كارل فيلهلم سيمنز

السير كارل فيلهلم سيمنز (4 أبريل 1823 - 19 نوفمبر 1883)، واسمه الكامل تشارلز ويليام سيمنز ، كان مهندسًا كهربائيًا ورجل أعمال ألمانيًا بريطانيًا. وُلد في 4 أبريل 1823 في مملكة هانوفر، وتوفي في 19 نوفمبر 1883 عن عمر يناهز 60 عامًا في لندن.

حصل على ميدالية ألبرت في عام 1874، وميدالية المخابز من الجمعية الملكية في عام 1871، وانتُخب زميلًا في الجمعية الملكية في عام 1862. وقد اخترع الفرن التجديدي الذي مكّن من عملية أصبحت تُعرف باسم عملية سيمنز-مارتن.

في خريف عام ١٨٣٨، عندما كان ويليام في الخامسة عشرة من عمره، بدأ دراسته ليصبح مهندسًا. التحق بمدرسة ماغديبورغ للتجارة والصناعة المرموقة . كانت تربط ويليام علاقة وثيقة بأخيه الأكبر؛ فقد قرر إرنست فيرنر سيمنز تعليم ويليام الرياضيات حتى يتمكن من تعلم اللغة الإنجليزية في المدرسة بدلًا منها. أفاد هذا البرنامج كليهما، وأثبتت معرفة ويليام باللغة الإنجليزية أنها ميزة لا تُقدر بثمن لهما. اجتاز امتحانه بسهولة. بعد أقل من عام، توفيت والدتهما، ولحق بها والدهما بعد ذلك بوقت قصير في عام ١٨٤٠.

بعد أن أنهى ويليام دراسته في مدرسة ماغديبورغ، التحق بجامعة غوتنغن حيث حضر محاضرات في الجغرافيا الطبيعية والتكنولوجيا، والرياضيات المتقدمة، والكيمياء النظرية والتطبيقية، والفيزياء. كما أتيحت له فرصة العمل لفترة وجيزة مع العالم والمخترع الشهير فيلهلم ويبر في مرصده المغناطيسي.

كان ويليام على مشارف التاسعة عشرة عندما ترك الجامعة ليصبح مهندسًا متدربًا. كما وجد وقتًا لممارسة هوايات فنية أخرى، مثل دروس الرقص، بل ورسم لوحة لمنظر طبيعي لمدينة نوردهاوزن لزوجة مدير المصنع. كان تقدمه في مصنع الهندسة سريعًا للغاية لدرجة أن فترة تدريبه التي كانت من سنتين اختُصرت إلى سنة واحدة.

نظراً لأن تعليم صغار أفراد العائلة أصبح عبئاً مالياً، غادر كارل فيلهلم سيمنز إلى لندن في العاشر من مارس عام ١٨٤٣. كان يعمل وكيلاً لأخيه فيرنر، وكان يأمل في جمع ما يكفي من المال من بيع براءة اختراع في إنجلترا لإعالة إخوته وأخواته الكثيرين وتعليمهم. كان لديه شغف كبير برؤية إنجلترا، وقد كلّفته الرحلة جنيهاً إسترلينياً واحداً. كان ويليام قد أظهر بالفعل حماسه كرجل أعمال، إذ موّل رحلته ببيع اختراع لأخيه، وهو عبارة عن تحسين لعملية طلاء الذهب والفضة، إلى جورج ريتشاردز إلكينغتون . كان يدرك تماماً، كما كتب إلى فيرنر، أن زيارته قد لا تُثمر شيئاً، لكنه كان ينوي البقاء إذا سارت الأمور على ما يرام. وقد كان الأمر كذلك بالفعل.

تلقى سيمنز تدريباً كمهندس ميكانيكي، وكان أهم أعماله في تلك المرحلة المبكرة غير كهربائية؛ وكان أعظم إنجازاته في حياته هو الفرن التجديدي . مع أنه نشر في عام 1847 بحثاً في مجلة " حوليات الكيمياء " لليبيغ حول "مركابتان السيلينيوم"، إلا أن ذهنه كان منشغلاً بالأفكار الجديدة حول طبيعة الحرارة التي طرحها كارنو ، وكلابيرون ، وجول ، وكلاوزيوس ، وماير ، وتومسون ، ورانكين . تخلى سيمنز عن المفاهيم القديمة للحرارة كمادة، وقبلها كشكل من أشكال الطاقة. انطلاقاً من هذا التوجه الفكري الجديد، الذي منحه ميزة على غيره من المخترعين في عصره، قام بأول محاولة لترشيد استهلاك الحرارة، وذلك ببناء محرك بقوة أربعة أحصنة في عام 1847 في مصنع جون هيك في بولتون، مزود بمكثف مزود بمجددات، ويعمل بالبخار فائق التسخين .

بعد عامين، واصل تجاربه في مصانع شركة فوكس وهندرسون وشركاه في سميثويك ، بالقرب من برمنغهام ، الذين تولوا الأمر. وقد واجه استخدام البخار فائق التسخين العديد من الصعوبات العملية، ولم يكن الاختراع ناجحًا تمامًا؛ ومع ذلك، أقرت جمعية الفنون، في عام 1850، بقيمة المبدأ، ومنحت سيمنز ميدالية ذهبية لمكثفه التجديدي.

في عام ١٨٥٠، أسس مكتب مبيعات شركة سيمنز وهالسكه في لندن ، وهي شركة هندسية متخصصة في إنتاج أجهزة التلغراف ، والتي أسسها شقيقه فيرنر في برلين عام ١٨٤٧. وبدأ ببيع هذه الأجهزة لشركة آر إس نيوال وشركاه، المتخصصة في إنتاج حبال الأسلاك، في دندي ، والتي كان صديقه (وعم زوجته لاحقًا) لويس جوردون شريكًا فيها. كما عهدت شركة نيوال وشركاه باختبارات الكابلات إلى سيمنز، مما مكّن الشركة الجديدة من دخول مجال مدّ الكابلات البحرية. وأصبح الفرع يُعرف باسم سيمنز براذرز عام ١٨٥٨. وفي خمسينيات القرن التاسع عشر، شاركت الشركة في بناء شبكات تلغراف بعيدة المدى في روسيا. وفي عام ١٨٥٥، افتُتح فرع للشركة في سانت بطرسبرغ ، روسيا، برئاسة شقيقه كارل هاينريش فون سيمنز . وبحلول عام ١٨٦٣، كان السير ويليام قد بنى مصنعه الخاص للكابلات في تشارلتون ، لندن. في عام 1867، أكملت شركة سيمنز خط التلغراف الضخم بين الهندو-أوروبيين ( من كلكتا إلى لندن). ^{[ 1 ]}

في عام 1859، كرّس ويليام سيمنز جزءًا كبيرًا من وقته للاختراع والبحث في مجال الكهرباء؛ وكان عدد أجهزة التلغراف بجميع أنواعها - كابلات التلغراف، والخطوط الأرضية، وملحقاتها - التي صدرت من مصانع سيمنز للتلغراف (في تشارلتون ، جنوب شرق لندن) لافتًا للنظر. في عام 1872، أصبح السير ويليام سيمنز أول رئيس لجمعية مهندسي التلغراف، التي أصبحت فيما بعد مؤسسة المهندسين الكهربائيين ، وهي النواة الأولى لمؤسسة الهندسة والتكنولوجيا.

في عام 1860، قام ويليام سيمنز بتصميم محرك غازي مميز (في نفس العام الذي أنتج فيه لينوار أول محرك تجاري ). لم يتجاوز هذا المحرك المرحلة التجريبية، على الرغم من أن مبدأ تشغيله (الموصوف في براءة اختراع سيمنز البريطانية رقم 2074 لعام 1860، وفي كتاب سيمنز " نظرية المحرك الغازي " ^{[ 2 ]} ) يبدو مشابهًا لمحرك برايتون الناجح تجاريًا لعام 1872. في قسم المناقشة من كتاب "نظرية المحرك الغازي"، يكشف سيمنز أن

وعد المحرك بتحقيق نتائج جيدة للغاية، ولكن في نفس الوقت تقريبًا بدأ يولي اهتمامه لإنتاج الحرارة الشديدة في الأفران، وعندما اضطر للاختيار بين الموضوعين، اختار الفرن والعملية المعدنية الناتجة عنه؛ ولهذا السبب بقي المحرك في مكانه لفترة طويلة.

كانت شركة سيمنز مسؤولة أيضاً عن نظام الإشعال بالأنابيب الساخنة المستخدم في العديد من محركات الغاز المبكرة. ^{[ 3 ]}

في يونيو 1862 تم انتخابه زميلًا في الجمعية الملكية ^{[ 4 ]} وفي عام 1871 ألقى محاضرة بيكريان الخاصة بهم .

بصفته عضواً في لجنة الإبحار حول العالم التي كانت تُعدّ للبعثة الأوقيانوغرافية لسفينة إتش إم إس تشالنجر ، تم تكليف سيمنز في عام 1871 بتطوير مقياس حرارة كهربائي لقياس درجة حرارة المحيط على أعماق مختلفة. ^{[ 5 ]}

يُعدّ الفرن التجديدي أعظم اختراع منفرد لتشارلز ويليام سيمنز. وقد طبّق المهندس الفرنسي بيير إميل مارتن مبادئ سيمنز التجديدية عام 1865 لابتكار عملية سيمنز-مارتن لأفران الموقد المفتوح ، مُحدثًا ثورة في صناعة الصلب. أما مقياس الحرارة الكهربائي ، الذي يُعتبر ربما الأكثر أناقةً وأصالةً بين جميع اختراعات ويليام سيمنز، فهو أيضًا حلقة الوصل التي تربط أبحاثه الكهربائية بأبحاثه المعدنية. ركّز سيمنز في ابتكاراته على موضوعين رئيسيين، أحدهما قائم على علم الحرارة، والآخر على علم الكهرباء؛ وكان مقياس الحرارة الكهربائي بمثابة وصلة دقيقة تربط بينهما.

في عام 1874، أمر ببناء سفينة كابلات خاصة ، وفقًا لتصميمه، لصالح شركة سيمنز براذرز ، وهي السفينة CS Faraday . وفي عام 1881، استُخدم مولد تيار متردد من سيمنز، يعمل بواسطة طاحونة مائية ، لتشغيل أول إنارة شوارع كهربائية في العالم في مدينة غودالمينغ بالمملكة المتحدة.

انتُخب عضواً في الجمعية الفلسفية الأمريكية عام 1877. ^{[ 6 ]} وانتُخب عضواً فخرياً في الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين عام 1882، تقديراً لعمله في فرن الغاز التجديدي وإنتاج الصلب. ^{[ 7 ]}

• توربو إكسباندر

• وود، إتش تي؛ باورز، بي. (يناير 2011). "سيمنز، السير (تشارلز) ويليام [ كارل فيلهلم سابقًا ] (1823-1883)" . قاموس أكسفورد للسير الوطنية (  نسخة إلكترونية). مطبعة جامعة أكسفورد. doi : 10.1093/ref:odnb/25528 . تاريخ الاسترجاع: 12 مارس 2023 .(يتطلب ذلك اشتراكًا أو الوصول إلى مكتبة ويكيبيديا أو عضوية في مكتبة عامة في المملكة المتحدة .)
• نبذة تعريفية من شركة سيمنز
• رؤساء معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات السابقون
• صورة كارل فيلهلم سيمنز من الأرشيف الرقمي لسجلات مرصد ليك، ضمن مجموعات مكتبة جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز الرقمية. أُرشف بتاريخ 15 أغسطس 2020 على موقع Wayback Machine.