ג'יימס פרסקוט ג'ול: ביוגרפיה ותרומות למדע - ארטה - 2025

ג'יימס פרסקוט ז'ול (1818-1889) היה פיזיקאי בריטי הידוע בעיקר בזכות מחקריו בתחום החשמל והתרמודינמיקה. מחקריו בתחום המגנטיות הובילו אותו לגלות את הקשר שלו לעבודה מכנית והובילו אותו לתורת האנרגיה. היחידה הבינלאומית לאנרגיה, חום ועבודה, המכונה הג'ול או יולי, קרויה על שמו.

כיום הוא מוכר כאחד הפיזיקאים המדהימים בתקופתו, בשל מחקריו החלוציים בתחום התרמודינמיקה. עם זאת לא תמיד זה היה כך. ג'ול נאלץ להילחם על כך שרוב ילדותו ייקחו ברצינות על ידי הקהילה המדעית. למרות איכות עבודתה, היא התקשתה למשוך מימון ולפרסם במגזינים מכובדים.

הוא היה צעיר ביישן וצנוע, וזו הסיבה שהוא נזקק לתמיכה של אישים חזקים יותר כדי לעזור לו להעריך את עצמו בתוך הקהילה המדעית. בשנת 1847 הוא שיתף פעולה עם ויליאם תומסון, לימים המכונה לורד קלווין, שלמרות שצעיר ממנו בשש שנים מעולם לא הייתה לו בעיה בקידום עצמי.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה

ג'יימס פרסקוט ז'ול נולד בשנת 1818 בסלפורד, ליד מנצ'סטר; הלך לעולמו בסייל בשנת 1889. הוא גדל במשפחה עשירה שהייתה בבעלותה בית חרושת לבירה, אותו הצליח לנהל.

הוא לא למד בבית הספר בגלל בעיות בריאות, אך קיבל שיעורים בביתו שלו עד גיל 15, באיזה גיל נאלץ להתחיל לעבוד במזקקה.

ג'ון דלטון, הכימאי הבריטי המפורסם, היה הפרופסור שלו למתמטיקה ופיזיקה, ועודד אותו לבצע את המחקר המדעי שלו. בנוסף, דלטון היה חבר בחברה המלכותית בלונדון לקידום מדעי הטבע והכיר רבים מהמדענים המובילים באותה תקופה.

הוא הרשים את ז'ול הצעיר במידה כזאת, שבעוד שפיתח את דעותיו שלו בנוגע לשינוי אנרגיה, הוא דבק בתקשורת המודפסת, אפילו כשכמעט כל המדענים האחרים לא הסכימו איתו.

שנים מוקדמות

לג'יימס ג'ול היו כמה בעיות בריאות במהלך ילדותו. חולשה בעמוד השדרה גרמה לעיוות קל. מסיבה זו, הוא לא למד בבית הספר וקיבל שיעורים פרטיים בבית, אותם שילב עם עבודתו במזקקה של אביו.

בכך שלא ביצע אינטראקציה עם ילדים אחרים בבית הספר, הוא היה ביישן כשהיה בחברה. למעשה, היעדר אישיות חזקה יותר עשוי להיות מאחורי חוסר ההכרה שלה בקהילה המדעית.

מסיבה זו הוא נזקק לתמיכה של מדענים אחרים שהיו ברשותם המתנות שהיו חסרות לו. עם זאת, רק בשנת 1847 נכנס ויליאם תומסון לחייו. עד אז ג'ואל נאבק לפרסם מאמרים בעלי חשיבות מדעית רבה, אך עם השפעה מועטה או ללא השפעה.

לימודים

בשנים 1834-1837 קיבלו ג'יימס ואחיו הגדול בנימין שיעורים פרטיים בביתם. הפרופסור שלו לפיזיקה ומתמטיקה היה הכימאי הבריטי ג'ון דלטון, שעודד אותו לקראת מחקר מדעי.

תחילה ביצע את הניסויים שלו במעבדה שהתקין במרתף ביתו, בזמן שהמשיך את לימודיו באוניברסיטת מנצ'סטר.

תחילה הוא למד היבטים הקשורים למגנטיות במהלך זרמים חשמליים, ובזכות זה המציא את המנוע החשמלי. כמו כן ערך מחקר בתחום החשמל והתרמודינמיקה.

בגיל 20 הוא הצליח להחליף את מנוע הקיטור במבשלת הבירה של אביו במכונית חשמלית ברעיון להגדיל את היעילות ולחסוך כסף לחברה. בעודו מבצע את מחקריו על החום המשתחרר ממעגל חשמל, הוא ניסח את מה שכונה כיום החוק של ז'ול.

תרומות למדע

עבודתו של ז'ול היא סיפור מאבק מתמיד נגד ממסד מדעי ביקורתי שלא היה מוכן לקבל את הראיות עד שלא ניתן היה להתעלם ממנה.

המחקר המדעי שלו הגיע לשיאו בשנת 1850. באותה שנה פרסם מאמר בו הציג מדידות של המקבילה המכנית של החום, שעבורה הוא השתמש במנגנון ההגה המפורסם שלו.

חוק ז'ול

בעודו חוקר את החום המוזרם במעגלי חשמל, הוא חשף את החוק של ג'ולה הידוע. כאשר זרם חשמלי זורם במוליך יש עלייה בטמפרטורה. חוק זה מאפשר לנו לחשב את החום שנוצר כאשר זרם חשמלי זורם דרך התנגדות.

אפקט ג'ול-תומסון

בשנת 1852 גילו ג'ולה וויליאם תומסון שכאשר מותר לגז להתפשט מבלי לבצע עבודות חיצוניות, הטמפרטורה של הגז יורדת. תופעה זו, שכונתה אפקט ג'ול-תומסון, הייתה הבסיס לקירור ומזגנים.

החוק הראשון של התרמודינמיקה

ג'יימס ז'ול מילא תפקיד מרכזי במחקרים כיצד לשמר אנרגיה, או החוק הראשון של התרמודינמיקה, כעיקרון אוניברסאלי של הפיזיקה. זה מבוסס על מסקנתו של ז'ול שחום ואנרגיה שווים.

הכרה

העולם המדעי של ראשית המאה ה -19 היה מסובך. תארים במדע לא הוענקו בבריטניה ולא היו כישורים מדעיים מקצועיים. רק מיעוט קטן מאלו שפרסמו מאמרים מדעיים היה משרה בתשלום במדע.

ז'ול עצמו ערך את מרבית הניסויים שלו במרתף ביתו כאדם פרטי ועבד עם מעט המשאבים העומדים לרשותו.

עם זאת, בשנת 1866 העניקה לו החברה המלכותית את ההוקרה הגבוהה ביותר שלה, מדליית קופלי. בנוסף, הוא נבחר לנשיא האגודה הבריטית לקידום המדע בשנת 1872 ובשנת 1887.

לכבודו, יחידת המערכת הבינלאומית המשמשת למדידת אנרגיה, עבודה וחום נקראת ג'ול.

הפניות

1. Esq, JPJ (1843). XXXII. על ההשפעות הקלוריות של מגנוט חשמל ועל הערך המכני של החום. המגזין לפילוסופיה בלונדון, אדינבורו ודבלין וכתב העת למדע, 23 (152), 263-276.
2. ג'יימס ג'ול - MagLab. הוחזר ב -8 ביולי, 2019 מ- nationalmaglab.org
3. ג'יימס ג'ול, וויליאם תומסון והמושג גז מושלם. (2010). הערות ורשומות של החברה המלכותית, 64 (1), 43-57.
4. סרטון, ג ', מאייר, ג'יי.אר, ג'ול, ג'יי.פי, וקרנו, ש' (1929). גילוי חוק שימור האנרגיה. איזיס, 13 (1), 18-44.
5. יאנג, ג'יי (2015). חום, עבודה ונוזלים עדינים: פירוש לג'ול (1850) 'על המקבילה המכנית של החום'. עסקאות פילוסופיות. סדרה א, מדעי מתמטיקה, פיזיקה והנדסה, 373 (2039) doi: 10.1098 / rsta.2014.0348