جيمس وات: السيرة الذاتية والاختراعات والمساهمات - التاريخ - 2026

كان جيمس وات (1736-1819) مهندسًا ومخترعًا اسكتلنديًا شهيرًا كانت تحسيناته على المحرك البخاري أساسية لتوسيعه ، وبالتالي جعل الثورة الصناعية الأولى ممكنة ، مما أدى إلى تغييرات كبيرة في المجتمع في ذلك الوقت.

عندما نتحدث عن هذا المخترع ، عادة ما تُروى القصة عن واط مفتون برؤية مرجل يغلي ؛ على وجه التحديد ، مع ملاحظة القوة التي يمارسها البخار على الغطاء. تختلف الإصدارات: في بعض واط يكون شابًا وفي حالات أخرى يكون أكبر منه. يتغير الكائن المرصود أيضًا إلى مالكه ، حيث يُنسب إلى الأم وأحيانًا أخرى إلى خالته.

لوحة جيمس وات

ما هو مؤكد هو أن هذه القصة البسيطة ترمز إلى الانبهار الذي قاد جيمس وات ليصبح أحد أكثر الرجال نفوذاً في عصره.

تكريما له توجد عدة أماكن سميت باسمه. من بين هذه مكتبة Watt ، الواقعة في Greenock ؛ جامعة جيمس وات ، وتقع أيضًا في مسقط رأسه ؛ جامعة هيريوت وات ومقرها إدنبرة ؛ وبعض كليات العلوم في جميع أنحاء المملكة المتحدة.

سيرة شخصية

ولد جيمس وات في 19 يناير 1736 في بلدة جرينوك الاسكتلندية باسكتلندا. كان واتس ، ابن تاجر وباني سفن ناجح ، طفلاً كانت صحته ضعيفة للغاية.

من المدرسة الابتدائية تعلم الهندسة فقط ، اللاتينية واليونانية ، حيث تلقى تعليمه في المنزل من قبل والديه. هناك علمته والدته الكتابة والقراءة ، وكذلك حيث تعلم الحساب.

قضى وات معظم وقته في ورشة والده. هناك كان لديه أدوات وصياغة ، تعلم بها تحسين وتقوية سفن والده. كان هو الذي علم جيمس صنع الآلات والتحف من الخشب والمعدن.

سرعان ما تعلم يونغ وات تجارة النجارة من خلال لعبة أعطاه إياه والده: بهذه اللعبة كان يتراجع ويعدل ألعابه ويحولها إلى أشياء جديدة.

ماتت والدة جيمس عندما كان عمره سبعة عشر عامًا فقط ؛ بعد فترة وجيزة ، سرعان ما تراجعت أعمال والده. دفعت هذه الأحداث جيمس للبحث عن فرص أفضل في أماكن جديدة.

في عام 1755 استقر وات في لندن ، عاصمة إنجلترا ، ليتدرب في ورشة للأدوات الرياضية. في ذلك الوقت تعلم كيفية صنع الأدوات المتعلقة بالملاحة. قرر يونغ وات العودة إلى اسكتلندا بعد عام ، حيث رأى بيئة غير مريحة وغير سارة في لندن.

ارجع الى غلاسكو

أراد جيمس وات أن يثبت وجوده في العاصمة الاسكتلندية غلاسكو كصانع آلات. ومع ذلك ، منعته نقابة الحدادين في غلاسكو من تداول أدواته. جادل الحدادين بأنه يجب أن يكون متدربًا لمدة سبع سنوات على الأقل قبل تداول أدواته.

قاد هذا الحادث وات إلى جامعة جلاسكو عام 1756. كانت مهمته الأولى هي إصلاح شحنة من الأدوات الفلكية تخص ألكسندر ماكفارلين ، وهو تاجر اسكتلندي مقيم في جامايكا. تم تثبيت جزء من هذه القطع الأثرية لاحقًا في مرصد دار الدراسات المذكورة.

التقى وات في جامعة جلاسكو بعدد كبير من العلماء. ومن بينهم جوزيف بلاك ، والد الكيمياء الحديثة ودراسة الحرارة ، والذي أقام معه علاقة أساسية لتطوير المحرك البخاري.

في 1759 التقى وات جيمس كريج ، مهندس ورجل أعمال. شكل الاثنان علاقة عمل: لمدة ست سنوات ، صنعت Watt الأرباع والمجاهر والأدوات البصرية الأخرى في ورشة صغيرة في Trongate.

في عام 1763 أصبح أحد المساهمين في شركة Delftfield Pottery Co. وعمل وات أيضًا كمهندس مدني ، حيث أجرى عمليات تفتيش متنوعة وبناء قناتي فورث وكلايد وكاليدونيان.

تزوج وات من ابنة عمه مارغريت ميلر عام 1764 وأنجب منها خمسة أطفال. من هؤلاء ، عاش اثنان فقط حتى سن الرشد: جيمس جونيور ومارجريت. بعد ثماني سنوات ، ترك وات أرملًا.

بولتون ووات: بداية ثورة

أمضى وات السنوات العديدة التالية من حياته في تحسين تصميم المحرك البخاري قبل الانتقال إلى برمنغهام عام 1774.

هناك تعاون مع ماثيو بولتون ، قطب الصناعة ومالك مصهر سوهو. كونه رجلاً مشبوهًا ، لم يكن وات ماهرًا في العمل. ومع ذلك ، سمحت له صداقته مع بولتون بتعريف آليته وإثراء نفسه.

بعد مرور عام ، تلقى المسبك أمرين لبناء محرك البخار Watt. في عام 1776 تم تركيب الآلات. انتشر نجاحه واستمر المسبك في تلقي أوامر التصنيع. في عام 1777 تزوج وات من آن ماكجريجور ، ابنة صانع حبر. من هذا الزواج الثاني ولد جريجوري وجانيت وآن.

أدت الشراكة مع بولتون إلى قيام Watt بترقية محركه البخاري لجعله أكثر كفاءة بخمس مرات من محرك Newcomen. سرعان ما تم استخدام اختراعه في المناجم والمصانع والمطاحن والمسابك والمنسوجات. من هذه اللحظة فصاعدًا ، بدأت الثورة الصناعية تتشكل وتنتشر في جميع أنحاء العالم.

السنوات الاخيرة

أدت التحسينات التي أدخلت على المحرك البخاري إلى جعل جيمس وات رجلاً ثريًا: فقد كان قادرًا على التقاعد في عام 1800 ، وشراء منازل ريفية في اسكتلندا ، والسفر مع زوجته إلى فرنسا وألمانيا ، والمشاركة في مجتمعات مخصصة للعلوم والفنون.

تم الاعتراف بمساهمات وات على نطاق واسع خلال حياته: فقد كان عضوًا في الجمعية الملكية بلندن وأيضًا في إدنبرة. منحته جامعة جلاسكو درجة الدكتوراه في القانون في عام 1806 ، وجعلته الأكاديمية الفرنسية للعلوم شريكًا في عام 1814 ، وحصل أيضًا على لقب بارون ، لكن وات رفض.

احتل الاختراع مكانة مركزية في حياة جيمس وات. بعد تقاعده ، ابتكر أدوات جديدة في ورشة صغيرة حتى وفاته في 19 أغسطس 1819. مكنت مساهماته بريطانيا العظمى من أن تصبح أول مجتمع صناعي في العالم.

اختراعات

محرك بخاري من نوع Watt ، تم بناؤه بواسطة شركة David Napier & Son Limited (لندن) عام 1859. كان من أوائل المحركات البخارية التي تم تركيبها في إسبانيا. نيكولاس بيريز ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

منذ علاقته بجيمس كريج ، أصبح وات مهتمًا بتصميم المحركات البخارية ولم تتح له الفرصة لدراستها حتى عام 1763: كلف أستاذ الفلسفة الطبيعية جون أندرسون وات بإصلاح محرك بخاري صممه توماس نيوكومن عام 1711.

كان Watt قادرًا على إصلاح الماكينة ، لكنها تعطلت دائمًا بعد الاستخدام المطول. استغرق الأمر من Watt عدة اختبارات لاكتشاف أن الخلل الأساسي في آلة Newcomen يكمن في تصميمها وليس في مكوناتها.

فشل الجهاز

تعرضت آلة Newcomen للخطأ التالي: تم تكثيف البخار في نفس الأسطوانة حيث كان عليه أيضًا التمدد لتحريك المكبس. قدر واط أن نفايات الطاقة تبلغ 80٪ لكل دورة ، حيث استغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى يسخن البخار لدفع المكبس.

بعد ذلك بعامين ، توصل غلاسكو إلى حل للمشكلة أثناء السير في حديقة غلاسكو الخضراء: أسطوانة منفصلة لتعمل كمكثف. هذا من شأنه توفير المزيد من الوقود وتحسين كفاءة المحرك البخاري.

سمح محلول واط للمكبس بالحفاظ على الحرارة ، بينما تكثف البخار في أسطوانة مختلفة ؛ تجنب هذا المكثف الكميات الكبيرة من الحرارة المفقودة عن طريق تسخين وتبريد المكبس بشكل متكرر. تمكن واط من تصنيع أول موديل يعمل بكامل طاقته في عام 1765.

خلال هذه الفترة كان جوزيف بلاك أحد أكبر مموليه. كما قدمها إلى جون روبوك ، مدير مسبك كارون الشهير. عمل روبوك ووات معًا لمدة أربع سنوات ، حتى أجبرت المشاكل المالية روبوك على إغلاق المسبك في عام 1773.

بعد ذلك بوقت قصير ، التقى وات بماثيو بولتون وسمحت له علاقتهما التجارية بتكريس نفسه تمامًا لاختراعه. في مصنع بولتون ، كان قادرًا على صنع إصدارات مختلفة من محركه البخاري.

وقت الترقية

تم استخدام آلات Watt على نطاق واسع وانتشرت شهرته في جميع أنحاء المملكة المتحدة. ومع ذلك ، تم تحقيق أكبر تقدم في المحرك البخاري بين عامي 1781 و 1788. سمحت التعديلات التي تم إجراؤها على واط للمحرك باستخدام البخار بشكل أكثر كفاءة.

من بين التحسينات التي تم إجراؤها استخدام مكبس مزدوج الفعل ، واستبدال الوصلة بين السلسلة والأسطوانة بثلاثة قضبان صلبة ، وإنشاء جهاز ميكانيكي آخر عدل الحركة التبادلية (لأعلى ولأسفل) للأسطوانة. إلى إزاحة دائرية ، مع إمكانية تنظيم السرعة.

حلت هذه الآلة الجديدة محل استخدام الحيوان للقوة ، لذلك قرر وات أن تقاس آليته من حيث عدد الخيول التي تم استبدالها.

استنتج العالم الاسكتلندي أن قيمة "القدرة الحصانية الواحدة" تعادل الطاقة اللازمة لرفع وزن 75 كجم قوة عموديًا بسرعة 1 م / ث. هذا المقياس لا يزال يستخدم حتى اليوم.

التجارب الكيميائية

منذ سن مبكرة ، كان واط مفتونًا بالكيمياء. في نهاية عام 1786 كان المخترع الاسكتلندي في باريس عندما شهد تجربة قام بها الكونت الفرنسي والكيميائي بيرثوليت. أظهرت التجربة تكوين الكلور من خلال تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع ثاني أكسيد المنغنيز.

وجد برتوليت أن المحلول المائي المكون من الكلور قادر على تبييض المنسوجات. وسرعان ما نشر اكتشافه الذي جذب انتباه المنافسين المحتملين.

بالعودة إلى بريطانيا ، بدأ وات في تجربة النتائج التي توصل إليها بيرثوليت ، على أمل العثور على عملية تثبت أنها مربحة مالياً.

اكتشف وات أن خليط الملح وثاني أكسيد المنغنيز وحمض الكبريتيك قادر على إنتاج الكلور. ثم مرر الكلور إلى محلول قلوي وحصل على سائل عكر قادر على تبييض الأقمشة.

سرعان ما نقل النتائج التي توصل إليها إلى زوجته آن وجيمس ماكجريجور ، والد زوجته ، الذي كان صانع صبغات. كونه شخصًا خاصًا جدًا بعمله ، لم يكشف وات عن اكتشافه لأي شخص آخر.

بدأ وات مع ماكجريجور وزوجته في تضخيم العملية. بحلول عام 1788 ، تمكن وات ووالده من تبييض 1500 ياردة من القماش.

اكتشاف Berthollet

في موازاة ذلك ، اكتشف Berthollet نفس العملية للملح وحمض الكبريتيك. على عكس وات ، قرر الكونت بيرثوليت جعلها معروفة للجمهور من خلال الكشف عن اكتشافه.

سرعان ما بدأ العديد من العلماء في تجربة هذه العملية. نظرًا لكونها منافسة سريعة الخطى ، قرر جيمس وات التخلي عن جهوده في مجال الكيمياء. بعد أكثر من عشر سنوات ، في عام 1799 ، حصل تشارلز تينانت على براءة اختراع لعملية جديدة لإنتاج مسحوق تبييض كان ناجحًا تجاريًا.

اختراعات أخرى

واصل واط ابتكار قطع أثرية جديدة بعد تقاعده من العمل. واحدة من هذه كانت مطبعة خاصة لنسخ الرسائل. هذا وفر عليه مهمة كتابة رسالة عدة مرات ، وهو أمر شائع بالنسبة لرجل الأعمال.

عملت مطبعة وات من خلال كتابة الحرف الأصلي بحبر معين ؛ ثم تم عمل النسخ عن طريق وضع ورقة فوق الحرف المكتوب والضغط على الاثنين معًا. كما قام ببناء آلات لإعادة إنتاج التماثيل النصفية والمنحوتات.

مساهمات

لقد غيرت مساهمات وات في مجال العلوم المشهد العالمي عندما بدأت الثورة الصناعية الأولى. بفضل المحرك البخاري ، حدثت تحولات اقتصادية واجتماعية كبيرة ؛ زادت إنتاجية المصانع بشكل كبير بفضل المحرك البخاري الذي صممه واط.

نظرًا لإسهاماته في العلم ، فإن النظام الدولي للوحدات عمد بالاسم watt - أو watt - إلى وحدة طاقة تعادل جول واحد من العمل في الثانية.

دفع التأثير الذي أحدثته آلة واط على العالم العلماء إلى التفكير في حقبة جيولوجية جديدة: الأنثروبوسين. كان عام 1784 ، الذي أدخل فيه واط أهم التحسينات على آليته ، بمثابة نقطة انطلاق لهذا الوقت التي حددها تغير البشر على سطح الأرض والغلاف الجوي والمحيطات.

المراجع

1. Boldrin، M. and Levine، M. "James Watt: Monopolist" (يناير 2009) في معهد ميزس. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من معهد ميزس: mises.org
2. "جيمس وات" (2010) في غير المكتشفة سكوتلاند. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من Undiscovered Scotland: undiscoveredscotland.co.uk
3. "جيمس وات" (2009) على بي بي سي. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من تاريخ بي بي سي: bbc.co.uk
4. بيتينجر ، تيجفان. "سيرة جيمس وات" (2010) في السيرة الذاتية على الإنترنت. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من السيرة الذاتية عبر الإنترنت: biographyonline.net
5. Kingsford، P. "James Watt" (2018) in Britannica. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من Encyclopedia Britannica: britannica.com
6. سبرول ، آنا. "جيمس وات: ماجستير في المحرك البخاري" (2001) في مطبعة بلاك بيرش. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من موسوعة السيرة الذاتية العالمية: notablebiographies.com
7. "جيمس وات" (2013) في قصة جامعة جلاسكو. تم الاسترجاع في 13 سبتمبر 2018 من جامعة غلاسكو: universitystory.gla.ac.uk