DENISS PAPINS: BIOGRĀFIJA UN IEGULDĪJUMS ZINĀTNĒ - ARTE - 2025

Deniss Papins (1647-1712) bija franču fiziķis, matemātiķis un izgudrotājs, kurš bija pazīstams ar tvaika pārstrādes iekārtas izveidi un tvaika katla celmlauzi. Turklāt viņu ieguldījums tiek uzskatīts par būtisku, lai iedvesmotu pirmā cilindra un virzuļa tvaika dzinēja turpmāku attīstību.

Lai arī viņš studēja medicīnu, savu karjeru nedarīja maz, jo veltīja sevi matemātikai un mehānikai. Savu darba gadu laikā viņš dalījās idejās un veica projektus sadarbībā ar tā laika lielajām personībām, piemēram, Kristianu Huigenu, Robertu Boilu un Gotfrīdu W. Leibnizu.

Denisa Papina (1689) portrets. Nezināms autors. Avots:

Biogrāfija

Agrīnie gadi un studijas

1647. gada augustā Deniss Papins dzimis Bloisas pilsētā, Francijas Luāras un Šēras vienības galvaspilsētā. Viņa vecāki bija sers Deniss Papins un Madlēna Peneau, kuriem bija vēl 12 bērni. Viņa ģimene bija no kalvinistu vai Hugenoto doktrīnas, jo šī franču protestantu grupa bija zināma.

Par viņa bērnību un jaunību ir maz informācijas, taču ir zināms, ka viņa tēvocis Nicolás Papins, Saumu ārsts, rūpējās par viņa aprūpi no 6 gadu vecuma. Sekojot ģimenes tradīcijām, 1661. gadā viņš uzsāka medicīnas studijas Anžē universitātē, kur 1669. gadā ieguva grādu.

Lai gan viņš sākotnēji bija iecerējis turpināt savu medicīnisko karjeru, viņš pamazām zaudēja interesi par savu pirmo prakses gadu, savukārt viņa priekšroka matemātikai un mehānikai pieauga.

1670. gadā viņš devās uz Parīzi, lai veltītu sevi mehānisko ierīču izstrādei kā Kristiana Hjūgena palīgs. Kopā ar šo vācu fiziķi, astronomu un matemātiķi viņš veica vairākus eksperimentus, ieskaitot gaisa sūkņa uzbūvi.

Šajos gados viņš nodibināja ciešu draudzību ar citu Huygens palīgu Gotfrīdu W. Leibnizu, kurš gadus vēlāk tika atcerēts arī kā viens no lielajiem domātājiem septiņpadsmitajā un astoņpadsmitajā gadsimtā.

1674. gadā tika publicēts Huigena un Papina kopīgais darbs “Vakuuma eksperimenti”, kurā ir aprakstīta viņu pieredze pārtikas konservēšanā vakuumā un aprakstītas dažas mašīnas tā sasniegšanai. 1675. gadā tas tika atkārtoti izplatīts, bet šoreiz 5 zinātnisko rakstu formātā un ar nosaukumu Filozofiskie darījumi.

Periods Londonā, Venēcijā un Marburgā

Neilgi pēc publikācijām, 1675. gadā un pēc Hjūgena ieteikuma, viņš devās uz Londonu, lai strādātu pie Roberta Boila, kuru uzskatīja par “ķīmijas tēvu”. Kopā ar viņu viņš izstrādāja saspiesta gaisa ieroci un spēja pilnveidot vakuuma sūkni, aizstājot divus slēgvārstus ar dubultām mucām.

1679. gadā viņš izstādīja savu slaveno “tvaika attīrītāju, lai mīkstinātu kaulus”, kas pārtaptu par tagad zināmo spiediena katlu. 1680. gadā viņš izgudroja kondensācijas sūkni un pēc Boiles kandidatūras tika ievēlēts Karaliskajā biedrībā. Karaliskā biedrība bija viena no vecākajām un atzītākajām zinātnieku grupām Lielbritānijā un Eiropā.

1682. gadā viņš pārcēlās uz Venēciju, kad viņu uzaicināja piedalīties Filozofisko un matemātisko zinātņu akadēmijas darbā, kuru nesen nodibināja Ambrose Sarotti.

Akadēmijai bija nelieli panākumi, izņemot finanšu problēmas, tāpēc Papinam 1684. gadā nācās atgriezties Londonā. Tur viņš atsāka darbu Karaliskajā biedrībā kā "eksperimentu pagaidu kurators".

1687. gadā viņš iesniedza vēl vienu no saviem izgudrojumiem, taču ar nelielu gandarījumu par sliktajiem rezultātiem. Tā bija enerģijas pneimatiska pārvade lielos attālumos. Tā gada novembrī viņš tika iecelts par matemātikas profesoru Marburgas Universitātē, Vācijā, kur viņš palika gandrīz 8 gadus.

1690. gadā viņš publicēja savu pirmo darbu par tvaika motoru. Tā bija virzuļa mašīna, kurā Huygens izmantotais sprāgstviela tika aizstāta ar ūdens tvaikiem, panākot tā kondensāciju un "perfektu vakuumu".

Atgriešanās Londonā un pēdējie gadi

1705. gadā viņš sāka strādāt kopā ar savu draugu un bijušo partneri Gotfrīdu W. Leibnizu, ar kuru viņš turpināja skicēt dažus agrīnus tvaika dzinēja dizainus, iedvesmojoties no Tomasa Saverija skicēm. Pēc tam viņš strādāja pie citu izgudrojumu, piemēram, zemūdenes, gaisa pistoles un granātmetēja, prototipu izstrādes.

1707. gadā viņš iepazīstināja ar savu “jauno ūdens iegūšanas veidu ar uguns palīdzību”, kurā viņš centās pilnveidot Saverija darbu. Tomēr tas nesasniedza rezultātu ar komerciālu potenciālu.

Tajā gadā viņš atgriezās Londonā ar nodomu atgriezties darbā Karaliskajā biedrībā, jo viņam bija finanšu problēmas, bet sabiedrība nespēja pieņemt darbā vairāk darbinieku. Tāpēc viņš turpināja rakstīt un publicēt rakstus, lai uzlabotu savus prototipus.

1712. gada sākumā Deniss Papins bez resursiem un gandrīz bez draugiem tika atrasts nedzīvs Londonā, Anglijā. Nav apbedīts viņa ķermenis. Pēc simts gadiem viņa ieguldījums tika atzīts, un viņa dzimtajā pilsētā viņam par godu tika uzstādīta bronzas statuja.

Ieguldījums zinātnē

Otrais zemūdenes modelis. Avots: Deniss Papins

Papīna galvenais ieguldījums, bez šaubām, bija tvaika attīrītāji, vēlāk pazīstami kā spiediena katli, kaut arī tā attīstība tolaik nebija piemērota komerciāliem mērķiem.

Tas bija slēgts trauks ar hermētisku vāku, kas ierobežoja tvaiku, līdz tas radīja augstu spiedienu, kas ievērojami paaugstināja ūdens viršanas temperatūru.

Ēdienus, kas tika ievietoti vārīti daudz ātrāk nekā parastās metodes, tvaicē temperatūrā, kas ir par 15% augstāka nekā ūdens viršanas temperatūra.

Papins bija pirmais, kurš izmantoja drošības vārstu, lai kontrolētu tvaika spiedienu un novērstu agrīnu ierīču eksploziju. Viņš novēroja, ka iesprostotais tvaiks mēdz pacelt vāku, ļaujot viņam iedomāties virzuli cilindrā, kas ir pirmo tvaika dzinēju pamatkonstrukcija.

Arī kondensācijas sūkņa izgudrotājs gandrīz 40 gadus pavadīja, izstrādājot mehāniskās ierīces un strādāja pie dažādiem prototipiem un skicēm, kas vēlāk kļūs ļoti noderīgas.

Starp tiem ir pneimatiskā spēka pārvade, gaisa sūknis, tvaika dzinējs, zemūdene, gaisa pistole, vakuuma sūknis, granātmetējs un airi ar riteni, kas vēlāk nomainīs airus tvaika kuģi.

Atsauces

1. Encyclopædia Britannica (2019. gads, 22. februāris). Deniss Papins. Atgūts no britannica.com
2. "Deniss Papins izgudro spiediena katlu." (2001) Zinātne un tās laiki: zinātnisko atklājumu sociālās nozīmes izpratne. Atgūts no Encyclopedia.com
3. Robinsons, HW (1997) Deniss Papins (1647-1712). Piezīmes Rec. R. Soc., Kas atgūts no vietnes royalsocietypublishing.org
4. O'Connor, J un Robertson, E. (2014, marts). Deniss Papins. MacTutor Matemātikas vēstures arhīvs, St Andrews University. Atgūts no history.mcs.st-andrews.ac.uk
5. NNDB (2019. gads). Deniss Papins. Atgūts no nndb.com