دانيال جبرائيل فهرنهايت: سيرة ذاتية ، مساهمات ، أعمال - السير الذاتية - 2025

كان دانيال غابرييل فهرنهايت (1686-1736) فيزيائيًا ألمانيًا وصانع أدوات مهمًا. كانت مساهمته الرئيسية تتعلق بإنشاء أول موازين الحرارة ، مما سمح لنا بالحصول على أداة أكثر دقة في بداية القرن الثامن عشر. وقد برز أيضًا لأنه أنشأ في عام 1724 مقياسًا أكثر فعالية لدرجة الحرارة يحمل اسمه. هذا المقياس حتى اليوم لا يزال ساري المفعول.

قضى فهرنهايت معظم حياته في هولندا كفيزيائي ومهندس ، على الرغم من أنه لم يعمل أيضًا كمنفاخ زجاج. كان اهتمامه بالعلوم هو ما دفعه للدراسة ومعرفة المزيد عن فيزياء الأشياء. على الرغم من أن هذا لم يكن طبيعيًا بالنسبة لأولئك الذين صنعوا الآلات ، إلا أن مساهمات فهرنهايت قادته إلى الانضمام إلى الجمعية الملكية.

تمثيل دانيال فهرنهايت. المصدر: ، عبر ويكيميديا ​​كومنز.

اليوم لا يزال مقياس فهرنهايت مستخدمًا في بعض أنحاء العالم. أشهر مكان هو الولايات المتحدة.

سيرة شخصية

ولد دانيال جابرييل فهرنهايت في 24 مايو 1686. ولد في دانزيغ ، وهي منطقة كانت جزءًا من ألمانيا ، لكنها تُعتبر الآن غدانسك ، وهي مدينة في ما يعرف الآن ببولندا.

كان والدا الفيزيائي دانيال وكونكورديا فهرنهايت. توفي الزوجان عندما كان دانيال يبلغ من العمر 15 عامًا فقط وكان ذلك بسبب تناول الفطر السام.

على الرغم من أن دانيال وكونكورديا لديهما 10 أطفال ، إلا أن خمسة فقط بلغوا سن الرشد. من هؤلاء الاخوة الخمسة كان دانيال جبرائيل اكبرهم. بعد وفاة والديه ، بدأ فهرنهايت التدريب ليصبح تاجرا في هولندا. تم وضع إخوته الأربعة الآخرين في دور رعاية.

من الواضح أنه حصل على اسم دانيال من والده وجبرائيل من جده الأكبر من جهة والدته.

هناك بعض التناقضات فيما يتعلق بتاريخ ميلادك. تزعم بعض المصادر أنه ولد في 14 مايو. كانت المشكلة بسبب حقيقة أن إنجلترا في ذلك الوقت كانت تحكمها تقويم مختلف عن التقويم المستخدم في غدانسك.

استخدم الإنجليزية التقويم اليولياني حتى عام 1752 ، بينما تم قبول الإصلاح الغريغوري في بولندا من عام 1582.

دراسات

انتقل فهرنهايت إلى أمستردام عام 1708 ليتدرب على تاجر علمه المحاسبة. كان هناك حيث التقى لأول مرة بميزان الحرارة الفلورنسي ؛ كان مقياس الحرارة هذا أداة تم إنشاؤها في إيطاليا قبل 60 عامًا تقريبًا ، في عام 1654 ، بواسطة دوق توسكانا.

خلال هذه المرحلة قرر زيارة Ole Christensen Rømer ، عالم الفلك الدنماركي الذي كان قادرًا على ملاحظته في عملية تخرج بعض موازين الحرارة.

أثار هذا الحدث فضول فهرنهايت ، الذي قرر البدء في صنع موازين الحرارة من أجل لقمة العيش. كان للقرار بعض النتائج. اضطر الألماني إلى التخلي عن تدريبه المهني كمحاسب وأصدرت السلطات الهولندية أوامر اعتقال بحقه.

بسبب هذا الموقف ، أمضى فهرنهايت عدة سنوات في السفر في جميع أنحاء أوروبا والتقاء بعلماء مختلفين.

بعد عدة سنوات تمكن من العودة إلى أمستردام ومكث في هولندا لبقية حياته المهنية والشخصية.

اختراع الترمومتر

على الرغم من وجود موازين الحرارة بالفعل ، لم يكن أي من هذه الأدوات دقيقًا للغاية في ذلك الوقت. لم يظهر ترمومتران أبدًا نفس درجة الحرارة على الرغم من أنهما قاما بقياس نفس الظاهرة.

كان هذا لأن نوع السائل الذي سيتم استخدامه في موازين الحرارة لم يتم تحديده عالميًا. كما لم يتم إنشاء مقياس عالمي.

على سبيل المثال ، حدد مصنعو موازين الحرارة الفلورنسية أدنى مقياس لمقاييس الحرارة الخاصة بهم لأبرد يوم في فلورنسا. من جانبه ، ساعد اليوم الأكثر سخونة في تحديد أعلى قيمة على المقياس.

كان هذا الإجراء خطأ ، لأن درجات الحرارة تباينت على مر السنين ، لذلك لم يكن هناك ترمومتران بدرجات حرارة مماثلة.

أثرت هذه المشكلة على عمل فهرنهايت لعدة سنوات ، حتى صنع مقياس حرارة كحولًا أكثر دقة. حدث هذا في عام 1709 ؛ ثم تطورت تجاربه حتى وصل إلى ميزان الحرارة الزئبقي المعروف أيضًا بالفضة والذي ولد عام 1714.

تستخدم موازين الحرارة هذه أيضًا مقياس فهرنهايت للتعبير عن درجة الحرارة. حتى تغيير المقياس إلى درجة مئوية ، كان فهرنهايت يستخدم على نطاق واسع في أوروبا ، على الرغم من أنه لا يزال يستخدم في الولايات المتحدة للقياسات اليومية ، وكذلك في مناطق مثل بورتوريكو أو بليز.

لم يتم الإعلان عن العملية التي استخدمها لصنع موازين الحرارة الخاصة به منذ 18 عامًا. كان يعتبر سرا تجاريا.

أول جهاز

أول ترمومتر فهرنهايت يحتوي على عمود من الكحول بداخلها تمدد هذا الكحول وانكمش بسبب درجات الحرارة. كان التصميم مسؤولاً عن عالم الفلك الدنماركي Ole Christensen Rømer في عام 1708 ؛ تصميم أشرف فهرنهايت عليه بالتفصيل.

استخدم رومر الكحول (الذي كان حقًا نبيذًا) كسائل ووضع معيارين. اختار 60 درجة لدرجة حرارة الماء المغلي و 7.5 درجة كدرجة الحرارة اللازمة لإذابة الجليد.

ابتكر فهرنهايت مقياس درجة حرارة آخر لمقاييس حرارة الكحول الخاصة به والذي يتكون من ثلاث نقاط.

بفضل حقيقة أن هذه الأجهزة أظهرت مستوى عالٍ من الاتساق بينها ، وهو أمر لم يحدث من قبل ، كرّس كريستيان وولف مقالة كاملة للاختراع في واحدة من أهم المجلات في ذلك الوقت. كل ذلك من خلال تحليل مقياسين للحرارة تم تسليمهما له عام 1714.

أهمية الزئبق

مع مرور الوقت ، قرر فهرنهايت استبدال الكحول في موازين الحرارة الخاصة به لاستخدام الزئبق. ويرجع السبب إلى حقيقة أن معدل تمدد الزئبق تبين أنه أكثر ثباتًا من معدل الكحول ، وبالتالي يمكن استخدام الزئبق لقياس نطاقات أوسع من درجات الحرارة.

توصل فهرنهايت بعد ذلك إلى استنتاج توصل إليه إسحاق نيوتن بالفعل في الماضي. لقد فهم أنه كان من الأكثر دقة أن تستند قياسات مقياس الحرارة إلى المواد التي تغير درجة حرارتها باستمرار وليس في الأيام الحارة أكثر أو أقل.

تناقض هذا التقدم مع الأفكار التي تم تأسيسها في ذلك الوقت. يعتقد بعض العلماء أنه لا يمكن استخدام الزئبق في موازين الحرارة لأنه يحتوي على معامل تمدد منخفض.

مقياس فهرنهايت

بمرور الوقت صقل المقياس الذي تم استخدامه لقياس درجات الحرارة. كانت الخطوة الأولى هي التخلص من درجة حرارة الجسم كنقطة ثابتة على موازين الحرارة. تم إحضار المقياس إلى نقاط التجميد والغليان.

تم تعلم كيف أسس فهرنهايت قيم مقياسه بفضل مقال نشره عام 1724.

أوضح فهرنهايت أنه تم الوصول إلى أدنى درجة حرارة عن طريق صنع خليط تبريد يتكون من ثلج وماء وكلوريد الأمونيوم (وهو ليس أكثر من ملح). عندما استقر هذا الخليط ، تم استخدام مقياس حرارة حتى يشير السائل إلى أدنى نقطة ممكنة. هذه القراءة التي تم الحصول عليها تم أخذها على أنها درجة الصفر على مقياس فهرنهايت.

تم تحقيق المعيار الثاني عندما تم الحصول على قراءة على مقياس حرارة تم وضعه في الماء مع وجود ثلج على السطح فقط.

تم الحصول على المعيار الأخير ، 96 درجة ، عن طريق وضع مقياس الحرارة تحت الذراع أو في الفم.

خضع هذا المقياس لبعض التعديلات عندما مات فهرنهايت. تم أخذ 213 درجة كمرجع لنقطة غليان الماء و 98.6 درجة كانت المرجع للقيمة التي يجب أن يمتلكها جسم الإنسان ، لتحل محل 96 درجة التي تم تحديدها في الماضي.

هذا المقياس هو الذي لا يزال مستخدمًا في الولايات المتحدة حتى اليوم ، وكذلك في بعض البلدان الناطقة باللغة الإنجليزية.

مساهمات في العلم

بالإضافة إلى أهمية فهرنهايت في تطوير موازين حرارة أكثر فعالية وإنشاء مقياس أكثر فعالية ، كان للفيزيائي أيضًا مساهمات أخرى في العلوم. على سبيل المثال ، كان أول شخص أظهر أن درجة غليان العناصر السائلة يمكن أن تختلف وفقًا للضغط الجوي.

اقترح فهرنهايت أن يتم استخدام هذا المبدأ عند بناء أجهزة بارومترية.

تتعلق إحدى مساهماته الأخرى بإنشاء أداة تعمل على ضخ السوائل. كان مهمًا بشكل خاص لتجفيف بعض الأراضي المنخفضة في هولندا.

كما ابتكر مقياس الرطوبة ، وهو عبارة عن أداة تستخدم لقياس الرطوبة.

تظهر كل هذه المساهمات أن قوته تكمن في دوره كمصنع. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فاعلية اختراعاته جعلته مضطرًا للبحث عن أدوات جديدة لحل المشكلات العلمية التي ظهرت مع مرور الوقت.

لهذا السبب ، عمل على أن يكون قادرًا على قياس تمدد الزجاج ، لتقييم سلوك الزئبق والكحول كمقاييس لدرجة الحرارة. كما درس تأثيرات الضغط الجوي وتمكن من تحديد كثافات بعض المواد.

لم تكن مساهماته كثيرًا أو صاخبة جدًا خارج مقياس فهرنهايت ومقاييس الحرارة ، لكنه كان مهمًا في الدورة التي اتخذتها الفيزياء التجريبية في القرن الثامن عشر.

الأعمال المنشورة

لم تكن مساهمته الببليوغرافية واسعة النطاق. في نفس العام الذي تم فيه قبوله في الجمعية الملكية كتب مخطوطاته الوحيدة. في المجموع ، كان هناك خمس مقالات قصيرة ، كُتبت باللغة اللاتينية ونشرت في مجلة The Philosophical Transactions.

الموت

حدثت وفاة فهرنهايت في وقت مبكر جدًا. توفي الفيزيائي في لاهاي بهولندا في 16 سبتمبر 1736 عندما كان عمره 50 عامًا فقط. تم دفنه في نفس مدينة وفاته.

لم يعرفه زواج وظل نشطا مهنيا حتى آخر أيام حياته. لا يُعرف سوى القليل من التفاصيل حول أسباب وفاته. وزعم أنه كان بسبب التسمم بالزئبق نتيجة كل تجاربه وأعماله.

المراجع

1. كواتس ، مقاييس درجة حرارة فهرنهايت ودرجة مئوية.
2. لين ، واي (2012). فهرنهايت ، سلزيوس ، ومقياس درجة حرارتها. نيويورك: PowerKids Press.
3. أوكس ، إي (2001). موسوعة علماء العالم. نيويورك: حقائق في الملف.
4. ميريام ويبستر إنك (1991). كتاب ميريام وبستر الجديد لتاريخ الكلمات. سبرينجفيلد ، ماساتشوستس.
5. زيتزويتز ، ب. (2011). كتاب إجابة الفيزياء مفيد. ديترويت: حبر مرئي.