James Joule (1818–1889) - a nagy kísérletező az Isten Tanulmányi Központjának vezetésével
James Prescott Joule 1818. december 24-én született az angliai Manchester közelében, Salfordban, 1818. december 24-én. Kísérletek nagy alkotója volt, Isten vezetésével.
Öt gyermek közül a második volt, akit egy gazdag sörtulajdonos szült. Gyerekként James gyenge és félénk volt, és gerincbetegsége volt. Ezen korlátok miatt a tanulmányokat részesítette előnyben a fizikai aktivitás helyett. Bár a gerinc problémája később javult, ez egész életében érintette.
James 15 éves koráig otthon tanult. Aztán a családi sörfőzdébe ment dolgozni. Idősebb testvérével azonban részidős oktatását magántanároknál folytatták Manchesterben.
1834 és 1837 között kémia, fizika, tudományos módszer és matematika tanította őket a híres angol kémikus, John Dalton. (James Joule-hoz hasonlóan Dalton is hűséges keresztény volt.) James hálásan elismerte azt a kulcsszerepet, amelyet Dalton játszott a tudóssá válásban. "Az ő tanácsai alapján először a saját kutatásom révén szerettem volna bővíteni ismereteimet" - mondta Joule. 1
Amikor apjuk megbetegedett, James és testvére átvették a gyár irányítását. Ezért Jamesnek nem volt lehetősége az egyetemre járni. Nagy vágya azonban az volt, hogy folytassa a tudomány tanulmányozását, és amikor laboratóriumot létesített házában, minden nap kísérletezni kezdett. Munka előtt és után. James a tudomány tanulmányozásának vágyát keresztény hitének természetes következményeként érzékelte. Mint később megírta, nyilvánvaló, hogy a természet törvényeivel való találkozás nem jelent többet és nem kevesebbet, mint találkozást Isten elméjével, amely tükröződik bennük.
Izgalmas kísérletek
1839-ben Joule kísérleti sorozatot kezdett, amely magában foglalta a mechanikai munkát, az áramot és a hőt. 1840-ben elküldte a londoni brit tudósok valószínűleg legrangosabb egyesületének, a Royal Society-nek egy cikket "A hőtermelésről a Voltaic Electricity segítségével".
Ebben a cikkben megmutatta, hogy az elektromos áramot vezető vezetékben másodpercenként termelt hőmennyiség megegyezik a huzal négyzetáramával (I) és a huzal ellenállásával (R). A termelt hő az elveszett energia (P). (Vagyis P = I 2 R.) Ezt a kapcsolatot Joule törvényének nevezik. A királyi társaság nem volt lelkes Joule munkájáért, és csak rövid összefoglalót tett közzé megállapításairól.
1843-ban Joule kiszámította az egyenértékű hő előállításához szükséges mechanikai munka mennyiségét. Ezt az összeget "kalória mechanikus egyenértékének" nevezték. Ismét dolgozatát mutatta be eredményeiről - ezúttal a British Advance of Science-nek. A válasz ismét lelkes volt. Több nagy magazin sem volt hajlandó Joule munkájáról szóló cikkeket publikálni.
Sok brit tudós vonakodott elfogadni a munkáját, de Joule türelmesen kitartott. Az új ötletek elfogadása gyakran időt vesz igénybe, különösen, ha egy amatőr nyújtja be ezen a területen. Joule következtetései megkérdőjelezték a hő kalóriaelméletét, amelyben abban az időben a legtöbb fizikus hitt. A kalóriaelméletben a hőt folyékony anyagnak gondolták.
A Joule következtetéseinek elfogadásának másik akadálya a bizalmatlanság volt a mérések hihetetlen pontosságával szemben. De Joule türelmes és ötletes volt a kísérleteiben. Ezek a tulajdonságok sokat segítettek abban, hogy elkerülje a hibákat és sokkal pontosabb eredményeket érjen el, mint a múltban.
Joule-t Lord Kelvin támogatja
Joule munkáját a hő, az áram és a mechanikai munka kapcsolatáról 1847-ig nagyjából figyelmen kívül hagyták. Munkájára aztán William Thomson került. (Thomson, akit később Lord Kelvin néven ismertek, egy másik híres tudós volt, aki hívő keresztény volt.)
Bár akkor még csak 23 éves volt, Thomson már a Glasgow-i Egyetem fizika professzora volt. Thomson elismerte, hogy Joule munkája megegyezik az egyesítő modellel, amely kezdett megjelenni a fizikában, és lelkesen támogatta Joule munkáját. (Valójában Joule munkája jelentősen hozzájárult a fizika széttöredezett szakaszainak egyesítéséhez.)
Joule munkájának további lelkes támogatói Michael Faraday és George Stokes voltak. Mindketten híres tudósok és elhivatott keresztények voltak. Számos jeles támogató támogatása nyitotta meg a kapuit Joule előtt, amelyeket korábban bezártak. A Királyi Társaság készen állt arra, hogy meghallgassa. 1849-ben Joule elolvasta "A hő mechanikai egyenértékéről" című cikkét a Királyi Társaságban, támogatója Faraday volt. A következő évben a Royal Society közzétette Joule munkáját, és ennek a rangos intézménynek a tagjává választották.
A tudomány új tudományága - a termodinamika
Joule munkájában az energiatakarékosság elve új tudományos diszciplínát eredményezett, amelyet termodinamikának hívnak. Bár Joule nem az első tudós javasolta ezt az elvet, ő bizonyította elsőként érvényességét. Noha Thomson és számos más tudós később jelentős mértékben hozzájárult a termodinamikához, Joule-t joggal ismerik el a termodinamika fő alapítójaként. Rámutatott arra, hogy "a mechanikai munka hővé alakítható át, fix arányban egymáshoz viszonyítva", és a hő is átalakítható mechanikai munkává. 3
Joule energia-megtakarítási elve volt a termodinamika első törvényének alapja. Ez a törvény kimondja, hogy az energia nem hozható létre és nem semmisíthető meg, de egyik formáról a másikra változhat.
Isaac Asimov ezt a törvényt a tudomány történelmének egyik legfontosabb általánosításának nevezte.4 Ez azt jelenti, hogy az univerzumban az energia (beleértve az anyagot is) teljes mennyisége állandó. Mint S.M. Huse rámutat Az evolúció összeomlása című könyvében, hogy ez a törvény meggyőzően azt tanítja, hogy az univerzumot nem saját maga alkotta! … Az univerzum jelenlegi szerkezete a természetvédelem, nem pedig az innováció, ahogy az evolúció elmélete megköveteli
Bár az evolucionisták nem tudják megmagyarázni, honnan származik ez az állandó mennyiségű energia/anyag, 6 a Biblia magyarázatot kínál - csak Isten tud létrehozni a semmiből. A Biblia azt is tanítja, hogy Isten fenntartja, amit alkotott. Minden más változás, akár az ember, akár a természeti erők, csak a már létező átrendeződése.
Joule tisztában volt felfedezéseinek vallási vonatkozásaival. Azt írta, hogy "teljesen abszurd azt feltételezni, hogy azok az erők, amelyekkel Isten felajánlotta az anyagot, elpusztulhatnak, és még inkább az ember közbenjárása által jönnek létre". 7 Az energiamegmaradás törvénye teljesen összhangban állt a Bibliával, bár Joule úgy ítélte meg, hogy a kalóriaelmélet egyes aspektusai nem voltak összhangban a Bibliával.
Egy másik alkalommal Joule azt írta, hogy a természeti jelenségek, legyenek azok mechanikai, kémiai vagy létfontosságúak, szinte teljes egészében folyamatos egymásba való átalakulásból állnak. Így az univerzumban fennmarad a rend - semmi sem zavart, soha nem veszett el, de az egész erő, bármennyire is bonyolult, simán és harmonikusan működik, és mindent irányítanak. Isten szuverén akaratának. 8., 9. oldal
Jelentős mű
Egy 1848-ban megjelent védjegyes cikkben Joule lett az első tudós, aki megbecsülte a gázmolekulák sebességét (sebességét). A gázok kinetikai elméletének ezt a korai munkáját később mások is kibővítették, különösen a figyelemre méltó matematikus orvos, a skót James Clerk Maxwell (egy másik elhivatott keresztény).
Joule az elsők között ismerte fel a szabványos villamosenergia-egységek szükségességét, és határozottan támogatta azok létrehozását. Ezt a szabványosítást később a Brit Tudomány Fejlesztési Egyesülete végezte Maxwell vezetésével. Joule 1872-ben és 1887-ben a British Association elnöke lett.
Joule hőhöz és mechanikai mozgáshoz való hozzájárulásának elismeréseként a fizika energiaegységét (vagy mechanikai munkáját) később "Joule" -nak nevezték el.
A Joule-Thomson-effektus
1852-ben Joule Thomsonnal együttműködve kezdett dolgozni. A két tudós tökéletesen kiegészítette egymást - Joule, a precíz és találékony kísérletező, csak korlátozott matematikai képzettséggel, és Thomson, a matematikailag tehetséges fizikus. a fizika alapjául szolgáló elmélet kiterjesztésével.
Tragikus, hogy Joule felesége csak hat év házasság után halt meg 1854-ben, így kisgyermekeiket hagyták. Nem sokkal később Joule családja eladta a sörfőzdét. Azóta Joule viszonylag félreeső életet él. Mostantól teljesebben tudott szentelni magát tudományos tevékenységének.
A következő nyolc évben Joule Thomsonnal együtt dolgozott egy sor fontos kísérleten, hogy megerősítse a termodinamika új tudományágában elhangzott jóslatokat. E kísérletek közül a legismertebb a gáz tágulásával járó hőmérséklet csökkentése volt, anélkül, hogy mechanikus munka befolyásolta volna azt az edényt, amelyen a gáz található. Ezt a bővülő gázhűtést "Thomson Joule-effektusnak" nevezik. Ez az elv volt a hűtőipar fejlődésének alapja.
Tehetséges kutató
Thomsonnal való kapcsolata során Joule alázatosan vállalta a Thomson által felvetett elméleti kérdések kísérleti kivizsgálásának gyakorlati szerepét. Ez a kevésbé rangos szerepe volt ebben a gyümölcsöző partnerségben, de Joule jobban foglalkozott az elismert eredmények elérésével.
Emlékeztetni kell azonban arra, hogy Joule korai elméleti hozzájárulást tett a saját nevében. Ahogy H.J. Steffens Joule-életrajzában: „Biztosan több volt, mint egy kiváló kísérletező.” Kísérletei vezették és alakították spekulációit, de spekulációi ellenezték Szembe mertek állni az akkor elfogadott tudományos elmélettel, és új pontos rendet feltételeztek az univerzumban.
Joule elképesztő világosságot mutatott kísérleteinek tervezésében, kivitelezésében, leírásában és magyarázatában. Sok tudóssal ellentétben ritka, hogy Joule rossz tudósokat követ, vagy helytelen megfigyeléseket végez. Az esetek többségében eredeti megjegyzései további átdolgozás nélkül szinte készen álltak a közzétételre. Ez megmutatta elméjének rendkívüli egyértelműségét.
Bízott Isten szavában a Bibliában
Joule őszinte keresztény volt, ismert türelméről és alázatáról. Hitt abban, hogy megtalálja Isten akaratát és engedelmeskedik annak.
Nem látott ellentmondást tudós munkája és a Biblia igazságában való hite között. Sok tudóstársa osztotta véleményét. • Az országot elsöpörő darwinizmus hullámára válaszul 717 tudós írt alá egy figyelemre méltó kiáltványt, amelyet Londonban adtak ki A természettudományi és fizikai tudományok hallgatóinak nyilatkozata címmel. 1864-ben. Ez a kijelentés megerősítette bizalmukat a Szentírás tudományos integritásában. A listán 86 kolléga szerepel a Royal Society-től. 11 James Joule az egyik legkiemelkedőbb tudós, aki aláírta a dokumentumot.
1872-től Joule egészségi állapota romlott, és nem sokat tehetett. Az angliai Cheshire-ben, Sale-ben hunyt el 1889. október 11-én.
Joule határozottan elismerte Istent Teremtőként. Szavai megalapozták azokat az értékeket és elveket, amelyekre támaszkodott az életben - "Miután megismerte és engedelmeskedett Isten akaratának, a következő cél az Ő tulajdonságainak ismerete kell legyen:" ›Bölcsesség, erő és jóság, amint munkája bizonyítja nekik
TraducДѓtor: Claudiu Balan
Hivatkozások és megjegyzések
[1] J.P. Joule egy rövid életrajzban, amelyet 1863 januárjában írtak. Megjelent a Manchesteri Irodalmi és Filozófiai Társaság Emlékirataiban és Közleményeiben, LXXV (1930-1931) köt. 8., 110. o
[2] J.P. Joule tudományos jegyzetfüzeteinek jegyzetében, idézve: J.G. Crowther, a tizenkilencedik század brit tudósai, Routledge és Kegan Paul, London, 1962, 139. o.
[3] Encyclopaedia Britannica, 1992, 28. évfolyam, 612. o.
[4] I. Asimov, A tudomány és a technológia életrajzi enciklopédiája: Több mint 1000 nagy tudós élete és eredményei az ókori Görögországtól az űrkorszakig, második kiadás, 1982, Doubleday & Co. Inc., Garden City, New York, 399. oldal.
[5] S.M. Huse, Az evolúció összeomlása, Baker Books, Grand Rapids, Michigan, 1983, 59. o.
[6] A "nagy durranás" elmélete nem próbálja megmagyarázni, hogyan jelent meg az anyag hipotetikus koncentrációja.