חוק בויל

רוֹבֶּרְט בּוֹיְל (Robert Boyle)

נולד ב-25 לינואר 1627, בדרום-מזרח אירלנד. הוא היה הילד ה-14 למשפחה מרובת ילדים ואמידה מאוד. אימו נפטרה כשהיה בן שלוש. בויל זכה בילדותו לחינוך באיטון שבאנגליה, בזכות קשריו של אביו. לאחר סיום לימודיו, כשהוא בן 12, יצא עם אחד מאחיו לטייל ביבשת אירופה. במהלך טיול ארוך זה הרחיב את השכלתו בתחומי שפות, פילוסופיה, רפואה, מתמטיקה ובעיקר הושפע מעולם המדע של גלילאו וביקון. ליל סופת ברקים חזקה, במהלך הטיול, הטילה אימה על הילד הצעיר וקירבה אותו לדת. השפעה שתתבטא בהמשך חייו. בשנת 1644 הוא חזר לאנגליה, שם התבשר על מות אביו וקיבל אחוזה בירושה. הוא התגורר עם אחותו בסטולברידג' (Stalbridge) שם העסיק עצמו בנושאי אתיקה ופילוסופיה. מאוחר יותר החל לעסוק גם בתחומי המדע, או אז עבר להתגורר באוקספורד.

באותה תקופה של תחילת הרנסנס הייתה חזרה לימי המדע של יוון העתיקה. כמו אז גם עתה סברו חלק גדול מהמדענים כי להכרעה בסוגיה מדעית יש להגיע בדרך של ויכוח ולא בדרך של עריכת ניסוי. בויל היה מחלוצי הדרך במאה ה-17 בתחום המדע שגרס כי יש לערוך ניסויים, לרשום ולעבד את תוצאותיהן על-מנת שיהיה ניתן להוכיח או להפריך תיאוריות שונות. בויל פנה לערוך ניסויים רבים מאוד בתחומים מגוונים, כגון כימיה, מזון, רפואה וכו'. עיקר תרומתו למדע היא בהתוויית דרך עבודה נכונה של ניסויים, מחקר, תצפיות והסקת מסקנות מתוצאות. הוא דאג לפרסם את הניסויים שערך בפירוט רב, כולל הכלים בהם השתמש, הדרך בה בוצע הניסוי, התוצאות והמסקנות המתבקשות מהן. גם ניסויים שנכשלו הוא טרח לפרסם, ולא הסתיר דבר.

בשנת 1654 הוא השתתף בהקמת קבוצת מחקר מדעית בלונדון. בקבוצה הקטנה היו חברים פילוסופים, מתמטיקאים ופיזיקאים שהחזיקו במוטו "שום-דבר במילים" (“Nullius in Verba”). כלומר, על הכול להיות מוכח בתוצאות ניסויים ולא בוויכוחי מילים המתבססים על טיעונים לוגיים.

בשנת 1657 ערך

אוֹטוֹ וָאן גְיוֹרִיק (Otto Von Guericke)

הגרמני ניסוי בואקום. הוא הצמיד שני חצי כדור ובעזרת משאבת ריק שבנה שאב מתוכו חלק מהאוויר. שני החצאים היו צמודים חזק אחד לשני בשל לחץ האוויר הפנימי הנמוך בתוך הכדור. גם שתי קבוצת סוסים שמשכו כל אחת מצד אחר לא יכלו להפריד בין שני החצאים.

ניסוי ואקום של אוטו ואן גיוריק

בשנת 1660 פרסם בויל מאמר בו עמד בין היתר על הקשר בין לחץ אוויר והכוחות הפועלים בריק. במאמר תיאר בפרוט את הניסוי שערך, תוצאותיו ואת משאבת הוואקום שבנה לשם הניסוי, על בסיס המצאתו של גיוריק. את המשאבה המשופרת כינה על שמו "המכונה הבוליאנית". בנוסף, ערך ניסוי בו הוכח כי צלצול פעמון מוחלש בריק. לפיכך טען שהאוויר נחוץ לקיומו של קול. מאמרו זכה לביקורת מצדו של איש מדע אחר בשם

פְרָאנְצִיסְקוּס לִינוּס (Franciscus Linus)

, שטען כי כוח לחץ האוויר הוא חלש מאוד ולא ניתן לייחס לו את התופעות שיוחסו לו. התגובה לא תאחר לבוא.

בשנת 1661 הוא יצא כנגד הטענה שרווחה בקרב העוסקים באלכימיה באותה תקופה שמים, מלח, כספית, גופרית ואש מהווים את היסודות לכל החומרים. טענתם הייתה שכל חומר מכיל את היסודות הללו במינון משתנה. המינון המשתנה הוא זה שמבדיל בין חומר אחד לאחר. בויל הפריך את הטענה שכל חומר מכיל את היסודות הללו. הוא יצא בקריאה למחקר ממשי על בסיס ניסויים להגדרת היסודות מהם עשויים החומרים בעולם. בויל הגדיר שיטת אנליזה כימית להרכבת ופירוק תרכובות כימיות והבדיל בינן לבין תערובות. הוא פיתח את שיטת בדיקת נייר הלקמוס לבדיקת דרגת החומציות או הבסיסיות של תמיסה.

בשנת 1662 פרסם בויל, בתגובה לביקורתו של לינוס, את תוצאות הניסוי שערך שהראו את הקשר בין לחץ האוויר לנפח הכלי בו הוא מוחזק. ביחד עם עוזרו (ויש האומרים כי עוזרו עבד לבד),

רוֹבֶּרְט הוּק (Robert Hooke)

, נערכו מספר מדידות בלחץ אוויר גבוה ולחץ אוויר נמוך. מתוך המדידות עלה כי בטמפרטורה קבועה לחץ האוויר משתנה ביחס הפוך לנפח. ניתן לתאר זאת בנוסחה:

P ∙ V = K
כאשר P – הלחץ, V – הנפח ו- K הנו קבוע התלוי בסוג הגז.

חוק זה נקרא כיום על שם מגלהו – חוק בויל.

אחת מהתופעות של חוק בויל מתרחשת בעת צלילה בים. על מנת לקיים את עקרון חוק בויל במהלך צלילה מתכווצות הריאות ככל שמעמיקים. הלחץ על הריאות גדל מתחת למים, לפי חוק בויל הנפח משתנה ביחס הפוך – כלומר יקטן בהתאמה. בעומק צלילה של כ- 50 מטרים, למשל, נפח הריאות יקטן לכדי שישית מגודלו מחוץ למים.

בתור נוצרי מאמין ואדוק פעל בויל להפצת הנצרות. הוא תרם והקדיש מזמנו לתרגום התנ"ך לשפות שונות, כדי להביא את בשורת האל למקומות רחוקים כמו דרום-אמריקה. הוא האמין בקירוב אנשים לתנ"ך, לדת ולאלוהים כאמצעי להיטיב עימם ולהנחיל ניצחון לכוחות הטוב על פני הרוע. בויל מעולם לא ראה בחקר המדע וחוקי הטבע שאלוהים יצר כמעשה שעלול לפגוע באמונה הדתית.

לאחר שנים של בריאות רופפת נפטר בויל בלונדון ב-30 לדצמבר 1691. הוא לא נישא בחייו והשאיר חלק מהונו אחריו למטרות צדקה.

בשנת 1676, הגיע פיזיקאי צרפתי בשם

אָדַם מָרִיוֹט (Edme Mariotte)

לאותו חוק שבויל כבר גילה כ-14 שנים מוקדם יותר. אולם מדידותיו של מריוט היו מדויקות יותר והניבו תוצאות טובות יותר לקיומו של החוק. באנגליה וארה"ב החוק קרוי על שמו של בויל, בעוד שביבשת אירופה הוא נקרא חוק מריוט. יש המכנים את החוק על שם שני מגליו – חוק בויל-מריוט.

לשנים: 1990-2000

■...■...■...■...■ | שלום | ■...■...■...■...■

[ חזרה לראש העמוד ]

[ עמוד הבית | אודות | זכויות יוצרים | מפת האתר ]