Meldrum - The Development of the Atomic Theory | L | +

25 May, 2026

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1 Il rapido tramonto delle tavole di affinità e la controversia storiografica

Le idee di Berthollet soppiantarono quelle di Bergman con una facilità quasi senza precedenti, nonostante alcune opinioni storiografiche sostenessero il contrario.

L’estratto affronta un nodo della storia della chimica: la sostituzione del paradigma dell’affinità di Bergman con la nuova visione proposta da Berthollet nella sua «Statique Chimique». Viene messa in discussione la tesi di una presunta trascuratezza delle idee di Berthollet, affermata da alcuni storici, contrapponendole testimonianze che mostrano una transizione repentina e radicale.

Von Meyer, nella sua ricostruzione, aveva avanzato l’ipotesi di un insegnamento bertholletiano caduto nell’oblio: “Von Meyer, in his “History of Chemistry,” advances the opinion that Berthollet’s teaching was neglected” – (fr:40/p.7) [Von Meyer, nella sua “Storia della Chimica”, avanza l’opinione che l’insegnamento di Berthollet fu trascurato]. Il testo contesta questa lettura e si schiera con la valutazione di Ladenburg, ritenuta più aderente ai fatti: “Ladenburg is much nearer the mark when he remarks that “ tables of affinity disappear soon after the appearance of Berthollet’s ‘ Statique Chimique.’” 1 The truth is that Berthollet’s ideas supplanted Bergman’s with an ease almost unparalleled in the history of science” – (fr:42/p.7) [Ladenburg è molto più vicino al vero quando osserva che “le tavole di affinità scompaiono subito dopo la pubblicazione della ‘Statique Chimique’ di Berthollet”. La verità è che le idee di Berthollet soppiantarono quelle di Bergman con una facilità quasi senza pari nella storia della scienza].

A sostegno di questa rapidissima eclissi delle concezioni bergmaniane, vengono portate due voci autorevoli dei primissimi anni dell’Ottocento. Già nel 1801, infatti, il traduttore tedesco delle «Recherches» di Berthollet, Fischer, attestava l’impossibilità di difendere la vecchia teoria, mentre due anni dopo Karsten constatava la totale scomparsa delle idee precedenti sull’affinità: “Karsten remarked in 1803 that not a trace was to be found of our previous ideas on affinity, 5 and as early as 1801, Fischer, who translated Berthollet’s “Recherches” into German, declared that the new view of chemical phenomena was so convincing that it was impossible to uphold the old theory” – (fr:43/p.7) [Karsten osservò nel 1803 che non si trovava traccia delle nostre precedenti idee sull’affinità, e già nel 1801 Fischer, che tradusse le “Recherches” di Berthollet in tedesco, dichiarò che la nuova visione dei fenomeni chimici era così convincente che era impossibile sostenere la vecchia teoria].

Il passo dedica inoltre una riflessione alla lunga resistenza della dottrina di Bergman, evidenziandone i fondamenti erronei e la capacità di mantenersi a lungo dominante malgrado tutto: ““ His principles were held to be totally erroneous It was thus that Bergman’s doctrine, although based upon wrong assumptions, and therefore leading its author to false conclusions, kept for so long a time the upper hand.”” – (fr:41/p.7) [I suoi principi erano ritenuti totalmente erronei. Fu così che la dottrina di Bergman, sebbene basata su presupposti sbagliati e quindi portasse il suo autore a false conclusioni, mantenne a lungo il sopravvento].

L’apparato di note, qui riportato in modo frammentario, rimanda alla traduzione inglese della «History of Chemistry» (1900 e 1906) e all’«Allgemeines Journal der Chemie» curato da Scherer, fornendo le coordinate bibliografiche per la ricostruzione di questa controversia storiografica.

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2 Dalla teoria delle affinità elettive all’equilibrio chimico: l’accoglienza delle idee di Berthollet

La dottrina dell’affinità di Berthollet, pur rivoluzionaria, non fu mai seriamente contestata nei suoi tratti essenziali, e trovò terreno fertile proprio perché il vecchio paradigma aveva accumulato anomalie inspiegabili.

Il testo ricostruisce il passaggio dalla concezione settecentesca delle affinità chimiche alla nuova teoria proposta da Berthollet, sottolineando come quest’ultima sia stata accolta con entusiasmo grazie all’accumularsi di fenomeni che il modello precedente non riusciva a chiarire. “Nevertheless, Berthollet’s doctrine of chemical affinity, in its main features, was never seriously challenged.” – (fr:60/p.7) [Ciononostante, la dottrina dell’affinità chimica di Berthollet, nei suoi tratti principali, non fu mai seriamente messa in discussione.] La ragione di questa pronta adesione viene individuata nella maturità del contesto scientifico: “The time was ripe for a new theory of affinity. That is the explanation of how Berthol let’s ideas were taken up so eagerly as was the case.” – (fr:62-63/p.8) [I tempi erano maturi per una nuova teoria dell’affinità. Questa è la spiegazione del perché le idee di Berthollet furono riprese con tanto entusiasmo.] Infatti, “Chemical reactions had been studied in the light of the old theory so thoroughly that numerous anomalies had been discovered, which only the new theory could explain.” – (fr:64/p.8) [Le reazioni chimiche erano state studiate alla luce della vecchia teoria in modo così approfondito che erano state scoperte numerose anomalie, le quali soltanto la nuova teoria poteva spiegare.]

Già prima di Berthollet, l’effetto della massa nelle trasformazioni chimiche era stato osservato da Bergman. “Even the effect of mass in chemical change had been noted by Bergman.” – (fr:65/p.8) [Perfino l’effetto della massa nelle trasformazioni chimiche era stato notato da Bergman.] Nella sua Dissertation on Elective Attractions (§10, 1785), Bergman esaminava la reazione Ad + c → Ac + d e si chiedeva: “It now remains to be examined, whether the whole of d can be dislodged by a sufficient quantity of c from its former union. It should be carefully noted in general, that there is occasion for twice, thrice, nay sometimes six times the quantity of the decomponent c, than is necessary for saturating A when uncombined.” – (fr:67-68/p.8) [Resta ora da esaminare se l’intera quantità di d possa essere spodestata dalla sua precedente combinazione per mezzo di una quantità sufficiente di c. Va attentamente osservato in generale che occorre una quantità doppia, tripla, anzi talvolta sei volte maggiore del decomponente c rispetto a quella necessaria per saturare A quando è libero.] Tuttavia Bergman, pur registrando il dato, non seppe elevarlo a principio esplicativo. “Bergman noted the effect, but could not explain the principle, of mass-action.” – (fr:69/p.8) [Bergman notò l’effetto, ma non poté spiegare il principio dell’azione di massa.] Tale principio, che conduce dritto al concetto di equilibrio chimico, era estraneo alla teoria dell’affinità elettiva a cui egli rimase sempre fedele: “That principle, leading straight as it does to the doctrine of chemical equilibrium, was quite foreign to the theory of chemical affinity to which he always adhered.” – (fr:70/p.8) [Quel principio, che conduce direttamente alla dottrina dell’equilibrio chimico, era del tutto estraneo alla teoria dell’affinità chimica a cui egli aderì sempre.]

La svolta impressa da Berthollet fu proprio l’estensione del concetto di affinità al di là dei confini tradizionali. “He had obliterated the distinction between chemical and physical forces, and regarded solution as produced by affinity between solvent and solute. Hence solutions were compounds.” – (fr:72-73/p.8) [Egli aveva cancellato la distinzione tra forze chimiche e forze fisiche e considerava la dissoluzione come prodotta dall’affinità tra solvente e soluto. Di conseguenza le soluzioni erano composti.] Da questa impostazione discendeva, in apparenza necessariamente, l’idea che la combinazione chimica potesse avvenire in proporzioni indefinite. “It seemed to be a necessary consequence of Berthollet’s principles that chemical combination takes place in indefinite proportion.” – (fr:71/p.8) [Sembrava una conseguenza necessaria dei princìpi di Berthollet che la combinazione chimica avesse luogo in proporzioni indefinite.] Inoltre, la proporzione indefinita appariva un corollario immediato del suo teorema dell’azione di massa: “In any chemical system the state of equilibrium depends on the quantity present of each of the re-agents involved. Hence the larger the amount of a given constituent that might be present, so much the more of this should enter into the composition of the product.” – (fr:75-76,78) [In qualsiasi sistema chimico lo stato di equilibrio dipende dalla quantità presente di ciascuno dei reagenti coinvolti. Di conseguenza, quanto maggiore è la quantità di un dato costituente presente, tanto più di esso dovrebbe entrare nella composizione del prodotto.] “So he reasoned.” – (fr:79/p.9) [Così egli ragionava.] A titolo di esempio veniva addotto il comportamento del rame in una miscela di acidi: “For instance, if hydro chloric acid is added to a solution of copper sulphate in water, the copper is divided between the two acids. It was natural to think that all the hydrochloric acid was combined with its share of the copper, and all the sulphuric acid with its share.” – (fr:80-81/p.9) [Per esempio, se si aggiunge acido cloridrico a una soluzione acquosa di solfato di rame, il rame si divide tra i due acidi. Era naturale pensare che tutto l’acido cloridrico fosse combinato con la sua parte di rame e tutto l’acido solforico con la sua.]

Il testo mette in guardia da interpretazioni frettolose del pensiero di Berthollet: “Berthollet’s attitude is easily misunderstood. He did not so much contradict as transcend the XVIIIth century view.” – (fr:82-83/p.9) [L’atteggiamento di Berthollet è facilmente frainteso. Egli non contraddisse tanto la concezione settecentesca, quanto piuttosto la trascese.] Egli non negò l’esistenza di composti a composizione costante; “He did not assert that cases of constant composition were non-existent. He admitted, for instance, those of water and ammonia and the oxides of mercury, and was inclined to think that gases combine in constant proportion.” – (fr:84-85/p.9) [Non sostenne che i casi di composizione costante fossero inesistenti. Ammise, per esempio, quelli dell’acqua, dell’ammoniaca e degli ossidi di mercurio, ed era incline a ritenere che i gas si combinino in proporzioni costanti.] Queste eccezioni, tuttavia, erano ricondotte a circostanze particolari che egli si dichiarava pronto a discutere: “But he thought these instances arose from exceptional circumstances, which he was perfectly prepared to discuss.” – (fr:86/p.9) [Ma riteneva che questi casi nascessero da circostanze eccezionali, che egli era perfettamente preparato a discutere.]

Il brano è corredato da riferimenti bibliografici che compaiono nel corpo del testo, smembrati in più frammenti. Vi si riconosce la nota “1, pp.” – (fr:58/p.6) e “66— 67, 1829).” – (fr:59/p.7), probabilmente da integrare come un unico rimando a tomo e pagine di un’opera del Un secondo riferimento è “4 Meld RUM, Development of the Atomic Theory.” – (fr:61/p.86), lezione probabilmente da ricondurre a Meldrum, Development of the Atomic Theory, volume Compare infine un rinvio alle “Manchester Memoirs, Vo/, liv.” – (fr:77/p.5) e “(1910), No. 7- 5 of the product.” – (fr:78/p.9), cioè le Memoirs of the Manchester Literary and Philosophical Society, volume 54 (1910), numero Tali inserti confermano la natura di riflessione storiografica del testo, impegnato a situare il contributo di Berthollet nel crocevia tra il tramonto delle affinità elettive e la nascente statica chimica.

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3 La controversia sulle proporzioni costanti e il peso dell’eredità di Berthollet

Il dibattito sulla composizione fissa deve molto a Berthollet, il cui insegnamento era più avanzato di quanto comunemente si creda.

L’analisi storica muove da un riconoscimento della statura di Berthollet e dell’errore commesso nello sminuirne il ruolo. “He occupied a commanding position in the world of science, so that his ideas could not fail to receive consideration in full” – (fr:172/p.11) [Occupava una posizione di comando nel mondo della scienza, cosicché le sue idee non potevano mancare di ricevere piena considerazione]. Trascurare la sua influenza costituisce un errore fatale: “It depends on a fatal underestimate of the influence of Berthollet” – (fr:171/p.11) [Dipende da una fatale sottovalutazione dell’influenza di Berthollet], e l’ipotesi contraria è ritenuta improbabile: “On the contrary their case is not even probable” – (fr:170/p.11) [Al contrario, la loro tesi non è nemmeno probabile].

Non solo le sue idee principali possedevano un altissimo valore intrinseco, ma il suo insegnamento sul tema della proporzione costante appariva, alla luce delle conoscenze del tempo, estremamente plausibile. Vi sono due ragioni per questo. La prima è che i chimici del Settecento avevano concentrato l’attenzione sul composto più rappresentativo di ogni coppia di elementi, e su questa base insufficiente era stata fondata la dottrina della composizione costante. Berthollet, invece, sollevò un problema nuovo studiando la relazione tra i diversi composti formati dagli stessi elementi. Il suo insegnamento non contraddiceva tanto quello di Lavoisier, Wenzel e Richter, quanto lo superava. Pur sostenendo in generale che l’affinità tende a unire le sostanze in tutte le proporzioni, egli mise in luce che tale tendenza poteva essere limitata da fattori fisici – coesione, insolubilità, elasticità – e che proprio in quei casi si producevano i composti su cui si basava l’ipotesi della proporzione fissa: “While holding in general that affinity tends to unite substances in all proportions, he pointed out that this tendency could be limited by physical factors such as cohesion and insolubility and elasticity, in which case the compounds would be produced on which the supposition of fixed proportion had been based” – (fr:178/p.11) [Pur sostenendo in generale che l’affinità tende a unire le sostanze in tutte le proporzioni, egli fece notare che questa tendenza poteva essere limitata da fattori fisici quali coesione, insolubilità ed elasticità, nel qual caso si sarebbero prodotti i composti sui quali era stata fondata l’ipotesi della proporzione fissa].

La seconda ragione risiede nello stato deplorevole dell’analisi chimica del tempo, che forniva con troppa facilità dati a sostegno della proporzione variabile. La teoria di Berthollet si adattava perfettamente all’esistenza di analisi discordanti della stessa sostanza condotte da diversi sperimentatori e persino dallo stesso operatore. Egli poteva difendere il proprio insegnamento citando chimici abili come Vauquelin e Klaproth, i cui risultati godevano a priori della stessa probabilità di quelli di Proust.

Proust, dal canto suo, dovette difendere le proprie analisi contro la dottrina di Berthollet e i dati di altri chimici. È tuttavia un errore credere che i suoi risultati fossero particolarmente accurati. E. von Meyer ipotizza che, se avesse calcolato diversamente i risultati dei suoi esperimenti sui composti binari, avrebbe potuto scoprire la legge delle proporzioni multiple; in realtà egli espresse spesso i suoi dati in un modo che avrebbe dovuto rivelare quella legge, se solo avesse saputo cosa cercare e se i suoi numeri fossero stati approssimativamente corretti. Per l’ossido nero di rame indica 100 di rame e 25 di ossigeno – dato esatto – e per l’ossido rosso 100 di rame e 17–18 di ossigeno, anziché il valore atteso di 12,5. “These figures prove that for the determination of the composition of chemical substances it is not sufficient to have good intentions and a strong conviction that substances are formed in invariable proportions” – (fr:191/p.12) [Questi dati dimostrano che per determinare la composizione delle sostanze chimiche non bastano le buone intenzioni e una ferma convinzione che le sostanze siano formate in proporzioni invariabili].

In verità, le probabilità erano nettamente contrarie a Proust. “He had no principle of the same calibre as the doctrines of mass-action and chemical equilibrium with which to encounter Berthollet” – (fr:193/p.12) [Egli non possedeva un principio della stessa portata delle dottrine dell’azione di massa e dell’equilibrio chimico con cui affrontare Berthollet]. Fu costretto ad affidarsi al metodo puramente empirico, e non c’è ragione di credere che sia stato proprio quel metodo a stabilire in modo definitivo la dottrina della proporzione costante.

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4 La prima ricezione e conferma della teoria atomica di Dalton

«I chimici non furono affatto adeguatamente colpiti dall’importanza di questa osservazione di Dalton, finché non furono in possesso di altri fatti osservati dal signor Thomson e da me stesso.»

Il percorso di diffusione e accettazione della teoria atomica di John Dalton fu segnato da reazioni contrastanti tra i chimici di primo Ottocento. Sebbene Humphry Davy avesse avuto modo di conoscerla già durante le lezioni londinesi di Dalton, non ne colse la portata. Il testo osserva: “- H Davy must surely have heard of the atomic theory when Dalton was lecturing at the Royal Institution of London in 1803—1804 (see Henry’s “Life of Dalton,’ pp.” – (fr:229/p.13) [- H. Davy dovette sicuramente sentire parlare della teoria atomica quando Dalton teneva lezioni alla Royal Institution di Londra nel 1803-1804 (vedi Henry, “Life of Dalton,” pp.] e “47 —50, and Dalton’s “New System of Chemical Philosophy,” p. v., 1808).” – (fr:230/p.13) [47-50, e il “New System of Chemical Philosophy” di Dalton, p. v., 1808).] Ciononostante, Davy “certainly discussed it with Thomas Thomson in 1807 and poured ridicule on it then.” – (fr:231/p.13) [certamente ne discusse con Thomas Thomson nel 1807 e in quell’occasione la coprì di ridicolo.]

Ben diverso fu l’atteggiamento di Thomas Thomson, giudicato dal testo un “brilliant man than Davy, Thomas Thomson by name, happening to get an account of the theory from Dalton himself in the year 1804, was wise enough to see its immense importance, and in the year 1807 gave an admirable sketch of it in the 3rd edition of his “System of Chemistry.”” – (fr:235/p.14) [un uomo più brillante di Davy, di nome Thomas Thomson, il quale, avendo avuto notizia della teoria dallo stesso Dalton nell’anno 1804, fu abbastanza saggio da coglierne l’immensa importanza e nell’anno 1807 ne diede un ammirevole schizzo nella terza edizione del suo “System of Chemistry”.] L’anno seguente, “Dalton gave his own version of it in the first instalment of his “ New System of Chemical Philosophy.”” – (fr:236/p.14) [Dalton diede la propria versione di essa nella prima dispensa del suo “New System of Chemical Philosophy”.]

Prima ancora di quella pubblicazione, “confirmation of the theory had already appeared.” – (fr:237/p.14) [la conferma della teoria era già apparsa.] Agli inizi del 1808, infatti, “Thomson had published work on the oxalates of strontium, and William Hyde Wollaston on the carbonates and oxalates of potassium, which they each regarded as exemplifying and justifying Dalton’s teaching.” – (fr:238/p.14) [Thomson aveva pubblicato un lavoro sugli ossalati di stronzio, e William Hyde Wollaston sui carbonati e ossalati di potassio, che entrambi consideravano come esempi e giustificazioni dell’insegnamento di Dalton.] “This work was of great importance at the moment.” – (fr:239/p.14) [Questo lavoro fu di grande importanza in quel momento.]

La portata di quelle ricerche, tuttavia, non fu immediatamente percepita dalla comunità chimica. “As Wollaston remarked afterwards, “Chemists were by no means duly impressed with the importance of this observation of Dalton, until they were in possession of other facts observed by Mr. Thomson and myself.”’ The historians of chemistry have failed to perceive the full significance of this work.” – (fr:240/p.14) [Come osservò in seguito Wollaston: “I chimici non furono affatto adeguatamente colpiti dall’importanza di questa osservazione di Dalton, finché non furono in possesso di altri fatti osservati dal signor Thomson e da me stesso”. Gli storici della chimica non sono riusciti a cogliere il pieno significato di questo lavoro.]

Il valore delle ricerche di Thomson e Wollaston risiedeva nella loro capacità di confutare la dottrina di Claude-Louis Berthollet. “It refuted Berthollet in a specially telling way, for, in illustrating his doctrine, he had made much use of acid salts of the kind that Thomson and Wollaston examined.” – (fr:241/p.14) [Essa confutò Berthollet in modo particolarmente eloquente, poiché, nell’illustrare la sua dottrina, egli aveva fatto ampio uso di sali acidi del tipo che Thomson e Wollaston esaminarono.] Berthollet, infatti, “had found them to be of variable composition/0 and now, in the light of Dalton’s theory, they were found to be perfectly definite substances.” – (fr:242/p.14) [li aveva trovati di composizione variabile, e ora, alla luce della teoria di Dalton, risultarono essere sostanze perfettamente definite.] La teoria atomica rovesciava così l’idea di una composizione indefinita, offrendo una spiegazione rigorosa della stechiometria dei composti e guadagnando una solida base empirica proprio attraverso lo studio di quei sali acidi che erano stati il cavallo di battaglia del chimico francese.

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5 La disputa sulle proporzioni chimiche e il ruolo della teoria atomica di Dalton

La dottrina di Berthollet sulle proporzioni variabili, solo scalfita dalla critica di Proust, trovò un ostacolo ben più serio nella teoria atomica di Dalton, capace di prevedere con esattezza la composizione dei composti.

Il dibattito sulla natura delle combinazioni chimiche a cavallo tra XVIII e XIX secolo vide contrapposte due visioni inconciliabili. La dottrina di Claude Louis Berthollet, che ammetteva la combinazione degli elementi in proporzioni variabili, sembrava inizialmente trovare conferma nell’esistenza di molteplici solfati acidi di potassio. Il testo lo ricorda esplicitamente: “Che there are four acid sulphates of potassium ; hence Berthollet might well think that these salts justified his belief in variable proportion” - (fr:256/p.14) [Vi sono quattro solfati acidi di potassio; quindi Berthollet poteva ben pensare che questi sali giustificassero la sua convinzione sulle proporzioni variabili]. La resistenza della teoria di Berthollet fu notevole. Nemmeno la scoperta dei volumi di combinazione dei gas, pubblicata da Gay-Lussac nel 1809 con i suoi numerosi esempi di proporzioni fisse, inflisse un colpo decisivo.

Lo stesso Berthollet aveva infatti preventivamente ridimensionato la portata di tali evidenze, dichiarando che era probabile che tra i gas si verificassero combinazioni in proporzioni fisse, un fatto che “greatly discounted the possible effect on chemists of Gay-Lussac’s discovery” - (fr:263/p.15) [ridusse grandemente il possibile effetto sui chimici della scoperta di Gay-Lussac, sminuendo la loro fiducia nella dottrina delle proporzioni variabili]. A complicare il quadro, lo stesso Gay-Lussac era restio ad abbandonare del tutto il principio di Berthollet, sostenendo che, in generale, l’azione di massa dovesse produrre composti in tutte le proporzioni. Egli manteneva quella che definiva la “great chemical law, that whenever two substances are in presence of one another, they act in their sphere of activity according to their masses, and give rise in general to compounds with very variable proportions, unless these proportions are determined by special circumstances” - (fr:265/p.15) [grande legge chimica, per cui ogni volta che due sostanze sono in presenza l’una dell’altra, agiscono nella loro sfera di attività secondo le loro masse, e danno origine in generale a composti con proporzioni molto variabili, a meno che queste proporzioni non siano determinate da circostanze speciali].

Il cuore dell’analisi storica proposta dal testo risiede nel confronto tra la critica di Proust e la risposta, ben più radicale, implicita nella dottrina di Dalton. Viene infatti osservato “how much less complete Proust’s answer to Berthollet was, than the answer tacitly conveyed by Dalton’s doctrine” - (fr:266/p.15) [quanto meno completa fosse la risposta di Proust a Berthollet, rispetto alla risposta tacitamente trasmessa dalla dottrina di Dalton]. La differenza era sostanziale e metodologica. Berthollet sosteneva che l’affinità tende a combinare gli elementi in tutte le proporzioni e che la composizione degli ossidi di un metallo ai suoi estremi, massimo e minimo, dipendesse da fattori accidentali, condizioni fisiche contrarie all’affinità, come la coesione e l’elasticità. Dalton, al contrario, dimostrò che “a beautifully simple relation exists between the composition of one oxide and another, so that the composition is not in the least a matter of chance” - (fr:268,275) [una relazione meravigliosamente semplice esiste tra la composizione di un ossido e l’altro, cosicché la composizione non è affatto una questione di caso]. Mentre Proust non aveva alcuna concezione della legge che regola le proporzioni multiple, la teoria atomica di Dalton non solo permetteva l’esistenza di ossidi intermedi definiti, ma “could even predict their composition with a considerable degree of certainty” - (fr:277/p.16) [poteva persino prevederne la composizione con un considerevole grado di certezza].

La letteratura del tempo conferma questa dinamica. La posizione qui sostenuta, ovvero che l’insegnamento di Berthollet sopravvisse facilmente alla critica di Proust ma ricevette un serio colpo da Dalton, è ampiamente illustrabile. William Henry, ad esempio, tratta l’argomento delle proporzioni chimiche proprio in questo senso, affermando: “In opposition to the theory that chemical affinity has a strong tendency to unite bodies in unlimited proportions, an hypothesis has lately been proposed by Mr. Dalton, which appears more consonant to the general simplicity of nature.” - (fr:280/p.16) [In opposizione alla teoria secondo cui l’affinità chimica ha una forte tendenza a unire i corpi in proporzioni illimitate, è stata recentemente proposta dal Sig. Dalton un’ipotesi che appare più consona alla semplicità generale della natura]. Ancora più eloquente è il caso di John Murray, il quale mette a confronto le due dottrine e, addirittura nel 1809, “expresses a strong preference for Berthollet’s” - (fr:281/p.16) [esprime una forte preferenza per quella di Berthollet]. La sfida implicita nella teoria atomica di Dalton fu percepita dallo stesso Berthollet che, per tutta risposta, la criticò nell’Introduzione da lui scritta per la traduzione francese del “System of Chemistry” di Thomson, il testo in cui la nuova teoria veniva delineata. La vittoria della dottrina di Dalton sulle proporzioni definite e multiple non fu immediata, ma giunse, come ricorda il testo, “only in process of time and in consequence of the efforts of J. J. Berzelius” - (fr:265/p.15) [solo col tempo e in conseguenza degli sforzi di J. J. Berzelius].

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6 Rassegna bibliografica sul dibattito intorno all’affinità chimica di Berthollet (1802-1812)

Una sequenza di riferimenti tratti da un’opera storica ricostruisce il fitto confronto di ricerche che, nei primi anni dell’Ottocento, misero alla prova la teoria delle affinità elettive e della massa chimica di Claude-Louis Berthollet.

L’elenco, quasi certamente estratto da una nota del Development of the Atomic Theory di Meldrum (fr:375/p.38), raccoglie gli scritti che scandirono il decennio di reazioni e verifiche suscitate dall’Essai de Statique Chimique di Berthollet. La successione cronologica permette di seguire l’evolversi del dibattito, dalla critica immediata delle affinità elettive fino alle indagini quantitative sui rapporti di combinazione.

Già nel 1802 appariva un contributo “Ueber den Einfluss einiger unbeachteten Umstande bei der Wirkung der Wahlverwandschaften” – (fr:340‑345) [Sull’influenza di alcune circostanze trascurate nell’effetto delle affinità elettive, Chemische Annalen (Crell), vol. 1, pp. 111‑114], che segnalava lacune nella concezione tradizionale delle sostituzioni chimiche. L’anno seguente L. J. Thenard indagava le combinazioni del cobalto con l’ossigeno in “Sur les differentes combinaisons du cobalt avec l’oxygene, etc.” – (fr:346‑350) [Sulle diverse combinazioni del cobalto con l’ossigeno, ecc., Annales de Chimie, vol. 42, pp. 210‑219], mentre lo stesso Berthollet inseriva nell’Essai de Statique Chimique le proprie “Observations sur les precipites des dissolutions metalliques” – (fr:351‑352) [Osservazioni sui precipitati delle dissoluzioni metalliche, nota 22].

L’attenzione alla teoria bertholliana si intensifica tra il 1803 e il E. G. Fischer, con le “Vermischte Bemerkungen über die brennbaren Grundstoffe, mit Rücksicht auf Berthollets Theorie der Verwandschaft” – (fr:353‑357) [Osservazioni miscellanee sulle sostanze combustibili elementari, con riguardo alla teoria dell’affinità di Berthollet, Allgemeines Journal der Chemie (Scherer), vol. 10, pp. 171‑184], collegava le idee di Berthollet alla natura dei corpi combustibili. C. J. B. Karsten offriva una trattazione sistematica nella “Revision der Chemischen Affinitatslehre mit bestandiger Rücksicht auf Berthollets neuer Theorie” – (fr:362‑364) [Revisione della dottrina dell’affinità chimica con costante riguardo alla nuova teoria di Berthollet, Lipsia, pp. 278]. L. Sciinaubert (o Schinaubert) sottoponeva a verifica sperimentale le concezioni bertholliane con “Untersuchung der Verwandschaft der Metalloxyde zu den Säuren. Nach einer Prüfung der neuen Bertholletschen Theorie” – (fr:365‑370) [Ricerca sull’affinità degli ossidi metallici per gli acidi, a seguito di un esame della nuova teoria di Berthollet, Erfurt, 1804]; la stessa annata degli Annales de Chimie (vol. 49) ospitava i commenti di Berthollet sull’opera e lo studio di Gay-Lussac “Sur les precipitations mutuelles des oxides metalliques” – (fr:371‑374) [Sulle precipitazioni reciproche degli ossidi metallici, pp. 21‑35], che esaminava il comportamento reciproco degli ossidi secondo il nuovo principio di azione.

La ricerca si sposta poi su aspetti particolari: nel 1805 J.-M. Hausmann pubblica “Sur l’oxidation” – (fr:377‑380) [Sull’ossidazione, Annales de Chimie, vol. 56, pp. 5‑14]; nel 1807 C. F. Bucholz determina “Die Verhaltnissmengen der Bestandtheile im salzsauren Silber, und den salzsauren Neutralsalzen” – (fr:382‑386) [Le quantità proporzionali dei costituenti nel cloruro d’argento e nei sali neutri dell’acido cloridrico, Journal für die Chemie (Gehlen), vol. 3, pp. 328‑335], mentre H. F. Link discute in modo diretto “Ueber Berthollet’s Theorie der Chemischen Verwandschaft” – (fr:391‑395) [Sulla teoria dell’affinità chimica di Berthollet, ibid., pp. 232‑247] e Rose analoga strada percorre per il solfato di bario con “Die Verhaltnissmengen der Bestandtheile des Schwefelsauren Baryts” – (fr:396‑399) [Le quantità proporzionali dei costituenti del solfato di bario, ibid., pp. 322‑328]. Nello stesso volume A. F. Gehlen correda di note la traduzione tedesca della “Troisieme Suite de Recherches sur les lois de l’affinite” di Berthollet – (fr:387‑390) [ibid., pp. 248‑322].

La discussione prosegue negli anni successivi, estendendosi ai concetti di attrazione e di rapporti di combinazione fissi. Link torna sull’argomento con “Einige Bemerkungen über Anziehung und Verwandschaft” – (fr:401‑404) [Alcune osservazioni su attrazione e affinità, Annalen der Physik, vol. 30, pp. 12‑22, 1808], mentre L. W. Gilbert pubblica una lunga “Historische-Critische Untersuchung über die festen Mischungs-Verhältnisse in der Chemischen Verbindung, etc.” – (fr:406‑409) [Indagine storico-critica sui rapporti di combinazione fissi nei composti chimici, Annalen der Physik, vol. 39, pp. 361‑428, 1811]. C. H. Pfaff riporta “Experiences et observations relatives au nouveau principe d’action de l’affinite etablie par M. Berthollet” – (fr:410‑414) [Esperienze e osservazioni relative al nuovo principio d’azione dell’affinità stabilito dal Sig. Berthollet, Annales de Chimie, vol. 77, pp. 259‑288], lavoro cui Berthollet replica nelle stesse pagine (pp. 288‑296). G. K. L. Sigwart affronta esplicitamente il concetto di “Berthollet’s Chemische Masse” – (fr:415‑418) [La massa chimica di Berthollet, Journal für die Chemie (Schweigger), vol. 1, pp. 352‑357, 1812], mentre P. L. Dulong indaga “Recherches sur la decomposition mutuelle des sels solubles et des sels insolubles” – (fr:420/p.20) [Ricerche sulla decomposizione reciproca dei sali solubili e insolubili, Annales de Chimie, 1812], portando l’analisi delle precipitazioni nel quadro di rapporti quantitativi.

L’insieme di queste testimonianze mostra come, a cavallo tra Settecento e Ottocento, l’intera comunità chimica europea si mobilitasse per verificare, criticare o difendere la statica chimica bertholliana, producendo quel tessuto di dati e di riflessioni che avrebbe presto favorito l’affermarsi della teoria atomica.

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7 La datazione della conoscenza di Richter da parte di Dalton

L’analisi dei taccuini di laboratorio e delle pubblicazioni di Dalton permette di confutare l’ipotesi di un’influenza precoce di Richter e di stabilire con precisione il momento in cui Dalton ne venne a conoscenza.

Il testo affronta una controversia storiografica riguardante l’origine della teoria atomica di John Dalton, in particolare il suo debito nei confronti del chimico tedesco Jeremias Benjamin Richter. La testimonianza dello stesso Dalton, riportata da una conversazione del 1824, viene messa in discussione alla luce della distanza temporale: si afferma che “nel ripercorrere in conversazione, dopo un lasso di vent’anni, le fatiche del passato, lo stesso Dalton potrebbe non essere riuscito a ricordare gli antecedenti della sua grande scoperta nell’esatto ordine di successione” - (fr:476/p.23). Questa incertezza memoriale mina la ricostruzione che attribuiva a Richter un ruolo di ispirazione.

La tesi di un’influenza di Richter è attivamente contestata da Thomas Thomson. Viene riportata, infatti, un’affermazione perentoria che nega una conoscenza pregressa: “Nessuno sa meglio di me che Dalton era all’oscuro di ciò che Richter aveva fatto circa dieci anni prima di lui.” - (fr:483/p.24). A riprova di questa estraneità, si sottolinea la mancanza di comunicazione tra i due chimici sull’argomento, come evidenziato dal fatto che “questo mostra in modo conclusivo che Dalton non disse nulla riguardo a Richter a Thomson” - (fr:484/p.24).

La svolta nell’analisi critica è resa possibile grazie a nuove fonti primarie. L’accesso ai taccuini di Dalton consente di superare le ricostruzioni precedenti: “Ora che abbiamo accesso, grazie a”New View of the Origin of Dalton’s Atomic Theory” di Roscoe e Harden, al prezioso materiale contenuto nei taccuini di Dalton, possiamo spingere il processo critico più in là di quanto fecero Henry e Thomson.” - (fr:485/p.24). Questi documenti rivelano l’effettivo oggetto delle ricerche di Dalton nel periodo in questione. “I taccuini mostrano, come sottolineano Roscoe e Harden, che Dalton era stato attivamente impegnato durante l’anno 1803 sulla teoria atomica, e che stava allora studiando gli elementi non metallici, e per nulla gli acidi e le basi di Richter.” - (fr:486/p.24). Questa evidenza fattuale esclude una connessione tematica diretta all’origine della teoria.

Il percorso attraverso cui Dalton venne effettivamente a conoscenza del lavoro di Richter viene ricondotto a Claude Louis Berthollet. Dopo un iniziale oblio, il lavoro di Richter fu divulgato in Germania da un riassunto di E. G. Fischer. Successivamente, “Berthollet, citando questo riassunto alla fine dell’”Essai de Chimie Statique“, fece conoscere Richter in tutta Europa” - (fr:489/p.24). È significativo che proprio in quell’opera Berthollet si opponesse alla teoria dei gas misti di Dalton, senza ricevere una risposta immediata. Questo silenzio editoriale fornisce un indizio cronologico cruciale: “Se Dalton era lento a leggere nuovi libri, era pronto nel rispondere alle critiche alla sua teoria. Ne sostenne la difesa in una serie di articoli che terminarono intorno all’ottobre 1805, senza alcuna menzione delle obiezioni di Berthollet che fossero state fatte.” - (fr:492-493/p.24) Si deduce, quindi, che “fu presumibilmente dopo questa data che Dalton lesse l’”Essai” e venne a conoscenza del lavoro di Richter” - (fr:494/p.24). La prova documentale definitiva arriva dai manoscritti: “Nei taccuini la data del primo riferimento a Richter è il 19 aprile 1807” - (fr:495/p.24), stabilendo un termine cronologico certo e posteriore alla formulazione indipendente della teoria atomica da parte di Dalton.

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8 La genesi contesa della teoria atomica di Dalton

Il brano indaga l’origine della teoria atomica di John Dalton, contrapponendo una narrazione tradizionale, a lungo accettata, a una versione sostenuta da prove documentali e dallo stesso Dalton, rivelando un significativo ripensamento storiografico.

La versione più diffusa fu cristallizzata dal chimico Thomas Thomson. Egli attribuiva la nascita della teoria allo studio di due gas: il gas delle paludi (marsh-gas) e il gas olefiante. La sua testimonianza è riportata in dettaglio: “Thomas Thomson says that the theory first occurred to Dalton during his investigation of marsh-gas and olefiant gas.” - (fr:509/p.25) [Thomas Thomson afferma che la teoria venne in mente a Dalton per la prima volta durante le sue ricerche sul gas delle paludi e sul gas olefiante.]

Secondo questo resoconto, la scoperta della composizione di questi gas fu la chiave di volta. “The discovery of the composition of these gases led to the discovery of the law of multiple proportion, and the theory was then devised in order to explain the law.” - (fr:510/p.25) [La scoperta della composizione di questi gas portò alla scoperta della legge delle proporzioni multiple, e la teoria fu poi ideata per spiegare la legge.] L’osservazione sperimentale fondamentale sarebbe stata che, a parità di carbonio, il gas delle paludi (carburetted hydrogen) conteneva esattamente il doppio di idrogeno rispetto al gas olefiante (fr:513/p.25). Ciò avrebbe “determined him to state the ratios of these constituents in numbers, and to consider the olefiant gas a compound of one atom of carbon and one atom of hydrogen ; and carburetted hydrogen of one atom of carbon and two atoms of hydrogen.” - (fr:514/p.25) [lo determinò a esprimere i rapporti di questi costituenti in numeri, e a considerare il gas olefiante come un composto di un atomo di carbonio e un atomo di idrogeno; e il gas delle paludi come un composto di un atomo di carbonio e due atomi di idrogeno.]

L’impianto teorico così concepito fu poi esteso ad altre sostanze come l’ossido di carbonio, l’acqua e l’ammoniaca, deducendo i pesi atomici di elementi come l’ossigeno e l’azoto (fr:515/p.25). Questa narrazione, riportata con poche riserve da eminenti figure come W. C. Henry, Angus Smith e, in modo acritico, da Roscoe e Schorlemmer (fr:521/p.26), divenne il racconto standard. “Owing to the large circulation of Roscoe and Schorlemmer’s book, this version of the origin has decided the opinion of the generality of chemists.” - (fr:522/p.26) [A causa dell’ampia diffusione del libro di Roscoe e Schorlemmer, questa versione dell’origine ha determinato l’opinione della maggior parte dei chimici.]

Tuttavia, l’autore del brano contesta radicalmente questa ricostruzione. “There is, nevertheless, the best reason for thinking that marsh-gas and olefiant gas did not have the effect which it assigns to them of leading to the theory.” - (fr:523/p.26) [C’è, nondimeno, un’ottima ragione per ritenere che il gas delle paludi e il gas olefiante non ebbero l’effetto, che essa attribuisce loro, di condurre alla teoria.]

La confutazione si basa su due elementi. Il primo è una dichiarazione dello stesso Dalton, che nel 1811 collegava l’intuizione iniziale della teoria agli ossidi di azoto. La citazione è diretta e potente: ““ I remember the strong impression which at a very early period of these inquiries was made by observing the proportion of oxygen to azote, as 1, 2, and 3, in nitrous oxide, nitrous gas, and nitric acid, according to the experiments of Davy.”” - (fr:524/p.26) [Ricordo la forte impressione che, in un periodo molto precoce di queste ricerche, fu fatta dall’osservare la proporzione di ossigeno e azoto, come 1, 2 e 3, nell’ossido nitroso, nel gas nitroso e nell’acido nitrico, secondo gli esperimenti di Davy.] In questa versione, l’impulso venne dalla chiara progressione numerica nei composti dell’azoto.

Il secondo elemento è il fatto che persino Thomson, il principale artefice della prima storia, dovette riconoscerne l’infondatezza. “Thomson must have seen the necessity of abandoning the marsh-gas and olefiant gas story, for he said in 1850: — “Dalton founded his theory on the analysis of two gases, namely, protoxide and deutoxide of azote.”” - (fr:525/p.26) [Thomson deve aver visto la necessità di abbandonare la storia del gas delle paludi e del gas olefiante, poiché disse nel 1850: “Dalton fondò la sua teoria sull’analisi di due gas, cioè il protossido e il deutossido di azoto.”] A sostegno documentale della confutazione, l’autore annota infine un dato preciso dai taccuini di laboratorio: “Dalton’s work on marsh-gas appears in the note-book under date 6th August,” - (fr:526/p.26) [Il lavoro di Dalton sul gas delle paludi appare nel taccuino in data 6 agosto ] Questa datazione tardiva sminuisce il ruolo fondativo dei due idrocarburi, collocando il loro studio in una fase successiva rispetto al primo sviluppo della teoria atomica.

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9 Lo sviluppo della teoria atomica di Dalton: dalla diffusione dei gas alla combinazione chimica

Testimonianza sull’evoluzione del pensiero di Dalton, dai primi modelli fisici sulla diffusione dei gas alla teoria atomica chimica, e sulla lacuna presente nelle comunicazioni inviate a Thomson e a Henry, che ignorano il legame tra le due teorie.

L’analisi muove dalla teoria atomica fisica con cui Dalton cercava di rendere conto della diffusione dei gas: egli “begins by discussing his physical atomic theory, which aimed at explaining the diffusion of gases” – (fr:580/p.29) [inizia discutendo la sua teoria atomica fisica, volta a spiegare la diffusione dei gas]. In questo quadro “He entertained two diffusion hypotheses, the first of which originated in 1801, while an amended hypothesis, he says, was formed in the year 1805” – (fr:581/p.29) [egli intrattenne due ipotesi sulla diffusione, la prima delle quali ebbe origine nel 1801, mentre un’ipotesi modificata, egli dice, fu formulata nell’anno 1805]. Inizialmente Dalton “had not at first ‘contemplated the effect of difference of size in the particles of elastic fluids’” – (fr:582/p.29) [inizialmente non aveva “contemplato l’effetto della differenza di dimensione nelle particelle dei fluidi elastici”]. Solo in un secondo momento, riflettendo, “found that the sizes must be different” – (fr:583/p.29) [“scoprì che le dimensioni dovevano essere diverse”] e giunse quindi a una spiegazione del meccanismo di diffusione diversa da quella proposta all’inizio.

Da qui il passaggio alla teoria atomica chimica, introdotta con queste parole: “The different sizes of the particles of elastic fluids under like circumstances of temperature and pres sure being once established, it became an object to determine the relative sizes and weights, together with the relative number of atoms in a given volume” – (fr:584/p.29) [“Una volta stabilite le diverse dimensioni delle particelle dei fluidi elastici in identiche condizioni di temperatura e pressione, divenne obiettivo determinare le dimensioni e i pesi relativi, insieme al numero relativo di atomi in un dato volume”]. Tale programma “led the way to the combination of gases … other bodies besides elastic fluids, namely, liquids and solids, were subject to investigation, in consequence of their combining with elastic fluids” – (fr:585/p.29) [aprì la strada alla combinazione dei gas … altri corpi oltre ai fluidi elastici, ossia liquidi e solidi, furono oggetto di indagine in conseguenza della loro combinazione con i fluidi elastici]; “Thus a train of investigation was laid for determining the number and weight of all chemical elementary principles which enter into any sort of combination one with another” – (fr:586/p.62) [così fu impostata una serie di indagini per determinare il numero e il peso di tutti i principi elementari chimici che entrano in qualsiasi tipo di combinazione reciproca].

Secondo il resoconto, “This narrative is certainly right on a vital matter” – (fr:587/p.29) [il presente racconto è certamente corretto su una questione vitale], perché “It recognises that Dalton had been using a physical atomic theory, from which he passed to a chemical one” – (fr:588/p.29) [riconosce che Dalton aveva utilizzato una teoria atomica fisica, dalla quale passò a una chimica]. Emerge tuttavia un’obiezione comune alle comunicazioni da lui indirizzate a Thomson e a Henry: “Here there is a common ground of objection to the communications made by Dalton to Thomson and Henry respectively” – (fr:589/p.29) [qui sussiste un motivo comune di obiezione alle comunicazioni che Dalton inviò rispettivamente a Thomson e a Henry]. Entrambe “ignore the connection, which certainly existed, between the physical and chemical theories” – (fr:590/p.29) [ignorano la connessione, certamente esistita, tra la teoria fisica e quella chimica], oscurando così il percorso che condusse Dalton dallo studio della diffusione dei gas alla determinazione delle grandezze e dei pesi atomici negli elementi chimici.

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10 La costruzione della narrazione atomica di Dalton tra fisica, chimica e revisione critica

Le testimonianze sulla nascita della teoria atomica chimica vengono soppesate e in parte smontate: il racconto dello stesso Dalton appare più una messinscena strategica che una cronaca fedele, e il contributo di Henry risulta decisivo per comprendere la genesi fisica dell’atomismo.

L’autore contesta l’idea che Roscoe e Harden abbiano portato una novità interpretativa sulla genesi della teoria atomica di Dalton e mostra come la stessa visione fosse già presente in Henry. «He has simply considered the use Dalton had made of the physical atomic theory previous to forming a chemical one.» – (fr:598/p.30) [Ha semplicemente considerato l’uso che Dalton aveva fatto della teoria atomica fisica prima di formularne una chimica.] Non si tratta, secondo lo storico, di una straordinaria intuizione di Henry: «There is no question here of extraordinary insight and discernment on Henry’s part.» – (fr:597/p.30) [Non si tratta qui di straordinaria perspicacia e discernimento da parte di Henry.] Henry, senza negare l’influenza di Richter, riassume le prove in modo che risulti «unequivocally demonstrating the genesis of the atomic theory as a general physical conception from the study of matter in the aeriform condition, and its first practical application in chemistry to gaseous bodies, and emphatically to such as combine in multiple proportions.» – (fr:596/p.30) [dimostrino inequivocabilmente la genesi della teoria atomica come concezione fisica generale a partire dallo studio della materia allo stato aeriforme, e la sua prima applicazione pratica in chimica ai corpi gassosi, e in modo enfatico a quelli che si combinano in proporzioni multiple.]

Roscoe e Harden, a giudizio dell’autore, hanno trascurato questo fatto: «Roscoe and Harden have not paid sufficient attention to this.» – (fr:599/p.30) [Roscoe e Harden non hanno prestato sufficiente attenzione a questo.] Riportano sì la convinzione daltoniana dell’atomismo newtoniano – «They say “It is … well known that Dalton was an ardent adherent of the Newtonian doctrine of the atomic constitution of matter …. It now appears that it was from this physical standpoint that Dalton approached the atomic theory, and that he arrived at the idea that the atoms of different substances have different weights from purely physical considerations.”» – (fr:600‑601) [Dicono: «È … ben noto che Dalton fu un ardente seguace della dottrina newtoniana della costituzione atomica della materia … Ora risulta che fu da questo punto di vista fisico che Dalton si accostò alla teoria atomica, e che giunse all’idea che gli atomi di sostanze diverse hanno pesi differenti a partire da considerazioni puramente fisiche.»] Tuttavia l’autore ritiene che «There is really not sufficient justification for Roscoe and Harden’s suggestion that they had found in Dalton’s narrative a new view of the genesis of his atomic theory.» – (fr:601/p.30) [Non vi è realmente una giustificazione sufficiente per l’idea di Roscoe e Harden di aver trovato nel racconto di Dalton una nuova visione della genesi della sua teoria atomica.] Quella prospettiva si trova già in Henry e può essere ricavata da chiunque legga con comprensione il saggio di Dalton del 1801 sull’aria mista: «The view is to be found in Henry, and might be formed by any person who should read with understanding Dalton’s “Essay on the Constitution of Mixed Gases,” which was written in 1801, and published in » – (fr:602/p.30) [La concezione si trova in Henry, e potrebbe essere formata da chiunque legga con comprensione il “Saggio sulla costituzione dei gas misti” di Dalton, scritto nel 1801 e pubblicato nel ]

Il cuore della critica si sposta sul racconto che lo stesso Dalton diede del proprio percorso. «There is, however, a fundamental objection to Dalton’s narrative. It has a deceptive appearance of being historical.» – (fr:603‑604) [Vi è, tuttavia, un’obiezione fondamentale al racconto di Dalton. Esso ha un’apparenza ingannevole di storicità.] L’autore riconosce che Dalton era un pioniere, inevitabilmente esposto a errori e fallimenti (fr:605/p.30), ma sottolinea come egli abbia ricostruito il proprio cammino in modo artefatto: «He has taken a number of different scientific movements and marshalled them, so that they are invested … with the appearance of a deliberate, strategical, irresistible advance.» – (fr:606/p.30, 613) [Egli ha preso un certo numero di diversi movimenti scientifici e li ha ordinati in modo da dar loro l’apparenza di un progresso deliberato, strategico, irresistibile.] Nonostante l’aria grandiosa, il racconto getta meno luce del promesso sulla linea di pensiero e sul metodo d’indagine realmente seguiti: «On examination his narrative, in spite of its grand air, is found to throw much less light than it promises on the line of thought and train of investigation which he pursued.» – (fr:614/p.31) [A un esame, la sua narrazione, nonostante l’aria imponente, getta molta meno luce di quanta prometta sulla linea di pensiero e sulla catena di indagini che egli seguì.] Il tono è eccessivamente astratto, rifugge i dettagli, i casi particolari, le istanze concrete (fr:615/p.31). Soprattutto, tace ciò che più si vorrebbe sapere: «It does not tell us what we want to know most, how and when Dalton arrived at the law of multiple proportions, and the part played by the law in the construction of the theory.» – (fr:616/p.31) [Non ci dice ciò che più desideriamo sapere: come e quando Dalton giunse alla legge delle proporzioni multiple, e quale ruolo ebbe la legge nella costruzione della teoria.] Tutto il resto è irrilevante (fr:617/p.31).

Vi è un unico elemento di novità nel resoconto daltoniano: «the suggestion that the formation of the chemical atomic theory took place subsequently to the amendment of the diffusion theory.» – (fr:619/p.31) [l’idea che la formazione della teoria atomica chimica sia avvenuta successivamente alla modifica della teoria della diffusione.] I taccuini di laboratorio mostrano però che la teoria chimica prese forma nel 1803 (fr:620/p.31), cosicché Roscoe e Harden concludono che la data del 1805 assegnata da Dalton alla sua teoria della diffusione modificata vada anticipata al 1803 (fr:621/p.31). L’autore annuncia che in un successivo lavoro fornirà ragioni per ritenere dubbia proprio questa unica novità: «Reasons will be given later, in a paper on Dalton’s physical atomic theory, for thinking that the narrative is doubtful on the only point on which it presents any novelty.» – (fr:622/p.31) [Ragioni saranno fornite in seguito, in un articolo sulla teoria atomica fisica di Dalton, per ritenere che il racconto sia dubbio proprio nell’unico punto in cui presenta una qualche novità.]

Nella sezione conclusiva (fr:623/p.31) si ricorda che esistono altre testimonianze sulla vicenda. «One is given by Dalton’s pupil, Joseph A. Ransome, and another by Dalton himself. This was in the lecture which he delivered to the members of the Mechanics’ Institute in Manchester on October 19th, » – (fr:625‑626) [Una è fornita dall’allievo di Dalton, Joseph A. Ransome, e un’altra dallo stesso Dalton, nella lezione che egli tenne ai membri del Mechanics’ Institute di Manchester il 19 ottobre ] Il testo si interrompe mentre elenca le caratteristiche comuni a questi racconti e ne cita le fonti – i riferimenti a W. C. Henry, a Roscoe e Harden, ai «Manchester Memoirs» e al «Manchester Times» del 25 ottobre 1835 (fr:627‑632) – senza però esplicitare quale fosse il «main feature» condiviso.

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11 Sviluppo continuo e critica alla storiografia atomistica

Contro l’abitudine di consegnare la scoperta scientifica a un solo nome, Meldrum rivendica la catena di influenze che lega l’atomismo da Leucippo a Newton e oltre.

La comunicazione, letta il 1° novembre 1910 (“Read November ist, ” – fr:650/p.33), si apre con una denuncia di metodo: “One of the great obstacles to a right understanding of the history of science, is the tendency of writers to let their attention be absorbed by a single individual, who thus engrosses the credit for important ideas and discoveries, to the neglect of deserving predecessors.” – (fr:651/p.33) [Uno dei grandi ostacoli a una corretta comprensione della storia della scienza è la tendenza degli autori a lasciarsi assorbire da un singolo individuo, il quale accentra così il merito di idee e scoperte importanti, a discapito di predecessori meritevoli]. Questa concentrazione della fama produce, secondo l’autore, un’immagine distorta del progresso scientifico (“This method, besides being unjust, gives a distorted view of the progress of science.” – fr:652/p.33).

L’esempio portato è la celebre affermazione di Nernst a proposito di Dalton: l’ipotesi atomica sarebbe risorta come una fenice dalla filosofia greca per un solo atto della scienza moderna (“by one effort of modern science, arose like a phoenix from the ashes of the old Greek philosophy” – fr:653/p.33). Tale giudizio, commenta Meldrum, ignora completamente le speculazioni atomiche compiute tra Lucrezio e l’Ottocento, e liquida come trascurabile persino la teoria atomica di Newton: “As if the atomic theory of Newton, for instance, were perfectly negligible !” – (fr:654/p.33) [Come se la teoria atomica di Newton fosse del tutto trascurabile!]. L’intero saggio poggia sulla convinzione che l’atomismo abbia conosciuto un processo di sviluppo continuo da Leucippo fino all’epoca contemporanea (“This paper is written in the belief that the atomic theory has gone through a process of development from the time of Leucippus up to the present.” – fr:655/p.33). All’interno di questa traiettoria, Newton fornisce un contributo significativo, maturato sotto l’influsso di Cartesio, e a sua volta esercita un’influenza determinante nel Settecento (“The main conclusions are that Newton made a contribution to the said process, that he did so under the influence of Descartes, and that he was, in turn, himself an influence in the eighteenth century.” – fr:656/p.33). Per questo motivo lo studio si articola in due sezioni: la teoria atomica di Newton e la sua influenza nel XVIII secolo (fr:657/p.33).

Dopo le premesse, il testo traccia un rapido affresco dell’atomismo seicentesco, associato ai nomi di Bacone, Cartesio, Gassendi, Boyle e Newton (fr:663/p.34). Bacone vi ritornò costantemente nei suoi scritti filosofici, quasi ne fosse ammaliato (“Bacon recurs to the theory again and again in his philosophical writings, as if fascinated by it.” – fr:664/p.34). In una fase giovanile, collocata prima del 1605, nelle Cogitationes de Natura Rerum, nutrì grandi aspettative per lo studio degli atomi: “I know not whether this inquiry I speak of concerning the first condition of seeds or atoms be not the most useful of all, as being the supreme rule of art and power, and the true moderator of hopes and works.” – (fr:666/p.34) [Non so se questa ricerca di cui parlo, intorno alla condizione prima dei semi o atomi, non sia la più utile di tutte, poiché è la regola suprema dell’arte e del potere, e il vero moderatore delle speranze e delle opere]. Tuttavia mutò opinione, divenendo col tempo sempre più diffidente verso il ragionamento a priori (fr:668/p.34). Il suo giudizio maturo, consegnato al Novum Organum del 1620, svalutava gli atomi come studio infecondo: “Men cease not … from dissecting nature till they reach the atom ; things which, even if true, can do but little for the welfare of mankind.” – (fr:670/p.34) [Gli uomini non cessano … di sezionare la natura finché non giungono all’atomo; cose che, anche se vere, possono fare ben poco per il benessere dell’umanità].

In Inghilterra fu Robert Boyle a dare reputazione alla teoria corpuscolare. Nel 1659 egli caldeggiò “the desirableness of a good intelligence between the Corpuscularian Philosophers and the chemists” – (fr:672/p.34) [l’opportunità di una buona intesa tra i filosofi corpuscolari e i chimici], facendo di questo tema, negli anni successivi, uno dei motivi conduttori della sua produzione scientifica (fr:672/p.34).

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12 La filosofia corpuscolare e la spiegazione cartesiana dell’atmosfera in Robert Boyle

Un’esortazione a conciliare chimica e filosofia corpuscolare introduce un’analisi puntuale della teoria dei vortici di Descartes, culminante nella limpida descrizione che ne diede Boyle, giudicata più efficace di quelle dello stesso filosofo francese.

Il testo affronta il rapporto tra la filosofia corpuscolare e la pratica chimica, citando figure come Descartes e Gassendi quali riferimenti costanti. L’intento dichiarato è quello di “3 to engage both divers chymists to learn and relish the notions of the Corpuscular Philosophy, and divers eminent embracers of that to endeavour to illustrate and promote the new philosophy by addicting themselves to the experiments and perusing the books of chemists.” – (fr:685/p.35) [3 di coinvolgere sia diversi chimici perché apprendano e apprezzino le nozioni della Filosofia Corpuscolare, sia diversi eminenti sostenitori di essa perché si impegnino a illustrare e promuovere la nuova filosofia dedicandosi agli esperimenti e consultando i libri dei chimici.] In tal senso, l’autore del trattato “5 While on this subject, he mentions Descartes and Gassend constantly, and other philosophers hardly ever.” – (fr:686/p.35) [5 Mentre tratta questo tema, egli menziona costantemente Descartes e Gassendi, e quasi mai altri filosofi.]

La posizione di Descartes viene subito delineata in modo icastico: “Descartes believed in the existence of atoms, and at the same time he denied that a void could exist.” – (fr:687/p.35) [Descartes credeva nell’esistenza degli atomi, e al tempo stesso negava che potesse esistere il vuoto.] Questa apparente contraddizione si risolve con l’introduzione di un fluido sottile che occupava ogni spazio, persino all’interno degli atomi stessi: “A subtle fluid occupied the space between the atoms, and even permeated them.” – (fr:688/p.35) [Un fluido sottile occupava lo spazio tra gli atomi, e addirittura li permeava.] Ne conseguiva che “Hence the vortex motion which had been set up in the fluid could not but communicate itself to the atoms.” – (fr:689/p.35) [Di conseguenza il moto vorticoso che era stato instaurato nel fluido non poteva che comunicarsi agli atomi.]

Una delle testimonianze più significative della teoria cartesiana dell’atmosfera è attribuita a Robert Boyle. Il testo segnala che “An admirable description of the atmosphere, according to the Cartesian theory, is to be found in Boyle’s ‘New Experiments, Physico-Mechanical, touching the Spring of the Air.’” – (fr:690/p.35) [Un’ammirevole descrizione dell’atmosfera, secondo la teoria cartesiana, si trova nei “New Experiments, Physico-Mechanical, touching the Spring of the Air” di Boyle.] Viene quindi riportata la celebre immagine di un etere agitato che conferisce elasticità all’aria: “The restless agitation of that celestial matter, wherein these particles [of air] swim, so whirls them round, that each corpuscle endeavours to beat off all others from coming within the little sphere requisite to its motion about its own centre . . . their elastical power is made to depend . . . upon the vehement agitation . . . which they receive from the fluid ether that swiftly flows between them.” – (fr:691/p.35) [L’agitazione incessante di quella materia celeste, in cui queste particelle [d’aria] nuotano, le fa turbinare in modo tale che ciascun corpuscolo si sforza di tenere lontani tutti gli altri dall’entrare nella piccola sfera necessaria al suo moto intorno al proprio centro … il loro potere elastico è fatto dipendere … dalla veemente agitazione … che esse ricevono dall’etere fluido che scorre velocemente tra di loro.] L’efficacia di questa rappresentazione è tale da suscitare un commento sorprendente: “0 It is remarkably difficult to find in Descartes so good a description of his theory as this.” – (fr:692/p.35) [0 È straordinariamente difficile trovare in Descartes una descrizione della sua teoria altrettanto buona come questa.]

L’ultima parte del brano si sofferma proprio sul senso della negazione cartesiana del vuoto, chiarendo che essa non va intesa in modo grossolano. “7 Descartes’ denial that a vacuum could exist, it is plain from this, is not to be taken in the crudest sense.” – (fr:693/p.35) [7 La negazione di Descartes dell’esistenza del vuoto, è chiaro da ciò, non va presa nel senso più rozzo.] Il filosofo non intendeva affatto che lo spazio fosse colmo di materia ponderabile: “He never meant and never said that space is full of matter of the ponderable kind.” – (fr:694/p.35) [Egli non ha mai inteso né mai detto che lo spazio sia pieno di materia di tipo ponderabile.] Il periodo successivo, benché incompleto e intrecciato con i riferimenti bibliografici, ribadisce il senso autentico della dottrina: “8 He meant, surely, that in the…” – (fr:695/p.35) [8 Egli intendeva, certamente, che nel…] – seguito da una serie di rimandi a opere (fr:696‑701: “cit.”, “vol.”, “2, p. ”, “ Op.”, “cit., vol.”, “1, p. ”*) che testimoniano la provenienza erudita della discussione e il suo radicamento nei testi originali.

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13 L’eredità cartesiana e gassendiana nella sintesi newtoniana: dall’etere agli atomi

Il confronto tra la fisica cartesiana dell’etere e l’atomismo epicureo di Gassendi, mediato da Boyle, mostra come Newton abbia saputo attingere a entrambe le tradizioni, costruendo una sintesi in cui la limitazione consapevole del problema diventa motore di progresso.

Il testo analizza il ruolo svolto dalle teorie di Descartes e di Gassendi nella formazione del pensiero scientifico seicentesco, culminato nell’opera di Newton. In apertura viene richiamata l’idea cartesiana secondo cui, in assenza di materia ponderabile, lo spazio sia pervaso da un etere – la «materia celeste» – e che in pratica “we have no means of producing an ether-vacuum” – (fr:707/p.36) [non abbiamo alcun mezzo per produrre un vuoto d’etere]. A questa concezione se ne contrappone una ritenuta più convenzionale, nata dalla rinascita della filosofia epicurea a opera di Gassendi. “A more conventional theory is due to the revival, by Gassend, of the Epicurean philosophy” – (fr:708/p.36) [Una teoria più convenzionale è dovuta alla rinascita, a opera di Gassendi, della filosofia epicurea]. L’interesse di Gassendi fu tanto intenso che per vent’anni si dedicò allo studio di Epicuro e di Lucrezio, cercando di collegare la teoria atomistica non solo alla fisica ma anche all’etica, in un’epoca in cui filosofia naturale e filosofia morale venivano coltivate dalle stesse persone. Pubblicò tre libri sull’argomento fra il 1647 e il 1649, tra cui il “Syntagma Philosophiae Epicuri”, ben noto a Boyle – (fr:711/p.36) [Sintagma della filosofia di Epicuro].

Boyle venne a conoscenza dell’opera tramite Samuel Hartlib, che gli scrisse da Londra il 9 maggio 1648: “Your worthy friend and mine, Mr. Gas send, is reasonable well, and hath printed a book of the life and manners of Epicurus, since your going from here. He hath now in the press at Lyons the philosophy of Epicurus, in which, I believe, we shall have much of his own philosophy, which doubtless will be an excellent work” – (fr:712‑713) [Il vostro degno amico e mio, il signor Gassendi, sta discretamente bene e ha stampato un libro sulla vita e i costumi di Epicuro dopo la vostra partenza. Ha ora in stampa a Lione la filosofia di Epicuro, nella quale, credo, troveremo molta della sua propria filosofia, che senza dubbio sarà un’opera eccellente].

All’epoca era diffusa, e in parte lo è ancora, la tendenza a considerare Descartes e Gassendi come avversari sui principi della teoria atomica. Boyle riferisce di “learned men as more favouring the Epicurean, and others (though but a few) being more inclinable to the Cartesian opinions” – (fr:715/p.36) [uomini dotti più favorevoli alla dottrina epicurea, e altri (benché pochi) più inclini alle opinioni cartesiane]. Tuttavia egli stesso, in uno dei suoi saggi, consiglia a Pyrophilus di leggere il “learned Gassendus, his little Syntagma of Epicurus’ philosophy, and that most ingenious gentleman, Mons. Descartes, his principles of philosophy” – (fr:716/p.36, 726‑727) [il dotto Gassendi, il suo piccolo Sintagma della filosofia di Epicuro, e quell’ingegnosissimo gentiluomo, il signor Descartes, i suoi princìpi di filosofia]. Boyle non vedeva alcuna necessità di schierarsi con una parte o con l’altra e osservava: “Notwithstanding those things, wherein the atomists and the Cartesians differed, they might be thought to agree in the main, and their hypotheses might, by a person of a reconciling disposition, be looked on as one philosophy” – (fr:729‑730) [Nonostante gli aspetti in cui atomisti e cartesiani differivano, si poteva ritenere che concordassero nell’essenziale e le loro ipotesi, da una persona di indole conciliante, potevano essere considerate come un’unica filosofia].

Proprio qui il testo introduce una considerazione metodologica: “Science has often gained immensely by a wise limitation of the problem to be solved” – (fr:731/p.37) [La scienza ha spesso guadagnato immensamente da una saggia delimitazione del problema da risolvere]. La teoria di Descartes, che concepisce lo spazio percorso da un fluido etereo e la materia ordinaria come atomi immersi nell’etere, è formalmente completa e prima o poi dovrà essere adottata. Al contrario, la teoria di Gassendi, benché incompleta perché ignora l’etere e concentra l’attenzione sugli atomi, si rivelò nell’immediato più utile alla scienza. Newton era più incline al modo di pensare di Gassendi che a quello di Descartes: “In the ‘Principia’ he would not consider the mechanism of gravitation, and in the course of his atomic speculations he almost leaves out of account the means by which chemical attraction arises” – (fr:735/p.37) [Nei ‘Principia’ egli non volle considerare il meccanismo della gravitazione e, nel corso delle sue speculazioni atomiche, lascia quasi del tutto da parte il modo in cui si origina l’attrazione chimica]. Ciononostante, Newton fu influenzato da Descartes. La filosofia naturale cartesiana dominò l’Europa per gran parte del Seicento e nel Settecento fu soppiantata da quella newtoniana esposta nei Principia. Il fatto che il cartesianesimo fosse dominante significa che Newton dovette padroneggiare quel sistema, e “whatever was sound in Descartes he retained and assimilated” – (fr:747/p.38) [tutto ciò che vi era di solido in Descartes lo conservò e lo assimilò]. Boyle e Hooke avevano studiato Descartes, e Newton studiò tutti e tre.

La consapevolezza di questo debito emerge da una lettera di Newton a Hooke del 5 febbraio 1675/76, a proposito della luce: “You defer too much to my ability in searching into this subject. What Descartes did was a good step. You have added much several ways, and especially in considering the colours of thin plates. If I have seen further, it is by standing on the shoulders of giants” – (fr:750‑753) [Voi attribuite troppa capacità a me nell’indagare questo soggetto. Ciò che fece Descartes fu un buon passo. Voi avete aggiunto molto in diversi modi, specialmente nel considerare i colori delle lamine sottili. Se ho visto più lontano, è perché stavo sulle spalle di giganti].

Anche nelle speculazioni sulla disintegrazione degli atomi, nella Query 31 dell’Ottica, Newton non aveva in mente alcun fenomeno fisico insolito: “He was simply improving on Descartes, whose theory on the subject seems crude enough” – (fr:755/p.38) [Stava semplicemente perfezionando Descartes, la cui teoria sull’argomento appare alquanto rozza]. Accanto a questo tema speculativo si colloca un problema perfettamente concreto, la legge di Boyle del 1662, secondo cui il volume di una data quantità d’aria è inversamente proporzionale alla pressione. La teoria newtoniana della gravitazione si fondava sull’assunzione che ogni particella di materia attragga ogni altra; per spiegare la legge di Boyle Newton introdusse invece l’ipotesi che l’aria sia composta di particelle che si respingono reciprocamente. Tale concezione dell’atmosfera, formata da “particles mutually repulsive” – (fr:760/p.38) [particelle reciprocamente repulsive], derivava con ogni probabilità proprio da Descartes. Lo conferma il passo in cui Boyle, illustrando la teoria cartesiana, afferma che nell’aria “each corpuscle endeavours to beat off all others from coming within the little sphere requisite to its motion about its own centre” – (fr:761/p.38) [ogni corpuscolo cerca di tenere lontani tutti gli altri, impedendo loro di entrare nella piccola sfera necessaria al suo moto intorno al proprio centro].

Il percorso tracciato mette in luce come Newton abbia attinto sia all’atomismo gassendiano, delimitando il problema e sospendendo l’indagine sul meccanismo della gravitazione, sia al modello cartesiano dell’etere e delle particelle repulsive, applicato alla spiegazione della pressione dei gas. La testimonianza dei contemporanei e le ammissioni dello stesso Newton rivelano una continuità nascosta fra le due filosofie, che la storiografia successiva ha spesso trascurato.

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14 La proposizione newtoniana sulle particelle repulsive e il primo trattamento matematico dell’atomismo

Il testo mostra come Newton, senza menzionare Boyle o l’aria, pose in forma astratta una condizione repulsiva che conduce alla legge di Boyle e, con essa, inaugurò il trattamento quantitativo della teoria atomica, contrapponendosi all’affermazione che occorse attendere Dalton per trarre conclusioni numeriche.

Il brano riferisce che “7 Newton proved that the air must obey Boyle’s law, if the force of repulsion between its particles were in versely proportional to the distance between them” – (fr:772/p.39) [Newton dimostrò che l’aria deve obbedire alla legge di Boyle, se la forza di repulsione tra le sue particelle fosse inversamente proporzionale alla distanza tra di esse]. L’autore precisa però che Newton evita ogni riferimento concreto: “He does not mention Boyle, or the air, but puts the matter in the most abstract way, by advancing the following propo sition : — « If the density of a fluid which is made up of mutually repulsive particles, is proportional to the pressure, the forces between the particles are reciprocally proportional to the distance between their centres. »” – (fr:773/p.39) [Egli non menziona Boyle, né l’aria, ma pone la questione nel modo più astratto, avanzando la seguente proposizione: «Se la densità di un fluido composto da particelle reciprocamente repulsive è proporzionale alla pressione, le forze tra le particelle sono reciprocamente proporzionali alla distanza tra i loro centri»]. La proposizione è simmetrica: “And vice versa, mutually repulsive particles, the forces between which are reciprocally proportional to the distance between their centres, will make up an elastic fluid, the density of which is proportional to the pressure” – (fr:774/p.39) [E viceversa, particelle reciprocamente repulsive, le cui forze sono reciprocamente proporzionali alla distanza tra i loro centri, costituiranno un fluido elastico la cui densità è proporzionale alla pressione]. Nonostante il rigore matematico, “Newton does not draw any inference as to the nature of the atmosphere” – (fr:775/p.39) [Newton non trae alcuna conclusione sulla natura dell’atmosfera] e, con cautela, avverte: “« All these things are to be understood of particles whose centrifugal forces terminate in those particles that are next them, or are diffused not much further. »” – (fr:776/p.39) [«Tutto ciò deve essere inteso per particelle le cui forze centrifughe terminano nelle particelle che sono loro prossime, o non si diffondono molto oltre»]. Precisa inoltre “We have an example of this in magnetical bodies Whether elastic fluids do really consist of particles so repelling each other, is a physical question” – (fr:777/p.39) [Ne abbiamo un esempio nei corpi magnetici. Se i fluidi elastici siano realmente costituiti da particelle che si respingono in questo modo, è una questione fisica] e aggiunge “We have here demonstrated mathematically the property of fluids consisting of particles of this kind, that hence philosophers may take occasion to discuss that question” – (fr:778/p.39) [Qui abbiamo dimostrato matematicamente la proprietà di fluidi costituiti da particelle di questo tipo, affinché i filosofi possano prendere occasione per discutere tale questione].

Proprio per questo carattere quantitativo, il testo sottolinea che “This proposition, along with its proof in the «Principia», is the earliest instance of the mathematical treatment of the atomic theory” – (fr:779/p.39) [Questa proposizione, insieme alla sua dimostrazione nei «Principia», è il primo esempio di trattamento matematico della teoria atomica]. L’affermazione acquista rilievo storico perché viene contrapposta alla convinzione di Arrhenius: “Svante Arrhenius declares that « the atomic theory remained in the hypothetical state for about 2,300 years, as no quantitative conclusions were drawn from it till the time of Dalton. »” – (fr:780/p.39) [Svante Arrhenius dichiara che «la teoria atomica rimase allo stato ipotetico per circa 300 anni, poiché non se ne trassero conclusioni quantitative fino al tempo di Dalton»]. La documentazione esposta dimostra invece che già Newton trasse una precisa conclusione quantitativa, legando la pressione di un fluido elastico alla reciproca della distanza tra i centri delle particelle repulsive.

A completare il quadro interviene una nota di riconoscenza: l’autore scrive “1 5 I am indebted to my friend, Mr. J. R. Partington, B.Sc., for pointing out to me that Descartes was the source of Newton’s ideas on disintegration” – (fr:768/p.38) [Sono debitore al mio amico, il Sig. J. R. Partington, B.Sc., per avermi fatto notare che Descartes fu la fonte delle idee di Newton sulla disintegrazione]. Il testo è corredato da riferimenti bibliografici che ne attestano l’impianto storiografico: il vol. I, p. 142 della Life of Newton di Brewster; le Œuvres di Descartes edite da Cousin, vol. 4, pp. 266-268; e la rivista Manchester Memoirs, Vol. IV (1910), No. 4, che costituisce il contenitore originale del contributo.

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15 Bryan Higgins e le origini della combinazione chimica definita

Un pioniere della didattica pratica della chimica, la cui speculazione newtoniana su acidi e alcali anticipò l’idea delle proporzioni fisse.

Bryan Higgins fu una figura poliedrica nella chimica del tardo Settecento. “He was a pioneer in the practical teaching of chemistry, and gave instruction in the subject for some twenty-three years (1774-1797) in his School of Practical Chemistry in Greek Street, Soho, London.” – (fr:796/p.40) [Fu un pioniere nell’insegnamento pratico della chimica e impartì lezioni per circa ventitré anni (1774-1797) nella sua Scuola di Chimica Pratica in Greek Street, Soho, Londra.] La sua attività didattica fu interrotta da un soggiorno nelle Indie Occidentali: “He spent about four years (1797-1802) in the West Indies, investigating the manufacture of Muscovado sugar and rum.” – (fr:795/p.40) [Trascorse circa quattro anni (1797-1802) nelle Indie Occidentali, studiando la produzione dello zucchero muscovado e del rum.]

Tra le scoperte minori si annovera “the musical note which can be got on burning a jet of hydrogen in air (1777).” – (fr:797/p.40) [la nota musicale che si ottiene bruciando un getto di idrogeno nell’aria (1777).] Maggior peso ebbe la sua opera a stampa più significativa: “His most important publication, in connection with the atomic theory, is a ‘Philosophical Essay Concerning Light’ (1776).” – (fr:805/p.41) [La sua pubblicazione più importante, in relazione alla teoria atomica, è un «Saggio filosofico sulla luce» (1776).] Il saggio, tuttavia, non corrisponde a quanto il titolo promette. “It contains only a fragment—all that was ever published—of the essay on light that Higgins had designed. The major part of the book is simply an expansion and exposition of a ‘Syllabus of Chemistry,’ which he had published earlier, in 1774 or 1775, and which is also prefixed to the Essay.” – (fr:807-808/p.41) [Contiene solo un frammento – tutto ciò che fu mai pubblicato – del saggio sulla luce che Higgins aveva progettato. La parte principale del libro è semplicemente un ampliamento e un’esposizione di un «Syllabus of Chemistry», pubblicato in precedenza nel 1774 o 1775 e premesso al Saggio.]

Il faro intellettuale di Higgins fu Newton. “Higgins had gone to Newton for inspiration: the ‘Philosophical Essay’ is full of quotations from the ‘Opticks.’” – (fr:809/p.41) [Higgins si era ispirato a Newton: il «Saggio filosofico» è pieno di citazioni dall’«Ottica».] E non stupisce che l’approccio alla luce passi per la chimica, “since Newton’s views on chemical subjects are to be found in the ‘Opticks’ more than in any other of his books.” – (fr:810/p.41) [poiché le concezioni newtoniane in materia chimica si trovano nell’«Ottica» più che in ogni altro suo libro.]

L’impulso speculativo giunse da Joseph Priestley, il quale nel 1775 mostrò che l’ammoniaca e diversi acidi potevano esistere allo stato gassoso. “Higgins thereupon proceeded to adapt the Newtonian conception of a gas to the processes of chemistry.” – (fr:813/p.41) [Higgins si accinse allora ad adattare la concezione newtoniana di gas ai processi chimici.] Nella sua visione, le particelle gassose della stessa specie erano “mutually repulsive” – (fr:814/p.41) [reciprocamente repulsive], ma quando un acido e una base venivano a contatto, “the acid particles and the alkaline attracted one another, and formed a neutral salt by combining particle with particle.” – (fr:815/p.41) [le particelle acide e le alcaline si attraevano e formavano un sale neutro unendo particella con particella.]

Higgins pose grande enfasi sulla repulsione tra particelle simili. “He thought an acid and an alkali must combine with one another in one proportion only, a combination of two particles of acid and one of alkali, or two of alkali and one of acid, being precluded, because the two similar particles … must repel one another.” – (fr:817/p.41-818/p.42) [Pensava che un acido e un alcali dovessero combinarsi in una sola proporzione, essendo escluse combinazioni di due particelle acide e una alcalina o viceversa, perché le due particelle simili … devono respingersi.] Su questa base risolse il problema del perché molti sali cristallizzano pressoché neutri anche in presenza di un eccesso di acido o di alcali, e spiegò l’acqua di cristallizzazione: “why much water doth combine in the crystals of most neutral salts, and why this water of crystallisation separates from the superfluous acid or alkali, and introduces little or none of either into the crystals.” – (fr:820/p.42) [perché tanta acqua si combina nei cristalli della maggior parte dei sali neutri, e perché quest’acqua di cristallizzazione si separa dall’acido o dall’alcali in eccesso, introducendo poco o nulla di queste sostanze nei cristalli.]

Pertanto, “on the basis of Newton’s theory of a gas, Bryan Higgins taught that chemical combination takes place between acid and alkali in a definite and single proportion.” – (fr:821/p.42) [sulla base della teoria newtoniana dei gas, Bryan Higgins insegnò che la combinazione chimica tra acido e alcali avviene in una proporzione definita e unica.] Andò poco oltre, se non per nulla, con queste speculazioni. “His progress must have been greatly hampered by his belief, to which he adhered till about the year 1792, in the phlogiston theory of chemistry, and by his belief in the existence of seven chemical elements, namely, earth, water, air, acid, alkali, phlogiston and light.” – (fr:823/p.42) [Il suo progresso dovette essere fortemente ostacolato dalla fede, cui aderì fino al 1792 circa, nella teoria del flogisto, e dalla convinzione nell’esistenza di sette elementi chimici: terra, acqua, aria, acido, alcali, flogisto e luce.]

Il nipote William Higgins (1769?–1825) fu formato dallo zio. “He assisted Dr. Beddoes in the teaching of chemistry at Oxford (1787), and acted as chemist to the Apothecaries’ Hall of Ireland (1791-1795), and then to the Royal Dublin Society (1795-1825).” – (fr:825/p.42) [Assistette il Dr. Beddoes nell’insegnamento della chimica a Oxford (1787), lavorò come chimico per l’Apothecaries’ Hall of Ireland (1791-1795) e poi per la Royal Dublin Society (1795-1825).] Fu infine “a Fellow of the Royal Irish Academy and of the Royal Society of London.” – (fr:826/p.42) [membro della Royal Irish Academy e della Royal Society di Londra.]

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16 La rivoluzione della pressione di vapore: dalla combinazione chimica all’interpretazione meccanica

La teoria di Dalton sulla pressione parziale dei gas dissolse l’antica idea di un legame chimico tra aria e acqua, ridefinendo l’evaporazione come un fenomeno puramente fisico e gettando le basi per una scienza meteorologica esatta.

All’alba del XIX secolo, la comprensione dei fenomeni legati all’umidità atmosferica era dominata da un’idea che oggi appare sorprendente. L’opinione “generale, sebbene non universale, era che questo vapore fosse presente in uno stato di combinazione con l’aria” - (fr:969/p.53). Si credeva che l’evaporazione dell’acqua e l’ebollizione fossero processi di natura fondamentalmente diversa: la prima, un atto di combinazione chimica tra aria e acqua; la seconda, un’azione puramente fisica. Questa distinzione concettuale era radicata nell’osservazione che la pressione atmosferica impedisce all’acqua di bollire a temperature ordinarie, mentre l’evaporazione avviene a qualsiasi temperatura e pressione. Tale visione, come sottolinea il testo, “aveva ricevuto la sanzione persino di Lavoisier” - (fr:972/p.53), il che la rendeva un paradigma solidamente affermato.

Fu la teoria delle pressioni parziali di John Dalton a incrinare questa certezza. La teoria aveva un’incidenza speciale sull’argomento, poiché stabiliva che la pressione di una miscela di gas è la somma delle pressioni dei singoli gas componenti. Applicando questo principio all’atmosfera, Dalton comprese che il vapore acqueo doveva essere considerato nei termini della propria pressione specifica, indipendentemente dall’aria. Attraverso esperimenti, dimostrò che l’evaporazione è proporzionale alla pressione del vapore che l’acqua stessa sprigiona. A una data temperatura, esiste una pressione massima raggiungibile: l’acqua può evaporare finché la pressione del suo vapore non raggiunge questo massimo, dopodiché il processo si arresta, sia essa a contatto con l’aria oppure no. Su questa base, Dalton spiegò anche il processo di condensazione: l’aria in cui il vapore acqueo non ha raggiunto la pressione massima può essere raffreddata fino a raggiungerla; un ulteriore raffreddamento provoca il deposito dell’acqua sotto forma di rugiada.

Questa intuizione condusse direttamente all’osservazione sistematica del punto di rugiada, di cui Dalton fu il pioniere. Fu così nel campo della Meteorologia che la teoria di Dalton diede i suoi primi frutti, in una scienza dove, come osservato da Playfair, era più facile “accumulare osservazioni, e più difficile accertare i princìpi” - (fr:981/p.53). Determinando il significato fisico del punto di rugiada, Dalton riuscì a trasformare l’igrometria, “elevandola al rango di scienza esatta” - (fr:984/p.54).

La potenza esplicativa della teoria di Dalton ricevette un notevole rinforzo quando fu messa in relazione con la solubilità dei gas nell’acqua sotto diverse pressioni. Lo studio era stato intrapreso da William Henry, amico di Dalton, il quale aveva scoperto la legge che oggi porta il suo nome: a una data temperatura, “l’acqua assorbe lo stesso volume di gas condensato che di gas a pressione ordinaria” - (fr:989/p.54). La quantità di gas disciolta è quindi proporzionale alla pressione. Dalton colse immediatamente la portata di questa scoperta per la sua visione meccanicistica, facendo notare a Henry che essa costituiva un poderoso argomento a favore dell’idea che la soluzione fosse un effetto puramente meccanico. Se un gas assorbito dall’acqua è trattenuto interamente dalla pressione esterna, non è necessario invocare il concetto di affinità chimica. La pressione, e non un legame chimico, era la chiave per interpretare sia il comportamento del vapore nell’atmosfera, sia quello dei gas in soluzione.

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17 La fase sperimentale di John Dalton e il saggio del 1800

“By-April of the year 1799 he was in the full swing of experimental work” - (fr:1058/p.57) [Entro l’aprile del 1799 era nel pieno fervore del lavoro sperimentale.]

Nell’ambito dello sviluppo della teoria atomica, come attestato dal riferimento a “10 Meldrum, Development of the Atomic Theory” - (fr:1059/p.54), viene descritto un momento di transizione nella carriera scientifica di John Dalton. Un lavoro precedente, che segnò “la fine della prima fase della sua carriera scientifica” - (fr:1057/p.57) (“the end of the first stage in his scientific career”), viene giudicato come un’indagine senza speranza nella quale Dalton non si sarebbe imbarcato “se fosse stato abituato alla ricerca sperimentale e avesse sperimentato i vantaggi che si ottengono semplicemente limitando la portata di un’indagine” - (fr:1056/p.57) (“if he had been accustomed to experimental research…”). Questa osservazione sottolinea una cesura netta: l’abbandono di un approccio speculativo a favore di un metodo sperimentale più rigoroso e mirato.

Il nuovo approccio si concretizza in una serie di “Esperimenti connessi con la pressione di vapore dell’acqua” - (fr:1060/p.58) (“Experiments connected with the vapour pressure of water”). Un saggio letto da Dalton il 18 aprile 1800 “segna un’altra tappa sul percorso” - (fr:1061/p.58) (“marks another stage on the way”). Il suo titolo, definito “significativo per molte ragioni” - (fr:1062/p.58), enuncia il programma di ricerca: “Saggi sperimentali per determinare l’espansione dei gas mediante il calore e il massimo di vapore acqueo che un qualsiasi gas a una data temperatura può ammettere; con osservazioni sui motori a vapore comuni o migliorati” - (fr:1062/p.58) (“Experimental Essays, to determine the Expansion of Gases by Heat…“).

Su questo titolo vengono formulate quattro osservazioni che mettono in luce i fondamenti e le vicende del lavoro. Innanzitutto, Dalton era già pervenuto all’idea della pressione di vapore dell’acqua, “che costituisce la concezione fondamentale centrale del secondo e del terzo dei ‘Saggi sperimentali’ dell’ottobre 1801” - (fr:1064/p.58) (“the central fundamental conception of the second and third of the ‘Experimental Essays’ of October, 1801”). Aveva iniziato a considerare altri gas oltre all’aria e sapeva che “il massimo di vapore acqueo in qualsiasi gas è indipendente dalla natura del gas” - (fr:1065/p.58) (“the maximum of water vapour in any gas is independent of the nature of the gas”). Fu proprio per dimostrare questo fenomeno a diverse temperature che iniziò a misurare l’espansione termica dei gas - (fr:1066/p.58). In secondo luogo, esisteva una connessione pratica tra l’espansione dei gas e il tema originale del vapore acqueo nell’atmosfera - (fr:1067/p.58). Dalton spiegò che le discrepanze tra i risultati dei ricercatori precedenti derivavano dalla “mancanza della dovuta cura nel mantenere l’apparecchiatura e i materiali liberi dall’umidità” - (fr:1068/p.58) (“arose from the want of due саге to keep the apparatus and materials free from moisture”). Un terzo dato significativo è che questo saggio, “sebbene approvato per la pubblicazione dalla Società, non apparve mai” - (fr:1069/p.58) (“although passed for publication by the Society, never appeared”). Di conseguenza, “non rimane nulla delle ‘Osservazioni sui motori a vapore comuni o migliorati’” - (fr:1070/p.58) (“Nothing remains of the ‘Observations on the common or improved Steam Engines’”). Infine, si apre un interrogativo storiografico rilevante: Dalton aveva forse già scoperto, nell’aprile del 1800, quella che oggi conosciamo come legge di Charles, ovvero che gas diversi hanno la stessa espansione termica - (fr:1071/p.58). Tuttavia, “egli stesso non rivendica questa scoperta” - (fr:1072/p.58) (“But he does not make this claim himself”).

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[18.1/1-44-1076|1116]

18 La datazione e l’influenza newtoniana nella genesi della teoria fisica dei gas misti di Dalton

Il quarto saggio sperimentale, benché datato ottobre 1801, fu in realtà letto più tardi; la teoria dei gas misti nacque tra l’aprile 1800 e il settembre 1801, sotto lo stimolo dell’atomismo di Newton.

Il quarto dei “Saggi sperimentali”, dedicato alla legge delle pressioni parziali, venne pubblicato negli “The law forms the subject of the fourth of the “ Experimental Essays,” and this fourth essay, 17 Manchester Memoirs , [l], vol. 5, p. 596,” – (fr:1073/p.58, 1074) [La legge costituisce l’argomento del quarto dei “Saggi sperimentali”, e questo quarto saggio, 17 Manchester Memoirs, [l], vol. 5, p. 596, ] “though usually dated October, 1801, was, as a matter of fact, not read then as the first three were before this Society.” – (fr:1077/p.59) [sebbene solitamente datato ottobre 1801, non fu in realtà letto allora, a differenza dei primi tre, che furono presentati prima a questa Società.]

“Later developments.” – (fr:1078/p.59) [Sviluppi successivi.] Tra l’aprile 1800 e gli “Experimental Essays” dell’ottobre 1801, Dalton affrontò soltanto due nuovi argomenti. “Between the paper of April, 1800, and the “ Experimental Essays” of October, 1801, Dalton took up the study of only two additional topics.” – (fr:1079/p.59) [Tra l’articolo dell’aprile 1800 e i “Saggi sperimentali” dell’ottobre 1801, Dalton intraprese lo studio di soli due argomenti aggiuntivi.] Il primo, la tensione di vapore di liquidi diversi dall’acqua, era una naturale prosecuzione dei lavori precedenti. “One of these, the vapour pressure of other liquids than water, was a natural outcome of previous work, and calls for no special comment here.” – (fr:1080/p.59) [Uno di questi, la tensione di vapore di liquidi diversi dall’acqua, fu un esito naturale del lavoro precedente e non richiede qui commenti particolari.] Il secondo era la spiegazione dei fenomeni dei gas misti. “The other was that of the explanation of the phenomena of mixed gases.” – (fr:1081/p.59) [L’altro fu la spiegazione dei fenomeni dei gas misti.] Quest’ampio tema, non sperimentale, viene discusso nell’ultima sezione del saggio. “This, a large topic and not an experimental one, is discussed in the last section of this paper.” – (fr:1082/p.59) [Questo, un argomento ampio e non sperimentale, è discusso nell’ultima sezione di questo articolo.]

Proprio le riflessioni di Dalton sui gas misti condussero a due ricerche sperimentali di enorme portata. “But here is the place to point out that Dalton’s reflections on this subject led to two experimental inquiries of the greatest consequence.” – (fr:1083/p.59) [Ma qui è il luogo per segnalare che le riflessioni di Dalton su questo tema portarono a due indagini sperimentali di grandissima conseguenza.] La prima, già menzionata, fu lo studio della diffusione dei gas. “One of these, already mentioned in this paper, was the study of the diffusion of gases.” – (fr:1084/p.59) [Una di queste, già menzionata in questo articolo, fu lo studio della diffusione dei gas.] La seconda fu la determinazione della composizione dell’atmosfera, il cui esito, come si mostrerà nel prossimo articolo, diede origine alla teoria chimica. “The other was the determination by Dalton of the composition of the atmosphere, the outcome of which, as will be shown in the next paper, was the formation of the chemical theory.” – (fr:1085/p.59) [L’altra fu la determinazione, da parte di Dalton, della composizione dell’atmosfera, il cui risultato, come sarà mostrato nel prossimo articolo, fu la formazione della teoria chimica.]

“III. The two forms of the physical theory AND THE DATES OF THEIR ORIGIN.” – (fr:1086/p.21, 1087) [III. Le due forme della teoria fisica e le date della loro origine.] “The date of the first diffusion hypothesis.” – (fr:1088/p.63) [La data della prima ipotesi di diffusione.] Nell’Introduzione ai quattro “Saggi sperimentali” dell’ottobre 1801 Dalton spiega di essere giunto alla teoria dei gas misti dopo gli altri risultati. “Dalton, in the Introduction to his set of four “Experimental Essays” of October, 1801, explains that this theory of mixed gases was arrived at after his other results.” – (fr:1089/p.59) [Dalton, nell’Introduzione alla sua serie di quattro “Saggi sperimentali” dell’ottobre 1801, spiega che questa teoria dei gas misti fu raggiunta dopo gli altri suoi risultati.] Lo dichiara con un’immagine efficace: ““The first law [i.e., the mixed gases theory] which is as a mirror in which all the experiments are best viewed, was last detected, and after all the particular facts had been previously ascertained.”” – (fr:1090/p.59) [“La prima legge [cioè la teoria dei gas misti], che è come uno specchio nel quale tutti gli esperimenti sono visti nel modo migliore, fu individuata per ultima, e dopo che tutti i fatti particolari erano stati precedentemente accertati.”] A sostegno di ciò si cita “18 13 Manchester Memoirs, [i], vol. 5, p. ” – (fr:1091, 1092) [18 13 Manchester Memoirs, [i], vol. 5, p. ] e “12 Meldrum, Development of the Atomic Theory.” – (fr:1093/p.60) [12 Meldrum, Development of the Atomic Theory.] Non vi è motivo di mettere in dubbio questa affermazione. “There is no reason to question this statement.” – (fr:1094/p.60) [Non c’è motivo di mettere in dubbio questa affermazione.] È vero che i resoconti storici di Dalton, come mostrato nel secondo articolo della serie, non possono essere presi alla lettera, “It is true that Dalton’s historical narratives, as has been shown in the second paper of this series, cannot be accepted at their face value.” – (fr:1095/p.60) [È vero che le narrazioni storiche di Dalton, come è stato mostrato nel secondo articolo di questa serie, non possono essere accettate per il loro valore nominale.] ma questa è una dichiarazione coeva e, come tale, merita un notevole grado di credito. “But this is a contemporary statement, and, as such, must receive a considerable degree of credit.” – (fr:1096/p.60) [Ma questa è un’affermazione contemporanea e, come tale, deve ricevere un considerevole grado di credito.]

La teoria fisica prese forma tra l’aprile 1800 e il settembre dell’anno successivo. “The physical theory was formed between April, 1800, and September of the following year.” – (fr:1097/p.60) [La teoria fisica si formò tra l’aprile 1800 e il settembre dell’anno successivo.] Nel titolo dell’articolo letto il 18 aprile di quell’anno non ve n’è alcun accenno. “There is no hint of it in the title of the paper which Dalton read on the 1 8th April of the earlier year.” – (fr:1098/p.60) [Non vi è alcun accenno a essa nel titolo dell’articolo che Dalton lesse il 18 aprile dell’anno precedente.] Inoltre, la data del primo abbozzo della teoria, inviato al Nicholson’s Journal, è il 14 settembre 1801, e la teoria difficilmente può essere sorta prima di agosto. “Again, the date of the first sketch of the theory, which he sent to Nicholson’ s Journal, is the 14th September, 1801, and the theory can hardly have arisen earlier than August.” – (fr:1099/p.60) [Ancora, la data del primo abbozzo della teoria, che egli inviò al Nicholson’s Journal, è il 14 settembre 1801, e la teoria difficilmente può essere sorta prima di agosto.]

È vero che Angus Smith assegna la lettura del saggio “On the Constitution of Mixed Gases” al 31 luglio, e al 2 e 16 ottobre quella del secondo e terzo saggio. “It is true that Angus Smith assigns the reading of the essay “ On the Constitution of Mixed Gases” to July 31st, and October 2nd and 16th for the reading of the 2nd and 3rd essays respectively.” – (fr:1100/p.60) [È vero che Angus Smith assegna la lettura del saggio “Sulla costituzione dei gas misti” al 31 luglio, e al 2 e 16 ottobre quella del secondo e terzo saggio rispettivamente.] Tuttavia, le date riportate in testa agli articoli nei Manchester Memoirs sono 2, 16 e 30 ottobre. “But the dates mentioned at the head of the papers in the Manchester Memoirs, are the 2nd, 16th, and 30th October.” – (fr:1101/p.60) [Ma le date menzionate all’inizio degli articoli nei Manchester Memoirs sono il 2, 16 e 30 ottobre.] Dalton doveva conoscere le date in cui i suoi lavori venivano letti e, come autore, aveva interesse a non datarli più tardi del necessario. “Dalton must have known the dates on which his own papers were read, and as the author he was interested in not dating them later than was necessary.” – (fr:1102/p.60) [Dalton doveva conoscere le date in cui i suoi stessi articoli venivano letti e, come autore, aveva interesse a non datarli più tardi del necessario.] Nel registro della Società il titolo di ciascun articolo era annotato sulla pagina sinistra, mentre la data e i dettagli della seduta in cui veniva letto erano sulla pagina destra. “In the Minute-book of the Society the title of each of these papers was entered on a left hand page, and the date and other particulars of the meeting at which the paper was read on the right hand page.” – (fr:1103/p.60) [Nel libro dei verbali della Società il titolo di ciascuno di questi articoli era annotato su una pagina a sinistra, e la data e gli altri particolari della seduta in cui l’articolo veniva letto sulla pagina a destra.] Angus Smith commise l’errore, facilmente comprensibile, di attribuire la lettura di un articolo alla seduta verbalizzata nella pagina precedente. “Angus Smith has made the slip, which one can easily understand, of assigning the reading of a paper to the meeting minuted on the previous page.” – (fr:1104/p.60) [Angus Smith ha commesso l’errore, che si può facilmente comprendere, di assegnare la lettura di un articolo alla seduta verbalizzata nella pagina precedente.]

“The influence of Newton on Dalton.” – (fr:1105/p.60) [L’influenza di Newton su Dalton.] La teoria nacque sotto un influsso nuovo. “The theory was formed under a new influence.” – (fr:1106/p.60) [La teoria fu formata sotto una nuova influenza.] Tra l’aprile 1800 e l’agosto o settembre 1801, “Between April, 1800, and August or September, 1801 10 Angus Smith, “Memoir of Dalton, -’ p. ” – (fr:1107/p.60) [Tra l’aprile 1800 e l’agosto o settembre 1801 10 Angus Smith, “Memoir of Dalton”, p. ] Dalton subì lo stimolo della teoria atomica di Newton. “Dalton came under the stimulus of Newton’s atomic theory.” – (fr:1112/p.61) [Dalton subì lo stimolo della teoria atomica di Newton.] Tutto lascia pensare che essa ebbe su di lui un grande effetto. “Everything goes to show that this had a great effect on him.” – (fr:1113/p.61) [Tutto porta a ritenere che ciò ebbe un grande effetto su di lui.] Nei suoi primi scritti egli cita Newton assai di rado. “He hardly mentions Newton in his early writings.” – (fr:1114/p.61) [Non menziona quasi mai Newton nei suoi primi scritti.] Nel 1801, e in seguito, lo citò in ogni occasione opportuna e, in particolare, menziona la 23ª Proposizione del II Libro dei Principia almeno cinque volte. “In 1801, and subsequently, he quoted Newton on every suitable occasion, and in particular he mentions the 23rd Proposition of the 2nd Book of the “ Principia ” at least five times.” – (fr:1115/p.61) [Nel 1801, e successivamente, citò Newton in ogni occasione opportuna e, in particolare, menziona la 23ª Proposizione del II Libro dei “Principia” almeno cinque volte.] Le particelle mutuamente repulsive di quella proposizione giocano un ruolo nella sua teoria. “The mutually repulsive particles of this proposition play their part in Dalton’s theory.” – (fr:1116/p.61) [Le particelle mutuamente repulsive di questa proposizione svolgono la loro parte nella teoria di Dalton.]

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[19.1/1-11-1171|1180]

19 Confutazione delle posizioni sulla costituzione corpuscolare dei gas

Nel trattato vengono rigettate due teorie concorrenti sulla relazione tra particelle, peso specifico e numero di particelle nei gas, portando esempi che le rendono insostenibili.

Il testo enuncia e poi dichiara inesatte due posizioni relative agli atomi e alle particelle dei gas. Una di esse, la seconda nell’ordine espositivo, recita: “2. The ult. atoms are of the same relative weight as the gases themselves.” – (fr:1170–1172) [2. Gli atomi ultimi hanno lo stesso peso relativo dei gas stessi.] Subito dopo viene menzionato un terzo punto, ma l’autore afferma perentoriamente: “That neither of these positions is accurate.” – (fr:1174/p.64) [Che nessuna di queste posizioni sia accurata.]

La critica della prima posizione viene argomentata nei dettagli. Essa presupponeva che il peso specifico di un gas dipendesse dalla vicinanza reciproca delle particelle e che il diametro di queste particelle elastiche fosse proporzionale alla radice cubica del peso specifico: “According to the first the gases of greatest specific gravity are those whose particles are closest and the diameters of the elastic particles will be as the cube root of the sp. gr.” – (fr:1175–1176) [Secondo la prima, i gas di maggior peso specifico sono quelli le cui particelle sono più vicine e i diametri delle particelle elastiche saranno come la radice cubica del peso specifico.] Tale modello viene demolito ricorrendo a due controesempi basati sulla composizione chimica: “This cannot be true for nit. gas which is made up of azot and oxygen is lighter than oxygen itself ; and so is aq. vapour than oxygen one of its constituents.” – (fr:1177–1179) [Ciò non può essere vero per il gas nitroso, che è composto di azoto e ossigeno ed è più leggero dell’ossigeno stesso; e così è il vapore acqueo più leggero dell’ossigeno, uno dei suoi costituenti.] Il gas nitroso (ossido nitrico, NO) e il vapore acqueo sono più leggeri dell’ossigeno gassoso benché lo contengano, contraddicendo qualsiasi semplice legame tra peso specifico e sola densità di impacchettamento delle particelle.

Una pagina più avanti (25) viene esaminata e respinta anche la seconda posizione, che coincide con l’ipotesi del numero uguale di particelle in volumi uguali: “According to the 2nd position all gases will have the same number of particles, and consequently the same distances of each in a given volume, under like circumstances.” – (fr:1180/p.64) [Secondo la seconda posizione, tutti i gas avranno lo stesso numero di particelle, e di conseguenza le stesse distanze di ciascuna in un dato volume, in circostanze simili.] La conclusione è che nessuna delle due concezioni risulta sostenibile alla luce dei dati sperimentali disponibili, segnando un momento di passaggio nel dibattito che porterà alla piena formulazione della teoria atomica.

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[20.1/1-47-1308|1352]

20 Lo scambio polemico sulla costituzione dei gas misti nelle pagine del Nicholson’s Journal

Una sequenza serrata di lettere e memorie, pubblicata tra il 1804 e il 1805, documenta il vivo contrasto tra John Dalton, William Henry e John Gough intorno alla natura dell’aria atmosferica e alla teoria dei gas misti.

Il testo che si presenta è un estratto bibliografico tratto da un trattato scientifico; vi sono elencate, con precisione quasi notarile, le tappe di una controversia che animò la comunità chimico-fisica di Manchester nei primi anni dell’Ottocento. Ogni voce riporta la data di stesura, quella di lettura (quando rilevante) e i dati editoriali completi della pubblicazione, quasi sempre sul Nicholson’s Journal. I contributi si succedono in un arco temporale ristretto, dal 16 giugno a metà settembre di uno stesso anno, presumibilmente il 1804, e ruotano attorno alla teoria di Dalton sulla costituzione dei gas misti.

Il primo documento registrato nell’estratto è il numero 21: si tratta della lettera con cui William Henry presenta una difesa della concezione daltoniana. La voce esordisce con un rimando: “Written June 1 6th. Pub. Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 8, p. (A reply chiefly to no. )” (fr:1306-1310/p.68). Segue immediatamente il titolo del pezzo: “Illustration of Mr. Dalton’s theory of the constitution of mixed gases,” in a letter from Mr. Wm. Henry, of Man chester, to Mr. Dalton.” (fr:1312-1313/p.68) [«Illustrazione della teoria del signor Dalton sulla costituzione dei gas misti», in una lettera dal signor Wm. Henry, di Manchester, al signor Dalton.]. L’indicazione “Written June 20th, read June 29th” (fr:1314/p.68) [Scritta il 20 giugno, letta il 29 giugno] e la successiva collocazione “Pub. Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 8, p. 297” (fr:1315/p.66-1317/p.68) chiudono la registrazione. La parentesi “(A reply chiefly to no. )” (fr:1310/p.68) segnala che la lettera di Henry rispondeva a un intervento precedente non incluso nell’estratto, facendo calare il lettore nel vivo di un dibattito già avviato.

Il numero 22 riporta un contributo dell’altro grande interlocutore, John Gough: “On the solution of water in the atmosphere, and on the nature of atmospherical air,” by John Gough.” (fr:1319/p.68) [«Sulla soluzione dell’acqua nell’atmosfera e sulla natura dell’aria atmosferica», di John Gough.], scritto il “Written July 16th” (fr:1320/p.68) e pubblicato su “Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 8, p. 243” (fr:1321/p.66-1323/p.68). Il cuore della polemica si manifesta nel numero successivo, il 23, in cui Gough attacca direttamente Dalton e la difesa offerta da Henry: “Strictures on Mr. Dalton’s doctrine of mixed gases, and an answer to Mr. Henry’s defence of the same,” by John Gough.” (fr:1325/p.68) [«Osservazioni critiche sulla dottrina dei gas misti del signor Dalton, e risposta alla difesa della stessa del signor Henry», di John Gough.]. La data “Written Aug. 23rd” (fr:1326/p.68) e i riferimenti editoriali “Pub. Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 9, p. 52” (fr:1327/p.66-1329/p.68) sono seguiti dalla nota “(A reply to nos. 20 and )” (fr:1330/p.69-1331/p.68), che ricostruisce la catena di risposte incrociate.

Dalton replica immediatamente con il numero 24: “Observations on Mr. Gough’s strictures on the doctrines of mixed gases, &c.,” by John Dalton.” (fr:1333/p.68) [«Osservazioni sulle critiche del signor Gough alle dottrine dei gas misti, ecc.», di John Dalton.], datato “Written Sept. 8th” (fr:1334/p.68) e apparso su “Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 9, p. 89” (fr:1335/p.66-1337/p.68) con l’annotazione “(A reply to nos. 22 and )” (fr:1338/p.69-1339/p.68). La vertenza non si placa, e il 5 settembre Gough aveva già preparato un ulteriore intervento, elencato come numero 25, il cui titolo è un vero e proprio enunciato di tesi opposta a quella daltoniana: “Atmospherical air not a mechanical mixture of the oxigenous and azotic gases, demonstrated from the specific gravities of these fluids,” by John Gough.” (fr:1344/p.69) [«L’aria atmosferica non è una miscela meccanica dei gas ossigeno e azoto, dimostrato a partire dai pesi specifici di questi fluidi», di John Gough.]. L’apparato bibliografico di questo pezzo presenta una particolarità degna di nota: accanto alla consueta collocazione “Pub. Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 9, p. 107” (fr:1347/p.68-1348/p.69) compare un rimando a “Manchester Memoirs , Vo/. Iv. ( 1 9 1 1 ), No. 21 ” (fr:1340/p.25-1343/p.69). La grafia “( 1 9 1 1 )” lascia spazio a un doppio sospetto: potrebbe trattarsi di un refuso per un diverso anno o del segnale che lo scritto, originariamente apparso sul periodico londinese, fu ristampato nel 1911 nelle Memoirs of the Manchester Literary and Philosophical Society (volume IV, n. 5, pp. 21‑25). In ogni caso, l’indicazione è un piccolo enigma bibliografico che testimonia la stratificazione delle fonti.

La sequenza si chiude con il numero 26, una “Letter to the Editor from Mr. William Henry in reply to Mr. Gough.” (fr:1350/p.69) [Lettera al direttore del signor William Henry in risposta al signor Gough.], scritta il “Written Sept. 13th” (fr:1351/p.69) e quindi appena otto giorni dopo la replica di Dalton. Pubblicata anch’essa su “Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol.” (fr:1352/p.66) – il volume e la pagina non sono esplicitati ma si intuisce che prosegua la serie – essa ribadisce la mobilitazione del giovane Henry a fianco di Dalton.

L’estratto, pur nella sua veste scarna di schedatura bibliografica, possiede un alto valore di testimonianza storica. Fissa i tempi e i luoghi di una discussione che verteva su nodi cruciali della chimica fisica: la possibilità di considerare l’atmosfera come semplice miscuglio meccanico, la validità della legge delle pressioni parziali che Dalton stava formulando, e il ruolo delle misure di peso specifico per dirimere la questione. Il fitto alternarsi di lettere e repliche, con il loro rigido corredo di date di scrittura e di lettura, restituisce l’immagine di una comunità scientifica in cui il confronto delle idee avveniva attraverso i periodici specializzati, con ritmi serrati e un impiego puntuale dell’argomentazione sperimentale. In questo senso, le citazioni non sono semplici rimandi bibliografici, ma l’ossatura di una vicenda intellettuale che preparò il terreno alla moderna teoria atomica.

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[21.1/1-18-1357|1372]

21 Scambio scientifico sulla costituzione dei gas misti: un frammento bibliografico

Il testo registra tre articoli apparsi sul Nicholson’s Journal che documentano un dibattito tra John Dalton e John Gough intorno alla natura dei gas misti.

Il frammento elenca tre contributi pubblicati sul volume 9 del Nicholson’s Journal, numerati come 27, 28 e 29, e inseriti in una fitta rete di repliche e controrepliche. Ogni voce è corredata da titolo, autori, date di stesura e collocazione editoriale, insieme alle indicazioni dei numeri a cui ciascun intervento rispondeva.

Il primo articolo è introdotto dalla dicitura “(In reply to nos. 22 and ) ” (fr:1355,1356,1357) [In risposta ai nn. 22 e ] e riporta il titolo “Reply to Mr. Dalton on the constitution of mixed gases,” (fr:1358/p.69) [Risposta al Sig. Dalton sulla costituzione dei gas misti] di John Gough — il nome dell’autore presenta un difetto di scansione, “by | ohn Gough” (fr:1358/p.69), con una barra verticale al posto della «J». Il testo fu “Written Oct. 16th.” (fr:1359/p.69) [Scritto il 16 ottobre] e pubblicato in “Nicholson’s Jour., [2 j, vol. 9, p. ” (fr:1360,1361,1362) [Nicholson’s Journal, [serie 2], vol. 9, p. ]; si precisa inoltre che esso costituiva “(A reply to no. )” (fr:1363/p.69) [Una risposta al n. ].

La seconda voce, il numero “28.” (fr:1364/p.20), è di John Dalton e s’intitola “Observations on Mr. Gough’s two letters on mixed gases,” (fr:1365/p.69) [Osservazioni sulle due lettere del Sig. Gough sui gas misti]. Lo scritto fu “Written Nov. 15th.” (fr:1366/p.69) [Scritto il 15 novembre] e apparve nello stesso periodico, a “Nicholson’s Jour., [fr:2/p.5], vol. 9, p. 269 (in reply to nos. 25 and 27).” (fr:1368,1369,1370) [Nicholson’s Journal, [serie 2], vol. 9, p. 269 (in risposta ai nn. 25 e 27).].

Chiude la serie il numero “29.” (fr:1371/p.56), intitolato “Further observations on the constitution of mixed gases,” (fr:1372/p.69) [Ulteriori osservazioni sulla costituzione dei gas misti], nuovamente a firma di John Gough.

La lista mette in luce il carattere di un dibattito serrato, in cui ogni intervento è esplicitamente connesso a contributi precedenti (nn. 22, 23, 24, 25, 27). Tale scambio riveste un preciso interesse storico perché coinvolge John Dalton (1766‑1844) nel periodo in cui stava elaborando la sua teoria atomica e la legge delle pressioni parziali, già annunciata nel saggio On the Constitution of Mixed Gases (1801). John Gough (1757‑1825), filosofo naturale cieco e amico di Dalton, aveva sollevato obiezioni sulla mescolanza dei gas e sull’assorbimento di acqua da parte dell’aria, spingendo Dalton a rivedere e precisare le proprie idee. La comparsa di questi articoli nel Nicholson’s Journal — una delle più importanti riviste scientifiche britanniche del primo Ottocento — testimonia la vivacità della comunità chimico‑fisica dell’epoca e l’uso della stampa periodica come arena di confronto. Il frammento, con la sua essenziale notazione di date, numeri e luoghi di pubblicazione, fornisce una traccia bibliografica puntuale che permette di ricostruire la cronaca di una controversia significativa per lo sviluppo della chimica dei gas.

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[22.1/1-12-1430|1441]

Riferimenti bibliografici a studi pionieristici sulla diffusione dei gas

Note a piè di pagina di un trattato ottocentesco attestano la circolazione delle prime osservazioni sulla diffusione gassosa e il ricorso all’opera di Thomas Graham.

Il testo restituito è costituito da tre indicazioni bibliografiche che un trattato scientifico – verosimilmente dedicato alla diffusione dei gas – riporta come riferimenti numerati. La prima voce, identificata dal numero “40.” (fr:1434/p.69) [40.], è una notizia priva di titolo esplicito che inizia con “Written July 1 8th.” (fr:1430/p.68) [Scritto il 18 luglio.]; prosegue con i riferimenti editoriali “Phil.” (fr:1431/p.14) [Phil. (Philosophical)], “Mag., [fr:3/p.5], vol 5, p. ” (fr:1432/p.70) [Mag., [fr:3/p.5], vol. 5, p. ] e si chiude con l’indicazione “1S44.” (fr:1433/p.70) [1844.], probabile anno. Benché l’insieme non menzioni un autore, la collocazione nella medesima serie del Philosophical Magazine e la vicinanza tematica lasciano supporre che si tratti di una comunicazione coeva sullo stesso argomento della voce successiva.

La seconda nota è chiaramente attribuita a T. S. Thomson e reca il titolo completo: ““ Observations on the Diffusion of Gases,” by T. S. Thomson.” (fr:1435/p.70) [“Osservazioni sulla diffusione dei gas”, di T. S. Thomson.]. L’opera compare in “Phil.” (fr:1436/p.14), “Mag., [fr:3/p.5], vol.” (fr:1437/p.70), “25, p. ” (fr:1438/p.70) e riporta la data “1842.” (fr:1439/p.70); il numero di rimando è “41.” (fr:1440/p.52) [41.]. La terza annotazione, ancora più sintetica, cita un’opera di Thomas Graham: ““Elements of Chemistry,” by Thomas Graham, pp.” (fr:1441/p.70) [“Elementi di Chimica”, di Thomas Graham, pp.], lasciando interrotte le pagine.

L’insieme di queste indicazioni restituisce una testimonianza diretta della fitta rete di riferimenti che sosteneva la ricerca sulla diffusione gassosa negli anni Quaranta dell’Ottocento. Le due occorrenze di T. S. Thomson documentano come le sue Observations circolassero sul Philosophical Magazine in vari volumi, segno di un filone sperimentale che attirava attenzione e sollecitava repliche immediate. L’accostamento agli Elements of Chemistry di Graham conferma il peso di quel manuale come testo di riferimento per la disciplina: Graham vi sistematizzava le leggi della diffusione, e la sua citazione, insieme alle note thomsoniane, radica i contenuti del trattato di partenza in una fase fondativa della chimica fisica.

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[23.1/1-11-1452|1460]

22 Dalla teoria atomica fisica a quella chimica: il percorso di John Dalton

Un’introduzione a uno studio storico-scientifico che individua nella distinzione tra fenomeni fisici e chimici il punto di snodo concettuale verso la teoria atomica.

Nel 1801, John Dalton elaborò la propria teoria atomica fisica (descritta nel quarto articolo di questa serie) come spiegazione della diffusione dei gas. “In the year 1801 Dalton’s physical atomic theory (described in the fourth paper of this series) was devised as an explanation of the diffusion of gases” – (fr:1451/p.71) [Nell’anno 1801 la teoria atomica fisica di Dalton (descritta nel quarto articolo di questa serie) fu concepita come spiegazione della diffusione dei gas]. All’epoca la tendenza dominante considerava la diffusione un effetto dell’affinità chimica tra i gas; ciò costrinse Dalton a riflettere attentamente sulla natura dei cambiamenti fisici e chimici e a tracciare una distinzione fra essi. “Since the prevailing tendency of the time had been to regard diffusion as due to chemical affinity between the gases concerned, Dalton was forced to consider carefully the nature of physical and chemical changes, and to draw a distinction between them” – (fr:1452/p.71) [Poiché la tendenza prevalente del tempo era stata quella di considerare la diffusione come dovuta all’affinità chimica tra i gas interessati, Dalton fu costretto a esaminare attentamente la natura dei cambiamenti fisici e chimici e a tracciare una distinzione tra loro]. La sua stessa teoria della diffusione si reggeva su questa distinzione: “His own theory of diffusion turned on this distinction” – (fr:1453/p.71) [La sua teoria della diffusione si basava su questa distinzione].

Nel corso dell’argomentazione contro l’ipotesi che la diffusione derivi da affinità chimica, Dalton pone una domanda rivelatrice: “‘Why do not oxygenous and azotic gases, taken in clue proportion and mixed, constitute nitric acid gas, another elastic fluid, totally distinct in its properties, from either of the ingredients’” – (fr:1454/p.71) [Perché i gas ossigeno e azotico, presi nella giusta proporzione e mescolati, non costituiscono gas acido nitrico, un altro fluido elastico, totalmente distinto nelle sue proprietà da ciascuno degli ingredienti?]. La domanda mostra come, pur essendo la sua attenzione rivolta principalmente ai fenomeni fisici, Dalton possedesse già una concezione ben definita del cambiamento chimico. “Obviously, therefore, whilst Dalton’s attention was being directed principally to physical phenomena, he had in his mind a distinct conception of chemical change” – (fr:1455/p.71) [È evidente, dunque, che mentre l’attenzione di Dalton era rivolta principalmente ai fenomeni fisici, egli aveva in mente una concezione distinta del cambiamento chimico].

Lo scopo dichiarato dell’articolo è proprio esaminare come Dalton sia passato dalla teoria atomica fisica, formulata per prima, a quella chimica, sviluppata successivamente. “The object of this paper is to consider how Dalton passed from the physical atomic theory, which was formed first, to the chemical one, which was formed afterwards” – (fr:1456/p.71) [Lo scopo di questo articolo è considerare come Dalton passò dalla teoria atomica fisica, che fu formulata per prima, a quella chimica, che fu formulata in seguito]. L’autore ha già mostrato, nel secondo lavoro della serie, che le diverse narrazioni sull’origine della teoria chimica possono essere ricondotte a un preciso riferimento bibliografico: “the various narratives we possess of the origin of the chemical theory, can be traced back to” – (fr:1457/p.71) [le varie narrazioni che possediamo sull’origine della teoria chimica possono essere fatte risalire a] “Manchester Memoirs, vol.” – (fr:1457/p.71) [Manchester Memoirs, vol.], “5” – (fr:1458/p.70), “pp.” – (fr:1458/p.70), “538-539, 1802” – (fr:1459/p.71), con la data “March y/h, ign.” – (fr:1460/p.71) [marzo y/h, ign.], che risulta illeggibile e di incerta interpretazione.

Il frammento mette in luce il momento in cui Dalton, partendo dalla diffusione dei gas, fondò la distinzione tra interazione fisica e reazione chimica, ponendo le premesse per la teoria atomica in chimica. Le incertezze testuali – come l’espressione “clue proportion” nella domanda originale e la data frammentaria “March y/h, ign.” – segnalano la complessità filologica delle fonti utilizzate.

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[24.1/1-15-1468|1480]

23 La genesi della teoria atomica di Dalton e la prima tavola dei pesi atomici (1803)

“For the present purpose of studying the origin of the chemical theory, Dalton’s note-books contain material of inestimable value : they afford facts which cannot be disputed.” – (fr:1472/p.72) [Ai fini dello studio dell’origine della teoria chimica, i taccuini di Dalton contengono materiale di inestimabile valore: forniscono fatti che non possono essere contestati.]

Il testo presenta un lavoro suddiviso in due parti: “The paper is divided into two parts : — I.” (fr:1467/p.72) e reca indicazioni come “The princi ples of Dalton’s theory ; 1 1 .” (fr:1468/p.18) e “I. Tiie principles of Dalton’s theory.” (fr:1470/p.72), tutte convergono sui principi della teoria, mentre “The genesis of the theory.” (fr:1469/p.28) ne annuncia la seconda sezione. L’autore avverte che lo scritto “It is offered as a fair account of the present state of our knowledge, on a matter on which absolute certainty is not yet attainable.” (fr:1466/p.72) [Viene offerto come un resoconto fedele dello stato attuale delle nostre conoscenze, su una materia sulla quale la certezza assoluta non è ancora raggiungibile.], riconoscendo così la provvisorietà delle conoscenze chimiche del tempo.

Il nucleo storico e testimoniale del brano è “The first table of atomic weights.” (fr:1471/p.83). L’indagine sull’origine della teoria si fonda sui taccuini daltoniani, ritenuti insostituibili perché forniscono dati indiscutibili. In particolare, “Under date 6th September, 1803, there is an atomic weight table of the highest interest.” (fr:1473/p.72) [In data 6 settembre 1803, vi è una tavola dei pesi atomici di altissimo interesse.]. La tavola è riportata citando Roscoe e Harden: “It is quoted by Roscoe and Harden as follows : —” (fr:1474/p.72) e il testo riproduce fedelmente l’annotazione del taccuino:

“at. hydrogen … 1 )) ,, oxygen 5 ’66 >> „ azote 4 3 > „ carbon 45 33 „ water 666 33 ,, ammonia … 5 33 „ nitrous gas… 966 3 > „ „ oxide 1366 33 „ nitric acid … 15-32 3 > „ sulphur 17 33 „ sulphurous acid 2 2 66 3) „ sulphuric „ 2832 33 „ carbonic „ 158 3 ” (fr:1475/p.55-1476/p.72) e “„ oxide of carbon … 1 0’2 “ New View of the Origin of Dalton’s Atomic Theory,” p. ”* (fr:1477/p.72) [“ossido di carbonio … 1 0’2” * “Nuova prospettiva sull’origine della teoria atomica di Dalton,” p. ]. Il riferimento bibliografico completo è “Manchester Memoirs, Vol. Iv. (191 1), No. 4>.” (fr:1478/p.69-1480/p.73) [Manchester Memoirs, Vol. IV (1911), n. ].

La successione di pesi relativi – idrogeno=1, ossigeno=5,66, azoto=4 (o 4,3), carbonio=4,5, acqua=6,66, ammoniaca=5, gas nitroso=9,66, ossido (di azoto)=13,66, acido nitrico=15,32, zolfo=17, acido solforoso=22,66, acido solforico=28,32, acido carbonico=15,8, ossido di carbonio=10,2 – costituisce una testimonianza diretta del primissimo sistema di pesi atomici concepito da Dalton. La presenza di valori già strutturati, tratti dalla sua mano e datati con precisione, rende questo frammento una prova materiale della nascita della teoria atomica moderna, colta nel momento esatto in cui l’ipotesi cominciava a tradursi in numeri.

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[25.1/1-53-1592|1642]

24 La controversia storiografica sull’origine della teoria atomica di Dalton

L’analisi delle radici newtoniane e il dibattito tra la narrazione induttiva e quella deduttiva della scoperta chimica di Dalton, con una riflessione sull’insegnamento della scienza.

Il testo esamina la genesi della teoria atomica chimica di John Dalton, mettendo in luce il suo debito intellettuale verso la fisica newtoniana e analizzando criticamente le diverse narrazioni sulla sua scoperta.

Un elemento peculiare è l’individuazione del principio fondamentale comune a entrambe le teorie. La prima regola di Dalton, detta della “massima semplicità”, non era un espediente pratico, ma un assioma. Come spiega Dalton stesso, non esiste una ragione meccanica per cui un elemento non si leghi con il massimo numero di atomi possibili, “except in so far as the repulsion of the atoms of B among themselves are [sic] more than a match for the attraction of an atom of A” - (fr:1597/p.79) [tranne nella misura in cui la repulsione degli atomi di B tra loro supera l’attrazione di un atomo di A]. Questa repulsione reciproca tra particelle simili, mutuata da Newton, governa la formazione dei composti: “It is evident then from these positions, that, as far as powers of attraction and repulsion are concerned (and we know of no other in chemistry) . . . binary compounds must first be formed in the ordinary course of things, then ternary and so on” - (fr:1599/p.79) [È evidente quindi da queste posizioni che, per quanto riguarda i poteri di attrazione e repulsione (e in chimica non ne conosciamo altri)… i composti binari devono formarsi per primi nel corso ordinario delle cose, poi quelli ternari e così via]. La conclusione è netta: “Consequently, Newton’s postulate of similar particles which are mutually repulsive, is the basis of both the physical and the chemical atomic theories of Dalton” - (fr:1600/p.79) [Di conseguenza, il postulato di Newton di particelle simili che sono mutuamente repulsive, è la base di entrambe le teorie atomiche, fisica e chimica, di Dalton].

La parte storicamente più significativa del testo è la discussione sulla genesi della teoria chimica, in particolare su come Dalton giunse alla dottrina della combinazione in proporzioni multiple. Vengono contrapposte due narrazioni. La prima, definita “induttiva”, proviene da Thomas Thomson e sostiene che Dalton scoprì la composizione del gas di palude e del gas olefiante e fu così condotto a percepire la legge delle proporzioni multiple, ideando la teoria chimica come sua spiegazione. La seconda, definita “deduttiva” e accettata da Roscoe e Harden sulla base del racconto dello stesso Dalton, afferma che egli derivò la teoria chimica dalla sua precedente teoria fisica sulla diffusione dei gas. In questo resoconto, Dalton stabilì che gli atomi di gas diversi hanno dimensioni diverse e questo “led the way to the combination of gases” - (fr:1619/p.80) [aprì la strada alla combinazione dei gas].

Il testo assume una chiara posizione storiografica, che è anche una testimonianza di un dibattito scientifico e pedagogico dell’epoca. L’autore liquida la visione puramente induttiva come ormai insostenibile, affermando: “The matter, however, is no longer controversial, being so far settled that the purely inductive view of the origin is quite untenable” - (fr:1633/p.81) [La questione, tuttavia, non è più controversa, essendo assodato che la visione puramente induttiva dell’origine è del tutto insostenibile]. Un’obiezione significativa è che tale resoconto ignora completamente la teoria fisica di Dalton. Tuttavia, anche il resoconto deduttivo preferito da Roscoe e Harden viene criticato. L’autore giudica la narrazione fornita da Dalton sette anni dopo i fatti come “quite unsatisfactory” - (fr:1639/p.81) [del tutto insoddisfacente], suggerendo una ricostruzione più complessa delle reali tappe del suo pensiero.

Di notevole interesse è la critica all’insegnamento della scienza. Viene citato un rapporto del Board of Education che biasima gli insegnanti per aver permesso agli studenti di mettere “il carro davanti ai buoi”, facendo prevalere l’idea che le leggi della combinazione chimica derivino dalla teoria atomica, anziché il contrario. Il commento del testo a questa presa di posizione è tagliente e riflette l’incertezza storiografica: “It is, of course, begging the question to assume that the matter is as simple as this. Everyone knows which is the cart and which is the horse, and no one knows for certain how Dalton’s chemical theory arose” - (fr:1630-1631/p.81) [Si dà ovviamente per scontato che la questione sia così semplice. Tutti sanno qual è il carro e qual è il cavallo, ma nessuno sa con certezza come sia nata la teoria chimica di Dalton]. Questo passo costituisce una preziosa testimonianza su come la complessità della ricerca storica si scontri con la semplificazione didattica.

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[26.1/1-22-1693|1710]

25 Genesi e contesto della teoria atomica di Dalton: dalla fisica alla chimica moderna

Il nucleo della teoria chimica di Dalton affonda le radici nella teoria fisica newtoniana e in un biennio di incubazione, per concretizzarsi poi attraverso una regola semplice, un esperimento decisivo e la prima tavola dei pesi atomici.

Il testo ricostruisce in modo essenziale l’itinerario che condusse John Dalton a formulare la sua teoria atomica, soffermandosi tanto sulla logica interna che sull’originalità della sua impresa rispetto ai chimici contemporanei. L’autore dichiara che nel proprio scritto sono presenti “all the elements of a fair account of the origin of Dalton’s chemical theory” – “tutti gli elementi per un resoconto imparziale dell’origine della teoria chimica di Dalton” – (fr:1693/p.84), e ricorda di aver già mostrato come la dottrina della combinazione nel rapporto 1:1 scaturisse logicamente dalla teoria fisica: “Earlier in this paper, the author has pointed out how the doctrine of 1 : 1 arose logically from the physical theory” – “In precedenza, in questo articolo, l’autore ha mostrato come la dottrina del rapporto 1:1 sia sorta logicamente dalla teoria fisica” – (fr:1692/p.84). Il punto di partenza è l’idea che se si postula un unico modo di aggregazione in molecole – ad esempio che nell’acqua l’idrogeno si leghi all’ossigeno secondo una sola modalità – allora le leggi delle proporzioni definite e multiple diventano auto‑evidenti: “Once it is postulated that only one kind of aggregation into molecules occurs, e.g., that in water there is only one way in which the hydrogen attaches itself to the oxygen, the laws of definite and multiple proportions are self‑evident.” – “Una volta postulato che avviene un solo tipo di aggregazione in molecole, ad esempio che nell’acqua l’idrogeno si attacchi all’ossigeno in un unico modo, le leggi delle proporzioni definite e multiple sono auto‑evidenti.” – (fr:1691/p.84). Da tale principio, ricorda il testo citando la Wilde Lecture di Larmor sull’aspetto fisico della teoria atomica, la combinazione 1:1 conduce immediatamente ad altri casi, come 1:2: “Larmor … represents that the doctrine of combination of atoms in the proportion 1 : 1 must forthwith lead to other cases such as 1:2.” – “Larmor … rappresenta l’idea che la dottrina della combinazione degli atomi nel rapporto 1:1 debba immediatamente condurre ad altri casi come 1:2.” – (fr:1690/p.84). Con questo impianto, “Nothing more was needed” – “Null’altro era necessario” – (fr:1689/p.84).

Il germe della teoria viene collocato in una prospettiva storica precisa: “The germ of it is to be found in Newton’s theory and in Dalton’s physical theory of the year 1801, and one must recognise the space of two years during which it remained in the germ.” – “Il germe di essa si trova nella teoria di Newton e nella teoria fisica di Dalton del 1801, e bisogna riconoscere il periodo di due anni durante i quali rimase allo stato embrionale.” – (fr:1697/p.85), riferimento accompagnato dalle coordinate bibliografiche “Manchester Memoirs, vol. 52, no. 10, p. 1908” – (fr:1694‑1696) e da un altro rimando ai “Manchester Memoirs, Vol. IV (1911), No. 15” – (fr:1697/p.85, prima parte). Il risveglio dell’attenzione chimica di Dalton è datato con precisione: “There comes then the experiment of the 4th of August, 1803, sufficient to arouse Dalton’s attention and make him apply his theory to the purposes of chemistry.” – “Giunge quindi l’esperimento del 4 agosto 1803, sufficiente a risvegliare l’attenzione di Dalton e a fargli applicare la sua teoria agli scopi della chimica.” – (fr:1698/p.85). A partire da qui, egli fissa la regola del rapporto 1:1, esamina i casi meno semplici e verifica le sue idee con i dati analitici disponibili: “He frames the rule of 1 : 1, then considers the less simple cases, and tests his ideas by the available analytical data.” – “Egli formula la regola del rapporto 1:1, poi considera i casi meno semplici e verifica le sue idee mediante i dati analitici disponibili.” – (fr:1699/p.85). Il 6 settembre 1803 – appena un mese dopo – è già in grado di stilare la prima tavola dei pesi atomici: “By the 6th of September he is able to draw up the first atomic‑weight table.” – “Entro il 6 settembre egli è in grado di redigere la prima tavola dei pesi atomici.” – (fr:1700/p.85).

Il testo passa poi a discutere il rapporto tra la teoria atomica e i tentativi di farne a meno. Sotto il titolo “Chemistry without the atomic theory.” – “La chimica senza la teoria atomica.” – (fr:1701/p.85), si osserva che in anni recenti alcuni autori, segnatamente Wald e Ostwald, hanno cercato di dedurre le leggi della combinazione chimica da principi primi senza ricorrere all’atomismo: “Attempts have been made in recent years, by Wald and Ostwald, to deduce the laws of chemical combination from first principles, without making any use of the atomic theory.” – “Negli ultimi anni sono stati fatti tentativi, da parte di Wald e Ostwald, di dedurre le leggi della combinazione chimica da principi primi, senza fare alcun uso della teoria atomica.” – (fr:1702/p.85). L’autore sottolinea con forza la distanza tra questi approcci speculativi e la reale via storica: “It seems to the author worth pointing out here that there is no connection between the modes of thought taken by these writers, and the process by which these laws were actually established.” – “Sembra all’autore che valga la pena di far notare qui che non vi è alcuna connessione tra i modi di pensiero adottati da questi scrittori e il processo mediante il quale queste leggi furono effettivamente stabilite.” – (fr:1703/p.85). Al contrario, le leggi furono formulate da Dalton avendo la teoria atomica come punto di partenza e vennero portate a compimento da Berzelius: “With the atomic theory as a starting point, they were formulated by Dalton and completely established by Berzelius.” – “Con la teoria atomica come punto di partenza, furono formulate da Dalton e completamente stabilite da Berzelius.” – (fr:1704/p.85). Inoltre, proprio in quel frangente e in modo spontaneo, “the foundations of chemical analysis as a genuine science were laid” – “furono gettate le fondamenta dell’analisi chimica come scienza autentica” – (fr:1705/p.85).

Un’intera sezione, indicata come “The failure of other workers.” – “Il fallimento di altri studiosi.” – (fr:1706/p.85), è dedicata alla domanda sul perché la legge delle proporzioni multiple sia stata individuata proprio da Dalton. Non si trattava di mancanza di interesse per la composizione chimica: “It was not the want of interest in the subject of chemical composition.” – “Non era mancanza di interesse per il soggetto della composizione chimica.” – (fr:1708/p.85). Gli studiosi attivi tra la fine del Settecento e l’inizio dell’Ottocento erano anzi numerosi: “The workers on the subject, towards the end of the eighteenth and the beginning of the nineteenth century, were quite numerous.” – “I ricercatori sull’argomento, verso la fine del diciottesimo e l’inizio del diciannovesimo secolo, erano assai numerosi.” – (fr:1709/p.85). L’elenco dei nomi – “One may name Bergman, Wenzel, Klaproth, Lavoisier, Richter, Kirwan, Thomson, Bucholz, Chenevix, …” – “Si possono nominare Bergman, Wenzel, Klaproth, Lavoisier, Richter, Kirwan, Thomson, Bucholz, Chenevix, …” – (fr:1710/p.85) – mostra come la questione fosse ben presente alla comunità chimica, e tuttavia nessuno di loro seppe compiere il passo decisivo. Il diverso esito di Dalton viene così implicitamente ricondotto non a una maggiore quantità di dati, ma a un diverso quadro teorico di partenza, quello fisico‑atomico che gli permise di vedere ciò che ad altri rimaneva invisibile.

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26 L’enigma storico della legge delle proporzioni multiple

Un’analisi critica sulle ragioni per cui una legge fondamentale della chimica rimase a lungo nascosta, non in difetto dei dati, ma per l’assenza di un principio guida che orientasse l’analisi.

Il testo, tratto da un trattato sullo sviluppo della teoria atomica pubblicato all’inizio del Novecento, indaga un apparente paradosso della storia della chimica. L’autore si concentra sul lavoro di chimici come Bostock, Clement, Desormes e Proust, constatando un fatto sorprendente: “Yet the failure of these chemists to discover the law of multiple proportion, despite their immense labours, was complete.” - (fr:1715/p.86) [Eppure il fallimento di questi chimici nello scoprire la legge delle proporzioni multiple, nonostante i loro immensi sforzi, fu completo.]

Di fronte a questo fallimento, l’autore rigetta con decisione una spiegazione a lui coeva, definendola esplicitamente “An incorrect explanation of the failure.” - (fr:1716/p.86) [Una spiegazione errata del fallimento.]. La tesi contestata sosteneva che i dati sulla composizione delle sostanze fossero calcolati in modo tale da occultare la legge. L’implicazione di questa visione, che l’autore smonta, è che “Plainly the implication is, that the data calculated in a suitable way must reveal the law at once.” - (fr:1718/p.86) [Chiaramente l’implicazione è che i dati, se calcolati in modo adeguato, debbano rivelare la legge immediatamente.]. Questa viene bollata come mera congettura, poiché storicamente non trova riscontro: “This is mere guess-work, for as a matter of fact, data were frequently stated in precisely the way required.” - (fr:1719/p.86) [Questa è mera congettura, poiché di fatto i dati erano spesso espressi proprio nel modo richiesto.]. A sostegno della propria critica, porta un esempio concreto e autorevole: “Proust, for instance, gives practically all his data for the oxides and sulphides of a metal, in terms of 100 parts of the metal.” - (fr:1720/p.86) [Proust, per esempio, fornisce praticamente tutti i suoi dati per gli ossidi e i solfuri di un metallo, in termini di 100 parti del metallo.].

La vera causa del fallimento, identificata come “The true explanation” - (fr:1721/p.86) [La vera spiegazione], è invece duplice e affonda le radici in un problema epistemologico, non in una mera questione di formattazione dei dati. Il primo e fondamentale motivo è che l’analisi chimica accurata è impossibile senza una forma di verifica: “In the first place, accurate chemical analysis is impossible without a check of some kind.” - (fr:1723/p.86) [In primo luogo, un’analisi chimica accurata è impossibile senza un controllo di qualche tipo.]. La buona fede non è sufficiente a garantire la correttezza scientifica. “That the analyst should have good intentions, even the best intentions, is not enough.” - (fr:1724/p.86) [Che l’analista abbia buone intenzioni, anche le migliori intenzioni, non è sufficiente.]. In assenza di un principio teorico guida, il chimico si muoveva alla cieca, incapace di distinguere un dato valido da un errore: “In the absence of a guiding principle, chemists cannot tell when a substance is pure, or when an analysis is correct.” - (fr:1725/p.86) [In assenza di un principio guida, i chimici non possono dire quando una sostanza è pura, o quando un’analisi è corretta.]. Fu proprio questo stato di incertezza, argomenta l’autore richiamando un suo precedente lavoro, a creare il terreno fertile per teorie alternative. “As explained in the first paper of this series, it was this state of uncertainty which contributed at the beginning of the nineteenth century, more than anything else, to the spread of C. L. Berthollet’s ideas regarding combination in indefinite proportions.” - (fr:1726/p.86) [Come spiegato nel primo articolo di questa serie, fu questo stato di incertezza a contribuire, all’inizio del diciannovesimo secolo, più di ogni altra cosa, alla diffusione delle idee di C. L. Berthollet riguardo la combinazione in proporzioni indefinite.].

L’autore rafforza il proprio argomento con un esplicito riferimento all’autorità scientifica di Arrhenius, che ha sottolineato come il chimico moderno prepari le sue sostanze con una consapevolezza del tutto assente nei suoi predecessori citando i testi “E. von Meyer, “ Hist, of Chem.,” Eng. trans., pp. 195-196, 1906, and Arrhenius, “ Theories of Chem.,” Eng. trans., p. 16, “ - (fr:1727-1730/p.86) [E. von Meyer, “Storia della Chimica”, trad. inglese, pp. 195-196, 1906, e Arrhenius, “Teorie della Chimica”, trad. inglese, p. 16, ]. Non fu quindi la mancanza di dati corretti a celare la legge delle proporzioni multiple, ma la mancanza di un quadro teorico di riferimento che permettesse di interpretarli e, prima ancora, di produrli con affidabile rigore analitico.

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27 La lotta per l’affermazione della teoria atomica di Dalton

Dalton dovette affrontare quasi un decennio di sforzi per far accogliere le sue idee sugli atomi, scontrandosi con l’indifferenza di chi usava i termini in modo vago e con l’opposizione di chi rifuggiva dalle ipotesi teoriche.

Meldrum apre la sua analisi della ricezione della teoria atomica con una massima: “From the nature of the human mind, time is necessary for the full comprehension and perfection of great ideas.” – (fr:1771/p.89) [Per la natura della mente umana, il tempo è necessario per la piena comprensione e il perfezionamento delle grandi idee.] Di conseguenza, “the history of an idea necessarily includes the reception accorded to it on publication, and the steps by which it came to be of influence in the world.” – (fr:1772/p.89) [la storia di un’idea include necessariamente l’accoglienza che riceve al momento della pubblicazione e i passi con cui giunge a esercitare un’influenza nel mondo.] Sebbene la scienza, considerata impersonalmente, avanzi assimilando idee nuove e valide, “this process of advancement, as the following paper shows, depends on the temperaments of individual men.” – (fr:1774/p.89) [questo processo di avanzamento, come mostra il presente articolo, dipende dal temperamento dei singoli uomini.] La considerazione fondamentale è che questi uomini, in base al loro atteggiamento verso la teoria, si dividono in due classi: “men who are alive to the immense value of theory in science, and (2) the men who would confine science to a collection of facts and laws, as if it were ‘based entirely upon experiment or mathematical deductions from experiment.’” – (fr:1776/p.89) [uomini che sono ben consapevoli dell’immenso valore della teoria nella scienza, e (2) uomini che vorrebbero confinare la scienza a una raccolta di fatti e leggi, come se fosse «basata interamente sull’esperimento o su deduzioni matematiche dall’esperimento».]

Poiché “at any given time, the direction in which a particular branch of science advances is determined by a few persons only” (fr:1777/p.89) [in ogni dato momento, la direzione in cui avanza un particolare ramo della scienza è determinata soltanto da poche persone] – concetto che Meldrum rafforza citando Tait (fr:1778/p.89) e rinviando al proprio stesso lavoro (fr:1779/p.34) –, gli uomini ostili alla teoria possono esercitare un effetto dannoso, “by despising and rejecting a theory of the utmost importance.” – (fr:1780/p.90) [disprezzando e respingendo una teoria della massima importanza.]

Stabilita ormai l’utilità della teoria atomica, appare strano osservare gli sforzi che Dalton dovette compiere per attirare l’attenzione. “For some nine years, (1801-1810), if not longer, he endeavoured to spread abroad his ideas, both by private communications and publicly, by his writings and by lectures in various parts of the country.” – (fr:1782/p.90) [Per circa nove anni (1801-1810), se non di più, si adoperò per diffondere le sue idee, sia mediante comunicazioni private sia pubblicamente, con i suoi scritti e con conferenze in varie parti del paese.] Le sue speculazioni dovettero affrontare due tipi di pericoli. In primo luogo, “not many people gave themselves much concern about the question of the continuity or discontinuity of matter.” – (fr:1784/p.90) [non molte persone si preoccupavano molto della questione della continuità o discontinuità della materia.] Esse si accontentavano di parlare di «atomi» e «molecole» in senso vago e colloquiale, e Dalton dovette indurle a usare quei termini con precisione (fr:1785/p.90). Ottenuto questo, restava sempre la possibilità che “they would reject Dalton’s idea of an atom as too hypothetical.” – (fr:1786/p.90) [respingessero l’idea di atomo di Dalton in quanto troppo ipotetica.]

La teoria atomica fisica, descritta nella quarta memoria di questa serie (fr:1787/p.90), fu concepita nel 1801 e da allora Dalton cercò più volte di raccomandarla al mondo scientifico. “But for years the only avowed adherent which it obtained was William Henry.” – (fr:1788/p.90) [Ma per anni l’unico aperto seguace che essa ottenne fu William Henry.] La questione in gioco era fondamentale e alla fine la posizione di Dalton trionfò: “The theory expressed his conviction that the diffusion of gases is due to physical forces and not to chemical.” – (fr:1790/p.90) [La teoria esprimeva il suo convincimento che la diffusione dei gas sia dovuta a forze fisiche e non chimiche.] La tendenza dominante dell’epoca, tuttavia, considerava la diffusione come un effetto di affinità chimica tra i gas coinvolti, e la forza di quella tendenza si manifestò nell’entità dell’opposizione alla teoria di Dalton (fr:1791/p.90). Tra gli oppositori figurava la stessa società che pubblicava i Manchester Memoirs (fr:1792/p.55-1793/p.21), un dato che testimonia la resistenza incontrata da un’idea che oggi appare inoppugnabile.

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[29.1/1-11-1818|1826]

28 L’accoglienza in Scozia e la spinta alla pubblicazione

Un resoconto della ricezione delle teorie di Dalton in North Britain e dell’incoraggiamento che lo portò a preparare il “New System of Chemical Philosophy” per la stampa.

La diffusione delle idee di John Dalton non fu uniforme. Mentre inizialmente i suoi dati sui pesi atomici “non suscitarono alcun fremito di eccitazione, né accesero ardente curiosità o un desiderio impellente di unirsi al suo lavoro” - (fr:1816/p.92) [Dalton’s atomic weight data caused no thrill of excitement, aroused no eager curiosity, no consuming wish to join in his work.], la reazione nella parte settentrionale della Gran Bretagna fu diversa. “Nella North Britain Dalton ebbe un’accoglienza differente.” - (fr:1817/p.92) [In North Britain Dalton had a different reception.]

All’inizio del 1807, Dalton tenne un ciclo di conferenze in tre occasioni: due a Edimburgo e una a Glasgow (fr:1818/p.92). L’affluenza fu notevole, come lui stesso testimonia riguardo a Edimburgo: “una classe di ottanta persone si presentò per me in pochi giorni” - (fr:1819/p.92) [“a class of eighty appeared for me in a few days.”]. Al termine del corso, ricevette una richiesta significativa da parte dei partecipanti: “diversi signori che avevano frequentato il corso mi rappresentarono che molti erano rimasti delusi per non essere stati informati in tempo della mia intenzione di tenere un corso, e che un certo numero di coloro che avevano frequentato un primo corso sarebbero stati disposti a frequentarne un secondo” - (fr:1820/p.92) [“several of the gentlemen who had attended the course represented to me that many had been disappointed in not having been informed in time of my intention to deliver a course, and that a number of those who had attended a first course would be disposed to attend a second.”].

Questa accoglienza fornì a “Dalton precisamente l’incoraggiamento di cui aveva bisogno” - (fr:1821/p.92) [This reception afforded Dalton precisely the encouragement of which he stood in need.]. L’incoraggiamento proveniva dall’attenzione di figure di spicco del mondo scientifico. Egli stesso dichiarò: “In queste occasioni, fu onorato dell’attenzione di gentiluomini, universalmente riconosciuti come di primissimo riguardo per i loro conseguimenti scientifici: la maggior parte di loro fu lieta di esprimere il proprio desiderio di vedere la pubblicazione della dottrina nella sua forma attuale, non appena conveniente” - (fr:1822/p.92) [“On these occasions,” he said, “ he was honoured with the attention of gentlemen, universally acknowledged to be of the first respectability for their scientific attainments : most of them were pleased to express their desire to see the publication of the doctrine in its present form, as soon as convenient.]. Fu questa spinta decisiva a innescare la fase successiva: “Al ritorno dell’autore a Manchester, iniziò a preparare [l’opera] per la stampa.” - (fr:1823/p.92) [Upon the author’s return to Manchester he began to prepare for the press.].

Il testo menziona anche due documenti inediti, letti di fronte alla Manchester Society nel 1804, che probabilmente contenevano già resoconti della teoria. I loro titoli sono rispettivamente “A Review and Illustration of some Principles in Mr. Dalton’s course of lectures on Natural Philosophy at the Royal Institution in January, 1804” e “On the Elements of Chemical Philosophy” (fr:1824/p.92). Queste prime comunicazioni costituirono la base per la successiva opera sistematica, la cui prefazione, datata 1808, è citata come riferimento per questa ricostruzione, insieme alle memorie di Angus Smith (fr:1825/p.92, 1826).

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[30.1/1-15-1827|1841]

29 La prima diffusione della teoria atomica di Dalton attraverso Thomson e Wollaston

La rapida circolazione della nuova dottrina atomica si dovette più all’opera di divulgazione di Thomas Thomson che agli sforzi dello stesso Dalton.

L’estratto proviene da “Manchester Memoirs, Vol.” (fr:1827/p.69) “Iv.” (fr:1828/p.21) “(191 1), No. It).” (fr:1829/p.89) [Manchester Memoirs, Vol. IV (1911), No. 11]. Il nucleo della testimonianza risiede nel rilievo accordato all’opera di Thomas Thomson come primo e instancabile divulgatore. “Thomas Thomson had been so much interested and impressed by the doctrine as Dalton explained it to him in 1804, that he became the first convert to it.” (fr:1833/p.93) [Thomas Thomson era stato così interessato e colpito dalla dottrina spiegatagli da Dalton nel 1804, che ne divenne il primo convertito.] L’adesione di Thomson non fu passiva: “He showed as much zeal in the cause as its author.” (fr:1834/p.93) [Mostrò per la causa uno zelo pari a quello del suo autore.]

Il veicolo principale fu il suo System of Chemistry, un trattato che già godeva di larghissima diffusione. “With permission he gave a short sketch of it in the next edition of his “ System of Chemistry.”” (fr:1835/p.93) [Con il permesso, ne diede un breve schizzo nell’edizione successiva del suo “System of Chemistry”.] La scelta si rivelò decisiva: “This was the third edition, published in 1807, of the most successful treatise of the day on chemistry, and it had more influence, directly, in spreading a knowledge of the doctrine than Dalton’s own efforts.” (fr:1836/p.93) [Fu la terza edizione, pubblicata nel 1807, del più fortunato trattato di chimica del tempo, ed ebbe più efficacia diretta nel diffondere la conoscenza della dottrina che non gli sforzi di Dalton medesimo.] L’impatto fu immediato e geograficamente esteso: “It made Dalton’s theory known to William Hyde Wollaston in London, to Claude Louis Berthollet in France, and to Amadeo Avogadro in Italy.” (fr:1837/p.93) [Rese nota la teoria di Dalton a William Hyde Wollaston a Londra, a Claude Louis Berthollet in Francia e ad Amadeo Avogadro in Italia.]

A questa diffusione “libraria” si aggiunsero le comunicazioni scientifiche originali. Thomson tornò a esporre la teoria nella sua memoria “On oxalic acid” apparsa sulle Philosophical Transactions della Royal Society nel L’effetto di trascinamento è testimoniato dalla collocazione editoriale: “The very next paper in the Transactions is one by Wollaston — on the carbonates and oxalates of potassium — and he, as well as Thomson, advanced his work as exemplifying and justifying Dalton’s theory.” (fr:1839/p.93) [Il saggio immediatamente successivo nelle Transactions è uno di Wollaston — sui carbonati e ossalati di potassio — ed egli, al pari di Thomson, presentò il proprio lavoro come esemplificazione e giustificazione della teoria di Dalton.] Wollaston forniva quindi una conferma sperimentale immediatamente contigua, rafforzando la credibilità della dottrina.

La gratitudine di Dalton per l’attenzione ricevuta in Scozia — terra del primo proselitismo — è esplicitata nel New System of Chemical Philosophy, la cui dedica esprime riconoscenza verso “the Professors of the Universities and other residents of Edinburgh and Glasgow who gave their attention and encouragement to the Lectures on Heat and Chemical Elements, delivered in those cities in 1807: and to the members of the Literary and Philosophical Society of Manchester” (fr:1831/p.93). Il testo si chiude con un bilancio netto della propagazione: “By these various means, Dalton’s and Thomson’s books, 6 Meldrum, Development of the Atomic Theory, and Thomson’s and Wollaston’s memoirs, it became known in Britain and France, in Italy and Sweden.” (fr:1840/p.21-1841/p.94) [Con questi vari mezzi — i libri di Dalton e Thomson, 6 Meldrum, Development of the Atomic Theory, e le memorie di Thomson e Wollaston — essa divenne nota in Gran Bretagna e Francia, in Italia e Svezia.] Il riferimento alla monografia di Meldrum colloca anagraficamente la fonte entro la storiografia del Novecento, ma il dato storico centrale resta il ruolo decisivo giocato, tra 1807 e 1808, dall’abbinamento tra la manualistica di successo e le prime memorie sperimentali di Thomson e Wollaston.

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[31.1/1-29-1844|1870]

30 La diffusione faticosa della teoria atomica: sforzi personali e conversione di Humphry Davy

Una cronaca tratta dalla History of Chemistry di Thomson mostra come, nella scienza, la diffusione di idee nuove dipenda tanto da iniziative personali mosse da genuina convinzione quanto dalle pubblicazioni a stampa.

Il resoconto ruota attorno all’ostilità iniziale di Humphry Davy verso la teoria atomica di Dalton e al lavorio intellettuale e umano necessario per vincerla. Thomson e Wollaston non si limitarono a sostenere la teoria negli scritti, ma la promossero « by personal exertions » – (fr:1842/p.94) [con sforzi personali]. L’intero episodio è introdotto da una premessa di valore generale: la lunga narrazione è citata quasi per intero proprio perché illustra « the fact that in science the spread of new ideas depends as much on personal efforts, springing from genuine conviction, as on printed papers » – (fr:1844/p.94) [il fatto che nella scienza la diffusione di nuove idee dipende tanto dagli sforzi personali, che nascono da una convinzione genuina, quanto dagli articoli a stampa].

Né Thomson né Wollaston riuscirono, da soli, a persuadere Davy. « It would seem that Thomson and Wollaston failed themselves to persuade Davy » – (fr:1845/p.94) [Sembrerebbe che Thomson e Wollaston non siano riusciti personalmente a persuadere Davy]. La svolta avvenne grazie a Davies Gilbert: « Wollaston, however, converted Davies Gilbert, and he, in his turn, succeeded in converting Davy » – (fr:1846/p.94) [Wollaston, tuttavia, convertì Davies Gilbert, e questi, a sua volta, riuscì a convertire Davy].

La cronaca di Thomson, riportata nel testo, entra nei dettagli. « Some of our most eminent chemists were very hostile to the atomic theory. The most conspicuous of these was Sir Humphry Davy » – (fr:1847-1848/p.94) [Alcuni dei nostri chimici più eminenti erano molto ostili alla teoria atomica. Il più insigne fra questi era Sir Humphry Davy]. Nel 1807 Thomson ebbe con lui una lunga conversazione alla Royal Institution, ma non riuscì a convincerlo. Pochi giorni dopo i due, insieme a Wollaston, si ritrovarono a cena al Crown and Anchor: « After dinner every member of the club left the tavern, except Dr. Wollaston, Mr. Davy, and myself, who staid behind and had tea. We sat about an hour and a half together, and our whole conversation was about the atomic theory » – (fr:1852-1853/p.94) [Dopo cena ogni membro del circolo lasciò la taverna, tranne il Dr. Wollaston, il Sig. Davy e io, che restammo per il tè. Sedemmo insieme per circa un’ora e mezza, e tutta la nostra conversazione riguardò la teoria atomica]. Nonostante entrambi fossero già convinti, l’esito fu negativo: « we tried to convince Davy of the inaccuracy of his opinions, but, so far from being convinced, he went away, if possible, more prejudiced against it than ever » – (fr:1854/p.94) [cercammo di convincere Davy dell’inesattezza delle sue opinioni, ma, lungi dall’essere convinto, se ne andò, se possibile, ancor più prevenuto di prima].

In seguito Davy incontrò Davies Gilbert e fece una caricatura della teoria, dipingendola in modo così ridicolo da suscitare stupore. La cronaca, spezzata da un rimando bibliografico, recita: « Soon after, Davy met Mr. Davis [sic] Gilbert, the late distinguished president of the Royal Society, and he amused himself with a caricature description of the atomic theory, which he exhibited in so ridiculous a light, that Mr. Gilbert Manchester Memoirs, Vo/. Iv. (1911), No. 7 was astonished how any man of sense could he taken in with such a tissue of absurdities » – (fr:1855/p.94-1858/p.95) [Poco dopo Davy incontrò il Sig. Davis [sic] Gilbert, il compianto illustre presidente della Royal Society, e si divertì a fare una descrizione caricaturale della teoria atomica, presentandola in una luce così ridicola che il Sig. Gilbert – Manchester Memoirs, vol. IV (1911), n. 10 – rimase sbalordito di come un uomo di buon senso potesse farsi ingannare da un simile tessuto di assurdità].

Gilbert si recò allora da Wollaston per capire cosa avesse indotto un uomo prudente come lui ad adottare quelle idee, esponendo senza riguardo tutte le assurdità che Davy gli aveva illustrato. Wollaston lo pregò di sedersi e ascoltare alcuni fatti: « He then went over all the principal facts at that time known respecting the salts; mentioned the alkaline carbonates and bicarbonates, the oxalate, binoxalate, and quadroxalate of potash, carbonic oxide and carbonic acid, olefiant gas and carburetted hydrogen; and doubtless many other similar compounds, in which the proportion of one of the constituents increases in a regular ratio » – (fr:1861/p.95) [Passò allora in rassegna tutti i principali fatti allora noti sui sali; menzionò i carbonati e bicarbonati alcalini, l’ossalato, il binossalato e il quadrossalato di potassio, l’ossido di carbonio e l’acido carbonico, il gas olefiante e l’idrogeno carburato; e senza dubbio molti altri composti simili, nei quali la proporzione di uno dei costituenti aumenta secondo un rapporto regolare]. Tale esposizione di rapporti multipli definiti fu decisiva: « Mr. Gilbert went away a convert to the truth of the atomic theory; and he had the merit of convincing Davy that his former opinions on the subject were wrong » – (fr:1862/p.95) [Il Sig. Gilbert se ne andò convertito alla verità della teoria atomica; ed ebbe il merito di convincere Davy che le sue precedenti opinioni sull’argomento erano sbagliate].

Thomson afferma che Davy « ever after was a strenuous supporter » [da allora in poi ne fu un strenuo sostenitore]. Tuttavia il testo ridimensiona subito questa affermazione: « This puts his support of the theory far beyond its true value » – (fr:1863/p.95) [Questo colloca il suo sostegno alla teoria ben oltre il suo reale valore]. Davy, infatti, non fu mai entusiasta della dottrina degli atomi in sé e « much preferred the term “proportion” to “atom” » – (fr:1864/p.95) [preferiva di gran lunga il termine “proporzione” a “atomo”]. La sua posizione matura è consegnata a un passo del 1811: « it is not, I conceive, on any speculations upon the ultimate particles of matter, that the true theory of ultimate proportions must ultimately rest » – (fr:1865/p.95) [non è, a mio avviso, su alcuna speculazione riguardo alle particelle ultime della materia che la vera teoria delle proporzioni ultime deve in ultima analisi fondarsi].

Il quadro si chiude con l’insoddisfazione dello stesso Dalton: « Dalton himself was far from satisfied with the reception accorded to his theory » – (fr:1866/p.95) [Lo stesso Dalton era tutt’altro che soddisfatto dell’accoglienza riservata alla sua teoria]. La vicenda mette così in luce non solo la resistenza umana e intellettuale che una grande idea può incontrare anche da parte di scienziati di prim’ordine, ma anche il ruolo irrinunciabile dell’impegno personale nell’opera di convincimento, che passa per cene, conversazioni, esposizione paziente di fatti e mediazione di figure intermedie come Davies Gilbert.

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[32.1/1-21-1938|1956]

31 La priorità della teoria atomica: il caso Higgins contro Dalton

L’autore riapre il dibattito sulla paternità della teoria atomica, sostenendo che principi e risultati attribuiti a Dalton erano già stati formulati da William Higgins nel

L’intento dichiarato è di offrire elementi di fatto e considerazioni che consentano a chiunque sia interessato di giungere a una conclusione semplice ed equa sulla controversia: “The author, in reviving the subject, hopes to present the facts, and to offer considerations, so as to enable anyone interested to come to a simple and fair conclusion upon it.” – (fr:1938/p.99) [L’autore, riprendendo l’argomento, spera di presentare i fatti e di offrire considerazioni, in modo da permettere a chiunque sia interessato di giungere a una conclusione semplice ed equa su di esso.] Il motivo di questa riapertura è che, nonostante un dibattito precedente si fosse concluso in modo complessivamente favorevole a Higgins, il primato di Dalton è oggi considerato fuori discussione: “The result of the discussion was, on the whole, favourable to Higgins. But from a variety of reasons, this result has been forgotten, and Dalton’s claims are supposed at the present time to be beyond dispute.” – (fr:1936–1937) [L’esito della discussione fu, nel complesso, favorevole a Higgins. Ma per una serie di ragioni questo risultato è stato dimenticato, e le rivendicazioni di Dalton sono attualmente ritenute indiscutibili.]

Per affrontare la questione l’autore ritiene necessario chiedersi quale sia l’essenza della teoria atomica di Dalton: “What is the essence of Dalton’s atomic theory?” – (fr:1939/p.99) [Qual è l’essenza della teoria atomica di Dalton?] Si tratta di un interrogativo di grande interesse ma anche di notevole difficoltà per chi scrive sull’argomento (“This question, one of much interest, has proved in the experience of writers on the subject, one also of much difficulty.” – fr:1940/p.99), al quale Larmor ha recentemente fornito una risposta che non può essere messa da parte (“An answer to it, which cannot be set aside, has recently been given by Larmor.” – fr:1941/p.99). Nella sua Wilde Lecture «On the Physical Aspects of the Atomic Theory», Larmor ha espresso il principio daltoniano con le parole “a definite molecule for each substance” – (fr:1942/p.99) [«una molecola definita per ogni sostanza»], spiegandolo poi più ampiamente: “Perhaps the new feature developed by Dalton is at bottom describable as the principle of June 12/h, igi ” – (fr:1943/p.99) [Forse il nuovo tratto sviluppato da Dalton è in fondo descrivibile come il principio del [data illeggibile: June 12/h, igi 1].] La spiegazione prosegue chiarendo che si tratta de “the essential homogeneity of each pure substance, that it is composed of molecules of only one type, absolutely alike.” – (fr:1945/p.100) [l’omogeneità essenziale di ogni sostanza pura, cioè che essa è composta di molecole di un solo tipo, assolutamente uguali.] Una volta postulato che per ogni sostanza esista un solo modo in cui gli atomi si aggregano – per esempio che nell’acqua l’idrogeno si leghi all’ossigeno in un’unica maniera – “the laws of definite and multiple proportions are self-evident.” – (fr:1946/p.100) [le leggi delle proporzioni definite e multiple sono di per sé evidenti.] L’autore cita come fonte il lavoro di Meldrum, Development of the Atomic Theory – (fr:1944/p.12).

Sebbene tale principio – «una molecola definita per ogni sostanza» – sia comune ai vari sistemi chimici dell’Ottocento (“Undoubtedly this principle, ‘a definite molecule for each substance,’ is common to the various systems of chemistry of the nineteenth century.” – fr:1947/p.100), esso non fu necessariamente avanzato per primo da Dalton: “Yet the principle was not necessarily advanced first by Dalton.” – (fr:1948/p.100) [Tuttavia il principio non fu necessariamente avanzato per primo da Dalton.] L’autore afferma di aver già dimostrato, nel terzo articolo di questa serie, che William Higgins espose una compiuta teoria atomica chimica in un libro pubblicato nel 1789: “I have already shown (in the third paper of this series) that William Higgins expounded a definite chemical atomic theory in a book which he published in the year ” – (fr:1949/p.100). Anzi, le parole «una molecola definita per ogni sostanza» forniscono – come si vedrà – un’enunciazione ineccepibile della teoria contenuta nel libro di Higgins (“Further, the words, a ‘definite molecule for each substance,’ give, as will presently appear, an unexceptionable statement of the theory contained in Higgins’ book.” – fr:1950/p.100).

Le due teorie, quella di Higgins e quella di Dalton, condussero i loro autori, in misura notevole, agli stessi risultati: “The two theories, Higgins’ and Dalton’s, led their authors, in a remarkable degree, to the same results.” – (fr:1951/p.100). La prova è offerta da una tabella che mette a confronto le formule adottate da ciascuno, rivelando immediatamente le idee che Higgins e Dalton avevano sulle molecole delle sostanze in esame: “This is proved by the following table, the formulae in which reveal at once the ideas which Higgins and Dalton had regarding the molecules of the substances in question :

Higgins (1789). – (fr:1952/p.100)

Dalton (1803). – (fr:1953/p.100)

*Water   HO   HO

Ammonia  —   HN

Oxides of sulphur …  SO and S0₂  SO and SO₂

    ,, carbon …   —   CO and CO₂

    ,, nitrogen…  NO, N0₂, N0₂, N0₄  N₂O, NO and N0₆ and N0₂*”

– (fr:1954/p.100) [Acqua   HO   HO

Ammoniaca   —   HN

Ossidi di zolfo …  SO e S0₂  SO e SO₂

    ,, carbonio …  —   CO e CO₂

    ,, azoto …  NO, N0₂, N0₂, N0₄  N₂O, NO e N0₆ e N0₂]

La grandissima somiglianza tra questi risultati può essere spiegata in un solo modo: “The great similarity between these results is to be explained in only one way.” – (fr:1955/p.100) [La grande somiglianza tra questi risultati può essere spiegata in un solo modo], ossia che le due teorie condividono, come principio guida, la regola di una molecola definita – regola che Higgins aveva già applicato in modo sistematico. Il riferimento bibliografico al contributo di Larmor compare come “Manchester Memoirs, 1908, 5 2 » No. 10, p. ” – (fr:1956/p.100).

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[33.1/1-13-1962|1972]

32 La genesi della regola di combinazione 1:1: da Newton a Dalton

La regola per cui atomi di tipo diverso si uniscono preferibilmente in rapporto 1:1 affonda le sue radici nel postulato newtoniano di particelle che si respingono mutuamente, sviluppato in forme diverse da Bryan Higgins, William Higgins e John Dalton fino a convergere nelle medesime conclusioni per l’acqua e gli ossidi di zolfo.

Il problema che accomunava i chimici dell’epoca è riassunto in una semplice constatazione: “3 different kinds combine in the proportion 1 : 1 rather than in any other” (fr:1960/p.77) [specie differenti si combinano nella proporzione 1:1 piuttosto che in qualsiasi altra]. “It was this rule, and no other, which led each chemist to precisely the same conclusions regarding water, and the oxides of sulphur, respectively” (fr:1961/p.101) [Fu questa regola, e nessun’altra, a condurre ciascun chimico esattamente alle stesse conclusioni riguardo all’acqua e agli ossidi di zolfo, rispettivamente]. Capire “How the rule was arrived at is a matter of the historical origin of the theories” (fr:1962/p.101) [Come si sia giunti alla regola è una questione che attiene all’origine storica delle teorie].

L’intero sviluppo trae origine da un’unica idea portante: “As I have already shown, they arose from the same central capital idea : Newton’s postulate of “particles mutually repulsive” was the starting point in each case” (fr:1963/p.101) [Come ho già mostrato, esse sorsero dalla stessa idea centrale e capitale: il postulato newtoniano di “particelle reciprocamente repulsive” fu il punto di partenza in ciascun caso]. Da tale presupposto discendeva una conseguenza immediata: “Similar particles repel one another, consequently particles of different kinds tend to unite in pairs” (fr:1965/p.101) [Particelle simili si respingono, di conseguenza particelle di tipo diverso tendono a unirsi in coppia]. Su questa linea, “The thoughts of each chemist ran in the same groove” (fr:1964/p.101) [I pensieri di ciascun chimico correvano lungo lo stesso solco].

“Bryan Higgins was the first to reach this stage of thought, and he would not depart from it in any way” (fr:1966/p.101) [Bryan Higgins fu il primo a raggiungere questo stadio di pensiero, e non se ne sarebbe discostato in alcun modo]. Egli applicò il principio con rigore assoluto: “He supposed that the combination of one atom of alkali and two atoms of acid (or two of alkali and one of acid) must be prevented by the mutual repulsion of the two similar atoms, so that combination could not proceed further than 1 : 1” (fr:1967/p.101) [Supponeva che la combinazione di un atomo di alcali e due atomi di acido (o due di alcali e uno di acido) dovesse essere impedita dalla mutua repulsione dei due atomi simili, cosicché la combinazione non potesse procedere oltre l’1:1].

“Better acquainted than he with the facts of chemical combination, William Higgins imagined the combination of atoms in multiple proportion” (fr:1968/p.101) [Meglio informato di lui sui fatti della combinazione chimica, William Higgins immaginò la combinazione degli atomi in proporzione multipla]. Tuttavia, anche lui mantenne un legame con l’idea originaria: “But he laid it down that the combination in the proportion 1 : 1 was the most stable, thus adhering to the original idea of mutually repulsive particles” (fr:1969/p.101) [Ma stabilì che la combinazione in proporzione 1:1 era la più stabile, aderendo così all’idea originale di particelle reciprocamente repulsive].

“The train of thought which Dalton followed had features of its own” (fr:1970/p.101) [La linea di pensiero seguita da Dalton ebbe caratteristiche proprie]. La sua teoria atomica fisica fu dapprima un’estensione diretta di quella newtoniana, sollecitata dall’osservazione dei gas: “His physical atomic theory was plainly an extension of Newton’s, and was called for by the discovery of the existence of different gases, of their property of diffusing into one another, and of the properties of the resulting mixture” (fr:1971/p.101) [La sua teoria atomica fisica era chiaramente un’estensione di quella di Newton, e fu richiesta dalla scoperta dell’esistenza di gas differenti, della loro proprietà di diffondere l’uno nell’altro e delle proprietà della miscela risultante]. Solo in un secondo momento essa divenne chimica: “As I have shown in the fifth paper of this series, he held the physical theory for two years before he formed the chemical one” (fr:1972/p.101) [Come ho mostrato nel quinto articolo di questa serie, egli mantenne la teoria fisica per due anni prima di formulare quella chimica].

Così, pur attraverso percorsi in parte divergenti, la regola dell’1:1 e la sua derivazione dalla repulsione newtoniana fornirono a ciascuno di questi chimici la chiave per interpretare in modo univoco composti come l’acqua e gli ossidi di zolfo.

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[34.1/1-13-1982|1992]

33 Una controversia silenziosa: la contesa terminologica tra Davy e Dalton

La pubblicazione di Dalton evita strategicamente di nominare Higgins, segnando un momento di silenziosa tensione nella storia della teoria atomica.

Il nucleo della vicenda ruota attorno a una disputa sulla precisione terminologica, ritenuta di fondamentale importanza da uno dei contendenti. Il testo riporta infatti una critica esplicita a tale posizione: “He contended that the use of the word particle, as opposed to atom , was a matter of great consequence — a contention which was quite unworthy of him.” (fr:1982/p.102) [Egli sosteneva che l’uso della parola particella, in opposizione ad atomo, fosse una questione di grande importanza — un’argomentazione del tutto indegna di lui.].

La cronaca si sviluppa attraverso due date ravvicinate che inquadrano la sequenza degli eventi. La comunicazione di Davy avviene per prima: “The date of Davy’s lecture was 15th November, and of Dalton’s paper 19th December.” (fr:1981/p.102). La risposta di Dalton non è un attacco diretto, ma un’abile manovra editoriale di esclusione. L’unico riconoscimento pubblico che Dalton concede alle parole di Davy è una pubblicazione dove omette deliberatamente un nome chiave: “The only public notice which Dalton himself took of Davy’s words was to publish a paper in which he was careful not to name Higgins.” (fr:1980/p.102).

I dettagli bibliografici offrono la testimonianza materiale di questi atti pubblici:

“Bakerian Lecture, 15th Nov.. 1S10.” (fr:1983/p.102) identifica la prestigiosa sede della lecture di Davy, poi dettagliata nella pubblicazione “Phil. Trans., 181 1, p. 15 ; Davy’s Works, vol. 5, p. ” (fr:1984-fr:1986/p.102).

La risposta di Dalton trova spazio su una rivista diversa, “Nicholson’s Journ., vol. 28, p. 81,” (fr:1987-fr:1988/p.102).

Un terzo riferimento, “Manchester Memoirs, Vo/. Iv. ( 1 9 1 1 ). No. ” (fr:1989-fr:1992/p.19), segnala una pubblicazione molto successiva negli atti dell’istituzione di Dalton, a testimonianza del perdurare dell’interesse su quegli eventi fondativi.

[35]

[35.1/1-58-1997|2052]

34 La controversia sulla paternità della teoria atomica: Higgins contro Dalton

Lo scontro tra i sostenitori di William Higgins e John Dalton mostra come una scoperta possa rimanere nascosta anche sotto gli occhi di chi legge, e come la centralità di un’idea non basti a esaurire la valutazione dei meriti scientifici.

La pubblicazione delle idee atomiche di John Dalton diede origine, in Inghilterra, a “a long and desultory controversy regarding the respective claims to the atomic theory of William Higgins and John Dalton” – (fr:1996/p.103) [una lunga e disorganica controversia sulle rispettive rivendicazioni della teoria atomica di William Higgins e John Dalton]. Nel vivo del dibattito si insinuò persino che Dalton avesse plagiato William Higgins, un’accusa “made far too lightly” – (fr:1998/p.103) [avanzata con troppa leggerezza], perché Dalton “was not a great reader, and it was very unlikely he would look twice at a book which dealt, on the face of it, expressly with the phlogiston controversy” – (fr:1999/p.103) [non era un grande lettore, ed era assai improbabile che gettasse un secondo sguardo a un libro che trattava, all’apparenza, espressamente della controversia sul flogisto].

Per difendere l’originalità di Dalton, Thomas Thomson – che “was Dalton’s champion during the controversy, and he stoutly resisted Higgins’ claims” – (fr:2011/p.104) [fu il campione di Dalton durante la controversia e resistette tenacemente alle rivendicazioni di Higgins] – adottò una posizione singolare. Dichiarò che nessuno, pur avendo letto diffusamente il libro di Higgins, vi aveva scorto la teoria atomica, e perciò negò che la teoria vi fosse contenuta. Era un ragionamento fragile, perché “this is not an answer, however, but an argument, and one that Thomson could hardly have used if he had kept in mind the reception Dalton’s theory met with when it was launched upon the world” – (fr:2015/p.104) [questa non è una risposta, bensì un argomento, e un argomento che Thomson difficilmente avrebbe potuto usare se avesse tenuto presente l’accoglienza che la teoria di Dalton ricevette quando fu lanciata nel mondo]. Infatti, “Humphry Davy, for instance, ignored it for long, and disparaged it when it was forced upon his notice” – (fr:2017/p.104) [Humphry Davy, ad esempio, lo ignorò a lungo e lo denigrò quando fu costretto a prenderne atto]. Così non stupisce che le speculazioni di Higgins, apparse anni prima sotto la copertura di una polemica flogistica, fossero passate inosservate.

Thomson portò addirittura la propria esperienza personale come prova: “I have certainly affirmed that what I consider as the atomic theory was not established in Mr. Higgins’ book … I have had that book in my possession since the year 1798, and had perused it carefully; yet I did not find anything in it which suggested to me the atomic theory. That a small hint would have been sufficient I think pretty clear from this, that I was forcibly struck with Mr. Dalton’s statement in 1804, though it did not fill half an octavo page” – (fr:2020–2021) [Ho affermato con certezza che ciò che considero la teoria atomica non era stabilito nel libro del signor Higgins … Possiedo quel libro dal 1798 e lo avevo esaminato attentamente; eppure non vi trovai nulla che mi suggerisse la teoria atomica. Che sarebbe bastato un piccolo indizio lo ritengo abbastanza chiaro dal fatto che fui fortemente colpito dalla dichiarazione di Dalton nel 1804, sebbene non riempisse mezza pagina in ottavo]. Ma questa testimonianza “amounts to the plea that he was not making a mistake in the year 1814, simply because he could not have made it in the year 1798” – (fr:2023/p.104) [equivale alla scusa che non stava commettendo un errore nel 1814 semplicemente perché non avrebbe potuto commetterlo nel 1798].

La somiglianza tra le due teorie, del resto, ha una spiegazione più semplice. “They had a common origin in Newton’s ideas, and there is no need for any other explanation” – (fr:2003/p.103) [avevano un’origine comune nelle idee di Newton, e non c’è bisogno di alcun’altra spiegazione]. Come esempio di sviluppo indipendente viene ricordato che “Du Bois Reymond and Helmholtz each hit upon the same illustration of the time taken by a nervous impulse. ‘A whale probably feels a wound near its tail in about a second, and requires another second to send back orders to the tail to defend itself’” – (fr:2004–2005) [Du Bois Reymond ed Helmholtz giunsero ciascuno per proprio conto alla stessa illustrazione del tempo impiegato da un impulso nervoso. «Una balena percepisce probabilmente una ferita vicino alla coda in circa un secondo, e impiega un altro secondo per inviare ordini alla coda per difendersi»]. Allo stesso modo, la teoria atomica poteva trovarsi nel libro di Higgins anche se Thomson non la vide, proprio come Charles Darwin, “a humbler man” – (fr:2024,2028) [un uomo più umile], confessò di aver percorso una valle senza notare i segni dell’azione glaciale perché “they failed to perceive these signs because they were directing their attention to something else” – (fr:2030/p.105) [non riuscirono a percepire quei segni perché stavano rivolgendo la loro attenzione a qualcos’altro].

Alla fine, la maggior parte dei chimici non poté negare le rivendicazioni di Higgins. William Hyde Wollaston osservò che “Mr. Higgins ‘in his conception of union by ultimate particles clearly preceded Mr. Dalton in his atomic views of chemical combination’” – (fr:2033/p.105) [il signor Higgins «nella sua concezione dell’unione mediante particelle ultime precedette chiaramente il signor Dalton nelle sue vedute atomiche della combinazione chimica»]. E Thomas Graham, nel suo «Chemical Catechism», alla domanda su chi avesse usato per primo l’ipotesi atomica nei ragionamenti chimici rispose: “‘A Mr. Higgins, of Dublin — in a book of his published in the year 1789’” – (fr:2034–2035) [«Un signor Higgins, di Dublino — in un suo libro pubblicato nel 1789»]. Nonostante William Higgins sia stato quasi dimenticato dopo la morte, le pretese di priorità restano fondate: “inasmuch as the ‘Daltonian principle, a definite molecule for each substance,’ is the principle also of Higgins’ theory of the year 1789, there is no avoiding the conclusion that Higgins forestalled Dalton” – (fr:2040,2044) [dal momento che il «principio daltoniano, una molecola definita per ogni sostanza», è anche il principio della teoria di Higgins del 1789, non si può evitare la conclusione che Higgins precedette Dalton]. E “this is no small merit, for the said principle is the central idea of all the atomic weight systems of the nineteenth century” – (fr:2045/p.106) [non è un piccolo merito, perché quel principio è l’idea centrale di tutti i sistemi di pesi atomici del diciannovesimo secolo].

Tuttavia, fermarsi a questo punto sarebbe un errore. Più tardi lo stesso Humphry Davy riconobbe i meriti di Bryan Higgins, affermando “it is difficult not to allow the merits of prior conception, as well as of very ingenious illustration, to the elder writer” – (fr:2048/p.106) [è difficile non riconoscere i meriti della concezione anteriore, e di un’illustrazione molto ingegnosa, allo scrittore più anziano], e al tempo stesso collocò Dalton in una luce peculiare: “Let the merit of discovery be bestowed where it is due, and Mr. Dalton will be still pre-eminent in the history of the theory of definite proportions” – (fr:2049/p.106) [Si dia il merito della scoperta a chi è dovuto, e il signor Dalton resterà comunque preminente nella storia della teoria delle proporzioni definite]. Da un lato, William Higgins era assai debitore a Bryan Higgins; dall’altro, lasciò la teoria atomica “capable of infinite development by other chemists” – (fr:2050/p.106) [capace di uno sviluppo infinito da parte di altri chimici]. Gli si può rimproverare di non averne tratto le conseguenze pratiche né di averla usata come guida nel lavoro sperimentale. Su questo sfondo la paternità dell’idea centrale non esaurisce il giudizio storico: la preminenza di Dalton si gioca su un piano diverso, quello dello sviluppo operativo della teoria.

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