نظرا لكون يوليوس ماير طبيبًا في الأصل، فقد كان الدافع الذي حثَّ ماير للوصول إلى «مبدأ لحفظ أو مصونية الطاقة» هو احمرار الدَّم المدهش عند البحارة الجدد الذين قام بفحصهم على متن المركب التجاري الذي كان يعمل عليه، ووجد أنَّ ذلك ناجم عن حرارة الإقليم الاستوائي؛ حيث إنَّ معدل الاستقلاب (الأيض) يُساعد على إبقاء درجة حرارة الجسم على حالها في الطقس الحار، مما يعني أنَّ كمية الأكسجين التي يجب أخذها من الدم الشرياني الأحمر هي أقل. وقد وجد ماير أنَّ مصدر الحرارة لدى الحيوان هي أكسدة الطعام، وتَوصَّل إلى أنه يُمكن تقدير كمية الطاقة الكيميائية الكامنة في الطعام من خلال كمية الحرارة الناتجة عن أكسدة هذا الطعام. وقد اعتقد بأنَّ قوة العضلة وحرارة الجسم تُستمدان من الطاقة الكيميائية الموجودة في الطعام، وطالما أنَّ صرف الطاقة والتزود بها متعادل لدى الكائن الحي فلا بد من وجود مبدأ لحفظ الطاقة ¹⁴⁵ energy conservation الذي ينص على الطاقة لا تُخلق من العدم ولا تفنى وإنما تتحول من شكل لآخر.

بعد الكشف عن الأكسجين بوصفه عنصرًا مهما في عملية الاحتراق العادية، تمكن علماء الأحياء الأوروبيون من وضع تفسير للحرارة التي تنتج عن الأجسام الحيَّة، وقد وجد الباحث و. هـ. أوليري H. O'Leary. W بأنه تُوجد ثلاثة مصادر كبيرة تشتق المواد المؤكسدة التي تُنتجها حرارة الحيوان:

• أولا: أنواع الطعام المولّدة للحرارة والدهون، والتي تستوعبها القناة المعوية.
• ثانيًا: المادة المتحللة المشتقة من النسج العضلية ونسج أخرى نتيجة نشاط.
• ثالثًا: المواد المولّدة للحرارة مختزنة في النظام الحي؛ أي المادة الدهنية وغيرها.

وبعد عدد من التجارب المفصَّلة في هذا التقرير مال أوليري إلى الإثبات بشكلٍ حاسم بأن إنتاج حرارة الحيوان يتمُّ بأكسدة المواد المذكورة أعلاه، منجزةً ذلك في الدورة الدموية، وليس في الأنسجة؛ أي إنها تُنتج بشكل رئيس في النظام الشرياني، وتبدأ من لحظة تلقي الأكسجين في الرئتين. هذا التأثير يحدث أيضًا في الأوردة، لكن بدرجة أقل بكثير، حيث إنَّ الحرارة الضرورية للحفاظ على الأنسجة العضلية والأنسجة الأخرى بدرجة حرارة طبيعية مستمدة من عبور الدم الشرياني خلالها، وليس من أي أكسدة تحدث في أنسجتها الصحيحة.¹⁴⁶

__________________________________________________

هوامش

145- موتز لويد وويفر، جيفرسون هين، قصة الفيزياء، ط 1، ص 166-167.

146-  .O'Leary, W. H., On Animal Heat, Proceedings of the Royal Irish Academy (1836-1869), Vol. 10(1866-1869), pp. 65-66

مواضيع ذات صلة

الديناميكا الحرارية الجزيئية

توزيع بولتزمان

العلاقات بين الخواص

القانون الثالث للديناميكا الحرارية

الطاقة الحرة

القانون الثاني للديناميكا الحرارية

القانون الأول للديناميكا الحرارية

Order and entropy

Irreversibility

The Clausius-Clapeyron equation

Internal energy

Entropy