(f. Austhorpe, England, 8 juni 1724: D, Austhorpe, 28 oktober 1792)
Civilingenjör, tillämpad mekanik.
en av de främsta brittiska ingenjörerna på artonhundratalet, Smeaton fick också ett rykte som en vetenskapsman och utmärkte sig genom experimentell forskning om tillämpad hydraulik. Han härstammade från en skotsk familj, varav en, Thomas Smeton, vände sig till Protestantism sent på sextonde århundradet och hade viktiga positioner i kyrkan och vid University of Glasgow. Vid tiden för Smeatons födelse bodde familjen nära Leeds, där hans far, William, praktiserade lag. Smeaton uppmuntrades att följa en juridisk karriär, och efter en sund grundutbildning tjänade han på sin fars kontor och skickades senare till London för vidare anställning och utbildning vid domstolarna. En tidig lutning mot de mekaniska konsterna snart segrade, dock: och, med sin fars samtycke, han blev en tillverkare av vetenskapliga instrument, en strävan som tillät gott om utrymme för både hans vetenskapliga intressen och hans mekaniska uppfinningsrikedom.
tidigt på 1750-talet började Smeaton de experiment som utgjorde hans främsta bidrag till vetenskapen; och under denna period sysselsatte han sig också med flera tekniska innovationer, inklusive en ny pyrometer med vilken han studerade de expansiva egenskaperna hos olika material. Takten i industriella och kommersiella framsteg var allt snabbare i Storbritannien, dock, och uppmärksamhet av tekniska män riktades alltmer mot storskaliga verkstadsarbeten. Från 1756 till 1759 var Smeaton upptagen med sin mest kända prestation, återuppbyggnaden av Eddystone lighthouse. I slutet av decenniet hade det blivit uppenbart att strukturteknik och flod-och hamnarbeten var mer lönsamma än att göra vetenskapliga instrument. Följaktligen etablerade Smeaton sig som konsult inom dessa områden; det var faktiskt han som antog termen ”Civilingenjör” för att skilja civila konsulter och designers från det ökande antalet militära ingenjörer som utexaminerades från Royal Military Academy i Woolwich. Under de senaste trettiofem åren av sitt liv var han ansvarig för många tekniska projekt, inklusive broar, ångmotoranläggningar, kraftverk som drivs av vind eller vatten, kvarnstrukturer och maskiner och flod-och hamnförbättringar.
Smeaton blev medlem i Royal Society, medlem i Royal Society Club och en tillfällig gäst vid möten i Lunar Society. Han var också en chartermedlem I first professional engineering society, Society of Civil Engineers (inte att förväxla med den senare Institutionen för civilingenjörer), grundad 1771; efter hans död blev det känt som Smeatonian Society. Grundandet återspeglade den växande känslan av yrke-alisering bland brittiska civila ingenjörer under sjuttonhundratalet.
år 1759 kröntes Smeatons tekniska och vetenskapliga karriärer med enastående framgång. Under det året avslutade han Eddystone lighthouse, som bekräftade sitt rykte som ingenjör, och publicerade ett papper om vattenhjul och väderkvarnar, för vilka tas emot Copley Medal of the Royal Society
i sin forskning om vattenhjul Smeaton återupptog frågan om den relativa effektiviteten hos underskottshjul (som arbetar genom impuls av vattnet mot bladen) och överskridna hjul (där vattnet rinner uppifrån och flyttar hjulet med kraften av dess vikt). Genom experiment på en modell hjul han visade att, tvärtemot vad många tror, överskridna hjul är dubbelt så effektiva som undershot. Utöver denna empiriska generalisering visade Smeaton sin vetenskapliga böjning genom att spekulera om orsaken större förlust av energi (”mekanisk kraft”, som den kallas) i underskottet hjulet och genom att dra slutsatsen att det förbrukades i turbulens— ”icke-elastiska kroppar , när de agerar genom sin impulskollision, kommunicerar bara en del av sin ursprungliga kraft; den andra delen spenderas i att ändra figur till följd av stroke.”
efter denna första framgång i forskning om tillämpad mekanik drev Smeatons intressen mot naturfilosofi och han ägnar ytterligare två experimentella undersökningar till VIS viva-tvisten och kollisionslagen. Han hävdade att dessa till synes abstrakta studier var av betydelse i praktiken, eftersom slutsatserna från naturfilosofer kan, om felaktiga, vilseleda praktiska män att anta osunda förfaranden de resultat han fick, dock, var mer konsekvens i teorin än i praktiken, för de bekräftade inte bara tron att mekanisk ansträngning verkligen kan ”förlorat”, men också att mv2 (vis viva)var ett mått på ”mekaniker makt.”Smeaton insåg att hans slutsatser var i motsats till de som gynnades av Newtons lärjungar, och han specificerade diplomatiskt att både mv och mv2 var användbara värden när de tolkades korrekt.
Smeatons karriär ger ett tidigt exempel på interaktionen mellan teknik och tillämpad vetenskap. Hans tekniska intressen påverkade riktningen för hans vetenskapliga forskning; och han använde resultaten av sin forskning i sina egna vattenhjuldesigner, konsekvent gynnade brösthjul och överskottshjul och nästan aldrig använde underskottssystemet. Det finns anledning att tro att Smeatons arbete ledde andra designers att förutse det länge föredragna underskottet. Dessutom bidrog den fortsatta ekonomiska betydelsen av vattenhjul en känsla av brådska till den återkommande kontroversen om måttet på ”kraft”; och i dessa diskussioner spelade Smeatons forskning och hans stöd för vis viva school of thought en framträdande roll.
Smeaton utförde också omfattande tester på den experimentella Newcomen-motorn, optimerade dess design och ökade effektiviteten avsevärt. Dessa studier steg emellertid aldrig över nivån av systematisk empirism och dessutom överskuggades snart av James Watts uppfinning av den separata kondensorn. Några mindre bidrag till observationsastronomi avrundade Smeatons vetenskapliga arbete.
bibliografi
I. originalverk. Många av Smeatons papper samlades in och publicerades postumt: rapporter från den sena John Smeaton, 4 vol. (London, 1812-1814). Vol. IV, De Diverse papper av John Smeaton (1814), innehåller de papper som han bidrog till de filosofiska transaktionerna i Royal Society, varav de viktigaste är hans Copley Medal paper, ” en experimentell undersökning om vatten och vinds naturliga krafter för att vända kvarnar och andra maskiner beroende på en cirkulär rörelse,” 51 (1759-1760), 100-174: ”en experimentell undersökning av mängden och andelen mekanisk kraft som krävs för att användas för att ge olika Hastighetsgrader till tunga kroppar från viloläge,” 66 (1776), 450-475; och ”nya grundläggande experiment på kollisionen av kroppar,” 72 (1782), 337-354. Dessa tre papper trycktes om tillsammans som experimentell utredning om de naturliga krafterna i vind och vatten (London, 1794) och samlas också bekvämt i Thomas Tredgold, ed., Områden om Hydraulik (London, 1826). P. S. Girard översatte dem till franska som Recherches EXP exporrimentales sur l ’ eau et le vent (Paris, 1810). För resultaten av hans experiment på ångmotorn, se John Farey, en avhandling om ångmotorn (London, 1827), 158 ff.
John Smeatons, dagbok för sin resa till de låga länderna 1755. Newcomen Society for the Study of the History of Engineering and Technology, Extra publikation nr 4 (London, 1938); och ”beskrivning av den statiska Hydraulmotorn, uppfunnad och gjord av den sena William Westgarth, av Colecleugh i County of Northumberland,” i transaktioner från Royal Society of Arts, 5 (1787). 185-210, kasta lite extra ljus på de tekniska källorna till Smeatons vetenskapliga intressen.
II. sekundär litteratur. Smeatons fulla biografi är fortfarande Samuel Smiles,” John Smeatons liv”, i ingenjörernas liv, 3 vols. (London, 1861-1862). II, 1-89. John Holmes, som kände Smeaton väl, publicerade en kort berättelse om geni, liv och verk av den avlidne Mr.J. Smeaton, Civilingenjör (London, 1793). För en ny biografisk artikel, se Gerald Bowman,” John Smeaton—Consulting Engineer, ” I Engineering Heritage, 2 vols. (New York, 1966), II. 8-12. Ingen av dessa behandlar Smeatons vetenskapliga arbete tillräckligt.
D. S. L. Cardwell har tolkat Smeatons forskning i samband med det utvecklande förhållandet mellan kraftteknik och termodynamik; se ”några faktorer i den tidiga utvecklingen av begreppen kraft, arbete och energi.”i British Journal for the History of Science, 3 (1966-1967), 209-224; och från Watt till Clausius (Ithaca, NY, 1971), se index. Påverkan av Smeatons forskning om kontroversen om mätningen av” kraft ”kan ses i Peter Ewart,” om måttet på rörlig kraft”, i Memoirs of the Literary and Philosophical Society of Manchester, 2nd ser., 2 (1813), 105–258. På hans vattenkraftteknik, se Paul N, Wilson. ”John Smeatons vattenhjul”, i transaktioner. Newcomen Society för studier av historien om teknik och teknik, 30 (1955-1957), 25-48.
det lilla som är känt av Society of Civil Engineers i sjuttonhundratalet presenteras helt i te Allibone, ”Club Of The Royal College of Physicians, Smeatonian Society of Civil Engineers och deras förhållande till Royal Society Club,” i Anteckningar och register över Royal Society of London, 22 (1967), 186-192; S. B. Donkin, ” Society of Civil Engineers (Smeatonians),” i transaktioner. Newcomen Society for the Study of the History of Engineering and Technology, 17 (1936-1937), 51-71; och Esther Clark Wright, ”the Early Smeatonians,” ibid., 18 (1937–1938), 101–110.
Harold Dorn
