( b. Heilbronn, W Enterprttemberg, Németország, November 25, 1814: d. Heilbronn, március 20, 1878)
fizika, élettan.
Robert Mayer az energiamegmaradás elvének egyik korai megfogalmazója volt. Apja, Christian Jakob Mayer virágzó patikusüzletet tartott fenn Heilbronn feleségül vette Katharina Elisabeth Heermann-t, egy Heilbronni könyvkötő lányát. A házaspárnak három fia volt, akik közül Robert volt a legfiatalabb; mindkét idősebb testvér apja szakmáját követte.
Mayer 1829-ig járt a Heilbronni klasszikus Gimnáziumba, amikor átment az evangélikus teotológiai szemináriumba Sch. Bár középszerű hallgató volt, 1832-ben letette az Abitur-t, és beiratkozott a T-i Egyetem Orvosi Karára. 1837 februárjában letartóztatták és kizárták az egyetemről, mert részt vett egy titkos hallgatói társaságban. A következő évben Mayer megengedte az orvostudomány doktorátusát, 1838-ban pedig megkülönböztetéssel letette az állami orvosi vizsgálatokat is. 1839-1840 telén Mayer Párizsba látogatott, 1840 februárjától 1841 februárjáig orvosként szolgált egy holland kereskedelmi hajón, Kelet-Indiában. Míg Djakartában, Jáván, bizonyos fiziológiai megfigyelések meggyőzték Mayert arról, hogy a mozgás és a hő egyetlen, elpusztíthatatlan erő átalakítható megnyilvánulása a természetben, és hogy ez az erő mennyiségileg konzerválódott minden átalakítás során. Mayert ez a felismerés inspirálta és időnként megszállottja volt. Ő dolgozta ki az ötletét a különböző tudományos közlemények, amelyek során megjelent az 1840-es visszatérése után Németországba.
Mayer szülőhazájában, Heilbronnban telepedett le, ahol virágzó orvosi gyakorlatot folytatott és különböző polgári tisztségeket töltött be. 1842-ben feleségül vette Wilhelmine Regine Caroline Ctoss-t; a házasságból hét gyermek született, akik közül öt csecsemőkorban halt meg. Mayer az 1848-as forradalom alatt konzervatív álláspontot képviselt, és ez a pozíció vezetett a felkelők rövid letartóztatásához és testvérétől, Fritztől való tartós elidegenedéshez. Ezek az események és a tudományos munkájának elismerésének elmulasztása miatt Mayer 1850 májusában öngyilkosságot kísérelt meg. Az 1850-es évek elején visszatérő elmebajos rohamokat szenvedett, amelyek miatt többször kellett bezárni az elmegyógyintézetekbe a G. A. D. Pppingenben, Kennenburgban és Winnenthalban. Csak 1860 után Mayer fokozatosan nemzetközi elismerést kapott, 1878-ban Heilbronnban halt meg tuberkulózisban.
jávai útja előtt Mayer nagy érdeklődést mutatott a tudomány iránt, de kevés kreatív képességet mutatott. Az Erővel kapcsolatos új ötlete iránti lelkesedéssel Mayer összeállította “ueber die quantitative und qualitative Bestimmung der KR Enterprises” című művét közvetlenül Heilbronnba való visszatérése után. Ebben a tanulmányban Mayer tapogatózott felé filozófiai és matematikai kifejezése az új fogalom az erő. Bár később megváltoztatta a matematikai és a fizikai kifejezések a gondolatok, amit alkalmazott ebben az első papír, a filozófiai és fogalmi kifejezések gyakorlatilag változatlan maradt későbbi munkájában.
Mayer azt állította, hogy a tudomány feladata, hogy minden jelenséget az első okokra visszavezetjen. A logika törvényei biztosítják számunkra, hogy minden változáshoz létezik egy első ok (Ursache), amelyet erőnek (Kraft) nevezünk. A világban megfigyeljük a” feszültséget “vagy a” különbséget”, például az összes anyag közötti térbeli elválasztást vagy kémiai különbséget. Ez a feszültség maga is erő, és hatása megakadályozza, hogy minden test gyorsan egyesüljön egy matematikai pontba. Ezek a feszültség-erők elpusztíthatatlanok, és végösszegük a világegyetemben állandó. Ahogy a kémia az anyag tudománya, úgy a fizika az erők tudománya. Ahogy a kémia feltételezi, hogy a tömeg minden reakcióban állandó marad, bármilyen minőségi változáson is megy keresztül az anyag, úgy a fizikának is azt kell feltételeznie, hogy az erők mennyiségileg konzerváltak, függetlenül attól, hogy milyen átalakulásokon vagy minőségi formaváltozásokon mennek keresztül.
bár Mayer matematikai-fizikai kifejtését ötleteit nagyon eredeti volt, ez is elég homályos, és kiderült, hogy nem ismeri az elveket a mechanika. Mayer először egy mozgó részecskét vett figyelembe, és azzal érvelt, hogy a “mozgásmennyiségének” mértéke a tömege a sebességének szorzata. Ezután megvizsgálta a két részecske különleges esetét, amelyek mindegyikének m tömege és C sebessége van, és egyenes vonalban közelednek egymáshoz. A jelen lévő mozgási erő “mennyiségi meghatározása” 2mc. A” kvalitatív meghatározás ” azonban formálisan nulla, mivel a mozgások egyenlőek és ellentétesek; ezt Mayer a 02mc szimbolikával fejezi ki. Hacsak a részecskék nem teljesen rugalmasak, a jelenlévő mozgáserő “mennyiségi meghatározása” az ütközés után kisebb lesz, mint az ütközés előtt; teljesen rugalmatlan panicles esetén az ütközés után nulla lesz. Mayer ragaszkodott hozzá, hogy a mozgásként jelen lévő erő soha nem vész el; inkább egy része “semlegesül” az ütközés során, és hőként jelenik meg. Ebből az állításból Mayer homályosan általánosította, hogy minden hőt egyenlő és ellentétes mozgásoknak lehet tekinteni, amelyek semlegesítik egymást, és hogy a 02mc valahogy a hőerő egyetemes matematikai kifejezése. Végül Mayer megmutatta, hogy abban az általánosabb esetben, amikor az ütköző részecskék nem egyenes vonalban fekszenek, az erők paraletogramma alkalmazható annak meghatározására, hogy mekkora mozgáserőt “semlegesítenek” az ütközés során.
az “Ueber die … Bestimmung der KR Enterprises” befejezése után Mayer benyújtotta az Annalen der Physik und Chemie kiadványhoz. A szerkesztő Poggendorff figyelmen kívül hagyta a papírt, és nem nyomtatták ki. Bár dühös és csalódott volt, Mayer gyorsan tudomást szerzett az értekezés korlátairól, és azonnal elkezdte tanulmányozni a fizikát és a matematikát. 1841 augusztusa és 1842 márciusa között Mayer felfedezte, hogy az mv2, nem pedig az mv a mozgás mennyiségének megfelelő mértéke, és hogy ez az erőforma megegyezik a mechanika vis viva-jával. Ezt a felfedezést beépítette második cikkébe, a “Bemerkungen uberdie KR Enterprises der Unbelebten Natur” – ba, amelyet Liebig Annalen der Chemie-ben tett közzé 1842 májusában.
ebben a második tanulmányban Mayer kidolgozta elméletének fogalmi alapját, megvizsgálva, mondta, az “erő” kifejezés pontos jelentését, mint az előző cikkben, Mayer arra a következtetésre jutott, hogy az erők az első okok; ezért a causa aequat effectum törvény biztosítja számunkra, hogy az erő mennyiségileg elpusztíthatatlan. Az anyaghoz hasonlóan az erők olyan tárgyak, amelyek képesek különböző formákat ölteni, és elpusztíthatatlanok. Az erők csak azért különböznek az anyagtól, mert meghatározhatatlanok.
az előző cikkében említett ötlet kidolgozásakor Mayer azt állította, hogy két test térbeli elválasztása maga is erő. Ezt az erőt “fallforce” – nak (Fallkraft) nevezte. Ahol az egyik tárgy a föld, a második pedig a föld felszíne közelében van, az esési erő felírható md, m a tárgy súlya, d pedig annak magassága. A tényleges ősszel az esési erő a mozgás erejévé alakul. Mayer ezt az átalakítást MD = mc2-ként fejezte ki, ahol c az M súlyú tárgy vetocityatained a távolság leesésében d a föld felszínéhez.
az esési erő ezen fogalma alapján. Mayer arra a következtetésre jutott, hogy a gravitáció egyáltalán nem erő, hanem “az anyag jellemzője.”A gravitáció nem lehet erő, érvelt Mayer, mert nem ez a mozgás elegendő oka; a gravitáció mellett a térbeli elválasztás előfeltétele az esésnek. Ha a gravitáció erő lenne, akkor olyan erő lenne, amely folyamatosan hatást vált ki anélkül, hogy önmagát elfogyasztaná; ez azonban sértené az erő megőrzésének elvét. Mayer minden későbbi írásában és levelében szilárdan ragaszkodott ehhez a pozícióhoz. Folyamatosan azzal érvelt, hogy az entitás “erő” a maga newtoni értelmében logikátlanul és félrevezetően nevezik, és ezért egy másik kifejezést kell bevezetni rá. Az “erő” szót a konverziókban konzervált lényeges, kvantitatív entitás számára kell fenntartani. Még azután is, hogy a fizika később elfogadta az “energia” kifejezést Mayer erőfogalmának leírására, Mayer továbbra is azt állította, hogy az erő mint konzervált entitás fogalma fogalmilag megelőzte a newtoni entitást, és ezért a hagyományos “erő” nevet saját erőfogalmának kellett volna fenntartania.
miután 1842-es cikkében megvitatta az esési erő és a mozgáserő átalakíthatóságát, Mayer megjegyezte, hogy a mozgást gyakran megfigyelik, hogy eltűnnek anélkül, hogy egyenértékű mennyiségű más mozgást vagy esési erőt produkálnának. Ezekben az esetekben a mozgás az erő más formájává alakul át, nevezetesen a hő, az esési erő, a mozgás és a hő egy elpusztíthatatlan erő különböző megnyilvánulásai, és ezért határozott mennyiségi kapcsolatokat tartanak fenn egymás között. Ez azt jelenti, Mayer arra a következtetésre jutott, hogy a természetben léteznie kell egy állandó számértéknek, amely kifejezi a hő mechanikai egyenértékét. Kijelentette, hogy ez az érték 365 kilogramm / kilokalória; ez azt jelenti, hogy a 365 méterrel megemelt egy kilogramm tömegű esési erő megegyezik azzal a hőerővel, amely egy kilogramm víz egy Celsius-fokos felemeléséhez szükséges.
bár Mayer 1842-es cikke csupán a hő mechanikai egyenértékét határozta meg anélkül, hogy megadta volna annak levezetését, későbbi papírok is megadták módszerét. Legyen x az a hőmennyiség kalóriákban, amely ahhoz szükséges, hogy egy köbcentiméter levegőt 0-ról 0-ra emeljünk C. állandó térfogat mellett 1-re. Ugyanazon köbcentiméter levegő egy Celsius fokos állandó nyomáson történő emeléséhez nagyobb mennyiségű hőre van szükség, mondjuk x + y, mivel a térfogat-bővítés során az állandó nyomást fenntartó erő ellen kell dolgozni. Ha ez utóbbi tágulást higanyoszlop alatt hajtják végre, akkor az extra hő y a higanyoszlop emelésébe kerül. Ezért ha P a higanyoszlop súlya, h pedig az a távolság, amelyet a tágulás során megemelnek, akkor y = ph-t írhatunk; a probléma az, hogy megtaláljuk y-t. a közzétett adatokból Mayer tudta, hogy 3.47 60-4 kalória szükséges ahhoz, hogy egy köbcentiméter levegőt egy Celsius-fokos állandó nyomás alatt 1033 gm./ cm.2 (azaz 76 cm. higany); ezért x + y = 3,47 60-4 kalória. Dulong adataiból azt is tudta, hogy a levegő fajlagos melegének aránya állandó térfogaton és állandó nyomáson 1/1, 421; tehát x/(x + y) = 1/1, 421. Ismerve az X + y értékét, Mayer ezután könnyen megtalálta y 1,03 kb 10-4 kalória. Mivel a tágulásról ismert volt, hogy a higanyoszlopot 1/274 centiméterrel emeli, Mayer ekkor az Y = ph egyenletre vonatkozott.
1.03-10-4 kcal. = 1033 gm. 6/274 cm.
ezeknek a számoknak a csökkentése az 1 kilokalória = 365 kilogramm-méter egyenletet eredményezte.
Mayer a hő mechanikai egyenértékének levezetése ugyanolyan pontos volt, mint azt a fajlagos melegítések arányához választott érték lehetővé tenné. Mayer levezetése azon a feltételezésen alapul, hogy köbcentiméter levegője nem végez belső munkát a szabad tágulás során; vagyis az összes hő y a higanyoszlop felemelésére szolgál. Bár 1842-ben Mayer már tudott Gay-Lussac kísérleti eredményéről, amely alátámasztja ezt a feltételezést, csak három évvel később (1845) hivatkozott nyilvánosan.
a papír 1842 meghatározott Mayer végleges véleményét a megőrzése erő és megállapította, hogy azt állítják, hogy elsőbbséget; történelmileg a papír is betekintést nyújt a folyamatokat, amelyeken keresztül Mayer megérkezett az ő elmélete. Az 1840-es években különböző európai tudósok és mérnökök fogalmaztak meg olyan elképzeléseket, amelyek az energia megőrzésére utaltak. Számos különböző érdek befolyásolta ezeket a készítményeket. Ezen érdekek között szerepelt a gőzgépek hatékonyságával és a sok új átalakítási folyamattal kapcsolatos növekvő aggodalom, amelyeket az elektromosság, a mágnesesség és a kémia területén fedeztek fel. Mayer korai tanulmányai kevés érdeklődést mutatnak e problémák iránt, ehelyett azt sugallják, hogy a filozófiai és fogalmi megfontolások nagyrészt Mayer elméletét vezérelték. Az egyik ilyen megfontolás az erő és az ok állandó azonosítása volt; a másik az erő intuitív megértése, mint lényeges, mennyiségi entitás. Mayer ezen elképzeléseinek forrása és a német tudomány és filozófia tágabb kontextusához való viszonyuk továbbra is megoldatlan történelmi problémák. Úgy tűnik, hogy mindkét fogalom egyedülálló volt a német tudomány számára, és arra késztette Mayert, hogy az ismerős jelenségeket radikálisan új módon értelmezze. Ennek az értelmezésnek egy példája látható azokban az eseményekben, amelyek nyilvánvalóan Mayert az erő megőrzésével kapcsolatos kezdeti spekulációihoz vezették.
mint a megőrzési elv számos más megfogalmazója, Mayer elméletéhez fiziológiai, nem fizikai megfontolásokon keresztül vezetett. Miközben hagyta az európai tengerészek vérét, akik nemrég érkeztek Java-ba 1840 júliusában, Mayert lenyűgözte vénás vérük meglepő vörössége. Mayer ezt a vörösséget a trópusok szokatlan hőjének tulajdonította. Mivel az alacsonyabb anyagcsere-égés elegendő lenne a testhő fenntartásához, a test kevesebb oxigént vont ki a vörös artériás vérből. Ez a megfigyelés Mayer számára az állati hő kémiai elméletének figyelemre méltó megerősítését jelentette, és gyorsan általánosította, hogy az élelmiszer oxidációja az állati hő egyetlen lehetséges forrása. Az állatgazdaságot erőátalakítási folyamatnak tekintve-amelynek bemenete és kimenete mindig egyensúlyban van—Mayer felismerte, hogy az élelmiszerben lappangó kémiai erő az egyetlen bemenet, és hogy ez a bemenet mennyiségileg kifejezhető az élelmiszer oxidációjából származó hő formájában. Ezen a ponton Mayer érvelése alig különbözött a kortárs élettani elmélet, de ha egyszer elérte Mayer folytatta a fogalmi ugrás, amely jóval túl minden tény áll a rendelkezésére. Úgy döntött, hogy nemcsak az állat által közvetlenül testhőként termelt hőt, hanem azt is, hogy a súrlódás révén közvetetten előállított hőt, amely végül az állat izomterheléséből származik, egyensúlyba kell hozni a kémiai erő ezen bemenetével. Az izomerőt és a testhőt az élelmiszerben látens kémiai erőből kell származtatni. Ha az állat erőbevitele és-felhasználása egyensúlyba akar kerülni, akkor az erő mindezen megnyilvánulásait mennyiségileg meg kell őrizni az állati testben végbemenő összes erőátalakításban. Ez a következtetés, bár gyümölcsöző, úgy tűnt, hogy nagyrészt Mayer előítéletén nyugszik erő és megtérés nem pedig empirikus megfigyeléseken.
közvetlenül azután, hogy visszatért a Java Mayer tervezett papír fiziológia, amely meghatározza ezeket az ötleteket, de szándékosan elhalasztotta a papírt annak érdekében, hogy először feküdt a megfelelő fizikai alapot az elmélet. Miután ezt az értekezés 1842-ben megjelent magántulajdonban Heilbronn 1845-ben die organische Bewegung in ihrem Zusammenhang mit dem Stoffwechsel, a legeredetibb és átfogó papír. Ebben a munkában Mayer ismét meghatározta elméletének fizikai alapját, ezúttal kiterjesztve az erőmegőrzés ideálját a mágneses, elektromos és kémiai erőkre. Ban ben die organische Bewegung leírta az organikus világ alapvető erőátalakításait. A növények a nap hőjét és fényét látens kémiai erővé alakítják; az állatok ezt a kémiai erőt táplálékként fogyasztják; az állatok ezt az erőt testhővé és mechanikus izomerővé alakítják életfolyamataik során.
Mayer célja Die organische Bewegung nemcsak az erő megőrzésének megállapítása, mint a fiziológia alapja, hanem a Liebig szerves kémikus nézeteinek megcáfolása is. 1842-ben Liebig kiadta befolyásos és ellentmondásos könyvét Die Thierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie. Ebben a munkában Liebig jött ki, mint a bajnok a kémiai elmélet állati hő, amely Lavoisier és Laplace először javasolta 1777-ben. Mayer érvelése szerint Liebig arra a következtetésre jutott, hogy az élelmiszer oxidációjától eltérő forrásból származó állati hő egyenértékű a semmiből származó erő előállításával. Ezért arra a következtetésre jutott, hogy az élelmiszer oxidációja az állati hő egyetlen forrása. Liebig azt is hitte, hogy az izomerő végső soron kémiai erőből származik egy közvetítő létfontosságú erő révén, amely az izomszövet fehérje anyagaiban lokalizálódik. Jól ismeri Liebig ismeretségét 1842-es papírjával, Mayer a Die organische Chemie-t lehetséges plágiumnak tekintette, és határozott fenyegetést jelentett prioritására. Az övében Die organische Bewegung Mayer csatlakozott Liebighez az állati hő kémiai elméletének támogatásában, de aztán lehetőség szerint megcáfolta Liebig többi nézetét.
Mayer azzal kezdte támadását Liebig ellen, hogy bírálta Liebig gyakori vitalizmushoz való folyamodását. A vitális erő Liebig elméletében különböző funkciókat töltött be, fő feladata az volt, hogy megakadályozza az élő test spontán rothadását, szövetei folyamatosan oxigén és nedvesség jelenlétében. Mayer tagadta, hogy a rothadás olyan spontán módon fordul elő a szövetekben, mint Liebig feltételezte. Mayer azzal érvelt, hogy ha rothadás történik, a rothadó részek mindazonáltal olyan gyorsan elszállnak a vérben, ahogy bomlani kezdtek. Ezért a vitális erő feltételezése nemcsak tudománytalan volt, hanem szükségtelen is.
Liebig azzal érvelt továbbá, hogy míg a keményítő és a cukor oxidálódik a vérben, hogy hőt termeljen, csak a fehérje-hordozó izomszövet megy keresztül a mechanikai izomerő előállításához szükséges kémiai változáson. Ezért ezek a változások az izomban fordulnak elő, nem a vérben; az izom szó szerint megterheli magát. Ezzel az érveléssel szemben Mayer a hő mechanikai megfelelőjét alkalmazta az izomszövet mennyiségének kiszámításához, amelyet naponta el kell fogyasztani egy dolgozó állat erőfeszítéseinek támogatása érdekében. Mayer szerint a veszteség pótlásához folyamatosan szükséges magas asszimilációs Arány Liebig elméletét a legjobb esetben is valószínűtlenné tette. Arra a következtetésre jutott, hogy a legésszerűbb feltételezni, hogy minden oxidáció a vérben történik, függetlenül a felszabaduló erő formájától és helyétől. Végén a 1845-ös papír Mayer végül összeegyeztetni a fő megfigyelések a klasszikus ingerlékenység elmélet saját hipotézisét, és azzal érvelt, a függőség a kontraktilis erő a vérellátás.
a Die organische Bewegung kevés befolyást gyakorolt a német fiziológiára, bár Mayer Liebig életereje elleni támadása lelkes választ kapott, és a munka számos kedvező kritikát kapott. 1845 után Liebig fiatalabb tanítványai csendesen elvetették a vitális erővel kapcsolatos spekulációit, ahogy Mayer javasolta. Az izombomlás kérdése továbbra is ellentmondásos a fiziológusok körében, bár 1870-re megállapodtak abban, hogy a fehérjék mellett a szénhidrátok oxidációja hozzájárult az izomenergia előállításához. Mayer írásai kevés közvetlen hatással voltak ezekre a fejleményekre.
közvetlenül a fiziológiáról szóló értekezésének közzététele után Mayer az erőmegőrzés elméletét egy második kritikus problémára alkalmazta, amelyet 1841-ben kielégítetlenül kezelt: a nap hőjének forrása. 1846-ban előléptette a naphő magyarázatát, amelyet a párizsi Akadémiának benyújtott emlékiratba épített be “sur la production de la Lumi xhamre et de la chaleur du soleil”, valamint a kibővített Beitrben des Himmels des Dynamik in popular enterprer Darstellungen, amelyet magántulajdonban tettek közzé Heilbronn 1848-ban. Miután ezekben a cikkekben bemutatta a kémiai égés elégtelenségét a nap hatalmas sugárzásának fenntartásához, Mayer előadta azt, ami gyorsan a nap hőjének “meteorikus hipotéziseként” vált ismertté. Mayer feltételezte, hogy az anyag, főleg meteorok formájában, naponta hatalmas mennyiségben jut be a Naprendszerbe, és a Nap körül kering. A luminiferous éterrel való súrlódás miatt ez az anyag fokozatosan spirálba kerül a napba, túlzott sebességgel. A nap becsapódásakor ez az anyag fényként és hőként bocsátja ki mozgási energiáját. Mayer a hő mechanikai megfelelőjét alkalmazta annak bemutatására, hogy a napba ütköző minden tömegegység négyezer-nyolcezer-szer annyi hőt termel, mint egy ekvivalens tömegű szén elégetése. Ezért ha feltételezzük, hogy a napba eső anyag mennyisége elég nagy, ez a folyamat fenntarthatja a nap teljes hőtermelését.
1850 után a meteorikus hipotézis széles valutát kapott, nagyrészt az elmélet változatainak köszönhetően, amelyeket Waterston és William Thomson Mayertől függetlenül fejlesztett ki. Az általánosan elfogadott és a huszadik századig is fennmaradt naphő magyarázatát azonban Helmholtz javasolta egy 1854-es népszerű előadásában: “Ueber die Wechselwirkung der Naturkr Enterprises und die darauf bez Enterprises Ermittlungen der Physik.”Helmholtz szerint a nap hőjét a Nap tömegének fokozatos lehűlése és összehúzódása tartja fenn. Ahogy a nap sűrűsége növekszik,a Nap anyaga potenciális energiáját közvetlenül hő formájában adja. Bár ez nem volt igazi meteorikus hipotézis, Helmholtz magyarázata a nap hőjére sok tekintetben hasonlított Mayerére. Mayer hipotézise befolyásolhatta Helmholtz megfogalmazásában saját hipotézisét, mert 1854 Helmholtz tudott Mayer 1848-as értekezését, és tárgyalt, hogy az ő 1854-es előadás nem sokkal azelőtt, hogy meghatározza a saját véleményét az eredete a napenergia.
Mayer csillagászati papírok is újjáéledt egy másik hipotézist, amely az volt, hogy fontos lesz 1850 után. Az 1848-as Dynamik des Himmels-ben és 1851-es memoárjában, a “de l’ influence des Mar ons sur la rotation de la terre”-ben Mayer megmutatta, hogy az árapály-súrlódás a föld árapály-gömbjének fő tengelyét harmincöt fokkal eltéríti a Föld-Hold vonaltól. Ezért a Hold gravitációja állandó késleltető párot gyakorol a föld forgásán, egy pár, amely fokozatosan eloszlatja a Föld forgási energiáját hőként.
bár perc, ez a mennyiség érzékelhető. Laplace-t idézve Mayer megjegyezte, hogy az ősi fogyatkozások adatai alapján a nap hossza, ennélfogva a Föld forgási sebessége, kimutatható, hogy állandó volt belül .002 másodperc az elmúlt 2500 évben. Az árapály-súrlódás miatti előrejelzett retardáció betartásának elmulasztása Mayer számára kompenzáló jelenség jelenlétét jelezte. Ezt a geológiában találta. 1848-ra sok geológus úgy vélte, hogy a föld eredetileg olvadt tömegként kondenzálódott, és azóta meghatározatlan sebességgel hűl. Ez az elmélet kritikus nehézségekkel szembesült, mivel a hűtésnek a föld összehúzódását kellett volna előidéznie, ami viszont felgyorsította a forgását. Ilyen gyorsulást nem lehetett megfigyelni, és Laplace már felhasználta a Nap látszólagos állandóságát annak bizonyítására, hogy az elmúlt 2500 évben tizenöt centiméternél nagyobb összehúzódás nem következhetett be. Ebben a szakaszban Mayer merészen feltételezte, hogy a Föld forgásának árapály-késleltetését ellensúlyozza a lehűlés és összehúzódás miatti gyorsulás. Mayer rámutatott, hogy ez a feltételezés megmentette mindkét hipotézist, és összeegyeztethető a nap megfigyelt állandóságával. A várható retardáció .0625 másodperc 2500 év alatt, Mayer megmutatta, lehetővé tenné a Föld sugarának 4,5 méteres kompenzációs összehúzódását.
Mayer spekulációinak hatását nehéz felmérni; az 1848-as értekezést nem olvasták széles körben, míg a párizsi emlékiratokról beszámoltak, de nem nyomtatták ki. 1858-ban Ferrel hasonló hipotézist tett közzé, látszólag Mayertől függetlenül, és megjegyezte, hogy az árapály késleltetése és a föld összehúzódása kompenzáló változásokat eredményezhet a föld forgásában. 1865-ben Delaunay az árapály-súrlódásra hivatkozott, hogy megmagyarázza a Hold mozgásának újonnan felfedezett egyenlőtlenségét, és megjegyezte, hogy az árapály-súrlódás hipotézise már több nyomtatott munkában megfogalmazódott.
a Dynamik des Himmels Mayer kreatív karrierjének végét jelentette, mivel számos későbbi cikke elsősorban népszerű vagy retrospektív volt. Ezen a ponton Mayer szinte semmilyen elismerést nem kapott fontos tudományos körökben, és ehhez a csalódáshoz hozzáadódott az a frusztráció, hogy más embereket önállóan látott el a sajátjához hasonló ötleteket. Liebig 1842-ben Mayer számos nézetére számított, 1845-ben pedig Karl Holtzmann kiszámította a hő mechanikai egyenértékét Mayerre való hivatkozás nélkül. Helmholtz 1847-ben az ueber die Erhaltung der Kraft című értekezésében az erő megőrzésének teljes matematikai kezelését tűzte ki célul. Mayer fő riválisa Joule volt, 1848-ban Mayer belekeveredett vele egy kiemelt vitába, amelyet elsősorban a párizsi Akadémia. Bár a vita továbbra sem volt meggyőző, később keserű nacionalista felhangokat alakított ki, amikor más tudósok felvették a veszekedést.
1858 után Mayer vagyona javult. Helmholtz nyilvánvalóan 1852 körül olvasta Mayer korai cikkeit, majd ezt követően Mayer prioritását állította saját széles körben olvasott műveiben. Clausius is tiszteletteljesen tekintett Mayerre a megőrzési elv megalapítójaként, és 1862-ben kezdett levelezni vele. Clausius révén Mayer kapcsolatba került Tyndallal, aki gyorsan Mayer angol bajnoka lett a Joule-val, Thomsonnal és Tait-tal folytatott elsőbbségi vitában. Az 1860-as években Mayer számos korai cikkét lefordították angolra, és 1871-ben Mayer megkapta a Royal Society Copley-érmét. 1870-ben a Párizsi Tudományos Akadémia levelező tagjává választották, és Poncelet-díjat kapott.
bár a tudományos világ 1878-ban bekövetkezett halála előtt oroszlánosította Mayert, a valóságban kevés befolyást gyakorolt az Európai tudományra. Minden területen, ahol dolgozott a fő elképzeléseit később megfogalmazni függetlenül mások által jól megalapozott a tudomány előtt a saját hozzájárulását is elismerték. Egy olyan korban, amikor a német tudomány gyorsan professzionalizálódott, Mayer alapos dilettáns maradt. Ő végzett szinte semmilyen kísérletet, és bár volt egy pontos, numerikus fordulat elme, ő sem teljesen érthető matematikai analízis, és soha nem alkalmazta azt a papírjait. Tudományos stílusa, a tudományos közösség kívülállói státusza és az intézményi hovatartozás hiánya mind olyan tényezők voltak, amelyek korlátozták Mayer hozzáférését a befolyásos folyóiratokhoz és kiadókhoz, és akadályozták elképzeléseinek elfogadását. Mayer fogalmi gondolkodó volt, akinek zsenialitása hipotéziseinek merészségében és mások munkájának szintetizálásában rejlik. Mayer valójában csak egy alkotó ötlettel rendelkezett—az erő természetére való rálátással—, de kitartóan folytatta ezt a rálátást, és úgy élte meg, hogy a fizikában az energia megőrzésének elveként állapították meg.
bibliográfia
Mayer főbb tudományos munkáit Jacob J. Weyrauch, Szerk., Die Mechanik der W Incontinental, 3. kiadás. (Stuttgart, 1893). Mayer leveleit, rövid iratait és a karrierjével kapcsolatos egyéb dokumentumokat Jacob J. Weyrauch néven nyomtatták újra., Kleinere Schriften und Briefe von Robert Mayer (Stuttgart, 1893). Mindkét műben a Weyrauch nemcsak kiterjedt nn-t biztosít. és kommentár, de egy alapos biog is. vagy Mayer. Mayer karrierjével és családi hátterével kapcsolatos egyéb dokumentumok szerepelnek a megemlékezésen., Helmut Schmolz és Hubert Weckbach, Szerk., J. Robert Mayer, Sein Leben und Werk in Dokumenten (Weissenhorn, 1964).
Mayer meglévő életrajzai hajlamosak a whiggishségre; az egyik jobb az S. Friedl Enterprises, Julius Robert Mayer (Lipcse, 1905). Mayer helyéről az energiamegmaradás elvének megfogalmazásában és munkájának Európai kontextusáról lásd Thomas S. Kuhn,” az energiatakarékosság mint az egyidejű felfedezés példája”, Marshall Clagett, Szerk., Kritikus problémák a tudománytörténetben (Madison, Wis., 1959), 321–356. Mayer erő-és ok-okozati összefüggéseit B. Pokol a “Robert Mayer” – ben Kantstudien, 19 (1914), 222-248. Bár Mayert nem említi, Frederic L. Holmes bevezetőjében a német fiziológia miliőjét tárgyalja az 1840-es években. Liebig állati kémiájára, facs. ed. (New York, 1964). Mayer asztrofizikai spekulációkban betöltött szerepéről lásd Agnes M. Clerke, a csillagászat népszerű története a tizenkilencedik században, 3rd ed. (London, 1893), esp. 332–334, 376–388.
R. Steven Turner
