וילם 'סחרווסנדה

וילם יאקוב 'סְחְרַוֶוסַנְדֶה (בהולנדית: Willem Jacob 's Gravesande‏; 26 בספטמבר 1688 – 28 בפברואר 1742) היה מתמטיקאי ופילוסוף טבע הולנדי, שזכור בעיקר בשל פיתוח הדגמות ניסיוניות של חוקי המכניקה הקלאסית והמדידה הניסיונית הראשונה של אנרגיה קינטית. כפרופסור למתמטיקה, אסטרונומיה ופילוסופיה באוניברסיטת ליידן, הוא עזר להפיץ את רעיונותיו של אייזק ניוטון ביבשת אירופה. נולד בס-הרטוחנבוס ב 1688. אביו היה Dirk Storm van 's Gravesande, שריף ויועץ של העירייה, וסוכן של אדמות של ויליאם השלישי, מלך אנגליה. לאחר תקופה של חינוך ביתי הוא נרשם בשנת 1704 ללימודי משפטים באוניברסיטת ליידן בגיל 16. עם זאת את עיקר מרצו הוא הקדיש ללימודי מתמטיקה, שבה הראה כשרון מגיל צעיר. הוא הגן על תזה על בנושא התאבדות וקיבל דוקטורט בשנת 1707. לאחר מכן עסק בעריכת דין בהאג, תוך כדי השתתפות בדיונים אינטלקטואליים וטיפח את העניין שלו במתמטיקה ומדעים. מאמרו Essai de perspective ("מאמר על פרספקטיבה"), שפורסם ב-1711, זכה לשבחים מאת המתמטיקאי השווייצרי הנודע יוהאן ברנולי. בהאג, 'סחרווסנדה סייע להקים את Journal littéraire ("כתב עת ספרותי"), כתב עת מלומד שפורסם לראשונה ב-1713. בשנת 1715 כיהן 'סחרווסנדה כמזכיר משלחת הולנדית שנשלחה ללונדון כדי לברך את המלך ג'ורג' הראשון על הכתרתו במסגרת הירושה ההנוברית בבריטניה. 'סחרווסנדה נשאר בלונדון במשך שנה, השתתף בישיבות של החברה המלכותית, ונבחר כחבר בה. הוא פגש חוקרים ובהם אייזק ניוטון, ג'ון דסגוליירס(אנ') וג'ון קייל (אנ'). ב-1717 מונה לפרופסור למתמטיקה ולאסטרונומיה בליידן.. במסגרת זו נשא, כמקובל, הרצאת פתיחה (inaugural lecture) – הרצאה חגיגית לרגל קבלת הפרופסורה. נושא ההרצאה היה "על מתמטיקה בכל המדעים, במיוחד בפיזיקה, וגם על שלמות האסטרונומיה הנגזרת מהפיזיקה" במסגרת תפקיד זה, הוא היה גורם מרכזי בהפצת עבודתו של ניוטון בהולנד. הוא נשתר בליידן במשך כל ימי חייו. ב-1730 הוא קיבל פרופסורה באדריכלות אזרחית וצבאית, ופרופסורה בפילוסופיה ב-1734. כפילוסוף, הוא התנגד לפטליסטים כגון הובס ושפינוזה. בשנת 1920 הוא התחתן עם אנה סבלר (Anna Savelaire), ולזוג נולדו שני ילדים. תחת הנהגתו של 'סחרווסנדה ושל הבוטנאי והרופא Herman Boerhaave (אנ') הפכה אוניברסיטת ליידן למרכז מדעי חשוב באירופה, וסטודנטים נוכרים רבים הגיעו אליה כדי ללמוד מתמטיקה ורפואה. 'סחרווסנדה התרשם מהמדע האנגלי במהלך ביקורו לאנגליה, הן מבחינת תוכן והן מבחינת סגנון החקירה המדעית. הוא הציג את המדע הניוטוני, הן מבחינת סגנון הפיזיקה המתמטית של "פרינקיפיה" והן את המדע הניסיוני שקיים בספר "אופטיקה". 'סחרווסנדה אחראי במידה משמעותית לכניסת המדע המדע הניוטוני לתוך יבשת אירופה. עבודתו המדעית העיקרית של 'סחרווסנדה היא ספרו Physices elementa mathematica, experimentis confirmata, sive introductio ad philosophiam Newtonianam ("אלמנטים מתמטיים של הפילוסופיה הטבעית, מאומתים על ידי ניסויים; או: מבוא לפילוסופיה ניוטונית"), שיצא לאור בליידן בשנת 1720. בספר זה, הוא הניח את היסודות להוראת המכניקה הניוטונית באמצעות הדגמות ניסיוניות. ספרו של 'סחרווסנדה תורגם עד מהרה לאנגלית על ידי ג'ון דסגוליירס,(אנ') אוצר הניסויים של החברה המלכותית. הספר זכה להצלחה והודפס במהדורות רבות במשך חייו. גרסה מקוצרת של הספר, Philosophiae Newtonianae institutio ("ביסוס הפיזיקה הניוטונית") יצאה בשנת 1723 וזכתה אף היא למספר מהדורות. הוא הציג את עבודתו בפני קהלים שכללו את וולטר, אלברכט פון האלר(אנ') ואמילי דה שאטלה (שמאוחר יותר תרגמה והרחיבה את "פרינקיפיה" של ניוטון, בסיוע ממצאים של 'סחרווסנדה). בשנת 1721, 'סחרווסנדה היה מעורב במחלוקת ציבורית בשאלה האם הממציא הגרמני יוהאן בסלר (אנ'), יצר מכונת תנועה נצחית אמיתית. תחילה טען 'סחרווסנדה להיתכנות של תנועה מתמדת בהתבסס על שימור הכמות הסקלרית mv (מסה כפול מהירות), שכן הוא האמין בטעות, בדומה לניוטון, שדבר זה משתמע מהמכניקה הניוטונית. בשנת 1722 הוא פרסם את התוצאות של סדרת ניסויים שבהם הוטלו כדורי פליז מגבהים שונים לתוך קופסה שטוחה מלאה בחימר רך. הוא מצא ששני כדורים באותו גודל ומסות שונות יעשו חריצים זהים כאשר הגבהים מהם נפלו היו ביחס הפוך למסה שלהם. כדור פליז שפגע בטיט במהירות כפולה, חדר לעומק פי ארבעה לתוך החימר, כדור שמהירותו גבוה פי 3 חדר לעומק גדול פי תשעה. ומכאן הסיק שהביטוי הנכון ל"כוח החי" של גוף בתנועה ( המכונה כיום "אנרגיה קינטית") פרופורציונלית לריבוע מהירות החפץ - m v 2 {\displaystyle mv^{2}} אף על פי שתוצאות ניסויים אלו ביטלו את הטיעון המקורי שלו להיתכנות של תנועה מתמדת, 'סחרווסנדה המשיך להגן על עבודתו של בסלר, בטענה שבסלר אולי גילה איזה "עיקרון פעיל" חדש של הטבע שאפשר לגלגליו להמשיך להסתובב. דעות דומות הוגנו בזמנו על ידי גוטפריד וילהלם לייבניץ, יוהאן ברנולי ואחרים, אך הקונצנזוס המודרני הוא שבסלר ביצע מתיחה מכוונת. הצאר הרוסי פיוטר הגדול התעניין בגלגלו של בסלר וביקש את עצתו של 'סחרווסנדה בנושא. 'סחרווסנדה מסר את תוצאות הניסויים שלו על ההשפעה של נפילת משקלות למדענית הצרפתית אמילי דה שאטלה. תצפיות דומות פורסמו בשנת 1718 על ידי ג'ובאני פולני(אנ'). הפרשנות של התוצאות הניסויים 'סחרווסנדה ופולני הובילה למחלוקת עם סמואל קלארק ועם ניוטונים אחרים שהפכה לחלק ממה שמכונה "סכסוך vis viva" בהיסטוריה של המכניקה הקלאסית. דה שאטלה השתמשה במדידותיו כדי להכריע במחלוקת בין ניוטון לבין לייבניץ ולהראות כי אנרגיה של גוף נע קשורה למהירות הגוף בריבוע (לפי הסברה של לייבניץ) ולא ביחס למהירות הגוף (כפי שסבר ניוטון). 'סחרווסנדה זכור גם בזכות המצאתו של ניסוי פשוט המדגים התפשטות תרמית, אשר משמש בלימודי הפיזיקה מאז. הדבר מוכר כיום כ "הניסוי של 'סחרווסנדה" או "הטבעת של 'סחרווסנדה". המכשיר מורכב מכדור מתכת קטן על שרשרת או ידית, וטבעת מתכת על מעמד. הטבעת מספיק גדולה כדי שכאשר הטבעת והכדור נמצאים באותה טמפרטורה, הכדור יכנס דרך הטבעת. אם מחממים את הכדור על ידי מנורת כהל (אנ') או על ידי טבילתו במים רותחים, המתכת מתרחבת, והכדור לא יוכל לעבור עוד דרך הטבעת. כשהכדור יתקרר, ניתן יהיה להעביר אותו שוב דרך הטבעת. מדיה וקבצים בנושא וילם 'סחרווסנדה בוויקישיתוף ביוגרפיה של וילם 'סחרווסנדה, באתר MacTutor (באנגלית) Albert van Helden, "Willem Jacob 's Gravesande, 1688–1742", in A History of Science in The Netherlands, eds. K. van Berkel, A. van Helden and L. Palm, (Leiden: Brill, 1999), pp. 450–453 Jenkins, Alejandro (2013). "The mechanical career of Councillor Orffyreus, confidence man". American Journal of Physics. 81 (6): 421–427. arXiv:1301.3097. Apparatus for comparison of acting forces on free falling bodies, Institut für Physik und ihre Didaktik und Geschichte דייויד, תרגום: יניב פרקש, E=mc2, סיפורה של התגלית הגדולה בהיסטוריה, כתר הוצאה לאור, 2002, עמ' 64-63 קטגוריה:מתמטיקאים מהמאה ה-18 קטגוריה:פיזיקאים הולנדים קטגוריה:מתמטיקאים הולנדים