آلة التنبؤ بالمد والجزر

كانت آلة التنبؤ بالمد والجزر عبارة عن كمبيوتر ميكانيكي تناظري خاص الغرض في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، تم بناؤه وإعداده للتنبؤ بمد وجزر المد والجزر البحري والاختلافات غير المنتظمة في ارتفاعاتها - والتي تتغير في مزيج من الإيقاعات، والتي لا تتكرر أبدًا (في المجموع) بدقة. ^[1] كان الغرض منها تقصير العمليات الحسابية الشاقة والمعرضة للخطأ للتنبؤ بالمد والجزر. عادة ما تقدم مثل هذه الآلات تنبؤات صالحة من ساعة إلى ساعة ومن يوم إلى يوم لمدة عام أو أكثر.

تم تصميم أول آلة للتنبؤ بالمد والجزر، والتي تم بناؤها في عامي 1872-1873، وتبعتها آلتان أكبر على مبادئ مماثلة في عامي 1876 و1879، بواسطة السير ويليام تومسون . قدم تومسون طريقة التحليل التوافقي لأنماط المد والجزر في ستينيات القرن التاسع عشر، وقد صمم تومسون أول آلة بالتعاون مع إدوارد روبرتس (1845-1933، مساعد في مكتب التقويم البحري الملكي البريطاني )، وألكسندر ليجيه، الذي قام ببنائها. ^[2]

في الولايات المتحدة، تم تصميم آلة أخرى للتنبؤ بالمد والجزر على نمط مختلف بواسطة ويليام فيريل وتم بناؤها في عامي 1881-1882. ^[3] استمرت التطورات والتحسينات في المملكة المتحدة والولايات المتحدة وألمانيا خلال النصف الأول من القرن العشرين. أصبحت الآلات تستخدم على نطاق واسع لبناء تنبؤات المد والجزر الرسمية للملاحة البحرية العامة. وقد تم اعتبارها ذات أهمية استراتيجية عسكرية خلال الحرب العالمية الأولى ، ^[4] ومرة أخرى خلال الحرب العالمية الثانية ، عندما تم تصنيف آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية رقم 2، الموضحة أدناه، جنبًا إلى جنب مع البيانات التي أنتجتها، واستخدامها للتنبؤ بالمد والجزر لعمليات إنزال نورماندي في يوم النصر وجميع عمليات الإنزال على الجزر في حرب المحيط الهادئ . ^[5] استمر الاهتمام العسكري بمثل هذه الآلات حتى لبعض الوقت بعد ذلك. ^[6] أصبحت قديمة بسبب أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الرقمية التي يمكن برمجتها لإجراء حسابات مماثلة، لكن آلات التنبؤ بالمد والجزر استمرت في الاستخدام حتى الستينيات والسبعينيات. ^[7]

تظل العديد من نماذج آلات التنبؤ بالمد والجزر معروضة كقطع متحفية، ويتم تشغيلها أحيانًا لأغراض العرض، كنصب تذكارية للإبداع الرياضي والميكانيكي لمبتكريها.

خلفية

آلة التنبؤ بالمد والجزر التي صممها ويليام فيريل في الفترة من 1881 إلى 1882، وهي الآن في المتحف الوطني للتاريخ الأمريكي التابع لمؤسسة سميثسونيان

تعود الدراسة العلمية الحديثة للمد والجزر إلى كتاب مبادئ إسحاق نيوتن الصادر عام 1687، والذي طبق فيه نظرية الجاذبية لإجراء تقريب أولي لتأثيرات القمر والشمس على مياه المد والجزر على الأرض. يُعرف التقريب الذي طوره نيوتن وخلفاؤه في التسعين عامًا التالية باسم "نظرية التوازن" للمد والجزر. ^[8]

بدءًا من عام 1776، حقق بيير سيمون لابلاس تقدمًا أساسيًا في تقريب التوازن، مع أول وصف للاستجابات الديناميكية لمياه المد والجزر في المحيطات لقوى توليد المد والجزر بسبب القمر والشمس. ^[8]^[9]

كانت تحسينات لابلاس في النظرية كبيرة، لكنها تركت التنبؤ في حالة تقريبية. تغير هذا الموقف في ستينيات القرن التاسع عشر عندما تم أخذ الظروف المحلية لظواهر المد والجزر في الاعتبار بشكل أكثر اكتمالاً من خلال تطبيق ويليام طومسون لتحليل فورييه على حركات المد والجزر. ^[8] ثم تم تطوير عمل طومسون في هذا المجال وتوسيعه من قبل جورج داروين ، الابن الثاني لتشارلز داروين : استند عمل جورج داروين إلى نظرية القمر الحالية في عصره. لا تزال رموزه لمكونات المد والجزر التوافقية مستخدمة. تم تحديث التطورات التوافقية لقوى توليد المد والجزر التي أجراها داروين لاحقًا بواسطة AT Doodson وتم توسيعها في ضوء نظرية القمر الجديدة والأكثر دقة لإي دبليو براون والتي ظلت سارية خلال معظم القرن العشرين.

إن الحالة التي وصل إليها علم التنبؤ بالمد والجزر بحلول سبعينيات القرن التاسع عشر يمكن تلخيصها على النحو التالي: لقد حددت النظريات الفلكية للقمر والشمس ترددات وقوة المكونات المختلفة للقوة المولدة للمد والجزر. ولكن التنبؤ الفعال في أي مكان معين يتطلب قياس عينة كافية من ملاحظات المد والجزر المحلية، لإظهار استجابة المد والجزر المحلية عند تلك الترددات المختلفة، من حيث السعة والطور. ثم كان لابد من تحليل هذه الملاحظات، لاستنباط المعاملات وزوايا الطور. ثم، لأغراض التنبؤ، كان لابد من إعادة دمج ثوابت المد والجزر المحلية هذه، مع كل مكون مختلف من القوى المولدة للمد والجزر التي تنطبق عليها، وفي كل من سلسلة من التواريخ والأوقات المستقبلية، ثم جمع العناصر المختلفة أخيرًا للحصول على تأثيراتها الإجمالية. وفي العصر الذي كانت فيه الحسابات تتم باليد والعقل، باستخدام القلم والورق والجداول، كان يُنظر إلى هذا باعتباره مهمة شاقة للغاية وعرضة للخطأ.

أدرك تومسون أن ما هو مطلوب هو طريقة ملائمة وأفضل أن تكون آلية لتقييم مجموع مصطلحات المد والجزر بشكل متكرر مثل:

A_{1}\cos(\omega _{1}t+\phi _{1})+A_{2}\cos(\omega _{2}t+\phi _{2})+A_{3}\cos(\omega _{3}t+\phi _{3})+\ldots

تحتوي على 10 أو 20 أو حتى أكثر من الحدود المثلثية، بحيث يمكن تكرار الحساب بشكل ملائم بالكامل لكل من عدد كبير جدًا من القيم المختلفة المختارة للتاريخ/الوقت . كان هذا هو جوهر المشكلة التي تم حلها بواسطة آلات التنبؤ بالمد والجزر. $t$

مبدأ

تصور تومسون هدفه في إنشاء آلية يمكنها تقييم هذا المجموع المثلثي جسديًا، على سبيل المثال كموضع رأسي لقلم يمكنه بعد ذلك رسم منحنى على شريط متحرك من الورق.

كانت هناك عدة آليات متاحة له لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة جيبية. يظهر أحدها في الرسم التخطيطي (على اليمين). تم تجهيز عجلة القيادة الدوارة بترس غير مركزي. يكون العمود ذو المقطع المشقوق أفقيًا حرًا في التحرك رأسيًا لأعلى ولأسفل. يقع وتد العجلة غير المركزي في الفتحة. ونتيجة لذلك، عندما يتحرك الترباس مع العجلة، يمكنه تحريك العمود لأعلى ولأسفل ضمن حدود. يوضح هذا الترتيب أنه عندما تدور عجلة القيادة بشكل موحد، على سبيل المثال في اتجاه عقارب الساعة، يتحرك العمود جيبيًا لأعلى ولأسفل. يمكن التعبير عن الموضع الرأسي لمركز الفتحة، في أي وقت، على النحو التالي ، حيث هي المسافة الشعاعية من مركز العجلة إلى الترباس، هي المعدل الذي تدور به العجلة ( بالراديان لكل وحدة زمنية)، و هي زاوية الطور الأولي للترباس، مقاسة بالراديان من موضع الساعة 12 إلى الموضع الزاوي حيث كان الترباس في الوقت صفر. $t$ $A_{1}\cos(\omega _{1}t+\phi _{1})$ $A_{1}$ $\omega _{1}$ $\phi _{1}$

يشكل هذا الترتيب نظيرًا فيزيائيًا لمصطلح مثلثي واحد فقط. كان على تومسون أن ينشئ مجموعًا فيزيائيًا للعديد من هذه المصطلحات.

في البداية كان يميل إلى استخدام التروس. ثم ناقش المشكلة مع المهندس بيوتشامب تاور قبل اجتماع الجمعية البريطانية في عام 1872، واقترح تاور استخدام جهاز (كما يتذكر) استخدمه ويتستون ذات مرة . كان عبارة عن سلسلة تعمل بالتناوب فوق وتحت سلسلة من البكرات على أعمدة متحركة. تم تثبيت السلسلة في أحد طرفيها، وتم ترجيح الطرف الآخر (الحر) لإبقائها مشدودة. مع تحرك كل عمود لأعلى أو لأسفل، فإنه يأخذ أو يطلق طولًا مماثلًا من السلسلة. تمثل الحركات في موضع الطرف الحر (المتحرك) للسلسلة مجموع حركات الأعمدة المختلفة. تم الحفاظ على الطرف المتحرك مشدودًا، وتزويده بقلم وشريط متحرك من الورق يرسم عليه القلم منحنى المد والجزر. في بعض التصميمات، تم توصيل الطرف المتحرك للخط بدلاً من ذلك بقرص ومقياس يمكن من خلالهما قراءة ارتفاعات المد والجزر.

تصميم تومسون لآلة التنبؤ بالمد والجزر الثالثة، 1879-1881

يظهر في الشكل (على اليمين) أحد تصميمات تومسون للجزء الحسابي من آلة التنبؤ بالمد والجزر، وهو مشابه إلى حد كبير للآلة الثالثة التي صممت في الفترة 1879-1881. كان الحبل الطويل، الذي كان أحد طرفيه ثابتًا، يمر عموديًا لأعلى وفوق بكرة علوية أولى، ثم عموديًا لأسفل وتحت البكرة التالية، وهكذا. كانت كل هذه البكرات تتحرك لأعلى ولأسفل بواسطة كرنكات، وكانت كل بكرة تستقبل أو تطرد الحبل وفقًا للاتجاه الذي تتحرك فيه. كانت كل هذه الكرنكات تتحرك بواسطة سلاسل من العجلات التي ترس في العجلات المثبتة على عمود دفع. وكان أكبر عدد من الأسنان في أي عجلة 802 تتشابك مع 423 سنًا أخرى. وكانت جميع العجلات الأخرى تحتوي على عدد صغير نسبيًا من الأسنان. وكان دولاب الموازنة ذو القصور الذاتي الكبير يسمح للمشغل بتدوير الآلة بسرعة، دون اهتزاز البكرات، وبالتالي الانطلاق من منحنى عام كامل في حوالي خمسة وعشرين دقيقة. كانت الآلة الموضحة في الشكل مرتبة بحيث تحتوي على خمسة عشر مكونًا في المجموع.

أقر تومسون بأن استخدام ترتيب علوي وسفلي للخط المرن الذي يجمع مكونات الحركة تم اقتراحه عليه في أغسطس 1872 من قبل المهندس بيوتشامب تاور . ^[10]

تاريخ

آلة كلفن

تم بناء أول آلة للتنبؤ بالمد والجزر (TPM) في عام 1872 بواسطة شركة Légé Engineering Company. ^[11] وتم عرض نموذج منها في اجتماع الجمعية البريطانية في عام 1873 ^[12] (لحساب 8 مكونات مد وجزر)، تلاها في عامي 1875-1876 آلة على نطاق أكبر قليلاً (لحساب 10 مكونات مد وجزر)، صممها السير ويليام طومسون (الذي أصبح فيما بعد اللورد كلفن ). ^[13] وتم عرض الآلة المكونة من 10 مكونات والنتائج التي تم الحصول عليها منها في معرض باريس عام 1878.

وكان تومسون أيضًا مسؤولاً عن ابتكار طريقة تحليل المد والجزر التوافقي، وعن ابتكار آلة تحليل المد والجزر التوافقي، والتي عملت جزئيًا على ميكنة تقييم الثوابت من قراءات القياس.

آلة روبرتس

تم بناء نسخة مكبرة ومحسنة من الآلة، لحساب 20 مكونًا للمد والجزر، لحكومة الهند في عام 1879، ثم تم تعديلها في عام 1881 لتوسيعها لحساب 24 مكونًا توافقيًا. ^[14] تم استخدام جهاز التنبؤ بالمد والجزر البريطاني رقم 2، بعد الاستخدام الأولي لتوليد البيانات للموانئ الهندية، للتنبؤ بالمد والجزر للإمبراطورية البريطانية خارج الهند، وتم نقله إلى المختبر الفيزيائي الوطني في عام 1903. تم بيع جهاز التنبؤ بالمد والجزر البريطاني رقم 3 للحكومة الفرنسية في عام 1900 وتم استخدامه لتوليد جداول المد والجزر الفرنسية.

في هذه الآلات، كان التنبؤ يتم في هيئة رسم بياني متواصل لارتفاع المد والجزر مقابل الوقت. وكان الرسم البياني مميزًا بعلامات الساعة والظهيرة، وكان يتم بواسطة الآلة على شريط متحرك من الورق أثناء تدوير الآلية. وكان من الممكن رسم تنبؤات المد والجزر لمدة عام لمكان معين، وعادة ما يكون ميناء بحريًا مختارًا، بواسطة آلات 1876 و1879 في حوالي أربع ساعات (ولكن كان لا بد من إعادة لف المحركات خلال ذلك الوقت).

آلة فيريل، آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية رقم 1

في عامي 1881 و1882، صمم ويليام فيريل آلة أخرى للتنبؤ بالمد والجزر تعمل بشكل مختلف تمامًا، وبُنيت في واشنطن تحت إشراف فيريل بواسطة إي جي فيشر (الذي صمم لاحقًا الآلة الخليفة الموضحة أدناه، والتي كانت قيد التشغيل في هيئة المسح الساحلي والجيوديسي الأمريكية من عام 1912 حتى ستينيات القرن العشرين). ^[15] قدمت آلة فيريل تنبؤات من خلال إخبار أوقات وارتفاعات المياه المرتفعة والمنخفضة المتعاقبة، والتي تظهر من خلال قراءات المؤشر على الموانئ والمقاييس. تمت قراءتها بواسطة مشغل قام بنسخ القراءات على النماذج، لإرسالها إلى طابعة جداول المد والجزر الأمريكية.

كان لابد من ضبط هذه الآلات بثوابت مدية محلية خاصة بالمكان الذي سيتم إجراء التنبؤات فيه. تعبر مثل هذه الأرقام عن استجابة المد المحلية للمكونات الفردية لإمكانية توليد المد والجزر العالمية، بترددات مختلفة. هذه الاستجابة المحلية، التي تتجلى في توقيت وارتفاع مساهمات المد والجزر بترددات مختلفة، هي نتيجة للخصائص المحلية والإقليمية للسواحل وقاع البحر. يتم تقييم ثوابت المد والجزر عادةً من خلال التاريخ المحلي لملاحظات مقياس المد والجزر، من خلال التحليل التوافقي القائم على ترددات توليد المد والجزر الرئيسية كما هو موضح في النظرية العالمية للمد والجزر ونظرية القمر الأساسية .

واستمر التطوير والتحسين على أساس تجربة هذه الآلات المبكرة خلال النصف الأول من القرن العشرين.

آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية رقم 2

تم تصميم آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية رقم 2 ("أدمغة نحاسية قديمة") ^[16] في تسعينيات القرن التاسع عشر بواسطة رولين هاريس، وتم بناؤها في هيئة المسح الساحلي والجيوديسي للولايات المتحدة ، وتم الانتهاء منها ودخلت الخدمة في عام 1912، واستُخدمت لعدة عقود بما في ذلك خلال الحرب العالمية الثانية، وتقاعدت في عام 1965. ^[17]^[18]

القرن العشرين

تم بناء آلات التنبؤ بالمد والجزر في ألمانيا أثناء الحرب العالمية الأولى، ومرة أخرى في الفترة من 1935 إلى 1938. ^[19]

يعود الفضل في التنبؤ الدقيق بالمد والجزر في التحضيرات التي سبقت إنزال نورماندي في عام 1944 إلى الآلات النحاسية التي تعتمد على آلة المد والجزر الأصلية التي ابتكرها تومسون . ^[20]

ثلاثة من آخر المباني التي تم بناؤها كانت:

آلة التنبؤ بالمد والجزر التي تم بناؤها في عام 1947 لصالح الخدمة الهيدروغرافية النرويجية بواسطة تشادبورن من ليفربول، ومصممة لحساب 30 مكونًا من مكونات المد والجزر التوافقية؛ تم استخدامها حتى عام 1975 لحساب جداول المد والجزر النرويجية الرسمية، قبل أن يتم استبدالها بالحوسبة الرقمية. ^[21]
تم بناء Doodson-Légé TPM في عام 1949،
TPM من ألمانيا الشرقية تم بناؤها في الفترة من 1953 إلى 1955. ^[22]

باستثناء الآلات المحمولة الصغيرة، من المعروف أنه تم بناء ما مجموعه 33 آلة للتنبؤ بالمد والجزر، وقد تم تدمير 2 منها وفُقدت 4 منها حاليًا. ^[23]

العرض والتوضيح

يمكن رؤيتها في لندن، ^[24] وواشنطن، ^[25] وليفربول، ^[26] وأماكن أخرى، بما في ذلك المتحف الألماني في ميونيخ.

متصل

يتوفر عرض توضيحي عبر الإنترنت لإظهار مبدأ تشغيل إصدار مكون من 7 مكونات لآلة التنبؤ بالمد والجزر، وهو ما يشبه تصميم تومسون (كلفن) الأصلي. ^[27] يُظهر الرسم المتحرك جزءًا من تشغيل الآلة: يمكن رؤية حركات العديد من البكرات، حيث تتحرك كل منها لأعلى ولأسفل لمحاكاة أحد ترددات المد والجزر؛ ويُظهر الرسم المتحرك أيضًا كيف تم توليد هذه الحركات الجيبية من خلال دوران العجلات وكيف تم دمجها لتشكيل منحنى المد والجزر الناتج. لا يظهر في الرسم المتحرك الطريقة التي تم بها توليد الحركات الفردية في الآلة عند الترددات النسبية الصحيحة، من خلال التروس بنسب صحيحة، أو كيف تم ضبط السعات وزوايا الطور الأولي لكل حركة بطريقة قابلة للتعديل. تمثل هذه السعات وزوايا الطور الأولي ثوابت المد والجزر المحلية، مع إعادة ضبطها بشكل منفصل، وتختلف لكل مكان يجب إجراء التنبؤات له. بالإضافة إلى ذلك، في آلات تومسون الحقيقية، لتوفير الحركة وتآكل الأجزاء الأخرى، تم تثبيت العمود والبكرة ذات أكبر حركة متوقعة (لمكون المد والجزر M2 مرتين في اليوم القمري) بالقرب من القلم، وكان العمود والبكرة اللذان يمثلان أصغر مكون في الطرف الآخر، الأقرب إلى نقطة تثبيت الحبل المرن أو السلسلة، لتقليل الحركة غير الضرورية في معظم أجزاء الحبل المرن.

انظر أيضا

الملاحظات والمراجع

^ انظر الجمعية الرياضية الأمريكية (2009) II.2، والتي توضح كيف أن مجموعات الموجات في الترددات غير القابلة للقياس لا يمكنها تكرار أنماطها الناتجة بدقة.
^ تحتوي وقائع معهد الهندسة الميكانيكية (1881) على محاضر مناقشة مثيرة للجدال إلى حد ما دارت في عام 1881 حول من ساهم في التفاصيل. أقر تومسون بالعمل السابق في أربعينيات القرن التاسع عشر فيما يتعلق بالحل الميكانيكي العام للمعادلات، بالإضافة إلى اقتراح محدد تلقاه من برج بيوتشامب لاستخدام جهاز من البكرات والسلسلة التي استخدمها ويتستون ذات يوم ؛ كما أشاد تومسون بروبرتس في حساب النسب الفلكية المجسدة في الآلة، ونسب إلى ليجيه تصميم تفاصيل ترس القيادة؛ وزعم روبرتس أنه يستحق المزيد من الفضل في اختيار أجزاء أخرى من التصميم الميكانيكي.
^ فيريل (1883).
^ أثناء الحرب العالمية الأولى، قامت ألمانيا ببناء أول آلة للتنبؤ بالمد والجزر في عامي 1915 و1916 عندما لم يعد بإمكانها الحصول على بيانات هيدروغرافية بريطانية (انظر معرض المتحف البحري الألماني، على الإنترنت)، وعندما احتاجت بشكل خاص إلى بيانات مد وجزر دقيقة ومستمدة من مصادر مستقلة لإجراء حملة الغواصات (انظر معرض المتحف البحري الألماني، على الإنترنت).
^ انظر إيريت (2008) في الصفحة 44).
^ خلال " الحرب الباردة "، قامت ألمانيا الشرقية ببناء آلة خاصة بها للتنبؤ بالمد والجزر في الفترة من 1953 إلى 1955 "بتكلفة لا تصدق"، انظر المتحف البحري الألماني (معرض عبر الإنترنت).
^ تم إيقاف تشغيل الآلة الأمريكية رقم 2 في الستينيات، انظر Ehret (2008)؛ استمرت الآلة المستخدمة في النرويج في الاستخدام حتى السبعينيات (انظر معرض النرويج عبر الإنترنت).
^ abc Parker (2011)، ص 35-36.
^ داف، جي إف دي (1983). "نموذج أدي خاص لمعادلات المد والجزر لابلاس" (PDF) . الحاسبات والرياضيات مع التطبيقات . 9 (3): 507. doi :10.1016/0898-1221(83)90064-0 . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2023 .
^ تمت الإشارة إلى برج بيوتشامب في البداية في إقرارات تومسون فقط باسم "السيد تاور"، ولكن تم التعرف عليه بشكل أكثر تفصيلاً في المناقشة بين تومسون وإي روبرتس في مؤسسة المهندسين المدنيين (تم الإبلاغ عنها في محاضر ICE في الإجراءات، 1881).
^ باركر (2011)، ص 37.
^ انظر وقائع معهد الهندسة المدنية (1881)، الصفحة 31.
^ انظر W Thomson (1881)، وهي ورقة قدمها تومسون إلى مؤسسة المهندسين المدنيين في يناير 1881. تناولت المناقشة اللاحقة في نفس اجتماع مؤسسة المهندسين المدنيين مسائل تتعلق بالتاريخ والأولوية فيما يتعلق بجوانب التصميم منذ عام 1872، انظر Proceedings of January 1881 وخاصة الصفحات 30-31. تم وصف التصميم في اجتماع الجمعية البريطانية عام 1872 وتم عرض نموذج لنموذج أولي مكون من 8 مكونات في اجتماع الجمعية البريطانية عام 1873.
^ تم وصف الآلة المكونة من 20 مكونًا بواسطة إي روبرتس (1879).
^ W Ferrel (1883)؛ وأيضًا EG Fischer (1912)، في الصفحات 273-275؛ وأيضًا Science (1884).
^ انظر Ehret، 2008 لتاريخه اللاحق، ولبنائه EG Fischer، و (1915) وصف آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية رقم 2، انظر أيضًا NOAA.
^ باركر (2011)، ص 38.
^ "تاريخ تحليل المد والجزر والتنبؤ به". الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2023 .
^ انظر معرض المتحف البحري الألماني على الإنترنت، ومعرض المتحف الألماني على الإنترنت.
^ باركر (2011)، ص 38-40.
^ الخدمة الهيدروغرافية النرويجية - التاريخ.
^ انظر المتحف البحري الألماني (معرض على الإنترنت).
^ انظر PL Woodworth (2016): An inventory of tide prediction machines. National Oceanography Centre Research and Consultancy Report No. 56.
^ أول آلة كاملة للتنبؤ بالمد والجزر، من عام 1872 إلى 1873، من قبل تومسون مع مساهمات من تاور وروبرتس وليجي، موجودة في متحف العلوم، ساوث كنسينغتون، لندن.
^ أول آلة أمريكية للتنبؤ بالمد والجزر من صنع فيريل، 1881-1882، معروضة في المتحف الوطني للتاريخ الأمريكي التابع لمؤسسة سميثسونيان؛ أما آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية الثانية، والتي اكتسبت لقب "أدمغة النحاس القديمة" (انظر إريت، 2008)، فهي معروضة في مكاتب الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في سيلفر سبرينج، بولاية ماريلاند (NOAA هي الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي).
^ يتم عرض آلات روبرتس-ليجي ودودسون-ليجي في معرض المد والجزر والوقت في مختبر برودمان لعلوم المحيطات ، ليفربول، المملكة المتحدة.
^ انظر الجمعية الرياضية الأمريكية/ بيل كاسلمان (2009)، محاكاة جافا متحركة تعتمد على آلة التنبؤ بالمد والجزر الخاصة بكيلفن (تُظهر الرسوم المتحركة حساب 7 مكونات توافقية).

فهرس

ت. إهرت (2008)، "أدمغة نحاسية قديمة - التنبؤ الميكانيكي بالمد والجزر"، نشرة الجمعية الأمريكية للطب الرياضي، يونيو 2008، الصفحات 41-44.
دبليو فيريل (1883)، "آلة التنبؤ بالمد والجزر الأقصى والأدنى"، في مسح السواحل الأمريكية (1883)، الملحق 10، الصفحات 253-272.
إي جي فيشر (1912)، "آلة التنبؤ بالمد والجزر للمسح الساحلي والجيوديسي رقم 2"، علم الفلك الشعبي ، المجلد 20 (1912)، الصفحات 269-285.
مؤسسة المهندسين المدنيين (لندن)، المجلد 65 من وقائع المؤتمر (1881)، حيث قدم مناقشة بعد عرض آلات المد والجزر، وتم تسجيل المحضر في الصفحات 25-64.
باركر، بروس (سبتمبر 2011). "توقعات المد والجزر ليوم النصر" (PDF) . فيزياء اليوم . 64 (9): 35-40. رمز Bibcode :2011PhT....64i..35P. doi :10.1063/PT.3.1257 . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2023 .
إي روبرتس (1879)، "متنبئ جديد بالمد والجزر"، وقائع الجمعية الملكية ، xxix (1879)، الصفحات 198-201.
العلوم (1884) [لم يذكر المؤلف]، "آلة التنبؤ بالمد والجزر القصوى والدنيا"، العلوم ، المجلد 3 (1884)، العدد 61، ص 408-410.
دبليو تومسون (1881)، "مقياس المد والجزر، ومحلل التوافقيات المدية، ومتنبئ المد والجزر"، وقائع مؤسسة المهندسين المدنيين ، المجلد 65 (1881)، الصفحات 3-24.
وزارة التجارة الأمريكية، النشر الخاص رقم 32 (1915)، "وصف آلة التنبؤ بالمد والجزر رقم 2 التابعة للمسح الجيوديسي والسواحل الأمريكية".
PL Woodworth (2016)، "جرد آلات التنبؤ بالمد والجزر"، تقرير البحوث والاستشارات رقم 56 الصادر عن المركز الوطني لعلوم المحيطات.

روابط خارجية

الجمعية الأمريكية للرياضيات (2009)، تحليل فورييه لمد وجزر المحيط، الجزء الثاني، يوضح تأثير المكونات عند الترددات غير القابلة للقياس.
الجمعية الرياضية الأمريكية/بيل كاسلمان (2009)، محاكاة جافا متحركة تعتمد على آلة التنبؤ بالمد والجزر الخاصة بكيلفن (تُظهر الرسوم المتحركة حساب 7 مكونات توافقية).
المتحف الألماني، ميونيخ، معرض عبر الإنترنت لآلة التنبؤ بالمد والجزر الألمانية الثانية (موصوفة باللغة الإنجليزية).
المتحف البحري الألماني (معرض عبر الإنترنت للتنبؤ بالمد والجزر وآلات التنبؤ بالمد والجزر، باللغة الألمانية).
معرض NOAA عبر الإنترنت لجهاز التنبؤ بالمد والجزر الأمريكي رقم 2 مع صور إضافية.
معرض النرويج عبر الإنترنت لتاريخ التنبؤ بالمد والجزر في النرويج واستخدام TPM (باللغة الإنجليزية).
المركز الوطني لعلوم المحيطات ، ليفربول، معرض لآلات التنبؤ بالمد والجزر روبرتس-ليجي ودودسون-ليجي.
متحف العلوم، جنوب كنسينغتون، لندن: جهاز التنبؤ بالمد والجزر كلفن في متحف العلوم بلندن، بالإضافة إلى منظر أقرب.
متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الأمريكي، معرض مركز بيهرينج عبر الإنترنت، آلة التنبؤ بالمد والجزر التي صنعها فيريل في الفترة 1881-1882.

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[1] انظر الجمعية الرياضية الأمريكية (2009) II.2، والتي توضح كيف أن مجموعات الموجات في الترددات غير القابلة للقياس لا يمكنها تكرار أنماطها الناتجة بدقة.

[2] تحتوي وقائع معهد الهندسة الميكانيكية (1881) على محاضر مناقشة مثيرة للجدال إلى حد ما دارت في عام 1881 حول من ساهم في التفاصيل. أقر تومسون بالعمل السابق في أربعينيات القرن التاسع عشر فيما يتعلق بالحل الميكانيكي العام للمعادلات، بالإضافة إلى اقتراح محدد تلقاه من برج بيوتشامب لاستخدام جهاز من البكرات والسلسلة التي استخدمها ويتستون ذات يوم ؛ كما أشاد تومسون بروبرتس في حساب النسب الفلكية المجسدة في الآلة، ونسب إلى ليجيه تصميم تفاصيل ترس القيادة؛ وزعم روبرتس أنه يستحق المزيد من الفضل في اختيار أجزاء أخرى من التصميم الميكانيكي.

[3] فيريل (1883).

[4] أثناء الحرب العالمية الأولى، قامت ألمانيا ببناء أول آلة للتنبؤ بالمد والجزر في عامي 1915 و1916 عندما لم يعد بإمكانها الحصول على بيانات هيدروغرافية بريطانية (انظر معرض المتحف البحري الألماني، على الإنترنت)، وعندما احتاجت بشكل خاص إلى بيانات مد وجزر دقيقة ومستمدة من مصادر مستقلة لإجراء حملة الغواصات (انظر معرض المتحف البحري الألماني، على الإنترنت).

[5] انظر إيريت (2008) في الصفحة 44).

[6] خلال " الحرب الباردة "، قامت ألمانيا الشرقية ببناء آلة خاصة بها للتنبؤ بالمد والجزر في الفترة من 1953 إلى 1955 "بتكلفة لا تصدق"، انظر المتحف البحري الألماني (معرض عبر الإنترنت).

[7] تم إيقاف تشغيل الآلة الأمريكية رقم 2 في الستينيات، انظر Ehret (2008)؛ استمرت الآلة المستخدمة في النرويج في الاستخدام حتى السبعينيات (انظر معرض النرويج عبر الإنترنت).

[Parker_35-36-8] Parker (2011)، ص 35-36.

[9] داف، جي إف دي (1983). "نموذج أدي خاص لمعادلات المد والجزر لابلاس" (PDF) . الحاسبات والرياضيات مع التطبيقات . 9 (3): 507. doi :10.1016/0898-1221(83)90064-0 . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2023 .

[10] تمت الإشارة إلى برج بيوتشامب في البداية في إقرارات تومسون فقط باسم "السيد تاور"، ولكن تم التعرف عليه بشكل أكثر تفصيلاً في المناقشة بين تومسون وإي روبرتس في مؤسسة المهندسين المدنيين (تم الإبلاغ عنها في محاضر ICE في الإجراءات، 1881).

[11] باركر (2011)، ص 37.

[12] انظر وقائع معهد الهندسة المدنية (1881)، الصفحة 31.

[13] انظر W Thomson (1881)، وهي ورقة قدمها تومسون إلى مؤسسة المهندسين المدنيين في يناير 1881. تناولت المناقشة اللاحقة في نفس اجتماع مؤسسة المهندسين المدنيين مسائل تتعلق بالتاريخ والأولوية فيما يتعلق بجوانب التصميم منذ عام 1872، انظر Proceedings of January 1881 وخاصة الصفحات 30-31. تم وصف التصميم في اجتماع الجمعية البريطانية عام 1872 وتم عرض نموذج لنموذج أولي مكون من 8 مكونات في اجتماع الجمعية البريطانية عام 1873.

[14] تم وصف الآلة المكونة من 20 مكونًا بواسطة إي روبرتس (1879).

[15] W Ferrel (1883)؛ وأيضًا EG Fischer (1912)، في الصفحات 273-275؛ وأيضًا Science (1884).

[16] انظر Ehret، 2008 لتاريخه اللاحق، ولبنائه EG Fischer، و (1915) وصف آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية رقم 2، انظر أيضًا NOAA.

[17] باركر (2011)، ص 38.

[18] "تاريخ تحليل المد والجزر والتنبؤ به". الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تم الاسترجاع في 27 يوليو 2023 .

[19] انظر معرض المتحف البحري الألماني على الإنترنت، ومعرض المتحف الألماني على الإنترنت.

[20] باركر (2011)، ص 38-40.

[21] الخدمة الهيدروغرافية النرويجية - التاريخ.

[22] انظر المتحف البحري الألماني (معرض على الإنترنت).

[23] انظر PL Woodworth (2016): An inventory of tide prediction machines. National Oceanography Centre Research and Consultancy Report No. 56.

[scimustpm-24] أول آلة كاملة للتنبؤ بالمد والجزر، من عام 1872 إلى 1873، من قبل تومسون مع مساهمات من تاور وروبرتس وليجي، موجودة في متحف العلوم، ساوث كنسينغتون، لندن.

[us2obb-25] أول آلة أمريكية للتنبؤ بالمد والجزر من صنع فيريل، 1881-1882، معروضة في المتحف الوطني للتاريخ الأمريكي التابع لمؤسسة سميثسونيان؛ أما آلة التنبؤ بالمد والجزر الأمريكية الثانية، والتي اكتسبت لقب "أدمغة النحاس القديمة" (انظر إريت، 2008)، فهي معروضة في مكاتب الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في سيلفر سبرينج، بولاية ماريلاند (NOAA هي الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي).

[poltpm-26] يتم عرض آلات روبرتس-ليجي ودودسون-ليجي في معرض المد والجزر والوقت في مختبر برودمان لعلوم المحيطات ، ليفربول، المملكة المتحدة.

[27] انظر الجمعية الرياضية الأمريكية/ بيل كاسلمان (2009)، محاكاة جافا متحركة تعتمد على آلة التنبؤ بالمد والجزر الخاصة بكيلفن (تُظهر الرسوم المتحركة حساب 7 مكونات توافقية).

اللغة	العربية (RTL)
روابط موسوعية	30 رابطاً
المصدر الأصلي	ويكيبيديا ↗