John Dalton

Physicien et chimiste britannique (Eaglesfield, Cumberland, 1766-Manchester 1844).

De la météorologie à la physique et à la chimie

Fils d'un tisserand pauvre appartenant à la secte des quakers, John Dalton fréquente d'abord l'école de son village natal. En 1781, il commence à enseigner dans une école privée de Kendal, dont il devient directeur adjoint, avec son frère, quatre ans plus tard. Il y développe ses connaissances scientifiques auprès d'un savant aveugle, John Gough. Celui-ci lui communique, notamment, une véritable passion pour la météorologie : à son instigation, Dalton entreprend en 1787 des relevés d'observation quotidiens, qu'il poursuivra toute sa vie. Ceux-ci lui fourniront le thème de sa première publication et l'amèneront à l'étude de l'air et des gaz. En 1793, sur la recommandation de Gough, il est nommé professeur de mathématiques et de physique au New College de Manchester. Il résidera dans cette ville jusqu'à sa mort, mais démissionne en 1800 de son poste d'enseignant pour se consacrer à ses travaux personnels.

Il entreprend de nombreuses expériences sur les gaz ; il étudie leur dilatation ainsi que la compressibilité des mélanges gazeux. Il énonce, en 1801, la loi d'addition des pressions partielles selon laquelle, dans un volume donné, la pression totale exercée par un mélange gazeux est égale à la somme des pressions des différents gaz du mélange s'ils occupaient seuls le même volume. Il définit les vapeurs saturantes et détermine la pression maximale de la vapeur d'eau aux diverses températures. Il effectue également des mesures portant sur les chaleurs massiques des gaz.

Le fondateur de la théorie atomique moderne

Ses recherches sur les gaz conduisent Dalton à sa plus importante contribution scientifique : dans un ouvrage intitulé A New System of Chemical Philosophy (« Un nouveau système de philosophie chimique »), publié en 1808 (volume 1, 1^re partie), 1810 (volume 1, 2^e partie) et 1827 (volume 2, 1^re partie), il expose les fondements de la théorie atomique moderne. Il reprend l'hypothèse ancienne des atomes, constituants ultimes et indivisibles de la matière, mais lui donne pour la première fois une base scientifique et une forme quantitative. Pour lui, chaque élément est composé d'atomes tous identiques, mais dont la masse et les dimensions diffèrent selon les éléments. Lors d'une réaction chimique, ces atomes ne subissent aucune altération, mais seulement un réarrangement. Cette théorie permet à Dalton à la fois d'interpréter les propriétés physiques des gaz et d'expliquer les lois pondérales des combinaisons chimiques observées expérimentalement. Elle l'amène aussi à déterminer les masses atomiques de divers éléments par rapport à celle de l'hydrogène. Accueillie avec scepticisme par certains chimistes, elle ne sera complètement acceptée qu'un demi-siècle plus tard.

Après la publication de son œuvre majeure, Dalton ne participe plus beaucoup au développement de la chimie. Reconnu par ses pairs, il est élu dès 1822 membre de la Royal Society de Londres, puis, en 1830, associé étranger de l'Académie des sciences française. Victime de plusieurs attaques cardiaques à partir de 1837, il termine sa vie infirme.

Dalton, le daltonisme et la grammaire

Ni médecin, ni physiologiste, Dalton a laissé son nom dans ces disciplines. Il est le premier à avoir étudié et décrit, en 1794, un trouble de la perception des couleurs dont il était atteint ainsi que son frère, et couramment appelé aujourd'hui daltonisme. Cette anomalie de la vision, due à un défaut fonctionnel des cônes de la rétine, se manifeste par une confusion du bleu-vert et du rouge. Selon le degré de gravité, le sujet voit ces couleurs affaiblies ou en gris, avec des variations d'intensité. Le daltonisme, dont la transmission est héréditaire et liée au sexe, est beaucoup plus fréquent chez les hommes que chez les femmes.

Dalton fournit aussi l'exemple d'un savant épris de linguistique. Il a composé une grammaire de la langue anglaise, qu'il publia en 1801.