خاتمة
حول إسهامات العلماء العرب والمسلمين في تاريخ علم الحرارة

قد يطرأ ببالنا سؤال: لماذا لم يأخذ العلماء الأوروبيون في العصور الوسطى والنهضة عن العلماء العرب والمسلمين طرائقهم ومُعالجاتهم، سواء النظرية أو العملية في علم الحرارة؟ وما الذي جعل علمًا حيويًّا وحسَّاسًا لهذه الدرجة يتأخر حتى القرن ١٧م، ويعود الاهتمام إليه للظهور من جديد؟

باعتقادنا يُوجد عدة احتمالات لتفسير ذلك:

  • (١)

    أن ترجمة الكتب العلمية العربية قد وصلتْهم ولم يفهموها تمامًا؛ وبالتالي لم يعرفوا كيف يطبِّقونها.

  • (٢)
    تشكيك البعض بوجود أوَّل شخصيةٍ عربية بدأَت بالعمل على ترييض وتقنين كمية الحرارة، نقصد جابر بن حيان تحديدًا،١ واعتبارها أسطورة نَسَجها خيال الشرق، كما نسَج قصص ألف ليلة وليلة؛ لذلك فإنه لا يُعتدُّ بكل ما تقوله هذه الشخصية في كتاباتها.
  • (٣)

    رفض كل ما طَرحَه الكيميائيون العرب وأنَّ أعمالهم ضربٌ من الخيمياء؛ أي إنَّ أعمالهم وأفكارهم خرافية، مثل محاولاتهم الحصول على الذهب من القصدير والرصاص.

لذلك فإن العلماء الأوروبيين قاموا بالبدء من جديدٍ بكل ما يتعلق بعلم الحرارة، مع أنَّهم لو اطلعوا على هذه الأعمال والأفكار كانوا سيُوفرون على أنفسهم الكثيرَ من الجهد والوقت، وكان علم الحرارة سيتقدَّم بشكل مُبكِّر منذ القرن الحادي عشر للميلاد وليس الانتظار ٦٠٠ سنة حتى القرن ١٧م؛ إذْ بترك الأوروبيين قاعدة البناء التراكمي للعلم، والتي عمل عليها العرب، خسروا وأخَّروا العلم كثيرًا.

يقول المؤرخ ميدلتون عن فيزيائيي القرنين ١٧–١٨م: «الغريب في الأمر أنَّ فكرة قياس درجة الحرارة كانت مألوفةً بالنسبة للفيزيائيين قبل أن يكون لديهم أداةٌ لقياس درجة الحرارة بها.»٢
لكن الأمر لم يكن نفسه بالنِّسبة للعُلماء العرب، وهو ما عابه مؤرخو الغرب عليهم؛ فقد ذكر المؤرخ البريطاني دونالد هيل أنَّ مفهوم الحرارة لم يدرُسه العرب بشكل موضوعي علمي، بدعوى «أنَّ الاهتمام بها يكون كميًّا بمُساعدة مقاييس درجة الحرارة والثرمومترات»٣ وهي الأدوات التي لم يعرفها العربُ قَط، بحسب هيل.
ويرى الباحثُ أحمد الدمرداش أنَّ العرب قد تناولوا علم الحرارة بشكلٍ وصفي وميتافيزيقي؛ الأمر الذي أَخَّر تطوره، وذلك بسبب التأثير الأرسطي.٤

لكن ما مدى صحة ما يُقال، بعد كل ما قد مر معنا في الفصول السابقة؟

figure
منحنًى بياني إحصائي (تمت عملية إحصاء الإسهامات العلمية المُهِمَّة والبارزة من مادة الكتاب.) يوضِّح إسهامات العلماء العرب والمسلمين في علم الحرارة عَبْر القرون، وقد بلغت ذروتَها في القرن الحادي عشر للميلاد «١٣ إسهامًا». وفي الوقت الذي قدَّم اليونانيون والرومانيون حوالي «٢٧ إسهامًا»، كان مجموع ما قدَّمه العلماء العرب والمسلمين بين القرنَين «(٨–١٦م) باستثناء القرن ١٥م»، «٥٢ إسهامًا».

إن تأسيس أي علمٍ لا يظهر فجأةً بمجرَّد أن تظهر أداةٌ للقياس فقَط، لا شك أن عملية القياس ضرورية للضبط والتقنين، ولكننا لا نعتقد أن تتعثر مسيرة العلم لعدم ظهور أداوتِ قياس فقَط، بل كما وجدنا أن الكيميائيين العرب مارسوا وسائل حسابية ويدوية وتقريبية وعملية تُعينهم وتفي بالغرض في أبحاثهم في تلك العصور.

هل يمكن أن نقول إن علم الرياضيات لم يتأسس لمجرد عدم ظهور الآلة الحاسبة أو الحاسوب؟ وكذلك الحال مع بقية العلوم، فاختراع مقياس الحرارة — أيًّا كان نوعه — هو ابتكارٌ سهَّل من إجراء البحوث الحرارية والقيام بها من قِبل شريحة واسعة، كما أنَّه ساعدَهم على اختبار كل الأفكار السائدة أو الجديدة.

أكاد أقول جازمًا لو أنَّ طرائق وأفكار جابر بن حيان، أو المجريطي، أو الجلدكي، وغيرهم من العلماء العرب والمسلمين كانت قد وصلَت للغرب وتمَّ فهمها واستيعابها جيدًا، فإنَّ علماءهم المنصفين سيتبنَّونها ويعملون بها، ريثما تظهر وتُطوَّر طريقةٌ أخرى تحل محلها، كما فعل الأوروبيون مع نظريات السيال والفلوجيستون ومقاييس الهواء والماء، وزيت الكتان التي ظهرت في البدايات.

والدليل على ذلك عندما انتشَرَت الأرقام العربية وجد الغربُ الأوروبي أنَّ طريقة الكتابة والحساب بوساطة الأرقام العربية أفضل وأسهل وأسرع؛ لذلك تم تبنِّيها وإحلالها محل الأرقام الرومانية.

إذن لا يمكننا بأي حالٍ من الأحوال أن ننسف جهود العلماء العرب والمسلمين الكبيرة٥ في مجال علم الحرارة مجرَّد أنَّهم لم يبتكروا ميزان حرارة ويستخدموه في قياساتهم، خصوصًا وأننا وجدنا الكثير من العلماء قد خرجوا على الفكر الأرسطي وقدَّموا الكثير من الأفكار المهمة والمبتكرة في مجال الحرارة.

تطوُّر علم الحرارة على خط الزمن٦

سنُلخِّص في الجدول الآتي جهودَ كل العلماء ومن كل الحضارات الذين ساهموا في تطوُّر علم الحرارة، وسنُميِّز إسهامات العلماء العرب والمسلمين التي تم تقديمها بين القرنَين (٨–١٦م).

التاريخ الإسهامات العلمية
قبل الميلاد
(القرن ٦ق.م.)

• أشار أناكسايمانس إلى مفهوم (تمدُّد الهواء) بتأثير النار عليه، ولم يعترف بأنَّ جميع الأجرام السماوية تملك الطبيعة نفسها، وقَدَّم أول مُحاولة لتفسير حرارة الشمس.

• الإيليون يقولون بأنَّ الشمس والقمر انفصلا عن دائرة المجرَّة.

(القرن ٥ق.م.)

• بارمنيدس يتبنَّى أفكار أنكسمندر، ويعتبرُ أنَّ أصل الوجود هو الحار والبارد أو النور والظلْمة، وعن هذَين المبدأَين ينشأ الوجود.

• اعتبر أناكساغوراس الشمس تتكون من حجارة ملتهبة، وقدَّر بُعدها عن الأرض. وقد يكون أناكساغوراس أوَّل من أطلق فكرة الكمون والظهور؛ حيث تعود أصول الأشياء.

(القرن ٤ق.م.)

• وضع أرسطو تعريفَه للحرارة بأنها التي تجمع ما بين الجواهر المُتجانسة، وتُفرِّق المُختلفة، كما أنه وضَع تصنيفًا لأسباب حدوث عملية الاحتراق.

• اقتَرح ديموقريطس تغيُّر شكل الذرات حسب الحرارة، وأنَّ الحرارة لها قُدرة على اختراق الأجسام حسب المسام الموجودة فيها.

• عند الرُّواقيين تحوُّل المادة من شكل لآخر هو نتيجة عملية توتُّر في النار أو الهواء أو الماء، وليس نتيجة زيادة أو نقص كمية الحرارة.

(القرن ٣ق.م.)

• أفلوطين يقترح ضعف الحرارة إذا أُضيفت لحرارة أخرى.

• أجرى فيلون البيزنطي تجربةً (أسماها حيلةً) أثبت بواسطتها أن الهواء يتمدَّد بالحرارة ويتقلص بالبرودة.

• قام الفلكي اليوناني إيراتوسثينيس بحساب نصف قُطر الأرض، وأن الشمس تبعُد مسافةً كبيرة.

• صمَّم أوطولوقس البيتاني محركًا دائم الحركة يُحاكي حركة النجوم في السماء.

• صنع أرخميدس مدفعيةً بخارية أسماها الأركيترونيتو.

(القرن ١ق.م.) لوكريتوس الروماني يقترح فرضيةً تقول بالطبيعة الجُسيمية الدقيقة للحرارة.
بعد الميلاد
القرن ١م

• أشار الفيلسوف الروماني بيلينوس الأكبر أن شخصًا يُدعى بيروديس الكيليكي هو من اخترع «الحجر» الذي يُستخدَم لإنتاج شرارات يُستفاد منها لصنع النار.

• قدَّم أبولونيوس التياني تجربةً جديدة تُثبِت تمدُّد الهواء بتأثير الحرارة عليه، كما أنه قدَّم أوَّل إشارة مُبَاشرة لوجود علاقة بين النار والهواء عند بدء عملية الإشعال.

• حَقَّق عمل هيرو السكندري في الهواء المضغوط نجاحًا أفضل من سابقه فيلون. ووصف جهازًا يصلح كمكشافٍ حراري هوائي، لكن الغاية منه في الحقيقة فقط رؤية الماء وهو يرتفع بفعل الحرارة، كما صمَّم محركه البخاري الشهير (الإيوليبل).

• استخدم المهندس الروماني فيتروفيوس إيوليبل هيرو كجهاز أرصادٍ جوية.

القرن ٦م اعتقد المفيدوروس أن شدةَ الحرارة وجفافَها هو السبب في عملية الاحتراق.
القرن ٧م كالينيكوس الهليوبوليسي يخترع النار اليونانية.
القرن ٨م

• خالد بن يزيد بن معاوية يؤلف «كتاب الحرارات».

• توجد فرضية تقول بأنَّ الإمام جعفر الصادق أول من اقترح أن الهواء وبقية العناصر، مكوَّنة من أجزاءٍ أخرى وليست عناصرَ أساسية كما يقول أرسطو، والجُزيئات التي يتركب منها الهواء تحديدًا ضرورية للتنفس ولبقاء الحياة والاحتراق.

القرن ٩م

• جابر بن حيان يُقدِّم لنا أوَّل تعريف دقيق للحرارة ولعلم الحرارة. كما لاحظ تمدُّد المواد الطولي والحجمي نتيجة تأثير الحرارة عليها. كذلك فقد ابتكر جابر مقياس الحرارة الحروفي لضبط قيمة الحرارة داخل كل مادة. كذلك فقد اقترح نظرية تُفسِّر عملية احتراق المواد حسب نسبة الكبريت والزئبق فيها.

• وضع الكندي القاعدة العامة بأنَّ الأجسام تتقلص بتأثير البرودة وتتمدَّد بالحرارة. وقد توصَّل تجريبيًّا إلى أنَّ السبب الحقيقي للحرارة هو الحركة، من خلال تجربة كرة الرصاص.

• أدرك إبراهيم النَّظام بشكل مُبكِّر تركب النار من مركَّبَين مختلفَين هما: الحرارة والضوء، وأنَّ الفعل المؤثِّر لأحدهما يختلف عن الآخر.

• قام أبناء موسى بن شاكر باختراع جهاز المورِّد الآلي للمياه الساخنة والباردة في الحمَّامات.

القرن ١٠م

• إدراك إخوان الصفا لحالة التوازُن الحراري التي تحدُث بين الجسمَين المتلامسَين. وأشاروا إلى أنَّ الفلك هو المادَّة التي لا تتأثر بالحرارة. كما أوضحوا العلاقة بين زاوية شعاع الشمس ودرجة الحرارة بدقة، وتوصَّلوا إلى أن الزوايا الحادة التي يسقُط بها الشعاع الشمسي هي الأكثر تسخينًا من بقية زوايا السقوط.

• أشار أبو الحسن المسعودي إلى تمَدُّد الأجسام الطولي بتأثير الحرارة.

• اقترح محمد التميمي أنَّ الشمس مُجرَّد كُرة ملساءَ صقيلةٍ شفافة، تقوم بدَور العاكس لإشعاع الأثير الحار. وقد لاحظ تشابُهًا كبيرًا بين عملية احتراق الأجسام وعملية التنفس عند الإنسان.

• انتقد ابن الحائك الهمداني أرسطو رافضًا مذهبه وطريقة تفسيره المتعلِّقة بتولد الحرارة من حركة الأجرام العلوية. وقد قدَّم لنا الهمداني الدليل التجريبي العلمي على وجود علاقة بين الهواء الجوي وعملية الاحتراق.

• أدرك أبو بكر الرَّازي ضرورة وجود الهواء الجوي كوسيطٍ فَعَّال في عملية الاحتراق.

القرن ١١م

• فسَّر ابن سينا وعمَّم سبب تكاثُف قطرات الماء على الكأس النحاسي المُبرَّد. ويُلاحظ تجريبيًّا تمدُّد الماء الحجمي في وعاءٍ محكم الإغلاق كان قد وضَعه في فرنٍ لمدة من الزمن، لكنه لا يقدِّم التفسير الصحيح. كما وظَّفَ ابن سينا مكشاف الحرارة الهوائي في تجاربه. وشكك بصحة النظرية البطلميوسية المُتعلقة بحركة الشمس الظاهرية حول الأرض.

• نبَّه البيروني إلى إمكانية حدوث الخطأ في الرصد والقياس بسبب تمدُّد آلات القياس بالحرارة وتقلصها بالبرودة. وقدَّم تفسيرًا معقولًا لظاهرة التمدد الحجمي للوعاء الذي يحوي ماءً ويخضع للتسخين. كما أنه تمكن بطريقةٍ ما من قياس درجة حرارة الماء، وعرف أن للحرارة تأثيرًا كبيرًا على كثافة السوائل. وقد يكون أوَّل من اقترح أنَّ سبب الحرارة الجوفية هو اجتماع حرارة أشعة الشمس مع حرارة الأرض الباطنية.

• ميَّز أبو رشيد النيسابوري بين بُخار الماء والهواء، وأنَّ كلًّا منهم كيانٌ فيزيائي مستقل عن الآخر.

• أكد الحسن بن الهيثم على أنَّ الحرارة تترافق مع الضوء.

• لم يشترط ابن حزم الأندلسي أن تكون النار حاملةً للحرارة بشكل دائم؛ إذْ يمكن أن تُوجد نارٌ دون أن تكون لها القدرة على الإحراق. وقد قدَّم لنا صياغةً أوليَّة لمبدأ مصونية المادة الذي يُنسب إلى نيوتن.

• وضع أحمد بن خلف المُرَادي تصميمًا لمُحرِّكٍ دائم الحركة.

القرن ١٢م

• هبة الله بن ملكا البغدادي يُقَدِّم تعريفًا جديدًا للحرارة على أنها حالةٌ بسيطة مُدركة بحاسة اللمس. وتوصَّل لتفسير ظاهرة تصَدع القارورة التي تَعرض للحرارة، كما أدرك حقيقة تسخن الهواء بتأثير الأشعة الشمسية.

• حاول ابن بَاجة أن يُقَدِّم برهانًا هندسيًّا يُعبِّر من خلاله عن كيفية حدوث التوصيل الحراري في الأجسام. كما أنه شمل كل الاحتمالات المُمْكنة والمتعلقة بالحرارة والبرودة.

• رصَد ابن رشد أحد العوامل المؤثِّرة على زيادة التبخر، وهو زيادة مساحة السطح. وأثبت خطأ من ادَّعى أن المجرَّة هي الأثَر الذي تتركه خلفها الشمسُ في مسيرها.

• طوَّرَ الطغرائي مقياس الحرارة الحروفي الذي وضعه جابر، واستخدم مصطلح «درجة الحرارة» تحديدًا ليُشير به إلى كمية الحرارة التي تتلقَّاها بقعةٌ معيَّنة من الأرض تسقط عليها أشعة الشمس.

• تمكن الخازني من استعمال الهيدرومتر لقياس الكثافات وتقدير حرارة السوائل.

• ناقَش الإمام الغزالي في كتابه (تهافُت الفلاسفة) قضية تَحلل الشمس وفقدانها لمادتها، وذلك في معرض ردِّه على طرح جالينوس.

القرن ١٣م

• يذكر ابن كمونة سببًا جديدًا لحدوث تغيُّر طوري في حالة المادة، وهو الحركة، إضافة لتعرُّض الجسم للحرارة.

• أشار ابن العبري إلى أن التكاثُف يترافق معه انخفاض في الحرارة، أو بمعنًى آخر يتناسب تكاثُف المادة عكسًا مع انخفاض درجة الحرارة.

• قدَّم لنا الإمام فخر الدين الرازي رؤيةً جديدة لسبب استمرار اشتعال النار، وهو أن النار التي نراها هي مجموعةُ نيرانٍ متلاحقة وراء بعضها.

• تنبَّه زكريا بن محمد القزويني إلى أنه لا يُشترط في النار أن تكون ذات ضوء، بل قد تكون بلا ضوء، وهي أقوى من تلك التي لها ضوء.

• اقترح غروستيست أن السبب الرئيسَ والقريبَ للحرارة في الشمس هو تبعثُر أجزاء المادة.

القرن ١٤م

• أشار الجلدكي إلى عدم إمكانية قياس درجات الحرارة المُفرطة أو درجات البرودة المُفرطة في مقاييس الحرارة النظرية التي أسَّسها جابر ومن تَبِعه من الكيميائيين. وأشار إلى طريقةٍ أخرى كان الكيميائيون العرب يستخدمونها لمعرفة درجة انصهار مادةٍ ما وهي (عدد النفخات لكل درهم). وحاول حَسْم الجدل الدائر بين العلماء العرب والمسلمين حتى عصره بشأن مصدر حرارة الشمس نفسها، فقدَّم فرضيةً جديدةً مفادُها أنَّ الشمس تتمتَّع بمنبع نوراني ذاتي خاص بها يُصدِر هذا المنبع أشعة تحمل الضوء والحرارة.

• اخترع ابن الرزاز الجزري إبريقًا عجيبًا يسكب مياهً حارة أو باردة أو معتدلة.

القرن ١٦م
اخترع تقي الدين الراصد آلتَين لهما نفعُهما لكل منزل وهما: آلتا شَي ومبخَرة جيروسكوبية.
١٥٧٨ نشَر يوهانس هاسلر كتابه (المنطق الطبي) وقدَّم فيه جدولًا مُفصَّلًا لدرجات حرارة أجسام الناس الذين يعيشون تحت خط عَرض معيَّن.
١٥٩٣ أعلن جاليليو عن اختراعه للمِكشاف الحراري.
القرن ١٧م

• اقترح ديكارت نظرية الدوامات على الشمس لتفسير إشعاعها.

• حاول جاليليو تفسير النار على أساس النظرية الذرية لديموقريطس.

١٦٠١ اخترع جيوفاني ديلا بورتا جهازًا خاصًّا من أجل تسجيل كم جزءًا من الهواء يمكن أن يتحوَّل إليه جزءٌ واحد من البخار.
١٦٠٥ صنع كيميائي ألماني مجهول مقياسَ حرارة كانت موصفاتُه تُشبِه مقياس الحرارة الحديث.
١٦١٢ يُطبِّق سانتوريو أداةَ جاليليو لتشخيص الحُمَّى.
١٦١٥ أصدر سولومون دي كاوس كتاب «أسباب القوة الدافعة ذات الحكايات المفيدة والمسلية المختلفة»، الذي وصف فيه آلةً نارية ترفع الماء.
١٦١٨ وصف روبرت فلود آلةً مُحرِّكة أبدية بمساعدةِ لولب أرخميدس.
١٦٢٢ أطلق جان فان هيلمونت على نفسه بشكل علني اسم «فيلسوف النار». ونشَر أعماله المتعلقة بتحضير مختلف أنواع الغازات الموجودة في الهواء، وبيَّن فان هلمونت بأن ثنائي أوكسيد الكربون ناتجٌ عام لاحتراق المواد الأولية العضوية المختلفة.
١٦٢٤ صمَّم جين ليورشون مقياسه الجديد على شكل حرف J.
١٦٢٩ وصف المهندس الإيطالي جيوفاني برانكا في كتابه (آلات مختلفة) آلةً بخارية تُشبِه آلة تقي الدين الراصد كثيرًا من حيث مبدأ عملها.
١٦٣٢ تفادى الطبيب الفرنسي المغمور جين ري القُصور في دقة القياس في مِكشاف جاليليو، فقامَ بعكس تجربة جاليليو؛ أي ملأ الدورق بالماء والأنبوبة بالهواء، ثم جعل من مجال تمدد الماء مقياسًا للحرارة.
١٦٣٤ وصف مارين ميرسن أداة قياس حراري ذات أنبوبٍ ضيِّق مع حوجلةٍ كبيرة عند إحدى النهايتَين والحوجلة الصغرى عند الطرف الآخر.
١٦٢٤ صنع فرديناندو الثاني التوسكاني ربما أوَّل مقياس للحرارة مُستقِل عن تأثير الضغط الجوي المحيط.
١٦٤١ يتوصَّل فرديناند الثاني لصنع مقياس حرارة الكحول المختوم.
١٦٤٣ وصف أثناسيوس كيرشر مكشافًا حراريًّا عبارة عن نموذج هجين بين الماء والهواء.
١٦٥٧ يتوصل كاسبار شوت إلى اختراع ميزان الحرارة التفاضُلي.
١٦٦٠ نشَرَت صحيفة «التجارب الجديدة» تجربةً أساسية في علم وظائف الأعضاء الحيوية عن التنفس.
١٦٦١

• صنع فابري مقياسًا عن طريق قسمة الفاصل الزمني بين درجة الحرارة من الثلوج والحرارة منتصف الصيف.

• أصدر جورج أندرياس بوكلير كتاب «مسرح الآلات الجديدة» حيث وصف ورسم فيه بدقةٍ مجموعة من الطواحين التي تعمل بنفسها وتعتمد على لولب أرخميدس، وأكَّد أنها فكرتُه هو.

١٦٦٢ صمَّم أوتو فون غيركه مقياسَ حرارة استثنائيًّا طوله ٦ أمتر، وكان مشهورًا لقدرته على تبيان الطقس الأبرد والأكثر حرارةً طول سنةٍ كاملة.
١٦٦٣

• لاحظ بويل ظاهرةَ التألق الحراري.

• اقترح روبرت موراي استخدام ميزان الحرارة لتحديد درجات الحرارة في جسم الشخص المحموم.

• وصف إدوارد سومرست مُحرِّكه البخاري.

١٦٦٤ اتخذ روبرت هوك نقطة تجمُّد المياه كنقطةٍ ثابتة في مقياس حرارته، وقد نشر ذلك في كتابه (ميكروغرافيا).
١٦٦٥

• يستخدم بويل زيت اليانسون للحصول على نقطةٍ ثابتة في مقاييس الحرارة.

• اقترح كريستيان هويغنز (بالتزامن مع كلٍّ من بويل وهوك) أن نقطة غليان الماء هي بمثابة نقطةٍ ثابتة، وكنقطةٍ بديلة لنقطة التجمد، لكن لا يتم استخدام كلتا النقطتَين معًا.

١٦٦٦ أُنشئَت أولى فرق الإنقاذ المخصَّصة لإطفاء الحرائق في أوروبا في عقب اندلاع حريق لندن الكبير.
١٦٦٧ تصوَّر يوهان بيشر أنَّ عملية الاحتراق يمكنها أن تفسَّر بفقدان العنصر الأرضي الدهني (تيرا بيجونيس) فقط، وهو الذي أسماه فيما بعدُ جورج إرنست شتال باسم «الفلوجيستون».
١٦٧٤ توصَّل الطبيب جون مايو إلى أن الزيادة التي تحصُل في وزن الجسم المُحترق تُعزى إلى جزءٍ فعَّال ولطيف من الهواء أسماه روح نترات الهواء.
١٦٨٢ كان صموئيل مورلاند أوَّل من فهم ضرورة تحديد العلاقة الكمية في مسألة استخدام الطاقة الحرارية.
١٦٩٠ ظهرَت مقالة بابان (طريقة جديدة للحصول على قوًى دافعةٍ كبيرة بثمن زهيد) والتي عَرضَ فيها فكرة آلته البخارية الجديدة وهي «قِدْر بابان».
١٦٩٣ قدَّم إدموند هالي تقريرًا للجمعية الملكية يؤكِّد فيه بأن درجات حرارة الأمكنة «عميقًا تحت الأرض» تقدِّم نقاطًا موثوقة ثابتة أكثر من نقاط تجمُّد الماء أو زيت الكتان الذي شَكك في ثباته.
١٦٩٤ يقترح رينالديني اعتماد نقطة تجميد وغليان الماء كنقاطٍ ثابتة في الحجم.
١٦٩٨ حصل المهندس الإنكليزي توماس سيفري على براءة اختراع لمُحرِّكه البخاري.
القرن ١٨م
افتَرض الكونت دي بوفون وجود حرارة تنبعث من داخل الأرض، وهي التي تُسهِم بتوفير الظروف المناسبة للحياة.
١٧١٢ صنَع توماس نيوكومن مُحرِّكه البخاري المطوَّر عن مُحرِّك سيفري.
١٧١٤ أعلن فهرنهايت عن اخترعه لميزان الحرارة الزئبقي.
١٧١٧ وضَع يوحنا بيسلر فكرةَ آلتِه الدائمة الحركة في كتابه (المعرفة الإجرائية).
١٧٢١ حاول إيمانويل سويدنبورغ القيام بتحليل رياضياتي لتقدُّم الحرارة على طول مقطع عَرْضي للفرن.
١٧٢٤ منحَت إنكلترا فهرنهايت الشرف في عام ١٧٢٤م، وذلك بانتخابه عضوًا في الجمعية الملكية، لقاء جهوده في مقياسه الحراري.
١٧٣١ ظهر تقرير لريومور عن «قواعد من أجل صناعة مقاييس حرارة للمقارنة مع المقاييس».
١٧٣٨ توصَّل دانييل برنولي في كتابه (الهيدروديناميكا) إلى أن الحرارة مجرَّد تزايُد في الحركة الداخلية للجُسيمات.
١٧٤١ أعلن ريومور عن اخترعه لميزان الحرارة المائي–الكحولي.
١٧٤٢ اقترح الفيزيائي والفلكي السويدي آندرياس سلسيوس اعتبار الدرجة الصفر نقطة الغليان والدرجة ١٠٠ نقطة التجمد تحت ضغطٍ جوي واحد.
١٧٤٥

• أعلن ميخائيل لومونوسوف رفضه لنظرية السيال الحراري.

• عكس جان بيير كريستين ومارتين شترومر (بشكل مستقل) مقياس درجة الحرارة المئوية، وأسَّسا لمقياس «السنتيغراد».

١٧٥٧ أعلن بينامين فرانكلين عن وجود تشابهٍ جزئي بين التوصيل الحراري والكهربائي.
١٧٦٠

• نشر يوهان لامبرت، نظريةً تتعلق بانتقال الحرارة بالتوصيل عَبْر قضبانٍ نحيفة من المعدن.

• اخترع جوزيف بلاك مقياسه الحراري.

١٧٦٢ أعلن جوزيف بلاك عن نظرية الحرارة الكامنة.
١٧٧٥ أصدرَت الأكاديمية الفرنسية بيانًا رسميًّا تقرر فيه ألا يُطرح على البحث والتجربة، أيُّ مشروع يتعلق بالحركة الدائمة.
١٧٧٩

• أعلن كليغهورن عن نظريةٍ جديدة عن الحرارة أو النار؛ حيث إن تدَفق الحرارة أو النار من الجسم الحار إلى الجسم الأبرد يشير إلى وجود قوة طاردة في جُسيمات النار.

• قُدمَت نظرية السيال الحراري وحدِّدَت فرضياتها الأساسية.

١٧٨٠ نشر جان إنجنهوز كتابه (تجارب جديدة) وقد تضمَّن تحديدًا تجريبيًّا للتوصيل الحراري النسبي لمعادنَ مختلفة.
١٧٨٣ نشر لافوازييه كتابه (تأملات في الفلوجيستون) عام ١٧٨٣م، موضِّحًا أن هذا المفهوم غيرُ ضروري ومتناقض مع نفسه.
١٧٨٢ حصل جيمس واط على براءة اختراع لمحرِّكٍ بخاري يعمل فيها المكبس شوطًا.
١٧٩١ ابتكر الفيزيائي الفرنسي بيير بريفو مفهوم «تبادلات الحرارة المشعة» وذلك لشرح سلسلة التجارب التي تبدو بأنها تنطوي على وجود سوائل باردة غير قابلة للوزن، على غرار وجود سوائل مسئولة عن نقل الحرارة وغير قابلة للوزن.
١٧٩٣ بَيَّن الفيزيائي البريطاني بينيامين طومبسون (الكونت رمفورد) العلاقة بين الحرارة والعمل والتناسُب العكسي فيما بينهما.
١٧٩٥ وضع جيمس هوتون نظريةً يُمكِنها تفسير الحرارة الموجودة في باطن الأرض، مُعْتبرًا أنها المسئولة عن دفع سلاسل الجبال إلى أعلى، إضافةً لالتواء الطبقات الجيولوجية.
١٧٩٨ قَدَّم الكونت رمفورد نتائج بحثه حول طبيعة الحرارة إلى الجمعية الملكية البريطانية بدراسةٍ أسماها «أبحاث متعلقة في مصدر الحرارة الناتجة عن الاحتكاك».
١٧٩٩ اختبر الكونت رمفورد فكرة الارتباط بين الحرارة والحركة بتجربةٍ أخرى غير تجربة المدفع، وهي وزن ماءٍ منصهرٍ عن ثلج.
القرن ١٩م
١٨٠٧ وضَع توماس يونغ مصطلح «الطاقة».
١٨١٠ برهن مارك أوغسط بيكتي على أنَّ القدرة التوصيلية للجسم هي خاصيةٌ مستقلة عن الموضع الفيزيائي.
١٨١١ حصل جان فورييه على جائزة أكاديمية العلوم الفرنسية لوضعه تفسيرًا رياضياتيًّا لانتشار الحرارة في الأجسام الصلبة.
١٨٢١ أعلن سيبيك عن اكتشافه للأثَر الكهربائي الحراري.
١٨٢٤

• نشر فورييه كتابه (النظرية التحليلية للحرارة).

• نشر سعدي كارنو كتابه الصغير عن الآلة البخارية بعنوان «تأملات في القدرة المحرِّكة للنار وفي الآلات التي تُعطي هذه القدرة».

١٨٣٤ وضع كلابيرون الصيغة الرياضياتية للقانون الثاني في الترموديناميك.
١٨٣٩ نشر سيغوين تصوُّره المبدئي للقانون الأول في الترموديناميك.
١٨٤٢ يوليوس ماير نشَر مقالة له بعنوان «ملاحظات حول القوى الطبيعية غير العضوية» والتي رسَم فيها الخطوط العامة لنظريته الجديدة حول مبدأ مصونية الطاقة. كما اقترح روبرت ماير أن النيازك هي من يُمِد الشمسَ بمصدر طاقتها.
١٨٤٣ قدَّم لودفيغ كولدينغ إلى الأكاديمية الدنماركية للعلوم بحثًا بعنوان «بعض العبارات حول القوى».
١٨٤٧

• نشر الفيزيائي الألماني هرمان فون هلمهولتز بحثه عن الحرارة والطاقة، وأورد في بحثه هذا أنَّ الحرارة شكل من أشكال الطاقة.

• توصل الفيزيائي الأمريكي جون وليم دريبر إلى قاعدة إصدار الإشعاع الحراري عندما تسخن المواد.

• توصل جيمس جول إلى حساب المكافئ الميكانيكي الحراري.

١٨٤٩ صاغ اللورد كلفن مصطلح الترموديناميك Thermodynamics.
١٨٥٠ قام رودولف كلاوزيوس بتقديم التقنين الرياضياتي للظاهرة باستخدام مفهوم درجة الحرارة المُطلقة؛ حيث لا يُوجد درجة حرارة تحت القيمة (−٢٧٣٫١٥° مئوية). وفي العام نفسه أدخل كلاوزيوس مصطلح «الإنتروبية».
١٨٥٢ نشَر اللورد كلفن في «حول النزعة العامة للطبيعة في تبديد الطاقة الميكانيكية» والتي تضمَّنَت استنتاجه بأن الأرض يجب أن تُصبِح ذاتَ يومٍ غيرَ صالحةٍ للسكن بسبب تأثيرات الإنتروبية.
١٨٥٣ اقترح جون وترستون أن مصدر الطاقة الشمسية هو الجاذبية.
١٨٥٤ نشر هرمان هلمهولتز فكرة أن طاقة الضوء والحرارة تأتي من تقلص الشمس أو انقباضها.
١٨٥٩ اكتشَف غوستاف روبرت كيرشوف نتيجة القانون الثاني في الترموديناميك، وهي أنه من المستحيل رؤية أي شيء في وعاءٍ له درجةُ حرارة منتظمة بوساطة الضوء الناتج من توهُّج الوعاء نفسه.
١٨٦٠

• بدأ الفيزيائي جيمس كلارك ماكسويل بالعمل في الترموديناميك الإحصائي.

• أعلن كيرشوف عن قانونه في تحليل العناصر الطيفية، كاشفًا عن وجود عنصر الصوديوم في الشمس.

١٨٦٢ أكد اللورد كلفن أن تبريد القشرة الأرضية إلى درجة حرارتها الحالية تَطلب مدةً تتراوح بين (٢٠–٤٠٠ مليون سنة)؛ بناءً على ذلك رأى أن ٩٨ مليون سنة هو العمر الأرجح للأرض. كما أدخل اللورد كلفن مفهوم التوازن الحَمْلي الذي يُوجد في الغلاف الجوي للأرض والشمس.
١٨٦٣ نشر العالم الإيرلندي جون تندال بحثًا في المجلة الفلسفية حول تأثير بخار الماء كأحد غازات الدفيئة.
١٨٦٧ اخترع الطبيب الإنجليزي توماس كليفورد آلبوت مقياس الحرارة الطبي الزئبقي.
١٨٧١ اقترح الفيزيائي جيمس كلارك ماكسويل في نظريته عن الحرارة إمكانية استثناء كائن متناهي الصغر يمكنُه رؤية الجُزئيات فُرادى والتعامل معها من الخضوع للقانون الثاني في الترموديناميك. وقد عُرف هذا الاقتراح باسم «عفريت ماكسويل».
١٨٧٤ صاغ كلفن القانون الثاني في الترموديناميك.
١٨٨٠ طوَّر الفيزيائي الأمريكي صموئيل لانغلي جهاز البولومتر (أو مقياس طاقة الإشعاع الحراري).
١٨٩٨ تفوَّق الفيزيائي الأسكتلندي ج. ديوار، الذي يعمل في مجال درجات الحرارة المنخفضة، على كامرلنغ أونز في إسالة الهيدروجين، مستفيدًا من ظاهرة ترموديناميكية تعرف باسمِ تمدُّد «جول–طومسون».
القرن ٢٠م
١٩٠٠ اشتَقَّ ماكس بلانك الصيغة المناسبة لطيف الطاقة لإشعاع الجسم الأسود، واضطر فيها إلى تعريف ثابته الجديد h (كم الفعل).
١٩٠٤ تم بناءُ أوَّل محطة تستخدم البخار المندفع من باطن الأرض لإدارة عنفات لتوليد طاقةٍ كهربائية في إيطاليا في منطقة لارديريلو.
١٩٠٥ أعلن نرنست عن استحالة الوصول إلى درجة الصفر المطلق (القانون الثالث في الترموديناميك).
١٩٢٧ تبنَّت ٣١ دولةً في العالم النظام المئوي في قياس درجات الحرارة؛ كونَه أسهل استعمالًا وأكثر ملاءمةً للعلم.
١٩٥٤ ألغِيَت درجات حرارة الجليد الذائب والماء المغلي باتفاقٍ دولي بوصفها نقطًا ثابتة. وقد استُبدلَت بنقطةٍ ثابتة مفردة أخرى هي النقطة الثلاثية للماء.
١٩٦٧ حصَل هانز بيته على جائزة نوبل في الفيزياء لاكتشافه كيف تتشكل الطاقة الحرارية في الشمس والنجوم.
١٩٨٤ اخترع دافيد فيليبس مقياس الحرارة بالأشعَّة تحت الحمراء.
١  انظر بحثنا عن ظاهرة التشكيك بوجود العلماء العرب لدى مستشرقي الغرب، مجلة آفاق ثقافة التراث، مركز جمعة الماجد، دبي، العدد ٩٦، ص١٣٣.
٢  Middleton, W.E. Knowles, A History of the Thermometer and its Use in Meteorology, The Johns Hopkins Press, Baltimore, Maryland, 1966. p. 3.
٣  هيل، دونالد، العلوم والهندسة في الحضارة الإسلامية، ترجمة: أحمد فؤاد باشا، سلسلة عالم المعرفة، العدد ٣٠٥، يوليو ٢٠٠٤، الكويت، ص٨٨.
٤  الدمرداش، أحمد سعيد، علم الفيزيقا عند العرب، بحث منشور ضمن موسوعة الحضارة العربية الإسلامية، ط١، ج١، المؤسسة العربية للدراسات والنشر، بيروت، ١٩٩٥م، ص٣٧٣.
٥  انظر الملحق: تطوُّر علم الحرارة على خط الزمن.
٦  تم إعداد خط الزمن هذا بعد إنجاز العمل وإحصاء جميع الإنجازات التي تمَّت في مجال علم الحرارة، وبحسب ما توفَّر لدينا من مصادرَ ومراجعَ حتى القرن العشرين.

جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة هنداوي © ٢٠٢٤