ويليام مردوخ

كان ويليام مردوخ (يكتب أحيانًا مردوخ ) (21 أغسطس 1754 - 15 نوفمبر 1839) كيميائيًا ومخترعًا ومهندسًا ميكانيكيًا اسكتلنديًا .

عمل ميردوخ لدى شركة بولتون ووات وعمل لديهم في كورنوال ، كعامل تركيب محركات بخارية لمدة عشر سنوات، وقضى معظم ما تبقى من حياته في برمنغهام ، إنجلترا.

كان ميردوخ مخترع محرك البخار ذي الأسطوانة المتذبذبة ، ويُنسب إليه اختراع الإضاءة بالغاز في أوائل تسعينيات القرن الثامن عشر، بالإضافة إلى مصطلح " مقياس الغاز ". مع ذلك، كان الأكاديمي الهولندي البلجيكي جان بيير مينكيلرز قد نشر بالفعل بحثًا عن تغويز الفحم والإضاءة بالغاز عام 1784، واستخدم الغاز لإضاءة قاعة محاضراته في جامعة لوفين منذ عام 1785. [ 1 ] كما استخدم أرشيبالد كوكرين، إيرل دوندونالد التاسع ، الغاز لإضاءة ممتلكات عائلته منذ عام 1789 فصاعدًا. [ 2 ]

أدخل ميردوخ ابتكارات على المحرك البخاري، بما في ذلك ترس الشمس والكواكب وصمام الانزلاق D. كما اخترع المدفع البخاري ونظام الرسائل عبر الأنابيب الهوائية ، وعمل على إحدى أوائل السفن البخارية البريطانية ذات العجلات التي عبرت القناة الإنجليزية . بنى ميردوخ نموذجًا أوليًا لقاطرة بخارية عام 1784، وحقق عددًا من الاكتشافات في مجال الكيمياء .

ظل ميردوخ موظفًا، ولاحقًا شريكًا، في شركة بولتون ووات حتى ثلاثينيات القرن التاسع عشر، لكن سمعته كمخترع طغت عليها سمعة ماثيو بولتون وجيمس وات والشركة التي أسسوها.

وقت مبكر من الحياة

وُلد ويليام مردوخ في بيلو ميل لوغار، بالقرب من أولد كومنوك في مقاطعة أيرشاير ، اسكتلندا ، وهو الثالث بين سبعة أطفال، وأول ابن ينجو من مرحلة الطفولة. كان والده جون مردوخ مدفعيًا سابقًا في جيش هانوفر ، وعاملًا في بناء الطواحين ، ومستأجرًا لطاحونة بيلو في ملكية جيمس بوسويل في أوشينليك . تلقى تعليمه حتى سن العاشرة في مدرسة أولد كومنوك كيرك ، قبل أن يلتحق بمدرسة أوشينليك على يد ويليام هالبرت، مؤلف كتاب مدرسي مرموق في الحساب . برع مردوخ في الرياضيات ، كما تعلم مبادئ الميكانيكا والتجريب العملي والعمل في المعادن والخشب من خلال مساعدة والده في عمله. بنى مع والده "حصانًا خشبيًا " حوالي عام 1763. كان "حصانه الخشبي ذو العجلات" دراجة ثلاثية العجلات تُدار بواسطة مقابض يدوية. تشير بعض التقارير إلى أن مردوخ كان مسؤولًا في شبابه عن بناء أحد الجسور فوق نهر نيث . ربما يعود هذا إلى عمل والده في بناء جسر كريكستون فوق نهر لوغار عام 1774، والذي كان ويليام مشاركًا فيه. ويُقال أيضًا إنه أجرى تجارب على غاز الفحم ، باستخدام الفحم المُسخّن في غلاية نحاسية في كهف صغير بالقرب من طاحونة والده. [ 3 ]

برمنغهام

في عام ١٧٧٧، وفي سن الثالثة والعشرين، سار ميردوخ إلى برمنغهام ، قاطعًا مسافة تزيد عن ٤٨٠ كيلومترًا (٣٠٠ ميل) ، ليطلب وظيفة لدى جيمس وات ، مصنّع محركات البخار . وربما كان كل من وات وميردوخ يعرفان بعضهما البعض بسبب صلاتهما بجيمس بوسويل ، الذي زار ورشة وات في سوهو عدة مرات. أُعجب شريك وات، ماثيو بولتون ، بقبعة ميردوخ الخشبية، المصنوعة على مخرطة من تصميمه الخاص، لدرجة أنه وظّفه. [ ٤ ] بدأ ميردوخ مسيرته المهنية مع بولتون ووات في ورشة النماذج في مصنع سوهو التابع لهما ، حيث كان يصنع نماذج لصبّ أجزاء الآلات. وبحلول عام ١٧٧٨، كتب وات: 

إذا لم يكن ويليام مردوخ في المنزل، فيجب استدعاؤه على الفور لأنه يفهم الأنماط ويجب توخي الحذر لتجنب الأخطاء التي ارتكبها ورشة المحركات لدينا كثيراً.

قام بتغيير اسمه إلى "موردوك" عندما استقر في إنجلترا. [ 5 ] وتطور موردوك للعمل في تركيب وتركيب محركات البخار، وكان يُرسل في كثير من الأحيان من سوهو لهذا الغرض.

بحلول عام 1779، كان بولتون يكتب إلى وات:

أعتقد أن ويليام موردوك رجل قيّم ويستحق كل الاحترام والتشجيع.

في أول مهمة فردية له لتركيب محرك في منجم وانلوكهيد ، قام ميردوخ بأولى التحسينات العديدة على محرك بولتون ووات القياسي عن طريق إعادة ترتيب التروس لتمكين صمام البخار من العمل تلقائيًا بفعل عمود العادم.

كورنوال

في سبتمبر 1779، أُرسل ميردوخ إلى ريدروث في كورنوال بصفة كبير مُركّبي المحركات، مسؤولاً عن تركيب وصيانة وإصلاح محركات بولتون ووات. كانت هذه المحركات تُستخدم لضخ المياه من مناجم القصدير في كورنوال ، ولذلك كانت كفاءة وفعالية هذه المحركات عاملاً هاماً في كمية القصدير، وبالتالي الأموال، التي يُمكن استخراجها من المنجم. في ذلك الوقت، لم تكن محركات البخار تُباع للزبائن فحسب، بل كان مُصنّعوها يُشغّلونها ويُصونها لصالح مجموعات أو أفراد يُعرفون باسم "المُغامرين" (المساهمين). لم يكن مُصنّعو المحركات يتقاضون أجورهم مقابل المحرك المُكتمل، بل وفقاً لمعادلة مُعقدة تُحسب بناءً على أداء ذلك المحرك، كما وصفها وات.

إن أرباحنا لا تنبع من صنع المحرك، بل من نسبة معينة من الوفورات في الوقود التي نحققها مقارنة بأي محرك عادي يرفع نفس كمية المياه إلى نفس الارتفاع.

لذلك، أثرت مهارة مردوخ في تحقيق أقصى استفادة من محركاته بشكل مباشر على أرباح بولتون وواتس. وقد نجح في ذلك لدرجة أن بولتون كان يكتب بحلول عام 1782:

نريد المزيد من أمثال ميردوك، لأنه من بين جميع الآخرين هو أكثر الرجال نشاطًا وأفضل من قام بتركيب المحركات رأيته على الإطلاق... عندما أنظر إلى العمل المنجز، فإنه يذهلني ويعود الفضل فيه بالكامل إلى روح ونشاط ميردوك الذي لم ينم في الفراش 3 ليالٍ.

بسبب المشاكل المتكررة التي قد تحدث مع محركات البخار، كان ميردوخ مشغولاً بالسفر في جميع أنحاء المنطقة لإصلاح ومحاولة تحسين أداء المحركات التي كانت تحت رعايته.

التجسس الصناعي

في كورنوال آنذاك، كان هناك عدد من مُركّبي المحركات يتنافسون فيما بينهم، ولكلٍّ منهم أساليب تقنية مختلفة لتحقيق نفس الغايات. ونتيجةً لذلك، انتشرت عمليات نسخ الابتكارات الميكانيكية وانتهاك براءات الاختراع على نطاق واسع ، وغالبًا ما كان ذلك يتم عبر الإبلاغ عن المحادثات العابرة بين المهندسين والملاحظات العملية لتعديلات المحركات. كان خطر انتهاك براءات اختراعه مصدر قلق بالغ لوات، ولذا طُلب من ميردوخ، بالإضافة إلى أنشطته الأخرى، إعداد التقارير وتقديم الإفادات الخطية لرفع دعاوى قضائية ضد منافسي بولتون ووات. في كورنوال المترابطة والمتعصبة آنذاك، كان هذا الأمر يُعرّضه أحيانًا للخطر. وكما قال أحد زملائه لوات:

إذا أدلى بشهادة خطية ضد كاربنتر أو بيناندريا، فلن يكون هناك أمان له في ريدروث.

لم تكن عمليات التجسس الصناعي المبكرة هذه تعمل في اتجاه واحد فقط، وكثيراً ما كان يُطلب من ميردوخ إجراء عمليات تفتيش لمحركات المنافسين، إما لتحديد ما إذا تم انتهاك براءات الاختراع أو لتقييم فعالية تلك المحركات.

التحسينات والاختراعات الميكانيكية

أثناء إقامته في كورنوال، واجه ميردوخ طيفًا واسعًا من المشاكل الميكانيكية المتعلقة بمحركات البخار ، مما دفعه إلى إدخال تحسينات عملية على التصاميم الأساسية لمحركات البخار التي استخدمها بولتون ووات. ومنذ عام ١٧٨٢، تشير الأدلة إلى أن ميردوخ كان يناقش ويتعاون مع وات في عدد من الاختراعات والتحسينات. ومع ذلك، يوجد نقص في الرسائل المتبادلة بين ميردوخ ووات في أرشيف وات بين عامي ١٧٨٠ و١٧٩٧، ربما، كما يرى جون غريفيث، بسبب محاولة جيمس وات الابن، نجل وات ، الحفاظ على سمعة والده بإخفاء أي دليل على أصل بعض الاختراعات التي حصل على براءات اختراع لها. ومن شبه المؤكد أن عقد عمل ميردوخ، شأنه شأن عقود عمل موظفي بولتون ووات الآخرين، نص على أن أي اختراع يبتكره سيكون ملكية فكرية لأصحاب العمل، وكثيرًا ما كانوا هم من يسجلون براءات الاختراع ويستفيدون منها.

كان أحد أهم اختراعات مردوخ، والذي توجد أدلة تُنسب إليه، هو آلية الشمس والكوكب التي سمحت باستخدام الطاقة البخارية لإنتاج حركة دورانية مستمرة حول محور أو مركز، وبالتالي تحريك عجلات المطاحن أو غيرها من الآلات. حوّلت هذه الآلية الحركة الرأسية لشعاع، مدفوع بمحرك بخاري، إلى حركة دائرية باستخدام "كوكب"، وهو عبارة عن عجلة مسننة مثبتة في نهاية قضيب متصل بشعاع المحرك. ومع حركة الشعاع، دار هذا القرص حول "الشمس"، وهي عجلة مسننة دوارة ثانية مثبتة على عمود الدوران، والتي بدورها أدارت عمود الدوران . هذا النظام لتحقيق الحركة الدورانية، الذي مكّن بولتون ووات من التحايل على براءة اختراع ذراع التدوير التي كان يملكها جيمس بيكارد ، حصل جيمس وات على براءة اختراع باسمه في أكتوبر 1781 (مع أن صموئيل سمايلز، كاتب سيرة بولتون ووات، ينسب الاختراع إلى ميردوخ؛ كما توجد رسمة لنظام الشمس والكواكب بخط يد ميردوخ مؤرخة في أغسطس 1781). وتتجلى أدلة أخرى تُنسب هذا الاختراع إلى ميردوخ في رسالة من بولتون إلى زميل له بشأن براءات اختراع وات القادمة في أكتوبر، حيث كتب فيها:

لديه مخطط تناوبي آخر ليضيفه، والذي كان بإمكاني إخباره به منذ زمن بعيد عندما اخترعه ويليام مردوك لأول مرة، لكنني لا أعتقد أنه أمر ذو أهمية كبيرة.

من ابتكارات ميردوخ الأخرى اختراعه عام ١٧٩٩ لعجلة بخارية أبسط بكثير وأكثر كفاءة من تلك المستخدمة آنذاك. كانت هذه العجلة البخارية، التي تُعدّ سلفًا للتوربين البخاري، تسمح بتدوير العجلة مباشرةً بضغط البخار المتدفق عبرها. وبحلول ذلك الوقت، عُدّل عقد ميردوخ، ما مكّنه من تسجيل براءة اختراع هذا الجهاز باسمه.

أجرى مردوخ أيضًا عددًا من التجارب على الهواء المضغوط ، وطوّر أول نظام رسائل هوائي يعمل باستخدام الهواء المضغوط لدفع رسالة داخل أسطوانة عبر أنبوب إلى وجهتها المقصودة. طُوّر هذا النظام من قِبل شركة لندن للرسائل الهوائية ، وانتشر استخدامه على نطاق واسع؛ واستخدمه متجر هارودز تحديدًا حتى ستينيات القرن العشرين على الأقل. كما استخدم مردوخ الهواء المضغوط لقرع جرس في منزله للإعلان عن وصول الزوار.

ومن بين الاختراعات والتجارب الأخرى البسيطة لموردوخ: آلة طُورت في عام 1784 أو 1785 في كورنوال لحفر الأنابيب الخشبية (في عام 1810 تم تطويرها بشكل أكبر وحصلت على براءة اختراع للأنابيب الحجريةومدفع بخاري حاول استخدامه في عام 1803 لهدم جدار في سوهو، وبندقية بخارية في نفس العام تطلق  رصاصات رصاصية بطول 3 سم، وآلات لطحن وضغط طحالب الخث تحت ضغط كبير لإنتاج مادة ذات "مظهر يشبه أجود أنواع الجيت ".

قاطرة تعمل بالبخار

نموذج عربة بخارية من تصميم ميردوخ

من الاختراعات المهمة التي لم يُنسب الفضل فيها إلى ميردوخ بالقدر المتوقع، أول نموذج عملي لعربة بخارية في بريطانيا ، أو قاطرة طرق ، عام 1784. وكان المهندس الفرنسي نيكولا جوزيف كونيو قد أثبت جدوى هذا الجهاز ببناء (ابتداءً من عام 1769) مركبتين بخاريتين عاملتين بالحجم الكامل، إحداهما مصممة لحمل 4-5 أطنان . كل ما كان مطلوبًا هو تصميم أكثر فعالية.

أول ذكر لأفكار وخطط موردوخ لهذه الطريقة في النقل كان في مارس 1784 عندما كتب زميله في كورنوال، توماس ويلسون، إلى وات بشأن "المخطط الجديد" لموردوخ:

الأمر لا يقل عن جر العربات على الطريق بمحركات بخارية... يقول إن ما يقترحه يختلف عن أي شيء فكرت فيه من قبل، وأنه متأكد تماماً من نجاحه وأن هناك الكثير من المال الذي يمكن جنيه من خلاله.

أوضحت ردود وات أنه يعتقد أنه لا مستقبل لمثل هذه الفكرة، وخوفاً من فقدان خدمات مردوخ في كورنوال، حاول ثنيه عن المخطط.

وكشفت رسالة لاحقة من بولتون عن مزيد من التفاصيل حول أفكار مردوخ:

يقترح جمع معظم البخار المتكثف عن طريق اصطدامه بألواح نحاسية عريضة، ويمكن جمع الجزء المتكثف المتساقط وإعادته إلى المرجل أو خزان آخر. قد يكون هذا مفيدًا في الطقس الممطر أو المتجمد، ويقترح استخدام مدافع دوارة بأحجام مختلفة لتطبيقها على كل تلة ووادي حسب زاويتها مع الأفق... أعتقد جازمًا أنه يفضل التخلي عن جميع أعماله ومصالحه في كورنوال على أن يُحرم من تنفيذ هذا المشروع.

وفي الرسالة نفسها، حث بولتون وات سراً على تضمين مخطط لعربة تعمل بالبخار في طلب براءة الاختراع الخاص به، وهو ما فعله وات بعد ذلك بوقت قصير.

لقد قدمتُ وصفاً لمحركات العربات ذات العجلات بقدر ما استطعت في الوقت والمساحة المتاحين لي؛ ولكنه معيب للغاية ولا يمكن أن يؤدي إلا إلى منع الآخرين من الحصول على براءات اختراع مماثلة.

نموذج قاطرة ميردوخ البخارية

في ذلك الوقت، كان مردوخ قد بنى نموذجًا عمليًا لعربته البخارية (موجود الآن في مركز ثينك تانك، متحف برمنغهام للعلوم )؛ وتوجد روايات من شهود عيان "رأوا نموذج العربة البخارية يدور في غرفة معيشة مردوخ في ريدروث عام 1784". وهذا هو أول مثال موثق في بريطانيا العظمى لآلة من صنع الإنسان تتحرك بقوتها الذاتية بالكامل.

كان نموذج ميردوخ العملي عبارة عن مركبة ثلاثية العجلات يبلغ ارتفاعها حوالي قدم، حيث وُضع المحرك والغلاية بين العجلتين الخلفيتين الأكبر حجمًا، مع وجود مصباح كحولي أسفلها لتسخين الماء، وذراع توجيه في المقدمة لتدوير العجلة الأمامية الأصغر. تضمنت آلية عمل نموذج القاطرة عددًا من الابتكارات، مثل صمام أمان للغلاية ، وغمر الأسطوانة جزئيًا في الغلاية، واستخدام نظام صمامات جديد على غرار صمام D-slide.

لم يكن هذا النموذج الوحيد الذي صنعه ميردوخ، إذ واصل تجاربه على التصميم، وبحلول أغسطس 1786 كان قد صنع نموذجًا آخر على الأقل، بحجم مختلف، وهو ما نعرفه. وباستثناء ذلك، لا يبدو أن ميردوخ قد عمل كثيرًا على أفكاره بين عامي 1784 و1786، نظرًا لاستمرار حجم العمل الكبير لصالح بولتون ووات، وزواجه عام 1785، وولادة توأميه من زوجته في العام نفسه. بعد الولادة بفترة وجيزة، وبعد أن بنى نموذجًا ثانيًا، اتخذ ميردوخ خطوات لتسجيل براءة اختراع قاطرته البخارية. ومع ذلك، في إكستر، في طريقه إلى لندن، التقى ببولتون الذي أقنعه بالعودة إلى كورنوال دون تسجيل براءة الاختراع. وكما كتب بولتون إلى وات في 2 سبتمبر 1795:

قال إنه ذاهب إلى لندن لجلب رجال، لكنني سرعان ما اكتشفت أنه ذاهب إلى هناك بعربته البخارية لعرضها والحصول على براءة اختراع. كان قد أُخبر من قبل السيد دبليو ويلكن بما قاله سادلر، وقرأ أيضًا في الصحيفة عن نفخة سيمينغتون التي أشعلت من جديد نار ورغبة جميع الرجال في صنع عربات بخارية. ومع ذلك، أقنعته بسهولة بالعودة إلى كورنوال في غضون أيام قليلة، وقد وصل إلى هنا اليوم ظهرًا، ومنذ ذلك الحين قام بتفريغ عربته وسار بها ميلًا أو ميلين في غرفة ريفرز الكبيرة في دائرة، حاملًا مجرفة النار والملقط والملقط.

كان هذا العرض التوضيحي لعربة البخار الخاصة به في قاعة ريفرز الكبرى، في فندق كينغز هيد، ترورو ، أول عرض عام في بريطانيا لحركة قاطرات البخار أثناء العمل.

على الرغم من أنه بعد عام 1786 لم يرد ذكر آخر لعمل ميردوخ على عربات البخار في مراسلات وات أو بولتون، إلا أن هناك مجلدًا من الأدلة على أنه استمر في العمل عليها دون دعم أصحاب العمل، ويجادل البعض بأنه تم بناء نسخة بالحجم الكامل.

إحدى القصص المتداولة، سواءً فيما يتعلق بعربة حقيقية أو بإحدى نماذجه، هي أن ميردوخ قرر ذات ليلة اختبار عربته على الطريق المفتوح، فسرعان ما تفوقت عليه، مما اضطره لمطاردتها. وأثناء مطاردته لها، صادف رجل دين محليًا في حالة من الذعر الشديد، ظنّ خطأً أن عربته، بدخانها المتصاعد ونيرانها المشتعلة تحت المرجل، هي الشيطان . [ 6 ] قد تكون هذه القصة صحيحة، إلا أنها على الأرجح تتعلق بنموذج مصغر أكثر من عربة بخارية حقيقية.

هناك قصة أخرى تُروى كثيراً، وهي على الأرجح غير موثقة، تتحدث عن تنقل ميردوخ من منجم إلى آخر في عربة بخارية تعمل بالغاز. ونظراً لحالة الطرق في ذلك الوقت، يمكن استبعاد هذه الرواية. مع ذلك، يرى جون غريفيث أن ميردوخ ربما يكون قد بنى عربة بخارية كاملة الحجم في تسعينيات القرن الثامن عشر، وهو ما قد يكون مصدر هذه القصة.

من الحقائق المهمة لتطوير قاطرة البخار لاحقًا على يد آخرين، أن ريتشارد تريفيتيك انتقل للعيش في ريدروث عامي 1797 و1798، بجوار منزل ويليام مردوخ (الذي سكنه بين عامي 1782 و1798). لا شك أن تريفيتيك قد شاهد تجارب مردوخ وتأثر بها، وكان على دراية بأعماله في هذا المجال. ويروي جون، ابن مردوخ، قصة زيارة قام بها تريفيتيك وأندرو فيفيان لمشاهدة نموذج لمحرك بخاري عام 1794.

صُنع نموذج محرك العربة ذي العجلات في صيف عام ١٧٩٢، وعُرض حينها على العديد من سكان ريدروث، بعد حوالي عامين من زيارة تريفيتيك وأ. فيفيان لمنزل والدي في ريدروث. يذكر والدي أنه في ذلك اليوم طلبوا منه أن يُريهم نموذجه لمحرك العربة ذي العجلات الذي يعمل بالبخار القوي دون فراغ. وقد عُرض عليهم فورًا وهو يعمل.

على أي حال، وبدون دعم بولتون ووات، اللذين يبدو أنهما عارضا عمل ميردوخ بسبب الحاجة إلى استخدام بخار عالي الضغط لم يكن وات يثق به، لم يتمكن ميردوخ من تطوير اختراعه أو الحصول على دعاية له، وترك الأمر لتريفيتيك وآخرين لتطويره تجارياً لاحقاً.

اكتشافات في مجال الكيمياء

إلى جانب عمله في مجال الميكانيكا ، أجرى ميردوخ تجارب في مجال الكيمياء، وحقق العديد من الاكتشافات. من بينها اكتشافه، الذي سُجّل لأول مرة عام ١٧٨٤، لمادة إسمنتية حديدية مصنوعة من كلوريد الأمونيوم وبرادة الحديد، ويبدو أنه اكتُشف عندما لاحظ ميردوخ أن هذين المكونين قد اختلطا صدفةً في حقيبة أدواته وشكّلا كتلة صلبة. استُخدمت هذه المادة الإسمنتية الحديدية لإصلاح وصلات محركات البخار وتقويتها، مما أدى إلى تكوين طبقة مانعة للتسرب صلبة ومتينة.

وكان من بين الاكتشافات الأخرى، وهو أول اكتشاف حصل مردوخ على براءة اختراع له، اكتشاف

الفن أو الطريقة لصنع مواد جديدة تمامًا من نفس المواد وبنفس العمليات، مثل الكوبرات والزاج وأنواع مختلفة من الأصباغ أو مواد الصباغة والدهانات والألوان، وكذلك تركيبة لحفظ قيعان جميع أنواع الأوعية وجميع الأخشاب التي يجب غمرها في الماء، من الديدان والأعشاب البحرية والبرنقيل وكل القاذورات الأخرى التي عادة ما تلتصق بها أو قد تلتصق بها.

تم تقديم براءة الاختراع هذه في عام 1791، وعلى الرغم من أنها لم يتم تطويرها في ذلك الوقت، إلا أنه يمكن اعتبارها الخطوة الأولى في تطوير أصباغ الأنيلين والطلاءات.

إيزينغلاس بريطاني

في عام ١٧٩٥، طوّر ميردوخ بديلاً لمادة الإيزينغلاس ، وهي مادة راسبية تُستخرج من سمك الحفش وتُستخدم في تصفية البيرة لإزالة الشوائب، والتي كان لا بد من استيرادها من روسيا بتكلفة باهظة. صُنع بديل ميردوخ من سمك القد المجفف، وكان أرخص بكثير من الإيزينغلاس الذي كان يُباع بـ ٢٥ شلنًا للرطل . كان هذا التوفير في التكلفة جذابًا للغاية لدرجة أن لجنة مصنعي البيرة في لندن دفعت ٢٠٠٠ جنيه إسترليني مقابل حق استخدام اختراعه.

كان بديل مادة الإيزينغلاس الذي ابتكره موردوخ فعالاً للغاية لدرجة أنه في قضية رفعتها سلطات الجمارك والضرائب البريطانية ، أدلى الكيميائي الشهير، السير همفري ديفي، بشهادته رداً على سؤال حول ما إذا كان "من المناسب استخدامه لغرض تصفية البيرة" قائلاً:

أعتقد أنه كذلك إذا تم تحضيره بشكل صحيح - فهو نفس مادة غراء السمك.

استمر استخدام مادة "إيزينغلاس" المصنوعة من الأسماك البريطانية من إنتاج موردوخ، ولعب دورًا مهمًا في تقليل اعتماد مصانع الجعة البريطانية على المواد الخام المستوردة.

تلاعب بالعقول

يُعدّ استخدام الإضاءة بالغاز بديلاً عن الإضاءة بالزيت والشحم أهمّ اختراعات ميردوخ . ففي عام ١٧٩٢، بدأ تجاربه الأولى على استخدام الغاز، المُستخرج من تسخين الفحم ومواد أخرى، للإضاءة. ويعتقد الكثيرون أن هذه التجارب جرت في كهف. ويُحيط بعض الغموض بتاريخ أول تجربة عملية له في هذا المجال، إلا أن معظم المصادر تُشير إلى أنها كانت بين عامي ١٧٩٢ و١٧٩٤. وقبل ميردوخ بنحو عقد من الزمن، كان الأكاديمي الهولندي البلجيكي جان بيير مينكيلرز أول من استخدم الإضاءة بالغاز على نطاق عملي. [ ١ ]

لاستخدام الغاز لأغراض عملية، كان من الضروري أولاً تطوير طريقة فعّالة لإنتاجه واستخلاصه. ويُثار شكوك كبيرة حول تاريخ إتقان هذه العملية. مع ذلك، توجد روايات عديدة تُشير إلى أنه بحلول عام ١٧٩٤، كان ميردوخ يُنتج غاز الفحم من مُفاعل صغير يحتوي على فحم مُسخّن، مُتصل به أنبوب حديدي بطول ثلاثة أو أربعة أقدام، كان يُمرّر الغاز من خلاله قبل إرساله عبر ماسورة بندقية قديمة وإشعاله لإنتاج الضوء.

صورة مقرّبة للوحة على جدار منزل مردوخ
منزل مردوخ في ريدروث

كان منزل ميردوخ في ريدروث أول مسكن منزلي يتم إضاءته بالغاز. [ 7 ]

على مدى السنوات القليلة التالية، أجرى ميردوخ "سلسلة من التجارب على كمية ونوعية الغازات الموجودة في مواد مختلفة"، وعلى أفضل طريقة لنقلها وتخزينها وتنقيتها وإضاءتها. ومن المعروف، من خلال رواية ويليام فيربيرن، أن ميردوخ كان يستخدم غازه أحيانًا كمصباح محمول .

كانت ليلة شتوية مظلمة، وكان الوصول إلى المنزل عبر هذه الطرق الوعرة مسألة صعبة الحل. لكن السيد مردوخ، الذي كان يتمتع بحس تدبيري عالٍ، ذهب إلى محطة الغاز حيث ملأ كيساً كان يحمله معه، ووضعه تحت ذراعه مثل مزمار القربة، ثم أطلق من خلال أنبوب غليون تبغ قديم تياراً من الغاز مكننا من السير بأمان إلى ميدلوك بانك.

في عام ١٧٩٨، عاد ميردوخ إلى برمنغهام للعمل في مصنع سوهو، وواصل تجاربه مع الغاز، حيث قام بإضاءة الجزء الداخلي من المبنى الرئيسي في سوهو، مع أنه يُرجّح أن الإضاءة كانت جزئية وليست دائمة في ذلك الوقت. وفي عام ١٨٠٢، ضمن الاحتفالات العامة بسلام أميان، قدّم عرضًا عامًا لإضاءته من خلال إضاءة واجهة مصنع سوهو. وكان أول مصنع صناعي يُضاء بالغاز هو مصنع فيليبس ولي للقطن في مانشستر، والذي أضاءه ميردوخ بالكامل عام ١٨٠٥، بعد أربع سنوات من طرح الفكرة لأول مرة. في البداية، احتوت هذه المطحنة على 50 مصباح غاز، على الرغم من أن هذا العدد سرعان ما ارتفع إلى 904. ويعود طول الوقت المستغرق لإكمال هذا المشروع جزئيًا إلى التجارب والتحسينات التي أجراها ميردوخ على العملية لجعل إضاءة مصنع كبير بالغاز أمرًا عمليًا وفعالًا من حيث التكلفة - مثل تنقية الغاز بالجير لإزالة الرائحة وتحديد أفضل درجة حرارة لتسخين الفحم للحصول على أقصى كمية من الغاز - على الرغم من أن ميردوخ استمر في المشاركة في أعمال محركات أخرى لشركة بولتون ووات، والتي استغرقت الكثير من وقته.

على الرغم من عمله الرائد في مجال الغاز، لم يجنِ ميردوخ أي ربح من هذا الاختراع لعدم حصوله على براءة اختراع. ربما يعود ذلك جزئيًا إلى نصيحة جيمس وات الابن بأن الاكتشاف غير قابل للتسجيل كبراءة اختراع، وجزئيًا إلى فشل براءة اختراعه السابقة عام 1791 لشكل مبكر من صبغة الأنيلين . هذا الإخفاق في التقدم بطلب للحصول على براءة اختراع، على الرغم من مشاركة بولتون ووات التجارية في هذا المجال، ترك صناعة إنتاج الغاز والإضاءة الناشئة مفتوحة للاستغلال من قبل جهات تجارية أخرى، مثل مساعده السابق صموئيل كليج وفريدريك ألبرت وينسور . ويعود ذلك في جزء كبير منه إلى عدم بذل بولتون ووات جهدًا كافيًا للتوسع من سوق إضاءة المصانع والمعامل، الذي هيمنوا عليه بحلول عام 1809، إلى سوق إضاءة الشوارع والمنازل. سبب هذا التراخي غير معروف، لكن يمكن عزوه إلى قلة الاهتمام، وعدم إدراك حجم السوق المحتمل، وعدم الرغبة في الانخراط في مشاريع أصغر وأقل شهرة. بحلول مايو 1809، لم يواجه بولتون ووات منافسة تُذكر في سوق الغاز، وذلك بفضل نجاحهما في الضغط على البرلمان لمنع منح ترخيص لشركة التدفئة والإنارة الوطنية ، منافسهما الحقيقي الوحيد في هذا المجال. ومع ذلك، ورغم منعهما منح الترخيص حتى عام 1812، فقد أُهدرت هذه الميزة، إذ لم يطور بولتون ووات سوق الغاز أو تقنياته، وفي عام 1814 تخلّيا عن تجارة الغاز. وبعد بضعة عقود، أُضيئت معظم المدن في بريطانيا بالغاز، وكان لدى معظمها محطات غاز خاصة بها .

إلى جانب فوائد الإضاءة والتدفئة بالغاز، أسفرت عملية إنتاج غاز الفحم عن عدد من المواد الأخرى التي استُغلت بنجاح لاحقًا. من بين هذه المواد: فحم الكوك ، والأمونيا ، والفينول (حمض الكربوليك)، وهو مطهر وأحد مكونات الباكليت ، أول بلاستيك صناعي تم اختراعه عام 1910، وقطران الفحم الذي احتوى على عدد من المواد الكيميائية العضوية . استُخدم قطران الفحم لاحقًا لإنتاج أول صبغة صناعية ، وهي اللون الموف ، على يد ويليام هنري بيركن عام 1856، وفي عام 1853 اكتشف تشارلز جيرهاردت أنه يحتوي على حمض الأسيتيل ساليسيليك الكيميائي، المعروف الآن باسم الأسبرين .

باخرة كاليدونيا ذات المجداف

كان لبولتون ووات دورٌ ثانوي في محاولات تسخير الطاقة البخارية لتشغيل القوارب، حيث زوّدا روبرت فولتون عام 1807 بمحرك سفينة نورث ريفر البخارية ، أول سفينة بخارية تبحر في نهر هدسون (والتي عُرفت لاحقًا باسم كليرمونت ). وكان ميردوخ المسؤول الرئيسي عن تصميم وبناء هذا المحرك، وعن الاتفاق على التفاصيل الفنية والتصاميم مع فولتون، الذي شارك أيضًا في تصميم المحرك. كما زوّد بولتون ووات محركات لعدد من السفن البحرية الأخرى. إلا أن انخراطهما الجاد في مجال الهندسة البحرية لم يبدأ إلا بعد شراء جيمس وات الابن لسفينة كاليدونيا عام 1817. وكانت مهمة إعادة تجهيز كاليدونيا ، وبناء وتركيب محركات وغلايات جديدة، وجعلها صالحة للإبحار وفعّالة في استهلاك الوقود، عمليةً شاقة، وقد أشرف ميردوخ على هذه العملية رغم معاناته المتكررة من الحمى والروماتيزم . بحلول شهر أغسطس، أُجريت اختبارات على السفينة في مسارها المُخطط له، من أحواض ساري التجارية في لندن إلى غريفزند ، وبلغت سرعتها الأولية 8 أميال في الساعة. خلال تجاربها البحرية، أجرى ميردوخ تجارب على متن السفينة "كاليدونيا" لقياس تأثير تغيير عمق المجاديف واستخدام محرك واحد أو كلا المحركين على استهلاك الوقود والسرعة. وقد أسفر ذلك عن زيادة السرعة إلى 12 ميلاً في الساعة (19 كم/ساعة) .  

أثناء إجراء التجارب، تحدّت شركة " أبناء التجارة" سفينة "كاليدونيا" في سباق على خط لندن - غريفزند . في الواقع، أُقيم سباقان إلى غريفزند، فازت بهما سفينة "بولتون آند وات"، بفارق أكبر في المحاولة الثانية. ونتيجةً لذلك، طلب مالكو "أبناء التجارة" من "بولتون آند وات" محركًا جديدًا لسفينة بخارية. كما تلقت الشركة عددًا من الطلبات الأخرى لمحركات السفن البخارية، سواءً من عملاء تجاريين أو من البحرية الملكية ، وكان ميردوخ في الواقع رئيسًا لهذا الفرع من العمل، حيث كان يُستشار ويُؤخذ برأيه في جميع جوانب أعمالهم البحرية. وتشير التقديرات إلى أنه في الفترة من 1813 إلى 1825، صنعت "بولتون آند وات" محركات بحرية تزيد قوتها عن 3000 حصان (2200 كيلوواط) ، واستُخدمت في ما بين 40 و60 سفينة. 

بعد فترة وجيزة من اكتمال التجارب، قامت سفينة كاليدونيا بعبور القناة الإنجليزية عندما قادها وات جونيور إلى روتردام ثم إلى نهر الراين وصولاً إلى كوبلنز .

السنوات اللاحقة

تمثال نصفي من الرخام لموردوخ من تصميم إي جي بابوورث

كتب ميردوخ ورقة بعنوان "تقرير عن تطبيق الغاز من الفحم للأغراض الاقتصادية" والتي تم تقديمها إلى الجمعية الملكية في عام 1808. وفي ذلك العام حصل على ميدالية رومفورد الذهبية "لكل من الفكرة الأولى لتطبيق الغاز، والتطبيق الفعلي الأول للغاز للأغراض الاقتصادية".

في عام 1817، انتقل مردوخ إلى منزل جديد كبير بناه خارج برمنغهام. ضمّ المنزل عدداً من الابتكارات والتحف التي صممها، بما في ذلك الإضاءة بالغاز، وجرس باب يعمل بالهواء المضغوط، ونظام تكييف الهواء الذي وصفه جوشوا فيلد قائلاً: "لديه موقد جيد لتدفئة الغرف بالهواء الساخن الذي يدخل الغرف والسلالم في أماكن مناسبة". وفي عام 1815، صمم مردوخ وركّب أول نظام مياه ساخنة يعمل بالجاذبية منذ العصور الكلاسيكية في قاعات المضخات الملكية في ليمينغتون سبا .

في سبتمبر 1830، ومع تدهور صحته عن عمر يناهز 76 عامًا، انتهت شراكة ميردوخ مع شركة بولتون ووات التي بدأت عام 1810، وكان حينها يتقاضى 1000 جنيه إسترليني سنويًا. ويبدو أن أسباب ذلك تعود إلى تراجع ربحية شركة بولتون ووات وتدهور صحة ميردوخ. توفي ميردوخ عام 1839 عن عمر يناهز 85 عامًا، ودُفن في كنيسة سانت ماري في هاندسوورث .

التكريمات والجوائز

في الاحتفال بالذكرى المئوية لإضاءة الغاز في عام 1892، كشف اللورد كلفن النقاب عن تمثال نصفي لموردوخ في نصب والاس التذكاري في ستيرلنغ ، وهناك أيضًا تمثال نصفي له من صنع السير فرانسيس ليجات شانتري في كنيسة سانت ماري . [ 8 ]

تُخلّد ذكراه وأعماله من خلال أحجار القمر ؛ وتمثال له، بولتون ووات ، من تصميم ويليام بلوي ؛ وشارع موردوك ، وكلها في برمنغهام . كما يوجد منزل موردوك في روذرهيث ، لندن.

تحتفل بلدة ريدروث بيوم ميردوخ السنوي في شهر يونيو. وتضمن حدث عام 2007 موكباً لتلاميذ المدارس حاملين لافتات تحمل شعار "الأرض والريح والنار والماء"، بالإضافة إلى أول رحلة عامة لنسخة طبق الأصل بالحجم الطبيعي لعربة ميردوخ البخارية. [ 9 ]

في عام 2019، تم إدخاله إلى قاعة مشاهير الهندسة الاسكتلندية . [ 10 ]

مراجع

  1. توموري ، ليزلي (2 مارس 2012). التنوير التقدمي: أصول صناعة الإضاءة بالغاز، 1780-1820 . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . الصفحات 28-30 . ISBN  9780262300452.
  2. هورست أو. هاردنبرغ، العصور الوسطى لمحرك الاحتراق الداخلي (وارينديل، 1999، 41)
  3. "نبذة تاريخية عن إمدادات الغاز" . www.historywebsite.co.uk . تاريخ الاطلاع: 17 ديسمبر 2025 .
  4. كارنيجي 2001 ، ص 137.
  5. تشالونر، دبليو إتش؛ فارني، دي إيه؛ هندرسون، دبليو أو، محرران. (1990). الصناعة والابتكار: مقالات مختارة لـ دبليو إتش تشالونر . روتليدج. ISBN 0-7146-3335-6.
  6. بيرتون، أنتوني (2000). محركات الجر: قرنان من قوة البخار . كتب سيلفرديل. ص 12. ISBN  1856055337.
  7. مقالة من قاموس أكسفورد للسير الوطنية بقلم جون سي. غريفيث، "موردوك، ويليام (1754-1839)"،تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2007: في حوالي عام 1792، وأثناء إقامته في ريدروث، بدأ موردوك سلسلة من التجارب على خصائص الإضاءة للغازات الناتجة عن تقطير الفحم والخشب والخث وما شابه. في البداية، يبدو أنه كان يسخن الفحم في غلاية باستخدام أنبوب صغير فوق فوهتها، ثم يشعل الغاز الناتج. ولكن بحلول عام 1794، سمح له معمل تقطير أكبر بكثير في فناء منزله الخلفي بإضاءة غرفة معيشته، كما كتب فرانسيس تريفيتيك لاحقًا: "لا يزال هناك من رأى أنابيب الغاز التي تنقل الغاز من معمل التقطير في الفناء الصغير إلى قرب سقف الغرفة، فوق الطاولة مباشرةً. وقد تم عمل ثقب للأنبوب في إطار النافذة" (فرانسيس تريفيتيك، حياة ريتشارد تريفيتيك، مع سرد لاختراعاته، مجلدان (1872)، صفحة 64).
  8. تشيشولم، هيو ، محرر (1911). "موردوك، ويليام" . الموسوعة البريطانية ( الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج.  
  9. ويست بريتون 21 يونيو 2007 الصفحات 36-37 (صفحة الوسط) مقال بقلم جوناثان كارتر: "يوم مردوخ الرائع يتحدى الظروف وينتصر".
  10. "قاعة مشاهير الهندسة الاسكتلندية" . www.engineeringhalloffame.org .

المراجع

  • كارنيجي، أندرو (2001). جيمس وات . هونولولو، هاواي: مطبعة جامعة المحيط الهادئ. ISBN 0-89875-578-6.

مصادر عامة

  • جون غريفيث؛ الرجل الثالث، حياة وعصر ويليام مردوخ 1754-1839 ، مُزود بلوحات فوتوغرافية ورسوم بيانية بالأبيض والأسود، مع قائمة مراجع وفهرس؛ أندريه دويتش؛ 1992؛ رقم ISBN 0-233-98778-9
  • جانيت طومسون؛ الاسكتلندي الذي أنار العالم، قصة ويليام مردوخ مخترع الإضاءة بالغاز ؛ 2003؛ رقم ISBN 0-9530013-2-6
  • أليك موردوك، "ضوء بلا فتيل"، مطبوع في مطبعة الجامعة، روبرت ماكيلهوز، 1892 (سيرة ذاتية بقلم حفيده)