(f. Austhorpe, England, 8.juni 1724: d, Austhorpe, 28. oktober 1792)
Civilingeniør, anvendt mekanik.
en af de førende britiske ingeniører i det attende århundrede fik Smeaton også et ry som en videnskabsmand og udmærkede sig gennem eksperimentel forskning i anvendt hydraulik. Han stammede fra en skotsk familie, hvoraf den ene, Thomas Smeton, vendte sig til protestantisme sent i det sekstende århundrede og havde vigtige positioner i kirken og på universitetet i København. På tidspunktet for Smeatons fødsel boede familien nær Leeds, hvor hans far, Vilhelm, praktiserede jura. Smeaton blev opfordret til at følge en juridisk karriere, og efter en sund grundskoleuddannelse tjente han på sin fars kontor og blev senere sendt til London for yderligere beskæftigelse og uddannelse ved domstolene. En tidlig tilbøjelighed til den mekaniske kunst sejrede dog snart: og, med sin fars samtykke, han blev producent af videnskabelige instrumenter, en forfølgelse, der gav rigelig plads til både hans videnskabelige interesser og hans mekaniske opfindsomhed.
tidligt i 1750 ‘ erne begyndte Smeaton de eksperimenter, der udgjorde hans vigtigste bidrag til videnskaben; og i denne periode beskæftigede han sig også med flere tekniske innovationer, herunder et nyt pyrometer, som han studerede de ekspansive egenskaber ved forskellige materialer. Tempoet i Industrielle og kommercielle fremskridt blev dog hurtigere i Storbritannien, og tekniske mænds opmærksomhed blev i stigende grad rettet mod store ingeniørarbejder. Fra 1756 til 1759 var Smeaton besat med sin mest kendte præstation, genopbygningen af Eddystone lighthouse. Ved udgangen af årtiet var det blevet tydeligt, at konstruktionsteknik og flod-og havnearbejder var mere rentable end at fremstille videnskabelige instrumenter. Derfor etablerede Smeaton sig som konsulent på disse områder; det var faktisk han, der vedtog udtrykket “Civilingeniør” for at skelne civile konsulenter og designere fra det stigende antal militæringeniører, der blev uddannet fra Royal Military Academy. I løbet af de sidste femogtredive år af sit liv var han ansvarlig for mange ingeniørprojekter, herunder broer, dampmaskinefaciliteter, kraftværker, der drives af vind eller vand, møllestrukturer og maskiner og forbedringer af flod og havn.
Smeaton blev medlem af Royal Society, medlem af Royal Society Club og lejlighedsvis gæst på møder i Lunar Society. Han var også chartermedlem i first professional engineering society, Society of Civil Engineers (ikke at forveksle med den senere Institution of Civil Engineers), grundlagt i 1771; efter hans død blev det kendt som Smeatonian Society. Dens grundlæggelse afspejlede den voksende følelse af erhverv-alisering blandt britiske civile ingeniører i det attende århundrede.
i 1759 blev Smeatons ingeniør-og videnskabelige karriere kronet med enestående succes. I det år afsluttede han Eddystone lighthouse, som bekræftede sit ry som ingeniør, og offentliggjorde et papir om vandhjul og vindmøller, som er modtaget Copley Medal of the Royal Society
i sin forskning på vandhjul Smeaton genåbnede spørgsmålet om den relative effektivitet af undershot hjul (som opererer gennem impuls af vandet mod knivene) og overshot hjul (hvor vandet strømmer fra oven og bevæger hjulet med den kraft af sin vægt). Gennem eksperimenter på et modelhjul viste han det, i modsætning til almindelig opfattelse, overskudshjul er dobbelt så effektive som undershot. Ud over denne empiriske generalisering viste Smeaton sin videnskabelige bøjning ved at spekulere i årsagen større tab af energi (“mekanisk kraft” som den kaldte det) i underhjulet og ved at konkludere, at det blev forbrugt i turbulens— “ikke-elastiske kroppe kommunikerer kun en del af deres oprindelige kraft , når de handler ved deres impulskollision; den anden del bruges til at ændre figur som følge af slagtilfælde.”
efter denne indledende succes inden for forskning i anvendt mekanik drev Smeatons interesser mod naturfilosofi, og han afsætter yderligere to eksperimentelle undersøgelser til Vis viva-tvisten og kollisionslovene. Han fastholdt, at disse tilsyneladende abstrakte undersøgelser var af betydning i praksis, for så vidt som konklusionerne fra naturfilosoffer, hvis de var forkerte, kunne vildlede praktiske mænd til at vedtage usunde procedurer, var de resultater, han opnåede, imidlertid mere konsekvente i teorien end i praksis, for de bekræftede ikke kun troen på, at mekanisk indsats faktisk kunne “gå tabt”, men også at mv2 (vis Viva)var et mål for “mekanisk magt.”Smeaton erkendte, at hans konklusioner var i modsætning til dem, der blev begunstiget af disiplene, og han specificerede diplomatisk, at både mv og mv2 var nyttige værdier, når de blev fortolket korrekt.
Smeatons karriere giver et tidligt eksempel på samspillet mellem teknik og anvendt videnskab. Hans tekniske interesser påvirkede retningen af hans videnskabelige forskning; og han brugte resultaterne af sin forskning i sine egne vandhjulsdesign, der konsekvent favoriserede brysthjul og overskudshjul og næsten aldrig brugte undershot-systemet. Der er grund til at tro, at Smeatons arbejde førte til, at andre designere forudså det længe foretrukne underskudshjul. Desuden bidrog den fortsatte økonomiske betydning af vandhjul en følelse af presserende karakter til den tilbagevendende kontrovers over målingen af “kraft”; og i disse diskussioner spillede Smeatons forskning og hans støtte til Vis viva tankeskole en fremtrædende rolle.
Smeaton udførte også omfattende tests på den eksperimentelle Nybegyndermotor, optimerede dens design og øgede dens effektivitet markant. Disse undersøgelser steg imidlertid aldrig over niveauet for systematisk empirisme og blev desuden snart overskygget af James ‘ opfindelse af den separate kondensator. Et par mindre bidrag til observationsastronomi afrundede Smeatons videnskabelige arbejde.
bibliografi
I. originale værker. Mange af Smeatons papirer blev indsamlet og offentliggjort posthumt: rapporter om afdøde John Smeaton, 4 bind. (London, 1812-1814). Vol. IV, de forskellige papirer fra John Smeaton (1814), indeholder de papirer, han bidrog til Royal Society ‘ s filosofiske transaktioner, hvoraf de vigtigste er hans Copley-Medaljepapir, “en eksperimentel undersøgelse vedrørende de naturlige kræfter ved vand og vind til at dreje Møller og andre maskiner afhængigt af en cirkulær bevægelse,” 51 (1759-1760), 100-174: “en eksperimentel undersøgelse af mængden og andelen af mekanisk kraft, der er nødvendig for at blive anvendt til at give forskellige grader af hastighed til tunge kroppe fra en hvilestilstand,” 66 (1776), 450-475; og “nye grundlæggende eksperimenter på kollision af kroppe”, 72 (1782), 337-354. Disse tre papirer blev genoptrykt sammen som eksperimentel undersøgelse vedrørende de naturlige kræfter i vind og vand (London, 1794) og er også bekvemt indsamlet i Thomas Tredgold, Red., Traktater om hydraulik (London, 1826). P. S. Girard oversatte dem til fransk som recherches-eksproprimentales sur l ‘ eau et le vent (Paris, 1810). For resultaterne af hans eksperimenter på dampmaskinen, se John Farey, en afhandling om dampmaskinen (London, 1827), 158 ff.
John Smeatons, dagbog over hans rejse til de lave lande 1755. 4 (London, 1938); og “beskrivelse af den statiske hydrauliske motor, opfundet og lavet af den afdøde HR. 185-210, kaste yderligere lys over de tekniske kilder til Smeatons videnskabelige interesser.
II. sekundær litteratur. Smeatons fulde biografi er stadig Samuel Smiles,” John Smeatons liv”, i ingeniørens liv, 3 bind. (London, 1861-1862). II, 1-89. John Holmes, der kendte Smeaton godt, offentliggjorde en kort fortælling om geni, liv og værker af den afdøde Mr. J. Smeaton, Civilingeniør (London, 1793). For en nylig biografisk artikel, se Gerald Buemand,” John Smeaton—Rådgivende Ingeniør, ” i Engineering Heritage, 2 bind. (Ny York, 1966), II. 8-12. Ingen af disse behandler Smeatons videnskabelige arbejde tilstrækkeligt.
D. S. L. Se ” nogle faktorer i den tidlige udvikling af begreberne magt, arbejde og energi.”i Britisk Tidsskrift for Videnskabshistorie, 3 (1966-1967), 209-224; og fra Vatt til Clausius (Ithaca, N. Y., 1971), se indeks. Indflydelsen af Smeatons forskning på kontroversen om måling af” kraft “kan ses i Peter Yvart,” om måling af bevægelig kraft”, i Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester, 2.ser., 2 (1813), 105–258. På hans vandkraft teknik, se Paul N, Vilson. “John Smeatons vandhjul” i transaktioner. Nykommersamfundet for studiet af ingeniør-og teknologiens historie, 30 (1955-1957), 25-48.
det lille, der er kendt om Society of Civil Engineers i det attende århundrede, præsenteres fuldt ud i T. E. Allibone, ” klubben for Royal College of Physicians, Smeatonian Society of Civil Engineers og deres forhold til Royal Society Club,” i Notes and Records of the Royal Society of London, 22 (1967), 186-192; S. B. Donkin, “Society of Civil Engineers (Smeatonians),” i transaktioner. 17 (1936-1937), 51-71; og Esther Clark, “de tidlige Smeatonians”, ibid., 18 (1937–1938), 101–110.
Harold Dorn
