קלוד לואי מרי אנרי נאוויה

קלוד לואי מרי אנרי נאוויה (צרפתית: Claude Louis Marie Henri Navier;‏ 10 בפברואר 1785, דיז'ון, צרפת – 21 באוגוסט 1836, פריז, צרפת) היה מתמטיקאי, פיזיקאי ומהנדס צרפתי. כאשר נאוויה היה בן 8 נפטר אביו שהיה עורך דין ידוע, והדוד אמילנד גאוטי שהיה מהנדס מפורסם החל דואג לחינוכו ולהשכלתו. בשנת 1802 החל ללמוד בבית הספר המפורסם אקול פוליטקניק (École Polytechnique). למד אנליזה מתמטית אצל פורייה שהשפיע עליו רבות ומאז נשארו חברים. הכניסה למוסד חינוכי זה הייתה מותנית בעמידה בתחרות נגד מועמדים רבים. ב-1804 החל לומד במוסד המפורסם אקול דה פון א שוסה (École Nationale des Ponts et Chaussées). את הלימודים סיים כתלמיד מצטיין בשנת 1806 והחל לעבוד בפיקוח על בניית גשרים במחלקת הדיג של הסיין בפריז. דודו לימד אותו ידע תאורטי ומעשי נרחב בנושא גשרים ותעלות. הדוד נפטר בשנת 1807. נאוויה ערך ופרסם את כתב היד של דודו בנושא גשרים ותעלות בשלושה כרכים, בתוספת הערות ועדכונים בשנים 1809, 1813 ו-1816. הספרים תארו את המכניקה של גופים אלסטיים וזכו להתענינות רבה. בשנת 1824 נבחר לאקדמיה הצרפתית למדעים וב-1830 הפך לפרופסור באקול דה פון א שוסה. שנה לאחר מכן הוא החליף את אוגוסטן לואי קושי כפרופסור למכניקה ולקלקולוס באקול פוליטקניק. נאוויה שינה את תוכנית הלימודים בהוסיפו שיעורי מדע ומתמטיקה למהנדסים. בשנת 1819 הגדיר נאוויה את הציר הנייטרלי בכפיפה במרכז הכובד של שטח החתך ותיקן את ההנחה של גלילאו גליליי, שהניח שהציר הנייטרלי מצוי בסיב הקעור הקיצוני של הקורה. גם נאוויה החזיק בדעה זו זמן מה. פרסומו העיקרי היה בפיתוח משוואות נאוויה-סטוקס בתחום מכניקת הזורמים שנקראו על שמו ועל שם ג'ורג' גבריאל סטוקס, בשנת 1822. נאוויה שעסק במתמטיקה ובאנליזה הצליח בתאוריית הזרימה, הגם שלא הבין לגמרי את הפיזיקה של התופעות. בשנת 1826 הודפס ספרו של נאוויה על חוזק חומרים. הוא זיהה את מודול האלסטיות כתכונה של החומר הנפרדת ממומנט ההתמד של השטח המתנגד לכפיפה. בשנת 1821 פיתח את המשוואות הכלליות בתורת האלסטיות בצורה מתמטית שימושית למהנדסים ובדיוק סביר. יש הרואים בנאוויה מייסד תורת המבנים המודרנית. נאוויה נסע לאנגליה פעמיים בשנים 1821 ו-1823 בשליחות ממשלת צרפת כדי ללמוד שם על גשרים תלויים ועל מבנים תלויים. הוא כתב סיכום מקיף הכולל תיאור גשרים שכבר נבנו, ההיסטוריה של בניית גשרים והמתמטיקה הדרושה לחישוב שלהם. נאוויה השתמש במשוואות של לאונרד אוילר ובחשבון הדיפרנציאלי לחישוב קווי השקיעה של קורות בצורות תמיכה שונות ובעומסים בצורות שונות. נאוויה פיתח שיטה כללית לפתרון בעיות בלתי מסוימות של חוזק חומרים. הוא היה הראשון שפתר קורות עם עומס לאורך ציר הקורה בנוסף לעומס הניצב לקורה. הוא ערך ניסיונות בכדורי מתכת אותם העמיס בעומס של לחץ פנימי כאשר קוטר הכדור היה בסביבות 30 סנטימטר ועובי הדופן 2.5 מילימטר. נאוויה העלה את הלחץ הפנימי בכדור עד שגרם לו להסדק ומצא שזה קורה במאמץ דומה למאמץ המתיחה של החומר, ממצא זה מתאים להבנתנו היום שהמאמץ במכל הוא מאמץ מתיחה. הושפע משני פילוסופים בני זמנו והם אוגוסט קונט (Auguste Comt) וקלוד-אנרי דה סן-סימון (Henri de Saint-Simon), בתקופה רבת שינויים באירופה בכלל ובצרפת בפרט. A B de Saint-Venant, C Navier, Résumé des leçons données à l'École des ponts et chaussées, Paris, 1864 E F Kranakis, Navier's theory of suspension bridges, From ancient omens to statistical echanics, Acta Hist. Sci. Nat. Med. 39 openhagen, 1987, 247-258 J Langins, From Bélider to Navier through the École Polytechnique: the consolidation of the science of mathematical engineering in France (Spanish, Mathesis 8 (1) (1992), 13-29 Stephen P. Timoshenko, History of Stregth of Materials, Dover 1972, pp 70-80 A Picon, Navier and the introduction of suspension bridges in France, Construction History 4 ,1988, 21-34 מדיה וקבצים בנושא קלוד לואי מרי אנרי נאוויה בוויקישיתוף קלוד לואי מרי אנרי נאוויה, באתר MacTutor (באנגלית) קלוד לואי מרי אנרי נאוויה משוואות נאוויה סטוקס