TORIma Academy Logo TORIma Academy
Georg Ohm
العلوم

Georg Ohm

TORIma أكاديمي — فيزيائي

Georg Ohm

Georg Ohm

جورج سيمون أوم (؛ ألماني: [oːm]؛ 16 مارس 1789 - 6 يوليو 1854) كان عالم رياضيات وفيزياء ألماني. كمدرس في المدرسة، بدأ أوم بحثه مع ...

جورج سيمون أوم (؛ بالألمانية: [oːm]؛ 16 مارس 1789 - 6 يوليو 1854) كان عالم رياضيات وفيزياء ألماني. أثناء عمله كمدرس، بدأ أوم أبحاثه باستخدام الخلية الكهروكيميائية التي تم تطويرها مؤخرًا، وهو جهاز ابتكره العالم الإيطالي أليساندرو فولتا. باستخدام أجهزة مصممة ذاتيًا، اكتشف أوم التناسب المباشر بين فرق الجهد (الجهد) عبر الموصل والتيار الكهربائي الناتج؛ هذه العلاقة الأساسية أصبحت معروفة الآن بقانون أوم.

جورج سيمون أوم (; الألمانية: [oːm] ؛ 16 مارس 1789 - 6 يوليو 1854) عالم رياضيات وفيزيائي ألماني. كمدرس في المدرسة، بدأ أوم أبحاثه بالخلية الكهروكيميائية الجديدة، التي اخترعها العالم الإيطالي أليساندرو فولتا. باستخدام معدات من صنعه، وجد أوم أن هناك تناسبًا مباشرًا بين فرق الجهد (الجهد) المطبق عبر الموصل والتيار الكهربائي الناتج؛ وتعرف هذه العلاقة بقانون أوم.

السيرة الذاتية

الحياة المبكرة

ولد جورج سيمون أوم في عائلة بروتستانتية في إرلانغن، براندنبورغ-بايرويت (التي كانت آنذاك منطقة داخل الإمبراطورية الرومانية المقدسة). كان والده يوهان فولفجانج أوم صانع أقفال، وكانت والدته ماريا إليزابيث بيك ابنة خياط من إرلانجن. على الرغم من افتقارهم إلى التعليم الرسمي، كان والد أوم شخصًا يحظى باحترام كبير وقد حقق مستوى كبيرًا من التعليم الذاتي، مما مكنه من توفير تنشئة استثنائية لأبنائه من خلال تعليماته الشخصية. من بين سبعة أطفال، ثلاثة فقط وصلوا إلى مرحلة البلوغ: جورج سيمون، وشقيقه الأصغر مارتن، الذي حصل لاحقًا على الاعتراف كعالم رياضيات، وشقيقتهم إليزابيث باربرا. توفيت والدته عندما كان في العاشرة من عمره.

منذ سن مبكرة، تلقى جورج ومارتن تعليمات من والدهما، الذي زرع فيهما مهارة عميقة في الرياضيات والفيزياء والكيمياء والفلسفة. بين سن الحادية عشرة والخامسة عشرة، التحق جورج سيمون بمدرسة إرلانجن للألعاب الرياضية، حيث كان تعليمه العلمي محدودًا بشكل ملحوظ، وهو تناقض صارخ مع التعليمات الاستثنائية في هذه المواضيع التي قدمها والده لكل من جورج ومارتن. هذه الديناميكية التعليمية دفعت كارل كريستيان فون لانغسدورف، الأستاذ في جامعة إرلانجن، إلى ملاحظة التشابه بين عائلة أوم وعائلة برنولي الشهيرة.

الحياة الجامعية

شعرًا بالقلق من أن ابنه لم يستغل فرصه التعليمية بشكل كامل، رتب والد جورج أوم له للذهاب إلى سويسرا. في سبتمبر 1806، حصل أوم بعد ذلك على منصب مدرس الرياضيات في مدرسة تقع في جوتشتات باي نيداو.

في أوائل عام 1809، غادر كارل كريستيان فون لانغسدورف جامعة إرلانجن ليتولى منصبًا جديدًا في جامعة هايدلبرغ. أعرب أوم عن رغبته في استئناف دراساته الرياضية تحت إشراف لانجسدورف في هايدلبرغ. ومع ذلك، أوصى لانجسدورف بأن يقوم أوم بإجراء دراسة رياضية مستقلة، واقترح أن يتعامل مع أعمال أويلر، ولابلاس، ولاكروا. قبل أوم، على مضض إلى حد ما، هذه النصيحة، واستقال من منصبه التدريسي في دير غوتستات في مارس 1809 ليصبح مدرسًا خاصًا في نوشاتيل. لمدة عامين، قام بمسؤوليات التدريس الخاصة به مع الالتزام في نفس الوقت بتوصية لانجسدورف للدراسة الرياضية ذاتية التوجيه. وبعد ذلك، في أبريل 1811، عاد إلى جامعة إرلانجن.

مهنة التدريس

توجت دراسات أوم الشخصية المكثفة بحصوله على درجة الدكتوراه من جامعة إرلانجن في 25 أكتوبر 1811. انضم على الفور إلى هيئة التدريس بالجامعة كمحاضر للرياضيات لكنه غادر بعد ثلاثة فصول دراسية بسبب محدودية فرص العمل، حيث ثبت أن راتبه لم يكن كافيًا لكسب رزقه. في يناير 1813، عرضت عليه الحكومة البافارية منصبًا كمدرس للرياضيات والفيزياء في مدرسة منخفضة الجودة في بامبرج، وقبل أوم ذلك. نظرًا لعدم رضاه عن وظيفته، بدأ جورج في كتابة كتاب دراسي للهندسة الابتدائية، بهدف إظهار قدراته. أُغلقت المدرسة المذكورة أعلاه في فبراير 1816. وبعد ذلك، أعادت الحكومة البافارية تعيين أوم في مدرسة مكتظة في بامبرج للمساعدة في تعليم الرياضيات.

بعد فترة عمله في بامبرج، قدم أوم مخطوطته الكاملة إلى الملك فيلهلم الثالث ملك بروسيا. أعجب الملك بعمل أوم، وعرض عليه منصبًا في صالة الألعاب الرياضية اليسوعية في كولونيا في 11 سبتمبر 1817. اشتهرت هذه المؤسسة بتعليمها القوي للعلوم، وتضمنت مسؤوليات أوم تدريس الفيزياء إلى جانب الرياضيات. أتاح مختبر الفيزياء المجهز جيدًا لأوم الفرصة لإجراء تجارب ميدانية. نظرًا لخلفيته كابن صانع أقفال، كان أوم يتمتع بخبرة عملية في التعامل مع الأجهزة الميكانيكية.

في عام 1827، نشر أوم عمله المبدع Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet (دراسة الدائرة الجلفانية رياضيًا). ومع ذلك، لم تعترف مؤسسته الأكاديمية بمساهماته بشكل كافٍ، مما دفع أوم إلى الاستقالة من منصبه. بعد ذلك، تقدم بطلب إلى مدرسة البوليتكنيك في نورمبرغ وتم تعيينه فيها. بدأ أوم فترة عمله في كلية الفنون التطبيقية في نورمبرغ عام 1833، وبحلول عام 1852، تقدم ليصبح أستاذًا للفيزياء التجريبية في جامعة ميونيخ.

في عام 1849، نشر أوم Beiträge zur Molecular-Physik (الفيزياء الجزيئية). في المقدمة، أعرب عن طموحه لإكمال المجلد الثاني والثالث وربما الرابع، بشرط طول عمره. ومع ذلك، عند اكتشافه أن اكتشافًا جديدًا تم تقديمه في عمله قد تم توقعه بشكل مستقل من قبل عالم سويدي، اختار عدم المضي قدمًا في المزيد من المنشورات. وتأمل في هذا الحدث قائلاً: "لقد أعطت هذه الحادثة إحساسًا جديدًا وعميقًا في ذهني بمقولة "الإنسان يقترح، والله يأمر". لقد تبدد المشروع الذي أعطى الدافع الأول لاستفساري إلى الضباب، وتم إنجاز مشروع جديد، لم أصممه، مكانه".

توفي أوم في ميونيخ عام 1854 ودُفن في ألتر سودفريدهوف. تكشف مجموعة من مراسلات عائلته، المنشورة في مجلد ألماني، عن ممارسته لتوقيع بعض الرسائل بعبارة "Gott befohlen, G S Ohm" والتي تُترجم إلى "مشكور على الله".

اكتشاف قانون أوم

تم تقديم قانون أوم في البداية في منشوره المهم الذي صدر عام 1827، Die galvanische Kette, mathematisch Bearbeitet (دراسة الدائرة الكلفانية رياضيًا)، والذي تضمن نظريته الشاملة في الكهرباء. وفي هذه الرسالة، أوضح قانونه، مشيرًا إلى أن القوة الدافعة الكهربائية المؤثرة بين أطراف أي جزء من قطع الدائرة تعادل حاصل ضرب قوة التيار ومقاومة ذلك الجزء المحدد.

يبدأ الكتاب المذكور بالأسس الرياضية المطلوبة لفهم المحتوى اللاحق. على الرغم من تأثيره العميق على الجوانب النظرية والعملية للكهرباء الحالية، فقد واجه العمل في البداية استقبالًا فاترًا. طرح أوم نظريته بناءً على الفعل المتجاور، وهو مفهوم يتناقض مع الفكرة السائدة عن الفعل عن بعد. وأكد أن الاتصال الكهربائي يحدث بين "الجسيمات المتجاورة"، وهو مصطلح استخدمه بنفسه. يتناول المنشور هذا المفهوم على وجه التحديد، لا سيما من خلال توضيح الفروق بين منهجية أوم العلمية والمناهج التي اعتمدها جوزيف فورييه وكلود لويس نافييه.

قدم توماس أرشيبالد تحليلًا للإطار المفاهيمي الذي استخدمه أوم في صياغة قانون أوم. كانت مساهمات أوم بمثابة المراحل الناشئة لنظرية الدوائر، على الرغم من أن هذا المجال لم يحظى بأهمية كبيرة حتى نهاية القرن.

قانون أوم الصوتي

يفترض قانون أوم الصوتي، والذي يشار إليه أيضًا باسم قانون الطور الصوتي أو ببساطة قانون أوم في السياق الصوتي، أن الأذن البشرية تدرك الصوت الموسيقي كمركب من عدة نغمات توافقية نقية. ومن المسلم به على نطاق واسع أن هذا المبدأ ليس دقيقًا تمامًا.

الأبحاث والمنشورات

بحثت ورقته الافتتاحية في عام 1825 في انخفاض القوة الكهرومغناطيسية الناتجة عن السلك مع زيادة طوله. في عام 1826، قدم وصفًا للتوصيل الكهربائي في الدوائر، وقارن ذلك بأبحاث فورييه حول التوصيل الحراري. طورت هذه الورقة بشكل أكبر اشتقاق أوم للنتائج من الأدلة التجريبية، ولا سيما في الجزء الثاني، حيث نجح في اقتراح قوانين أوضحت بشكل كبير النتائج التي توصل إليها باحثون آخرون في الكهرباء الكلفانية. كان عمله الأكثر أهمية هو كتيب نُشر في برلين عام 1827 بعنوان Die galvanische Kette mathematisch Bearbeitet. هذا المنشور، الذي ظهرت أفكاره الأساسية في مجلات شفايجر وبوجيندورف خلال العامين السابقين، كان له تأثير عميق على تطور نظرية التيار الكهربائي وتطبيقاتها. تم دمج اسم أوم في قاموس العلوم الكهربائية من خلال قانون أوم (نُشر لأول مرة في Die galvanische Kette...)، والذي يصف تناسب التيار والجهد في المقاوم، وتم اعتماده كوحدة للمقاومة في النظام الدولي للوحدات، أوم (الرمز Ω).

على الرغم من أن عمل أوم كان له تأثير نظري كبير، إلا أنه لم يحظ في البداية إلا بحماس محدود. ومع ذلك، فقد حصلت مساهماته في نهاية المطاف على اعتراف من الجمعية الملكية، التي منحته وسام كوبلي في عام 1841. وانتُخب بعد ذلك عضوًا أجنبيًا في الجمعية الملكية في عام 1842 وأصبح عضوًا كامل العضوية في الأكاديمية البافارية للعلوم والإنسانيات في عام 1845. وقد سلط تشارلز ويتستون، إلى حد ما، الضوء على التعريفات التي قدمها أوم في مجال الفيزياء.

يعمل

  • أساسيات الفيزياء كملخص لمحاضراته [أساسيات الفيزياء: خلاصة وافية للمحاضرات]. نورنبرغ: شراغ.القسم الثاني، الفيزياء الخاصة [المجلد الثاني الفيزياء الخاصة]، 1854.
  • أوم (وحدة)

    المراجع

    أعمال جورج سيمون أوم أو عنه.