צ'ארלס פרוטיאוס סטיינמץ

צַ'רְלְס פְּרוֹטִיאוּס סְטַיינְמֶץ (באנגלית: Charles Proteus Steinmetz), נולד כקַרְל אַוּגוּסט רוּדוֹלְף שְטַיינְמֶץ (בגרמנית: Karl August Rudolph Steinmetz; ) היה מתמטיקאי ומהנדס חשמל פרוסי-אמריקאי, ופרופסור ב. הוא טיפח את פיתוח זרם החילופין שאפשר את התרחבות  בארצות הברית, וניסח תאוריות מתמטיות עבור מהנדסים. הוא גילה תגליות פורצות דרך בהבנת ההיסטרזיס שאפשרו למהנדסים לתכנן  טוב יותר, במיוחד מנועים חשמליים לשימוש בתעשייה.

עם מותו, החזיק סטיינמץ ביותר מ-200 פטנטים. סטיינמץ, שהיה גאון במתמטיקה ובאלקטרוניקה כאחד, עשה עבודה שזיכתה אותו בכינויים "מחשל הברקים" ו"הקוסם מסקנקטדי". , ,  ו"מעגל שקול סטיינמץ" כולם קרויים על שמו, כמו גם פרסי כבוד ומלגות רבים, כולל , אחת ההוקרות הטכניות הגבוהות ביותר, המוענק על ידי האגודה המקצועית של מכון מהנדסי החשמל והאלקטרוניקה.

נעוריו והשכלתו
סטיינמץ נולד בשם קארל אוגוסט רודולף שטיינמץ ב-9 באפריל 1865, בברסלאו, פרובינציית שלזיה, פרוסיה (כיום ורוצלב בפולין), בנם של קרולינה (נויברט) וקארל היינריך שטיינמץ. הוא הוטבל כלותרני ב. שטיינמץ, שגובהו כמבוגר היה 1.22 מטר בלבד, סבל מגמדות, עקשת ונקע מולד של מפרק הירך, כמו גם אביו וסבו. שטיינמץ סיים את לימודיו בהצטיינות בגימנסיה זנקט יוהאן בשנת 1882.

לאחר סיום הגימנסיה, שטיינמץ למד באוניברסיטת ברסלאו כדי להתחיל לעבוד על התואר הראשון שלו בשנת 1883. לקראת סיום הדוקטורט שלו בשנת 1888, הוא נאלץ להימלט לציריך בשווייץ, כאשר ממשלת גרמניה התכוננה להעמידו לדין על פעילותו הסוציאליסטית.

רדיפה פוליטית והגירה
שמאל|ממוזער|250px|סטיינמץ היה בעלים של בקתה קטנה המשקיפה על נהר מוהוק ליד סקנקטדי.
מכיוון שאספות ועיתונות סוציאליסטיות נאסרו בגרמניה, שטיינמץ נמלט לציריך בשנת 1889 כדי להימנע ממעצר אפשרי. פרופסור רונלד ר. קליין מאוניברסיטת קורנל, מחבר הספר "סטיינמץ: מהנדס וסוציאליסט", מצביע על גורמים נוספים שחיזקו את החלטתו של שטיינמץ לעזוב את מולדתו, כגון בעיות כלכליות והסיכוי לחיים הרמוניים יותר עם חבריו ותומכיו הסוציאליסטים מאשר הנסיבות הביתיות המלחיצות של משק הבית של אביו.

לפני שפג תוקפה של הוויזה שקיבל, הוא היגר לארצות הברית בשנת 1889. הוא שינה את שמו הפרטי ל"צ'ארלס" כדי להישמע אמריקאי יותר, ובחר בשם האמצעי "פרוטאוס" (נהגה באנגלית כפרוטיאוס), דמות חכמה בעלת גיבנת מהאודיסיאה שידעה סודות רבים, על שם כינוי שהעניקו לו אחיו באחווה במכללה.

אקטיביזם פוליטי ואמונות
סטיינמץ היה פעיל פוליטית בארצות הברית כסוציאליסט טכנוקרטי במשך למעלה משלושים שנה. לאחר שהבולשביקים הציגו תוכנית טכנוקרטית לחשמל את רוסיה, סטיינמץ דיבר על לנין לצד אלברט איינשטיין כ"שני המוחות הגדולים ביותר של זמננו". הוא האמין בממשלה תעשייתית קורפורטיסטית המכסה גם את תפקיד הרווחה האנושית שלה.

כחבר ב המקורית, שכללה גם את תורסטן ובלן ו, סטיינמץ האמין מאוד ביכולתן של המכונות לחסל את עבודת הפרך של האדם וליצור שפע לכולם. הוא ניסח זאת כך: "יום אחד [ניצור] את הדברים הטובים של החיים לכולם".

האופטימיות הטכנו-אוטופית של סטיינמץ הייתה שזורה עמוקות באמונותיו הפוליטיות, והוא היה משוכנע שהתפשטות ה תוביל באופן בלתי נמנע את החברה האנושית לעבר סוציאליזם.

הנדסת חשמל
שמאל|ממוזער|250px|סטיינמץ סביב 1915
סטיינמץ ידוע בתרומתו בשלושה תחומים עיקריים של תורת מערכות זרם חילופין (AC): , ניתוח , ו.

תאוריית היסטרזיס של זרם חילופין
זמן קצר לאחר שהגיע לארצות הברית, סטיינמץ החל לעבוד אצל רודולף אייקמאייר ביונקרס (ניו יורק), ופרסם בתחום ההיסטרזיס המגנטי, וזכה להכרה מקצועית עולמית. חברתו של אייקמאייר פיתחה שנאים לשימוש ב בין מכשירים מכניים וחשמליים רבים אחרים. בשנת 1893 חברתו של אייקמאייר, יחד עם כל הפטנטים והעיצובים שלה, נרכשה על ידי חברת ג'נרל אלקטריק (GE) שזה עתה הוקמה, שם סטיינמץ נודע במהרה כקוסם ההנדסה בקהילת המהנדסים של GE.

תאוריית מעגל זרם חילופין במצב יציב
עבודתו של סטיינמץ חוללה מהפכה ב זרם חילופין, שבוצעו באמצעות שיטות מורכבות וגוזלות זמן מבוססות חשבון אינפיניטסימלי. במאמר פורץ הדרך, "כמויות מורכבות ושימושן בהן בהנדסת חשמל", שהוצג בכנס ביולי 1893 ופורסם בכתב העת של  (AIEE), סטיינמץ פישט את השיטות המורכבות הללו ל"בעיה פשוטה של אלגברה". הוא ביסס באופן שיטתי את השימוש בייצוג פאזורים של מספרים מורכבים בספרי לימוד של הנדסת חשמל, כאשר האות הקטנה "j" משמשת כדי לציין את אופרטור ה של 90 מעלות בניתוח מערכות זרם חילופין. ספריו פורצי הדרך ומאמרים רבים אחרים בכתב העת של AIEE "לימדו דור שלם של מהנדסים כיצד להתמודד עם תופעות זרם חילופין".

תאוריית מצבי המעבר במעגל זרם חילופין
סטיינמץ גם קידם רבות את הבנת הברקים. ניסוייו השיטתיים הובילו למעבדה הראשונה שיצרה "ברקים מעשה ידי אדם", מה שזיכה אותו בכינוי "מחשל הברקים". הניסויים נערכו במעבדה בגודל מגרש כדורגל בג'נרל אלקטריק, תוך שימוש בגנרטורים של 120,000 וולט. הוא גם הקים מגדל ברקים כדי למשוך ברקים טבעיים ולחקור את דפוסיהם והשפעותיהם, מה שהוביל למספר תאוריות.

קריירה
סטיינמץ שימש בתפקידים המקצועיים הבאים:
 ביוניון קולג', כיו"ר המחלקה להנדסת חשמל בין השנים 1902 ל-1913 וכחבר סגל לאחר מכן עד מותו ב-1923
 חבר מועצת החינוך של סקנקטדי במשך שש שנים, כולל ארבע שנים כנשיא המועצה
 נשיא המועצה המשותפת של סקנקטדי
 נשיא  (AIEE) בין השנים 1901 ל-1902
 סגן הנשיא הראשון של האיגוד הבינלאומי של חשמלאים עירוניים (IAME) {אשר הפך מאוחר יותר ל (IMSA)} בין השנים 1913 ל-1923.
הוא קיבל תואר כבוד מאוניברסיטת הרווארד בשנת 1901 ודוקטורט מיוניון קולג' בשנת 1903. פרסים נוספים כוללים את תעודת ההצטיינות של , 1908; מדליית אליוט קרסון, 1913; ו, 1914. סטיינמץ היה גם עמית נבחר באקדמיה האמריקאית לאמנויות ומדעים ובחברה הפילוסופית האמריקאית.

סטיינמץ כתב 13 ספרים ו-60 מאמרים, לא רק על הנדסה. הוא היה חבר ויועץ לאחוות  ביוניון קולג', שמשכן הסניף שלה היה אחד מהמעונות הראשונים שחושמלו.

בזמן שכיהן כנשיא מועצת החינוך של סקנקטדי, סטיינמץ הנהיג רפורמות מתקדמות רבות, כולל שעות לימודים מורחבות, ארוחות בית ספר, , כיתות מיוחדות לילדי מהגרים וחלוקת ספרי לימוד בחינם.

חייו האישיים
שמאל|ממוזער|250px|סטיינמץ הצטלם בתוך מכוניתו  משנת 1914, מאחורי כמה מבני משפחתו המאומצת. משמאל לימין נמצאים הנכדים מידג', בילי וג'ו היידן, ובנו המאומץ ג'וזף לירוי היידן.
סטיינמץ סבל מעקשת, וכך גם אביו וסבו. למרות אהבתו לילדים ולחיי משפחה, סטיינמץ נותר רווק, כדי למנוע מעיוות עמוד השדרה שלו לעבור לצאצאיו.

כאשר ג'וזף לירוי היידן, עוזר מעבדה נאמן וחרוץ, הודיע כי יתחתן ויחפש לעצמו מקום מגורים משלו, סטיינמץ הציע את ההצעה יוצאת הדופן לפתוח את ביתו הגדול, הכולל מעבדת מחקר, חממה ומשרד, לבני הזוג ולמשפחתם העתידית. היידן תמך ברעיון, אך אשתו לעתיד חששה מההסדר הלא שגרתי. היא הסכימה לאחר הבטחתו של סטיינמץ שתוכל לנהל את הבית כראות עיניה.

לאחר התחלה מגושמת, ההסדר עבד היטב עבור כל הצדדים, במיוחד לאחר שנולדו שלושה ילדים במשפחת היידן. סטיינמץ אימץ באופן חוקי את ג'וזף היידן כבנו, והפך לסבא של ילדיו, ובידר אותם בסיפורים פנטסטיים והדגמות מדעיות מרהיבות. סידור המגורים יוצא הדופן וההרמוני נמשך עד סוף חייו של סטיינמץ.

בשנת 1894 ייסד סטיינמץ את חברת הניווט האווירי מוהוק (בע"מ), שהפכה למועדון הדאייה המעשי והפעיל הראשון בעולם. אך אף אחד מאבות הטיפוס שלה "לא יכול היה להתכבד במונח 'טיסה'".

סטיינמץ היה אגנוסטיקן כל חייו. הוא נפטר ב-26 באוקטובר 1923 ונקבר בבית הקברות וייל בסקנקטדי.

מורשת והנצחה
שמאל|ממוזער|250px|סיור קבוצתי בתחנת האלחוט של מרקוני בסמרסט, ניו ג'רזי, בשנת 1921, כולל סטיינמץ (במרכז) ואלברט איינשטיין (מימינו)
סטיינמץ זכה להכרה רחבה בקרב הקהילה המדעית, לפרסים רבים והוקרה הן במהלך חייו והן לאחר מותו.

, הנגזרת מניסוייו, מגדירה את אנרגיית החום המשוערת המשתחררת עקב היסטרזיס מגנטי, לכל מחזור ליחידת נפח של חומר מגנטי.  הוא הגוף המוצק שנוצר על ידי חיתוך של שניים או שלושה גלילים בעלי רדיוס שווה בזוויות ישרות. המעגל השקול של סטיינמץ עדיין נמצא בשימוש נרחב לתכנון ובדיקה של מכונות אינדוקציה.

אחת מההוקרות הטכניות הגבוהות ביותר המוענקות על ידי מכון מהנדסי החשמל והאלקטרוניקה (IEEE), "", מוענק עבור תרומות משמעותיות לתקינה בתחום הנדסת החשמל והאלקטרוניקה.

 החלה לכבודו בשנת 1925, בחסות סניף סקנקטדי של ה-IEEE. עד שנת 2017 התקיימו שבעים ושלושה מפגשים, שנערכו כמעט אך ורק ביוניון קולג', בהשתתפות דמויות בולטות כמו חתן פרס נובל לפיזיקאי הניסויי רוברט מיליקן, ממציא המסוק איגור סיקורסקי, חלוץ הצוללות הגרעיניות אדמירל היימן ריקובר (1963), ממציא המוליכים למחצה זוכה פרס נובל ויליאם שוקלי, ו"האב המייסד" של האינטרנט, ליאונרד קליינרוק.

ציון נוסף לקשר של סטיינמץ ליוניון קולג' הוא בסימפוזיון סטיינמץ השנתי, אירוע בן יום בו סטודנטים לתואר ראשון ביוניון קולג' מציגים מצגות על מחקרים שביצעו. אולם סטיינמץ, בו שוכן מרכז המחשבים של יוניון קולג', נקרא על שמו.

מלגת צ'ארלס פ. סטיינמץ מוענקת מדי שנה על ידי הקולג'. המלגה ממומנת על ידי חברת ג'נרל אלקטריק מאז הקמתה בשנת 1923. מלגה נוספת לזכרו של צ'ארלס פ. סטיינמץ החלה להיות מוענקת מאוחר יותר ביוניון קולג' על ידי מרג'ורי היידן, בתם של ג'וזף וקורין היידן, ומוענקת לסטודנטים המתמחים בהנדסה או פיזיקה.

מכונית "Duplex Drive Brougham" של חברת  משנת 1914, שהייתה שייכת בעבר לסטיינמץ, נרכשה על ידי יוניון קולג' בשנת 1971 ושוחזרה לשימוש בטקסים בקמפוס. מכונית סטיינמץ מוצגת לצמיתות במסדרון בקומה הראשונה בין מרכז וולד לבניין פ.וו. אולין.

בית ספר תיכון ציבורי בשיקגו, ", נקרא על שמו, כמו גם בית ספר ציבורי בסקנקטדי, "Steinmetz Career and Leadership Academy", לשעבר חטיבת הביניים ע"ש סטיינמץ.

פארק ציבורי בצפון סקנקטדי, ניו יורק, נקרא על שמו בשנת 1931.

בשנת 1983 כלל שירות הדואר של ארצות הברית את סטיינמץ בסדרת בולי דואר לזכרם של ממציאים אמריקאים.

במאי 2015 נחנך בכיכר בפינת שדרות אירי ורחוב סאות' פרי בסקנקטדי פסל ברונזה בגודל טבעי של צ'ארלס סטיינמץ פוגש את תומאס אלווה אדיסון, מאת הפסל דקסטר בנדיקט.

הבקתה של צ'ארלס סטיינמץ על נהר מוהוק נשמרה ומוצגת באוסף החיצוני של מבנים היסטוריים בגרינפילד וילג', חלק ממתחם  בדירבורן, מישיגן.

בתרבות הפופולרית
סטיינמץ מופיע בטרילוגיית "" של ג'ון דוס פסוס באחת הביוגרפיות. הוא גם משמש כדמות ראשית ב"שומר הברקים" של סטארלינג לורנס.

סטיינמץ הוא דמות ראשית ברומן "עיר חשמלית" מאת .

בסרט הקצר "חברים עסוקים" של שלישת הקומיקאים "The Three Stooges" משנת 1944, מו הווארד מזכיר את סטיינמץ.

סטיינמץ גולם בשנת 1959 על ידי השחקן רוד סטייגר בסדרת האנתולוגיה של רשת CBS, "המופע של ג'וזף קוטן". הפרק התמקד בפעילותו הסוציאליסטית בגרמניה.

אנקדוטה מפורסמת על סטיינמץ עוסקת בייעוץ לפתרון בעיות במפעל ריבר רוז' של הנרי פורד. היבט הומוריסטי של הסיפור הוא החשבון המפורט שהגיש עבור העבודה שבוצעה.

לקריאה נוספת



















 Charles Proteus Steinmetz, the Wizard of Schenectady , Smithsonian Institution


קישורים חיצוניים




 Charles Proteus Steinmetz | Edison Tech Center
 Divine Discontent: Charles Proteus Steinmetz | PBS
 Charles Proteus Steinmetz Papers | Union College
 Charles Steinmetz Papers Finding Aid | Schenectady County Historical Society

ביאורים

הערות שוליים

קטגוריה:נמוכי קומה
קטגוריה:חברי המפלגה הסוציאל-דמוקרטית של גרמניה
קטגוריה:בוגרי מכללת יוניון
קטגוריה:מהנדסי חשמל אמריקאים
קטגוריה:ממציאים אמריקאים
קטגוריה:זוכי מדליית אליוט קרסון
קטגוריה:חברי האקדמיה האמריקאית לאמנויות ולמדעים
קטגוריה:גרמנים שנולדו ב-1865
קטגוריה:אמריקאים שנפטרו ב-1923