مكتشف قانون الضغط على السوائل

العالم بليز باسكال هو من اكتشف قانون الضغط على السوائل، وهو عالم رياضيات وفيزيائي وفيلسوف فرنسي، وهو من وضع أسس نظرية الاحتمالات الحديثة، كما أن له العديد من الاختراعات المهمة، حيث اكتشف نظرية باسكال في الهندسة الإسقاطية، واخترع أول آلة حاسبة ميكانيكية تعمل بكامل قدرتها قبل بلوغه العشرين، وأطلق عليها اسم باسكالي .

من هو بليز باسكال

ولد العالم والمخترع وعالم الرياضيات وعالم الفيزياء والكاتب اللاهوتي بليز باسكال في 19 يونيو 1623 في كليرمون فيران في فرنسا. كان الطفل الثالث بين أربعة أطفال، ووالديه هما إيتيان وأنطوانيت باسكال. توفيت والدته عندما كان طفلا صغيرا، لذا كان لديه علاقة قوية بشقيقتيه جيلبيرت وجاكلين. والده كان يعمل كجامع للضرائب وعالم رياضيات أيضا، وكان موهوبا جدا.

انتقل والده بهم إلى باريس في عام 1631، وقرر أن يعلم بليز في المنزل لكي يتمكن من تصميم منهج غير تقليدي له، وكان يطلق على بليز ” الطفل المعجزة “، ويقال أيضا أن السبب الذي دفع الأب لتعليم باسكال في المنزل هو حالته الصحية المتدهورة، حيث أن باسكال كان مريض منذ الصغر حتى أنهم ظنوا قديما أنه كان مسحورا .

مثلث باسكال

من بين الأمور الطريفة في تعليم باسكال، قام والده بحذف الرياضيات من المنهج المبكر، خوفا من أن ينجذب بليز إلى الهندسة ويفقد التركيز على الموضوعات الكلاسيكية التي يرغب في التركيز عليها. بدأ تعليم بليز بالتركيز على اللغات، خاصة اللغتين اللاتينية واليونانية، وعلى الرغم من ذلك، كانت خطة والده ذات نتائج عكسية، حيث أصبحت الرياضيات محظورة بالنسبة لباسكال.

أثار هذا الموضوع اهتمام باسكال، وبدأت هذه الفضولية فيه عندما كان في الثانية عشرة من عمره، حيث بدأ في استكشاف الهندسة بمفرده وابتكار المصطلحات الخاصة به، لأنه لم يتعلم المصطلحات الرياضية الرسمية، وسرعان ما أدرك أن مجموع زوايا المثلث يساوي زاويتين مستقيمتين .

اختراع باسكال الآلة الحاسبة

في عام 1642 أصبح والد باسكال جامع ضرائب لمدينة روان الفرنسية، ونظرًا لرغبة باسكال في مساعدة والده، اخترع آلة حاسبة تسمى باسكالين. كانت هذه الآلة الحاسبة الميكانيكية قادرة على الجمع والطرح باستخدام عجلة رقمية،ولكنها لم تعمل بشكل صحيح مع العملة الفرنسية.

واستمر باسكال في تحسين الآلة الحاسبة الخاصة به لمدة عشر سنوات، على الرغم من هذا لم تكن هذه الآلة ناجحة من الناحية التجارية، وخلال عام 1640 ساهم باسكال في الهيدروستاتيكا، وهي فرع من ميكانيكا السوائل، وفي أثناء تجاربه، اخترع المحقنة والمكبس الهيدروليكي، ونفذ باسكال تجارب ضغط الهواء، وأكد نظرية العالم إيفانجيلستا تورشيللي Evangelista Torricelli فيما يتعلق بسبب الاختلافات البارومترية، وبحلول عام 1647 كتب تجاربه الجديدة بشأن الفراغات .

أدى عمله النظري حول توازن السوائل إلى كتابة أطروحة في عام 1653 حول توازن السوائل. في هذه الأطروحة، شرح “قانون ضغط باسكال”، الذي يقول إنه عندما يحدث زيادة في الضغط في سائل محصور، فإن هناك زيادة متساوية في كل نقطة أخرى في الحاوية. درس باسكال أيضا المخاريط وأنتج نظريات هامة في الهندسة الإسقاطية. بدأ العمل على المخاريط في عام 1648 واستمر حتى عام 1653، ولكنه لم يكتمل. بينما كان يسعى لاختراع جهاز مستمر الحركة، ابتكر باسكال عن طريق الصدفة جهاز المقامرة، والذي يعرف الآن باسم عجلة الرولي .

مؤلفات بليز باسكال

كان باسكال يتمتع بخبرة دينية عميقة، لذا دخل في عام 1864 مؤسسة دينية في بورت رويال، وكتب رسالة دينية تحت اسم مستعار وهو ” لويس دي مونتالت ” ونشر الرسالة لاحقا باسم (The Provincial Letters)، وكتب أيضا حينها أعماله الفلسفية الشهيرة ”  Pensées”، وبداية تدين باسكال جاءت في 1646 عندما انزلق وسقط وكسر وركه، وجعلته هذه التجربة قريبا من الموت لذا أصبح بعدها متدينا للغاية .

كان باسكال ينتمي إلى الجانسينية، وهي فرع من الكاثوليكية، وتعتقد أن الخلاص يتحقق بنعمة الله وليس بالأعمال الأخلاقية. وعادة ما يشير العلماء إلى هذا باسم `تحويل باسكال الأول`. بدأ باسكال بعدها بكتابة النصوص اللاهوتية. أما `تحويل باسكال الثاني`، فحدث في عام 1654 حيث رآى باسكال رؤية دينية. وبعد هذا التحول، توقف باسكال تماما عن العمل في مجال الرياضيات .

وبخلاف هذه المؤلفات هناك عدد من المؤلفات الأخرى لبسكال وهي :

• Human Happiness
• The mind on fire
• Discourses on the Condition of the Great
• Christianity for Modern Pagans: Pascal’s Pensées Edited, Outlined, and Explained
• Thoughts, Letters & Minor Works
• Pensées and Other Writings
• Pascal’s Pensees: Introduction By T. S. Eliot
• Pascal’s Apology for Religion: Extracted from the Pensees
• The Life of Mr. Paschal: With His Letters Relating to the Jesuits
• Of the Geometrical Spirit

قانون باسكال

قانون ضغط السوائل هو : P=ρgh، وتعني ذلك أن الضغط (P) يتناسب مع كثافة السائل (ρ) وثابت الجاذبية الأرضية (g) والعمق (h). ويجب أن تكون قيمة (ρ) تعبر عن كثافة السائل الموجود داخله الجسم الذي يتعرض للضغط، وليس كثافة الجسم نفسه. ويجب أن يكون العمق (h) يعبر عن العمق الذي يتعرض له الجسم داخل السائل. ويجب استخدام الإشارة الموجبة للإشارة إلى العمق. ويتم تحديد قيمة ثابت الجاذبية الأرضية (g) بـ 9.8 م/ث^ .

إذا كنت ترغب في قياس الضغط الكلي الذي يتعرض له جسم في سائل محدد، يجب أن تطبق هذا المعادلة: Ptotal = ρgh + Patm، حيث يمثل Ptotal الضغط الكلي، وتمثل ρ كثافة السائل، وتمثل G قوة الجاذبية الأرضية، وتمثل H العمق، وتمثل Patm الضغط الجوي .

blaise pascal

آخر إنجازات باسكال كانت في تطوير أول وسائل النقل العام في باريس، حيث أطلق عليها carrosses à cinq sols، ويمكن مقارنة هذا الاختراع بنظام الحافلات الحديث، ففي أواخر القرن السابع عشر كانت باريس تضم 500000 نسمة و 500 طريق رئيسي وتسعة جسور، ومع وجود هذا العدد من السكان والشوارع، أصبح من الضروري وجود وسيلة نقل عامة، وهذا ما دفع باسكال لتطوير هذا الاختراع.

لقد ابتكر نظاما للعربات الكبيرة التي تجرها الخيول، وشمل ذلك عربة كبيرة تجرها 4 خيول وخادم وسائق، وتمكنت العربات من استيعاب 8 ركاب واتبعت طرق محددة في باريس، وكانت تتوقف العربات عندما يطلب الركاب النزول، أو عندما يكون هناك ركاب ينتظرون في محطات معينة للركوب، وهذا يبدو تماما مثل الحافلة في العصر الحديث .

رهان باسكال

رهان باسكال هو حجة مبنية على نظرية تسمى نظرية الاحتمالات النسبية. استخدمت هذه النظرية للدفاع عن ضرورة الإيمان بوجود الله. صاغ باسكال هذه الحجة وسجلها في كتاب Pensées. استنتج باسكال من هذا الرهان أن الإيمان بالله هو أفضل اختيار لأنه يعتبر الربح الأكبر للإنسان. النص الأصلي الذي كتبه باسكال عن هذا الأمر كان فلسفيا وطويلا جدا، ويمكننا صياغته على النحو التالي

• إذا كنت تؤمن بالله وكان الله موجوداً، فسيكون ثوابك الخلود في الجنة، وهذا هو ربح لا نهائي ولا ينتهي .
• إذا كنت لا تؤمن بالله وهو موجود، فسيكون مصيرك البقاء في النار وهذا يعتبر خسارة لا نهائية .
• إذا كنت تؤمن بالله ولم يكن موجودًا، فلن تتلقى جزاء عليها وهذه خسارة محدودة .
• إذا كنت لا تؤمن بوجود الله، فلن تتعرض لأي عقاب، ولكن ستعيش حياتك هذه فقط، وهذا ربح محدود .

تعتبر الأرباح والخسائر في النقطة 3 و 4 خسائر محدودة وأرباح محدودة، ويمكن تجاهلها مقارنةً بالأرباح والخسائر الكبيرة غير المحدودة، والتي تترتب عليهانتائج بالحياة الدنيا والآخرة. وبناءً على ذلك، استنتج باسكال أن الإيمان بالله هو الخيار الأفضل من بين الخيارات الأربعة .