ג'יימס וואט: ביוגרפיה, המצאות ותרומות - הִיסטוֹרִיָה - 2025

ג'יימס וואט (1736-1819) היה מהנדס וממציא סקוטי בעל שם, ששיפורו במנוע הקיטור היה בסיסי להתרחבותו, וכתוצאה מכך איפשר את המהפכה התעשייתית הראשונה, שהשתמעה שינויים גדולים בחברה של אותה תקופה.

כשמדברים על ממציא זה, בדרך כלל מסופר הסיפור על ואט המרתק מראיית קדירה רותחת; ספציפית, התבוננות בכוח שהאדים הפעילו על המכסה. הגרסאות שונות: בחלק מהוואט הוא צעיר ובאחרים הוא מבוגר יותר. האובייקט הנצפה מחליף גם בעלים, ומיוחס לאם ופעמים אחרות לדודתו.

מצייר ג'יימס וואט

מה שבטוח הוא שהסיפור הפשוט הזה מסמל את הקסם שהביא את ג'יימס וואט להיות אחד הגברים המשפיעים ביותר בתקופתו.

לכבודו, ישנם כמה מקומות על שמו. בין אלה ספריית ואט שנמצאת בגרינוק; אוניברסיטת ג'יימס וואט, אף היא נמצאת בעיר הולדתו; אוניברסיטת Heriot-Watt, שממוקמת באדינבורו; וכמה מכללות מדעיות ברחבי בריטניה.

ביוגרפיה

ג'יימס וואט נולד ב- 19 בינואר 1736 בעיירה הסקוטית גרינוק שבסקוטלנד. בנו של סוחר ובוני ספינות מצליח, ווטס היה ילד שבריאותו הייתה שבירה מאוד.

מבית הספר היסודי למד רק גיאומטריה, לטינית ויוונית, כפי שהתחנך בביתו על ידי הוריו. זה שם שאמו לימדה אותו לכתוב ולקרוא, כמו גם היכן שלמד חשבון.

ואט העביר את רוב זמנו בבית המלאכה של אביו. שם היו לו כלים וזיוף, איתם למד לשפר ולחזק את אוניותיו של אביו. זה הוא שלימד את ג'יימס להכין כלים וממצאים מעץ ומתכת.

וואט הצעיר למד במהרה את סחר הנגרות במשחק שאביו נתן לו: עם המשחק הזה הוא היה מבטל, משנה את הצעצועים שלו והופך אותם לדברים חדשים.

אמו של ג'יימס נפטרה כשהיה בן שבע עשרה בלבד; זמן קצר לאחר מכן, עסקי אביו חזרו במהירות. אירועים אלה הניעו את ג'יימס לחפש הזדמנויות טובות יותר במקומות חדשים.

בשנת 1755 התיישב ואט בלונדון, בירת אנגליה, לחניך בבית מלאכה לכלים מתמטיים. באותה תקופה למד להכין מכשירים הקשורים לניווט. וואט הצעיר החליט לחזור לסקוטלנד שנה לאחר מכן, מאחר שראה סביבה לא נעימה ולא נעימה בלונדון.

חזור לגלזגו

ג'יימס וואט רצה להתבסס בגלזגו, בירת סקוטלנד, כמפיק מכשירים. עם זאת, גילדת הנפחים בגלזגו הגבילה אותו מסחר במכשירים שלו. נפחים טענו שהוא חייב להיות חניך לפחות שבע שנים לפני שיסחר בכלים שלו.

תקרית זו הובילה את ואט לאוניברסיטת גלזגו בשנת 1756. המשימה הראשונה שלו הייתה לתקן משלוח של מכשירים אסטרונומיים השייכים לאלכסנדר מקפרלן, סוחר סקוטי שבסיסו בג'מייקה. חלק מממצאים אלה הותקנו מאוחר יותר במצפה הכוכבים של בית המחקר האמור.

זה היה באוניברסיטת גלזגו שפגש מספר גדול של מדענים. ביניהם נמצא ג'וזף בלאק, אבי הכימיה המודרנית וחקר החום, עמו הקים קשר בסיסי להתפתחות מנוע הקיטור.

בשנת 1759 פגש ואט את ג'יימס קרייג, אדריכל ואיש עסקים. השניים יצרו קשר עסקי: במשך שש שנים ייצרה ואט רבועים, מיקרוסקופים וכלים אופטיים אחרים בבית מלאכה קטן בטרונגייט.

בשנת 1763 הפך לבעל מניות בתעשיית הקדרות דלפטפילד. וואט עבד גם כמהנדס אזרחי, ביצע בדיקות ובנייה שונות של התעלות פורד וקלייד וקלדוניה.

ואט נישא לדודנו מרגרט מילר בשנת 1764, איתו נולדו לו חמישה ילדים. מתוכם, רק שניים חיו לבגרות: ג'יימס ג'וניור ומרגרט. שמונה שנים לאחר מכן, ואט נותר אלמן.

בולון וואט: התחלה של מהפכה

ואט העביר את מספר השנים הבאות בחייו בשיפור העיצוב של מנוע הקיטור לפני שעבר לבירמינגהם בשנת 1774.

שם הוא התחבר עם מתיו בולון, איש התעשייה ובעלי מפעל הסוהו. בהיותו אדם חשדן, וואט לא היה מיומן בעסקים. עם זאת, הידידות שלו עם בוליטון אפשרה לו להכיר את המכונה שלו ולהעשיר את עצמו.

שנה לאחר מכן קיבלה בית היציקה שתי הוראות לבנות את מנוע הקיטור של ואט. בשנת 1776 הותקנו המכונות; ההצלחה שלה התפשטה והיציקה המשיכה לקבל הזמנות ייצור. בשנת 1777 התחתן וואט עם אן מקגרגור, בת של יצרן דיו; מנישואים שניים אלה נולדו גרגורי, ג'נט ואן.

השותפות עם בוליטון הביאה את וואט לשדרג את מנוע הקיטור שלו כך שיהיה יעיל פי חמש מזה של ניוקומן. עד מהרה שימש המצאתו במכרות, מפעלים, טחנות, בתי יציקה וטקסטיל. מרגע זה, המהפכה התעשייתית מתחילה לקרום עור וגידים ברחבי העולם.

השנים האחרונות

שיפורים במנוע הקיטור הפכו את ג'יימס וואט לאדם עשיר: הוא הצליח לפרוש בשנת 1800, לקנות בתים כפריים בסקוטלנד, לנסוע עם אשתו לצרפת ולגרמניה ולהשתתף בחברות המוקדשות למדעים ולאמנויות.

תרומותיו של ואט זכו להכרה נרחב במהלך חייו: הוא היה חבר בחברה המלכותית של לונדון וגם באדינבורו. אוניברסיטת גלזגו העניקה לו תואר דוקטור למשפטים בשנת 1806, האקדמיה הצרפתית למדעים הפכה אותו לשותף בשנת 1814, והוצע לו גם תואר הברון, אך וואט סירב.

ההמצאה תפסה מקום מרכזי בחייו של ג'יימס וואט. לאחר פרישתו, הוא מכשיר כלים חדשים בבית מלאכה קטן עד שנפטר ב- 19 באוגוסט 1819. תרומותיו אפשרו לבריטניה להפוך לחברה המתועשת הראשונה בעולם.

המצאות

מנוע קיטור מסוג ואט, שנבנה על ידי חברת דייוויד נאפייר ובנו בע"מ (לונדון) בשנת 1859. זה היה אחד ממנועי הקיטור הראשונים שהותקנו בספרד. Nicolás Pérez, באמצעות Wikimedia Commons

מאז מערכת היחסים שלו עם ג'יימס קרייג, וואט התעניין בעיצוב מנועי אדים ולא רק בשנת 1763 הייתה לו האפשרות ללמוד אותם: הפרופסור לפילוסופיה טבע ג'ון אנדרסון הזמין את ואט לתקן מנוע אדים שתוכנן על ידי תומאס ניוקומן בשנת 1711.

ואט הצליח לתקן את המכונה, אך היא תמיד התקלקלה לאחר שימוש ממושך. נדרשו לוואט מספר בדיקות כדי לגלות כי הפגם הבסיסי במכונה של ניוקומן טמון בעיצובו ולא ברכיביה.

תקלה במכונה

למכונה של ניוקומן הייתה השגיאה הבאה: האדים עיבדו באותו צילינדר בו היא נאלצה להתרחב גם כדי להזיז את הבוכנה. ואט העריך שפסולת האנרגיה עומדת על 80% לסיבוב, מכיוון שלקח להמתנה ארוכה עד שהאדים יחממו מחדש כדי לדחוף את הבוכנה.

שנתיים אחר כך גלה גלזגו עם הפיתרון לבעיה תוך כדי הליכה דרך פארק גרין גלאזגו: גליל נפרד שישמש כקבל. זה יחסוך יותר דלק וישפר את היעילות של מנוע הקיטור.

הפיתרון של ואט אפשר לבוכנה לשמור על חום, ואילו האדים התמצאו בצילינדר שונה; הקבל הזה נמנע מכמויות החום הגדולות שאבדו באמצעות חימום וקירור של הבוכנה שוב ושוב. ואט הצליח לייצר את הדגם הראשון בתפקוד המלא בשנת 1765.

במהלך תקופה זו אחד המממנים הגדולים ביותר שלו היה ג'וזף בלאק. הוא גם הציג אותה בפני ג'ון רובוק, מנהל בית היציקה המפורסם. רובוק וואט עבדו יחד במשך ארבע שנים, עד שבעיות כלכליות אילצו את ריבוק לסגור את בית היציקה בשנת 1773.

זמן קצר לאחר מכן פגש וואט את מתיו בולטון והקשר העסקי ביניהם איפשר לו להקדיש את עצמו לחלוטין להמצאתו. במפעל בולטון הוא הצליח ליצור גרסאות שונות של מנוע הקיטור שלו.

שדרוג זמן

המכונות של וואט היו בשימוש נרחב ותהילה שלו התפשטה ברחבי בריטניה. עם זאת, ההתקדמות הגדולה ביותר במנוע הקיטור נעשתה בין 1781 ל- 1788. השינויים שואט ביצעה אפשרו למנוע להשתמש באדים בצורה יעילה יותר.

בין השיפורים שנעשו ניתן למנות שימוש בבוכנה הפועלת כפולה, החלפת החיבור בין השרשרת לצילינדר בשלושה מוטות קשיחים ויצירת מכשיר מכני נוסף ששינה את התנועה ההדדית (למעלה ולמטה) של הצילינדר. לעקירה מעגלית, עם אפשרויות לווסת את המהירות.

מכונה חדשה זו החליפה את השימוש בבעלי חיים בכוח, ולכן וואט החליט שיש למדוד את המכונה שלו מבחינת כמה סוסים שהיא החליפה.

המדען הסקוטי הגיע למסקנה כי הערך של "כוח סוס אחד" שווה לאנרגיה הדרושה להעלאה אנכית של משקל כוח של 75 ק"ג במהירות של 1 מ"ש. מדד זה משמש עד היום.

ניסויים כימיים

מגיל צעיר הוקסם וואט מכימיה. בסוף 1786 היה הממציא הסקוטי בפריס כשהיה עד לניסוי של הרוזן והכימאי הצרפתי ברת'ולט. הניסוי הראה יצירת כלור דרך התגובה של חומצה הידרוכלורית עם דו תחמוצת המנגן.

ברתולט מצא כי תמיסה מימית המורכבת מכלור הייתה מסוגלת להלבין טקסטיל. עד מהרה פרסם את תגליתו, שמשכה את תשומת לבם של יריבים פוטנציאליים.

בשובו לבריטניה החל וואט לערוך ניסויים בממצאי ברטהולט, בתקווה למצוא תהליך שיוכיח רווחיות כלכלית.

ואט גילה שהתערובת של מלח, דו תחמוצת המנגן וחומצה גופרתית מסוגלת לייצר כלור. אחר כך העביר את הכלור לתמיסה בסיסית וקיבל נוזל מעונן שיכול היה להלבין בדים.

עד מהרה העביר את ממצאיו לאשתו אן וג'יימס מקגרגור, חותנו שהיה יצרן צבע. בהיותו אדם פרטי מאוד בעבודתו, ואט לא חשף את הגילוי שלו בפני אף אחד אחר.

יחד עם מקגרגור ואשתו, ואט החל להגדיל את התהליך. עד שנת 1788 הצליחו ואט וחמיו להלבין 1,500 מטרים של בד.

גילוי ברטהולט

במקביל, ברטולט גילה את אותו התהליך עבור מלח וחומצה גופרתית. בניגוד לוואט, הרוזן ברת'ולט החליט להפיץ אותו לידע בפומבי על ידי חשיפת תגליתו.

עד מהרה החלו מדענים רבים להתנסות בתהליך. בהיותו תחרות כה מהירה, ג'יימס וואט החליט לנטוש את מאמציו בתחום הכימיה. יותר מעשר שנים לאחר מכן, בשנת 1799, צ'רלס טננט רשם פטנט על תהליך חדש לייצור אבקת הלבנה שהצליחה מבחינה מסחרית.

המצאות אחרות

ואט המשיך להמציא ממצאים חדשים לאחר שפרש מהעסק. אחד כזה היה בית דפוס מיוחד להעתקת מכתבים. זה חסך לו את המשימה לכתוב מכתב מספר פעמים, דבר שהיה מקובל אצל איש עסקים.

בית הדפוס של ואט עבד על ידי כתיבת המכתב המקורי עם דיו ספציפי; ואז עותקים נעשו על ידי הנחת דף נייר מעל המכתב הכתוב והלחצתם של השניים זה לזה. הוא גם בנה מכונות להעתקת פיסולים ופסלים.

תרומות

תרומותיו של ואט לתחום המדע הפכו את הנוף העולמי עם תחילת המהפכה התעשייתית הראשונה. בזכות מנוע הקיטור חלו שינויים כלכליים וחברתיים גדולים; התפוקה של המפעלים עלתה משמעותית בזכות מנוע הקיטור שתכנן וואט.

בשל תרומותיו למדע, מערכת היחידות הבינלאומית הוטבלה עם השם ואט - או ואט - ליחידת הכוח השווה לג'ול אחד של עבודה בשנייה.

ההשפעה שהייתה למכונה של ואט על העולם הביאה את המדענים לשקול תקופה גיאולוגית חדשה: האנתרופוקן. שנת 1784, בה שילב ואט את השיפורים החשובים ביותר במכונה שלו, משמשת נקודת המוצא לזמן זה שהוגדרה על ידי שינוי בני האדם על פני כדור הארץ, האטמוספרה והאוקיינוסים.

הפניות

1. בולדרין, מ 'ולוין, מ. "ג'יימס וואט: מונופוליסט" (ינואר 2009) במכון מיסס. הוחזר ב- 13 בספטמבר 2018 ממכון מיסס: mises.org
2. "ג'יימס וואט" (2010) בסקוטלנד הבלתי נחשפת. הוחזר ב -13 בספטמבר 2018 מסקוטלנד הבלתי נחשף: undiscoveredscotland.co.uk
3. "ג'יימס וואט" (2009) ב- BBC. הוחזר ב- 13 בספטמבר 2018 מהיסטוריית ה- BBC: bbc.co.uk
4. פטינגר, טייוואן. "ביוגרפיה של ג'יימס וואט" (2010) בספר ביוגרפיה מקוונת. הוחזר ב- 13 בספטמבר 2018 מהביוגרפיה המקוונת: biographyonline.net
5. קינגספורד, פ. "ג'יימס וואט" (2018) בבריטניקה. הוחזר ב- 13 בספטמבר 2018 מאנציקלופדיה בריטניקה: britannica.com
6. ספרל, אנה. "ג'יימס וואט: אדון מנוע הקיטור" (2001) בעיתונות בלאק ברך. הוחזר ב- 13 בספטמבר 2018 מאנציקלופדיה של הביוגרפיה העולמית: notablebiographies.com
7. "ג'יימס וואט" (2013) בסיפור של אוניברסיטת גלזגו. הוחזר ב- 13 בספטמבר 2018 מאוניברסיטת גלזגו: universitystory.gla.ac.uk