أدريان بيجان

أدريان بيجان أستاذ روماني أمريكي أسهم في الديناميكا الحرارية الحديثة وطوّر قانون البناء . يشغل منصب أستاذ جيه إيه جونز المتميز في الهندسة الميكانيكية بجامعة ديوك ^{[ 1 ] [ 2 ]} ، وهو مؤلف الكتب التالية: التصميم في الطبيعة ^{[ 3 ]} ، فيزياء الحياة ^{[ 4 ]} ، الحرية والتطور ^{[ 5 ]} ، والزمن والجمال ^{[ 6 ]} . وهو عضو فخري ^{[ 7 ]} في الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين ، وحائز على ميدالية بنجامين فرانكلين وميدالية الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين .

وُلد بيجان في غالاتي ، وهي مدينة تقع على نهر الدانوب في رومانيا . كانت والدته، ماريوارا بيجان (1914-1998)، صيدلانية. ^{[ 1 ] [ 8 ]} وكان والده، الدكتور أنجيل بيجان (1910-1976)، طبيبًا بيطريًا. ^{[ 8 ]} أظهر بيجان موهبة مبكرة في الرسم، فألحقه والداه بمدرسة للفنون. كما برع في كرة السلة، مما أهّله للانضمام إلى المنتخب الروماني لكرة السلة . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

في سن التاسعة عشرة، فاز بيجان بمنحة دراسية إلى الولايات المتحدة والتحق بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في كامبريدج، ماساتشوستس . ^{[ 8 ]} في عام 1972، حصل على درجتي البكالوريوس والماجستير كعضو في برنامج الشرف في الهندسة الميكانيكية. ^{[ 2 ] [ 8 ]} تخرج عام 1975 بدرجة الدكتوراه من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن أطروحة بعنوان "تصميم حراري مُحسَّن لنظام التبريد المبرد لمولد متزامن فائق التوصيل". وكان مشرف أطروحته جوزيف ل. سميث الابن، ^{[ 10 ]} وهو أحد تلاميذ البروفيسور جوزيف هـ. كينان.

من عام 1976 إلى عام 1978، كان بيجان زميلًا باحثًا في برنامج ميلر بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، حيث عمل مع تشانغ لين تيان . ^{[ 8 ]} في عام 1978، انتقل إلى كولورادو وانضم إلى هيئة التدريس في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة كولورادو في بولدر. في عام 1982، نشر بيجان كتابه الأول بعنوان " توليد الإنتروبيا من خلال تدفق الحرارة والسوائل" . يهدف الكتاب إلى التطبيقات العملية للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، وعرض أفكاره حول اللاعكوسية ، والتوافر، وتحليل الإكسرجي بأسلوب مبسط للمهندسين. ^{[ 8 ]} في عام 1984، نشر الطبعة الأولى من كتابه " انتقال الحرارة بالحمل" . في حقبة كان الباحثون فيها يُجرون حسابات انتقال الحرارة باستخدام الطرق العددية على الحواسيب العملاقة، ركز الكتاب على أساليب بحثية جديدة مثل تقاطع الخطوط المقاربة، وخطوط الحرارة، وتحليل المقياس لحل المشكلات. ^{[ 8 ]}

عُيّن بيجان أستاذاً متفرغاً في جامعة ديوك عام ١٩٨٤. وفي عام ١٩٨٨، نشر الطبعة الأولى من كتابه " الديناميكا الحرارية الهندسية المتقدمة ". جمع الكتاب بين نظرية الديناميكا الحرارية وانتقال الحرارة الهندسي وميكانيكا الموائع ، وقدّم تقليل توليد الإنتروبيا كطريقة للتحسين. ^{[ ٨ ]} وفي عام ١٩٩٦، منحته الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) ميدالية ووستر ريد وارنر تقديراً لـ"أصالته، وتحديه للمفاهيم السائدة، وتأثيره على الديناميكا الحرارية وانتقال الحرارة، والذي تجلّى في كتبه الثلاثة الأولى". ^{[ ١١ ]}

في عام ١٩٨٩، عُيّن بيجان أستاذًا متميزًا في الهندسة الميكانيكية، يحمل اسم جيه إيه جونز. وفي عامي ١٩٨٨ و١٩٨٩، أطلق زملاؤه اسم " عدد بيجان" (Be) على مجموعتين لا بُعديتين في مجالين مختلفين: الأولى لمجموعة فرق الضغط في انتقال الحرارة بالحمل القسري، والثانية للنسبة اللا بُعدية بين عدم انعكاسية احتكاك المائع وعدم انعكاسية انتقال الحرارة في الديناميكا الحرارية. ^{[ ٢ ]} وفي الفترة من ١٩٩٢ إلى ١٩٩٦، نشر أربعة كتب أخرى هي: " الحمل الحراري في الأوساط المسامية" ، و "انتقال الحرارة" ، و" التصميم الحراري والتحسين" ، و "تقليل توليد الإنتروبيا" . ^{[ ٨ ]}

في عام ١٩٩٥ ^{[ ٨ ]،} وأثناء مراجعته لمسألة تقليل توليد الإنتروبيا لورقة بحثية في ندوة، وكتابته ورقة بحثية أخرى حول تبريد المكونات الإلكترونية، صاغ بيجان قانون البناء . ^{[ ١٢ ] [ ١٣ ]} يُعدّ قانون البناء مبدأً تصميميًا مُنظِّمًا، يُنظِّم تطور الظواهر الطبيعية والأنظمة التي يصممها الإنسان، بما يُسهِّل تدفق الطاقة والمواد عبرها. ^{[ ١٤ ] [ ١٥ ]} فعلى سبيل المثال، بالنسبة للمكونات الإلكترونية الصغيرة جدًا بحيث لا يُمكن تبريدها بالحمل الحراري ، يجب تصميمها لتحقيق توصيل فعال. تُقدِّم ورقة عام ١٩٩٥ طريقةً لتصميم مسارات توصيل فعالة، بدءًا من المسارات الأصغر وصولًا إلى الأكبر. وقد أدّى تشابه الحل مع الهياكل المتفرعة الموجودة في العديد من الكائنات الحية وغير الحية إلى صياغته لما يُسمِّيه قانونًا جديدًا للطبيعة: "لكي يستمر نظام ذو حجم محدود عبر الزمن (لكي يعيش)، يجب أن يتطور بطريقة تُسهِّل الوصول إلى التيارات المفروضة (العالمية) التي تتدفق عبره." ^{[ 12 ] [ 13 ]} وللتأكيد على التقاء المسارات، أطلق على النظرية اسم " البنائية " نسبةً إلى الفعل اللاتيني "يبني"، وهو عكس اتجاه الزمن لمصطلح " الكسرية " الذي يعني "يكسر". ^{[ 12 ] [ 13 ]}

أدرج بيجان قانونه البنائي في الطبعة الثانية من كتابه الدراسي، الديناميكا الحرارية الهندسية المتقدمة (1997). ^{[ 8 ]} وواصل دراسة الديناميكا الحرارية وقانونها البنائي وتطبيقاته. ^{[ 8 ]} وفي عام 2004، نشر كتاب " هياكل التدفق المسامية والمعقدة في التقنيات الحديثة" . ^{[ 8 ]} وفي العام نفسه، حصل هو وسيلفي لورينتي على جائزة إدوارد ف. أوبيرت من الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) عن بحثهما "الصياغة الديناميكية الحرارية للقانون البنائي". ^{[ 2 ]} وفي عام 2008، نشر كتاب "التصميم باستخدام النظرية البنائية " . ^{[ 16 ]}

حصل بيجان على العديد من الجوائز والشهادات الفخرية. ^{[ 2 ] [ 30 ]}

• جائزة رالف كوتس رو، الجمعية الأمريكية لتعليم الهندسة (ASEE)، 2000
• ميدالية بنجامين فرانكلين ، معهد فرانكلين، 2018
• جائزة الأكاديمية التركية للعلوم (2019)

مقالات

• بيجان، أدريان (1977). "مفهوم اللاعكوسية في تصميم المبادلات الحرارية: مبادلات حرارية ذات تدفق معاكس لتطبيقات الغاز-إلى-غاز". مجلة انتقال الحرارة . 99 (3): 374-380 . doi : 10.1115/1.3450705 . ISSN 0022-1481 . 
• بيجان، أدريان (1979). "دراسة توليد الإنتروبيا في انتقال الحرارة بالحمل الحراري الأساسي". مجلة انتقال الحرارة . 101 (4): 718-725 . doi : 10.1115/1.3451063 . ISSN 0022-1481 . 
• بيجان، أدريان "تقليل توليد الإنتروبيا: الديناميكا الحرارية الجديدة للأجهزة ذات الحجم المحدود والعمليات ذات الوقت المحدود"، مجلة الفيزياء التطبيقية، المجلد 79، 1 فبراير 1996، ص  1191-1218.
• بيجان، أدريان (1997). "شبكة مسارات التوصيل الحراري باستخدام نظرية البناء لتبريد حجم مولد للحرارة". المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . 40 (4): 799-816 . Bibcode : 1997IJHMT..4099813B . doi : 10.1016/0017-9310(96)00175-5 . ISSN 0017-9310 . 
• بيجان، أدريان؛ لورينتي، سيلفي (2004). "قانون البناء والديناميكا الحرارية لأنظمة التدفق ذات التكوين". المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . 47 ( 14-16 ): 3203-3214 . Bibcode : 2004IJHMT..47.3203B . doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2004.02.007 . ISSN 0017-9310 . 
• بيجان، أدريان؛ ماردن، جيمس هـ. (2006). "توحيد النظرية البنائية لتأثيرات المقياس في الجري والسباحة والطيران". مجلة علم الأحياء التجريبي . 209 (2): 238-248 . Bibcode : 2006JExpB.209..238B . doi : 10.1242/jeb.01974 . PMID 16391346. S2CID 17376053 .  
• بيجان، أدريان (2017). "التطور في الديناميكا الحرارية" . مراجعات الفيزياء التطبيقية . 4 (1): 011305. رمز Bibcode : 2017ApPRv...4a1305B . doi : 10.1063/1.4978611 . ISSN 1931-9401 . 
• أ. بيجان، يو. جونيش، وب. شاهين، تصنيفات الجامعات: الجودة، والحجم، والاستدامة ، المجلة الأوروبية ، المجلد 28، 2020، الصفحات 537-558. doi: 10.1017/S106279872000006X
• أ. بيجان، الكمال عدو التطور ، مجلة الأنظمة الحيوية ، المجلد 229، 2023، 104917. doi: 10.1016/j.biosystems.2023.104917
• أ. بيجان، المبدأ الكامن وراء كل تطور، بيولوجي، جيوفيزيائي، اجتماعي، وتكنولوجي ، المعاملات الفلسفية أ ، المجلد 381، 2023، 20220288. doi: 10.1098/rsta.2022.0288
• أ. بيجان، تصميم تدفق الأوعية الدموية والتنبؤ بتطوره، المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة ، المجلد 155، 2024، 107517. doi: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.107517
• أ. بيجان، هـ. المحمود، يو. جونيش، هـ. إي. فخاري، وب. مردانبور، التطور واللا رجعة: ظاهرتان متميزتان وقوانينهما الطبيعية المتباينة ، مجلة مراجعات فيزياء الحياة ، المجلد 50، 2024، الصفحات 103-116. doi: 10.1016/j.plrev.2024.06.014
• أ. بيجان، فيزياء الرغبة في الحرية ، مجلة الأنظمة الحيوية، المجلد 243، 2024، 105277. doi: 10.1016/j.biosystems.2024.105277
• أ. بيجان، تخزين الطاقة وإطلاقها لتسهيل الحركة في الاحتكاك الانزلاقي والالتصاقي، وقفز الحيوانات، والزلازل ، التقارير العلمية ، المجلد 14، 2024، 18832. doi: 10.1038/s41598-024-68525-1

الكتب

• بيجان، أدريان (1982). توليد الإنتروبيا من خلال الحرارة وتدفق السوائل . وايلي. ISBN 978-0-471-09438-8.
• بيجان، أدريان (1984). انتقال الحرارة بالحمل . وايلي. ISBN 978-0-471-89612-8.تم تحديثها في أعوام 1995 و2004 و2013: بيجان، أدريان (2013). انتقال الحرارة بالحمل ( الطبعة الرابعة). وايلي. ISBN  978-0-470-90037-6.
• بيجان، أدريان (1988). الديناميكا الحرارية الهندسية المتقدمة . وايلي. ISBN 978-0-471-62241-3.، تم تحديثها في أعوام 1997 و2006 و2016:
• بيجان، أدريان (2000). الشكل والبنية، من الهندسة إلى الطبيعة (  الطبعة الأولى). مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 9780521793889.
• بيجان، أدريان (2016). الديناميكا الحرارية الهندسية المتقدمة (  الطبعة الرابعة). وايلي. ISBN 978-1-119-05209-8.
• نيلد، دونالد أ.؛ أدريان بيجان (1992). الحمل الحراري في الأوساط المسامية . سبرينغر. ISBN 978-0387976518. OCLC 817768465 . تم تحديثها في أعوام 1999 و2006 و2017: نيلد، دونالد أ.؛ أدريان بيجان (2017). الحمل الحراري في الأوساط المسامية ( الطبعة الخامسة). سبرينغر. ISBN  978-3-319-49562-0.
• بيجان، أدريان (1993). انتقال الحرارة . وايلي. ISBN 978-0-471-50290-6.
• بيجان، أدريان (1995). تقليل توليد الإنتروبيا: طريقة التحسين الديناميكي الحراري للأنظمة ذات الحجم المحدود والعمليات ذات الزمن المحدود . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0-8493-9651-9.
• بيجان، أدريان؛ جورج تساتسارونيس؛ مايكل ج. موران (1996). التصميم الحراري والتحسين . وايلي. ISBN 978-0-471-58467-4.
• بيجان، أدريان (2004). هياكل التدفق المسامية والمعقدة في التقنيات الحديثة . سبرينغر. ISBN 978-0-387-20225-9.
• بيجان، أدريان؛ لورينتي، سيلفي (2008). التصميم باستخدام نظرية البناء . وايلي. ISBN 978-0-471-99816-7.
• بيجان، أدريان؛ ج. بيدر زين (2012). التصميم في الطبيعة: كيف يحكم القانون البنائي التطور في علم الأحياء والفيزياء والتكنولوجيا والمنظمات الاجتماعية . دابلداي. ISBN 978-0-385-53461-1.
• بيجان، أدريان (2016). فيزياء الحياة: تطور كل شيء . دار سانت مارتن للنشر. رقم ISBN 978-1-250-07882-7.
• بيجان، أدريان (2020). الحرية والتطور: التسلسل الهرمي في الطبيعة والمجتمع والعلوم . نيويورك: سبرينغر. ISBN 978-3-030-34008-7.
• بيجان، أدريان (2022). الزمن والجمال: لماذا يمر الوقت سريعًا ولا يموت الجمال أبدًا. وورلد ساينتيفيك. ISBN 978-9811246791.
• بيجان، أدريان (2022). انتقال الحرارة: التطور والتصميم والأداء. وايلي. ISBN 978-1-119-46743-4.

• صفحة أعضاء هيئة التدريس على الإنترنت
• "أدريان بيجان - القانون البنائي" . جامعة ديوك. 6 مارس 2012.