Els ulls d’en Dalton

Imagineu que hi hagués una màquina del temps i us deixés allà pel segle
XVIII i ve algú demanant una evidència a favor de l’existència dels
àtoms. Li podríeu donar? Això és el que va fer un extraordinari home
anomenat John Dalton i que és el protagonista de la nostra història
d’avui.

[@more@]

Al segle XVII Robert Boyle va mostrar que una determinada quantitat d’aire podia ser comprimida a l’incrementar la pressió. Això ja era un indici de que l’aire estava format per partícules envoltades d’espai buit.

El següent avanç va ser gràcies a Joseph Louis Proust, un francès que treballava a Espanya. Es va adonar que els compostos sempre es combinaven en proporcions segons el pes. Per exemple, el carbonat de coure era de 5 parts de coure, 4 d’oxigen i 1 de carboni, és a dir, 5:4:1. No podia ser 4,1:4,9:1,2; sinó que havien de ser números enters. Era la "llei de les proporcions definides". Si la matèria estava feta d’aquests blocs indivisibles, ja teníem una conseqüència natural que esperaríem trobar.

Però qui va donar la evidència definitiva va ser el nostre heroi, John Dalton, perquè es va adonar d’un detall sorprenent. Havia compostos que podien ajuntar-se en més d’una proporció. Per exemple, l’anhídrid carbònic mantenia una relació de pesos 8:3 i el monòxid de carboni 4:3. Era sorprenent. Còm el carboni i l’oxigen podien combinar-se en proporcions diferents? Es va adonar, a més, que això mateix succeïa amb altres compostos com el metà, en el que els pesos entre carboni i hidrogen anaven de 6 a 1 i als diferents òxids de nitrogen.

Tot això encaixava immediatament si acceptàvem que diferents unitats d’un element es combinaven amb diferents unitats d’un altre. Per exemple, l’anhídrid carbònic contenia dos àtoms d’oxigen per un de carboni i el monòxid només un de les dues classes. A aquest descobriment Dalton li va dir "llei de les proporcions múltiples".

Donada la similitud amb les teories de Demócrito, en Dalton va dir "àtoms" a aquestes unitats o partícules. Però no és que en Dalton tingui res que agraïr al Demócrito: les hipòtesis d’aquest últim eren idees i especulacions fetes per explicar o omplir part de l’esquema de l’Univers; quan les teories de Dalton estaven fonamentades en segle i mig d’observacions i experimentació.

També va afirmar que aquests elements eren petitíssims i indestructibles i que totes les substàncies conegudes estaven composades per combinacions d’aquests àtoms. Amb les seves pròpies paraules:

Tan difícil seria introduir un nou planeta al sistema solar, o aniquilar un ja existent, com crear o destruir una partícula d’hidrogen.

Una substància podia canviar quan es desfeia la seva combinació específica entre àtoms i adoptava una nova. També va dir que dos àtoms d’un mateix element eren exactament idèntics encara que diferents dels altres. Unes idees molt revolucionàries, oi? Aquí es va separar de les tesis de Demócrito i dels altres atomistes perquè també va afirmar que els diferents àtoms de diferents elements només diferien en la seva massa. Va ser, per tant, el primer a fer una teoria atòmica quantitativa.

A partir de les seves teories va ser el primer a construir una taula amb pesos atòmics. Per exemple, acceptant que l’aigua tenia un àtom d’hidrogen i un d’oxigen es deduïa que el pes de l’oxigen era 8 vegades el pes de l’hidrogen. En realitat l’aigua té dos àtoms d’hidrogen per cadascun d’oxigen, així que l’àtom d’oxigen pesava 8 vegades més que 2 d’hidrogen, per la qual cosa l’oxigen era 16 vegades més pesat que l’hidrogen. Es va equivocar en aquest punt, però no anava gens desencaminat.

Tot això que havia anunciat en 1803 ho va publicar en 1808 a la seva obra "Nou Sistema de Filosofia Química", que va ser la que el va immortalitzar. En aquest llibre hi ha un breu capítol de 5 pàgines (de les més de 900 que té) on hi ha per primera vegada la concepció moderna d’àtom.

Però deixeu-me que us parli una mica de la seva persona perquè és d’aquelles que s’assaboreix. Va tenir tres facetes que poques vegades van juntes: genialitat, perseverança i senzillesa. Nascut el 1766, fill d’una família de teixidors quàquers pobres i devots, va pertànyer a aquesta comunitat religiosa tota la seva vida. Era un estudiant dotat d’una intel·ligència tan excepcional que als 12 anys li van posar al càrrec de l’escola quàquera local. Per aquelles dates ja llegia els Principia de Newton. En llatí, és clar. Als 15 anys i sense deixar d’ensenyar a l’escola va acceptar un treball en un poble proper. Als 25 anys se’n va anar a Manchester on va publicar de tot, fins i tot articles de literatura.

La seva primera passió va ser la meteorologia. En 1793 va escriure el llibre "Observacions Meteorològiques i Assajos", el que el classifica com un dels pioners en aquesta ciència. Encara que més tard es va passar a la química, no va deixar de fer observacions tota la seva vida arribant a fer més de 200.000(!). Va estudiar fins i tot les aurores boreals, i va determinar que estaven relacionades amb el magnetisme de la Terra. Amb tanta feina no és estrany que no tingués temps ni per casar-se.

Va ser, a més, el primer que va descobrir la ceguesa dels colors, i la va publicar al 1794. I és que, com ja haureu endevinat, Dalton era daltònic i d’aquí el nom. No era aquest precisament un avantatge a l’hora de dedicar-se a la química.

La doctrina atòmica va créixer i créixer i li van concedir més honors que no feien una altra cosa que pertorbar la seva senzillesa. Tot el món volia el conèixer. Quan va ser a París, Laplace i Humboldt van estar ansiosos per rebre’l i acompanyar-lo. Quan Pelletier, un distingit químic, es va traslladar a Manchester per a coneixe’l esperava que estigués vinculat a una gran institució, però es va portar una tremenda sorpresa quan ho va trobar ensenyant aritmètica elemental als nens d’una petita escola en un barri pobre. Pelletier va tartamudejar al veure la situació:

– Tinc l’honor de dirigir-me a monsieur Dalton?
– Sí – va respondre amb tota naturalitat – Podria seure i esperar una mica, que estic explicant aritmètica a aquest noi?

Afortunats alumnes. Com a curiositat, un d’ells va ser Prescott Joule. En 1831 va ajudar a fundar l’Associació Nacional per a l’avanç de la ciència. Els principis quàquers de Dalton no li van permetre mai admetre cap tipus de glòria. Es va negar que Humphry Davy recolzés la seva entrada en la Royal Society en 1810 però va ser fet membre en 1822 sense el seu previ coneixement.

En 1832 va rebre un doctorat de la Universitat d’Oxford en la que tindria l’oportunitat de conèixer Guillem IV d’Anglaterra. Dalton va voler evitar la presentació per no haver d’utilitzar el vestit de cortesà. Quàquer devot, sempre va vestir robes senzilles i de color fosc; però aquell dia va vestir l’uniforme d’Oxford que era de color escarlata, cosa inaudita per als quàquers. Si us sembla bé, li perdonarem, no només ja per la seva grandesa i mèrits, sinó perquè per a ell aquest vestit era de color gris.

Quan va morir en 1844 van desfilar davant el seu taüt 40.000 persones i el seguici fúnebre es va prolongar més de 3 km. La seva entrada de Dictionary of National Buiography és una de les més llargues i competeix en extensió entre els científics del segle XIX amb les de Darwin i Lyell.

Seria un error deixar de parlar del daltonisme de Dalton. En primer lloc vegem còm es va adonar que passava alguna cosa extranya:

Amb tot, mai em vaig adonar que havia una peculiaritat en la meva visió fins que accidentalment vaig observar el color de la flor del Geranium zonale a la llum d’una espelma la tardor de 1792. La flor era rosa, però de dia se m’apareixia gairebé blau cel. A la llum de l’espelma canviava de manera sorprenent: ja no tenia cap to blau sinó que era el que jo dic vermell, un color que forma un xocant contrast amb el blau. Sense dubtar que el canvi seria igual per a tots, vaig demanar a alguns dels meus amics que observessin el fenomen; llavors, vaig quedar sorprès al trobar que tots ells coincidien que el color no era substancialment diferent del qual tenia a la llum del dia, excepte el meu germà, que veia de la mateixa forma que jo. Aquesta observació demostrava clarament que la meva visió no era com la d’altres persones.

Dalton pensava que veia les coses a través d’un filtre blau perquè el seu humor vitri era realment blau. Va donar instruccions expresses perquè, a la seva mort, el seu ajudant Joseph Ransome, extirpés els seus ulls i comprovés la hipòtesi. Així ho va fer: va vessar una mica del seu humor vitri sobre una lupa i va veure que era "perfectament pelúcid". Va concloure que el defecte havia d’estar en el nervi òptic.

Els seus globus oculars van ser dipositats en un recipient amb conservant i deixats a càrrec de la Societat Literària i Filosòfica de Manchester i allà van estar fins que en 1995 un grup de fisiòlegs de Cambridge va demanar permís a l’esmentada Societat per prendre una petita mostra de la retina, extreure i amplificar l’ADN i examinar els gens dels tres tipus de cons que ja eren coneguts.

Els cons contenen pigments amb diferents sensibilitats a diferents longituds d’ona (és a dir, diferents colors). Efectivament, Dalton era deuterànope, és a dir, que tenia un defecte a longituds d’ona intermèdies i no protànope, com pensava Young, que hagués estat a longituds d’ona curtes.

Ben segur que al Dalton li hagués encantat conèixer el desenllaç del que va ser el seu últim experiment.

Fonts:
"La búsqueda de los elementos", Isaac Asimov
"Enciclopedia Biográfica de Ciencia y Tecnología (Tomo II)", Isaac Asimov
"Eurekas y Euforias", Walter Gratzer
"Una breve historia de casi todo", Bill Bryson
http://es.wikipedia.org/wiki/John_Dalton
http://www.vischeck.com/daltonize/
http://www.duarte.cl/blog/index.php?id=194

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

2 respostes a Els ulls d’en Dalton

  1. dan diu:

    Això del seu enterrament m’ha fet pensar. Podriem imaginar un fet semblant en l’enterrament d’algun científic de renom al nostre país?
    Per una cantaora, o un actor, potser, però per un cientific no ho acabo de veure. I és una llàstima

  2. omalaled diu:

    Això que dius no és més que un reflex de la nostra societat, els seus valors i els seus ideals.

    Com vas di tú mateix una vegada “quànta feina queda per fer!”

    Salut!

Els comentaris estan tancats.