L'Homme de science #1: John Dalton

Bonjour à tous et à toutes, vous avez sous les yeux le premier blog d'une petite série qui portera sur de grands Hommes de science.

Nous allons aujourd'hui nous attarder sur le père de la physique moderne selon moi : John Dalton.

(Si vous voulez lire l'intégralité de cette série, allez voir le #saucissonàlail)

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BIOGRAPHIE :

John Dalton est né à Eaglesfied (Angleterre) en 1766. Il est le fils d'un humble tisserand. Dès sa naissance, son éducation est d'abord prise en charge par son père tisserand puis par l'école de sa ville. Puis il eut la chance de recevoir une excellente formation en mathématiques et en sciences physiques grâce à l'aide d'un ami de la famille.

A l'âge de 15 ans, il se met à enseigner dans une école privée locale, dont un proche parent est le directeur. Il enseigna avec amour et cet engouement d'apprendre et de faire apprendre ne le quitta plus jamais.

En 1793, alors âgé de 27 ans, il devient professeur de sciences dans une prestigieuse université de Manchester : la Warrington Academy. Manchester fût d'ailleurs la ville où il a la majorité du reste de son existence.

En 1804 et 1809, Dalton est invité à enseigner à Londres, ce qu'il accepta. Ensuite, en 1822, il devient membre de la Royal Society (« Société royale »), ce qui lui forge une réputation en acier trempé.

En 1826, il reçoit la Royal Medal (très haute distinction britannique). En 1830, Dalton devient l'un des huit associés étrangers de l'Académie française des sciences. Il fit d'ailleurs de nombreux voyages entre Londres et Paris.

Au cours de l'année 1833, les universités d'Oxford et d'Edimbourg lui décernèrent simultanément le titre de docteur.

Il meurt malheureusement 11 ans plus tard, le 27 juillet 1844, à Manchester.

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TRAVAUX :

Météorologie :

Dès son plus jeune âge, John est ionné par la météorologie, en particulier l'étude de la pluie (je ne ferais pas de blagues stupides sur le fait que les Anglais connaissent bien la pluie).

Il démontre alors que la pluie n'est n'arrive pas lors de changement de pression mais   lorsque deux masses d'air de température différentes se rencontre. Mais tout ceci est expliqué dans ses premiers travaux publiés en 1793, "Meteorological Observations and Essays", ne suscitant pourtant que peu d'intérêt dans la communauté scientifique de l'époque.

Daltonisme :

Pour ceux qui ne le sauraient pas, le daltonisme (ou dyschromatopsie) est une anomalie de la vision affectant la perception des couleurs. D'origine généralement génétique elle a alors pour cause une déficience d'un ou plusieurs des trois types de cônes de la rétine oculaire.

Dalton se rend donc compte à 28 ans qu'il a des difficultés à discerner certaines couleurs. Il donne un nom à cette maladie qu'il vient de découvrir : le daltonisme. (Daltonisme dont je suis moi aussi atteint)

Il relate ses découvertes sur cette maladie dans un bouquin nommé "Extraordinary facts relating to the vision of colours", ce avec un titre à peine putaclic.

Découverte de la "Théorie atomique" :

Voilà ce pourquoi Dalton est surnommé "le père de la physique moderne" : il fût l'un des premiers physiciens à avoir un modèle atomique correct.

Ses travaux en météorologie, l’amenèrent à étudier l’air et les gaz, et donc à étudier la chimie en général.

Le 21 octobre 1803, Dalton fit une conférence sur les lois qu'il avait découvertes. Il développa brièvement, devant sept auditeurs, sa théorie atomique pour la première fois, selon laquelle la matière est composée d'atomes de masses différentes qui se combinent selon des proportions simples. Il proposa, aussi, un premier tableau portant sur six éléments (H, N, C, O, P, S) et treize combinaisons. Cette théorie, qui sera sa plus importante contribution à la science, est la pierre angulaire de la chimie moderne.

L'éminent Anglais pousse ses recherches encore plus loin et dès 1803(le 6 septembre 1803 d'après son journal de laboratoire), il symbolise les corps simples et les corps composés par des symboles auxquels il donne un poids x de matière (1 à l'atome d'hydrogène, 7 à l'atome d'oxygène, 5 à l'atome d'azote, et ainsi de suite).

Nous savons aujourd'hui quelle répercussion cette merveilleuse idée a eue. Dalton présenta sa nouvelle nomenclature dans l'ouvrage A New System of Chemical Philosophy (« Un nouveau système de philosophie chimique »), publié à Manchester en 1808. Dans ce livre, Dalton dresse la liste des masses atomiques d'un certain nombre d'éléments rapportés à la masse de l'hydrogène. Tout en n'étant pas entièrement correctes, ses masses forment la base du tableau périodique moderne des éléments. À partir du tableau, on peut faire deux constatations :

En premier lieu, quand deux éléments ne donnent naissance qu'à un seul composé, Dalton retient l'explication la plus simple, autrement dit la combinaison binaire : on peut donner en exemple le cas de l'eau (qui, en employant le symbolisme actuel, se serait écrit HO).

D'autre part, lorsque deux éléments sont susceptibles de former deux composés, on adopte une fois de plus la solution la plus simple. En l'occurrence, cette solution est que l'un des composés est binaire et l'autre ternaire. (Exemple : le monoxyde de carbone se serait écrit CO et le gaz carbonique (dioxyde de carbone) aurait été symbolisé par CO2, de la même façon qu'aujourd'hui).

Il est important de noter que, à son origine, la théorie atomique reposait bel et bien sur une conception a priori et présentait un certain tour mathématique. Ces deux raisons sont suffisantes pour la rendre douteuse aux yeux de certains chimistes. La nouvelle venue de la « théorie atomique » déclencha de violentes controverses avant de rencontrer un universel accueil. C'est ainsi que l'on nomma John Dalton le père de la théorie atomique.

Les expériences de Dalton ont été écrites et publiées dans System of Chemistry de Thomson.

La théorie de Dalton fut un développement énorme lorsque l'on pense à la théorie de Démocrite. Cette théorie permit d'expliquer plusieurs résultats obtenus antérieurement. Dalton proposait ainsi une explication à la loi des proportions définies de Proust. Sans le savoir, Dalton orienta les travaux et les recherches de plusieurs chercheurs. En mettant la théorie à l'épreuve, Amedeo Avogadro montra que des volumes de gaz égaux, peu importe leur nature, renferment des nombres de particules égaux.

Deux siècles après la publication de la théorie atomique énoncée par Dalton, elle est encore acceptée et véridique. Il y a eu des conséquences à la théorie ; en voici une : si deux éléments peuvent se combiner pour donner plusieurs corps composés, un nombre entier d'atomes de l'un de ces éléments doit s'unir avec un nombre entier d'atomes de l'autre élément. À partir de cet instant, la loi des proportions multiples, ou loi de Dalton, s'applique. Le chimiste anglais arriva à cette conclusion à la suite de ses expériences sur le méthane et sur l'éthylène. Cependant cette loi avait déjà été établie pour quelques cas particuliers. Pourtant cette loi est à la base même des formules modernes de chimie, et sa signification profonde doit être bien comprise.

En honneur de son travail, le terme dalton (symbole Da) est parfois employé comme synonyme de l'unité de masse atomique en chimie et surtout en biochimie. Les masses molaires des protéines et autre macromolécules sont souvent citées en kilodalton (kDa).

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Voilà pour ce petit blog sur l'histoire d'un scientifique. J'espère sincèrement que ça vous a plu et j'attends vos retours. Petit indice pour le prochain scientifique que nous allons voir : le gène de l'intelligence a sauté une génération dans ta famille : la tienne !