غوستاف كيرشوف: سيرة ذاتية ، قوانين ، مساهمات ، أعمال - السير الذاتية - 2025

كان غوستاف كيرشوف (1824-1887) فيزيائيًا ألمانيًا ولد في مارس 1824 في شرق بروسيا آنذاك. خلال مسيرته العلمية قدم مساهمات مهمة في مجالات مثل الكهرباء والتحليل الطيفي أو قياس الإشعاع من الأجسام السوداء.

منذ صغره ، شجعت عائلته كيرشوف على تكريس نفسه للتدريس الجامعي. نظرًا لأنه أظهر ظروفًا جيدة للرياضيات في المدرسة الثانوية ، فقد قرر اختيار هذا الموضوع ، على الرغم من أنه في الفرع الرياضي الفيزيائي. في كونيجبرج ، حيث درس ، اتصل بعلماء مهمين أثروا في بحثه.

غوستاف كيرشوف - المصدر: مكتبات سميثسونيان تحت المجال العام

دون إنهاء دراسته الجامعية بعد ، قدم كيرشوف بعض أعماله الأولى. ومن أبرزها مجموعتا القوانين اللتان تحملان اسمه. أحدهما مخصص للإشعاع الحراري ، على الرغم من أن الأهم كان القوانين المتعلقة بالهندسة الكهربائية.

قضى كيرشوف معظم حياته المهنية في جامعة هايدلبرغ ، على الرغم من تلقيه عروض من مراكز أخرى أكثر شهرة. انتقل إلى برلين فقط في سن الشيخوخة وفي حالة صحية غير مستقرة إلى حد ما. على الرغم من ذلك ، ظل نشطًا حتى وقت وفاته ، في أكتوبر 1887.

سيرة شخصية

وُلد جوستاف روبرت كيرشوف في كونيغبيرغ (عاصمة بروسيا الشرقية آنذاك) في 12 أكتوبر 1824. في ذلك الوقت ، اشتهرت المدينة بنشاطها الفكري ، لدرجة أنها أُطلق عليها اسم "مدينة العقل الخالص".

تنتمي عائلته إلى النخبة المحلية ، حيث كان والده محامياً معروفًا بتفانيه في خدمة الدولة البروسية.

بدأت قدرات غوستاف الفكرية العالية تظهر نفسها منذ صغرها. بالإضافة إلى ذلك ، تم توجيه تعليمه من قبل والده الذي جعل الالتزام بخدمة بروسيا.

أدى كلا العاملين إلى تركيز خطواته المهنية على أن يصبح أستاذاً جامعياً ، حيث كان هؤلاء في ذلك الوقت موظفين عموميين ، وهو ما تزامن مع رغبة والده في أن يضع مهاراته في خدمة بلاده.

التعليم

كان معهد Kneiphof هو المكان الذي اختارته عائلته للشباب Gustav للالتحاق بالمدرسة الثانوية. في ذلك المركز بدأ في إظهار ظروفه الجيدة للرياضيات ، مما دفعه إلى توجيه دراسته الجامعية نحو هذا الموضوع.

دخل كيرشوف المركز الجامعي في مسقط رأسه ، جامعة ألبرتوس. اشتهرت هذه المؤسسة بالندوة حول الفيزياء الرياضية التي أنشأها فرانز نيومان (الذي يعتبر والد الفيزياء النظرية في البلاد) وكارل جوستاف جاكوب جاكوبي (أحد أبرز علماء الرياضيات في ذلك الوقت).

حضر عالم المستقبل هذه الندوة بين عامي 1843 و 1846. ومع ذلك ، لم يستطع الاستفادة من تعاليم جاكوبي ، الذي كان مريضًا ، ولهذا السبب كان نيومان صاحب التأثير الأكبر في تدريبه.

بدأ نيومان في الاهتمام بالحث الكهربائي بحلول ذلك التاريخ ونشر أول عملين له عن الاستقراء في عام 1845. دفع هذا كيرشوف ، بصفته تلميذًا له ، إلى الاهتمام بهذا الموضوع أيضًا. إلى جانب ذلك ، درس الرياضيات مع فريدريش جول ريشيلوت.

المنشورات الأولى

في وقت مبكر من عام 1845 ، عندما كان لا يزال يدرس ، قدم كيرشوف عملاً عن تدفق الكهرباء في لوحة دائرية. ستكون هذه الدراسة فيما بعد أساس أطروحة الدكتوراه الخاصة به.

في نفس العام ، اتخذ كمرجع نظرية قدمها عالم فيزيائي آخر ، جورج سيمون أوم ، لصياغة ما سيعرف باسم قوانين كيرشوف للهندسة الكهربائية.

نقل إلى برلين

كانت النتيجة الأولى لنشر قوانين كيرشوف حصول المؤلف على منحة دراسية لمواصلة تدريبه في باريس. ومع ذلك ، كان الوضع في أوروبا في ذلك الوقت متوترًا للغاية ، خاصة بين بروسيا وفرنسا ، اللتين ستخوضان الحرب في النهاية في عام 1870.

لهذا السبب ، رفض كيرشوف خيار الانتقال إلى العاصمة الفرنسية. بدلاً من ذلك ، استقر في برلين ، حيث بدأ العمل كطالب خاص (أستاذ لم يتقاضى أي راتب) في جامعة تلك المدينة.

خلال الوقت الذي قام فيه بهذا النشاط ، لم يتوقف العالم عن نشر نتائج بحثه. من بين هؤلاء سلط الضوء على مساهمته في نظرية التيارات الكهربائية والكهروستاتيكية.

كانت وجهته التالية بريسلاو (تسمى حاليًا فروتسواف) ، حيث تم تعيينه أستاذًا استثنائيًا.

جامعة هايدلبرغ

استمرت إقامة كيرشوف في بريسلاو لمدة عام ، من 1851 إلى 1852. خلال هذا الوقت ، صادق الفيزيائي روبرت بنسن ، الكيميائي المعروف.

كان بنسن هو الذي أقنع كيرشوف بمغادرة المدينة لبدء العمل كمدرس للفيزياء في هايدلبرغ. كان التعاون بين الصديقين مثمرًا للغاية وأصبح كلاهما منتظمًا في الاجتماعات التي عقدتها مجموعة من العلماء التي نظمها هيرمان فون هيلمهولتز.

تزوج غوستاف كيرشوف في عام 1857 من ابنة مدرس الرياضيات السابق في كونيجسبيرج. ومع ذلك ، توفيت زوجته ، كلارا ريشلوت ، في عام 1869 ، تاركة العالم وحده في رعاية الأطفال الخمسة المشتركين بينهم. في عام 1872 ، تزوج العالم مرة أخرى ، هذه المرة مع لويز بروميل.

في ذلك الوقت ، تدهورت صحة كيرشوف ، التي كانت دائمًا محفوفة بالمخاطر ، واضطر إلى استخدام كرسي متحرك أو عكازين ، إذا فشل ذلك.

كانت شهرة العالم تتزايد وأرسلت له العديد من الجامعات عروضاً للانضمام إلى موظفيها. ومع ذلك ، فضل كيرشوف البقاء في هايدلبرغ.

العودة إلى برلين

كانت حالة كيرشوف الصحية تزداد سوءًا. سرعان ما بدأ يجد صعوبة في إجراء التجارب اللازمة لتأكيد تحقيقاته. على الرغم من رغبته في عدم مغادرة هايدلبرغ ، قرر في النهاية قبول عرض من جامعة برلين لشغل كرسي الفيزياء والرياضيات.

التحق كيرشوف بمنصبه الجديد في عام 1875 ، بالإضافة إلى واجبات التدريس ، واصل إجراء البحوث النظرية. كانت النتيجة واحدة من أشهر أطروحاته: Vorlesungen über mathematischen Physik ، التي نُشرت في أربعة مجلدات عندما ترك الأستاذية في برلين.

عن عمر يناهز 63 عامًا ، توفي جوستاف كيرشوف في برلين في 17 أكتوبر 1887.

قوانين كيرشوف

قوانين كيرشوف مجموعتان من القوانين المتعلقة بالدوائر الكهربائية والانبعاث الحراري.

تمت تسمية مجموعتي القوانين على اسم مؤلفها ، على الرغم من أن أشهرها هي تلك المتعلقة بالهندسة الكهربائية.

قوانين كيرشوف الثلاثة للتحليل الطيفي

طور العالم مجموعة من القوانين لوصف سلوك انبعاث الضوء بواسطة الأجسام المتوهجة:

1- جسم صلب ساخن ينتج ضوء في طيف مستمر.

2- ينتج غاز ضعيف الضوء بخطوط طيفية بأطوال موجية منفصلة تعتمد على التركيب الكيميائي للغاز.

3- جسم صلب عند درجة حرارة عالية محاط بغاز ضعيف عند درجات حرارة منخفضة ينتج ضوءًا في طيف مستمر مع وجود فجوات بأطوال موجية منفصلة تعتمد مواقعها على التركيب الكيميائي للغاز.

كانت القوانين الثلاثة في علم الطيف لكيرشوف ، فيما بعد ، أساس ظهور ميكانيكا الكم.

قوانين كيرشوف للهندسة الكهربائية

كما لوحظ ، فإن مجموعة القوانين المتعلقة بالكهرباء التي صاغها كيرشوف كانت أهم مساهمة له في العلوم. للقيام بذلك ، اعتمد على العمل السابق لجورج سيمون أوم.

سرعان ما أصبحت هذه القوانين أدوات أساسية لتحليل الدوائر. بطريقة مختصرة للغاية ، يسمح امتداده بقياس شدة التيار ، وكذلك فرق الجهد عند نقطة معينة داخل دائرة كهربائية.

- قانون كيرشوف الأول أو القانون المقابل للعقد: "في أي عقدة ، يكون المجموع الجبري للتيارات الكهربية الداخلة مساويًا لمجموع التيارات المغادرة. كمكافئ ، فإن المجموع الجبري لجميع التيارات التي تمر عبر العقدة يساوي صفرًا "

- قانون كيرشوف الثاني أو القانون المقابل للشبكات: "في دائرة مغلقة للشبكة ، يكون مجموع مجموعة قطرات الجهد في مكوناتها مساويًا لمجموع الفولتية الموردة ، وبالتالي ، المجموع الجبري لـ الاختلافات المحتملة في الشبكة هي صفر. "

مساهمات

بصرف النظر عن القوانين التي تحمل اسمه ، قدم كيرشوف العديد من المساهمات العلمية ، العملية والنظرية على حد سواء. وبالتالي ، كرس جهوده لتحسين المعرفة حول الكهرباء ونظرية الألواح والبصريات والتحليل الطيفي ، من بين مجالات أخرى للدراسة.

وبالمثل ، أجرى العديد من التحقيقات حول كيفية حدوث التوصيل الحراري وحاول قياس طيف الأجرام السماوية ، بما في ذلك الشمس والسدم. ساعده هذا الأخير في إنشاء أطلس مكاني وإثبات العلاقة بين امتصاص الضوء وانبعاثه.

صيغة حيود كيرشوف

استخدم كيرشوف نظرية الانعراج التي قدمها فرينل في عام 1818 لتطوير صيغة تصف كيف تتصرف موجات الضوء عندما تمر عبر فتحة صغيرة.

المطياف وتقنيات التحليل الطيفي الجديدة

كما لوحظ ، كان التعاون بين جوستاف كيرشوف وروبرت بنسن أثناء إقامتهم في جامعة هايدلبرغ مثمرًا للغاية. حاول كلا العالمين استخدام تقنيات رائدة في التحليل الطيفي. في الممارسة العملية ، سمح لهم هذا باكتشاف عنصرين كيميائيين جديدين: الروبيديوم والسيزيوم.

من أجل تحقيق هذه الاكتشافات ، كان على الباحثين صنع أداة جديدة: مقياس الطيف الحديث. إنها تطلق شعلة على قاع مقياس أطوال موجية مختلفة. وهكذا ، تمكنوا من تحديد الخطوط الطيفية التي تظهر عندما ينكسر الضوء في طيفه.

التكوين الطيفي للشمس

كان من بين استقصاءات كيرشوف الأخرى محاولة قياس التركيب الطيفي لنجمنا ، الشمس.

سمح له هذا البحث بمعرفة أنه عندما يمر الضوء عبر أي نوع من الغاز ، فإنه يمتص أطوال موجاته ، تمامًا كما لو تم تسخينه مسبقًا. تم تعميد هذه الخاصية في خطوط فراونهوفر.

استخدم كيرشوف المعرفة المكتسبة كتفسير للخطوط المظلمة الموجودة في الطيف الشمسي والتي تتكثف عندما يمر ضوء الشمس عبر اللهب. كانت نتيجة هذا البحث إصدار قانون الانبعاثات Kirchhoff-Clausius وكانت بداية مرحلة جديدة في مجال علم الفلك.

استخدم العالم النتائج التي تم الحصول عليها في عام 1861 لتحديد وجود عناصر في الشمس مثل المغنيسيوم والزنك والصوديوم أو النحاس ، كما يحدث في قشرة الأرض.

في النهاية ، ساعدته هذه الدراسات في إنشاء خريطة للطيف الشمسي. أعدت الخريطة المطبوعة بأربعة ألوان بتكليف من أكاديمية برلين للعلوم.

تشوه الصفائح المرنة

كما أمضى العالم جزءًا من وقته في حل بعض المشكلات المتعلقة بالصفائح المرنة وتشوهها.

تم نشر النظرية الأولى حول هذا الموضوع من قبل صوفي جيرمان وسيمون دينيس بواسون ، وفي وقت لاحق ، أتقنها كلود لويس نافيير. كانت وظيفة كيرشوف ، التي استخدمت حساب التفاضل ، هي الإجابة على الأسئلة التي ظلت دون حل.

يعمل والمنشورات

كان غوستاف كيرشوف مؤلفًا للعديد من الأعمال العلمية بمفرده أو بالتعاون مع زملاء آخرين.

من بين أهمها العنصر المخصص للعناصر الكيميائية وأطيافها ، Untersuchungen über das Sonnenspektrum und die Spektren chemischer Elementen (1861-1863) ؛ مجلداته الأربعة في الفيزياء الرياضية ، Vorlesungen über mathematischen Physik (1876-1894) ، و Gesammelte Abhandlungen.

الجوائز والتكريم

تم الاعتراف بمساهمات Gustav Kirchhoff في العلوم من قبل عدد كبير من المؤسسات في عصره. ومن بين أولئك الذين جعلوه عضوًا الجمعية الملكية ، والأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم ، والأكاديمية الروسية للعلوم ، والأكاديمية البروسية للعلوم.

بالإضافة إلى ذلك ، حصل العالم أيضًا على الجوائز والجوائز التالية تقديراً لعمله.

- وسام الاستحقاق في العلوم والفنون.

- ميدالية رومفورد.

- وسام ماكسيميليان البافاري في العلوم والفنون.

- ميدالية ماتوتشي.

- ميدالية ديفي.

بعد وفاته حصل أيضًا على ميدالية يانسن وتم تعميد فوهة القمر وكويكب باسم لقبه.

المراجع

1. السير الذاتية والحياة. جوستاف كيرشوف. تم الاسترجاع من biografiasyvidas.com
2. ماكاليستر ، ويلي. قوانين كيرشوف. تعافى من es.khanacademy.org
3. أحمر. جوستاف كيرشوف. تم الحصول عليها من ecured.cu
4. محررو Encyclopaedia Britannica. جوستاف كيرشوف. تعافى من britannica.com
5. مشاهير العلماء. جوستاف كيرشوف. تم الاسترجاع من موقع Famousscientists.org
6. موسوعة العالم الجديد. جوستاف كيرشوف. تم الاسترجاع من newworldencyclopedia.org
7. معهد تاريخ العلوم. روبرت بنسن وجوستاف كيرشوف. تم الاسترجاع من موقع sciencehistory.org
8. روبرتسون ، إي أف ؛ أوكونور ، جي جي جوستاف روبرت كيرشوف. تم الاسترجاع من groups.dcs.st-and.ac.uk