عرض مصدر جوزيه غيبس

{{معلومات عالم}}

'''جوزيه ويلارد غيبس''' {{إنج|Josiah Willard Gibbs}} (فبراير 11, 1839 – أبريل 28, 1903) [[فيزيائي]] و[[كيميائي]] و[[عالم رياضيات|رياضياتي]] من [[الولايات المتحدة]]<ref>[https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Gibbs/ Gibbs summary<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171207130731/http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Mathematicians/Gibbs.html |date=07 ديسمبر 2017}}</ref> أسس علم [[فيزياء كيميائية|الفيزياء الكيميائية]] وله فضل كبير في تطور [[ديناميكا حرارية|علم الديناميكا الحرارية]] وفي الرياضيات ابتكر [[متجه|حساب المتجاهات]] بالتوازي مع [[أوليفر هيفسايد]] وطبقها على [[فيزياء|الفيزياء]] معتمدا على أفكار [[هيرمان غراسمان|هارمن قراسمان]] فقدمها بقالب أيسر من ذلك الذي قدمه [[وليم روان هاملتون|هاملتون]].

كان والده أستاذ النصوص المقدسة في [[جامعة ييل]]، وكانت عائلته تقطن في [[المملكة المتحدة|بريطانيا]] ثم هاجرت إلى [[بوسطن]] سنة 1658.<ref name="shsu.edu">{{استشهاد ويب|مسار= http://www.shsu.edu/~icc_cmf/bio/gibbs.html|عنوان=Josiah Willard Gibbs|تاريخ الوصول=|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20100330224127/http://www.shsu.edu:80/~icc_cmf/bio/gibbs.html|تاريخ أرشيف=2010-03-30}}</ref> وفي عام 1854 انخرط في دراسة [[رياضيات|الرياضيات]] و[[اللغة اللاتينية|اللغة الاتينبة]] في جامعة ييل التي يعمل بها والده.وفي عام 1863 حاز [[دكتوراه|شهادة العالمية]] في علوم [[هندسة رياضية|الهندسة]] من ذات الجامعة. ثم انضم في سلك التعليم في الجماعة حيث درس اللغة الاتينية لسنتين ثم [[فلسفة الطبيعة]] في السنة الثالثة.

وفي عام 1866 سافر مع أختيه إلى [[أوروبا]] لأجل الدراسة وكان والداهما قد توفيا في تلك الأثناء. فقضى مع أختيه سنة في [[باريس]] ثم سنة في [[برلين]] ثم سنة [[هايدلبرغ]] حيث صادف في [[جامعة هايدلبرغ|جامعتها]] كل من [[غوستاف روبرت كيرشهوف|كيرشوف]] و[[هرمان فون هلمهولتز|هلمهوتز]] وتعد جامعة هايدلبرغ أقدم جامعة في [[ألمانيا]].وفي عام 1869 قفل راجعا إلى أمريكا وعين استاذا في [[فيزياء رياضية|الفيزياء الرياضياتية]] في جامعة ييل.وحتى سنة 1873 لم يكن غيبس قد نشر بعد أي [[نشر أكاديمي|ورقة علمية]] أو حتى بذل مجهودا علميا على الرغم من أنه قد بلغ آنذاك الرابعة والثلاثين من عمره.<ref name="shsu.edu"/> فنشر ورقة عنونها بـ''السبل الرسومية في التحريك الحراري للموائع'' وأتبعها بأخرى سماها ''طريقة في التمثيل الهندسي لخصائص التحريك الحراري في المواد بواسطة السطح''.<ref>[https://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JERTD2000124000002000105000001&idtype=cvips&gifs=yes&ref=no Home Page<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{وصلة مكسورة|تاريخ= مايو 2019 |bot=JarBot}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201009043056/http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JERTD2000124000002000105000001&idtype=cvips&gifs=yes&ref=no |date=9 أكتوبر 2020}}</ref> أوجد مصطلح [[محتوى حراري|السخانة]] في [[ديناميكا حرارية|التحريك الحراري]] كما حاز تقديرا لجهوده [[وسام كوبلي|وسام كوبلاي]] من [[الجمعية الملكية]] في [[لندن]] امتنانا لجهوده.

== الخلفية العائلية ==

[[ملف:A young Willard Gibbs.jpg|تصغير|معدول|يسار|ويلادر غيبس في شبابه]]

ولد جوزيه غيبس في مدينة [[نيو هيفن]]، [[كونيتيكت]]. وينتمي إلى أسرة [[يانكي]]ة قديمة والتي قدمت أكاديمين و[[رجل دين|رجال دين]] مميزين منذ القرن السابع عشر. وكان الأبن الرابع لخمس أطفال والابن الوحيد لجوزيف ويلارد غيبس وزوجته ماري آنا، وكان من أسلافه من جانب الأب [[استعمارية|الكولونيل]] و[[رجل دين|رجل الدين]] صاموئيل ويلارد الذي شغل منصب رئيس [[جامعة هارفارد]] من عام 1701 إلى عام 1707. ومن جانب الأم، فهو من أحفاد جوناثان ديكنسون الرئيس الأول لكلية [[نيوجيرسي]] ([[جامعة برينستون|جامعة برنستون]] حاليا). ولقد سمى غيبس على اسم أحد أسلافه وهو جوزيه ويلارد، الذي كان سكرتيرا لمقاطعه [[خليج ماساشوستس]] في القرن الثامن عشر.<ref name="Bumstead 1928">Bumstead 1928</ref>

[[ملف:La Amistad (ship).jpg|تصغير|250px|رسم لسفينه'''لا أميستاد''']]

وبالنسبة لغيبس الأكبر المعروف لدى عائلته وأصدقائه باسم جوزيه، والد ويلارد.<ref>Cropper 2001, p. 121</ref> فقد كان [[لسانيات|لغويا]] و[[علم اللاهوت المسيحي|لاهوتي]] مشهورا، عمل كأستاذ للأدب المقدس في كليه اللاهوت بجامعه يال من عام 1824 وحتى وفاته في عام 1861 . واشتهر بأنه كان عضوا في حركة [[إلغاء العبودية|التحرير من العبودية]] عندما سمح للمهاجرين الأفارقة على سفينه [[أميستاد]] بإدلاء بشهادتهم خلال محاكمتهم والتي تبعت بقيام الثورة على [[عبودية|العبودية]].<ref>[http://law2.umkc.edu/faculty/projects/ftrials/amistad/AMI_BGIB.HTM "Biography of Prof. Josiah Gibbs"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171222050815/http://law2.umkc.edu/faculty/projects/ftrials/amistad/AMI_BGIB.HTM |date=22 ديسمبر 2017}}</ref>

== سنواته الأولى ==

درس ويلارد غيبس في مدرسة هوبكنس ودخل [[جامعة ييل|كلية يال]] في عام 1854 وعمره 15 عاما فقط. وفي يال تلقى غيبس العديد من الجوائز بسبب مهارته في [[رياضيات|الرياضيات]] و[[اللغة اللاتينية]]، وتخرج في عام 1858 وكان واحدا من الأوائل.<ref>[https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Gibbs/ "Josiah Willard Gibbs"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171207050624/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Gibbs.html |date=07 ديسمبر 2017}}</ref> وبقي في يال كطالب متخرج في مدرسة شيفيلد العلمية. وفي سن التاسع عشر إلتحق غيبس بأكاديمية [[كونيتيكت|كونيكتيكت]] للفنون والعلوم وهي مؤسسة علمية مكونة أساسا من أعضاء هيئة التدريس [[جامعة ييل|جامعة يال]].<ref>Rukeyser 1988, p. 104</ref>
[[ملف:Hubert A Newton Yale College.jpg|تصغير|هوبرت أنسون نيوتن والذي كان يعتقد أنه معلم ومرشد غيبس]]
ولسوء الحظ فإن عدد قليل من الوثائق لم يتلف بفعل الزمن ولذلك فإنه من الصعب تحديد تفاصيل حياه غيبس الأولى بدقة.<ref>Wheeler 1998, pp. 23–24</ref> ويرى كتاب السيرة أن معلم غيبس ومرشده في كلا من جامعه يال وأكاديمية كونيكت كان تقريبا [[عالم فلك|الفلكي]] و[[رياضيات|الرياضياتي]] الأمريكي هوبرت أنسون نيوتن المشهور بأبحاثه على [[شهاب|الشهب]]. وقد تكونت بينهما صداقة وطيدة استمرت طوال حياتهما.<ref>Wheeler 1998, pp. 24-25</ref> وفي عام 1861 توفى والد غيبس تاركا له ثروه كافية لتجعله مستقلا ماليا.<ref>Rukeyser 1998, pp. 120, 142</ref>

كان غيبس يعاني من أمراض [[رئة|رئوية]] متكررة منذ أن كان صغيرا، وكان الأطباء قلقين من احتماليه أن يكون مصابا ب[[سل|السل]]، والذي كان السبب في وفاة والدته. وكان يعاني أيضا من [[لابؤرية (عين)|لابؤرية العين]] والذي كان علاجه غير معروفا في [[طب العيون|علم أمراض العيون]]. ولذلك كان على غيبس تشخيص نفسه بأنه يحتاج إلى [[عدسة (بصريات)|عدسات]] لاصقه.<ref>Wheeler 1998, pp. 29–31</ref><ref>Rukeyser 1988, p. 143</ref> وفيما بعد استخدم [[نظارة|النظارات]] فقط في القراءة أو غيرها من الأعمال البسيطه.<ref>Wheeler 1998, pp. 30-31</ref> ويعتقد أن سوء حاله غيبس الصحيه ومرض عينه هو السبب في عدم تطوعه في [[الحرب الأهلية الأمريكية|الحرب الأهلية]] التي قامت عام 1861 واستمرت حتى عام 1865.<ref>Wheeler 1998, p. 30</ref> فلم يتم تجنيده وبقى في يال أثناء قيام الحرب.<ref>Rukeyser 1998, p. 134</ref>

[[ملف:JWGibbs-tutor.jpg|تصغير|250px|معدول|alt=Portrait of Willard Gibbs as a Yale College tutor|صورة لغيبس عندما كان مرشدا في [[جامعة ييل|جامعة يال]] <ref>Wheeler 1998, p. 44</ref>]]
في عام 1863، نال غيبس ولأول مره شهادة [[دكتوراه|الدكتوراة]] في الفلسفة الهندسية، وكانت أول شهادة تمنح في هذا الفرع في [[الولايات المتحدة]]. وقد كانت الصفة العملية في رسالته بارزة جدا، وهي تصميم مجموعة من [[ترس|التروس]] أو [[يعسوبيات|المسننات]].<ref>[https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Gibbs/ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. (1997). "Josiah Willard Gibbs". The MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews, Scotland. School of Mathematics and Statistics.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171207050624/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Gibbs.html |date=07 ديسمبر 2017}}</ref><ref>Wheeler 1998, p. 32</ref> والتي تستخدم تقنيات هندسية لاكتشاف التصميم الأمثل [[ترس|للتروس]].<ref>[https://brbl-dl.library.yale.edu/vufind/Record/3439123 "On the form of the teeth of wheels in spur gearing"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170907154533/http://brbl-dl.library.yale.edu/vufind/Record/3439123 |date=07 سبتمبر 2017}} {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-10-13|bot=JarBot}}</ref> ففي عام 1861 أصبحت [[جامعة ييل|جامعة يال]] بأنها أول جامعة تعرض درجة الدكتوراة الفلسفية وكان غيبس هو خامس شخص يحصل على هذة الشهادة في أنحاء [[الولايات المتحدة]].<ref>[https://books.google.com.eg/books?id=VP6ARP2m-D0C&pg=PA85&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false Debating Orientalism] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160820022130/https://books.google.com.eg/books?id=VP6ARP2m-D0C&pg=PA85&redir_esc=y |date=20 أغسطس 2016}}</ref><ref>Wheeler 1998, p. 32-33</ref>

عين غيبس بعد التخرج كمرشد في الكلية لمدة ثلاث سنوات، وقام بتدريس [[اللغة اللاتينية]] في أول عامين و[[فيزياء|الفيزياء]] في العام الثالث.<ref name="Bumstead 1928"/> وقام بتصميم نموذج ل[[مكبح|فرامل]] [[نقل بالسكك الحديدية|السكك الحديدية]] عام 1866.<ref>US Patent No. 53,971, "Car Brake", Apr. 17, 1866. See The Early Work of Willard Gibbs in Applied Mechanics, (New York: Henry Schuman, 1947), pp. 51–62.</ref> وإقترح تعديلات على وحدات القياس المستخدمة في [[ميكانيكا|الميكانيكا]] بعد قراءته ورقة بحثيه عن المعايير المستخدمة في [[وحدات قياس]] الطول.<ref>Wheeler 1998, appendix II</ref>

وعند انتهاء عمله كمرشد، سافر مع شقيقاته إلى [[أوروبا]]. حيث قضوا شتاء 1866 وشتاء 1867 في [[باريس]] بسبب حضور غيبس محاضرات في [[سوربون|السربون]] و[[كوليج دو فرانس]] والتي كان يلقيها أشهر [[رياضي (توضيح)|علماء الرياضة]] [[فرنسا|الفرنسيين]] في ذلك الوقت ك[[جوزيف ليوفيل]] و[[ميشال شال]].<ref>Wheeler 1998, p. 40</ref> ولكنه إنقطع عن الدراسة بسبب إصابته ببرد شديد ورجوع خوف الأطباء من شبح [[سل|السل]]. لذلك نصحوه بالراحة على شاطئ [[الريفييرا الفرنسية|الريفييرا]]. فقضى فيه مع شقيقاته عدة أشهر حتى تعافى تماما.<ref>Wheeler 1998, p. 41</ref>

ثم إنتقل إلى [[برلين]]، حيث حضر محاضرات يلقيها أشهر [[رياضي (توضيح)|علماء الرياضة]] [[ألمان|الألمان]] ك[[كارل فايرشتراس|كارل تيودور ويليام ويرستراس]] الذي أطلق عليه أبو [[تحليل رياضي|التحليل الرياضي]] العصري و[[ليوبلد كرونكر]] المشهور بأعماله في [[نظرية الأعداد]] و[[جبر|الجبر]] وأيضا [[كيميائي|الكيميائي]] [[غوستاف ماغنوس]].<ref>Wheeler 1998, p. 42</ref> وفي أغسطس عام 1867 تزوجت أخت غيبس جوليا في [[برلين]] لأديسون فان نيم الذي كان زميل غيبس في جامعة يال. وعاد الزوجين إلى [[نيو هيفن]] تاركين غيبس وشقيقته آنا في [[ألمانيا]].<ref>Rukeyser 1988, p. 151</ref>

في ذلك الوقت إنتدب غيبس للعمل في [[جامعة هايدلبرغ]] ووافق على الفور. فقد كان الأكاديمين [[ألمان|الألمان]] هم رواد [[علوم طبيعية|العلوم الطبيعية]] وخاصة في مجالي [[كيمياء|الكيمياء]] و[[ديناميكا حرارية|الديناميكا الحرارية]].<ref>Rukeyser 1988, pp. 158–161</ref> فقد كانت فرصة للعمل مع [[فيزياء|الفيزيائي]] الشهير [[غوستاف روبرت كيرشهوف|جوستاف روبرت كيرشوف]] صاحب [[قانونا كيرشوف]] لتحليل [[دائرة كهربائية|الدوائر الكهربية]]، و[[فيزياء|الفيزيائي]] [[هرمان فون هلمهولتز]] المشهور بأعماله في الكهرباء المغناطيسية والتي سميت [[طاقة هلمهولتز الحرة]] على اسمه، و[[كيميائي|الكيميائي]] [[روبرت بنزن|روبرت بنسن]] رائد [[كيمياء ضوئية|الكيمياء الضوئية]] ومخترع [[موقد بنزن|موقد بنسن]].

عاد غيبس إلى [[جامعة ييل|يال]] في يونيو 1869 وقام بتدريس [[اللغة الفرنسية|الفرنسية]] لطلاب الهندسة.<ref>Klein, Martin J. (1990). "The Physics of J. Willard Gibbs in His Time". Proceedings of the Gibbs Symposium. pp. 3, 7.</ref> وكان يعمل في نفس الوقت على تصميم جديد ل[[محرك بخاري]]، الذي كان محاولته الأخيرة في [[هندسة الميكانيك|الهندسة الميكانيكية]].<ref>Mayr, Otto (1971). "Victorian Physicists and Speed Regulation: An Encounter between Science and Technology". Notes and Records of the Royal Society of London</ref><ref>Wheeler 1998, pp. 54–55</ref> وفي عام 1871، تم تعينه كأستاذ في الفيزياء الرياضية في يال. وكان أول من ينال [[أستاذية|الأستاذية]] في الولايات المتحدة في هذا المجال أيضا، بالرغم من عدة نشره أي شيء. وتم تعينه لتدريس طلاب الدراسات العليا، وتم التعاقد معه بلا راتب في المقابل.<ref>Rukeyser 1988, pp. 181–182</ref>

== شبابه ==

[[ملف:Maxwell's letters plate IV.jpg|تصغير|250px|alt=Maxwell's handmade sketch of the thermodynamic surface for water|مخطط ماكسويل عند درجة حرارة وضغط ثابت]]

نشر غيبس أول ورقة بحثية له في عام 1873، عندما كان يبلغ من العمر 34.<ref>[https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Gibbs/ The MacTutor History of Mathematics archive] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171207050624/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/history/Biographies/Gibbs.html |date=07 ديسمبر 2017}}</ref> وكانت الورقة عن التمثيل الهندسي وتميزت بصفتها الرياضية المحكمة، إلا أنه كان يصعب على الكثيرين من زملائه فهمها بسبب أسلوبه المشتت، ومع ذلك فقد كان أسلوبه في الكتابة منهجيا مدروسا ووثيقا. وقد رأى في أول بحث نشره أن مفهوم [[إنتروبيا (توضيح)|الإنتروبية]] مثله مثل [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] و[[ضغط|الضغط]] و[[حجم|الحجم]] و[[طاقة|الطاقة]] <ref>[https://www.ub.uni-heidelberg.de/helios/fachinfo/www/math/htmg/gibbs-bumstead.htm "JOSIAH WILLARD GIBBS [Reprinted with some additions from the American Journal of Science, ser. 4, vol. xvi., September, 1903"] {{وصلة مكسورة|تاريخ= مايو 2019 |bot=JarBot}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170826000746/http://www.ub.uni-heidelberg.de/helios/fachinfo/www/math/htmg/gibbs-bumstead.htm |date=08 2يناير7 }}</ref>، لا يمكن الإستغناء عنه في دراسة الجمل الترموديناميكية، في حين كان هناك الكثير من التشوش أو الالتباس عند العديد من [[فيزيائي|الفيزيائيين]] [[أوروبا|الأوربيين]] بشأن مدلول هذا المفهوم ومعني كلمة [[إنتروبيا (توضيح)|إنتروبية]]. وقام بنشرها في مجلة تابعة ل[[جامعة كونيتيكت]].<ref>[https://web.archive.org/web/20140203003439/http://www.sv.vt.edu/classes/ESM4714/methods/PhysRev10,228-233_1900_Boynton.pdf "Gibbs' Thermodynamic Model"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20191110213254/https://web.archive.org/web/20140203003439/http://www.sv.vt.edu/classes/ESM4714/methods/PhysRev10,228-233_1900_Boynton.pdf |date=10 نوفمبر 2019}}</ref><ref>[http://esm.rkriz.net//classes/ESM4714/methods/Gibbs.html "Thermodynamic Case Study: Gibbs' Thermodynamic Graphical Method"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171210080518/http://www.esm.rkriz.net/classes/ESM4714/methods/Gibbs.html |date=10 ديسمبر 2017}}</ref>

قدمت هذه الورقة الاستخدام الأمثل لمخططات الطور المختلفة (الكيرفات)، والتي كان يفضلها عن النماذج الميكانيكية في عملية التخيل أثناء قيامة بالأبحاث. وبالرغم من قلة عدد قراء هذة المجلة الذين إستطاعوا فهم الورقة، فقد قام بإعادة نشر الورقة البحثية في أوروبا وحينها إستلم رد من الفيزيائي الإسكتلندي [[جيمس كليرك ماكسويل|جيمس كلارك ماكسويل]] وكان يعمل في ذلك الوقت في [[جامعة كامبريدج]]. وقام بصناعة نموذجين من [[جص|الجبس]] لتعديلاته وأرسل واحدة إلى غيبس بالبريد. وهي معروضة الآن في قسم الفيزياء [[جامعة ييل|جامعة يال]].

قام ماكسويل بضم تعديلات غيبس في الطبعة الجديدة لكتابه «''نظرية الحرارة''» والتي قام بنشرها عام 1875 . وشرح فيها أهمية استخدام طرق غيبس البيانية في محاضرة للمجتمع الكيميائي في [[لندن]] وأشار إليها أيضا في في مقاله نشرها في [[موسوعة بريتانيكا|الموسوعة البريطانية (موسوعة بريتانيكا)]]<ref>Rukeyser 1988, p. 201</ref> عن [[رسم بياني|الرسوم البيانية]]. واستمر هذا التعاون بين ماكسويل وغيبس حتى وفاة ماكسويل عام 1879 عن عمر يناهز 48 عاما. وإنتشرت في ذلك الوقت نكتة في [[نيو هيفن]] تقول «الرجل الحي الوحيد الذي استطاع فهم أبحاث غيبس، كان ماكسويل وهو الآن ميت».<ref>Rukeyser 1988, p. 251</ref>

وكانت مساهمة غيبس الكبرى هي تطبيق مبادئ [[ديناميكا حرارية|الثرموديناميك]] التي طورها [[فيزياء|الفيزيائي]] و[[مهندس|المهندس]] [[فرنسا|الفرنسي]] [[سعدي كارنو|سادي كارنو]] و[[فيزياء|الفيزيائي]] [[إنجلترا|الإنجليزي]] [[جيمس بريسكوت جول]] و[[فيزياء|الفيزيائي]] [[ألمانيا|الألماني]] [[رودولف كلاوزيوس]] و[[لورد (توضيح)|اللورد]] [[فيزياء|الفيزيائي]] [[إسكتلنديون|الاسكتلندي]] [[كلفن]] على [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]] بإسلوب رياضي متين.<ref>Wheeler 1998, ch. V</ref> أما عمله الرئيسي عن توازن المواد غير المتجانسة فقد وسع فيه مبادئ [[ديناميكا حرارية|الثرموديناميك]] لتشمل الجمل الكيمياوية والمرنة و[[كهرومغناطيسية|الكهرطيسية]] و[[كيمياء كهربائية|الكيمياء الكهربائية]]<ref>Cropper 2001, p. 109</ref>، غير أن هذا العمل لم يلق أي اهتمام يذكر، مع أن ماكسويل و[[لودفيغ بولتزمان|بولتزمان]] كانا يقران ألمعيته ويعود السبب في ذلك جزئيا إلى أنها نشرت كلها في مجلة علمية مغمورة في كونيكتكت <ref>Quoted in Rukeyser 1988, p. 233</ref>، ولم يعرف غيبس في أوروبا على نطاق واسع ولم يعترف رسميا بإسهامه العلمي إلا بعد أن ترجم [[كيميائي|الكيميائي]] و[[فيزياء|الفيزيائي]] [[ألمانيا|الألماني]] [[فيلهلم أوستفالد]] بعض نشرات غيبس العلمية إلى [[اللغة الألمانية]].<ref>[https://archive.org/details/leadingamerican00jordgoog Leading American Men of Science] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190502011318/https://archive.org/details/leadingamerican00jordgoog |date=05 2يناير9 }}</ref><ref>[//en.wikisource.org/wiki/1911_Encyclopædia_Britannica/Gibbs,_Josiah_Willard "Gibbs, Josiah Willard"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190502012215/https://en.wikisource.org/wiki/1911_Encyclopædia_Britannica/Gibbs,_Josiah_Willard |date=05 2يناير9 }}</ref>

استمر غيبس يعمل بدون مرتب حتى عام 1880، عندما عرضت عليه [[جامعة جونز هوبكينز]] في [[بالتيمور|بالتيمور (ماريلاند)]] ، مبلغ 3000 دولار في السنة. وفي المقابل عرضت عليه [[جامعة ييل|جامعة يال]] 2000 دولار كمرتب سنوي والذي كان ينوي قبوله.<ref>Wheeler 1998, p. 91</ref>

== سنواته الأخيرة ==

[[ملف:SloaneLab.jpg|تصغير|300px|معدول|alt=Yale University's old Sloane Physical Laboratory|المختبر الفيزيائي سلون بجامعة يال ، والذي إقيم عام 1882 وظل حتي عام 1931 في مكانه في كلية جوناثان إدواردز ، وكان مكتب غيبس في الدور الثاني ، على يمين البرج في الصورة.]]

منذ عام 1880 وحتي عام 1884 عمل غيبس على تطوير الجبر الخارجي ل[[ألمانيا|لألماني]] هيرمان جريسمان ليتحول إلى [[حساب المتجهات|التفاضل الاتجاهي]] لتناسب احتياجات [[فيزياء|الفيزياء]]. وتميز غيبس في [[جداء نقطي|الضرب القياسي]] و[[ضرب اتجاهي|الضرب الإتجاهي]] [[متجه|لمتجهين]]، وأنشا مفهوم [[جبر متعدد الخطية|الجبر متعدد الخطية]] (''الدايتكس Dyadics''). وهذا العمل كان مشابه تماما لما قام به [[رياضيات|الرياضياتي]] و[[فيزياء|الفيزيائي]] [[إنجلترا|الإنجليزي]] [[أوليفر هيفسايد|أوليفر هيفيسايد]]. وسعى غيبس لإقناع [[فيزيائي|الفيزيائيين]] بأهمية استخدام [[متجه|المتجهات]] عن [[كواتيرنيون]] الذي وصفها [[فيزياء|الفيزيائي]] و[[رياضيات|الرياضياتي]] [[أيرلندا (توضيح)|الأيرلندي]] [[وليم روان هاملتون|ويليام روان هاميلتون]] والتي كانت تستخدم بكثره من قبل العلماء [[إنجليز|الإنجليز]]. وهذا ما تسبب في حدوث جدل ونقاش بينه وبين [[فيزياء|الفيزيائي]] [[إسكتلنديون|الإسكتلندي]] بيتر غوثري تيت وآخرون من مجلة الطبيعة.<ref name="Bumstead 1928"/>

طبعت محاضرات غيبس وملاحظاته عن [[متجه|حساب المتجهات]] بشكل خاص في عامي 1881 و 1884 ليطلع عليها الطلاب، وبعد ذلك تبناها [[رياضيات|الرياضياتي]] [[الولايات المتحدة|الأمريكي]] إدوين بيدويل ويلسون وجمعها في كتاب عن تحليل [[متجه|المتجهات]] ونشرة عام 1901 . هذا الكتاب نشر مفهوم [[مؤثر دل]] ([[مؤثر دل|نابلا]]) ليتم إستخدامة في [[كهرومغناطيسية كلاسيكية|الكهرومغناطيسة التقليدية]] و[[ميكانيكا الموائع]]. وفي جانب آخر من الرياضيات فقد أعاد جوزيه اكتشاف «ظاهرة غيبس» والمستخدمة في [[متسلسلة فورييه]] والتي وصفها قبله [[رياضيات|الرياضياتي]] [[إنجلترا|الإنجليزي]] هنري ويل إبرهام بخمسين عاما ولكنه لم يكن يعلم ذلك.<ref>Hewitt, E.; Hewitt, R. E. (1979). "The Gibbs-Wilbraham phenomenon: An episode in Fourier analysis". Archive for History of Exact Sciences</ref>

[[ملف:Sine integral.svg|تصغير|300px|يسار|alt=Plot of the sine integral|رسم ل[[جيب (رياضيات)|دالة الجيب]] والتي تعطي شرح مبسط لظاهرة غيبس ل[[متسلسلة فورييه]] المطبقة على [[دالة هيفيسايد الدرجية|دالة هيفيسايد (اقتران هيفيسايد الدرجي)]]]]

ومع بداية عام 1882 إلى عام 1889 قام غيبس بكتابة خمس ورقات بحثية عن الفيزياء الضوئية، والتي بحث فيها عن ظاهرة [[انكسار مزدوج|الانكسار المزدوج]] والعديد من الظواهر الضوئية الأخرى ودافع فيها عن [[معادلات ماكسويل|نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية]] للضوء أمام النظريات الميكانيكية ل[[لورد كلفن]]. وكعادته فقد تجنب غيبس شرح البنية المجهرية للمادة كما كان يفعل في [[ديناميكا حرارية|الديناميكا الحرارية]] <ref name="scitation.aip.org">[https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.881258?journalCode=pto "The Physics of J. Willard Gibbs in His Time"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200522022907/https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.881258?journalCode=pto |date=22 مايو 2020}}</ref> ونصب عينه على المشكلات التي نستطيع حلها باستخدام المفاهيم والمبادئ العامة وأكد بالنتائج صحة [[معادلات ماكسويل|نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسية]].<ref>Wheeler 1998, p. 121, 124-125</ref>

صاغ غيبس مفهوم [[ميكانيكا إحصائية|الميكانيكا الإحصائية]] وأدخل مفاهيم رياضية أساسية في وصف الأنظمة الفيزيائية، فأدخل مفهوم [[جهد كيميائي|الجهد الكيميائي]] عام 1876 <ref>Klein, Martin J. (1990). "The Physics of J. Willard Gibbs in His Time". Proceedings of the Gibbs Symposium. pp. 3, 7</ref>، مجموعة إحصائية عام 1902.<ref>Caldi, D. G.; Mostow, G. D., eds. (1990). Proceedings of the Gibbs Symposium. pp. 143–144.</ref> وقد قام غيبس بنشر كتاب بعنوان «''مبادئ الميكانيكا الإحصائية''» في عام 1902 أي بعام قبل وفاته.<ref>"The Physics of J. Willard Gibbs in His Time"</ref>

شخصية غيبس الانعزالية وتركيزه الشديد على عمله قيدت علاقاته مع طلابة، فقال تلميدة الرئيسي ''إدوين بيدويل'' ويلسون «بخلاف الفصول الدراسية فقد رأيت جزء بسيط جدا من حياة جوزيه غيبس فكان يتنزه وقت الظهيرة في شوراع محددة بين مختبرة في سلون وبيته، ويمكن أن يمارس القليل من التمرينات الرياضية في الوقت بين عمله والعشاء».<ref>Wilson 1931</ref> وقام غيبس بالإشراف على رسالة دكتوراة [[اقتصاد (علم)|الاقتصادي]] [[الولايات المتحدة|الأمريكي]] [[إيرفينغ فيشر|إيرفينج فيشر]]<ref>[http://projecteuclid.org/euclid.bams/1183493954 "The application of mathematics to the social sciences"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160610151656/http://projecteuclid.org/euclid.bams/1183493954 |date=10 يونيو 2016}}</ref> عام 1891.<ref>[[إيرفينغ فيشر|إيرفينج فيشر]]</ref> كما كان المخترع [[الولايات المتحدة|الأمريكي]] [[لي دي فورست]] من تلاميذ غيبس المميزين.<ref>[https://web.archive.org/web/20060616203239/http://cowles.econ.yale.edu/books/gean/fisher.htm Celebrating Irving Fisher: The Legacy of a Great Economist] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200322023515/https://web.archive.org/web/20060616203239/http://cowles.econ.yale.edu/books/gean/fisher.htm |date=22 مارس 2020}}</ref><ref>[https://yalealumnimagazine.com/articles/2285 "The man who invented radio".] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171222105809/https://yalealumnimagazine.com/articles/2285 |date=22 ديسمبر 2017}}</ref>

توفي جوزيه غيبس في بلدته الأم [[نيو هيفن]] يوم 28 إبريل لعام 1903، عن عمر يناهز 64 عاما. ضحية لانسداد معوي حاد. وشيدت جنازته بعد يومين من وفاته في منزله في شارع 121 بهاي إستريت <ref>Wheeler 1998, p. 197</ref>، ودفن في مقبرة بالقرب من [[جامعة ييل|جامعة يال]].<ref>[https://nl.findagrave.com/memorial/18663052/josiah-willard-gibbs "Josiah Willard Gibbs". Find A Grave] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170529130005/https://www.findagrave.com/cgi-bin/fg.cgi?page=gr&GRid=18663052 |date=29 مايو 2017}}</ref> وقامت الجامعة في مايو بتنظيم اجتماع تذكاري في مختبره بسلون حضره [[فيزياء|الفيزيائي]] [[إنجلترا|الإنجليزي]] البارز [[جوزيف جون طومسون]] ونعاه بكلمة موجزة.<ref>Wheeler 1998, pp. 197–199</ref>
== حياته الشخصية ==
[[ملف:JWGibbs.jpg|تصغير|250px|معدول|alt=Portrait of Willard Gibbs, circa 1895|صورة لغيبس عام 1895 .<ref name="Wheeler-portrait">Wheeler 1998, pp.&nbsp;179–180</ref>]]
لم يتزوج غيبس قط، وعاش طوال حياته في منزل والدية مع شقيقته جوليا وزوجها أديسون فان نيم والذي كان أمين مكتبة في [[جامعة ييل|جامعة يال]]. بإستثناء رحلاته الصيفية المعتادة في [[جبال آديرونداك]] في [[كين (نيويورك)]] و[[جبال وايت]] في ولاية [[نيوهامبشير]] <ref name="Seeger 1974, pp. 15–16">Seeger 1974, pp. 15–16</ref>، وتعتبر إقامته المؤقته في [[أوروبا]] من عام 1866 وحتى عام 1869 هي الفترة الوحيدة في حياته التي عاش فيها غيبس خارج [[نيو هيفن]].

إنضم إلى كنيسة جامعة يال (كنيسة [[أبرشانيون]]ية) في نهاية سنته الأولى وداوم على الحضور طوال حياته.<ref>[https://books.google.com.eg/books?id=rVkdAQAAIAAJ&pg=PA238&redir_esc=y Obituary Record of Graduates of Yale University, 1901–1910] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160819235545/https://books.google.com.eg/books?id=rVkdAQAAIAAJ&pg=PA238&redir_esc=y |date=19 أغسطس 2016}}</ref> وعادة ما كان صوت غيبس الانتخابي يذهب إلى [[الحزب الجمهوري (الولايات المتحدة)|المرشح الجمهوري]] في الانتخابات الرئاسية، ودعم مرة واحدة فقط [[الحزب الديمقراطي (توضيح)|الحزب الديموقراطي]] حينما إختار [[جروفر كليفلاند]] في انتخابات 1884.<ref>[[بول سامويلسون|Samuelson, Paul A. (1990). "Gibbs in Economics"]]</ref> وكان يعرف عنه إبقاءة أراءه السياسية والدينية لنفسه.<ref>Wheeler, 1998, p. 16</ref>

لم يرسل غيبس العديد من الرسائل الشخصية ولسوء الحظ فإن أغلب رسائلة إما ضاعت أو اتلفت.<ref>Rukeyser 1988, pp. 254, 345, 430</ref> فبعيدا عن أبحاثة التي نشرها، لم ينشر غير مقالين. الأول نعي لل[[فيزيائي]] [[ألمانيا|الألماني]] [[رودولف كلاوزيوس]] صاحب مفهوم [[إنتروبيا (توضيح)|الإعتلاج]] في علم [[ديناميكا حرارية|التحريك الحراري]]، ومزكرات مع معلمة ومرشده في [[جامعة ييل|جامعة يال]] هوبرت أنسون نيوتن.<ref>Wheeler 1998, p. 95. See also the Collected Works, vol. II</ref>

كان غيبس مستثمر حريص ويجيد التعامل في الأمور المالية، فعند وفاته في عام 1903 قدرت أملاكه بحوالي 100,000 دولار<ref name="Seeger 1974, pp. 15–16"/> (بما تعادل الآن 2.63 مليون دولار).<ref>[https://www.minneapolisfed.org/community/teaching-aids/cpi-calculator-information/consumer-price-index-1800 "Consumer Price Index (estimate) 1800"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20171108110742/https://www.minneapolisfed.org/community/teaching-aids/cpi-calculator-information/consumer-price-index-1800 |date=08 نوفمبر 2017}} {{وصلة مكسورة|تاريخ=2020-08-02|bot=JarBot}}</ref>

== الثرموديناميك الكيميائي ==

[[ملف:Wykres Gibbsa.svg|تصغير|250px|تمثيل بياني للطاقة الحرة في مادة ما، والتي نشرها غيبس في ورقة بحثية عام 1873 ، وتظهر مخطط لمادة ثابته الحجم تمر خلال النقطه ''A'' والتي تمثل حاله المادة الطبيعية . بينما يمثل المنحني ''MN'' الطاقة المبددة . ''AD'' هي الطاقة (''ε'') ، و ''AE'' هو [[إنتروبيا (توضيح)|الأنتروبيا]] ، و ''AB'' هي [[طاقة هلمهولتز الحرة]].]]

قدمت رسائل غيبس المنشورة منذ عام 18970 فكرة التعبير عن [[طاقة داخلية|الطاقة الداخلية]] ''U'' لنظام ما باستخدام مصطلح [[إنتروبيا (توضيح)|الإنتروبيا]] ''S'' ، والمتغيرات العادية الأخرى ك[[حجم|الحجم]] ''V'' ، [[ضغط|الضغط]] ''P'' ، [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] ''T'' . <br />
وقدم فيها أيضا مفهوم [[جهد كيميائي|الجهد الكيميائي]] <math>\mu</math> لمواد كيميائية متنوعة وعرفه كالتالي «إذا أضفنا كمية متناهية في الصغر من مادة ما لأي كتلة في حالة التوازن، بحيث تبقى الكتلة متجانسة ويبقى [[إنتروبيا (توضيح)|الأنتروبي]] و[[حجم|الحجم]] ثابتين، عندئذ يُعطى [[جهد كيميائي|الجهد الكيميائي]] بالزيادة في طاقة الكتلة مقسومة على المادة المضافة لتلك الكتلة». لذلك يعتبر غيبس أول من صاغ القانون الثاني [[ديناميكا حرارية|للثرموديناميك]] ([[ديناميكا حرارية|الديناميكا الحرارية]]) بالتعبير عن التغيرات متناهية الصغر ل[[طاقة داخلية|لطاقة الداخلية]] dU ل[[نظام مغلق]]، وكان القانون بالشكل التالي:<ref name="scitation.aip.org"/>

<math>\mathrm{d}U = T\mathrm{d}S - p \,\mathrm{d}V + \sum_i \mu_i \,\mathrm{d} N_i\,</math>

حيث: <br />
''T'' : هي [[درجة حرارة مطلقة|درجة الحرارة المطلقة]]. <br />
P : هو الضغط. <br />
d''S'' : هو التغير المتناهي في الصغر في [[إنتروبيا (توضيح)|الأنتروبيا]]. <br />
d''V'' : هو التغير المتناهي في الصغر في [[حجم|الحجم]].<br />
والعنصر الأخير هو مجموع حاصل ضرب [[جهد كيميائي|الجهد الكيميائي]] لكل عنصر μ<sub>i</sub> ، في التغير في [[كمية مادة|عدد المولات]] d''N''<sub>i</sub> لهذه العناصر. وبإخذ [[تحويل ليجاندر|تحويلة ليجاندر]] للمعادلة قام بتعريف [[محتوى حراري|المحتوى الحراري]] ([[محتوى حراري|الإنتالبية]]) ''H'' ، و[[طاقة غيبس الحرة]] ''G'' .

:<math>G_{(p,T)} = H - TS </math>

وتختلف عن [[طاقة هلمهولتز الحرة]] ''A'' :

:<math>A_{(v,T)} = U-TS\,</math>

عندما تكون [[طاقة غيبس الحرة]] ل[[تفاعل كيميائي]] ما سالبه، فذلك يعني أن التفاعل يحدث تلقائيا. وتكون بصفر عندما يكون النظام الكيميائي في حالة إتزان. ويتم استخدام العلاقة التالية لمعرفة مدى إتزان النظام، لأن [[ثابت توازن]] نظام ما يعتمد على التغير في الطاقة الحرة للمتفاعلات في حالتها القياسية:

:<math>\Delta G^\ominus=-RT \ln K</math>

وعادة ما يتم تعريف الجهد الكيميائي باستخدام المعادلة التالية:

:<math>\mu_i=\left(\frac{\partial G}{\partial N_i}\right)_{T,P,N_{j\neq i}}</math>
 
== انظر أيضًا ==

* [[تاريخ الفيزياء]]
* [[ديناميكا حرارية|الديناميكا الحرارية]]
* [[كهرومغناطيسية|الديناميكا الكهربائية]]
* [[ديناميكا هوائية|الديناميكا الهوائية]]
* [[ميكانيكا إحصائية|الميكانيكا الإحصائية]]
* [[إدموند بيكيريل]]
* [[هنري بيكريل]]
* [[الحياة المبكرة لإسحاق نيوتن]]
* [[كريستيان هوغنس]]
* [[جيمس برادلي]]
* [[أوول رومر]]
* [[سارة جونز]]
* [[جون أرتشيبالد ويلر]]
* [[بول ديراك]]
* [[إرفين شرودنغر]]
* [[إدوين هابل|إدوين بويل هابل]]
* [[معاهدة فرساي]]
* [[رمز التكامل]]
* [[قائمة الرموز الرياضية حسب الموضوع|قائمة الرموز الرياضية بحسب الموضوع]]
* [[مارين سلوجاك]]

== المصادر ==

{{مراجع|2}}

== وصلات خارجية ==

* {{روابط فنية}}
{{روابط شقيقة}}
{{الحاصلون على وسام كوبلي 1901–1950}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|أعلام|الفيزياء|القرن 19|الكيمياء|الولايات المتحدة|رياضيات|كيمياء فيزيائية}}

[[تصنيف:فلاسفة أمريكيون في العلم]]
[[تصنيف:أشخاص من نيو هيفن (كونيتيكت)]]
[[تصنيف:أعضاء الجمعية الفلسفية الأمريكية]]
[[تصنيف:أعضاء الحزب الجمهوري في كونيتيكت]]
[[تصنيف:أعضاء أجانب في الجمعية الملكية]]
[[تصنيف:أعضاء هيئة تدريس جامعة ييل]]
[[تصنيف:حائزون على وسام كوبلاي]]
[[تصنيف:خريجو جامعة هايدلبرغ]]
[[تصنيف:خريجو جامعة ييل]]
[[تصنيف:خريجو كلية ييل]]
[[تصنيف:رياضياتيو القرن 19]]
[[تصنيف:رياضياتيون أمريكيون في القرن 19]]
[[تصنيف:رياضياتيون أمريكيون في القرن 20]]
[[تصنيف:عاملون في التحليل الرياضي]]
[[تصنيف:علماء الديناميكا الحرارية]]
[[تصنيف:علماء ديناميكا الموائع]]
[[تصنيف:علماء كيمياء فيزيائية]]
[[تصنيف:علماء كيمياء فيزيائية أمريكيون]]
[[تصنيف:علماء من نيو هيفن (كونيتيكت)]]
[[تصنيف:فلاسفة علوم]]
[[تصنيف:علماء فيزياء نظرية]]
[[تصنيف:علماء فيزياء نظرية أمريكيون]]