دانيال غابرييل فهرنهايت

دانيال غابرييل فهرنهايت، زميل الجمعية الملكية (24 مايو 1686 - 16 سبتمبر 1736) [ 1 ] ، كان فيزيائيًا ومخترعًا وصانعًا للأدوات العلمية . وُلد في بولندا لعائلة من أصل ألماني ، على الرغم من أنه قضى معظم حياته في الجمهورية الهولندية . طوّر فهرنهايت بشكل ملحوظ تصميم وتصنيع موازين الحرارة ؛ إذ كانت موازينه دقيقة ومتسقة بدرجة كافية تسمح لمراقبين مختلفين، كلٌّ منهم يمتلك ميزان حرارة فهرنهايت خاص به، بمقارنة قياسات درجة الحرارة فيما بينهم بشكل موثوق. [ 2 ] يُنسب إلى فهرنهايت أيضًا إنتاج أول موازين حرارة زئبقية زجاجية ناجحة ، والتي كانت أكثر دقة من موازين الحرارة المملوءة بالكحول في عصره، وتميزت بتصميم أفضل بشكل عام. كما أدت شعبية موازينه إلى اعتماد مقياس فهرنهايت على نطاق واسع ، والذي كان يُرفق معها. [ 3 ]

سيرة

وقت مبكر من الحياة

مسقط رأس فهرنهايت في غدانسك

وُلد فهرنهايت في دانزيغ (غدانسك سابقًا)، التي كانت آنذاك جزءًا من الكومنولث البولندي الليتواني . كانت عائلة فهرنهايت عائلة تجارية ألمانية من الرابطة الهانزية ، وقد سكنت في عدة مدن هانزية . عاش جد فهرنهايت الأكبر في روستوك ، وتشير الأبحاث إلى أن أصول عائلة فهرنهايت تعود إلى هيلدسهايم . [ 4 ] انتقل جد دانيال من كنيبهوف في كونيغسبرغ (التي كانت آنذاك جزءًا من دوقية بروسيا ) إلى دانزيغ واستقر هناك كتاجر عام 1650. تزوج ابنه، دانيال فهرنهايت (والد دانيال غابرييل)، من كونكورديا شومان، ابنة عائلة تجارية معروفة في دانزيغ. كان دانيال أكبر أبناء عائلة فهرنهايت الخمسة (ولدان وثلاث بنات) الذين نجوا من الطفولة. تزوجت شقيقته، فيرجينيا إليزابيث فهرنهايت، من بنيامين كروجر وكانت والدة بنيامين إفرايم كروجر، وهو رجل دين وكاتب مسرحي. [ 5 ]

في شبابه، أبدى فهرنهايت رغبةً شديدةً في الدراسة، وكان من المقرر أن يلتحق بمدرسة دانزيغ الثانوية . [ 6 ] : 111 ولكن في 14 أغسطس 1701، توفي والداه بعد تناولهما فطرًا سامًا. [ 7 ] وُضع فهرنهايت، مع اثنين من إخوته وأخته، تحت الوصاية. في عام 1702، سجّله أوصياء فهرنهايت في دورةٍ في المحاسبة وأرسلوه إلى أمستردام للتدريب المهني في مجال التجارة لمدة أربع سنوات . [ 8 ] : 1

بعد إتمام فترة تدريبه، هرب فهرنهايت [ 6 ] : 111 وبدأ رحلة عبر الإمبراطورية الرومانية المقدسة والسويد والدنمارك عام 1707. وبناءً على طلب أولياء أمره، صدر أمر بالقبض عليه بهدف تجنيده في خدمة شركة الهند الشرقية الهولندية. [ 8 ] : 3-4

العمل باستخدام موازين الحرارة، مقياس فهرنهايت

بحلول عام 1706 تقريبًا، كان فهرنهايت يصنع ويشحن البارومترات ومقاييس الحرارة المملوءة بالكحول باستخدام مقياس فلورنسا لدرجة الحرارة. [ 6 ] : 116 وفي عام 1708، التقى فهرنهايت برئيس بلدية كوبنهاغن وعالم الفلك، أولي رومر ، وتعرف على مقياس رومر لدرجة الحرارة وطرق صنعه لمقاييس الحرارة. أخبر رومر فهرنهايت أن الطلب على مقاييس الحرارة الدقيقة مرتفع. [ 8 ] : 4 ألهمت هذه الزيارة فهرنهايت لمحاولة تحسين منتجاته. [ 9 ] وربما ليس من قبيل المصادفة أن مذكرة توقيف فهرنهايت أُسقطت في نفس وقت لقائه برومر. [ 8 ] : 3-4

في عام ١٧٠٩، عاد فهرنهايت إلى دانزيغ وأجرى قياسات باستخدام البارومترات ومقاييس الحرارة الخاصة به، ثم سافر أكثر في عام ١٧١٠ وعاد إلى دانزيغ في عام ١٧١١ لتسوية تركة والديه. بعد سفر إضافي إلى كونيغسبرغ وميتاو في عام ١٧١١، عاد إلى دانزيغ في عام ١٧١٢ وأقام هناك لمدة عامين. خلال هذه الفترة، عمل على حل المشكلات التقنية المتعلقة بمقاييس الحرارة الخاصة به. [ ٨ ] : ٤-٥

بدأ فهرنهايت تجاربه على موازين الحرارة الزئبقية عام ١٧١٣. [ ٨ ] : ٢٦ وفي ذلك الوقت، كان فهرنهايت يستخدم نسخة معدلة من مقياس رومر لموازين الحرارة الخاصة به، والتي تطورت لاحقًا إلى مقياس فهرنهايت الخاص به . في عام ١٧١٤، غادر فهرنهايت دانزيغ متوجهًا إلى برلين ودريسدن للعمل عن كثب مع نافخي الزجاج هناك. [ ٨ ] : ٥ وفي ذلك العام، كتب كريستيان وولف عن موازين حرارة فهرنهايت في مذكراته بعد أن تلقى زوجًا من أجهزته التي تعمل بالكحول، مما ساهم في تعزيز سمعة فهرنهايت في الأوساط العلمية. [ ٩ ] : ٧٤

إلى جانب اهتمامه بالأجهزة الأرصادية، عمل فهرنهايت أيضًا على أفكاره المتعلقة بساعة زئبقية، وآلة حركة دائمة ، وجهاز الهيليوستات حوالي عام ١٧١٥. وقد بدأ مراسلات مع لايبنتز حول بعض هذه المشاريع. ومن خلال تبادل الرسائل، نعلم أن فهرنهايت كان يعاني من ضائقة مالية أثناء عمله على مشاريعه، وطلب من لايبنتز مساعدته في الحصول على وظيفة مدفوعة الأجر حتى يتمكن من مواصلة عمله. [ ٨ ] : ٥-٧

في عام ١٧١٧ أو ١٧١٨، عاد فهرنهايت إلى أمستردام وبدأ ببيع البارومترات، والمقاييس الهوائية ، ومقاييس الحرارة الزئبقية والكحولية التي صنعها تجاريًا. [ ٨ ] : ٨ وبحلول عام ١٧٢١، كان فهرنهايت قد أتقن عملية صناعة مقاييس الحرارة وتوحيدها. [ ٨ ] : ٢٤ وقد ساهم تفوق مقاييس الحرارة الزئبقية التي صنعها على مقاييس الحرارة الكحولية في انتشارها الواسع، مما أدى إلى اعتماد مقياس فهرنهايت على نطاق واسع، وهو نظام القياس الذي طوره واستخدمه في مقاييس الحرارة التي صنعها. [ ٣ ]

الحياة اللاحقة والجدل

أمضى فهرنهايت ما تبقى من حياته في أمستردام. ومنذ عام ١٧١٨، حاضر في الكيمياء هناك. زار إنجلترا عام ١٧٢٤، وانتُخب زميلًا في الجمعية الملكية في الخامس من مايو/أيار. [ ١٠ ] في ذلك العام، نشر خمس مقالات باللغة اللاتينية في المجلة العلمية للجمعية الملكية، " المعاملات الفلسفية "، تناولت مواضيع متنوعة. وفي مقالته الثانية، "Experimenta et observationes de congelatione aquæ in vacuo factæ"، قدّم وصفًا لمقاييس الحرارة التي صنعها ونقاط المرجعية التي استخدمها لمعايرتها. ولمدة قرنين من الزمان، كانت هذه الوثيقة الوصف الوحيد لعملية فهرنهايت في صنع مقاييس الحرارة. [ 9 ] : 75 في القرن العشرين، كشف إرنست كوهين عن مراسلات بين فهرنهايت وهيرمان بورهاف، مما أثار شكوكًا كبيرة حول صحة مقالة فهرنهايت التي تشرح نقاط مرجعية مقياسه، وأن مقياس فهرنهايت في الواقع مستمد إلى حد كبير من مقياس رومر. في كتابه " تاريخ الترمومتر واستخدامه في الأرصاد الجوية" ، يكتب دبليو إي نولز ميدلتون:

أعتقد أن الكثير من اللبس [حول مقياس فهرنهايت] ناتج عن الاعتقاد بأن [فهرنهايت] تعني بالضبط ما قاله [في مقالته في الجمعية الملكية]، وتجاهل الميل الطبيعي لصانع الأدوات إلى إخفاء عملياته، أو على الأقل تضليل قرائه. [ 9 ] : 75

دبليو إي نولز ميدلتون، تاريخ الترمومتر واستخدامه في علم الأرصاد الجوية

منذ أغسطس 1736 وحتى وفاته، أقام فهرنهايت في منزل يوهانس فريسليفن في ساحة بلاين بمدينة لاهاي، وذلك لتقديمه طلبًا للحصول على براءة اختراع في ولايتي هولندا وفريزلاند الغربية . في مطلع سبتمبر، أُصيب بمرض، وفي السابع منه تدهورت صحته لدرجة استدعت حضور كاتب العدل ويليم رويسبروك لكتابة وصيته. وفي الحادي عشر من الشهر نفسه، عاد كاتب العدل لإجراء بعض التعديلات. وبعد خمسة أيام، توفي فهرنهايت عن عمر يناهز الخمسين عامًا. وبعد أربعة أيام، أُقيمت له جنازة متواضعة ، تُقام في كنيسة الدير ( كلوستركيرك ) بمدينة لاهاي. [ 8 ] [ 11 ] [ 12 ]

المنزل الذي توفي فيه غابرييل فهرنهايت عام 1736، في ساحة بلاين، لاهاي

مقياس فهرنهايت

بحسب مقالة فهرنهايت المنشورة عام ١٧٢٤، [ ١٣ ] [ ١٤ ] فقد حدد مقياسه بالرجوع إلى ثلاث نقاط ثابتة لدرجة الحرارة . تم الحصول على أدنى درجة حرارة بتحضير مزيج بارد من الثلج والماء والملح ( كلوريد الأمونيوم أو حتى ملح البحر)، وانتظار وصول النظام الإيوتكتيكي إلى درجة حرارة التوازن . ثم وُضع مقياس الحرارة في المزيج وتُرك السائل فيه لينزل إلى أدنى نقطة. واعتُبرت قراءة مقياس الحرارة عند هذه النقطة صفر درجة فهرنهايت . أما نقطة المرجعية الثانية، فقد اختيرت كقراءة مقياس الحرارة عند وضعه في ماء ساكن عندما كان الجليد يتشكل على السطح. [ ١٥ ] وتم تحديد هذه النقطة بـ ٣٠ درجة فهرنهايت . أما نقطة المعايرة الثالثة، والتي اعتُبرت ٩٠ درجة فهرنهايت ، فقد اختيرت كقراءة مقياس الحرارة عند وضعه تحت الإبط أو في الفم. [ ١٦ ]   

ابتكر فهرنهايت فكرة أن الزئبق يغلي عند حوالي 300 درجة على مقياس درجة الحرارة هذا . وأظهرت دراسات أخرى أن الماء يغلي عند حوالي 180 درجة فوق درجة تجمده. أُعيد تعريف مقياس فهرنهايت لاحقًا ليصبح الفرق بين درجة التجمد والغليان 180 درجة بالضبط، [ 13 ] وهي قيمة ملائمة لأن 180 عدد مركب للغاية ، أي أنه يقبل القسمة على كسور متعددة. وبسبب إعادة تعريف المقياس، تُعتبر درجة حرارة الجسم الطبيعية اليوم 98.6 درجة، [ 17 ] بينما كانت 96 درجة على مقياس فهرنهايت الأصلي. [ 18 ]

كان مقياس فهرنهايت المعيار الأساسي لقياس درجة الحرارة في المجالات المناخية والصناعية والطبية في البلدان الناطقة بالإنجليزية حتى سبعينيات القرن العشرين. وقد اعتمد مكتب الأرصاد الجوية البريطاني رسميًا مقياس سيليزيوس (المئوي) كمعيار في عام 1963، لكنه استمر في استخدام مقياس فهرنهايت في البث العام حتى ثمانينيات القرن العشرين. وقد استُبدل مقياس فهرنهايت حاليًا بمقياس سيليزيوس المستخدم منذ فترة طويلة في معظم أنحاء العالم، باستثناء الولايات المتحدة، حيث لا تزال درجات الحرارة وتقارير الطقس تُبث بمقياس فهرنهايت. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. تشيشولم، هيو ، محرر. (1911). "فهرنهايت، غابرييل دانيال"  . الموسوعة البريطانية . المجلد  10 (  الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص  126.
  2. دورسي، ن. إرنست (15 نوفمبر 1946). "عنوان المقال". مجلة أكاديمية واشنطن للعلوم . 36 ([رقم العدد]): 363.
  3. 1 2 جريجول، أولريش (1966). فهرنهايت، رائد في قياس درجة الحرارة الدقيق . (وقائع المؤتمر الدولي الثامن لنقل الحرارة، سان فرانسيسكو، 1966، المجلد 1، الصفحات 9-18.)
  4. ^ كانط ، هورست (1984). GD فهرنهايت / R.-AF de Réaumur / A. درجة مئوية . بي جي تيوبنر . تم الاسترجاع 14 يونيو 2008 .
  5. انظر إلى أنساب عائلة فهرنهايت وكروجر .
  6. 1 2 3 مومبر ، ألفريد (1890). “دانيال غابرييل فهرنهايت.؛ sein Leben und Wirken”. Schriften der Naturforschenden Gesellschaft في دانزيج . 7 (ي).
  7. ^ ماير، فا (1952). "دانيال غابرييل فهرنهايت من دانزيج". وستبريوسن جاربوخ ( 1951–1952 ): 138–141 .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 النجم، بيتر فان دير: رسائل دانيال غابرييل فهرنهايت إلى لايبنتز وبويرهاف . رودوبي للنشر، أمستردام 1983.
  9. 1 2 3 4
    • ميدلتون، دبليو إي نولز (1966). تاريخ الترمومتر واستخدامه في علم الأرصاد الجوية . بالتيمور، ماريلاند: مطبعة جونز هوبكنز.71
  10. "فهرس أرشيف الجمعية الملكية" . مؤرشف من الأصل في 27 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 26 نوفمبر 2010 .
  11. ^ "كلوستركيرك" . كلوستركيرك . تم الاسترجاع في 16 سبتمبر 2017 .
  12. ^ Zuiden، DS van: Het Covenant en de Inboedel van Daniel Gabriel Fahrenheit ، في: "Oud-Holland"، الصفحات 123-130، Binger Publishers، أمستردام 1913
  13. 1 2 "مقياس درجة الحرارة بالفهرنهايت" . شركة Sizes، 10 ديسمبر 2006. تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2008 .
  14. تصف فهرنهايت، باللغة اللاتينية، هذه الاختيارات الرقمية في الورقة التالية: Fahrenheit, DG (1724). "تجربة وملاحظات التجمد المائي في حقائق الفراغ" . المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية . 33 ( 381–391 ): 78–84 . دوى : 10.1098/rstl.1724.0016 .
  15. هيث، جوناثان. "لماذا يستخدم مقياس فهرنهايت 32 درجة كنقطة تجمد؟" . فيزلينك . تم الاطلاع عليه في 9 مايو 2008 .
  16. بيردج، جوليا (10 يناير 2014). الكيمياء: الذرات أولاً . ماكجرو هيل. ص 11. ISBN  9780077646479تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 سبتمبر 2017 .
  17. ماكوياك، فيليب أ. (1992). "تقييم نقدي لدرجة حرارة 98.6 فهرنهايت، الحد الأعلى لدرجة حرارة الجسم الطبيعية، وإرث كارل راينهولد أوغست ونديرليش". مجلة الجمعية الطبية الأمريكية (JAMA) . 268 (12): 1578-1580 . doi : 10.1001/jama.1992.03490120092034 . PMID 1302471 . 
  18. إيليرت، غلين؛ فورسبيرغ، سي؛ وارين، إل كيه (2002). "درجة حرارة الإنسان السليم (درجة حرارة الجسم)" . المجلة الإسكندنافية لعلوم الرعاية . 16 (2): 122-128 . doi : 10.1046/j.1471-6712.2002.00069.x . PMID 12000664. تاريخ الاسترجاع: 4 ديسمبر 2008 . 
  19. زيمرمان، كيم آن (24 سبتمبر 2013). "فهرنهايت: حقائق وتاريخ وصيغ تحويل" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 سبتمبر 2017 .

للمزيد من القراءة

  • ميدلتون، دبليو إي نولز (1966). تاريخ الترمومتر واستخدامه في علم الأرصاد الجوية . بالتيمور، ماريلاند: مطبعة جونز هوبكنز.
  • Soulen Jr, RJ "تاريخ موجز لتطور مقاييس درجة الحرارة: مساهمات فهرنهايت وكلفن." Superconductor Science and Technology 4.11 (1991): 696-699.
  • فان دير ستار، ب.، محرر. (1984). رسائل فهرنهايت إلى لايبنتز وبويرهاف (بالألمانية والهولندية). منشورات رودوبي.(مصدر أولي)