Joseph Priestley, Yorkshire’ın batı yolunun Batley yakınlarındaki Birstall’da kurulmuş olan İngiliz ihtilal ailesi (yani İngiltere Kilisesi’ne uymuyorlardı) içinde doğdu. Priestley, Mary Swift ve Jonas Priestly çiftindeki altı çocuğun en büyüğüydü. Priestley, bir yaşındayken annesinin yükünü hafifletmek için büyük dedesinin yanına gönderildi. Beş yıl sonra evine geri geldiğinde annesi öldü. Babası 1741’de tekrar evlendiğinde Priestley, Fieldhead’den 3 mil (4.8 km) uzaklıktaki varlıklı ve çocuksuz amcası ve teyzesi Sarah ve John Keighley’nin yanına gitti. Çünkü Priestley erken gelişmişti – dört yaşındayken Westminster ilmihalinin en kısa özetideki 107 soru ve cevabını eksiksiz bir şekilde telaffuz edebiliyordu – teyzesi bakanlığa niyetli olan çocuk için en iyi eğitime yönelik uğraşıyordu. Gençliğinde gittiği yerel okullarda; Yunanca, Latince ve İbranice öğrendi.
Priestley 1749 yıllarında ciddi bir hastalığa yakalandı ve ölmekte olduğuna inanıyordu. Sadık bir Kalvinist olarak yetiştirildi, selamet(günahlardan kurtulma) için tecrübelerin değişmesi gerekliliğine inanıyordu ancak içinde bir şüphe vardı. Bu duygusal sıkıntı sonucunda teolojik yetiştiriciliği sorgulamaya yönelip kendi seçimini reddetmesine ve evrensel selameti kabul etmesine sebep oldu. Sonuç olarak merkez kilise heyeti, Heckmondwike’ın bağımsız üst ibadethanesi, onun tam üyeliğe kabul edilmesini reddetti. Priestley’in hastalığı sürekli kekemelik bıraktı kendisinde ve bundan dolayı bakanlığa girme düşüncesinden vazgeçti. Lizbon’da ticari bir işe girişmeye niyetliyken Fransızca, İtalyanca ve Almanca dillerine ek olarak Aramice ve Arapça okudu. Rahip George Haggerstone; Isaac Watts, Williem’s Gravesande ve John Locke’un eserleri aracılığıyla kendisini yüksek matematik, doğal felsefe, mantık ve metafizik ile tanıştırıp öğretti.
Priestley, doğal felsefenin sadece bir hobi olduğunu iddia etmesine rağmen kendisi doğal felsefeyi çok ciddiye aldı. Elektrik tarihinde biliminsanlarını teşvik ettiği “insanlığın güvenliği ve mutluluğu” şeklinde nitelendirdi. Priestley’nin bilimi daha çok pratikti ve teorik sorularla çok nadiren ilgilendi; örnek aldığı kişi Benjamin Franklin’di. Leeds’e taşındığında da elektrik ve kimyasal deneylerini sürdürdü ( son olarak bitişiğindeki bira fabrikası için Karbondioksit desteği sağladı). 1767 ile 1770 yılları arasında ilk deneylerinden oluşan beş sayfayı Kraliyet topluluğuna sundu; ilk dört sayfada tahliyeler (deşrjlar) ve elektrik deşarjıyla ilgili diğer olgular araştırılmış, beşinci sayfada ise farklı kaynaklardan elde edilen odun kömürünün (mangal kömürü) iletkenliği üzerine raporu içermekteydi. Sonraki deneysel çalışmasında kimya ve pnömatik’e (hava basınçlı) odaklandı.
Priestley, 1772 yılında; görme, ışık ve renklere (optik olarak değindi) bağlı buluşların tarihi ve mevcut durumu olarak deneysel felsefedeki tarihi projesinin ilk cildini yayımladı. Optik tarihine dikkati çekti ve ilk yapılan optik deneylerine muhteşem açıklamalar ortaya koydu fakat matematik eksikliğinden dolayı birçok önemli çağdaş teoriyi göz ardı etmesine sebep oldu. Üstelik doğal filozofların kullanışlı elektrik tarihçesini pratik olarak uygulayan bölümlerden hiçbirini barındırmıyordu. Elektrik tarihçesi, 150 yıllık İngilizce yazılan tek benzersiz kitap olmasına rağmen sadece bir baskısı vardı ve popüler olamadı. Alelacele yazılan yazıların satışları kötüydü; optiğin araştırma, yazma ve yayımlanma maliyeti Priestley’yi deneysel felsefe tarihinden vazgeçmeye ikna etti.
Priestley, James Cook’un Güney Denizi’ndeki ikinci seferinde gökbilimci pozisyonunda olduğunu düşündü ama bu pozisyona seçilmedi. Yine de sefer için küçük bir yol kat etti: Mürettebata soda suyunu yapmak için bir yöntem temin etti ve iskorbit hastalığını tedavi ettiği yönündeki tahminini yanlışlıkla dile getirdi. Daha sonra Sabit Havada Suya Yön Verme Talimatı adlı bir kitapçık yayımladı (1772). Priestley, soda suyunun ticari potansiyelini kullanmadı ancak J. J. Schweppe gibi diğer girişimciler, soda suyundan servet kazandılar. 1773 yılında Kraliyet Cemiyeti, Priestley’nin doğal felsefedeki başarılarını Copley madalyası ile taçlandırdı. Arkadaşları kendisine mali açıdan daha güvenli mevkiler ayarlamaya çalıştı. 1772’de Richard Price ve Benjamin Franklin’in ricasıyla harekete geçen Lord Shelburne, Priestley’den çocuklarının eğitimini yönlendirmesini ve kendisinin genel asistanı olmasını teklif eder. Priestley, bakanlığını isteksizce kaybetmesine rağmen teklifi kabul etti, 20 Aralık 1772’de Mill Hill Tapınağından istifa etti ve son vaazını 16 Mayız 1773’te verdi.
Priestley’nin Calne’de yaşadığı yıllarda (1773-80) hayatına bilimsel çalışmalar hakimdi; bilimsel olarak en verimli yıllarıydı. Deneylerinin tamamına yakını “hava” ile alakalıydı ve bu çalışmaların en önemli bilimsel metinleri su yüzüne çıktı: Havanın farklı niteliklerinde deneyler ve gözlemler adlı altı ciltlik eser ortaya çıktı (1774-86). Bu deneyler, Priestley’nin kendi phlogiston (Simyacıların yanma olayının esası olarak kabul ettikleri uçucu madde ) teorisi varyasyonuyla değiştirmeye çalıştığı dört element teorisinin son izlerini reddetti. 18. yüzyıldaki bu teoriye göre bir maddenin yanması veya oksidasyonu, madde içeriğinin serbest bırakılmasına karşılık gelmektedir.
Priestley’nin “hava” üzerine çalışmaları kolayca sınıflandırılamaz. Bilim tarihçisi Simon Schaffer’ın yazdığı gibi “Fizik, Kimya veya Doğal Felsefe; Priestley’nin kendine has bir versiyonu” olarak görüldü. Ayrıca bu ciltler Priestley için bilim ve siyaset içeren bir girişimdi ve burada bilim, hükümetin “hava pompasından veya elektrikli bir makineden bile endişelenmesinin sebebi” “usulsüz ve gasp edilmiş yetkiyi” imha edebileceğini iddia etti.
Priestley’nin Elektrik çalışması ilk baskısından “amatör deneyciler için elektrikli makina” (1768)
Cilt 1’deki deneyler ve Hava Üzerine Çeşitli Gözlemler, birkaç bulguyu ana hatlarıyla ortaya koydu: “azotlu hava” (nitric oksit, NO); daha sonra “asitli hava” veya “deniz asidi havası” (susuz hidroklorik asit, HCl ) olarak adlandırılan “tuz ruhu buharı”; “Alkalin hava” (Amonyak, NH3 ); “Azaltılmış” veya “oksijenleştirilmiş azotlu hava” (azot oksit, N2O ); ve en mükemmeli “oksijenleştirilmiş hava” (Oksijenli hava, O2 ) deneysel bulgulara dayanarak bitkilerin hacim olarak havayı canlandırdığını gösteren bu bulgu sonunda fotosentezin keşfedilmesine yol açtı. Priestley ayrıca, “havanın özünü” belirlemek için “azotlu hava testi”ni geliştirdi. Pnömatik bir yalak kullanarak azotlu hava ile bir numuneyi , su veya Civa üzerinde karıştıracak ve hacimsel küçülmesini – odiyometri prensibi – ölçecektir. Hava araştırmalarından kısa süre sonra kendi deneylerini açık ve samimi bir şekilde açıkladı. Eski bir biyografi yazarı “ Her ne biliyor veya düşünüyorsa söyler: şüpheler, şaşkınlıklar, hatalar en içtenliği canlandırdığını ortaya koyar” diye yazdı. Priestley, ucuz ve kolay monte edilebilen deneysel malzemelerini de açıkladı; Meslektaşları bundan dolayı deneylerini kolayca üretebileceklerine inandılar. Tutarsız deneysel sonuçlarla yüzleşen Priestley, Phlogiston (Flojiston) teorisini kullandı. Oysa ki bu havanın sadece üç çeşidinin olduğu sonucuna varmasına öncülük etti: değişmez (sabit), alkalin ve asit. Priestley, o zamanın tomurcuklanan kimyasını açığa çıkardı. Kendinden önceki doğal filozoflar gibi gazlara odaklandı ve “hassas özelliklerinde değişiklikler” yaptı. Karbon moksiti (CO) izole etti ama görünen o ki ayrı bir hava olduğunu anlamadı.
1774 yılının Ağustos ayında, izole ettiği bir havanın tamamen yeni olduğu ortaya çıktı fakat deneyi sürdürme fırsatı bulamadı çünkü Shelburne ile Avrupa turuna çıktı. Tabi Paris’te iken Fransız Antoine Lavoiser’in de aralarında bulunduğu bilim insanları için deneyi tekrarlamayı başardı. Ocak 1775’te İngiltere’ye döndükten sonra deneylerine devam etti ve “yakıcı(vitriyolik) asitli hava” yı (kükürtdioksit, SO2) keşfetti.
Ağustos ayında keşfettiği yeni hava ile ilgili Mart ayında birkaç kişiye mektup yazdı. Bu mektuplardan bir tanesi Kraliyet Topluluğunda yüksek sesle okundu ve topluluğun Felsefi faaliyet dergisinde “Havadaki diğer bulguların hesabı” başlığı ile yayımlandı. Priestley, yeni madde dediği “oksijenli hava” olarak adlandırdığı ünlü deneyde cıva oksit örneğiyle güneş ışınlarına odaklandı. İlk önce fareler üzerinde test etti, kapalı bir yerdeki hava ile epeyce sağ kalan fare, onu şaşkına çevirdi ve daha sonra kendi kendine “solunum, iltihaplanma amacıyla bilinen havadan beş-altı kat daha fazla yayılır ve inanıyorum ki her ikisi de bilinen atmosferik havayı kullanıyor.” Priestley oksijen gazını (O2) keşfetti böylece.
Priestley, oksijen raporunu ve diğer birkaç raporu 1776’da yayımlanan Havadaki Deneyler ve Gözlemler cildinin ikincisinde bir araya getirdi. “oksijenli hava” (cildin üçüncü bölümünü ayırdı) keşfi üzerinde durmadı. Fakat bunun yerine keşiflerin gerçekçi inançta (dinde) ne kadar önemli olduğunu savundu. Makalesinde keşfi kronolojik olarak anlatıp, deneyler ve ilk şaşkınlıklar arasındaki uzun süreli gecikmelerle ilgili bağlantı kurdu; bu nedenle Priestley’nin tam olarak ne zaman oksijeni “keşfettiğini” belirlemek zordur. Lavoisier ve İsveçli eczacı Carl Wilhelm Scheele birlikte oksijenin keşfi konusunda güçlü iddialar ortaya attı; Scheele, izole gazı ( Priestley’den sonra yayımlamasına rağmen) ilk kendisinin bulduğunu ve Lavoisier de bunu ilk sadeleştirip “ hava kendisini değiştirmeksizin arındırır” olarak tanımladı ( diğer bir deyişle, phlogiston teorisi olmadan oksijeni açıklayan ilk kişi).
Priestley, “Solunum üzerine Gözlemler ve Kan Kullanımı” başlıklı yazısında Phlogiston teorisini kullanmasına rağmen, kan ile hava arasında bağlantı öneren ilk kişidir. Gazete, tipik Priestley tarzında solunum çalışmasının gelişim aşamaları önsözü ile başladı. Bir yıl sonra Priestley’den açıkça etkilenen Lavoisier, Bilim Akademisinde solunumu tartıştı. Lavoisier, oksijen solunumu ve sonuçları üzerine makaleler üretti, phlogiston teorisinin çökmesine ve modern kimyanın kurulmasına kadar uzanan uzun keşif eğitimlerine başladı.
1779 yılı civarında Priestley ve Shelburne uyuşmazlık yaşadılar ve nedenleri belirsiz kaldı. Shelburne, Priestley’nin sağlığını sorumlu tutarken; Priestley, Shelburne’in kendisini ileriye götürmediğini iddia etti. Bazı çağdaşlar, Priestley’nin açık söyleminin Shelburne’in politik kariyerine zarar verdiğini düşünüyorlardı. Schofield’e göre en muhtemel sebep Shelburne’ın Louisa Fitzpatrick’le olan yakın zamandaki evliliğiydi – görünen o ki Louisa’nın Priestley’den hoşlanmadığını savunuyordu. Priestley, her ne kadar Amerika’ya taşınmayı düşündüyse de Birmingham New Meeting Bakanlık teklifini kabul etti. Priestley ve Shelburne’ın aileleri, nesiller boyu Unitarian (Teslis doktrini karşıtı kimse) inançlarını sürdürmüştür. Aralık 2013’te Shelburne’in kardeşi Thomas Fitzmaurice’in (MP) neslinden olan Sir Christopher Bullock’un Lady Bullock yani Barbara May Lupton ile Londra’daki Unitarian Essex Kilisesinde 1917’de evlendiği ortaya çıktı. Barbara Lupton, Olive Middleton’un ikinci kuzeni Née Lupton’du – Cambridge düşesi, Catherine’in büyük büyükannesi. 1914 yılında Olive ve Noel Middleton, bir zamanlar Priestley’in başkanlık yaparken Unitarianism’e yöneldiği Leeds Mill Hill tapınağında evlendiler.
Priestley’nin arkadaşlarının Birmingham’da yaptığı çoğu zaman ayda bir kere bir araya gelerek çalışmalarını görüşmek üzere bir grup mucit, üretici ve doğa filozofu olan Lunar Society ( Ay Topluluğu) üyesiydi. Grubun kurucuları, üretici Matthew Boulton, Kimyager veJeolog James Keir, Mucit ve Mühendis James Watt ile Botanikçi, Kimyager ve Jeolog William Withering gibi insanlardı. Arkadaşları, Priestley’nin bu eşsiz topluma katılmasını istediler ve Priestley katılıp üyelerinin çalışmalarına fazlaca katkıda bulundu. Bu uyarıcı entelektüel çevrenin sonucu olarak “ Phlogiston ile ilgili deneyler ve suyun havaya dönüşümü” de dahil olmak üzere birçok önemli bilimsel makale yayımlandı (1783). İlk bölümde Lavoisier’in oksijen üzerine yaptığı çalışmaların yanlışlığını kanıtlama girişiminde bulundu; ikinci bölümde buharın havaya nasıl “dönüştürüldüğünü” anlattı. Yakıt gibi farklı maddeler ve birkaç farklı toplama malzemelerle deneyin çeşitli varyasyonlarından sonra havanın “bilinen bütün hidrostatik ilkelerine aykırı” sonucuna varmadan önce daha fazla madde ile dolaşabileceği sonucuna vardı. Bu buluş, ileride gaz difüzyonu olarak kabul edilecek olan daha önce de öncülüğünü John Dalton ve Thomas Graham’ın yaptığı gazların kinetik teorisini formüle etmesine yol açacaktır.
1777’de Antoine Lavoisier, Phlogiston teorisine yönelik kanıtlanmış ilk saldırı dizisini Mémoire sur la combustion en général ‘i yazdı; Priestley 1783’te bu saldırılara cevap verdi. Priestley, Lavoisier’in teorisinin bir bölümünü kabul ederken Lavoisier’in önerdiği başlıca döngülere hazırlıksızdı: Phlogiston teorisinin çökmesi,kavramsal olarak elementler ve bileşikleri üzerine ile yeni bir kimya terminolojisi. Priestley’nin “oksijen gazı” üzerine özgün deneyleri için yanma ve su tedariğinde Lavoisier’in sistem bilgisine ihtiyaç duyuyordu. Ancak Priestley, Lavoisier’in yeni teorilerini kabul etmedi ve hayatının geri kalan kısmında phlogiston teorisini savunmaya devam etti. Lavoisier’in sistemi genellikle kimyasal reaksiyonlarda ne kütlenin oluşturulduğu ne de yok edildiği (yani, kütlenin korunması ) nicel konsepte dayanıyordu. Buna karşın Priestley, ısı renk ve özellikle hacim açısından nitelik değişiklikleri incelemeyi tercih etti. Deneyleri havanın “sudaki çözünürlükleri, alevleri destekleme veya söndürme gücü, solunur olup olmadığı, asit ve alkalin havayla nasıl davrandığı, azot oksit ve yanıcı(çabuk tutuşan) havayı nasıl etkilediğini ve son olarak elektrik kıvılcımını nasıl etkilediğini” test etti.
1789’da Lavoisier, Traité Élémentaire de Chimie (Kimya Temel Antlaşması)’yi yayımladığında ve Annales de Chimie (Kimya Analizi)’yi kurduğunda kimya kendi yeni halini aldı. Priestley, Birmingham’da Lavoisier’in aksini ispat etmek için birkaç bilimsel makale yayımladı. Priestley ve diğer Lunar (Ay) Topluluğu üyeleri, yeni Fransız sisteminin test edilmesinin çok pahalı, çok zor ve gereksiz karmaşıklık olduğunu savundular. Priestley özellikle buhar “düzeneğini” reddetti. Sonunda Lavoisier’in görüşleri hakim oldu: modern kimyanın kurulduğu prensiplerin çoğu onun yeni kimyasının içeriğinden oluşuyordu.
Priestley’nin, Lavoisier’in “yeni kimyası”nı – kütlenin korunması gibi – kabul etmemesi ve daha az tatmin edici bir teoriye bağlı kalma kararlılığı birçok bilim insanını şaşkına çevirdi. Shofield bu durumu şöyle açıkladı: “ Priestley asla bir kimyager değildi, modern tarzdaki Lavoisier’i bile anlamadı, o asla bir bilim insanı değildi. O doğanın ekonomisi ile ilgilenen, teoloji ve doğada olan teklik düşüncesini saplantı haline getiren doğal bir filozoftur”. Bilim tarihçisi John McEvoy, Priestley’nin doğa görüşünün Tanrı ile birlikte geniş ve sonsuzluğa sahip olduğunu ve bu nedenle de hipotezler ve teoriler üzerinden gerçeklere odaklanmayı teşvik eden Lavoisier’in sistemini reddetmek istediğini yazar. McEvoy, “Priestley’nin oksijen teorisine karşı izole ve yalnız karşıtlığının, entelektüel özgürlük, epistemik eşitlik ve eleştirel soruşturma ilkelerine olan hırslı kaygısının bir ölçütü olduğunu savunuyor.” Priestley, Deneyler ve Gözlemler cildinin sonuncusu olarak en değerli eserinin “haysiyet ve öneminin üstünlüğü” olduğu için bunun ilahiyat dersleri olduğunu idda etti.
Priestley 1804’te öldüğü vakit, Batı dünyasındaki bütün büyük bilimsel topluluğa üye olmuş ve çok sayıda ana fikir üretmişti.
Priestley’nin eserlerinden birkaç tanesi;
- İngilizce Dilbilgisi Temel Bilgileri (1761)
- Biyografi Tablosu (1765)
- Uygar ve Aktif Yaşam İçin Liberal Eğitim Kursu Tezleri (1765)
- Elektrik Tarihçesi ve Mevcut Durumu (1767)
- Devletin ilk ilkeleri üzerine Makale (1768)
- Yani Bir Tarih Tablosu (1769)
- Doğal ve Vahiy gelen Din Enstitüleri (1772-74)
- Havanın Çeşitli Farklılıkları Üzerine Deneyler ve Gözlemler (1774-77)
- Madde ve Ruhla İlgili Hükümler (1777)
- Örneklendirilmiş Felsefe Doktrini Gerekliliği (1777)
- İnançsız bir Felsefeye Mektuplar (1780)
- Hristiyanlıkta Yolsuzluğun Tarihi (1782)
- Tarih ve Genel Politica Dersleri (1788)
- İlahiyatın Zengin Kaynağı (1770-73 , 1784-88)