Phiên bản in thân thiện
Ai đã tìm ra định luật vạn vật hấp dẫn? Ai đã tìm ra mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng? v.v... Có lẽ, trong chúng ta - những người yêu thích khoa học nói chung và vật lý nói riêng luôn đặt ra nhiều câu hỏi tương tự như thế. Tại sao chúng ta không tìm cách trả lời những câu hỏi này, hay trả lời thay cho những người khác. Đó là mục đích của phần thuật ngữ "Các nhà vật lý". Nơi các bạn cùng chia sẽ những câu trả lời "Ai?", "Khi nào?" ,"Làm thế nào?", "Vì sao?" v.v... liên quan đến vật lý.



Currently sorted Bởi lần cập nhật gần đây nhất (Tăng dần ) Thứ tự sắp xếp : Bởi lần cập nhật gần đây nhất change to (Giảm dần) | Bởi ngày tạo

Trang:  1  2  3  4  5  (Tiếp theo)

HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ hai, 16 Tháng sáu 2008, 10:24 PM
 

ANDRE MARIE AMPERE (1775 - 1836)

ampe

Ampere , nhà toán học và nhà vật lý học Pháp , sinh tại Poleymieux, gần thành phố Lyon ngày 22 tháng 1 năm 1775, là con một nhà buôn tơ lụa khá giả. Từ nhỏ, Ampere đã say mê đọc sách, tự học nhiều hơn là đi đến trường và có một trí nhớ ít ai sánh kịp. Năm 10 tuổi, Ampere đã thông thạo tiếng Latinh và năm 18 tuổi, đã học gần hết các tác phẩm về vật lý học, toán học, triết học xuất bản từ trước đến thời đó. Cũng năm này, cha ông bị Cách mạng xử tử, gia đình trờ nên sa sút, bản thân ông cũng bị tình nghi là chống cách mạng. Ampere phải kiếm sống một cách chật vật bằng tiền dạy học thuê và vẫn kiên trì nghiên cứu môn toán. Năm 1799, ông cưới vợ là Julie Caron. Ba năm sau, ông công bố công trình đầu tiên của mình về lãnh vực toán xác suất, đó là cuốn “Lý thuyết toán học trong chơi bạc “. Cuốn sách này bán rất chạy và ông được bổ nhiệm giáo sư toán học ở trường trung học Lyon mặc dù ông không có học vị, bằng cấp gì.

Tài năng của Ampere ngày càng bộc lộ, ông gắng sức làm việc và nghiên cứu, nhất là về vật lý học. Đặc biệt ông là một trong những người đã đặt nền móng cho ngành khoa học mới về các hiện tượng điện từ gọi là “Điện động lực học “. Năm 1820, ông nêu ra “giả thuyết Ampere”, quy các hiện tượng từ về các tương tác điện động lực học. Năm 1826, các kết quả nghiên cứu này được Ampere tổng kết trong công trình quan trọng mang tên “Lý thuyết toán học các hiện tượng điện động học, rút ra thuần túy bằng thí nghiệm”, lý thuyết của Ampere đã đưa ra khái niện cơ bản của điện học là dòng điện và hiệu điện thế tuy chưa thật rõ ràng. Ông còn phát hiện ra lực điện từ, tìm ra bản chất về các dòng điện trong phân tử, phát minh ra định luật về tương tác cơ học của các dòng điện tức là định luật Ampere và là người đầu tiên xây dựng lý thuyết về từ.

Ampere cũng là một nhà thực nghiệm tài ba. Ông đã thiết kế và tự chế tạo nhiều thiết bị thí nghiệm sau này là nền tảng của những dụng cụ đo điện như ampekế, vôn kế, ôm kế. Ông là cha đẻ của nam châm điện (cùng với Arago), xuyến từ…và còn nghiên cứu cả hóa học và triết học nữa. Những thành tựu này đã nâng Ampere lên địa vị viện sĩ Viện hàn lâm khoa học pháp, giáo sư trường Đại học Bách khoa Paris (1840), giáo sư triết học trường Đại học Văn khoa, thanh tra ngành đại học Pháp và giáo sư vật lý Pháp quốc tế học viện (College de France,1824)

Vào những năm cuối đời tuy đã già yếu, Ampere vẫn gắng sức biên soạn một bộ sách lớn là “Luận về triết học của khoa học”. Sách đang soạn dở dang thì Ampere bị đau phổi và mất tại thành phố Marseille ngày 10 tháng 7 năm 1836 hưởng thọ 61 tuổi. Các nhà bác học đương thời đã gọi Ampere là “Newton của điện học “ và tên ông được dùng để đặt cho đơn vị cường độ dòng điện .

 
Từ khoá:
Thêm chú thích: ANDRE MARIE AMPERE  
HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ hai, 16 Tháng sáu 2008, 10:24 PM
 

JAMES CLERK MAXWELL (1831-1879) - người xây dựng lý thuyết về điện từ trường

       Maxwell là nhà Vật Lý kiệt suất người Anh nhưng chỉ sống tới 48 tuổi. Trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học, ông đã để lại những cống hiến không bao giờ phai mờ. Đó là lý thuyết về màu sắc, vật lý thống kê về nhiệt lượng học, lý luận điện từ trường, và cả việc xây dựng phòng thí nghiệm Canvendish (1731-1810)…

     Thành tựu của ông có thể sánh cùng với những thành tựu của Einstein. Thành tựu nổi bật nhất của ông là xây dựng nên lý thuyết hoàn chỉnh của điện từ trường - thành quả lý luận chủ yếu nhất của Lịch sử vật lý giai đoạn từ Newton (với trừơng lực hấp dẫn) tới Einstein (với lý thuyết tương đối). Đúng như nhà vật lý nổi tiếng Max Planck (1858-1947) người Đức đã nói :” Tên tuổi của J.C Maxwell mãi mãi lấp lánh trên cánh cửa lớn của thế giới vật lý học kinh điển”.

 

 
Từ khoá:
Thêm chú thích: JAMES CLERK MAXWELL  
HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ hai, 16 Tháng sáu 2008, 10:24 PM
 

FRANKLIN

Chủ tịch Hội đồng Hành pháp Tối cao Pennsylvania Thứ 6

Nhiệm kỳ
17851788

Tiền nhiệm

John Dickinson

Kế nhiệm

Thomas Mifflin

Thứ 23Người phát ngôn Hạ viện Pennsylvania

Nhiệm kỳ
1765 – 1765


Sinh

17 tháng 1 năm 1706
Boston, Massachusetts

Mất

17 tháng 4 năm 1790
Philadelphia, Pennsylvania

Đảng

Không

Vợ/chồng

Deborah Read

Nghề nghiệp

Nhà khoa học
Tác gia
Nhà chính trị

Benjamin Franklin (17 tháng 011706 - 17 tháng 41790) là một trong những người thành lập đất nước nổi tiếng nhất của Hoa Kỳ. Ông là một chính trị gia, một nhà khoa học, một tác giả, một thợ in, một triết gia, một nhà phát minh, nhà hoạt động xã hội, một nhà ngoại giao hàng đầu. Trong lĩnh vực khoa học, ông là gương mặt điển hình của lịch sử vật lý vì những khám phá của ông và những lý thuyết về điện, ví dụ như các khám phá về hiện tượng sấm, sét. Với vài trò một chính trị gia và một nhà hoạt động xã hội, ông đã đưa ra ý tưởng về một nước Mỹ [1] và với vai trò một nhà ngoại giao trong thời kỳ Cách mạng Mỹ, ông đã làm cho liên minh là Pháp giúp đỡ để có thể giành độc lập.

Franklin nổi tiếng về sự ham hiểu biết của ông, về các tác phẩm của ông (có tính phổ biến, tính chính trị và khoa học) và tính đa dạng của các lĩnh vực mà ông quan tâm. Là một nhà lãnh đạo của Thời đại Khai Sáng, ông đã có được công nhận, ủng hộ của cả các nhà khoa học và giới trí thức khắp Châu Âu. Ông đã thành công trong việc bảo đảm về quân sự cũng như trợ giúp tài chính của Pháp là một đóng góp to lớn cho sự thắng lợi của cách mạng chống lại Anh. Ông cũng là người đã phát minh ra cột chống sét. Ông là người sớm đề xướng về sự thống nhất của các thuộc địa. Các nhà sử gia gọi ông là \"Người Mỹ đầu tiên\"

Sinh ra ở Boston, Massachusetts, Franklin đã học nghề in từ anh trai của ông và trở thành một chủ biên tập báo, một thọ in và một thương gia rất giầu có ở Philadelphia. Ông đã có nhiều năm sống ở Anh và xuất bản ấn phẩm nổi tiếng Poor Richard\'s Almanac (Alamac của Richard nghèo) và ấn phẩm Pennsylvania Gazette (công báo Pennsylvania). Ông đã thành lập cả thư viện côngsở cứu hoả đầu tiên tại Mỹ cũng như Junto, một câu lạc bộ thảo luận chính trị. Trong giai đoạn này ông đã viết bài ủng hộ tiền giấy, chống các chính sách của những người theo chủ nghĩa trọng thương, như Luật sắt năm 1750, và cũng phác thảo Kế hoạch Albany của Liên minh năm 1754, sau này sẽ tạo ra một cơ sở lập pháp cho thuộc địa; thể hiện sự nhận thức từ rất sớm của ông về việc các thuộc địa tồn tại tự nhiên với tư cách một đơn vị chính trị.

Franklin đã trở thành một anh hùng quốc gia tại Mỹ khi ông dẫn đầu nỗ lực đòi Nghị viện Vương quốc Anh huỷ bỏ một Đạo luật tem thư gây mất lòng dân. Với tư cách một nhà ngoại giao, ông được nhiều người Pháp kính trọng với tư cách một vị bộ trưởng Mỹ tại Paris, một nhân vật quan trọng trong việc phát triển các quan hệ thân thiện Pháp-Mỹ. Từ năm 1775 tới năm 1776, Franklin là Tổng giám đốc Bưu điện thuộc Đại hội Thuộc địa và từ năm 1785 tới năm 1788 là Chủ tịch Hội đồng Hành pháp Tối cao Pennsylvania. Tới cuối đời, ông trở nên một trong những nhân vật có ảnh hưởng nhất ủng hộ Chủ nghĩa bãi nô.

Franklin rất quan tâm tới khoa học và kỹ thuật, ông đã thực hiện những thí nghiệm và phát minh điện nổi tiếng— ngoài cột thu lôi — bếp lò Franklin, ống thông tiểu, chân nhái, harmonica, và kính hai tròng. Ông cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thành lập Đại học PennsylvaniaTrường Franklin và Marshall. Ông đã được bầu làm chủ tịch đầu tiên của Hội Triết học Mỹ, hội học thuật đầu tiên tại Hoa Kỳ, năm 1769. Franklin nói thành thạo năm thứ tiếng. Ông thường được công nhận là người đa tài.

Tiểu sử

Tổ tiên

Cha Franklin, Josiah Franklin, sinh tại Ecton, Northamptonshire, Anh Quốc ngày 23 tháng 12 năm 1657, con trai của Thomas Franklin, một thợ rènnông dân, và Jane White. Mẹ ông, Abiah Folger, sinh tại Nantucket, Massachusetts, ngày 15 tháng 8 năm 1667, con của Peter Folger, một chủ cối xay và giáo viên trường làng cùng vợ là Mary Morrill, từng là một người hầu hợp đồng. Một nhánh của dòng họ Folgers, J. A. Folger, người sáng lập Folgers Coffee ở thế kỷ 19.

Khoảng năm 1677, Josiah lấy Anne Child tại Ecton, và trong vài năm sau đó sinh ba người con. Những người anh em nửa dòng máu đó của Benjamin Franklin gồm Elizabeth (2 tháng 3 năm 1678), Samuel (16 tháng 5 năm 1681), và Hannah (25 tháng 5 năm 1683).

Ở một thời điểm nào đó nửa cuối năm 1683, nhà Franklin rời Anh tới Boston, Massachusetts. Họ sinh thêm nhiều người con nữa tại Boston, gồm Josiah Jr. (23 tháng 8 năm 1685), Ann (5 tháng 1 năm 1687), Joseph (5 tháng 2 năm 1688), và Joseph (30 tháng 6 năm 1689) (người con đầu tiên tên Joseph chết ngay sau khi sinh).

Vợ của Josiah, Anne, mất tại Boston ngày 9 tháng 7 năm 1689. ông cưới Abiah Folger ngày 25 tháng 11 năm 1689 tại Old South Church ở Boston và được Samuel Willard làm lễ.

Josiah và Abiah có 10 người con: John (7 tháng 12 năm 1690), Peter (22 tháng 12 năm 1692), Mary (26 tháng 9 năm 1694), James (4 tháng 2 năm 1697), Sarah (9 tháng 7 năm 1699), Ebenezer (20 tháng 9 năm 1701), Thomas (7 tháng 12 năm 1703), Benjamin (17 tháng 1 năm 1706), Lydia (8 tháng 8 năm 1708), và Jane (27 tháng 3 năm 1712).

Tuổi thơ

Chữ ký của Benjamin Franklin

Benjamin Franklin sinh tại Milk Street ở Boston ngày 17 tháng 1 năm 1706[6]được rửa tội tại Old South Meeting House. Cha ông, Josiah Franklin, là một người làm nến, xà phòng và bán hàng tạp hóa, người vợ thứ hai của ông, Abiah Folger, là mẹ của Benjamin. Hai cuộc hôn nhân của Josiah mang lại 17 người con; Benjamin là con thứ mười lăm và là con trai nhỏ tuổi nhất. Josiah từng muốn Ben tới trường dòng nhưng chỉ có đủ tiền cho ông theo học trong hai năm. Ông đã theo học tại Trường Latinh Boston nhưng không tốt nghiệp; ông tiếp tục học bằng cách đọc ngấu nghiến những cuốn sách có được. Dù \"cha mẹ ông đã muốn coi nhà thờ là một công việc\" cho Franklin, sự học của ông chấm dứt khi ông lên mười. Sau đó ông làm việc cho cha trong một thời gian và khi 12 tuổi ông bắt đầu trở thành thợ học việc cho anh trai là James, một người làm nghề in. Khi Ben 15 tuổi, James đã thành lập tờ New England Courant, tờ báo độc lập thật sự đầu tiên tại các thuộc địa. Khi bị từ chối ý muốn tham gia viết bài cho tờ báo này, Franklin đã đặt ra bút danh \'Mrs. Silence Dogood\', người có vẻ là một góa phụ trung niên. Những bài viết của ông được đăng trên báo và trở thành chủ đề của một cuộc tranh luận trong thị trấn. Cả James và những độc giả tờ Courant đều không biết sự thực, và James đã không hài lòng với Ben khi khám phá ra rằng người viết những bài đó là em trai của mình. Franklin bỏ chân học việc khi không được phép và vì thế đã trở thành một kẻ trốn chạy.

Ở tuổi 17, Franklin bỏ đi tới Philadelphia, Pennsylvania, tìm kiếm một khởi đầu mới tại một thành phố mới. Khi mới đến ông làm việc cho nhiều tiệm in quanh thị trấn. Tuy nhiên, ông không hài lòng với những viễn cảnh trước mắt. Sau vài tháng, tuy đang làm việc trong một nhà in, Franklin bị vị Thống đốc Pennsylvania Ngài William Keith thuyết phục để tới London, bề ngoài là để mua số thiết bị cần thiết cho việc thành lập một tờ báo mới tại Philadelphia. Phát hiện những lời hứa hẹn của Keith về việc hỗ trợ tờ báo là dối trá, Franklin đã làm việc như một thợ sắp chữ trong một tiệm in tại nơi ngày nay là Nhà thờ Thánh Bartholomew-the-Great tại Smithfield trong khu London. Sau đó, ông quay trở lại Philadelphia năm 1726 với sự giúp đỡ của một nhà buôn tên là Thomas Denham, ông đã cho Franklin một chân kế toán, và giữ tiệm của ông.

Năm 1727, Benjamin Franklin, ở tuổi 21, lập ra Junto, một nhóm “những thợ thủ công và nhà buôn tự nguyện và khao khát hy vọng tự cải thiện mình bằng cách cải thiện cộng đồng.\" Junto là một nhóm thảo luận những vấn đề của thời ấy; cuối cùng nó dẫn tới sự ra đời của nhiều tổ chức khác tại Philadelphia.

Đọc sách là một hoạt động thường xuyên của Junto, nhưng sách thời ấy rất hiếm và đắt. Các thành viên đã lập ra một thư viện, và ban đầu họ mang sách của mình tới góp. Cách này không hiệu quả, tuy nhiên Franklin tiếp tục với ý tưởng một thư viện mà độc giả sẽ phải trả tiền khi mượn sách, và các thành viên sẽ góp tiền của mình vào để mua sách. Ý tưởng này dẫn tới sự ra đời của Công ty Thư viện (Library Company), và hiến chương của Library Company of Philadelphia được Franklin soạn thảo năm 1731.

Ban đầu, những cuốn sách được giữ tại nhà những người thủ thư, nhưng vvào năm 1739 bộ sách được chuyển tới tầng hai tòa nhà State House của Pennsylvania, và hiện được gọi là Independence Hall. Năm 1791, một tòa nhà mới được xây riêng cho thư viện. Library Company phát triển mạnh mẽ không gặp phải bất kỳ sự cạnh tranh nào và sở hữu nhiều bộ sách vô giá như bộ sách của James Logan và người anh/em của ông là William. Library Company trong thế kỷ hai mươi là một thư viện nghiên cứu và tham khảo vĩ đại bởi nó có tới 500,000 cuốn sách hiếm, sách mỏng, giấy khổ rộng, hơn 160,000 văn bản chép tay và 75,000 hình hoạ.

Khi Denham chết, Franklin quay trở về với công việc trước kia của mình. Tới năm 1730, Franklin đã thành lập một nhà in của riêng mình và đã trở thành một chủ báo của tờ \"The Pennsylvania Gazette\". Tờ Gazette mang lại cho Franklin một diễn đàn để kêu gọi người dân thực hiện nhiều cuộc cải cách và sáng kiến tại địa phương thông qua những bài viết và nhận định. Cùng với thời gian, sự bình luận của ông, cùng với hình ảnh một nhà công nghiệp và trí thức trẻ tuổi, khiến ông có được sự tôn trọng lớn của mọi người; thậm chí sau khi Franklin đã có được danh tiếng với tư cách một nhà khoa học, một quan chức nhà nước, ông thường ký tên dưới những bức thư một cách khiêm tốn \'B. Franklin, Chủ nhà in\'

Franklin đề xướng kế hoạch xây dựng trụ sở Hội tam điểm năm 1731 và đã trở thành một nhân vật quan trọng của hội (Grand Master) năm 1734, báo hiệu sự thăng tiến nhanh chóng về danh vọng của ông tại PennsylvaniaCùng năm ấy, ông sửa chữa và xuất bản cuốn sách đầu tiên của Hội tam điểm tại Mỹ, một cuốn tái bản của cuốn Tổ chức của Hội tam điểm của James Anderson. Trong suốt cuộc đời mình Franklin luôn là một thành viên của hội.

Deborah Read

Năm 1724, khi đang học việc tại nhà của Read, Franklin đã yêu Deborah Read trước khi tới London theo yêu cầu của Thống đốc Keith. Thời gian đó, mẹ của Read không muốn con mình hứa hôn với một chàng trai mười bảy tuổi đang trên đường tới London. Chồng bà mới qua đời và Bà Read khước từ lời cầu hôn của Franklin

Khi Franklin đang ở London, Deborah đã lấy một người tên là John Rodgers. Đây là một quyết định sai lầm. Rodgers ngay sau đó trốn nợ và chạy tới Barbados, để Deborah lại. Vì không ai biết thân thế sau đó của Rodgers, và luật pháp cấm song hôn, Deborah không được chính thức tái hôn.

Franklin cũng có vấn đề của riêng mình. Năm 1730, ông công nhận một đứa con trai ngoài giá thú tên là William, ông này sau này sẽ là vị thống đốc bảo hoàng cuối cùng của New Jersey. Tuy không ai biết danh tính của mẹ William, có lẽ trách nhiệm nuôi dưỡng một đứa trẻ là một lý do khiến Franklin quyết định về ở chung với Deborah Read. William được Franklin nuôi dưỡng trong nhà mình và cuối cùng đã bất đồng ý kiến với bố về cách xử lý các thuộc địa với Hoàng gia Anh. Tuy nhiên, ông không sử dụng uy tín của cha để hô hào cho lập trường của mình.

Franklin đã tổ chức cưới thực tế (không hôn lễ) với Deborah Read ngày 1 tháng 9 năm 1730. Benjamin và Deborah Franklin có hai người con (ngoài William). Con cả là Francis Folger Franklin, sinh tháng 10 năm 1732; ông chết vì bệnh đậu mùa năm 1736. Sarah Franklin, biệt hiệu Sally, sinh năm 1743. Bà cưới Richard Bache, có bảy người con, và là người chăm sóc Franklin khi ông già cả.

Deborah sợ biển đồng nghĩa với việc bà không bao giờ đi cùng Franklin trên bất kỳ chuyến đi nào tới Châu Âu, dù ông đã nhiều lần yêu cầu.

Thành công với vai trò tác gia

Năm 1733, Franklin bắt đầu xuất bản cuốn sách nổi tiếng Poor Richard\'s Almanac (với cả những bài viết của riêng ông và vay mượn), cuốn sách này đã mang lại rất nhiều danh tiếng cho ông. Những câu châm ngôn trong cuốn sách đó như \"A penny saved is twopence dear\" (thường bị trích dẫn sai thành \"Một penny tiết kiệm được là một penny kiếm được\"), \"Những vị khách và cá đều bốc mùi sau ba ngày\" vẫn còn là những câu thường gặp trong hiện tại. Sự hiểu biết về xã hội dân gian có nghĩa con người có khả năng biến đổi trong bất kỳ một hoàn cảnh hiện tại, và những độc giả của Franklin luôn có được điều đó. Ông đã bán khoảng mười nghìn cuốn mỗi năm.

Năm 1758, năm ông ngừng viết cho cuốn Almanac, ông xuất bản cuốn Father Abraham\'s Sermon. Cuốn tự truyện của Franklin, được xuất bản sau khi ông chết, đã trở thành một cuốn sách kinh điển của thể loại này.

Những phát minh và nghiên cứu khoa học

Franklin là một nhà phát minh phi thường. Trong số những phát minh của ông có cột thu lôi, đàn armonica, bếp lò Franklin, kính hai tròng, và ống thông tiểu mềm. Franklin không bao giờ xin bản quyền cho phát minh của mình; trong tự truyện ông đã viết, \"Vì chúng ta đang hưởng thụ nhiều sự tân tiến có được từ phát minh của những người khác, chúng ta cần phải sung sướng khi có cơ hội phục vụ những người khác bằng những phát minh của mình; và chúng ta phải làm điều đó một cách thoải mái và hào phóng.\"

Franklin’s first lightning conductor on Benjamin West’s House

Năm 1743, Franklin lập ra Hội Triết học Mỹ để làm nơi thảo luận các khám phá cho những nhà khoa học. ông bắt đầu tiến hành nghiên cứu về điện, và công việc này cùng với những công trình khoa học khác của ông, sẽ tiếp tục theo ông cả cuộc đời, giữa những khoảng thời gian giành cho chính trị và kiếm tiền

Năm 1748, ông thôi nghề in và chuyển sang ngành kinh doanh khác. Ông liên kết với vị đốc công của mình là, David Hall, người đã chia nửa số lợi tức từ gian hàng với Franklin trong 18 năm. Công việc kinh doanh nhiều lợi nhuận này khiến ông có thời gian cho nghiên cứu, và trong vài năm ông đã có nhiều phát minh mang lại danh tiếng cũng như học vị trên khắp Châu Âu, và đặc biệt là tại Pháp.

Trong số đó có nghiên cứu của ông về điện. Franklin cho rằng điện phát ra từ \"thủy tinh\" và \"nhựa cây\" không phải là những kiểu \"chất lưu điện\" (như điện được gọi thời ấy) khác nhau, mà cùng là một chất lưu điện dưới những áp lực khác nhau. Ông là người đầu tiên đặt tên cho chúng là dương và âm, and he was the first to discover the principle of conservation of charge.Năm 1750, ông xuất bản một bài viết đề xuất một cuộc thí nghiệm để chứng minh rằng sét là điện bằng cách thả một chiếc diều trong cơn bão có vẻ sẽ trở thành một cơn bão sét. Ngày 10 tháng 5 năm 1752, Thomas-François Dalibard nước Pháp đã tiến hành thí nghiệm của Franklin (sử dụng một cột thu lôi thép cao 40 foot thay cho chiếc diều) và đã thu được những tia lửa điện từ một đám mây. Ngày 15 tháng 6, Franklin tiến hành cuộc thí nghiệm với diều nổi tiếng của mình tại Philadelphia và cũng thu được những tia lửa điện từ một đám mây (không hề biết rằng Dalibard cũng đã làm điều đó, từ 36 ngày trước). Thí nghiệm của Franklin không được viết ra cho tới khi cuốn Lịch sử và Tình trạng Hiện tại của Điện của Joseph Priestley được xuất bản năm 1767; bằng chứng cho thấy Franklin đã chuẩn bị cách diện (không phải chạm trực tiếp vào đường dẫn, bởi ông có thể gặp nguy hiểm vì điện giật khi sét đánh). (Những người khác, như Giáo sư Georg Wilhelm Richmann tại St. Petersburg, Nga, đã bị giật chết vài tháng sau cuộc thí nghiệm của Franklin.) Trong giấy tờ ghi chép của mình, Franklin chỉ ra rằng ông nhận thức được những nguy hiểm và đã sử dụng những cách khác để chứng minh rằng sét là điện, như được thể hiện trong việc ông dùng tiếp đất. Nếu Franklin thực sự có tiến hành thí nghiệm này, ông cũng không làm nó theo cách thường được miêu tả, thả diều và chờ bị giật khi sét đánh, (bởi điều đó có thểgây nhiều xúc cảm nhưng sẽ dẫn tới tử vong). Thay vào đó ông dùng diều để có được điện thế từ một đám mây bão, việc này đồng nghĩa với sét là điện.

Ngày 19 tháng 10 trong một bức thư gửi tới Anh để hướng dẫn thực hiện lại thí nghiệm đó, Franklin đã viết:

\"Khi mưa đã làm ướt sợi dây diều tới mức nó có thể dẫn điện tự do, bạn sẽ thấy nó phát ra thành tia lửa điện từ chiếc chìa khóa khi để khuỷu tay gần lại, và nếu chiếc khóa đó là một lọ nhỏ, hay một bình Leiden, nó có thể tích điện: and from electric fire thus obtained spirits may be kindled, and all other electric experiments [may be] performed which are usually done by the help of a rubber glass globe or tube; and therefore the sameness of the electrical matter with that of lightening completely demonstrated.

CỘT THU LÔI CHỐNG SÉT

Những cuộc thí nghiệm điện của Franklin đã đưa tới phát minh ra cột thu lôi. Ông đã lưu ý rằng cuột thu lôi nên có đầu nhọn chứ không phải đầu tròn để có thể thu điện một cách yên lặng, và thu được ở khoảng cách xa hơn. Ông phỏng đoán rằng phát minh này sẽ được dùng để bảo vệ các tòa nhà khỏi sét, bằng cách lắp các \"cột thu lôi thép thẳng đứng, nhọn như một cây kip và được sơn phủ tránh han rỉ, và có một hệ thống dây dẫn bên ngoài tòa nhà nối chân những cột thu lôi đó dẫn xuống đất;...Những cột thu lôi sẽ có thể dẫn điện một cách êm ái từ đám mây xuống đất trước khi nó đủ lớn để thành sét đánh, và nhờ thế sẽ cứu chúng ta khỏi sự nguy hiểm bất ngờ và kinh khủng đó!\" Sau một loạt những thí nghiệm tại chính nhà của Franklin, các cột thu lôi đã được lắp đặt trên Hàn lâm viện Philadelphia (sau này là Đại học Pennsylvania) và Tòa Thị chính Pennsylvania (sau này là Independence Hall) in 1752.

Để ghi nhận những nghiên cứu trong lĩnh vực điện cảu ông, Franklin đã nhận được Huy chương Copley của Royal Society năm 1753, và vào năm 1756 ông trở thành một trong số ít người Mỹ ở thế kỷ mười tám được bầu làm Fellow of the Society. Đơn vị cgs của electric charge đã được đặt theo tên ông: một franklin (Fr) tương đương một statcoulomb.

Ngày 21 tháng 10 năm 1743, một cơn bão tràn vào từ hướng tây nam khiến Franklin mất cơ hội quan sát một cuộc nguyệt thực. Franklin nhận thấy gió ưu thế thực tế tới từ phía đông bắc, trái ngược với điều ông từng nghĩ. Trao đổi thư từ với anh/em trai mình, Franklin biết rằng cơn bão đó đã không tràn vào Boston cho tới sau thời điểm nguyệt thực, dù trên thực tế Boston ở phía đông bắc Philadelphia. Ông suy luận rằng những cơn bão không phải luân luôn đi theo hướng gió chủ đạo, một quan niệm có ảnh hưởng rất lớn trong khí tượng học.

Franklin cũng đã nhận thấy nguyên lý làm lạnh khi quan sát trong một ngày trời rất nóng, ông thấy lạnh hơn khi mặc một chiếc áo ướt trong gió nhẹ so với khi mặc chiếc áo khô. Để hiểu hiện tượng này rõ hơn, Franklin tiếp tục tiến hành thị nghiệm. Trong một ngày ấm áp tại Cambridge, Anh, năm 1758, Franklin và một người bạn là nhà khoa học John Hadley thí nghiệm liên tục làm ẩm bình chứa thủy ngân của nhiệt kế bằng ether và dùng ống thổi để làm bay hơi ether. Với mỗi lần bay hơi, nhiệt kế lại chỉ mức nhiệt độ thấp hơn, cuối cùng xuống mức 7 °F (-14 °C). Một nhiệt kế khác thể hiện nhiệt độ phòng là 65 °F (18 °C). Trong bức thư “Làm lạnh bằng Bay hơi” của minh, Franklin đã lưu ý rằng “ta có thể thấy khả năng một người bị lạnh đến chết trong một ngày mùa hè ấm áp.\" Mỗi năm ngành công nghiệp thực phẩm bảo quản lạnh trao một Giải thưởng Franklin Award để ghi nhớ người đã quan sát thấy hiện tượng này.

Những thử nghiệm âm nhạc

Franklin được biết đã từng chơi violin, đàn hạc, và guitar. Ông cũng sáng tác nhạc, đáng chú ý nhất là một bản tứ tấu dây theo phong cách tiền cổ điển, và đã phát minh ra một phiên bản cải tiến hơn của glass harmonica, trong đó mỗi kính được chế tạo để quay trên chính nó, và tay của người chơi để yên, chứ không phải di chuyển, phiên bản này nhanh chóng được chấp nhận tại Châu Âu.


 
Từ khoá:
Thêm chú thích: Benjamin Franklin  
HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ hai, 16 Tháng sáu 2008, 10:24 PM
 

Watt

James Watt (19/1/1736 –19/8/1819), là nhà phát minh người Scotland và là một kỹ sư đã có những cải tiến cho máy hơi nước mà nhờ đó đã làm nền tảng cho cuộc Cách mạng công nghiệp.

James Watt sinh tại Greenock, một cảng biển của Firth of Clyde. Cha ông là một thợ đóng tàu, chủ tàu và là một nhà thầu khoán, còn mẹ ông – bà Agnes Muirhead thì xuất thân từ một gia đình danh giá và có học vấn đến nơi đến chốn. Cả hai đều là tín đồ của Giáo hội Trưởng lão (Presbyterian).

Watt đi học không thường xuyên và thay vào đó là được mẹ dạy tại nhà. Ông tỏ ra rất khéo tay và có năng khiếu về môn toán học trong lúc lại ngại môn tiếng Latinhtiếng Hy Lạp cổ ; ông miệt mài với thần thoại Scotland.

Khi ông 17 tuổi, mẹ ông qua đời và sức khỏe cha ông bắt đầu suy sụp. Watt đi London để học ngành điều khiển đo lường (measuring instrument) trong 1 năm, sau đó trở lại Scotland, đến Glasgow, dự tính lập một cơ sở kinh doanh sản xuất thiết bị đo lường. Tuy nhiên, vì ông không trải qua ít nhất 7 năm học việc nên cơ quan quản lý thợ thủ công của Glasgow (Glasgow Guild of Hammermen) không cấp phép cho ông dù lúc đó chưa có thợ chế tạo dụng cụ cơ khí nào ở Scotland.

Watt được các giáo sư của Đại học Glasgow cứu khỏi tình huống bế tắc này khi họ đã cho ông một cơ hội mở xưởng nhỏ trong trường này và đây cũng là cơ hội để Watt đặt nền móng cho việc cải tiến máy hơi nước Niucômanh . Xưởng này được lập năm 1757 và là một trong những giáo sư của trường, là nhà vật lý và cũng là nhà hóa họcJoseph Black trở thành bạn và người thầy của Watt.

Năm 1767, Watt cưới cháu Joseph – Biller Miller và có 6 con với nhau.

Sau nhiều năm nỗ lực, cuối cùng ông đã chế tạo được máy hơi nước Oát nổi tiếng thế giới, thúc đẩy rất lớn hiệu suất sản xuất công nghiệp. Năm 1785 trở thành thành viên Viện Hàn lâm khoa học Anh. Những cống hiến của Watt xứng đáng được mệnh danh: "Người đặt nền móng cho cách mạng công nghiệp".

James Watt - Gợi ý từ cái nắp ấm đun nước

Năm 8 tuổi có một lần ở bên nhà bà ngoại đun nước, khi nước trên lò sôi, hơi nước phụt ra từ chiếc vòi của nó, rồi nắp ấm "Bạch, bạch, bạch" nhảy múa liên hồi trên miệng ấm, đồng thời có rất nhiều hơi bay lên. Watt cảm thấy rất thích thú, cậu chăm chú quan sát, không hiểu có ma quỷ gì trong ấm đang làm trò đây?Để ý một lúc lâu, lòng hiếu kỳ mãnh liệt cho cậu can đảm dùng tay mở nắp ấm.Hơi nước từ trong ấm ngùn ngụt bốc lên trời. Watt mở to đôi mắt hiếu kỳ quan sát, trong ấm không còn có gì khác ngoài nước. Thật là kỳ lạ, Watt nghĩ vậy.

Watt chạy ra ngoài kéo tay bà ngoại vào nhà và hỏi bà: -"Cái gì đẩy nắp ấm nước, làm nó cứ nhảy lên lại rơi xuống mãi thế hở bà?"

Bà ngoại chậm rãi nói: -"Cháu ơi, làm gị có cái gì, đấy là nước sôi."

-"Tại sao nước sôi thì nắp ấm lại nhảy lên vậy?" - Watt không hiểu được hỏi lại bà ngoại.

-"Do hơi nước đấy, cháu không nhìn thấy hơi nước phụt lên từ vòi ấm đó sao?"

-“Như vậy, hơi nước sinh ra từ đâu? Tại sao nó lại chạy ra vòi ấm nhỉ?"

-"Cục cưng của bà ơi, nó từ trong nước nóng ra, sau khi nước sôi thì sinh ra hơi nước."

-"Thế hả bà!"

Watt trầm ngâm một lát rồi hỏi bà:

-"Sức đẩy của hơi nước lớn như vậy hả bà? Có một tý nước mà hơi nước sinh ra mở được cả nắp ấm, nếu dùng nhiều nước thì sức đẩy phải lớn lắm bà nhỉ? Nếu hơi nước rất mạnh thì có thể nâng được vật rất nặng lên phải không ạ?"

-"Ừ, ừ, bà cũng không biết nữa, đợi lớn lên con sẽ biết!" Thấy bà không trả lời được, Watt tự trầm tư suy nghĩ.

James Watt - Đứa trẻ học nghề thông minh

Lúc nhỏ vì nhà nghèo không có tiền mua đồ chơi n ên đồ chơi của Watt đều do bố làm, đồ chơi của bố làm đẹp không kém gì mua.Cậu nghĩ nếu mình cũng biết làm thì tốt biết mấy! Không chỉ để chơi mà còn có thể bán một ít để lấy tiền mua sách.

Vì vậy mỗi ngày sau khi đi học về Watt đều chạy đến xưởng bố làm. Cha cậu là một công nhân kỹ thuật tay nghề cao, ông mở xưởng nhỏ ở ngoài thị trấn chuyên sản xuất và sửa chữa các thiết bị và dụng cụ đo lường dùng cho tàu thuyền. Watt rất thích xem những bác thợ lành nghề làm mô hình, sửa la bàn và dụng cụ đo lường như: dụng cụ đo góc vuông, kính viễn vọng,...

Cha cậu thấy con thích công việc của những người thợ này tỏ ra rất vui, cha đã dành cho cậu một gian phòng nhỏ, trong đó có rất nhiều công cụ và vật liệu các loại. Như vậy Watt nhỏ cũng có thể học kỹ thuật chế tạo và sửa chữa.

Cậu Watt nhỏ thông minh đã rất nhanh biết sử dụng công cụ trong xưởng, biết làm đồ chơi và chế tạo mô hình. Những hoạt động ngoài giờ học này đã ngốn của Watt không ít thời gian nhưng không hề ảnh hưởng đến việc học tập trên lớp. Sau khi tốt nghiệp trung học, Watt chuẩn bị vào đại học. Đúng lúc này cha cậu bị trục trặc trong công việc, sau đó mẹ mất, Watt đành phải bỏ ý định đi học đại học.

Năm 1755, Watt tròn 18 tuổi cậu sang London học thủ công nghệ. Sang London cậu rất vất vả mới tìm được sư phụ Moocgan, nhưng thời gian học tập là 4 năm.

Bốn năm? Dài quá! Đối với Watt 4 năm là quá dài. Cậu muốn học nhanh để sớm về giúp cha kiếm sống. Watt nói với thầy: "Con muốn học được nghề trong thời gian một năm".

Ông Moocgan hỏi Watt: -"Một năm? Câu có học được không?"

-"Được ạ!" - Watt quả quyết

Thầy Moocgan rất kinh ngạc, ông dạy bấy lâu năm biết bao nhiêu học trò, chưa có ai có thể học trong thời gian một năm.

Moogan nghĩ một lúc rồi nói: -"Thầy đồng ý nhưng con phải nộp 20 bảng tiền học nghề, ngoài ra trong một năm này con không có lương!"

Watt chấp nhận: -"Vâng ạ!"

Để gom được 20 bảng học phí với Watt lúc đó không phải là việc làm đơn giản, cuối cùng thì cậu cũng bắt tay vào học tập.

Vì lúc nhỏ cũng được đào tạo nghề thủ công lại thêm tư chất thông minh nên Watt học thủ công nghệ rất nhanh, đến mức thầy Moocgan cũng không dám tin, ông chưa từng gặp cậu học sinh nào thông minh đến thế.

Tháng 7 Watt học nghề, ngày 5 tháng 8 bắt đầu làm một thiết bị đo góc vuông dùng để xác định phương vị, già nửa tháng hoàn thành. Watt học nhanh kỳ lạ, tháng 10 cậu làm thước đẳng, tháng 11 học làm la bàn phương vị,...Ban ngày Watt học nghề ở xưởng, tối về tự làm, đã làm là miệt mài đến khuya. Ngày hôm sau trời mới sáng là cậu lại dậy tiếp tục làm. Cậu luôn là người dậy sớm nhất. Watt tranh thủ mọi thời gian và thời cơ để học tập kông chỉ học thầy mà còn học bạn. Cậu cần cù học tập, tiết kiệm ăn tiêu, nên vốn đã xanh gầy nay càng gầy xanh hơn, nhưng tay nghề cậu vững vàng lên rất nhiều.

Tháng 7 năm 1756, Watt đã học được nghề thủ công, bắt đầu tự kiếm sống.

James Watt - Ý tưởng & sự nghiệp

Chuyện hơi nước đẩy nắp ấm đun nước lên đã để lại ấn tượng rất sâu trong cậu bé Watt, cậu đã suy nghĩ rất nhiều về hiện tượng này.

Watt nghĩ: Một chút hơi nước mà có sức mạnh như vậy, nó nhất định sẽ có công dụng rất lớn. Nếu ta biết lợi dụng nó có thể làm được nhiệc lớn. Thí dụ: như ta nâng vật nặng lên cao, kéo vật gì đó chẳng hạn, Watt cảm thấy đây là một cách nghĩ thú vị và rất nhiều nghĩa.

Lý tưởng thời tuổi trẻ thôi thúc Watt nhỏ càng nỗ lực học tập. Lúc này ông mới biết trước đó đã có người nghĩ đến việc dùng hơi nước làm động lực... Trước đó không lâu, năm 1705 Niucômanh đã phát minh ra máy hơi nước Niucômanh.

Nhưng Watt không cam tâm để lý tưởng của mình bị nguội lanh, ông tiếp tục học tập, miệt mài, nghiên cứu. Watt phát hiện máy hơi nước Niucômanh tuy được dùng rộng rãi nhưng nó có rất nhiều điểm cần được cải tiến.Watt phát hiện máy hơi nước Niucômanh còn hạn chế vì hơi nước chưa được sử dụng triệt để.

Làm thế nào để hơi nước do máy hơi nước sinh ra được sử dụng triệt để?

Chính vì điều này mà Watt đã mất ăn mất ngù.Vào một buổi sáng nọ, Watt đi bách bộ ngoài sân golf, mặt trời từ từ mọc lên, mặt trời hồng rọi lên mặt ông. Bỗng nhiên một đám mây đen che khuất mặt trời, trong phút chốc bầu trời như tối lại, một trận gió thổi qua, mặt đất như xanh hơn, không gian như rộng hơn, cảm thấy dễ chịu lạ thường.Ông nhìn lên trời cao, nghĩ lại đám mây đen che kín mặt trời vừa rồi, một ý tưởng mới xuất hiện trong đầu ông: "Thiết kế bộ ngưng tụ hơi nước, làm cho hơi nước trực tiếp trở lại trạng thái nước ngay từ ngoài xi lanh, như vậy chẳng phải xi lanh có thể duy trì được nhiệt độ tương đối cao sao?"

Để chế tạo được máy hơi nước kiểu mới, Watt và các trợ lý của ông làm miệt mài không quản ngày đêm nhưng kết quả vẫn chưa giành được thành công, hơn nữa còn nợ nần chồng chất, cuộc sống hết sức khó khăn, có lúc thậm chí không còn tiền để ăn nữa. Watt không nản lòng, ông càng nỗ lực hơn, cuối cùng năm 1765 ông đã chế tạo thành công một chiếc máy hơi nước.Loại máy hơi nước này giảm được 3/4 lượng than tiêu thụ so với máy hơi nước Niucômanh mà hiệu suất nâng cao lên rất nhiều. Thành công lần này là sự cổ vũ lớn đối với Watt, ông vẫn muốn trực tiếp cải tiến một bước nữa để giảm lượng tiêu hao than xuống nữa, hiệu suất càng cao hơn.

Năm 1782, ông cho ra đời chiếc máy hơi nước mới đúng như ông đã suy nghĩ: Máy tiêu hao than ít, hiệu suất làm việc cao. Thành công phát minh ra loại máy hơi nước này đã làm cho máy hơi nước Niucômanh trở nên quá lạc hậu không còn chỗ đứng chân.

Máy hơi nước do Watt phát minh nhanh chóng được sử dụng rộng rãi. Tàu thuyền, tàu hỏa dùng máy móc hơi nước đua nhau ra đời, công nghiệp toàn thế giới nhanh chóng bước vào "thời đại máy hơi nước".

Nền công nghiệp cơ khí xưa và nay


Nói đến nền công nghiệp cơ khí, không thể không nhắc tới James Watt, bởi ông là nhân vật tiêu biểu nhất của nền công nghiệp cơ khí nước Anh, nơi khởi nguồn cho sự phát triển ngành cơ khí chế tạo của nhân loại cách đây gần 250 năm. Khi trở về quê hương, Watt được Trường Đại học Glassgow thuộc Scoland dành cho một vài phòng để mở xưởng sửa chữa dụng cụ. Tại đây, cậu được giao sửa chữa đủ các loại thiết bị và dụng cụ. J.Watt nhanh chóng nắm bắt được những nguyên lý vận hành của từng loại thiết bị, dụng cụ mà khách hàng đem đến nhờ sửa chữa. Anh lại được sự động viên khích lệ của giáo sư Jaseph Black là giảng viên lý thuyết của trường Glasgow. Cũng từ đây J.Watt định hướng cho mình là đi sâu về lĩnh vực động cơ. Nhưng vào thời điểm này mới chỉ đơn điệu có một loại động cơ newcomen dùng để hút nước trong các mỏ than của nước Anh. Nền công nghiệp khai thác than làm nguyên liệu của nước Anh thời bấy giờ đang phát triển nhanh.
Vào đầu năm 1764, người ta mang đến một động cơ newcomen của một mỏ than bị hỏng đến xưởng của J.Watt để nhờ sửa chữa. Như một sự đánh thức ước mơ, J.Watt xoay trần ra để tìm nguyên nhân của sự hỏng hóc, tháo pittông, xilang để quan sát, đo đạc thông số, rồi chỉnh sửa lại, lắp chúng lại để thử, vẫn chưa được; lại tháo rỡ, cứ như thế trong mấy ngày liền... Nhờ đó J.Watt hiểu rất kỹ về loại động cơ cổ điển này. Anh nhanh chóng nhận ra nhược điểm của nó: thân xác thì cồng kềnh, chạy thì ì ạch, ồn ào, ầm ĩ và tiêu thụ nhiên liệu quá nhiều...
Cuối cùng thì chiếc động newcomen cũng được chữa chạy để trả về cho chủ mỏ. Nhưng anh không dừng lại ở đó. Từ đây, J.Watt liên hệ với sự đẩy của hơi nước lên nắp, lên vòi ấm. Anh quyết định làm lại một số thí nghiệm mới theo hướng này: chế tác một động cơ mới dùng sức của hơi nước để đẩy pittông, nhưng với loại xilanh tác dụng kép (2 chiều), muốn như vậy phải chế ra được bộ phận điều khiển luồng hơi có tác dụng điều tiết tốc độ và đổi hướng dòng hơi... J.Watt tự chế tạo ra mẫu động cơ mới theo ý tưởng đó rồi thử nghiệm, tra cứu, rồi lại chế tạo dạng mới, lại thử nghiệm... không quản ngại tốn kém, công sức. Sau một năm trời miệt mài say mê thực hiện ý tưởng, đến năm 1765, J.Watt cho ra đời động cơ bằng hơi nước đầu tiên trên thế giới.
Loại máy hơi nước đầu tiên này được đánh giá rất cao ngay từ khi nó mới ra đời. Năm 1769, Hội đồng Khoa học Hoàng gia Anh đã cấp bằng sáng chế cho công trình sáng tạo quan trọng của J.Watt. Ngành cơ khí non trẻ của nước Anh lúc bấy giờ đón nhận nó một cách đầy tự hào, bởi dựa và nguyên lý của J.Watt người ta đã vận dụng và sáng tạo thêm để phục vụ cho đời sống của con người. Cùng với sự phát triển của ngành mỏ than và ngành luyện thép mà công nghệ chế tạo máy móc của nước Anh phát triển nở rộ và trở thành đầu tầu thúc đẩy nhiều quốc gia khác như Pháp, Đức, Italia... cùng phát triển theo.

Các máy công cụ ra đời giúp cho con người sản xuất được hàng loạt xilanh, pittông, khung máy, ốc vít, bàn tiện, bàn ren. Nhờ đó, ngành cơ khí lắp ráp được hàng loạt máy móc riêng lẻ, máy móc thay thế dần lao động chân tay. Vào năm 1800, tầu biển chạy bằng hơi nước được chế tạo thành công. Đây cũng là cuộc cách mạng ngành hàng hải.
_ Năm 1801, ngành công nghiệp cơ khí có thêm một phát minh mới của Jaka là áp dụng phiếu đục lỗ, thông qua các phiếu đục lỗ đã được lập trình mà máy móc phải hoạt động theo các lỗ đã lập trình sẵn đó. Phát minh này tuy còn sơ khai, nhưng có ý nghĩa mở đường cho hướng tự động hóa trong ngành cơ khí kể từ đó.
_ Năm 1805, động cơ hơi nước công suất lớn do kỹ sư Tri-oai chế tạo, mở ra triển vọng lớn cho ngành giao thông vận tải. Năm 1815, Laenec phát minh ra ống nghe và ngay sau đó ngành cơ khí sản xuất thiết bị cho ngành ytế, bắt đầu phát triển mà khởi đầu là sản xuất hàng loạt ống nghe cho bác sĩ ở khắp châu Âu để chuẩn đoán bệnh.
_ Năm 1820, Niepse phát minh ra máy chụp ảnh, mở đường cho ngành cơ khí chính xác và quang học phát triển. Chẳng bao lâu sau, nó đã đưa ra thị trường với hàng loạt máy chụp ảnh phục vụ cho nhu cầu xã hội.
_ Năm 1929, nhờ có loại động cơ hơi nước công suất lớn, người ta đã chế tạo ra chiếc đầu tầu xe lửa đầu tiên (xem hình 2), đánh dấu bước khởi đầu cho cuộc cách mạng trong ngành giao thông đường bộ. Cũng phải nói thêm rằng, mới đầu, chiếc xe lửa này được chạy trên đường bộ và phải có một người đàn ông khoẻ mạnh chạy trước đầu tầu để hô hoán, dẹp đường, báo cho khách bộ hành tránh xa để xe chạy. Do sự phiền phức và an toàn như vậy nên chỉ ít lâu sau loại “đầu tầu xe hỏa chạy bằng động cơ hơi nước đi trên đường bộ” phải đình chỉ hoạt động. Sự cấm đoán này của nhà đương cục làm nảy sinh ra ý tưởng kỹ thuật mới: cho tầu hỏa chạy trên đường ray (nay nghe có vẻ đơn giản làm vậy, nhưng cách đây gần 250 năm, nó là một ý tưởng kỹ thuật táo bạo). Thế là chẳng bao lâu sau, chiếc xe hỏa đầu tiên chạy trên đường ray ra đời, nối hai thành phố của Anh là Daclinton và Stocton lại với nhau, mang đến tràn ngập niềm vui cho dân chúng của hai thành phố này.

Có được những thành quả khởi đầu tốt đẹp là nhờ sự ra đời đúng lúc của máy hơi nước do J.Watt sáng chế ra. Cũng phải nói thêm rằng, J.Watt, khi sáng tạo ra nó chỉ là nhờ những khái niệm mang tính trực giác, mà chưa hề biết đến quy luật nhiệt động học để hướng dẫn công việc của mình. Nhưng, dựa trên nguyên lý đó, cộng với sự phát triển của khoa học “nhiệt động học” và ngành cơ khí phát triển của nước Anh, chẳng bao lâu, người ta đã chế tạo ra những động cơ cực lớn, để năm 1830, (chiếc tầu thuỷ chạy bằng hơi nước công suất lớn lần đầu tiên ra đời. Ngay sau đó, nó đã lập được kỷ lục: Vượt Đại Tây Dương đi từ châu Âu sang châu Mỹ. Ngành cơ khí đóng tầu còn có thêm một sáng tạo đáng nhớ nữa, đó là năm 1810 đã chế tạo thành công chiếc chân vịt đầu tiên để thay thế bánh lái và con tầu vượt đại dương đầu tiên đã được áp dụng kỹ thuật này.

Động cơ hơi nước hay máy hơi nước là một loại động cơ nhiệt đốt ngoài sử dụng nhiệt năng của hơi nước, chuyển năng lượng này thành công năng.

Các động cơ hơi nước đầu tiên được sử dụng như là bộ phận chuyển động sơ cấp của bơm, đầu máy tàu hỏa, tàu thủy hơi nước, máy cày, xe tải và các loại xe cơ giới chạy trên đường bộ khác và là nền tảng cơ bản nhất cho Cách mạng công nghiệp. Các tuốc bin hơi nước, về mặt kỹ thuật cũng là một loại động cơ hơi nước, ngày nay đang được sử dụng rộng rãi cho máy phát điện nhưng các loại cũ hơn hầu như được thay thế bằng động cơ đốt trongđộng cơ điện.

Một động cơ hơi nước cần một nồi hơi súp de để đun nước sôi tạo hơi. Việc giãn nở của hơi tạo một lực đẩy lên piston hay các cánh tuốc bin và chuyển động thẳng được chuyển thành chuyển động quay để quay bánh xe hay truyền động cho các bộ phận cơ khí khác. Một trong những lợi thế của động cơ hơi nước là nó có thể sử dụng bất cứ nguồn nhiệt nào để đun nồi hơi nhưng các loại nguồn nhiệt thông dụng nhất là đun củi, than đá hay dầu hay sử dụng hơi nhiệt năng thu được từ lò phản ứng hạt nhân.

 
Từ khoá:
Thêm chú thích: James Watt  
HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ hai, 16 Tháng sáu 2008, 10:24 PM
 

volta

Rất nhiều khoa học gia trong chuyên ngành dòng điện và từ trường đã có những phát minh quan trọng trong khoảng cuối thế kỷ 17 và đầu thế kỷ 18. Có thể bao gồm một số nhà vật lý học tiêu biểu như Charles Augustin de Coulomb (đơn vị điện tích), André Ampère (current-I), Georg Ohm (resistance-R), James Watt (công suất-W), and James Joule (nhiệt lượng-J) . Hoâm nay, nhoùm chuùng toâi xin giôùi thieäu veà 2 nhà khoa học người Ý Luigi Galvani và Alexandro Volta – nhöõng boä oùc vó ñaïi đã đặt nền móng cơ bản cho việc phát triển pin điện hoá (galvanic cells).

Nhà vật lý học Alexandre Volta sinh năm 1745 tại Côme (Italia, từ thuở nhỏ bị chê là không có năng khiếu gì, thình lình chứng tỏ là một đầu óc thông minh đáng kinh ngạc. Do lòng say mê Vật Lý thúc đẩy, ông đã đem lại cho chúng ta lọai pin điện mang tên ông. Ông viết nhiều tác phẩm mà 2 quyển chính là:”Các bức thơ nói về tính nhạy lửa của khí bốc từ các đầm lầy” và “Thư cho Banks nói về cấu tạo của Pin Volta”.

THỜI THƠ ẤU

“Nếu nó nói khó khăn thì ít ra nó cũng không nói những điều ngu xuẩn”

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

-“Ông ơi, tại sao thằng bé này vẫn chưa biết nói? Các anh nó có ai nói chậm như nó đâu!”.

Ngừơi chồng trấn an vợ:

-“Thôi, bà đừng khổ tâm như thế, Alexandre sau này chắc không được năng khiếu thiên phú gì đâu, nhưng tôi thấy mắt nó linh họat, và nếu nó nói khó khăn thì ít ra cũng không nói những điểu ngu xuẩn”.

Đúng thế, ở lứa tuổi má các cậu bé khác cắp sách đến trường, Alexandre Volta đã phải khó nhọc lắm mới nói được vài tiếng. Thế nhưng, kể từ ngày đó, Volta tiến bộ thật nhanh. Chẳng mấy chốc cậu bé biết đọc và rồi để lộ một óc hiếu ký hiếm thấy. Khác hẳn các em thần đồng khác chỉ có tính hiếu kỳ ngòai mặt, Volta có óc quan sát và biết suy nghĩ. Song trí tưởng tượng quá phong phú của cậu thường đẩy cậu vào các ảo tưởng của mấy chuyện ngụ ngôn và thi ca. Chính vì thế mà hồi 12 tuổi, cậu súyt chết đuối khi phóng mình xuống một đầm nước để tìm một mạch vàng mà mọi người quả quyết là có. Mồ côi cha, cậu cùng với me và các chị nương than tại nhà người cậu làm thầy tu tên Gattoni. Từ đấy, Volta tự xem như có bổn phận phải luôn luôn đứng đầu lớp. Mặc dầu hết sức say mê môn khoa học, cậu vẫn không chút xao nhãng các môn văn chương và triết học và ngòai ra còn sáng tác thơ bằng chữ LaTinh và chữ Pháp.

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
Luật sư hay thầy tu!

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
Ông cậu Gattoni có lần cho bíêt ý định của mình:

-“Chúng ta hãy cho Volta trở thành một luật sư”

Nhưng vị linh mục dòng Tên, Bonesi, thầy dạy của Gattoni, bác ngay:

-“Không được. Cậu bé đã được thương đế ban cho đủ mọi đức tính để trở thành một thầy tu”.

Nhưng cả hai người đều lâm. Thiên chức của Volta không đẩy cuộc đời cậu về các Pháp Án Tập cũng chẳng đưa cậu vào cuộc sống thanh bạch của nhà dòng.

Ngược lại, tính hiếu kỳ của tuổi trẻ đối với thế giới xung quanh và những thú vui của nó đã biến đổi, nơi con người cậu, thành một nhu cầu mãnh liệt đòi hỏi phải nắm lấy tất cả các bí mật của tạo hóa. Hồi thời Volta còn niên thiếu, thử hỏi khoa Vật Lý học đã tiến được đến đâu? Có lẽ cũng như ngành khoa học không gian cách đây một thế kỷ, nghĩa là hết sức thô sơ. Tuy nhiên, môn Từ học và Điện học- mà từ thời của Pline, các nhà bác học không hề để tâm đến, trừ vài trường hợp ngọai lệ- bỗng trở thành vấn đế thời sự. Sự tiếp tục các cuộc khảo cứu đã dẫn đến sự phát mịnh ra hiện tượng tọng điện( được chứng minh bằng thí nghiệm cái chai lừng danh của Leyde). Bose đã kích thích đuợc thúôc sung bằng một tia điện và Winckler sáng chế ra máy tính điện.

Volta được cái may mắn là tìm thấy nơi thầy tu Gattoni một ngừơi bạn và một người bảo hộ. Gattoni đã đặt dưới quyền sử dụng của nhà khảo cứu trẻ tuổi tất cả những phương tiện cần thiết đễ giúp chàng dồn mọi nỗ lực vào các cuộc tìm kiếm khoa học và cũyng đễ đọat những mảnh bằng. Thế nhưng, văn bằng không phải là điều mà Volta hằng mong ứơc…

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
Trực giác khoa học!

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
Sau những cố gắng hòai công nhằm hòa giải các thuýêt đã biết, nhà bác học trẻ tuổi chú tâm vào cá ứng dụng trực tiếp của điện học. Những vắn kiện nay vẫn còn nổi tíêng chứng tỏ hoạt động của chàng. Đó là những văn kiện liên lạc gởi cho nhà điện học Beccaria và nhà vạn vật học Spallanzani, được xem như những nhà chuyên môn vĩ đại nhất của thời họ trong hai lĩnh vực này. Còn lúc này Volta chỉ mới 24 tuổi!

Kể từ 1796 trở đi, các trực giác của thiên tài Volta nối tiếp nhau: Chính các trực giác này đã đóng một vai trò quyết định vào những cuộc khảo cứu và khám phá của những năm kế tiếp. Các khám phá này là kết quả của bếit bao kinh nghịệm rút từ các sự tHâu lượm mới mẻ trước.

Dẫu cho Alexandre Volta không sáng chế ra loại pin điện mang tên ông, ông cũng vẫn được xếp vào hàng đầu trong lịch sử Vật Lý nhờ phát minh “Bình phát cảm ứng điện vĩnh cửu” (1775) mà ông gọi là nguồn gốc các động cơ cảm ứng từ tương lai. Ngòai ra, nhân lọai còn mang ơn ông đã sáng chế ra khí nhiên kế, mà ngaỳ nay dùng để đo lượng oxygen có trong không khí; máy đọng điện (1782) và máy điện nghiệm. Cũng chính ông là người đầu tiên khám phá ra khí bốc từ các đầm lầy, mà ngày nay gọi là khí mêtan –CH4.

Trực giác khọa học đã dẫn ông đến các phát minh khoa học và khám phá ấy như thế nào?

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
Chiếc đùi ếch và phát minh vĩ đại

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

dui ech

Vào năm 1776, một bữa nọ Volta đị dạo bờ Đại hồ. Ông đang đưa mắt nhìn những cây sậy ýêu ớt mọc dưới mé nứơc thì thình lình những bọt khí xuất hiện dứơi bùn đập vào mắt ông. Liền đó ông liền nảy sinh ý tưởng rằng các bọt khí đó chắc phải là một chất gì đó cháy được. Rồi khi trở lại nơi đó, ông tìm cách hứng lấy một ít khí ấy và đưa đến gần ngọn lửa. Điều ông nghi ngờ đã thành sự thật.

Khám phá này cùng các ứng dụng của nó đã gây thêm tiếng tăm cho Alexandre Volta và sau đó ông đã được mời giữ chức giáo sư Vật Lý học thực nghiệm tại Đại học Parie, nơi đây ông đã dạy suốt 30 năm.

Lúc bấy giờ Louis Galvani (1737- 1798), một nhà sinh học, đang dạy môn giải phẫu học tại Đại học Bologne. Nhà bác học này không hề bỏ qua cuộc khảo cứu nào của Volta, vì chính ông cũng hết sức muốn tìm hiểu các hiện tựợng do điện gây ra nơi lòai thú. Ông nghiệm thấy rằng những con ếch bị giết do co rút bắp thịt khi có kim lọai chạm vào.Thí nghiệm của ông bắt đầu từ một ngày kia, sau khi tan lớp, Galvani đem nửa thân sau của một con ếch đã lột da với những dây thần kinh lưng, treo vào một lan can sắt của phòng học. Ông ta ngạc nhiên khi thấy mỗi lần chân ếch đong đưa đụng vào lan can sắt thì bắp thịt của chân ếch bị kích thích và co giật lại. Galvani cố ý đẩy chân ếch đụng vào lan can nhiều lần nữa và cứ mỗi lần đụng như vậy thì chân ếch vẫn có cử động co giật. Ông đóan là do điện sinh ra và chính bắp thịt chân con ếch tự sinh ra điện. Theo ông, trong con ếch luôn có hai thứ điện. Khi kim loai sắt và đồng chen vào thì trạng thái điện tích trong con vật bị xao động và sự co giật được nảy sinh. Ông còn cho bíêt rằng nếu kim lọai dung là kẽm và đồng sự kích thích sẽ mạnh hơn.

Volta thử lại thí nghiệm của Galvani và lúc đầu chấp nhận ý kíên trên. Nhưng về sau, chính Volta đã chứng minh sự lầm lẫn của Galvani. Theo Volta thì cơ thể con vật chỉ là một chất dẫn điện thường. Chứng điện sinh ra trong các kim lọai dị chất đã kích thích các dây thần kinh, và làm họat động các cơ. Nói cách khác con vật không thể vừa là chủ động vừa là bị động. Con vật chỉ bị động do điện sinh ra từ bên ngoài nó.

Và để chứng minh sự lầm lẫn của sự Galvani, Volta tạo ra điện với một thanh đồng và một thanh kẽm mà không cần có cơ thể con ếch.

Ngày 6/11/1801, ở Paris, Volta trình diện phát minh này với Napoleon Bonaparte.

Đệ nhất tổng tài Napoleon Bonaparte đón chào niềm nở nhà bác học Ý và mong muốn thấy sự họat động của cái vật kỳ lạ.

-“Kính ngài Đệ Nhật tổng tài, vật mà ngài thấy đây chỉ là một chuỗi dĩa nhỏ đồng và kẽm để chồng liên tục lên nhau với 1 mảnh tròn nhỏ thấm acid chen giữa. Tất cà đều bọc sáp bên ngòai để acid khỏi bay hơi.”

-“Thế còn hai đầu dây long thong này?”

-“Một dây gắn vào điã kẽm ở trên cùng và một dây gắn vào điã đồng ở dứơi chót.”

Và đây… vừa nói, Volta vừa chạm hai đầu dây gắn vào nhau thì một tia lửa điện văng ra.

-“Thật là huyền diệu!”- Napoleon nhiệt liệt tán thưởng.

Với hình dáng của một trụ đĩa chồng lên nhau chúng ta gọi đó là Pin ( Pile=chồng lên nhau thành một cột”

pin volta

Đây là máy phát điện đầu tiên của nhân lọai.

Cách biện luận của Volta mang đến kết quả hết sức hữu ích vì nhờ đó mới có hai phát minh rất quan trọng, thứ nhất là pin Volta và thứ nhì là nền tảng cho khoa điện sinh lý học.

Sau đó, Volta tự ép mình làm việc thật vất vả để hòan tất phát minh pin điện của mình. Ông bắt tay vào những thí nghiệm về các kim loại và hơn thế nữa, về một số lớn chất lỏng. Các thí nghiệm đã giúp ông thíêt lập nguyên lý theo đó các sức điện động công thêm vào nhau khi chúng được cấu tạo từng cặp kim loại ghép với nhau theo cùng một thứ tự. Vd: Đồng- Acid, Kẽm- Đồng, Acid- Kẽm,…

Danh từ pile/ pin gốc từ Latin “pilum” có nghai 4là cột trụ. Qủa thật pin Volta là cây cột trên đó người ta xây đắp cả tòa nhà của khoa Điện Học hiện đại ngày nay.

Ông đã được Hàn Lâm viện Pháp ân thưởng một huy chương vàng và từ bốn phương, các nhà thong thái ngỏ lời mời ông đến. Nhưng đáng quý hơn cả, đó là sự đóng góp to lớn của ông vào sự phát triển lâu dài của nhân loại

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG PIN ĐIỆN HOÁ

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
1/ PIN VOLTA

Pin Volta có c ấ u t ạ o:

1 c ự c b ằ ng k ẽ m (Zn)

1 c ự c b ằ ng đ ồ ng (Cu)

Cùng nhúng vào dung d ị ch H2SO4.

Cơ chế xuất hiện suất điện động:

Thứ nhất , theo cơ chế phản ứng hoá học, Cu không tác dụng với H2SO4, mà chỉ có H+ đến lấy electron của cực Cu,nên Cu tích điện dương.

2H+ + 2eH2

Thứ hai , do tác dụng hoá học, các ion kẽm Zn2+ từ thanh kẽm đi vào dung dịch H2SO4 làm cho lớp dung dịch tiếp giáp thanh kẽm tích điện dương. Thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm.

ZnZn2+ + 2e

Thứ ba , xét thanh kẽm, lớp tiếp giáp tích điện dương và thanh kẽm tích điện âm, nên đã hình thành điện trường hướng từ ngoài vào trong.

Nhận xét: Đây là điện trường cản, ion Zn2+ không chỉ không thể chuyển động ngược chiều điện trường mà còn có sự dịch chuyển ngược lại của ion Zn2+ từ dung dịch vào thanh kẽm
Cân bằng hoá học thiết lập khi số ion ra khỏi thanh kẽm bằng số ion đi vào thanh kẽm.
Theo thực nghiệm, hiệu điện thế điện hoá vào khoảng 1.1 V.

2/ PIN GALVANIpin cu-zn

Trước phản ứng

Sau phản ứng

Pin Galvani

1 c ự c b ằ ng đ ồ ng (Cu) nhúng vào dung d ị ch CuSO4

1 c ự c b ằ ng k ẽ m (Zn) nhng vo dung d ị ch ZnSO4

1 c ầ u mu ố i b ằ ng gi ấ y đ đ ược tẩm KNO3 hoặc KCl

B ả n ch ấ t dòng điện trong pin Galvani:

Thứ nhất, theo cơ chế phản ứng hoá học, ở thanh kẽm diễn ra sự oxi hoá, thanh kẽm tích điện dương

ZnZn2+ + 2e

Thứ hai, ở thanh đồng diễn ra sự khử, thanh đồng tích điện âm.

Cu2+ + 2eCu

Xuất hiện điện trường và suất điện động.

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
SỰ RA ĐI CỦA MỘT THIÊN TÀI

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
Năm 1823, cái chết đau đón của một đứa con đã gây cho ông xúc động qua 1mạnh khếin những ngày còn lại của ông trên cõi đời càng rút ngắn hơn. Vào hôm 5/03/1827, một ngôi sao sáng trên thế giới khoa học đã tắt lịm. Thiên tài Volta ra đi đã để lại cho thế hệ sau một hứơng đi mới, để thay đổi sâu rộng cả một thế giới mà ông không bao giờ ngờ tới cũng như không bao giờ có thể được chứng kiến.

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

MỘT SỐ MỐC THỜI GIAN QUAN TRỌNG TRONG CUỘC ĐỜI ALEXANDRO VOLTA

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯
1774: ông trở thành giáo sư vật lý tại trường Khoa học hoàng gia ở Cosmo và trong những năm tiếp theo ông phát minh ra Electrophorus: thiết bị tạo ra dòng điện nhờ ma sát giữa đĩa và một bản kim loại.

1776-1777: ông tập trung nghiên cứu hoá học, nghiên cứu dòng điện trong chất khí và lập những thí nghiệm như sự phóng điện trong bình kín.

1779: ông trở thành giáo sư khoa vật lý trường đại học Pavia trong suốt 25 năm.

1800: Volta phát minh pin điện hoá (pin Volta), cha đẻ của pin hoá học hiện đại, tạo ra dòng điện ổn định.

Để tưởng nhớ phát minh vĩ đại, 1801, Napoleon đã phong Volta là bá tước, và tên ông được lấy làm đơn vị của hiệu điện thế.

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

 
Từ khoá:
1 Lời bình luận Thêm chú thích: Alexander Volta  

Trang:  1  2  3  4  5  (Tiếp theo)