100 عالــم غـــــــــــيروا وجــــــــــــه الــــــــعالـم

[عوض السوداني]

39_هنري كافندش

من هو هنرى كافندش ؟

كان الباحث الإنجليزي هنري كافندش ينتمي إلى إحدى العائلات الأرستقراطية الثرية . وقد قدم هنري كافندش العديد من الاكتشافات المهمة منها غاز الهيدروجين عام 1766 والقانون الذي يحكم قوة التجاذب والتنافر بين الشحنات الكهربائية الذي دائمًا ما يتم ربطه بالعالم الفرنسي شارل كولوم ( 1785 ) . لكن ، تعد محاولته لوزن الأرض أعظم الإنجازات التي قام بها وآخرها .
للقيام بذلك ، اعتمد هنري كافندش على قوانين نيوتن ( 1687 ) التي توضح أن قوة الجاذبية بين جسمين تعتمد على كتلة كل منهما ، بالإضافة إلى المسافة بينهما . وباستخدام الميزان الإلتوائي الذي اخترعه صديقه جون ميشيل ( 1783 ) ، استطاع هنري كافندش قياس قوة الجاذبية بين كرات الرصاص الكبيرة والصغيرة . وتلك القوة ضعيفة جدًا ، وبالتالي كانت المقاييس شديدة الحساسية . لذلك ، قام كافندش بوضع الميزان في حجرة محكمة الغلق ثم قام بقراءة المؤشر عن بعد باستخدام التليسكوب . وبعد ذلك ، قارن بين مقدار تلك القوة ووزن الكرة الصغيرة الذي يمثل قوة الجاذبية بين الكرة الصغيرة والأرض . وبذلك ، استطاع هنري كافندش حساب وزن الأرض . وتقدر النتيجة التي حصل عليها بمقدار 6 / 10 طن ، ويعد ذلك الرقم قريبًا من الرقم الحالي المقبول لدى العلماء .
لم يكن هنري كافندش أول من حاول التعرف على وزن الأرض على الرغم من أنه أول من استخدم تلك الطريقة . وقد سبقه ألى ذلك عالم الفلك بالمرصد الملكي نيفل ماسكلاين بعشرين عامًا . ونيفل ماسكلاين هو أول من قام بوضع التقويم القمري عام 1765 . وقد استخدم في تجربه وزن الخيط في محاولة للقيام بالشيء نفسه . ومن الممكن أن تتوقع وزن جسم ما إذا تم تعليقه بشكل رأسي ولكن قد يؤدي وجود كتلة ضخمة – مثل الجبل – بالقرب من ذلك الجسم إلى وجود قوتين متعارضتين تؤدى إحداهما إلى جذبه في اتجاهها بعيدًا عن الوضع الرأسي . ومن اللافت للانتباه أن ماسكلاين استطاع قياس ذلك التغير الدقيق في اتجاه الجسم المعلق بشكل رأسي ، وبالتالي ، استطاع قياس قوة الجاذبية للجبل . أما الخطوة التالية لذلك ، فهي محاولة قياسه وزن الأرض . وقد كانت النتيجة التي توصل إليها جراء تلك المحاولة صحيحة تقريبًا مثل تلك التي توصل إليها كافندش


اسف على قلة المعلومات


(يتبــــــــــــــــــــــع)

[عوض السوداني]

تكملة ل39_هنرى كافندش

تجربة هنرى كافندش:

بعد أن وضع العالم اسحاق نيوتن قانونه المعروف بقانون نيوتن للجذب العام والذي ينص على أن
"كل جسمين ماديين يتجاذبان بقوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيا مع مربع السافة بين مركزيهما "

ووضع الصيغة الرياضية التي تبين هذا القانون

F # mM/r2

حيث :
F: قوة الجذب
# علامة التناسب
M: الكتلة الاولى
m: الكتلة الثانية
r: المسافة بين الجسمين

وجميعنا يعلم ان اي علامة تناسب بامكاننا التخلي عنها وذلك بوضع اشارة المساواة مع ثابت نسميه بثابت التناسب

F = GmM/r2

حيث G : ثابت الجذب العام

وضع نيوتن ثابت التناسب هذا وسماه بثابت الجذب العام (اطلق علليه فيما بعد بثابت نيوتن ) ولكنه لم يهتم كثيرا بحساب هذا الثابت لسببين رئيسيين وهما:
1- انه اعتقد ان ثابت التجاذب بين جسمين ماديين ساكنيين ضعيفة جدا بشكل يجعل منه غير محسوس وصعب القياس
2- ان اي تجاذب في ظل وجود قوة جذب الارض الكبيرة للاجسام سيكون غير عملي.

الا انه في منتصف القرن الثامن عشر الميلادي حاول مجموعه من العلماء قياس وزن الارض بمراقبة قوة الجذب المؤثرة على كتلة اختبار موضوعة بالقرب من أحد الجبال الضخمة , لكن هذا الجهد قد باء بالفشل بسبب نقص المعلومات عن تركيب و كثافة الصخور المكونه لهذا الجبل.

تعتبر تجربة العالم هنري كافندش أول تجربة فيزيائية لقياس ثابت الجذب العام بدقة عن طريق قياس قوة الجذب بين كتلتين في المختبر.

تجربة كافندش

في البداية دعونا نتحدث عن مبدأ عمل الجهاز الذي استخدمه كافندش،، وكولوم من قبله،، وهو نابض اللي، وهو عبارة عن مادة لدنة تستجيب نتيجة الجدل او الفتل..ومن ناحية عملية،،فإن الفتل أكثر يعني، قوة اكبر مؤثرة سببت هذا الفتل...نابض اللي يصنع عادة من سلك او ملف..
نابض اللي بصورة مبسطة هو عبارة عن ملف قابل للفتل نتيجة قوة خارجية تؤثر عليه،،مما يؤدي الى تخزين الطاقة فيه...

الآن ،،تم استخدام نابض اللي في عمل ميزان اللي لأول مرة من قبل العالم الكبير كولوم...
الآن،، ما الذي فعله كولوم؟
ميزان اللي هو جهاز استخدمه شارل اوجستين كولوم عام 1771، وذلك لقياس القوى الضعيفة جدا..استخدم كولوم ميزان اللي لقياس القوة الكهربائية الساكنة المتبادلة بين شحنتين..
ميزان اللذي استخدمه كان مكونا من كرتين معدنيتين مربوطتين بنهايتي قضيب عازل معلق من منتصفه بسلك ليفي رفيع.
لقياس القوة الكهربائية المتبادلة بين الكرتين ، قام بشحن كرة أحد الكرات بشحنة كهربائية،،،ثم قرب منهما كرة ثالثة مشحونة بذات شحنة الكرة الاخيرة،،تتنافر الكرتان بالتالي فيلتف السلك،،او يفتل بزاوية معينة..
لو استطعنا حساب القوة التي سببت فتل السلك بتلك الزاوية،،استطعنا عندها حساب قوة التنافر الكهربائي التي اثرت في الاصل على السلك وفتلته..

استخدام ميزان اللي لحساب ثابت كولوم كان اسهل بكثير من استخدامه لحساب ثابت الجاذبية..
دعونا معا،،كانت تجربة كافندش هي اول تجربة في الفيزياء لحساب ثابت الجذب العام الذي تحدث عنه نيوتن ولم يفكر في حسابه ...صممت التجربة في الاساس لحساب النسبة المتوسطة بين كثافة الارض والماء..التجربة الاصلية صممت من قبل جون ميشتل، لكنه توفي قبل ان يكمل الجهاز ويبدأ العمل،بعد وفاته في 1793 انتقل الجهاز ومخطط العمل الى فرانسيس ولاستون الذي سلمه الى هنري كافندش وطلب منه ما بدأه العالم ميتشل.
قام كافندش بإعادة بناء الجهاز وتصميمه الا انه ظل محتفظا وقريبا من الخطوط الرئيسية التي رسمها ميتشل،وقام بسلسلة من التجارب الدقيقة على هذا الجهاز عام 1798.. الجهاز كما هو موضح في الصور المرفقة مكون من كرتين وزن كل منهما 156 كغم( لاحظوا مقدار الكتل) مربوطتين كما قلنا بسلك ليفي رفيع،ولتجنب تدخل أي مؤثر خارجي مثل الهواء قام بوضع الجاهز تصميمه في سقيفة منزله المغلقة بعيدا عن كل التيارات الهوائية..

الآن لا يوجد شيء يؤثر على الكرتين الثقيلتين الا قوة الجاذبية،،باستخدام منظار دقيق قام بقياس مقدار الفتل في الخيط ( حدد زاوية الفتل او الانحراف)، وبمعرفة كتلة كل من الكرتين،،ومقدار زاوية الفتل، تمكن كافندش من قياس ثابت الجاذبية( طبعا هم يعرفون ان القوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب الكتلتين وعكسيا مع مربع المسافة،،هذا قانون نيوتن)..

وقد استخدمت التجربة ايضا لقياس كتلة الارض لأول مرة في الفيزياء..

(يتبـــــــــــــــــــــــــــع)

[عوض السوداني]

اسف على عدم وجود المعلومات للعالم لكن إن شاء الله سأحاول جمعها





تحياتى

[عوض السوداني]

العالم جوزيف بريستلى سيتم اضافة معلوماتة فى وقت لاحق

و هذة معلومات اختصارية سريعة :

(1733-1804):- ولد فى بريطانيا ، أشهر كيميائى بريطانى فى ق18 ، تعلم السياسة والفلسفة والتاريخ واللغات ، صنع ماء الصودا(ثانى أكسيد الكربون+ ماء) الذى أدى الى ثورة فى مستقبل عالم المشروبات الغازية ، عين مدرسآ وأمين مكتبة لأطفال اللورد شيلبرن ، اكتشف النيتروجين ، وثانى أكسيد الكربون ، الكبريت ، النشادر ، السيلكون



الحلقة التاسعة




41- جيمس واط


42- تشارلز دى كولومب


43- كارل شيلى


44- أنطونى لافوازيييه


45- كونت أليساندرو فولتا




(يتبــــــــــــــــــــع)

[عوض السوداني]

مـــــــلاحــــــظـــــــة

اهلا بكل الاعضاء و مشرفين المهندسين العرب

عايز بس اتكلم على اليومين ال منزلش فيهم العلماء ال5 بس كنت مشغول اليومين دول





و برضوا عايز اقول ان فى الفترة دى انا بحدث جهازى ان شاء الله بعض الاوقات ممكن اتأخر عليكم فى الموضوع

يعنى مشغول من كلوا بس برضوا هحط العلماء بتوع الحلقة التاسعة و

بقول من دلوقتى ان بعد الحلقة العاشرة و الحلقة دى تعتبر نص الموضوع


عايز بقا الردود و عايزكم تقولو اية احلى شخصية عجبتكم و يريت محدش يبخل بقا


فى الردود

الرد دة بيبقى بصمتك


فمتبخلش علينا بقا






( دلوقتى هنرجع فى الحلقة التاسعة)

[عوض السوداني]

41_جــــــيـــــــمـــــس واط





معلومات اختصارية للعالم :

جيمس واط (1736 – 1819م) هو مهندس اسكتلندي، ولد في غرينوك من أب كان يعمل في بالتجارة دون أن يحقق نجاحا. تلقى وات تدريبه عن صانع للأدوات في لندن، ثم عاد إلى جلاسجو ليعمل في مهنته. وقد كان وات على علاقة صداقة قوية مع الفيزيائي جوزيف بلاك مكتشف الحرارة الكامنة، وكان لهذه الصداقة الأثر الهام في توجيه وات إلى الاهتمام بالطاقة التي يمكن الاستفادة منها من البخار كقوة محركة وقد أجرى عدة تجارب للاستفادة من ضغط البخار. ثم وقع في يده محرك بخاري من طراز نيوكومن فاخترع له مكثفا وأجرى عليه بعض التعديلات والتحسينات مثل المضخة الهوائية وغلاف لاسطوانة البخار ومؤشر للبخار مما جعل المحرك البخاري آلة تجارية ناجحة. وقد أدعى وات اكتشاف أن تفاعل الهيدروجين مع الأوكسجين ينتج الماء قبل كافندش أو في نفس الوقت. وقد سميت وحدة القدرة باسم وات تخليدا له. أسس وات بالاشتراك مع بولتون شركة هندسية هي شركة سوهو للأعمال الهندسية وقد أدخل الشريكان مصطلح وحدة القدرة الحصانية H.P)Horse Power) حيث كيلو وات1H.P = 0.746.

معلومات اخرى :

عاش الناس قبل زمن ليس ببعيد حياة أبسط بخطى غير متسارعة. كان هذا قبل عصر الكهرباء والسيارات والطائرات.

كانت إنجلترا مع نهاية القرن السابع عشر من أقوى البلدان الأوروبية، إذ أخذت توسع نفوذها في أطراف العالم. ولكنها رغم التحول إلى قوة عظمى، بدأت إنجلترا تفقد إحدى أهم مواردها الطبيعية.

كانت الغابات الشاسعة التي غطت غالبية أراضيها قد استنزفت، استعملت إنجلترا الغابات لبناء سفن أسطولها الشهير، وتشييد المنازل وتدفئتها، وطهي الطعام حتى أخذت تواجه أزمة في الطاقة.

أزمة في الطاقة؟ في ذلك الوقت؟

أعتقد أنها أشياء لا تتغير.

لكن إنجلترا تملك الكثير من الفحم، كما أن حرق الفحم يمنح من الطاقة أكثر من حرق الخشب، ما جعلها تستخرج الفحم من المناجم كمورد جديد للطاقة.

ولكن الحفر عميقا لاستخراج الفحم يسبب مشاكل أخرى، كانت المياه من أبرزها. طافت المياه الجوفية في المناجم، ما حال دون الوصول إلى الفحم الثمين.

فحاء الحل بضخ المياه خارج المناجم.

إنه حل بسيط.

فعلا، أنهى المشكلة.

ولكن ضخ المياه خارج المناجم لم يكن سهلا، إذ كان يتم بالعمل البشري أو بالدواب، التي كانت تتعب من هذا العمل الشاق، ولم تتمكن من موازاة المياه النابعة من هناك.

عام ألف وسبعمائة استبدل عدد من المناجم مضخات العضلات باختراع جديد. إنه المحرك البخاري، وهو آلة قادرة على تحويل الطاقة إلى حركة. وهكذا تمكن المحرك البخاري من ضخ المياه إلى خارج المناجم، ليحل بذلك محل العمل البشري.

ما كان أحد ليتخيل حينها أن عمل شخص واحد في المحرك البخاري، سيؤدي إلى ما يعرف بالثورة الصناعية.

=-==-=-

المحركات البخارية :

تمكنت المحركات البخارية الأولى من إنجاز أعمالها، ولكنها كانت آلات بسيطة وبطيئة لا يمكن الاعتماد عليه، كما كنت خطيرة جدا. والأهم من هذا أنها تحرق كميات هائلة من الفحم.

ما جعل تحسين المحرك البخاري تحديا هائلا، ولك أكثر ما أحبه جيمس وات، هو التحديات.

عندما تعلمت طريقة عمل المحرك البخاري، أدركت أنه يستطيع العمل بطريقة أفضل. صحيح أنه يستهلك الفحم ويحول السخونة إلى طاقة بخارية، ولكني اكتشفت أنه يبدد الكثير من الطاقة.

أي أن نجاح المحرك البخاري يستدعي منه مزيدا من القوة والفعالية في آن معا. فقررت تحسين المحرك، وحل هذه المشكلة.

أخذ يركز على المشكلة.

حيات جيمس :

رغم عدم تدرب جيمس وات على العلوم، إلا أنه تمتع بعقلية فضولية، أجرى من خلالها العديد من التجارب، كأي عالم حقيقي آخر، وقد طور هذه العادات في سن مبكر.

تلقيت تعليما مدرسيا محدودا، وكان أبي معلما في النجارة، لهذا فضلت مساعدته والعمل في ورشتي الخاصة في العليّة.

والحقيقة أنه كان شديد المرض في صغره، إذ عانى من آلام الأسنان والصداع القوي، فقرر والداه إخراجه من المدرسة وتعليمه في المنزل.

عندما بلغت الحادية عشر قر والدي أني تحسنت وأستطيع العودة إلى المدرسة. كانت هذه كارثة.

لم يتعلم وات شيئا من المدرسة لحياته، فلم يعرف معنى المزاح، ولم يتقن اللعب، فسخر منه الجميع بلا رأفة.

مررت في المدرسة بأيام صعبة جدا ولكني تحسنت مع مرور الوقت، كما وجدت تسلية جديدة، وهي العبث بأدوات الملاحة كالبوصلة والتلسكوب التي يصلحها والدي.

تبين أن جيمس كان يتقن استعمال يديه، كما برزت فيه دقته العالية.

ماتت أمي وأنا في الثامنة عشرة، فانتقلت إلى غلازغو للسكن مع أقاربي هناك.

حصل هذا عام ألف وسبعمائة وأربعة وخمسون الذي عرف بفترة استكشافات رست خلالها في غلازغو سفن من مختلف أنحاء العالم. وكانت أيضا مرحلة استكشافات علمية.

قررت متابعة حبي للدقة والعمل في صناعة الأدوات العلمية، كالساعات والموازين والبوصلة وما شابه، حاولت البحث عن صانع أدوات يقبلني تلميذا، حتى أدركت أني لن أجد التدريب اللازم إلا في لندن.

تبين لواط أن التعلم في لندن ليس سهلا. وعلم أن قوانين محددة تسيطر على تجارة صنع الأدوات، وأن هذه القوانين تجعل من الصعب عليه العثور على صانع أدوات يقبل به تلميذا.

هذا صعب جدا. كيف يفترض به أن يبدأ؟

توصلت إلى اتفاق مع شخص يعلمني الصنعة، ولكنه اشترط العمل معه لمدة عام واحد فقط. ولكن بما أن التعلم يحتاج إلى سبع سنوات، قمت بعمل خاص بي.

هذا ما أصفه بالتفوق.

يتطلب التعلم سبع سنوات، ولكن وات كان أكبر سنا من جميع التلامذة، كما أن عمله السابق مع والده، جعله يعرف أكثر بكثير.

عملت بشدة ولفترات أطول لتعلم أكبر قدر ممكن خلال الفترة القصيرة التي أملكها، ولكن ضغط العمل الشاق سبب لي الضعف والاشتياق إلى الوطن. مع انتهاء ذلك العام عدت فورا إلى وطني في اسكتلندا.

العودة للوطن :

عند عودته إلى هناك ساعده صديق العائلة في الوصول إلى جامعة غلازغو، وقد حالفه الحظ بوجود مشروع بانتظاره هناك. أرسل تاجر اسكتلندي في جاميكا حمولة من الأدوات العلمية إلى الجامعة، لكنها تعطلت خلال أسابيع من الملاحة. فرست مهمة إصلاحها على الشاب جيمس وات.

وأخيرا أصبحت صانع أدوات، أعطتني الجامعة غرفة أقيم فيها ورشتي.

ليس هذا ما أعتبره عملا مناسبا.

أعرف ولكن يبدو أن أحب ذلك.

تحمس وات جدا، فانكب على عمله الجديد باندفاع كبير. ساعده ميوله إلى الكمال في إصلاح وتطوير جميع الأدوات التي وصلت إليها يديه.

أهم ما في هذا العمل هو أن الجامعة جعلتني على اتصال بعدد من أهم العلماء في العالم.

أحيانا ما يتوقف الناس في ورشته لمشاهدته يعمل، حتى أصبح شهير جدا في الجامعة.

اشتغل واط جميع الفرص المتوفرة للقراءة والتعلم من زملائه، حتى تنبه الجميع إلى ذكائه وبراعته.

كان الدكتور جوزيف بلاك من بين الذي أعجبوا بواط، وهو من أبرز العلماء في الجامعة، إذ كان طليعة في أبحاث السخونة والطاقة.

تخصص الدكتور بلاك في الكيمياء وقد أجرى أبحاثا تشمل السخونة والماء والبخار.

أعجبت جدا بعمل بلاك حتى نفذت تجاربه بنفسي. تعلمت الكثير عن السخونة كمصدر للطاقة.

لم يقتصر اهتمام واط في هذه الفترة على الجانب العلمي من السخونة والبخار، بل ضم قوة البخار.

مبدأ بسيط، عند غليان الماء يتحول إلى بخار، يحتل البخار مساحة أكبر من الماء، ولكن إذا حبست البخار في مستوعب يتحول إلى ضغط هائل، يمكن استعماله لتحريك الأشياء.

عرفت قوة البخار منذ زمن بعيد، ولم يكن تطويعها شيء جديد.

تاريخ المحركات البخارية

عام ألف وستمائة وثمانية وتسعون، قدم توماس سافري أول محرك بخار عملي للعالم. وبما أنه صمم لضخ المياه من مناجم الفحم، عرف محرك سافري حينها بصديق المناجم.

ولكن الحداد الإنجليزي توماس نيوكامن كان أول مخترع توصل إلى محرك بخاري استعمل على نطاق واسع في مناجم الفحم عام ألف وسبعمائة واثني عشر.

كان محرك نيوكامن أكبر حجما وأكثر تعقيدا من محرك سافري، ولكنه استخدم كسابقه في ضخ المياه إلى خارج المناجم.

ارتبطت مناجم الفحم بالمحركات البخارية منذ البداية، فالمناجم تحتاج إلى المحركات البخارية لتجفيفها، والمحركات البخارية تحتاج إلى الفحم الحجري كي تعمل. وقد أحرق محرك نيوكامن كميات كبيرة من الفحم.

لا أعرف إن كنت مخطئة ولكن يبدو أن المحرك البخاري كان متوفرا قبل وصول واط بفترة طويلة.

اول الطريق لواط

صحيح أن المحرك البخاري كان متوفرا منذ عقود قبل مجيء واط إلى غلازغو، ولكن ضربة حظ أخرى لفتت انتباه واط إلى المحرك البخاري بطريقة بارزة.

كان لدى جامعة غلازغو نموذجا صغيرا للمحرك البخاري. ولكنه معطل، فأرسل للتصليح لدى صانع أدوات في لندن، لكنه عجز عن ذلك. ونظرا لشهرتي في إصلاح الأشياء، طلبوا مني القيام بالعمل.

جاء في الوقت المناسب إلى المكان المناسب.

سبق أن سمعت بمحرك نيوكامن البخاري، ولكن النموذج الجامعي هو أول ما رأيت.

تعامل واط مع المشكلة على طريقة العلماء، فجرب الآلة وسجل ملاحظاته التفصيلية. أدرك انه بحرق الفحم يحول محرك نيوكتمن المياه إلى بخار، كما أن كثافة البخار وتبريده يساعدان على انطلاق المحرك وتشغيل المضخة.

تمكنت من تشغيل النموذج الجامعي، ولكني اكتشفت أثناء ذلك أنها ليست آلة جيدة.

لم يكن محرك نيوكامن فعالا، بل عديم الفعالية، فاعتبرت أنه يبدد ثلاثة أرباع الطاقة التي ينتجها.

لا أستغرب أن يحرق الكثير من الفحم.

كان يجب أن أجعله أكثر فعالية، وقد أدركت أن طريقة القيام بهذا تكمن في استغلال أفضل للسخونة المنتجة عبر غلاية المحرك البخاري. نرى أن اسطوانة محرك نيوكامن تتناوب باستمرار بين الحرارة والبرودة، مع دخول البخار الساخن، ومن ثم برودته وتكثيفه. القيام بهذا مرة بعد أخرى يبدد الطاقة.

فكرت بالأمر مليا، حتى أقلقني ليلا نهارا، وفي أحد أيام الآحاد، خرجت في نزهة، وجدت الفكرة. إضافة مكثف منفصل.

تبدو فكرة بسيطة.

إضافة مكثف منفصل. لماذا لم أفكر بهذا؟

عبقرية واط (الاختراع الاول )

توصل واط إلى ما لم يتنبه إليه الانسان العادي، وهو يكمن في استغلال أفضل للسخونة الناجمة عن المحرك البخاري.

بدأت بحماسة هائلة أصنع نموذجا من بعض الموات التالفة، بما في ذلك كشتبان الخياطة لدى زوجتي.

جاء النموذج فجا ولكنه نجح.

حصلت على ترخيص بالتصميم عام ألف وسبعمائة وتسعة وستون، وبدأت العمل بنموذج واسع النطاق في نفس العام.

تقدم وات بالاعتماد على نفسه قدر المستطاع، ولكنه يحتاج إلى المال للتقدم أكثر، أو إلى شخصية تجارية لم يكن وات يتمتع بها. وأخيرا عثر وات على الدعم اللازم لدى ماثيو بولتن، وهو مهندس وصناعي من بيرمنغهام في إنجلترا. كان بولتن يملك مصنعا وهو ثري جدا. لقد رأى الجدوى التجارية في محرك وات البخاري، وأصبح مستعدا لتصنيعه وتسويقه. انتقل وات إلى برمنغهام، لينشئ هناك ما عرف بشركة بولتن & وتات.

يبدو فريق رائع، العالم والتاجر.

لم يكن ماثيو بولتن غريبا عن مبدأ استعمال قوة البخار، وقد أجرى عدة أبحاث قبل لقائه بجيمس وات، حتى أنه استشار بنجامين فرانكلين بهذا الشأن.

سرعان ما بدأت مع بولتن في إنتاج محرك أكثر تقدما، مع أني لم أكن راضيا عنه.

يبدو أنه لا يرضى أبدا أليس كذلك؟

واط يمشى فى طريق المحركات البخارية

دفعه السعي إلى الكمال نحو تحسين محركاته بعدة أساليب، الكبيرة منها والصغيرة. إلا أن بولتن كان متشوقا لإيصال السلعة إلى الأسواق. كان دائم الترقب لما يفعله واط، على أمل أن يكون كل تعديل يجريه على التصميم هو تعديله الأخير.

كان واط متمسكا بهواجسه في الحصول على كفاءة أكبر من محركه البخاري..

كنت بعيدا عن الرضا. فكرت بمشكلة وضع الكباس في الاسطوانة، هنا أضعت الفعالية التامة، لم تكن مشكلة علمية، بل مشكلة في التصنيع.

واجه واط مشكلة في حدود صناعة صهر المعادن، لم تكن مسابك الحديد حينها قادرة على صنع اسطوانات هائلة تفي بمتطلبات وات واحتياجات محركه. بقيت عدة فراغات صغيرة بين الكباس والاسطوانة، ما يؤدي إلى تسرب الطاقة والفعالية من هذه الفراغات الصغيرة.

ولكني رفضت الاستسلام، عثرت على أفضل معلم حديد في إنجلترا تمكن أخيرا من التوصل إلى الأسطوانة الدقيقة التي أحتاج إليها في محركي.

هذا هو العمل الجماعي.

بل هو عمل بخاري.

حل عام ألف وسبعمائة وسبعة وسبعون، وهي السنة التي بيع فيها محرك وات الجديد.

أصر بولتون على ضرورة إشرافي على تركيب أول محرك بخاري في مناجم كرونوال الإنجليزية، أحببت العمل جدا في تلك الآلة، ولكني مقت فكرة استعراضها أمام زبون يدفع الثمن.

يبدو أن واط أمضى فترة طويلة في ورشته.

تقول تقديرات وات أن بولتون ادعى الكثير عما يمكن لها المحرك أن يقوم به من أعمال. ولم يكن أصحاب المناجم واثقون من قوله. خصوصا وأن محرك واط كان شبيه جدا بمحرك نيوكامن الذي لديهم.

خشيت جدا من ألا يعمل المحرك، ولكنا عند تشغيله تأكد لنا بوضوح أنه سجل تفوقا كبيرا على المحرك البخاري القديم، فلم يذهب كل تعبي سدا.

توصل جيمس وات إلى محرك لا يستهلك إلا ربع كمية الوقود اللازمة لمحرك نيوكامن. وأخيرا توصل وات إلى الهدف الذي عمل من أجله طوال عدة سنوات، وذلك بصنع محرك بخاري فعال. توالى الطلب على المحرك الجديد من مختلف مناجم الفحم. ما أدى إلى ازدهار شركة بولتن & وات.

تابع وات سعيه إلى الكمال عبر تركيزه على التوصل إلى أفضل محرك بخاري لمناجم الفحم.

ولكن ماثيو بولتن فكر بمسائل أخرى، إذ أخذ يفكر بسبل لاستخدام المحرك البخاري في مجالات أخرى. أي أنه كان ينظر نحو المستقبل، الذي لم يكن في الواقع إلا ما يعرف بالثورة الصناعية.

الثورة؟ هل يتحدثون هنا عن الحرب؟

الثورة الصناعية :

لم تكن الثورة الصناعية حربا، ولم تحصل بين ليلة وضحاها، مع أنها غيرت العالم إلى الأبد. الثورة الصناعية هي اسم لمتغيرات عميقة، أدت إلى استبدال القوة البشرية والحيوانية بقوة الآلات. كانوا في الماضي يصنعون كل شيء يدويا، من أدوات إلى أثاث وملابس وغيرها، وذلك على يد الحرفيين. أما اليوم فالآلات تصنع كل شيء، هذه هي الثورة الصناعية، انها الانتقال من الصناعة اليدوية إلى صناعة الآلات، كما أن يرمز محرك وات البخاري إلى قلب الثورة وعضلاتها.

بدأ محرك وات يستعمل في أي مكان بالاعتماد على الفحم. وقد استخدم بداية في المناجم التي هي مورد الطاقة، ثم استعمل في مصانع الحديد التي ساعدت في صهر اسطوانات المحرك ومكابسه الهائلة.

ولكن ماثيو بولتن أدرك أن هناك أعداد ضئيلة من مناجم الفحم الحجري ومصانع الحديد، ما يعني أن عدد زبائن محركه البخاري أصبح محدودا. وهكذا ساعدته نظرته التجارية في العثور على فرص أكبر وآفاق أوسع.

بدأ ذلك في مصانع النسيج. كانت الحياكة في الماضي من أعمال النساء والفتيات في المنازل. ولكن عام ألف وسبعمائة وسبعون، شيدت مصانع تحول القطن إلى خيوط، بينما تقوم أخرى بتحويل الخيوط إلى قماش.

كل هذا بدون المحرك البخاري؟

المحرك البخارى يغزوا العالم :

اعتمدت أولى مصانع الأنسجة على قوة الماء في تشغيل آلاتها، ولكن كلما خف منسوب المياه في الجدول، توقف المصنع عن العمل. كانت هذه قصور جدية تسبب مشاكل كبيرة.

هنا يأتي دور واط.

طلب مني بولتن تكييف المحرك البخاري لدفع آلات غزل هائلة ومصانع النول. نجحت في ذلك تماما. يعود الفضل إلى المحرك البخاري في تمكين معامل النسيج بدون قوة مائية بالكامل.

تابع وات عمله الدؤوب في تحسين المحرك حتى توصل إلى إنجازات أخرى، يبرز من بينها الحصول على قوة أكبر من محركات أصغر. ومع مرور الوقت بدأ البعض يفكر بوضع المحركات البخارية في السفن.

والحقيقة هي أن الناس في أوروبا والولايات المتحدة جربوا هذه البواخر.

ولكن روبرت فولتن، وهو أمريكي عمل في باريس، اشتهر فيما بعد ببصنع المراكب البخارية.

كان فولتن مخترع لامع حاول بناء غواصة عندما تقرب منه مواطن من نيويورك، أراد استخدام المراكب البخارية تجاريا في نهر هودسون، وكانت مشكلته الوحيدة عدم امتلاكه لمركب بخاري.

شيد فولتن نموذجا تحطم بالكامل عند تجربته في نهر السين.

تأكد فولتون أنه تعلم من خطأه، فطلب محرك بخاري من بولتن & وات، ثم عاد إلى الولايات المتحدة.

ثم شيد هناك باخرة كليرمونت التي بلغ طولها مائة وخمسون قدم. أطلق أحد المشككين على السفينة لقب حماقة فولتن، ولكن عام ألف وثمانمائة وسبعة، وبالاعتماد على محرك بولت & وات البخاري، تمكنت كليرمونت من القيام برحلة من نيويورك إلى ألبيني. بسرعة خمسة أميال ثابتة في الساعة، ليبدأ بهذا عصر المراكب البخارية.

أي أن المحركات البخارية وصلت إلى البحر.

أعتقد أنها لم تتوقف هناك.

سرعان ما تمكن المحرك البخاري من التوصل إلى وسيلة نقل أخرى هي القطار.

سرعان ما أخذت القطارات تنتشر في أوروبا والولايات المتحدة في آن معا، لتنقل البضائع والركاب.

في أواسط القرن التاسع عشر انتشرت السكك الحديدية في كل مكان، محمولة على المحركات البخارية. ولكن ركوب القطار حينها لم يكن ممتعا كما هو اليوم. لأن اشتعال الفحم كثيرا ما أمطر الركاب بغبار أسود، كما كان الدخان لا يحتمل.

كما تسببت الثورة الصناعية بزيادة تلوث الهواء، إذ كانت المداخن في المناطق الصناعية توشح السماء بالسواد، كما تسببت بأمراض رئوية بين العمال والمواطنين العاديين.

أدى انتشار قوة البخار إلى ازدهار المصانع الهائلة. فانتقل العديد من المزارعين الفقراء للعمل في المدن القذرة المزدحمة. لم تكن ظروف المصانع أفضل من حالات تلك المدن. كانت ساعات العمل طويلة، حتى شاع العمل من الفجر حتى المغيب. لم يتطلب العمل أي براعة، وكثيرا ما كان بالغ الخطورة.

ظننت أن محرك وات شيئا جيدا.

لا شك أن محركات وات جلبت العمل لملايين البشر الذي صنعوا الثروات الهائلة لأصحاب المصانع. ولكنه كغيره من التكنولوجيا الحديثة، جلب معه أيضا عواقب غير متوقعة.

على أي حال، اعتقد أن المحركات البخارية قد اختفت.

صحيح أن غالبية آلات اليوم تعمل كهربائيا، ولكن لا يمكن القول أن المحركات البخارية لم تعد في هذا العالم، على اعتبار أن مضخات بخارية هائلة ما زالت تعمل في غالبية مولدات الطاقة الكهربائية حتى اليوم.

يكفي القاء نظرة سريعة على لمبات الإنارة حتى نتذكر مساهمات جيمس وات في علوم الطاقة ومصادرها.

وات طبعا.

[IMG]http://img42.imageshack.us/img42/3655/nsa***t7f54e480c21.gif[/IMG]

[عوض السوداني]

42_ شارلز أوغسطين دي كولومب

معلومات مختصرة:

شارل أوغستان دي كولوم (1736-1806) (Charles-Augustin de Coulomb) هو فيزيائي فرنسي اكتشف القانون الذي يحمل اسمه (قانون كولوم) والمتعلق بالقوى الفاعلة بين الجسيمات المشحونة. كما سميت وحدة قياس الشحنة الكهربية باسمه (كولوم).

في عام 1785 قدم ثلاثة تقارير عن الكهرباء والمغناطيسية واستطاع أن يبرهن أن القوة بين الشحنات الكهرستاتيكية تتناسب مع مقلوب مربع المسافة بين الشحنتين. واوضح كولوم قوانين جذب ونفور بين الكهربائية والمغناطيسية..

من هو شارلز أوغسطين دي كولومب:

لعب دورا في غاية الاهمية بتطوير المعرفة بالكهرباء والمغناطيسية التي كانت في زمنه لا تتعدى بضعة مفاهيم مبعثرة وغامضة اذ جعلها علما دقيقا وذلك بادخاله للعديد من القوانين المهمة في هذا المجال بالاضافة الى التجارب العلمية الرائعة التي قام بها لقد طور المعرفة بالكهروستاتيكية الى علم متكامل



واعطى المغناطيسية اساسا راسخا استند عليه علماء من امثال (غاوس) و(ويبر) في مواصلة اعمالهم اللاحقة في هذا الميدان يرد اسمه مقترنا مع قانونيه الشهيرين بالكهروستاتيكية والجذب المغناطيسي انه العالم الفيزياوي الفرنسي (شارلز اوغسطين دي كولومب)
بعد قرن من الزمان من قيام (اسحاق نيوتن) بنشر قانونه حول الجاذبية اكتشف (كولومب) قوانينه الكثيرة الشبه بقانون الجاذبية الا انه قام بتطبيقها في مجال الكهرباء والمغناطيسية فقد اظهر بان قوة الجذب بين الجزئيات الكهربائية والاقطاب المغناطيسية تتناسب طرديا مع حاصل ضرب مقدار الشحنات الكهربائية او قوة الاقطاب المغناطيسية وتتناسب عكسيا مع مربع المسافة بينهما.
ان هذه القوانين تبدو اليوم بسيطة قد احتاجت الى قدر هائل من المهارة في اعماله التجريبية والى مقاييس بالغة الدقة للكميات الصغيرة من الشحنات الكهربائية التي تتعرض بسهولة للانفلات من مجالاتها الكهربائية والمغناطيسية المتولدة بين الاقطاب المغناطيسية والشحنات الكهربائية.

حياتة :

ولد شارلز اوغسطين كولومب في 14 حزيران العام 1736 في قرية انغلويمي الفرنسية كان والده جنديا بسيطا في الجيش الفرنسي ولم يتميز باي منصب في الدولة وعندما كان شارلز صبيا نقل والده الى باريس وكانت امه قد قررت في وقت مبكر ان ابنها يجب ان يعمل طبيبا وهيأت امه جميع الامور لكي تجعله يدخل في احدى المدارس الخاصة التي كانت فقط لاولاد النبلاء ومن الواضح انه دخل هذه المدرسة بصفة طالب متلق لتعليم جزئي اي انه لم يكن يدرس الا بعض المناهج الدراسية في هذه المدرسة والباقي يدرسه بنفسه في البيت ولذلك اطلق عليه زملاؤه الطلاب تسمية (طائر الخطاف) او(مارنين) تشبيها له بذلك الطائر الذي يطير من مكان الى آخر.
وعلى عكس والدته وملاحقتها الدائمة له في اكمال دراسته لم يكن ابوه مهتما كثيرا في دراسة شارلز ولكن كولومب الصغير كان قد بدأ يذهب الى المحاضرات الرياضية حالما بان يصيح رياضيا شهيرا في حياته المقبلة لكن لم يحقق ذلك واحبطت خططه بسبب افلاس والده تماما بعد سلسلة من المضاربات المالية السيئة كان على (جارلس) الذي تبرأت منه والدته بشكل او بآخر ان يذهب ليعيش مع والده الذي اصبح فقيرا وذلك في (مونت كارلو) حيث اعطت العلاقات الاجتماعية المزدهرة هناك مساعدات كثيرة لكل منهما وكان من ضمنها دخول (شارلز) في الدوائر العلمية التي كانت متطورة هناك ويرجح كان قد دخل كلية (جيسون) في مدينة (مونتيللر) وقدم في سن الحادية والعشرين العديد من الدراسات في مجال الفلك والرياضيات.
واجه كولومب في هذه المرحلة مشكلة اختيار مجال عمل ملائم ومريح في نفس الوقت وكانت الاختيارات المتاحة بالنسبة لشاب مثله في ذلك الوقت تنحصر في العمل في الكنيسة او الخدمة المدنية لقد اختار الجيش وكان يأمل بان يستطيع اكتساب المزيد من الخبرة في الرياضيات من خلال عمله في الفرق الهندسية هناك.
دخل بعدها الى كلية (ميزيريس) وكان التدريب الهندسي ممتازا في هذه الكلية اذ تضمن دراسة مواضيع حساب التفاضل والتكامل والهندسة والديناميك والهيدروديناميك مع قدر كبير من التدريب العملي في بناء الجسور والطرق والتحصينات.
في سنة 1759 تخرج كولومب وبعد سنتين عندما كان مايزال مهندسا شابا قليل الخبرة ارسل الى (المارتينك) غرب جبال الانديز لبناء الحصون في الموانئ هناك وقد مر هناك بتجربة حياتية قاسية الا انها اكسبته خبرة وروحاً هندسية في داخل كولومب الرجل الذي مازال ينظر اليه عادة كفيزيائي.
(نظرية الميكانيك البسيط)

اعمالة :

كتب كولومب مرة يقول لقد اكتشفت مرات عديدة الى اية درجة كانت النظريات التي وضعت على اساس الافتراضات والتجارب المختبرية هي غير كافية كدليل عمل في الواقع) وكتب كولومب العديد من البحوث في مواضيع هندسية مختلفة تضمنت تصميم الاحواض الجافة لتصليح السفن ونواظم الملاحة ودراسات حول الهايدروليك ومقترح نوع من انواع غرف الغوص التي تساعد الغواصين على البقاء فترة طويلة داخل الماء.
ومن اهم اعماله كتاب (نظرية الميكانيك البسيط) الذي تضمن دراسة مادة الستاتيك والدايناميك وهي علم الاجسام الساكنة والمتحركة.
كما انجز اعمالا مهمة في مرونة الاسلاك والعديد من الاكتشافات في موضوع الاحتكاك وكان اول من ادرك بان قوة الاحتكاك تتناسب طرديا مع القوة العمودية المسلطة على السطحين المتلامسين وانها عمليا غير معتمدة على مساحة التلامس بين السطحين.
في سنة 1781 كرم باختياره عضوا في اكاديمية العلوم.
لقد كانت فترة السنوات الخمس التي سبقت الثورة الفرنسية في سنة 1789 هي التي كتب كولومب فيها دراسته الشهيرة في الكهرباء والمغناطيسية التي تضمنت دراسات ايضا في توازن البرم (torsion) كما درس تأثير المجال المغناطيسي الارضي على المواد المغناطيسية ووضع معادلة الحركة لمادة مغناطيسية موضوعة في مجال مغناطيسي وذلك باستخدام طريقة الذبذبة البومية (torsional ocillation merhod)
عزلة هادئة
مع اندلاع الثورة الفرنسية اقيل كولومب من كل مناصبه الحكومية وكان بضمن ذلك منصبه كضابط في الجيش الفرنسي حيث كان واحدا من النبلاء الذين تم ابعادهم من باريس لقد انعزل بهدوء بعدها في واحدة من المدن الصغيرة في (بوليس) مع صديقه (بوردا) المهندس الهايدروليكي المعروف الذي سمي باسمه مقياس التدفق المائي المسمى بـ(bordare entrantorifice) واستقر هناك يعيش حياة هادئة مليئة بالاكتشافات رجع كولومب الى باريس في سنة 1759 وذلك بناء على دعوة تلقاها من (نابليون بونابورت) وتم تعيينه مفتشا عاما للتدريس سنة 1802.
واستمر كولومب مكرسا حياته للاعمال العلمية حتى اخر حياته ووفاته عن عمر قارب السبعين عاما في 1806/8/23 لقد كان بلاشك واحدا من اكبر الفيزيائيين في القرن الثامن عشر ومهندسا بارعا وتخلد اسمه من خلال اطلاقه على وحدة الشحنة الكهربائية في نظام القياس العالمي الجديد (siunit) او كمية الشحنة الكهربائية التي تعرف بانها الكمية الكهربائية المارة خلال موصل كهربائي في ثانية واحدة عندما يمر تيار مقداره امبير واحد.
كما اقترن اسمه بمصطلحات فيزيائية مثل (احتكاك كولومب) و(توازن كولومب) تمثل بعضا من المكتشفات المهمة له.

[IMG]http://img42.imageshack.us/img42/3655/nsa***t7f54e480c21.gif[/IMG]

[عوض السوداني]

43_كارل ويلهلم شيل

من هو كارل ويلهلم شيل

كارل ويلهلم شيل (9 ديسمبر 1742 -- وكان 21 مايو 1786) في الكيمياء الصيدلانية السويدية. ودعا اسحاق اسيموف له "يصعب التوفيق سيشل" لأنه قدم عددا من الاكتشافات الكيميائية قبل الآخرين الذين هم عموما نظرا الائتمان. على سبيل المثال ، اكتشف سيشل الأوكسجين (على الرغم من جوزيف بريستلي نشرت نتائجه أول) ، وحددت الموليبدينوم والتنغستن والباريوم ، والكلور قبل همفري ديفي.

سيرتة

ولد سيشل في شترالزوند ، فوربومرن ، ألمانيا (في ذلك الوقت تحت الحكم السويدي). بدلا من أن يصبح نجارا مثل والده ، قرر سكيل لتصبح صيدلي. بدأ مسيرته في صيدلي مع تدربه فى صيدلية في غوتنبرغ عندما كان فقط 14 سنة. احتفظ بهذا المنصب لمدة ثماني سنوات قبل أن يصبح كاتب وصيدلية في مالمو. ثم عملت سكيل كصيدلي في ستوكهولم ، في الفترة من 1770-1775 في أوبسالا ، وفيما بعد في Köping.

شهادة علمية

النظريات القائمة قبل سيشل

بحلول الوقت الذي كان مراهقا ، كان سيشل المستفادة النظرية السائدة في الغازات في 1770s ، ونظرية اللاهوب مادة كيميائية. اللاهوب مادة كيميائية ، تصنف على أنها "مسألة" اطلاق النار ، وكان من المفترض ان يفرج عنها من أي مواد مشتعلة ، وعندما تستنفد فيه ، والتوقف عن الاحتراق. عندما اكتشف سيشل الأكسجين وصفه بأنه "الهواء النار" لأنه يؤيد الاحتراق ، لكنه أوضح الأكسجين باستخدام مصطلحات phlogistical لأنه لا يعتقد أن اكتشافه دحضت نظرية اللاهوب مادة كيميائية. قبل سكيل التي اكتشافه من الأوكسجين ، درس الهواء. كان يعتقد في الهواء ليكون عنصرا التي تشكل البيئة التي وقع التفاعلات الكيميائية ولكنه لم يتدخل في ردود الفعل. التحقيق سيشل في الهواء مكنته من الاستنتاج بأن الهواء هو مزيج من الهواء "نيران" و "الهواء الطباع ،" وبعبارة أخرى ، مزيج من اثنين من الغازات. الذي كان يقوم به في العديد من التجارب التي وحرق المواد مثل الملح الصخري (نترات البوتاسيوم) ، وثاني أكسيد المنغنيز والمعادن الثقيلة النترات والفضة والزئبق أكسيد كربونات. في كل هذه التجارب ، هو عزل الغاز مع نفس الخصائص ، الهواء ، النار "،" التي يعتقد أنها مقترنة اللاهوب مادة كيميائية أن يطلق سراحه خلال الحرارة بين الافراج عن ردود الفعل. ومع ذلك ، نشر لأول مرة ، لم يفرج مقال الكيميائية في الهواء والنار ، حتى 1777 ، في الوقت الذي على حد سواء ، وجوزيف بريستلي لافوازييه قد نشرت بالفعل البيانات التجريبية والاستنتاجات المتعلقة الأكسجين ونظرية اللاهوب مادة كيميائية.

دحض نظرية اللاهوب مادة كيميائية

مؤرخي العلم لم يعد يشكك في دور كارل شيل في قلب نظرية اللاهوب مادة كيميائية. ومن المسلم به عموما أنه كان أول من اكتشف الأكسجين ، وبين عدد من العلماء البارزين (أي زملائه الكرام انطوان لافوازييه والأسود ، جوزيف ، وجوزيف بريستلي). في الواقع ، تقرر أن سيشل التوصل إلى اكتشاف ثلاث سنوات قبل بريستلي ، وعلى الأقل قبل عدة لافوازييه. تعتمد اعتمادا كبيرا على جوزيف بريستلي سيشل عمل ، لذلك ربما لدرجة أنه لن يكون التوصل إلى اكتشاف من الاوكسجين من تلقاء نفسه. المراسلات بين لافوازييه وسيشل إلى أن تحقق نتائج مثيرة للاهتمام سيشل بدون معدات المختبرات المتقدمة التي كان معتادا لافوازييه. من خلال دراسات لافوازييه ، وجوزيف بريستلي ، سيشل ، وغيرها ، وجعل حقل الكيمياء الموحد للإجراءات متسقة. على الرغم من سيشل لم يتمكن من إدراك أهمية اكتشافه من الأوكسجين ، وكان عمله الأساسي لإبطال نظرية منذ فترة طويلة من اللاهوب مادة كيميائية.

واندلعت دراسة سيشل للغاز الاوكسجين لم يكشف عنه بعد شكوى تقدم بها من قبل Torbern أولوف بيرغمان. بيرغمان علم سيشل لأبخرة أدى بيرغمان تشير إلى أن سيشل تحليل خصائص ثاني أكسيد المنغنيز. ومن خلال الدراسات التي أجراها مع ثاني أكسيد المنغنيز أن سيشل المتقدمة مفهومه لل"الهواء النار". حصل في نهاية المطاف الأكسجين عن طريق تسخين أكسيد الزئبق ، كربونات المغنسيوم نترات الفضة ، وأملاح النترات أخرى. كتب سيشل حول النتائج التي توصل إليها لافوازييه الذي كان قادرا على فهم المغزى من النتائج.

عناصر جديدة ومركبات

وبالإضافة إلى اعترافه مشتركة لاكتشاف الأوكسجين ، وثمة من يقول سيشل أنه كان أول من اكتشف عناصر كيميائية أخرى مثل الباريوم (1774) والمنغنيز (1774) ، الموليبدينوم (1778) ، والتنغستن (1781) ، وكذلك والعديد من المركبات الكيميائية ، بما في ذلك حمض الليمون ، وحامض اللبنيك ، الجلسرين ، وسيانيد الهيدروجين (المعروف أيضا ، في محلول مائي ، وحامض بروسي (فلوريد الهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين ، و. وبالإضافة إلى ذلك ، وقال انه اكتشف عملية مشابهة لعملية البسترة ، جنبا إلى جنب مع وسيلة لإنتاج الفوسفور الشامل (1769) ليقود السويد لتصبح واحدة من المنتجين في العالم من المباريات.


أدلى سيشل الآخر الاكتشافات العلمية الهامة جدا في 1774 ، يمكن القول اكثر ثورية من عزلته من الأوكسجين. وحدد الجير ، والسليكا ، والحديد ، في عينة من pyrolusite الممنوحة له من قبل صديقه ، يوهان غوتليب Gahn ، لكنه لم يستطع تحديد عنصرا إضافيا. عندما تعامل مع pyrolusite هو حمض الهيدروكلوريك على حمام الرمل الحار ، وهو غاز الاصفر والاخضر ذو رائحة قوية والمنتجة. وقال انه وجد ان الغاز غرقت الى قعر زجاجة مفتوحة وكان أكثر كثافة من الهواء العادي. كما اشار الى ان الغاز لم تكن قابلة للذوبان في الماء. تحولت والفلين لون أصفر اللون وإزالة جميع من الرطب ، ورقة عباد الشمس الزرقاء وبعض الزهور. ودعا هذا الغاز مع تبيض قدراته ، "dephlogisticated حمض حمض" (dephlogisticated حمض الهيدروكلوريك). في نهاية المطاف ، واسمه السير همفري ديفي وغاز الكلور.

وفاتة :

في حين أن التجارب سيشل ولدت المواد التي وجدت منذ فترة طويلة أن يكون خطرا ، والمركبات والعناصر التي استخدمها لبدء تجاربه كانت خطيرة لتبدأ ، ولا سيما المعادن الثقيلة. استغرق التعرض التراكمي للزئبق والرصاص ومركباتها ، والمعادن الأخرى لها أثرها على سيشل ، الذي توفي في 21 مايو 1786 في منزله في Köping. تزوج من أرملة بول 2 أيام قبل وفاته لكي يتمكن من تمرير على ممتلكاته وصيدليته لشخص ما.

مــــركـــــــز الـــــصـــــور:

غاز الكلور




Pyrolusite أو MnO2.




تمثال من سيشل في Köping

جوزيف بريستلى

[IMG]http://img42.imageshack.us/img42/3655/nsa***t7f54e480c21.gif[/IMG]

[عوض السوداني]

44_أنطوان لافوازييه

من هو أنطوان لافوازييه ؟

أنطوان-لوران دُ لافوازييه (Antoine-Laurent de Lavoisier)، عاش ما بين 26 أغسطس 1743 - 8 مايو 1794م، أحد النبلاء الفرنسيين ذو صيت في تاريخ الكيمياء والتمويل والأحياء والاقتصاد. أول من صاغ قانون حفظ المادة، وتعرّف على الأوكسجين وقام بتسميته (في عام 1778م)، وفنّد نظرية اللاهوب، وساعد في تشكيل نظام التسمية الكيميائي. وعادةً يشار إلى لافوسيه بأنه أحد آباء الكيمياء الحديثة.

حياتة :

بدأ محاميا ثم نال جائزة لابتكاره نظاما جديدا لانارة الشوارع في باريس, وكان يقضي وقت الفراغ في الأبحاث الكيميائية، حيث يعرف بأبو الكيمياء الحديثة, تم اعدامه بعد قيام الثورة الفرنسية. بتهمة ترطيب تبغ الجيش خلال عمله في لجنة المعايير المترية. ورغم أنه لم يثبت عليه شيء فقد أُعدم. وما زالت العبارة التـي قيلت له في قاعة المحكمة: "الجمهورية ليست بحاجة إلى علماء بل بحاجة إلى عدالة" وصمة في تاريخ القضاء الفرنسي واستخفافاً مشيناً للعبقرية مثيلها نادر في التاريخ. وهو مثل كثير من الناس قد درسوا علوماً أخرى غير التي برزوا فيها فقد درس القانون، وحصل على شهادة علمية فيه، ولكنه لم يعمل بالقانون. التحق بالكثير من الوظائف المدنية، وكان بالغ النشاط في أكاديمية العلوم الملكية، كما أنه عمل في منطقة تحصيل الضرائب، ولذلك عندما قامت الثورة الفرنسية فقد ارتابوا في أمره. وحاكموه ومعه 27 عضواً من هذه المنظمة ومحاكمات الثورة لا تكون دقيقة بقدر ما هي عاجلة، وفي يو 8 مايو سنة 1794 حوكموا جميعاً وأدينوا، وتقرر إعدامهم شنقاً ولكن زوجة لافوازييه هي التي انقذته..واكنت سيدة بالغة الذكاء وساعدته كثيراً في أبحاثه. وعند محاكمة لافوازييه تقدمت زوجته بطلب العفو عنه ورفض القاضي طلبها قائلاً "إن الثورة لا تحتاج إلى عباقرة" ولكن زميلا له كان أقرب للحقيقة عندما قال " إن قطع رقبة لافوازييه لا يستغرق دقيقة واحدة، ولكن مائة سنة لا تكفي لتعوضنا عن واحد مثله".

ما قبل لافوازييه

عندما ولد لافوازييه في باريس كان علم الفيزياء متخلفاً كثيراً عن علوم الكيمياء والرياضيات والفلك، وعلى الرغم من أن كثيراً من الحقائق الكيميائية قد اهتدى إليها العلماء فإن أحداً منهم لم يفلح في أن يصوغ هذه الحقائق في نظرية شاملة. وكان يعتفد في هذا الوقت خطأ أن الهواء عنصر. كما لم يفهم أحد مكونات النار، بل أن الفكرة الشائعة في ذلك الوقت كانت خاطئة جداً، كان يعتقد أيضاً أن كل النواد القابلة للاحتراق تتكون من مادة سميت "الفلوجيستون"، وأن هذه المادة تنطلق أثناء الأحتراق. وفي الفترة بين 1754 و 1774 أفلح عدد من الكيميائيين النابهين مثل جوزيف بلاك وجوزيف بريستلي وهنري كافنديش وغيرهم في فصل غازات هامة: كالأكسجين والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ولما كان هؤلاء العلماء قد سلموا بوجود مادة الفلوجيستون فإنهم لم يدركوا معنى المواد الكيماوية التي اكتشفوها، فكانوا يشيروا مثلاً إلى الأوكسجين على أنه الغاز الذي تجرد من الفلوجيستون ولم يفهم أحد في ذلك الوقت لماذا يزداد احتراق عود من الخشب في غاز الأكسجين أكثر من احتراقه في الغاز العادي.

ما بعد لافوازييه

كانت تجارب لافوازييه من النوع الكمي بالدرجة الأولى. قام بتعيين تركيب حامضي "النيرتك والكبريتيك" وكان أول من انتج "الغاز المائي" Water - Gas واخترع "المغياز" Gasometer (وهو جهاز لقياس كميات الغازات يستعمل عادة في المختبرات).ادخل لافوازييه مصطلحات وأسماء كيميائية جديدة قبلها غيره من الكيميائيين وحلت محل النظام القديم. استطاع لافوازييه وحده أن يضم فتافيت الحقائق الكيميائية التي اكتشفت. ويصنع منها إطاراً متكاملاً. وأول ما فعله هو إنكار ما سماه العلماء بالفلوجيستون، كما أنه الوحيد الذي أكد أن الاحتراق معناه الأتحاد الكيميائي بين الأوكسجين والمادة المشتعلة، كما أن الماء ليس عنصر ولكنه اتحاد كيميائي بين الأكسجين والهيدروجين وكما أن الهواء ليس عنصر وإنما هو أيضاً مركب من غازين هما الأوكسجين والهيدروجين، وهذه الحقائق تبدو واضحة تماماً هذه الأيام. ولم تكن واضحة تماماً في عهد لافوازييه ولا الذين سبقوه، بل إن عدد من علماء عصره كالعادة لم يصدقوا ما أتى به لافوازييه بعد أن كشف لهم هذه الحقائق الجديدة، ولكن بعد أن أصدر لافوازييه كتابه الشهير مبادىء الكيمياء سنة 1789، أخذ الجيل الجديد من العلماء يقتنع بوجهة نظره. وبعد أن كشف لافوازييه أن الماء والهواء ليسا من العناصر، فإنه قد كتب قائمة بهذه العناصر الجديدة، وهذه القائمة تضمنت بعض الأخطاء. الحديثة لكل العناصر المعروفة كانت غضافة للعناصر التي اهتدى إليها لافوازييه. ثم إنه أول من اتخذ للعناصر وللمعادلات الكيميائية رموزاً. وبمقتضى هذه الرموز أصبحت الكيمياء عالمية، ويمكن فهمها في كل لغة.

مزيد من اسهاماته

لافوازييه هو العالم المسئول عن جعل الكيمياء علماً دقيقاً، وذلك بإجراء تجارب شديدة الدقة والوضوح على التفاعلات الكيميائية. ساهم أيضاً بصورة متواضعة في دراسة علم الجيولوجيا وكذلك في علم وظائف الأعضاء. وهو الذي أثبت أن عملية التنفس هي عملية احتراق أيضاً، وبناء على ذلك فإن الكائنات الحية، الحيوان والإنسان، تستمد طاقتها من عملية احتراق بطيئة للمواد العضوية مستخدمة في ذلك الوكسجين الموجود في الهواء الذي نستنشقه. ولهذه الدقة والوضوح والقدرة الهائلة على التنظير استحق لافوازييه أن يوصف بأنه أبو علم الكيمياء.

قانون لافوازييه

قانون بقاء الكتلة وينص على أن أوزان مادتين كيميائيتين منفصلتين توازي وزن المادة الجديدة الناتجة من اتحادهما.

وفاتة :

توفى لافوازيية سنة 8 مايو 1794م

وقد ترك علم كبير و لقب يستحقة (ابو علم الكيمياء)

مــــــــــركــــــــــــز الــــــــصــــــــور:

تمثال لفوازيية بباريس




المسعر الضغط المستمر الذي أدلى به لافوازييه تجربة المحتوى الحراري الكيميائية




الأدوات المستخدمة من قبل مختبر لافوازييه ، 1780

صورة لافوازييه المونسنيور وزوجته من قبل لويس جاك ديفيد

جهاز للتجربة احتراق الهيدروجين مصنوعة من رسم لافوازييه من قبل جان بابتيست عام 1783



[IMG]http://img42.imageshack.us/img42/3655/nsa***t7f54e480c21.gif[/IMG]

[عوض السوداني]

45_كونت أليساندرو فولتا

من هو كونت أليساندرو فولتا ؟

ألساندرو جيسبي أنطونيو أنستازيو فولتا (18 فبراير 1745 - 5 مارس 1827). عالم فيزيائي معروف لاختراع البطارية الكهربائية عام 1800.

حياته وإنجازاته

ولد ألساندرو فولتا في كومو بإيطاليا. تعلم في المدارس العامة هناك. وفي عام 1774 أصبح أستاذاً في الفيزياء بالمدرسة الملكية في كومو. تزوج فولتا من تريزا ابنة لودوفيكو بيرجريني وأنجب ثلاث أبناء وهو جوفاني وزانينو وفلامينيو.

قام باختراع جهاز يولد كهرباء ساكنة (باللاتينية: Electrophorus). ورغم أن هذا الاختراع يعد ترقية كبيرة جداً إلا أن الأستاذ السويدي جون كارل ويلكي قد سبقه إلى شيء من هذا في ماكينة إخترعها عام 1762. بين عام 1776 و 1777 درس فولتا كيمياء الغازات وإكتشف غاز الميثان (باللاتينية: Methane) عن طريق جمع بعض الغازات من المستنقعات. وقام ببعض التجارب على إشعال غاز الميثان عن طريق الصعق الكهربائي داخل إناء مغلق. كما قام فولتا بدراسة ما يسمى عندنا اليوم بالمكثف حيث درس العلاقة ما بين الجهد الكهربي V والشحنة Q وأثبت أن قيمهم تتناسب تناسباً مباشراً. وهذا هو قانون فولتا لتكثيف الشحنات. وقد وضع وحدة قياس الجهد بعد تلك التجارب وهي الفولت Volt. و في عام 1779 تولى فولتا منصب أستاذ الفيزياء التجريبية بجامعة بافيا.

خلافه مع لويجي جالفاني

بعد أن قام لويجي جالفاني بتجربه على قدم الضفدعة ولاحظ وجود صعقة كهربائية حركت قدم الضفدعة، قام فولتا بدراسة ما أسماه جالفاني بالكهرباء الحيوية إذ أنه كان مهتماً بدراسة الكهرباء. وقد لاحظ فولتا أن قدم الضفدعة يعتبر موصل للكهرباء وفي نفس الوقت مجس لها. أعاد فولتا نفس التجربة التي قام بها جالفاني ولكنه إستبدل قدم الضفدعة بورق مملح إذ أنه يعتبر مجس للكهرباء حسب تجارب سابقة له. وبعد هذه التجربة إكتشف فولتا المتسلسلة الكهروكيمائية (بالإنجليزية: Electrochemical Series‏) والقوة المحركة الكهربائية (بالإنجليزية: Electro motive force‏) للخلية الجالفانية باعتبار أن المعدنين المختلفين هما الأقطاب بينهما موصل حيث أن اختلاف المعدنين يولد فرق جهد بينهما.

عام 1800 نتيجة للخلاف الذي نشأ بين فولتا وجالفاني -حيث فسر جالفاني نشوء الصاعقة الكهربائية على أنها بسبب جسم الضفدعة وفسره فولتا بأنه بسبب فرق الجهد بين المعدنين- قام فولتا بعمل نموذج بطارية التي أسماها بالكومة الفولتية (باللاتينية: Voltaic Pile) لإثبات نظريته. وقد استخدم فيها معدن الزنك والفضة. وقام بوضع مجموعة من هذه البطاريات على التوالي.

اختراعه للبطارية

إحدى اختراعات فولتا استعمل فيها قارورة ليدن (و هو جهاز يحفظ الطاقة الكهربائية ككهرباء ساكنة اخترعوها عام 1745 وهي تشبه فكرة المكثف اليوم) لإرسال تيار كهربائي من كومو إلى مدينة ميلان. وكان خط التوصيل معزول عن الأرض بقطع خشبية. وقد استخدمت هذه الفكرة بعد ذلك في عمل التلغراف للتواصل عن بعد. عندما أعلن فولتا عن اختراعه للبطارية أو ما أسماه بمكدس الفولتية (باللاتينية: Voltaic Pile) صرح بفضل وليم نيكولسون وتيبريوس كافالو وإبراهام بينيت. إن البطارية التي إخترعها ألساندرو فولتا تعد أول بطارية كيميائية. وتتكون هذه البطارية من قطبين إحداهما زنك والآخر نحاس وبينهما إلكتروليت من حمض الكبريت أو محلول خليط من ماء وملح. وهذا السائل كان في الصورة الكيميائية 2H+ و SO42-. حيث أن الزنك له ترتيب أعلى في المتسلسلة الكهروكيميائية أكثر من النحاس والهيدروجين. فيتفاعل مع الكبريت الموجب وتظهر فقاقيع الهيدروجين على القطب النحاسي فتأخذ بعضاً من إلكتروناتها. وبهذا يصبح الزنك طرف سالب والنحاس طرف موجب. وبهذا يكون لدينا طرفين يصدران تيار كهربائي إذا وصلناهم. ويكون التفاعل الكيميائي في البطارية بهذه الملف: الزنك Zn → Zn2+ + 2e- حمض الكبريتيك 2H+ + 2e- → H2 و النحاس لا يتفاعل ويعتبر قطب في هذا التفاعل. على أي الأحوال فهذه البطارية لها عيوبها. منها أن حمض الكبريتيك هذا خطير. كما أن تأثيرها لن يدوم طويلاً إذ أن فقاعات الهيدروجين تظل موجودة ملتصقة بالزنك.

سنواته الأخيرة

نتيجة لمجهوداته قام نبليون بمنحه لقب كونت عام 1810. في عام 1819 تقاعد فولتا وأوقف أبحاثه وأستقر بمدينة كومناجو والتي سميت على اسمه بعد ذلك بكومانجو فولتا. ومات يوم 5 مارس عام 1827 ودفن بتلك المدينة. و قد تم عمل تمثال له ووضع على شاطئ بحيرة بمدينة كومو في وسط المدينة كما تم عمل متحف له يضم مخترعاته وأدوات تجاربه. وبجوار بحيرة كومو تقع منظمة تروج للأبحاث العلمية حيث أن فولتا قام بأولى تجاربه في مدينة كومو

[IMG]http://img42.imageshack.us/img42/3655/nsa***t7f54e480c21.gif[/IMG]

[عوض السوداني]

فى الحلقة القادمة :

الحلقة العاشرة




46- ادوارد جينر

47- جون دالتون

48- أندريه أمبير

49- اميديو أفوجادرو

50- جوزيف جاى لوساك