آووگادرو و عددش
حسن فتاحی.عضو هیئتتحریریه فصلنامه نقد کتاب علوم محض و کاربردی
نام آووگادرو برای تمام کسانی که در دبیرستان درس شیمی و فیزیک را گذراندهاند، آشناست. دانشمندی که نامش یادآور عددی بزرگ بود که هم مفهومش برای بچهها سخت بود و هم کارکردن با آن عدد نامأنوس. در این یادداشت کوتاه ابتدا تعریفی مختصر و مفید از عدد آووگادرو خواهم گفت و سپس کمی بیشتر درباره زندگی او خواهم نوشت.
عدد آووگادرو که به آن ثابت آووگادرو هم میگویند و با نماد NA نشان میدهند، تعداد اتمهای موجود در 12 گرم ایزوتوپ خالص کربن-12 است؛ تعریفی عکس یکای جرم اتمی بر حسب گرم. عدد آووگادرو بنا بر تعریف دیگری برابر است با شمار مولکولها و با کمی اغماض، شمار اتمها، یونها و الکترونها در یک مول از هر جسمی. اندازه عددی عدد آووگادرو برابر است با: . در آزمایشهای بسیاری وابسته به حوزههای متفاوت فیزیکی-شیمیایی صحت عدد آووگادرو تأیید شده است و همگرایی چشمگیری میان اعداد بهدستآمده از آزمایشهای متنوع دیده شد. آزمایشهایی نظیر حرکت براونی، پراکندگی نور توسط ذرّه ریز، پراکندگی پرتوهای ایکس توسط بلورها، برقکافت و کشسانی گازها، تابش جسم سیاه و... که جملگی شامل عدد آووگادرو هستند.
آووگادرو که بود؟
آمدئو آووگادرو با نام کامل لورنزو رومانو آمدئو کارلو آووگادرو، دانشمندی ایتالیایی است که به تاریخ 9 آگوست 1776 در خانوادهای اشرافزاده در شهر تورین ایتالیا به دنیا آمد. در تاریخ 9 جولای 1856، پنج سال بعد از تأسیس دارالفنون در ایران، توسط امیرکبیر، در 79سالگي چشم از جهان فروبست. آمدئو آووگادرو آموزش دبستانی را در خانه تعلیم دید، سپس در تورین به دبیرستان رفت. به تشویق خانوادهاش به کار قضاوت و علم حقوق گرایش پیدا کرد؛ بهطوریکه به سال 1792 در 16سالگی دانشنامه حقوق و چهار سال بعد، دکترای فقه [مسیحی] را دریافت کرد. در سال 1801 درحالیکه هنوز 30سالش نشده بود، کارش را با دبیری فرمانداری آغاز کرد. قابلتوجه اینکه پشتوانه خانوادگی او در سپریکردن مدارج علمی و کسب موقعیتهای اجتماعیِ او پیش از ورودش به دنیای فیزیک بیتأثیر نبوده است. در همین دوران بود که اکتشافات دیگر فیزیکدان هموطنش، ولتا؛ 30 سال از خودش بزرگتر بود و 30 سال زودتر از آووگادرو درگذشت، او را سر ذوق آورد و آتش علم را در وجودش شعلهور كرد. آووگادرو آنچنان به وجد آمده بود که بهطور خصوصی به تحصیل فیزیک و ریاضیات پرداخت. در سال 1806 در یکی از
کالجهای فرهنگستان تورینو به عنوان دبیر و آزمایشگر انتخاب شد. آووگادرو در خلال کار در کالج، به تنهایی آزمایشهایی را انجام میداد. او همچنین متأثر از فضای علمی فرانسه، میکوشید در جریان دستاوردهای علمی همتایان خود در خارج از ایتالیا و بهوپژه فرانسه باشد. معروفیت بیشتر آووگادرو مرهون گزارشی است که به سال 1811 منتشر کرد. این سال مقارن بود با دوران سلطنت فتحعلی شاه قاجار و آخرین سالهای جنگ ایران و روسیه تزاری که منجر به معاهده گلستان شد. آووگادرو در آن گزارش این فرضیه را پیش کشید که در حجمی معین از هر گازی شمار یا تعداد مشخصی از اتمهای آن گاز وجود دارد. او در کمال تواضع دستاورد خود را بسط کارهای گی-لوساک نامید. دو سال پیش از آن به سال 1809، گی-لوساک، شیمیدان و فیزیکدان فرانسوی نتایج آزمایشهایی را انتشار داده بود که در آن ویژگی حجمی گازهای شرکتکننده در یک ترکیب شیمیایی را بیان میکرد. آووگادرو برای بیان این ویژگی فرضیهای را مطرح كرد که از دل آن عدد آووگادروی معروف پا به عرصه علم گذاشت. در تاریخ فیزیک اینگونه روایت شده که مشابه چنین فرضیهای را آمپر و نیز دیگر دانشمندان هم مطرح کرده بودند، اما به سال
1860 چهار سال بعد از فوت آووگادرو و در میانه دوران سلطنت مظفرالدینشاه قاجار، کانزارو، شیمیدان ایتالیایی، در کنگرهای به وضوح پیشگامی آووگادرو را اثبات کرد و تعریف روشن و واضحی از «اتم و مولکول» ارائه داد. با این وجود تاریخ دقیق تعیین اندازه عدد آووگادرو به پایان سده نوزدهم بازمیگردد. در سال 1819 آووگادرو به عضویت رسمی فرهنگستان علوم تورینو انتخاب شد و بعدها به سمت رئیس کمیسیون اوزان و مقادیر فرهنگستان منصوب شد. او در این سمت برای رایجکردن «دستگاه متری / متریک» در ایتالیا بسیار کوشید. درباره زندگی آووگادرو اطلاعات کمی در دسترس است، اما منابع تاریخی ذکر کردهاند که از نقاط عطف زندگی غیرعلمی او همراهیاش با حرکت انقلابی به سال 1821 بود که منجر به ازدستدادن شغل دانشگاهیاش شد. او بعد از این واقعه گفته بود: چه خوب شد، حالا میتوانم به تحقیقاتم بپردازم. آووگادرو مردی متین، موقر و مذهبی بود. در زندگی خانوادگی، او و همسرش، فلیسیتا مازه، صاحب شش و به روایتی هشت فرزند بودند.
نام آووگادرو برای تمام کسانی که در دبیرستان درس شیمی و فیزیک را گذراندهاند، آشناست. دانشمندی که نامش یادآور عددی بزرگ بود که هم مفهومش برای بچهها سخت بود و هم کارکردن با آن عدد نامأنوس. در این یادداشت کوتاه ابتدا تعریفی مختصر و مفید از عدد آووگادرو خواهم گفت و سپس کمی بیشتر درباره زندگی او خواهم نوشت.
عدد آووگادرو که به آن ثابت آووگادرو هم میگویند و با نماد NA نشان میدهند، تعداد اتمهای موجود در 12 گرم ایزوتوپ خالص کربن-12 است؛ تعریفی عکس یکای جرم اتمی بر حسب گرم. عدد آووگادرو بنا بر تعریف دیگری برابر است با شمار مولکولها و با کمی اغماض، شمار اتمها، یونها و الکترونها در یک مول از هر جسمی. اندازه عددی عدد آووگادرو برابر است با: . در آزمایشهای بسیاری وابسته به حوزههای متفاوت فیزیکی-شیمیایی صحت عدد آووگادرو تأیید شده است و همگرایی چشمگیری میان اعداد بهدستآمده از آزمایشهای متنوع دیده شد. آزمایشهایی نظیر حرکت براونی، پراکندگی نور توسط ذرّه ریز، پراکندگی پرتوهای ایکس توسط بلورها، برقکافت و کشسانی گازها، تابش جسم سیاه و... که جملگی شامل عدد آووگادرو هستند.
آووگادرو که بود؟
آمدئو آووگادرو با نام کامل لورنزو رومانو آمدئو کارلو آووگادرو، دانشمندی ایتالیایی است که به تاریخ 9 آگوست 1776 در خانوادهای اشرافزاده در شهر تورین ایتالیا به دنیا آمد. در تاریخ 9 جولای 1856، پنج سال بعد از تأسیس دارالفنون در ایران، توسط امیرکبیر، در 79سالگي چشم از جهان فروبست. آمدئو آووگادرو آموزش دبستانی را در خانه تعلیم دید، سپس در تورین به دبیرستان رفت. به تشویق خانوادهاش به کار قضاوت و علم حقوق گرایش پیدا کرد؛ بهطوریکه به سال 1792 در 16سالگی دانشنامه حقوق و چهار سال بعد، دکترای فقه [مسیحی] را دریافت کرد. در سال 1801 درحالیکه هنوز 30سالش نشده بود، کارش را با دبیری فرمانداری آغاز کرد. قابلتوجه اینکه پشتوانه خانوادگی او در سپریکردن مدارج علمی و کسب موقعیتهای اجتماعیِ او پیش از ورودش به دنیای فیزیک بیتأثیر نبوده است. در همین دوران بود که اکتشافات دیگر فیزیکدان هموطنش، ولتا؛ 30 سال از خودش بزرگتر بود و 30 سال زودتر از آووگادرو درگذشت، او را سر ذوق آورد و آتش علم را در وجودش شعلهور كرد. آووگادرو آنچنان به وجد آمده بود که بهطور خصوصی به تحصیل فیزیک و ریاضیات پرداخت. در سال 1806 در یکی از
کالجهای فرهنگستان تورینو به عنوان دبیر و آزمایشگر انتخاب شد. آووگادرو در خلال کار در کالج، به تنهایی آزمایشهایی را انجام میداد. او همچنین متأثر از فضای علمی فرانسه، میکوشید در جریان دستاوردهای علمی همتایان خود در خارج از ایتالیا و بهوپژه فرانسه باشد. معروفیت بیشتر آووگادرو مرهون گزارشی است که به سال 1811 منتشر کرد. این سال مقارن بود با دوران سلطنت فتحعلی شاه قاجار و آخرین سالهای جنگ ایران و روسیه تزاری که منجر به معاهده گلستان شد. آووگادرو در آن گزارش این فرضیه را پیش کشید که در حجمی معین از هر گازی شمار یا تعداد مشخصی از اتمهای آن گاز وجود دارد. او در کمال تواضع دستاورد خود را بسط کارهای گی-لوساک نامید. دو سال پیش از آن به سال 1809، گی-لوساک، شیمیدان و فیزیکدان فرانسوی نتایج آزمایشهایی را انتشار داده بود که در آن ویژگی حجمی گازهای شرکتکننده در یک ترکیب شیمیایی را بیان میکرد. آووگادرو برای بیان این ویژگی فرضیهای را مطرح كرد که از دل آن عدد آووگادروی معروف پا به عرصه علم گذاشت. در تاریخ فیزیک اینگونه روایت شده که مشابه چنین فرضیهای را آمپر و نیز دیگر دانشمندان هم مطرح کرده بودند، اما به سال
1860 چهار سال بعد از فوت آووگادرو و در میانه دوران سلطنت مظفرالدینشاه قاجار، کانزارو، شیمیدان ایتالیایی، در کنگرهای به وضوح پیشگامی آووگادرو را اثبات کرد و تعریف روشن و واضحی از «اتم و مولکول» ارائه داد. با این وجود تاریخ دقیق تعیین اندازه عدد آووگادرو به پایان سده نوزدهم بازمیگردد. در سال 1819 آووگادرو به عضویت رسمی فرهنگستان علوم تورینو انتخاب شد و بعدها به سمت رئیس کمیسیون اوزان و مقادیر فرهنگستان منصوب شد. او در این سمت برای رایجکردن «دستگاه متری / متریک» در ایتالیا بسیار کوشید. درباره زندگی آووگادرو اطلاعات کمی در دسترس است، اما منابع تاریخی ذکر کردهاند که از نقاط عطف زندگی غیرعلمی او همراهیاش با حرکت انقلابی به سال 1821 بود که منجر به ازدستدادن شغل دانشگاهیاش شد. او بعد از این واقعه گفته بود: چه خوب شد، حالا میتوانم به تحقیقاتم بپردازم. آووگادرو مردی متین، موقر و مذهبی بود. در زندگی خانوادگی، او و همسرش، فلیسیتا مازه، صاحب شش و به روایتی هشت فرزند بودند.