اخبار

جرج سیمون اهم؛ آقای مقاومت!

جرج اهم علمنا
نوشته شده توسط محمد حسین نیرین

واحد مقاومت الکتریکی را به نام کسی گذاشته‌اند که قانون ارتباط میان اختلاف پتانسیل الکتریکی، جریان و مقاومت را پایه گذاری کرد. وی همچنین قانونی در آکوستیک دارد. نام این فیزیک و ریاضی‌دان آلمانی را اکثر ما شنیده ایم. جرج سیمون اهم (Georg Simon Ohm) در شانزدهم مارس سال ۱۷۸۹ متولد شده است.
پدرش قفل ساز و مادرش، فاریا، دختر یک خیاط بود. با اینکه پدر و مادر جرج دارای تحصیلات رسمی نبودند، اما پدر جرج تحت تعلیمات و مطالعات شخصی خود بود تا جایی که قادر بود پسر خود را به عالی ترین نحو با تعلیمات خود آموزش دهد. از زمان کودکی جرج و مارتین برادر او که بعدها ریاضی‌دان بزرگی شد، توسط پدرشان تحت تعلیم‌های سطح بالایی در ریاضیات، فیزیک، شیمی و فلسفه واقع شدند.
جرج از سن یازده تا پانزده سالگی به ارلانگن جیمناسیوم (Erlangen Gymnasium) رفت که تعالیم علمی آن با گفته‌های پدرش مغایرت داشت. پدر جورج که نگران بود او فرصت تحصیلاتش را هدر دهد، اهم را به سوئیس فرستاد که در آنجا، اهم در سپتامبر سال ۱۸۰۶ شغلی به عنوان معلم ریاضی در مدرسه‌ی گشتاد بی نیدو (Gottstadt bei Nidau) دست و پا کرد. سپس در اوایل سال ۱۸۰۹، کارل کریستین فون لانگسدورف (Carl Christian von Langsdorf) که در ارلانگن استاد اهم بود، ارلانگن را ترک می‌کند و به تدریس در دانشگاه هیدلبرگ (Heidelberg) مشغول می‌شود. اهم نیز علاقمند بود به وی بپیوندد، اما لانگسدورف وی را از این کار منع کرد. او به اهم نصیحت کرد که به مطالعات ریاضی خودش بپردازد و کارهای اولر، لاپلاس و لاکرویکس را مطالعه کند. اهم به این نصیحت عمل کرد اما کار تدریسش در گشتاد را رها کرد و معلم خصوصی شد. وی دو سال به معلمی خصوصی پرداخته و در عین حال به مطالعات شخصی خودش بر روی ریاضیات ادامه داد تا بالاخره سال ۱۸۱۱ به دانشگاه ارلانگن بازگشت.
مطالعات شخصی اهم او را برای گرفتن دکترایش از دانشگاه ارلانگن مهیا کرد. بلافاصله جرج به کادر دانشگاه در بخش ریاضیات پیوست اما پس از سه ترم این دانشگاه را به دلیل آینده‌ی نامطلوبش ترک کرد. دولت باواریا به او پستی به عنوان معلم ریاضی و فیزیک در یک مدرسه‌ی سطح پایین در بمبرگ (Bamberg) پیشنهاد کرد که وی در سال ۱۸۱۳ به آن مشغول شد. در کمال نارضایتی از شغلش، اهم به تألیف کتابی درسی در هندسه‌ی متوسطه روی آورد تا از این طریق توانایی‌هایش را اثبات کند. مدرسه‌ی اهم در سال ۱۸۱۶ تعطیل شد و دولت او را به یک مدرسه‌ی پر جمعیت برای کمک در تدریس ریاضی فرستاد.
اُهم، مدتی در مدارس متوسط به تدریس پرداخته، لکن جاه طلبی مفرط هر لحظه او را تحریک می کرد تا در دانشکاه شغلی به دست آورد. احراز چنین مقامی مستلزم آن بود که داوطلب،کارتحقیقی عمده ای یا کشف بر جسته ای انجام داده باشد. اُهم نیز بدین منظور، به تهیه جریان برق (یعنی مبحث جدیدی که توسط”ولتا” آغاز گردیده بود) روی آورد. اما چون مردی فقیر و تنکدست بود، تهیه لوازم و ابزار کار برایش امکان نداشت. از این رو خود به ساختن وسائل مورد احتیاجش پرداخت. بخصوص با توجه به حرفه و شغل پدرش، این کار برای وی چندان مشکل نبود.
نظر اُهم این بود که مانند کشفیاتی که “فوریه” در باب انتقال حرارت انجام داده بود، درباره‌ی انتقال برق انجام دهد. یعنی همانطور که سرعت انتقال حرارت از نقطه‌ ای به نقطه دیگر با اختلاف دمای موجود میان آن دو نقطه‌ تناسب دارد، سرعت انتقال الکتریسیته نیز از نقطه B به نقطه‌ی A، به تفاوت پتانسیل برقی میان دو نقطه و هم به قابلیت هدایت برقی ماده میان آن دو بستگی دارد. وی سیم هایی با طول های مختلف تهیه کرد و جریان برق را از آنها عبور داد و دریافت که مقدار برقی که منتقل میشود باطول سیم نسبت معکوس دارد و با مقطع آن نسبت مستقیم دارد. بدین ترتیب وی موفق شد نظریه‌ی ریاضی جریان برق را کشف کند و به وسیله فرمول واحدی،  ولتاژ، آمپر و مقاومت را با یکدیگر ارتباط دهد و آنچه امروزه به “قانون اُهم” معروف است را به جهان علم تقدیم دارد.
اهم در سال ۱۸۲۷ کتاب The Galvanic Circuit Investigated Mathematically را منتشر کرد. اما کالجی که در آن به تدریس مشغول بود از این کتاب استقبال چندانی نکرد و به همین دلیل اهم از پست خود استعفا داد. وی پس از آن شغلی در دانشگاه پلی تکنیک ننورمبرگ یافت. سپس وی در سال ۱۸۵۲ استاد فیزیک تجربی دانشگاه مونیخ شد. اهم در سال ۱۸۴۹ کتاب فیزیک مولکولی (Molecular Physics) را منتشر کرد و بیان کرد که علاقمند است جلدهای بعدی تا چهار جلد برای آن بنویسد. اما پس از اینکه فهمید یک دانشمند سوئدی از کشفیات اصل ثبت شده در کتاب پیشی می‌گیرد دیگر آن را منتشر نکرد.
قانون مشهور اهم برای اولین بار در کتاب معروف The Galvanic Circuit Investigated Mathematically ظاهر شد که در آن تئوری کامل خود برای الکتریسیته را مطرح کرده است. در این کار او قانونش برای نیروی الکتروموتیو که بین هر عضو از هر قسمت از مدار در نتیجه‌ی قدرت جریان و مقاومت آن قسمت از مدار عمل می‌کند، بیان کرد.
معادله I=V/R به عنوان قانون اهم شناخته می شود. با این شرح که مقدار ثابتی ازجریان که ازسیمی عبور بکند، دقیقاً متناسب است با ولتاژ دو سر آن سیم، تقسیم بر مقاومت آن (R). اهم واحد مقاومت الکتریکی، مساوی است با جریان (I) یک آمپری که در یک رسانا برقرارشود به ازاء یک ولت اختلاف پتانسیل (V) الکتریکی که بر دو سر سیم اعمال می شود. این روابط بنیادی آغازی برای شروع تحلیل مدارات الکتریکی است. اهم همچنین قانونی در آکوستیک دارد که بعضاً نام‌ فاز آکوستیک نیز به آن اطلاق می‌شود. امروزه این را می‌دانند که این قانون کاملاً درست نیست.
جرج سیمون اهم در ششم جولای سال ۱۸۵۴ درگذشت و در آلتر سودفرایدهاف (Alter Südfriedhof) مدفون است. کتابی از مجموعه نامه‌های خانوادگی اهم منتشر شده است که برخی از آنها را با نام Gott befohlen, G S Ohm امضا کرده است که تقریباً یعنی کسی که به خدا توکل کرده است. واحد مقاومت الکتریکی را به افتخار اهم، به نام وی نامگذاری کرده اند.

درباره نویسنده

محمد حسین نیرین

دیدگاه شما چیست