تقويم هيو لونغبورن

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

كان هيو لونغبورن كاليندر، زميل الجمعية الملكية (18 أبريل 1863 - 21 يناير 1930)، فيزيائيًا بريطانيًا معروفًا بمساهماته في مجالات قياس درجة الحرارة والديناميكا الحرارية . [ 1 ]

كان كاليندر أول من صمم وبنى مقياس حرارة دقيقًا من البلاتين المقاوم ، مناسبًا للاستخدام، مما مكّن العلماء والمهندسين من الحصول على نتائج دقيقة ومتسقة . [ 1 ] أجرى تجارب وبحثًا في الديناميكا الحرارية، وأنتج ونشر جداول موثوقة حول الخصائص الديناميكية الحرارية للبخار المستخدمة في الحسابات. [ 2 ] عمل كاليندر مع العديد من المؤسسات خلال الحرب العالمية الأولى ، وساعد في البحث وتطوير أدوات مفيدة للبحرية . [ 1 ]

حصل كاليندر على جوائز مرموقة، منها ميدالية جيمس وات من معهد المهندسين المدنيين (1898) وميدالية رومفورد (1906). [ 3 ] انتُخب زميلًا في الجمعية الملكية ، ولاحقًا عضوًا في الجمعية الفيزيائية بلندن . كما رُشِّح كاليندر لجائزة نوبل في الفيزياء ثلاث مرات. [ 1 ]

توفي في منزله في إيلينغ بعد خضوعه لعملية جراحية في عام 1930. [ 4 ]

الولادة والتعليم

وُلد كاليندر في هاثيروب ، غلوسترشير، وهو الابن الأكبر للقس هيو كاليندر، وهو قسيس أنجليكاني محلي ، وآن سيسيليا لونغبورن. [ 5 ] عُمِّد في كنيسة والده في 24 مايو 1863. [ 4 ] توفي والده عام 1867. طوّر كاليندر مهاراته في اللغات والرياضيات منذ صغره بمساعدة مُعلِّم خاص، حيث بنى العديد من الأجهزة مثل ملفات الحث والمولدات ، وعلّم نفسه شفرة مورس في سن العاشرة. [ 4 ] في سن الحادية عشرة، بدأ كاليندر تعليمه في كلية مارلبورو ، حيث شارك في كرة القدم ومثّل الكلية في كلٍّ من الرماية والجمباز . [ 1 ] [ 4 ]

بدأ كاليندر دراسته في كلية ترينيتي، كامبريدج ، عام ١٨٨٢، وحصل على درجة البكالوريوس مع مرتبة الشرف الأولى في الدراسات الكلاسيكية عام ١٨٨٤، وتخرج في المرتبة السادسة عشرة بين طلاب دفعة ١٨٨٥ مع مرتبة الشرف الأولى في الرياضيات. [ ٢ ] في عام ١٨٨٥، بدأ دراسة الفيزياء التجريبية في مختبر كافنديش تحت إشراف الفيزيائي جيه جيه طومسون ، دون أي خبرة عملية أو معرفة مسبقة بالفيزياء . [ ٦ ] هناك، طور أطروحته حول قياس درجة الحرارة باستخدام البلاتين، وفي عام ١٨٨٦ أصبح زميلًا في كلية ترينيتي. [ ٧ ] خلال فترة وجوده في كامبريدج، ابتكر نظامًا جديدًا للاختزال للكتابة السريعة، والذي تعلمه جيه جيه طومسون واستخدمه. [ ٦ ]

الحياة الأسرية والشخصية

تزوج من فيكتوريا ماري ستيوارت، التي التقى بها في كامبريدج، عام 1894 في إنجلترا. [ 4 ] أنجبا ابنةً تُدعى سيسيل (1895)، وثلاثة أبناء: غاي ستيوارت كاليندر (1898)، وليزلي هيو (1896)، وماكسويل فيكتور (1905). اقترح غاي ستيوارت تأثير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على المناخ ، والمعروف باسم "تأثير كاليندر". [ 2 ]

كانت السيارات من بين اهتمامات كاليندر. أجرى أبحاثًا حول محركات الاحتراق الداخلي ، واشترى دراجة نارية عام ١٩٠٢، قام بتعديلها وتحسينها بنفسه. [ ٤ ] وفي عام ١٩٠٤، اشترى سيارة وعدّلها لاستخدامها في رحلات عائلته في أنحاء إنجلترا. [ ٤ ] وشملت اهتمامات هيو وهواياته الأخرى علم الفلك ، ودراسة الطبيعة، والرماية التنافسية، والجمباز ، وكرة القدم ، والتنس ، والحرف اليدوية، بما في ذلك ميكانيكا السيارات. نشر عددًا من الأعمال حول ما أسماه "الاختزال الكتابي" [ ٨ ] [ ٩ ] ، وكتب عن إصلاح الإملاء الإنجليزي.

حياة مهنية

قياس درجة الحرارة بالمقاومة

قبل أعمال كاليندر في مجال قياس درجة الحرارة ، لم تكن هناك أداة لقياس درجة الحرارة بدقة وموثوقية. كان مقياس الحرارة الغازي هو المعيار السائد آنذاك. إلا أن هذه الأجهزة كانت تعاني من قيود كبيرة فيما يتعلق بموثوقيتها وسهولة استخدامها، نظرًا لتكلفتها العالية وحجمها الكبير. [ 10 ] كما استُخدم مقياس الحرارة الزئبقي لقياس درجة الحرارة، على الرغم من أن نطاقه كان محدودًا، وكثيرًا ما كان هشًا للغاية بحيث لا يمكن استخدامه. [ 10 ]

في مختبر كافنديش، نصح طومسون كاليندر بدراسة قياس درجة الحرارة باستخدام المقاومة المعدنية . [ 4 ] كان فيرنر فون سيمنز أول من اقترح استخدام كاشف درجة حرارة مقاوم من البلاتين عام 1860، على الرغم من أن قراءات جهازه كانت غير مستقرة. [ 2 ] وضع كاليندر معادلة لمقاومة المعدن كدالة لدرجة الحرارة، وكانت دقتها في حدود 1% ضمن نطاق 0-600 درجة مئوية. [ 2 ] استُخدمت هذه المعادلة لوضع مقياس معياري لدرجة الحرارة ، والذي اعتمدته لاحقًا لجنة المعايير الكهربائية عام 1899 للاستخدام الدولي. [ 2 ] [ 11 ] بحلول عام 1886، كان قد طور تصميمًا لمقياس حرارة دقيق مقاوم من البلاتين، مصححًا بذلك الأخطاء التي ارتكبها سيمنز. [ 4 ] قاس مقياس الحرارة درجات الحرارة بدقة تتراوح من -190 درجة مئوية إلى 660 درجة مئوية. أشاد جيه جيه طومسون بنتائجه ، معتبرًا إياها أداة جديدة "تتيح تحديد درجات الحرارة بسهولة ودقة لم يسبق لهما مثيل". [ 6 ] وقد حسّن كاليندر نطاق قياس الحرارة لمقياس الحرارة البلاتيني الخاص به من -200 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية. [ 4 ] [ 10 ] وخضع تصميمه لاختبارات مكثفة في المختبر الفيزيائي الوطني ، مما أكد موثوقية مقياس الحرارة. [ 10 ]      

كان من الممكن استخدام مقياس حرارة البلاتين الذي ابتكره كاليندر لقياس درجة انصهار المعادن، مما أتاح استخدامه في صناعة سبائك المعادن . وقد أنتجت شركة كامبريدج للأجهزة هذا الجهاز تجاريًا . [ 4 ] استند إنتاج مقاييس حرارة البلاتين الحديثة إلى نموذج كاليندر، مع تحسين دقتها باستمرار، وذلك باستخدام بلاتين أكثر نقاءً وتصغير حجمها. [ 11 ] وقد مهد عمله على مقياس حرارة مقاومة البلاتين الطريق لتطوير مقياس حرارة الرسم البياني المتحرك، الذي يسمح بقياس درجة الحرارة المناخية بمرور الوقت. [ 1 ]

على الرغم من وجود العديد من الطرق الأخرى لقياس درجة الحرارة، لا تزال مقاييس الحرارة المقاومة المصنوعة من البلاتين مستخدمة. وتُستخدم بشكل أساسي كأجهزة معايرة نظرًا لمستويات دقتها العالية وثباتها مع مرور الوقت. [ 12 ]

الديناميكا الحرارية

رسم توضيحي للمسعر من تصميم إتش إل كاليندر

غادر كاليندر جامعة كامبريدج وقضى عامين يعمل أستاذاً للفيزياء في كلية رويال هولواي من عام 1891 إلى عام 1893. [ 1 ] في عام 1893، التحق بجامعة ماكجيل في مونتريال ، كندا، وعُيّن في كرسي ماكدونالد الثاني في الفيزياء. [ 1 ] وُلد أبناؤه ليزلي وسيسيل وجاي خلال هذه الفترة في ماكجيل. أثناء وجوده في ماكجيل، أجرى كاليندر أبحاثاً حول موضوعين في مجال الديناميكا الحرارية. كان الأول بحثاً حول المحركات البخارية بالتعاون مع أستاذ الهندسة الميكانيكية جون توماس نيكولسون. [ 1 ] أما الثاني فكان دراسة الوحدات الكهربائية والحرارية باستخدام تقنيات قياس السعرات الحرارية مع هوارد تيرنر بارنز . [ 1 ]

كما درس ونشر أبحاثًا حول حرارة الغازات . وقد حسب درجة غليان الكبريت ، والتي كانت أقل بأربع درجات من القيمة المقبولة آنذاك. [ 2 ] لم يختلف فرق درجة غليان الكبريت على المقياس الدولي لدرجة الحرارة عام 1927 عن قيمة كاليندر إلا بمقدار 0.07 درجة مئوية. [ 2 ] 

العمل على البخار

طوّر كاليندر صيغةً لحساب حرارة البخار، معبرًا عنها كدالة للضغط ودرجة الحرارة، ونشرها في أول بحث له في الديناميكا الحرارية عام 1900. [ 1 ] وقد تمكن من الحصول على نتائج تجريبية متوافقة مع صيغته فيما يتعلق بالعديد من الخصائص الديناميكية الحرارية. [ 1 ] ومن خلال ذلك، استطاع تطوير جداول للخصائص الديناميكية الحرارية للبخار لاستخدامها في الحسابات العلمية والهندسية. وكان هذا إسهامًا هامًا، إذ لم تكن هناك مجموعة موحدة ومعتمدة من جداول البخار. نُشرت جداول كاليندر للبخار (1915، 1922، 1927)، كما نُشر كتابه "خصائص البخار والنظرية الديناميكية الحرارية للتوربينات" عام 1920. [ 5 ] [ 7 ] وقد اعتمد مصنّعو التوربينات جداول كاليندر للبخار واستخدموها في ابتكار آلات البخار. [ 2 ]

شارك كاليندر وابنه في المؤتمر الدولي الأول للبخار الذي عُقد عام ١٩٢٩، والذي هدف إلى حلّ التناقضات بين جداول البخار المستخدمة عالميًا. [ ١ ] بعد وفاة كاليندر في العام التالي، واصل ابنه غاي ستيوارت العمل على خصائص البخار. ونشر العديد من الأعمال في هذا المجال بالتعاون مع البروفيسور ألفريد تشارلز غلين إيغرتون . [ ٢ ]

العمل على قياس السعرات الحرارية

في عام ١٩٠٢، طوّر كاليندر وبارنز جهاز قياس السعرات الحرارية ذي التدفق المستمر ، والذي يُستخدم لقياس خصائص السعة الحرارية للسوائل. [ ٢ ] استخدما جهازهما لإجراء بحث حول مقارنة الوحدات الكهربائية والحرارية ، وحسبا قيمة سعر حراري واحد تُقارن بشكل كبير بالقيمة المقبولة حاليًا. [ ٢ ] تم تطوير جهاز كاليندر لقياس السعرات الحرارية ذي التدفق المستمر لاحقًا، واستُخدم في المختبرات لإجراء التجارب والأبحاث العلمية. [ ١ ] استُخدم جهازهما على نطاق واسع لتحديد السعة الحرارية للسوائل والغازات، بالإضافة إلى دراسة غازات الاحتراق . [ ١٣ ]

أعمال أخرى

في عام 1896، كان كاليندر أول من أجرى تجارب الأشعة السينية في كندا . وقد حققت هذه الطريقة نتائج مرضية يمكن استخدامها في التصوير الطبي في المستشفيات. [ 4 ]

كما عمل كاليندر على الوقود في وقت لاحق من حياته المهنية. وساهم في ورقة بحثية حول تفجير الوقود، بما في ذلك الاشتعال الذاتي النووي ، نُشرت عام 1926. [ 2 ] وفي عام 1927 نشر ورقة بحثية أخرى حول تفجير وقود البارافين . [ 2 ]

ابتكر كاليندر ونشر نظامين للاختزال: الاختزال المتصل في عام 1889، والاختزال الإملائي المتصل في عام 1891.

الحرب العالمية الأولى

خلال الحرب العالمية الأولى، كان كاليندر مستشارًا لمجلس الاختراع والبحث (BIR) . وقد عمل في الغالب مع الهيئة المسؤولة عن اكتشاف وتدمير الغواصات . [ 1 ]

كان أيضًا عضوًا في لجنة اختراعات الطيران (AIC)، إلى جانب ابنه جاي ستيوارت. وهناك أجريا تجارب على المعدات ومحركات الطائرات باستخدام التصوير الإشعاعي ، لتحديد العيوب والكسور. [ 1 ]

الجوائز والتكريمات

انتُخب كاليندر زميلًا في الجمعية الملكية عام 1894. [ 2 ] وشغل منصب رئيس الجمعية الفيزيائية في لندن من عام 1910 إلى عام 1912. [ 2 ] وحصل على وسام الإمبراطورية البريطانية برتبة قائد ( CBE ) عام 1920 تقديرًا لجهوده خلال الحرب العالمية الأولى. ونال العديد من الأوسمة والجوائز، منها:

يمنح معهد القياس والتحكم ميدالية كاليندر كل عام "للمساهمة المتميزة في فن الأدوات أو القياس". [ 14 ]

المنشورات

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ريف-أشرمان، سيمون (1 أغسطس 2015). "بين الديناميكا الحرارية وقياس الحرارة: حياة وإنجازات هيو لونغبورن كاليندر العلمية". الفيزياء من منظور . 17 (3): 198-235 . Bibcode : 2015PhP....17..198R . doi : 10.1007/s00016-015-0166-8 . ISSN 1422-6944 . S2CID 118260218 .  
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ويسنياك ، جايمي (2012). "هيو لونجبورن كالندر" . التعليم كيميكا . 23 (3): 396–404 . دوى : 10.1016/S0187-893X(17)30126-X .
  3. ↑ "كاليندر، هيو لونغبورن (1863-1930)، فيزيائي" . قاموس أكسفورد للسير الوطنية (الطبعة الإلكترونية ). مطبعة جامعة أكسفورد. 2004. doi : 10.1093/ref:odnb/32248 . تاريخ الاسترجاع: 21 مايو 2020 . (يتطلب ذلك اشتراكًا أو الوصول إلى مكتبة ويكيبيديا أو عضوية في مكتبة عامة في المملكة المتحدة .)
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 فليمنج، جيمس رودجر (2007) تأثير كاليندر: حياة وعمل جاي ستيوارت كاليندر (1898-1964)، العالم الذي وضع نظرية ثاني أكسيد الكربون لتغير المناخ . الجمعية الأمريكية للأرصاد الجوية. ISBN 978-1-935704-04-1
  5. 1 2 "كاليندر، هيو لونغبورن (1863-1930)، فيزيائي" . قاموس أكسفورد للسير الوطنية (الطبعة الإلكترونية ). مطبعة جامعة أكسفورد. 2004. doi : 10.1093/ref:odnb/32248 . تاريخ الاسترجاع: 21 مايو 2020 . (يتطلب ذلك اشتراكًا أو الوصول إلى مكتبة ويكيبيديا أو عضوية في مكتبة عامة في المملكة المتحدة .)
  6. 1 2 3 تومسون، جوزيف جون (2011)، "مقدمة"، ذكريات وتأملات ، مطبعة جامعة كامبريدج، الصفحات من 5 إلى 6، doi : 10.1017/cbo9781139103718.001 ، ISBN  978-1-139-10371-8
  7. 1 2 "دليل هيو لونغبورن - دليل النعم" . www.gracesguide.co.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2020 .
  8. ↑ كاليندر، هيو ل. (1889). دليل الاختزال اليدوي . لندن: سي جيه كلاي وأولاده.
  9. ↑ كاليندر، هيو ل. (1889). ممارسة القراءة في الاختزال المتصل: نسخ طبق الأصل من الكتابة الفعلية . لندن: سي جيه كلاي وأولاده.
  10. 1 2 3 4 برايس، رودني (1959). "مقياس الحرارة المقاوم للبلاتين: مراجعة لتصميمه وتطبيقاته" . مجلة معادن البلاتين . 3 : 78-87 . doi : 10.1595/003214059X337887 .
  11. 1 2 باربر، سي آر؛ هول، جيه إيه (1962). "التقدم في قياس درجة الحرارة بمقاومة البلاتين". المجلة البريطانية للفيزياء التطبيقية . 13 (4): 147-154 . doi : 10.1088/0508-3443/13/4/303 . ISSN 0508-3443 . 
  12. ↑ موريس، آلان س.؛ لانغاري، رضا (1 يناير 2012)، "الفصل 14 - قياس درجة الحرارة" ، في موريس، آلان س.؛ لانغاري، رضا (محرران)، القياس والأجهزة ، باتروورث-هاينمان، ص 347-396 ، doi : 10.1016/b978-0-12-381960-4.00014-0 ، ISBN  978-0-12-381960-4
  13. ↑ فاليس، جيه تي؛ زيرلر، كيه إل (1 يناير 1967). "مقياس حرارة ذو تدفق مستمر لقياس إجمالي إنتاج الحرارة بواسطة العضلات الهيكلية". مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي . 22 (1): 180-184 . doi : 10.1152/jappl.1967.22.1.180 . ISSN 8750-7587 . PMID 6017643 .  
  14. ↑ "معهد القياس والتحكم > الصفحة الرئيسية > الجوائز" . www.instmc.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 سبتمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يونيو 2020 .
  • أعمال من تأليف أو عن هيو لونغبورن كاليندر على ويكي مصدر
  • التقويم، هيو لونغبورن على الموقع الإلكتروني www.cartage.org.lb