Δευτέρα, 21 Μαΐου 2018

Σαν σήμερα ... 1792, γεννήθηκε ο Γάλλος φυσικός και μηχανικός Gaspard-Gustave de Coriolis.


Gaspard-Gustave de Coriolis

Σαν σήμερα, στις 21 Μαΐου 1792, γεννήθηκε στο Παρίσι ο φυσικός, μαθηματικός και μηχανικός Gaspard-Gustave de Coriolis (Γκασπάρ-Γκουστάβ ντε Κοριόλις). Ο Coriolis είναι περισσότερο γνωστός από την ανακάλυψη της δύναμης που εμφανίζεται σε στρεφόμενα συστήματα σωμάτων, η οποία πήρε το όνομά του (δύναμη Coriolis) και είναι ιδιαίτερης σημασίας για τη μετεωρολογία, τη βαλλιστική και την ωκεανογραφία.

Πατέρας του ήταν ο Jean-Baptiste-Elzéar Coriolis και μητέρα του η Marie-Sophie de Maillet. Ο πατέρας του ήταν υπολοχαγός στο σύνταγμα των Βουρβόνων και το 1780 ακολούθησε το εκστρατευτικό σώμα του Jean-Baptiste Rochambeau στην Αμερική. Επιστρέφοντας στη Γαλλία το 1784 προάχθηκε σε λοχαγό. 
Το 1790 έγινε αξιωματικός του Λουδοβίκου ΙΣΤ΄, αλλά αυτό του δημιούργησε προβλήματα, καθώς η μοναρχία κλονιζόταν από τη Γαλλική Επανάσταση. Ο Λουδοβίκος ΙΣΤ΄ συνελήφθη τον Σεπτέμβριο του 1792, τρεις μήνες μετά τη γέννηση του Γκασπάρ και το επόμενο έτος καρατομήθηκε. Η οικογένεια Coriolis αναγκάστηκε, ύστερα από όλα αυτά, να καταφύγει στο Νανσύ, όπου ο πατέρας Coriolis έγινε εργοστασιάρχης. Εκεί μεγάλωσε και πήγε στο σχολείο και ο μικρός Γκασπάρ. 

Το 1808 έδωσε εξετάσεις στην École Polytechnique (Πολυτεχνική Σχολή) και πέρασε δεύτερος. Αφού ολοκλήρωσε τις σπουδές του στο Πολυτεχνείο, συνέχισε στην École des Ponts et Chaussées (Σχολή Γεφυροποιίας και Οδοποιίας). 
Με το σώμα των μηχανικών εργάστηκε για μερικά χρόνια στις περιοχές Meurthe-et-Moselle και των Βοσγίων ορέων. Την εποχή εκείνη στη Γαλλία η εκπαίδευση στη μηχανική περιοριζόταν κατά κύριο λόγο σε μελέτες της στατικής, που ήταν κατάλληλες για την εκτέλεση έργων όπως δρόμοι, γέφυρες, κτίρια κτλ, αλλά δεν δινόταν ιδιαίτερη σημασία σε μελέτες που περιλάμβαναν μηχανές που κινούνταν από το νερό, τον άνεμο και συναφείς κατασκευές. 

Το 1816, μετά το θάνατο του πατέρα Coriolis, το βάρος συντήρησης της οικογένειας έπεσε στον Γκασπάρ. Με την υγεία του ήδη κλονισμένη από την εργασία του στην ύπαιθρο και έχοντας αποφασίσει να στραφεί σε μια πιο σταθερή δουλειά, ανέλαβε βοηθός καθηγητής Μαθηματικής Ανάλυσης στην École Polytechnique ύστερα από πρόταση του Augustin-Louis Cauchy, θέση στην οποία παρέμεινε ως το 1838. 
Στο μεταξύ όμως, είχε αρχίσει να δημιουργείται μια κίνηση στους επιστημονικούς κύκλους για την προώθηση της παραμελημένης έως τότε θεωρητικής μηχανικής, που θα διευκόλυνε τις εργασίες των μηχανικών, των τεχνιτών και των απλών εργατών. 

Εξ αιτίας της δύναμης Coriolis, οι άνεμοι και τα ρεύματα,
τείνουν να κινούνται προς τα δεξιά αυτής της κατεύθυνσης,
όταν βρίσκονται στο βόρειο ημισφαίριο.  Αντίστοιχα,
τείνουν να κινούνται προς τα αριστερά στο νότιο ημισφαίριο.

Ο Coriolis ήταν ανάμεσα στους πρωτοπόρους αυτής της διαδικασίας. Ήδη από το  1819 είχε αρχίσει να αναπτύσσει αυτές τις ιδέες του. Το 1824 έδειξε κάποιες από τις εργασίες του στον Jean Victor Poncelet που επίσης ασχολείτο με παρόμοια θέματα. 
Το 1829 δημοσίευσαν και οι δύο, με τον Coriolis να εκδίδει το πρώτο του βιβλίο, με τίτλο "Du Calcul de l’ Effet des Machines" ("Λογισμός της Απόδοσης των Μηχανών"). Για πρώτη φορά ο Coriolis και ο Poncelet παρουσίασαν στα βιβλία τους τον όρο "Έργο", αλλά ο Poncelet αναγνωρίζει ότι ο όρος εισήχθη από τον Coriolis.   
Στην έκδοση αυτή ο Coriolis παρουσίαζε τη μηχανική με τρόπους που ήταν δυνατό να γίνουν αντικείμενο εκμετάλλευσης από την παραγωγική  βιομηχανία. 
Τότε ήταν που καθιερώθηκε ο πολύ γνωστός σήμερα τύπος της κινητικής ενέργειας  Κ 2/2 και έγινε η σύνδεσή του με το μηχανικό έργο.
Επίσης, ο Coriolis πρότεινε μια μονάδα για τη μέτρηση του έργου, την "dynamode". Μ' αυτή τη μονάδα θα μπορούσε να μετρηθεί το έργο που μπορούσε να προσφέρει ένας άνθρωπος, ένα άλογο ή μια ατμομηχανή. Ένα dynamode αντιστοιχούσε στο έργο που παραγόταν κατά τη μετακίνηση ενός σώματος 1000 χιλιογράμμων σε ύψος 1 μέτρου.

Το 1829 ο Coriolis διορίστηκε τακτικός καθηγητής στη Σχολή École Centrale des Artes et Manufactures (Κεντρική Σχολή Τεχνών και Κατασκευών). 
Τον Ιούλιο 1830 έγινε επανάσταση στο Παρίσι και ο Cauchy αναγκάστηκε να φύγει από την πόλη. Προκειμένου να επιστρέψει, το νέο καθεστώς απαιτούσε να δώσει όρκο υποταγής σ' αυτό, κάτι που ο Cauchy αρνήθηκε να δεχτεί, με αποτέλεσμα να χάσει όλες του τις θέσεις.  Τότε προτάθηκε στον Coriolis να αναλάβει τη θέση του Cauchy στην École Polytechnique. Ο Coriolis έχοντας απορροφηθεί από τις έρευνές του, δεν δέχτηκε ν' αναλάβει περισσότερα διδακτικά καθήκοντα.

Κατά την περίοδο που ακολούθησε, ο Coriolis εργάστηκε για την επέκταση της έννοιας της κινητικής ενέργειας σε περιστρεφόμενα συστήματα. Δημοσίευσε μια σειρά από μελέτες, η πρώτη από τις οποίες είχε τίτλο "Sur le principe des forces vives dans les mouvements relatifs des machines" ("Επί της αρχής της κινητικής ενέργειας στην σχετική κίνηση των μηχανών") και παρουσιάστηκε το 1832 στην Ακαδημία Επιστημών στο Παρίσι. 

Περιηγηθείτε την οδό Coriolis στο Παρίσι μέσα από το Google Maps.

Το 1832 δέχτηκε θέση στην École des Ponts et Chaussées κι εκεί συνεργάστηκε με τον  Claude-Louis  Navier στη διδασκαλία Εφαρμοσμένης Μηχανικής. 
Το 1835 δημοσίευσε την πιο διάσημη από τις μελέτες του, "Sur les équations du mouvement relatif des systèmes de corps" ("Επί των εξισώσεων της σχετικής κίνησης ενός συστήματος σωμάτων"). 
Σ' αυτή τη μελέτη αναφέρεται στη "δύναμη Coriolis", λόγω της οποίας το όνομά του έγινε διάσημο. Ο Coriolis μελέτησε συστήματα στρεφομένων σωμάτων και για να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών του, δέχτηκε την ύπαρξη μιας (αδρανειακής φύσης) δύναμης, η οποία δρα επί περιστρεφόμενης επιφανείας κάθετα προς τη διεύθυνση κίνησης και αναγκάζει το σώμα επί του οποίου εμφανίζεται να ακολουθήσει καμπύλη αντί ευθύγραμμη τροχιά. Η δύναμη αυτή είναι πολύ σημαντική στην βαλλιστική, στην αστροφυσική καθώς και στην μετεωρολογία και την ωκεανογραφία, καθώς επηρεάζει τα ρεύματα ανέμων και τα θαλάσσια ρεύματα, λόγω της περιστροφής της Γης.

Το 1835 δημοσίευσε τη μελέτη με τίτλο "Théorie Mathématique des Effets du Jeu de Billard" ("Μαθηματική Θεωρία των Φαινομένων στο Παιχνίδι του Μπιλιάρδου") που ασχολείται με τη μαθηματική θεωρία της κρούσης σφαιρών. Η μελέτη θεωρείται κλασική στο είδος της. 
Το 1836 πέθανε ο Navier και ο Coriolis πήρε την έδρα του στην École des Ponts et Chaussées. Την ίδια χρονιά αντικατέστησε τον Navier στην Ακαδημία των Επιστημών, στον Τομέα της Μηχανικής. 

Το 1839 διαδέχτηκε τον Pierre Louis Dulong στη θέση του Διευθυντή Σπουδών της École Polytechnique. 
Ο Coriolis ολοκλήρωσε το συγγραφικό του έργο  με την πραγματεία "Traité de la mécanique des corps solides" ("Πραγματεία περί μηχανικής των στερεών σωμάτων"), που δημοσιεύτηκε μετά το θάνατό του, το 1844.

Ο τάφος του Coriolis στο Κοιμητήριο του Μονπαρνάς.

Ο Gaspar de Coriolis απεβίωσε στο Παρίσι, στις 19 Σεπτεμβρίου 1843. Η σορός του τάφηκε στο Κοιμητήριο του Μονπαρνάς, στο Παρίσι. 
Ένας κρατήρας στην αθέατη πλευρά της Σελήνης ονομάστηκε Coriolis προς τιμή του. Το όνομά του είναι ένα από τα 72 που βρίσκονται χαραγμένα στον Πύργο του Άιφελ και βρίσκεται στη νοτιοδυτική πλευρά που ονομάζεται και Grenelle (από τη συνοικία του Παρισιού που βρίσκεται σ' εκείνη την πλευρά)

Ένα βίντεο για το "Φαινόμενο Coriolis" (αγγλικά, 3:05).

Ένα βίντεο με μια διαφορετική παρουσίαση για το "Φαινόμενο Coriolis" (5:52) από τον Νίκο Παπούλα.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου