جيمس واط: رائد المحركات البخارية

مقدمة عن جيمس واط

يُعد جيمس واط شخصية بارزة في تاريخ العلوم والهندسة، فهو مخترع ومهندس ميكانيكي وكيميائي اسكتلندي شهير. يرجع الفضل إليه في إحداث تغييرات جذرية في تصميم المحركات البخارية، مما زاد من كفاءتها وفعاليتها من حيث التكلفة. ساهمت هذه التعديلات في انتشار استخدام المحركات البخارية على نطاق واسع، وكانت بمثابة الشرارة التي أشعلت الثورة الصناعية في بريطانيا والعالم. إن مساهمته الكبيرة في تطوير المحركات البخارية، بالتعاون مع ماثيو بولتون في سوهو ببرمنغهام، لا تزال ذات أثر بالغ حتى اليوم.

نشأته وتعليمه

وُلد جيمس واط في غرينوك، اسكتلندا، في 18 فبراير 1736. نظرًا لظروفه الصحية، تولت والدته تعليمه في المنزل. كان جيمس يقضي وقته في ورشة عمل والده، مما أتاح له الفرصة لاكتساب العديد من المهارات العملية في الهندسة الأساسية. لاحقًا، انتقل واط إلى غلاسكو ثم إلى لندن لمتابعة اهتماماته في الميكانيكا والعلوم، حيث تدرب على صناعة الأدوات الرياضية.

تميز واط في إنتاج الآلات، وهو ما لفت انتباه أعضاء جامعة غلاسكو، الذين شجعوه على إنشاء ورشة عمل بالقرب من الجامعة. على الرغم من أن الظروف المادية لم تسمح له بالدراسة في الجامعة كطالب نظامي، إلا أنه واظب على التعلم الذاتي، وتعلم اللغتين الألمانية والإيطالية ليتمكن من قراءة المزيد من المؤلفات العلمية.

خلال هذه الفترة، تعرف واط على الاقتصادي آدم سميث والكيميائي جوزيف بلاك. وفي عام 1759، طرح أحد أصدقائه الجامعيين، البروفيسور جون روبيسون، فكرة إمكانية وجود مركبة تعمل بالبخار. على الرغم من أن التكنولوجيا في ذلك الوقت لم تكن متقدمة بما يكفي لدراسة هذه الفرضية، إلا أن الفكرة ظلت عالقة في ذهن واط وألهمته في اختراعاته اللاحقة.

أبرز إسهاماته

تطور جيمس واط من صانع أدوات علمية إلى مهندس وعالم ومخترع متميز. ساعدته قدراته العلمية والعملية على تحقيق العديد من الإنجازات البارزة، ومنها:

• إصلاح نموذج تعليمي معطل لمحرك نيوكومن البخاري في جامعة غلاسكو.
• اختراع مكثف منفصل للمحرك البخاري في عام 1765، مما أدى إلى تحسين كفاءته بشكل كبير.
• إدخال تعديلات وتحسينات على المحرك البخاري وتطويره بحيث أصبح يعمل بفعالية في تشغيل الآلات في المناجم والمطاحن والمصانع، مما أنهى الاعتماد على الطاقة المائية.
• إدخال الكيمياء في صناعة نوع من أنواع الفخار.
• المساهمة في تخطيط عدد من القنوات والطرق والسكك الحديدية والأرصفة، حيث عمل واط كمهندس مدني.
• تطوير ممارسات التصنيع في المصانع.
• اختراع آلة لنسخ الحروف والرسومات.
• اختراع آلة لنسخ المنحوتات، وقد قام بهذا الاختراع بعد تقاعده.
• بناء قصر أنيق في هاندسوورث يُعرف باسم هيثفيلد هول.

سنوات حياته اللاحقة

بحلول عام 1790، أصبح جيمس واط رجلاً ثريًا، حيث تدفقت الطلبات على المحرك الذي طوره من مصانع الورق، ومطاحن الدقيق، ومطاحن القطن، ومصانع الحديد، ومعامل التقطير، ومحطات المياه، وغيرها. جمع واط ثروة قُدرت في ذلك الوقت بـ 76000 جنيه إسترليني من براءات الاختراع الخاصة به على مدى 11 عامًا.

لم تقتصر اهتمامات جيمس واط على المحركات البخارية فقط، بل كان عضوًا في جمعية القمر في برمنغهام، وهي جمعية تضم مجموعة من الكتاب والعلماء الذين يسعون إلى تطوير العلوم والفنون. شارك واط في تجارب تتعلق بقوة المواد، وكذلك في الإجراءات القانونية لحماية براءات الاختراع الخاصة به.

في عام 1785، حصل واط على زمالة الجمعية الملكية في لندن، وفي عام 1794، أسس شركة جديدة باسم بولتون وواط. قامت هذه الشركة ببناء منشأة سوهو لتصنيع محركات بخارية أكثر تنافسية. ومع حلول عام 1795، بدأ واط في الانسحاب تدريجيًا من حياة العمل.

التقاعد والرحيل

تقاعد واط في عام 1880، وهي السنة التي انتهت فيها براءات اختراعاته وشراكته. قضى بقية حياته في السفر لزيارة الأصدقاء والعائلة. توفي واط في 25 أغسطس 1819 في هيثفيلد هول عن عمر يناهز 83 عامًا، ودُفن في مقبرة كنيسة القديسة ماري في هاندسوورث.

اعترافًا بمساهمات واط في العلوم والصناعة، أُطلق اسمه على وحدة قياس الطاقة في النظام الدولي للوحدات (SI). كما يرى بعض العلماء أن تصميم واط للحركة الموازية في المحرك المزدوج في عام 1784 يجب أن يُسجل كنقطة انطلاق لعصر الأنثروبوسين، وهي الفترة الزمنية غير الرسمية للوقت الجيولوجي التي بدأ فيها سطح الأرض والغلاف الجوي والمحيطات بالتغير نتيجة لأنشطة البشر.

المصادر

1. “Exploring James Watt”,historywm.com
2. “James Watt Biography”,www.biographyonline.net
3. “James Watt (1736-1819), engineer who transformed the steam engine and made it viable for widespread commercial applications”,www.engineeringhalloffame.org
4. Mary Bellis (27-4-2020),”Biography of James Watt, Inventor of the Modern Steam Engine”،www.thoughtco.com
5. Christopher McFadden (30-12-2017),”James Watt, Father of the Modern Steam Engine”،interestingengineering.com
6. Peter W. Kingsford (15-1-2021),”James Watt”،www.britannica.com