)量表僅包括氧、氮、碳、硫四種非金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量，加上氫共計(jì)五種元素。第一份相對(duì)原子質(zhì)量表正是在原子論和定比定律的思路下做出的成果。這一思路又反過來(lái)推動(dòng)他在10—11月間堅(jiān)定了定比定律的結(jié)論，得出一氧化氮的氧化實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果必然為1：2。定比定律與一氧化氮的氧化實(shí)驗(yàn)相輔相成，推動(dòng)道爾頓繼續(xù)推進(jìn)這一研究思路。在1805年發(fā)表的論文中，道爾頓刊登一份包含氫、氮、氧、水、硫酸、酒精等21種物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量表[8]。

定比定律針對(duì)所有化合物的組成，僅有單一實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不足以支撐這一結(jié)論。于是1804年中，道爾頓不僅繼續(xù)一氧化氮的氧化實(shí)驗(yàn)，也將實(shí)驗(yàn)對(duì)象擴(kuò)展到各類含碳的氣體氧化物，包括礦坑氣（成分主要是甲烷）與乙烯等。從原子論思想出發(fā)，已得定比定律，倍比定律昭然若揭。道爾頓的好友湯姆森（Thomas Thomson，1773—1852）表示，道爾頓于1804年確定，如果將礦坑氣與乙烯中含碳量設(shè)為相同，前者的氫含量是后者的兩倍（[7]，頁(yè)327）。這意味著道爾頓于1804年接受了倍比定律。

三 ? 物理原子論的建立：溶解度實(shí)驗(yàn)與原子的物理性質(zhì)

因相對(duì)原子質(zhì)量表與定比定律及其背后的原子假設(shè)緊密相關(guān)，故此前的化學(xué)史家們將1803年9月看作道爾頓原子論思想誕生的時(shí)間點(diǎn)，而將他此前的研究描述為導(dǎo)向原子論思想的一系列前提工作。普遍的研究思路將道爾頓思考原子論的開端定位到某類實(shí)驗(yàn)或研究;在這類實(shí)驗(yàn)或研究的推動(dòng)下，道爾頓開始以原子論視角省視問題，并不斷完善其思想，最終在1803年9月寫下相對(duì)原子質(zhì)量表，形成原子論①。這一思路背后暗含著，道爾頓的原子論存在一個(gè)開端——在該時(shí)間點(diǎn)上，道爾頓“轉(zhuǎn)向”了原子論。因道爾頓與他的朋友各自提供的一手文獻(xiàn)相互矛盾，所以研究者們對(duì)“何時(shí)轉(zhuǎn)向”給出的結(jié)論大相徑庭，無(wú)法判決②。羅克（Alan J. Rocke）認(rèn)為道爾頓很早就開始思考原子論的思路。這雖繞開了這一問題，卻并未道出道爾頓為何早就持有原子論思想。這需要回到18世紀(jì)英國(guó)的科學(xué)背景中去。

從18世紀(jì)的整體科學(xué)背景來(lái)看，道爾頓的原子論思想并非原創(chuàng)。在17世紀(jì)末18世紀(jì)初，原子論觀點(diǎn)并不是一個(gè)全新的觀點(diǎn)。相反，“繼波義耳的工作之后，物質(zhì)的本質(zhì)是微粒（particulate）在17世紀(jì)晚期開始成為被廣為接受的化學(xué)思想基礎(chǔ)……原子論思想在18世紀(jì)化學(xué)家中頗為常見”（[2]，p. 36）。英國(guó)更是一向有著原子論思想的傳統(tǒng)。研究者們勾勒了從17世紀(jì)早期到19世紀(jì)的原子論發(fā)展史[20—22]，其中的一系列人物既包括著名的波義耳（Robert Boyle，1627—1691）、牛頓、道爾頓等，也涉及不為人所熟知的托馬斯·哈利奧特（Thomas Harriort，1560—1621）、沃爾特·沃納（Walter Warner，1563—1643）、沃爾特·查爾頓（Walter Charleton，1619—1807）等等。在道爾頓同時(shí)代存在一批被稱作“倫敦原子論者”的學(xué)者，包括希金斯叔侄（Bryan & William Higgins）、威廉·奧斯汀（William Austin）等。希金斯叔侄曾在1814—1819年就原子論思想的優(yōu)先性與道爾頓發(fā)生爭(zhēng)論。格羅斯曼（M. I. Grossman）論證，這一批倫敦原子論者，尤其是布萊恩·希金斯，對(duì)道爾頓的原子論思想形成產(chǎn)生了重要的影響[23—24]。

筆者認(rèn)同羅克的思路，認(rèn)為道爾頓早在青年時(shí)代就已經(jīng)熟知原子論思想，并不存在“轉(zhuǎn)向”。但不同于羅克的是，筆者認(rèn)為，作為本體論的原子論思想與道爾頓本人具體的原子論理論之間存在著差異。受到當(dāng)時(shí)科學(xué)氛圍的影響，道爾頓本人很早就用原子來(lái)思考物質(zhì)組成。但是，原子論要想成為一個(gè)真正的理論，必須與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合。在這一意義上，道爾頓的原子論思路不存在一個(gè)起源的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，但存在原子論作為一種科學(xué)理論形成的時(shí)間節(jié)點(diǎn)①，且正與道爾頓對(duì)原子論的設(shè)想相關(guān)。

因?yàn)榈罓栴D早年信奉牛頓，牛頓的粒子論必然對(duì)他有所啟迪。牛頓粒子論中的“粒子”為物理上的存在。受其影響，道爾頓所設(shè)想的原子也同樣在物理層面上存在，即他的原子不僅僅是一個(gè)理論假設(shè)，更是一個(gè)物理實(shí)在。在1803年寫下相對(duì)原子質(zhì)量表后，道爾頓僅能在化學(xué)計(jì)算上說明原子存在，并無(wú)法從物理實(shí)體角度證明原子存在。道爾頓計(jì)算相對(duì)原子質(zhì)量的本意是希望建立原子重量與溶解度的關(guān)系——較輕的原子更簡(jiǎn)單，也更易溶解;較重的原子更復(fù)雜，不易溶解（[8]，p. 286）——從而將原子的物理性質(zhì)與經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)。然而通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算，道爾頓發(fā)現(xiàn)二者間并無(wú)特殊的數(shù)學(xué)關(guān)系。這說明原子可能具有不同的尺寸，為道爾頓的原子研究打開了一條新的思路，即用溶解度的數(shù)據(jù)計(jì)算相對(duì)原子直徑，為原子在物理層面的存在提供證據(jù)。因此，在1803年9月6日寫下第一份相對(duì)原子質(zhì)量表后，道爾頓借助溶解度研究的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以水原子的直徑作為1，于同年9月19日寫下了第二份包含“相對(duì)原子直徑”的原子表（[4]，p. 41），計(jì)算方式為：因原子外包裹著厚厚的熱質(zhì)，化合物的原子半徑并非是單一原子直徑的簡(jiǎn)單相加。

1803年9月的原子表是原子論的初步嘗試。1803年底—1804年，道爾頓一方面繼續(xù)各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)，確定各類物質(zhì)的原子組成，并將原子表中的元素?cái)U(kuò)展到金屬，計(jì)算出更多相對(duì)原子重量（[4]，p. 83）。另一方面，他測(cè)定了各類氣體溶于水的溶解度及進(jìn)行有關(guān)熱的實(shí)驗(yàn)，包括水受熱膨脹、測(cè)定水密度最大時(shí)的溫度等。道爾頓以熱質(zhì)來(lái)解釋溶解、液體膨脹等物理現(xiàn)象及分壓定律中同種粒子相互排斥的假設(shè)，并嘗試用相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)去計(jì)算原子直徑，以發(fā)展其原子論。1804年9月，道爾頓將氫原子的原子直徑設(shè)為1，寫下了一份較為完整的原子表，包含了“比重”（Sp. Gr.）、“相對(duì)重量”和“相對(duì)原子直徑”等參數(shù)（圖1）。

原子表中的原子直徑數(shù)據(jù)大多較為接近1，在考慮誤差的前提下，道爾頓無(wú)法確定所有原子的原子直徑是否一致。直到1805年，道爾頓在考慮化學(xué)結(jié)合的發(fā)生問題時(shí)，認(rèn)定原子尺寸必須不一致——原子尺寸小則易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，尺寸大則不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（[4]，p. 13）。此時(shí)，道爾頓嘗試確定了原子的所有物理特征：原子不可破壞;不同種類的原子擁有不同的形狀、大小、重量;原子外包裹一層熱質(zhì)，熱質(zhì)密度與距離成反比（[25]，頁(yè)52，71）。因此，他開始著手寫作《化學(xué)哲學(xué)新體系》一書[26]，筆記中記載的實(shí)驗(yàn)數(shù)量也因此減少（[4]，p. 69）。經(jīng)過兩年多的工作，道爾頓終于在1808年發(fā)表了《化學(xué)哲學(xué)新體系》第一卷的第一部分，正式提出了原子論思想。

四 ? 結(jié)語(yǔ)

道爾頓的原子論橫跨物理與化學(xué)兩個(gè)學(xué)科?？疾炱湓诱摴ぷ鲿r(shí)，必須考慮化學(xué)原子論與物理原子論兩個(gè)部分①。道爾頓設(shè)想的路線是物理原子論，通過測(cè)量不同物質(zhì)的溶解度作出了第一份相對(duì)原子直徑表，希望對(duì)原子大小給出定量數(shù)據(jù)。然而這一研究路線在19世紀(jì)初的科學(xué)條件下是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，且物質(zhì)的溶解度與原子大小并無(wú)真正關(guān)系。故道爾頓的原子論中的相對(duì)原子直徑實(shí)為一組錯(cuò)誤的概念，難以用來(lái)解釋硬度、密度、揮發(fā)性等物理性質(zhì)。因此廣為物理學(xué)家所詬病。相對(duì)原子質(zhì)量則更易為人所接受，由此導(dǎo)致了原子論在物理中的接受比在化學(xué)中晚了50年[27]。

就原子論思想的形成問題，道爾頓與化學(xué)史家們認(rèn)知上的這一差異，背后所體現(xiàn)的是歷史當(dāng)事人與歷史研究者之間因科學(xué)知識(shí)背景不同，對(duì)同一歷史事件產(chǎn)生不同的理解。對(duì)于道爾頓而言，原子論是一個(gè)古已有之、從未被證明的思想傳統(tǒng)，其真實(shí)性有待研究。要想證明原子的存在，必然要從物理學(xué)入手，描繪其物理性質(zhì)，方能證明本體論意義上的原子論。因此，他更為看重1805年的工作——此年確定了原子的各類物理性質(zhì)。而當(dāng)化學(xué)史家們?nèi)セ仡欉@段歷史時(shí)，已然帶有現(xiàn)代原子論發(fā)展的科學(xué)背景。此時(shí)原子論已成為科學(xué)大廈的基礎(chǔ)理論。在回顧道爾頓原子論的工作之時(shí)，化學(xué)史家們不必再去考慮原子論的真假問題，僅需考慮其工作在原子論發(fā)展史上真正有價(jià)值的部分。道爾頓原子論僅僅做到了化學(xué)上的證明。因此，化學(xué)史家們自然看重1803年9月的相對(duì)原子質(zhì)量表，將之作為道爾頓原子論誕生的時(shí)間點(diǎn)。

回顧歷史，需沉浸在歷史語(yǔ)境之中，理解歷史當(dāng)事人所持有的觀點(diǎn)與概念，方能理解其所作所為和對(duì)當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)。而當(dāng)史家對(duì)歷史進(jìn)行價(jià)值判斷時(shí)，又需站在自身所處時(shí)代來(lái)評(píng)判過去。就道爾頓原子論的誕生問題，化學(xué)史家們需要理解道爾頓在1810年所言背后的原因——道爾頓的物理原子論路線。而在評(píng)判其原子論的誕生時(shí)，則需按今天的標(biāo)準(zhǔn)，回到1803年第一份相對(duì)原子質(zhì)量表。

致謝 ? 感謝袁江洋教授對(duì)本文的指導(dǎo)。

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Abstract： The historians of chemistry used to value the first table of relative atomic mass， which appeared in September 1803， as the establishment of Dalton s atomism， but Dalton himself， in one of his lectures in 1810， claimed that atomism had been born in 1805. In this paper， it is believed that the different understandings of Dalton s atomic theory result in the division between Dalton and historians. Dalton believed that the physical proof is the key to support his atomism， so he claimed that it had been certified in 1805. However， throughout the long history of atomism， Dalton could not prove atomism from a physical point of view. Therefore， September 1803 is actually the time point for the establishment of Dalton s atomism.

Keywords： Dalton， the Berthollet-Proust Controversy， law of definite proportions， chemical atomic theory， physical atomic theory