لذت نوشیدن یک فنجان قهوه

 

کنت رامفرد بنجمین تامسن

شاید شما هم شنیده اید که عده ای می گویند مهم ترین چیز زندگی نوشیدن یک فنجان قهوه است. کسانی که بر این عقیده اند کنت رامفرد را دانشمند بزرگی خواهند خواند زیرا او قهوه جوش را اختراع کرده است. ولی برای دانشجویان علوم، کنت رامفرد یکی از قهرمانانی است که مطالعات ذی قیمتی در مورد حرارت دارد.
کنت رامفرد که اسم اصلی او بنجمین تامسن بود در سال 1753 در شهر وبورن در ماساچوست امریکا به دنیا آمد. پدر او زارع بود و چند ماه از تولد بنجمین نگذشته بود که فوت کرد. تحصیلات او قبلاً به وسیله معلم خصوصی و بعداً در مدارس محلی صورت گرفت. با آن که در همان دوره کودکی استعداد او در ریاضیات و آزمایش های علمی به ظهور رسیده بود ولی او مجبور شد که در سیزده سالگی به عنوان منشی فروشگاه به کار مشغول شود. علاقه او به دکتر شدن به علت عدم بضاعت مالی جامه عمل به خود نپوشید.
در هجده سالگی به شغل معلمی در کانکرد، نیوهمپشر، پرداخت. کانکرد شهر مرکزی کلنی بود که قبلاً رامفرد نامیده می شد. بنجمین تامسن جوانی رشید و فوق العاده زیبا بود. زلفان بور و چشمان آبی داشت. روزی که سوار بر اسب می گذشت دل از بیوه سی وسه ساله ثروتمندی به نام رالف ربود. بنجمین و بیوه دلباخته در سال 1772 با هم ازدواج کردند در حالی که او فقط نوزده سال داشت. بنجمین به وسیله زنش در اجتماع آن روز ایالت شناخته شد. فرماندار انگلیسی ایالت نیوهمپشر او را با درجه سرگردی در ارتش محلی استخدام کرد.
بچه زارع دیروزی مقامات نظامی را به سرعت طی می کرد و این امر باعث می شد میهن پرستان انقلابی محلی نسبت به او سوء ظن برند و او را به عنوان مأمور و جاسوس انگلیسی ها بدانند. در نتیجه این امر«فرزندان آزادی» او را دستگیر کردند و تامسن مجبور شد کلنی را ترک گوید. در اکتبر سال 1775 امریکا را به قصد انگلستان ترک گفت و زن و بچه خود را در آن جا باقی گذاشت که تا آخر عمر زنش که هفده سال بعد مرد هرگز دوباره او را ندید.
در انگلستان تامسن به عنوان متخصص مسائل امریکایی در اداره مستعمرات انگلستان مشغول به کار شد. در ضمن آزمایش هایی برای اصلاح باروت و سلاح های گرم انجام داد. به خاطر این خدمت عضو انجمن سلطنتی شد و از طرف شاه در سال 1784 به عنوان شوالیه مفتخر گشت.
فرمانروای باواریا، با توجه به خدمات او نسبت به دولت انگلستان، از وی دعوت کرد تا به عنوان مشاور حکومتی به باواریا سفر کند. در باواریا این مرد با استعداد، مشاغلی از قبیل وزارت جنگ، وزارت پلیس و خزانه داری را عهده دار گردید. این کشاورز زاده در آن جا گذشته از شاه مقام دوم را احراز کرد. یازده سال در آن جا به سر برد و انواع اصلاحات اجتماعی را در فرهنگ و بهداشت و خانه سازی به عمل آورد و همچنین به احداث بیمارستان و اصلاح اراضی و رفاه حال طبقات فقیر و ازدیاد جیره سربازان همت گماشت. ضمناً مطالعاتی برای بهبود وضع و اصول تغذیه سربازان به عمل آورد. به خاطر خدمات او به باواریا از طرف امپراتوری مقدس روم به دریافت لقب کنت مفتخر گردید. او نام رامفرد را که قبلاً به شهر کانکرد، نیوهمپشر، گفته می شد انتخاب کرد. دختر او سارا که بعد از مرگ مادرش به پدر ملحق شده بود عنوان کنتس یافت و مقرری قابل توجهی دریافت کرد.
در شهر مونیخ به یادبود او مجسمه بزرگی برپا کردند. فلسفه بزرگی را که او در این بیانات خود ارائه نموده است نشانه ای از جهان بینی خاص او است. او می گوید: «بسیاری از مردم معتقدند که برای خوشبخت کردن اشخاص ناراحت و شریر باید آن ها را با ایمان کرد ولی چرا نباید این قانون را معکوس گردانیم؟ چرا نباید آن ها را خوشبخت گردانیم و بعد با ایمان سازیم؟» ولی کنت رامفرد نتوانست دختر خود را خوشبخت گرداند. او به امریکا بازگشت و بعدها پدرش را به خاطر این که نگذاشته بود او در فرصت های مناسبت ازدواج نماید سرزنش می کرد.
بنجمین تامسن دوباره به انگلستان بازگشت تا دنبال تحقیقات علمی خود را بگیرد. در ژانویه سال 1798 رامفرد مقاله ای را با عنوان «تحقیقی در منبع حرارتی ناشی از اصطکاک» در انجمن سلطنتی قرائت کرد. این مقاله علمی نتیجه مشاهدات او در کارخانه توپ سازی مونیخ بود. او دیده بود که وقتی لوله های برنجی در کارخانه تراشیده می شوند سخت گرم می گردند. در آن عصر تئوری مربوط به حرارت را «کالوریک» می گفتند. به موجب نظریه کالوریک حرارت را ماده می پنداشتند و فکر می کردند که وقتی اجسام سرد می شوند کالوریک از آن ها خارج می شود. نظریه کالوریک حرارت ناشی از اصطکاک این بود که اصطکاک چنان کالوریک اجسام را خارج می سازد که گویی آب از اسفنج خارج می شود. امروزه برای ما باور کردنی نیست که مردان بزرگ دانش آن روز چگونه این عقیده سخیف را قبول کرده بودند.
کنت رامفرد جعبه ای پر از آب خنک در اطراف استوانه توپ درست کرده بود. چند اسب قوی، دستگاه تراش توپ را به کار می انداختند. دستگاه تراش به توپ فشرده می شد و بعد از چند ساعت کار مداوم آب خنک دور لوله کاملاً گرم می شد.
کنت رامفرد چنین استدلال می کرد: آب مانع رسیدن هوا به استوانه می شود. کالوریک یا حرارت نیز از آب حاصل نمی شود زیرا آب در اول سرد بود و حالا گرم شده است. در برنج نیز نمی تواند ذاتاً وجود داشته باشد. چون وقتی کالوریک از آن خارج می شود به جای سرد شدن گرم می گردد. تنها چیزی که این حرارت می تواند از آن ناشی شود همان عمل اصطکاک آلت تراش با توپ است.
در این اثبات، آزمایش دیگری نیز دخالت داشت که باعث شد نظریه غلط کالوریک خود به خود از بین برود. رامفرد دو ظرف متشابه انتخاب کرد که در یکی آب و در دیگری به همان وزن جیوه ریخت و دهانه هر دو ظرف را محکم بست تا هیچ گونه مایعی از آن ها خارج نشود و آن گاه هر دو را در اتاقی سرد که درجه حرارت آن اندکی بالای صفر بود قرار داد. بیست و چهار ساعت بدان حالت آن ها را نگاه داشت و بعداً دوباره وزن کرد و معلوم شد که وزن آن ها در حالت سردی نیز به اندازه حالت گرمی است و هیچ وزنی از آن ها کم نشده است در حالی که حرارت خود را از دست داده اند. بنابراین چیزی به نام کالوریک وجود ندارد. بدین ترتیب، نظریه کالوریک از بین رفت و از بین رفتن آن به همان اندازه برای علم مفید و مؤثر بود که از بین رفتن نظریه اشتباه فلوجستون توسط لاووازیه.
کنت رامفرد آزمایش های متعددی انجام داد و کشفیات خود را در مورد روش های انتقال و هدایت حرارت انتشار داد. در جریان آزمایش، او یک بطری شیشه ای مملو از مایع رنگی را که داخل آن دانه های خاک بود حرارت داد. این ظرف را در جلوی پنجره گذاشت تا سرد شود. نور خورشید از پشت آن می زد و دانه های خاک کاملاً پدیدار بود. او متوجه شد که دانه ها به سرعت از وسط بالا می آیند و از اطراف پایین می روند. به تدریج که بطری سرد می شد حرکت دانه ها کندتر می شد. وقتی بطری کاملاً سرد شد حرکت دانه ها متوقف گشت.
البته او آزمایش مکرر انجام داد و نتایج را بررسی کرد لیکن راهی که او را موفق به یافتن قانون انتقال حرارت به وسیله گازها و مایعات ساخت کاملاً اتفاقی بود. مایع گرم بالا می آید و مایع سرد پایین می رود. با این که آزمایش کاملاً اتفاقی بود ولی نتیجه ای که رامفرد گرفت ارزش علمی فوق العاده ای داشت. شاید هزاران نفر این جریان را ملاحظه کرده اند و همچنین گرم شدن لوله تراش را دیده اند لیکن تنها رامفرد بود که نتیجه کاملاً علمی از آن ها استخراج کرد.
اگر شما زرورق نازکی را روی رادیاتور قرار دهید جریان هوای ناشی از گرما را ملاحظه خواهید کرد. این جریان را کنوکسیون (انتقال جریان حرارت) نامند. درنتیجه مطالعات رامفرد سیستم حرارتی انگلستان و جهان شکل تازه ای به خود گرفت و از مقدار قابل ملاحظه ای سوخت صرفه جویی گشت و راحتی بیشتری پدید آمد.
شهرت بین المللی و تحقیقات علمی رامفرد، دولت تازه تأسیس یافته امریکا را بر آن داشت که شغل مهم بازرسی کل آتشبارهای ایالات متحد را به او واگذار نمایند. با در نظر گرفتن رفتار سابق او و اتهامی که به عنوان طرفدار انگلیسی ها به او نسبت داده بودند این افتخار بزرگی محسوب می شد لیکن رامفرد ترجیح داد که در انگلستان بماند.
رامفرد که در این هنگام صاحب ثروت هنگفتی شده بود اقدام به تأسیس «انستیتو سلطنتی لندن» کرد. این انستیتو به جنبه های عملی می پرداخت و جنبه تحقیقات نظری را در درجه دوم اهمیت قرار داده بود. هدف این مؤسسه اشاعه معلومات و ایجاد تسهیلات در راه اختراعات و پیشرفت های فنی و استفاده از کشفیات علمی در زندگی اجتماعی بود. دو تن از دانشمندان مشهوری که در این مؤسسه کار می کردند هامفری دیوی و دستیار و جانشین او مایکل فاراده بودند. هامفری دیوی با رامفرد در اثبات تئوری حرارت همکاری داشت و با این که هدف مؤسسه مزبور استفاده از جنبه های عملی بود لیکن در عمل مشاهده شد که هدف های علمی بدون جنبه های نظری قابل وصول نیستند.
آخرین سال های زندگی رامفرد چندان سعادت آمیز و ثمربخش نبود. او با ماری لاووازیه، بیوه دانشمند بزرگ فرانسه، آنتوان لاووازیه، ازدواج کرد. با این که حدس زده می شد نتیجه این ازدواج ثمربخش باشد و دو طرف از لحاظ ثروت و زیبایی و تشخص و علم مانند هم بودند لیکن آن دو نتوانستند چنان که باید و شاید با هم بسازند و پس از چهار سال زندگی آمیخته با ناشادی متارکه کردند.
بنجمین تامسن، کنت رامفرد، در سال 1814 بدرود زندگی گفت. این کنت نامدار، امپراتوری مقدس روم و شوالیه انگلستان، با وجود ثروت و موفقیت های بزرگ دوره حیاتش، مقرر بود که دور از زادگاه خود بی کس و تنها بمیرد. در وصیت نامه خود قسمتی از ثروت بی کرانش را به دانشگاه هاروارد اختصاص داده بود.
رامفرد از شمار دانشمندان بزرگی بود که اساس دانش حرارتی را بنیان نهاد و به وسیله آن آسایش کنونی خانه ها را فراهم آورد و موتورهای ترن، اتومبیل و کارخانجات را به کار انداخت.
منبع: کان، فیلیپ؛ (1389) دانشمندان بزرگ، ترجمه سید مهدی امین و عباسعلی رضایی، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی