به نقل از ایلان ماسک در توییتر، جدیدترین موتور اسپیس‌ ایکس در جریان احتراقی آزمایشی، موفق شد به سطح قدرت لازم برای پرتاب نسل بعدی راکت این شرکت دست پیدا کند. ماسک در تاریخ ۷ فوریه (۱۸ بهمن)، چهار روز پس از به اشتراک‌گذاری تصویری از نخستین آزمایش موتور در اندازه‌ی کامل، در توییتر نوشت:

رپتور به‌تازگی به سطح قدرت مورد نیاز برای استارشیپ و سوپر هوی دست یافت.

موتور رپتور برای نیرودهی به فضاپیمایی طراحی شده است که در حال حاضر استارشیپ نامیده می‌شود. این سفینه‌ی فضایی غول‌پیکر که پیش‌تر با نام بیگ فالکن راکت (BFR) شناخته می‌شد، سوار بر راکتی به‌نام سوپر هوی به فضا پرتاب خواهد شد. نخستین احتراق آزمایشی رپتور در سپتامبر ۲۰۱۶ انجام شد؛ زمانی‌که اسپیس‌ایکس برنامه‌ی پرتاب غیرنشین‌دار به مارس را برای سال ۲۰۱۸ در سر داشت.

سه موتور رپتور همانند نمونه‌ی فعلی در نمونه‌ی پرواز آزمایشی استارشیپ تعبیه شده است. این نسخه از فضاپیمای اسپیس‌ایکس که در تاسیسات شرکت در تگزاس در دست ساخت بوده است، برای آزمایش فناوری راکت در دنیای واقعی به‌کار گرفته خواهد شد.

درنهایت،‌ اسپیس‌ایکس قصد دارد تا ۳۱ موتور رپتور را درون راکت‌های سوپرهوی مونتاژ کند و ۷ موتور دیگر را نیز برای خود استارشیپ درنظر بگیرد. این موتورها با ترکیبی از متان مایع و اکسیژن مایع سوخت‌رسانی می‌شوند و در مقایسه با موتورهای فعلی مرلین که هم‌اکنون روی راکت‌های فالکن ۹ و فالکن هوی سوار شده‌اند، نزدیک به دو برابر قدرت بیشتر دارد.

شورولت در سال ۲۰۱۷ با ساخت ماکت فول سایز لگو از بتموبیل با همکاری برادران وارنر توجه‌هارا به ماکت‌های سایز واقعی خود جلب کرد. برخلاف برندهایی همچون تویوتا، رنو و بوگاتی، خودروسازان آمریکایی علاقه چندانی به لگو ندارند و هرگز یک لگو از محصولات خود در سایز واقعی را نساخته‌اند.

اما شورولت تصمیم گرفته تا این روند را متوقف کند و به همین منظور از ماکت لگوی با مقیاس ۱:۱ خود رونمایی کرده است. این ماکت لگو یک وانت شورولت سیلورادو 1500 مدل ۲۰۱۹ است و ابعاد آن دقیقا با نمونه‌ی واقعی این پیکاپ بزرگ برابری می‌کنند.

این ماکت لگو ۱.۸ متر ارتفاع، ۶ متر طول و ۲.۴ متر عرض دارد و توسط یک تیم ۱۸ نفره ساخته شده است. این تیم که توسط Lego Master Builders آموزش دیده بودندُ با استفاده از ۳۳۴ هزار و ۵۴۴ قطعه لگو و در زمانی بیش از ۲ هزار ساعت توانستند کار ساخت این ماکت را به اتمام برسانند.

در ساخت این ماکت از قطعه‌های لگوی ۸×۲ استفاده شده است و محصول نهایی بیش از ۱.۶ تن وزن دارد. این خودرو در فروشگاه لگو در انفیلد قرار دارد و تمامی جزییات در ساخت آن رعایت شده‌اند. حتی چراغ‌های آن نیز روشن می‌شوند.

ساخت این لگو نوعی بازاریابی توسط شورولت است و گویا این خودرو قرار است در فیلم آینده‌ی لگو با نام Lego Movie 2: The Second Part نیز حضور داشته باشد.

بسیاری بر این باور هستند که توسعه‌ی هوش مصنوعی می‌تواند به برهم خوردن نظم بازار کار منجر شود؛ چرا که ممکن است در آینده وظائفی همچون حسابداری، برنامه‌ریزی‌های تبلیغاتی، گزارشگری و… به رایانه‌ها واگذار شوند. ولی در نقطه‌ی مقابل، در برخی حوزه‌ها نیاز زیادی به استفاده از هوش مصنوعی احساس می‌شود. یکی از حوزه‌هایی که عمیقا نیازمند به‌کارگیری هوش مصنوعی است، حوزه‌ی سلامت است.

هرچند از چین با عنوان دومین اقتصاد بزرگ جهان یاد می‌شود؛ اما کشور اژدهای سرخ با مشکلات جدی در رابطه با کمبود منابع پزشکی روبه‌رو است. براساس داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط سازمان توسعه و همکاری اقتصادی (OECD)، در حال حاضر به‌ازای یک‌هزار شهروند چینی، تنها ۱.۸ پزشک در این کشور مشغول به کار هستند. این در حالی است که این رقم برای ایالات متحده معادل ۲.۴ پزشک به‌ازای هر ۱۰۰۰ نفر است. میانگین تعداد پزشک به هر ۱۰۰۰ نفر برای ۳۶ کشور عضو سازمان توسعه و همکاری اقتصادی هم برابر با ۳.۴ پزشک است.

کمبود پزشک در چین بدین معنی است که جمعیت کنونی پزشکان با فشار کاری فزاینده‌ای برای رسیدگی به وضعیت سلامتی بیماران روبه‌رو هستند؛ معضلی که اغلب منجر به تشخیص‌های اشتباه می‌شود. همین مسئله مهندسان را بر آن داشته تا در اندیشه‌ی استفاده از یادگیری عمیق و هوش مصنوعی برای تحلیل تصاویر پزشکی باشند. بنابر پیش‌بینی‌های محققان IDC، ارزش بازار تشخیص‌های پزشکی با هوش مصنوعی در چین، در سال ۲۰۱۷ از مرز ۲۷ میلیون دلار گذشته است و تا سال ۲۰۲۲ از مرز ۸۷۰ میلیون دلار هم عبور خواهد کرد.

یکی از بازیگران نوپا در این بازار، شرکتی موسوم به 12Sigma در سن‌دیه‌گو است که توسط دو مهندس سابقکوالکام تأسیس شده و اکنون دارای تیم‌های تحقیقاتی در چین است. این شرکت، درکنار برخی رقبای چینی نظیر Yitu، Infervision و تعداد دیگری از شرکت‌ها به کمک پزشکان می‌آیند تا در آزمایش‌ها و تصاویر پزشکی، سلول‌های سرطانی را شناسایی کنند. مابین ماه‌های ژانویه تا مه سال گذشته، برخی از شرکت‌های چینی فعال در این حوزه توانسته‌اند سرمایه‌ای بالغ بر ۱۰ میلیون یوآن (۱.۴۸ میلیون دلار) را به‌دست آورند. مجموعه‌ی 12Sigma هم به‌تنهایی توانسته در دور دوم جمع‌آوری سرمایه، مبلغی در حدود ۲۰۰ میلیون یوآن (۲۹.۶ میلیون دلار) را به دست آورد. علاوه‌بر این، 12Sigma مصمم است تا با جمع‌آوری سرمایه‌ی بیشتر، تیم فروش خود را گسترش داده و محصولات جدیدی را توسعه دهد.

ژونگ زین، مدیرعامل و بنیان‌گذار 12Sigma

ژونگ زین، مهندسی که در سال ۲۰۱۵ پست مدیریتی خود در کوالکام را رها کرد تا 12Sigma را تأسیس کند؛ در این رابطه می‌گوید:

سال ۲۰۱۵ برای هوش مصنوعی، مانند سال ۱۹۹۵ برای اینترنت بود؛ شروعی برای یک دگرگونی عظیم.

امروزه هوش مصنوعی به هر حوزه‌ای از زندگی نفوذ می‌کند؛ برای مثال می‌توان به امنیت عمومی، خودروهای خودران، کشاورزی، آموزش و اقتصاد اشاره کرد. اما دراین‌میان، ژونگ تصمیم گرفت تا در حوزه‌ی سلامت شانس خود را امتحان کند.

این مدیر در ادامه می‌گوید:

در اغلب صنایع، ممکن است هوش مصنوعی در دسترس باشد؛ اما هیچ مشکل حیاتی برای حل کردن وجود ندارد. در آن‌ حوزه‌ها شما در حال ایجاد نوعی تقاضای جدید هستید. اما در حوزه‌ی سلامت یک مشکل واضح وجود دارد. در این حوزه با این نیاز سر و کار داریم که چگونه به‌نحوی کارآمد بیماری‌ها را تنها با دیدن یک تصویر پزشکی شناسایی کنیم.

گائو داشان، محقق دیگری بود که در کوالکام از نزدیک با ژونگ کار کرده بود و پس از شروع فعالیت 12Sigma به‌سرعت به همکار  خود پیوست. شایان ذکر است که گائو در کوالکام در زمینه‌هایی مانند بینایی ماشین و یادگیری عمیق فعالیت می‌کرد. این دو مهندس هردو از دانشگاه معتبر سینگ‌هوا فارغ‌التحصیل شده بودند همین مسئله هم دلیل دیگری برای نزدیک شدن این دو متخصص به یکدیگر بود.

جدا از انگیزه‌های مالی، این دو مهندس احساس می‌کردند که با ورود به پنجمین دهه از زندگی‌شان، باید کسب‌وکار خودشان را شروع کنند. ژونگ که با افزایش سن متوجه افزایش آسیب‌پذیری در زندگی شده بود، در این رابطه می‌گوید:

ما برای پیوستن به دوره‌ی اوج اینترنت (در دهه‌ی ۹۰) بیش از اندازه جوان بودیم. [اما] اگر در عصر هوش مصنوعی چیزی را ایجاد نکنیم، فرصت کارآفرین شدن را از دست خواهیم داد. ما دوستان و اقوامی را می‌بینیم که تشخیص سرطان در آن‌ها بیش از اندازه به تعویق می‌افتد و به همین دلیل جان خود را از دست می‌دهند. هرچقدر بیشتر با چنین مواردی روبه‌رو می‌شوم، احساس می‌کنم بیشتر باید در حوزه‌ی سلامت درگیر شوم و دین خود را به جامعه ادا کنم.

نظام بیمارستانی طبقاتی در چین

هرچند 12Sigma و دیگر شرکت‌ها با کمک الگوریتم‌های پیشرفته‌ی تصویربرداری حرکت خود را به سمت جلو پیش می‌برند؛ اما چالش اصلی متقاعد کردن مجموعه‌ی درهم‌تنیده‌ی ارگان‌های بهداشتی در چین است تا حاضر شوند برای فناوری‌های مدرن هزینه‌ای پرداخت کنند. برای مثال، شرکت چینی Infervision برنامه‌نویسان و تیم‌های فروش را در بیمارستان‌ها مستقر کرده تا از نزدیک با پزشکان در ارتباط باشند و از نیازهای آن‌ها آگاه شوند. 12Sigma هم برای انجام این کار از همین راهبرد استفاده می‌کند.

بیمارستان‌ها در چین به سه دسته‌ی درجه یک، دو و سه تقسیم می‌شوند. ژونگ در رابطه با بیمارستان‌های درجه یک در نظام بهداشتی طبقاتی چین می‌گوید:

مولفه‌های اقتصادی در هر منطقه [از چین] متفاوت هستند. ما باید اعتماد پزشکان محلی را به دست آوریم. به همین دلیل هم هست که کارکنان بخش خرید را از میان مردم بومی استخدام می‌کنیم؛ این شالوده‌ی کار ما را تشکیل می‌دهد. سپس کار خود را با همکاری با بیمارستان‌های محلی شروع می‌کنیم. اگر بتوانیم با این بیمارستان‌های [درجه یک] وارد همکاری شویم، برند ما تقویت می‌شود و قدرت چانه‌زنی ما در مذاکره با بیمارستان‌های کوچکتر هم افزایش پیدا می‌کند.

به همین دلیل، تمامی شرکت‌های فعال در زمینه‌ی استفاده از هوش مصنوعی در حوزه‌ی پزشکی روی بیمارستان‌های درجه یک چین متمرکز شده‌اند. حتی Tencent هم با واحد اختصاصی تصویربرداری پزشکی خود موسوم به Miying روی این بیمارستان‌ها متمرکز شده است و 12Sigma هم از این قاعده مستثنی نیست. اما در وضعیت کنونی، هیچ‌کدام از شرکت‌ها هزینه‌ای از این بیمارستان‌های درجه‌ی یک دریافت نمی‌کنند، چرا که این بیمارستان‌ها با پیشنهاد‌ها متعددی از سوی شرکت‌های مختلف روبه‌رو هستند و به‌راحتی می‌توانند شرکت‌هایی همچون 12Sigma را با شرکت دیگری جایگزین کنند.

به‌جای آن، 12Sigma برای کسب درآمد توجه خود را به سمت بیمارستان‌های درجه دو معطوف کرده است. براساس تحقیقات انجام‌شده توسط کمیسیون ملی سلامت و برنامه‌ریزی خانواده، در ماه آوریل سال ۲۰۱۸، حدود ۳۰ هزار بیمارستان در چین فعالیت داشتند که از این میان ۲٫۴۲۷ بیمارستان در رده‌ی بیمارستان‌های درجه یک قرار می‌گرفتند. تعداد بیمارستان‌های درجه دو هم ۸٫۵۲۹ مورد است و همین بیمارستان‌ها هستند که خدمات خود را به جمعیت بزرگتری از بیماران ارائه می‌کنند. 12Sigma معتقد است که با فروش سخت‌افزار و دریافت هزینه‌های تعمیر و نگه‌داری در آینده، می‌تواند بیشترین فروش را در میان همین بیمارستان‌ها تجربه کند.

در عین حال، تعداد بیمارستان‌های درجه سه در چین ۱۰٫۱۳۵ مورد است؛ اما اکثر این بیمارستان‌ها در مرکز شهرهای کوچک واقع شده‌اند و فاقد توانایی مالی لازم برای خرید تجهیزات سخت‌افزاری از شرکت‌هایی همچون 12Sigma هستند. به همین دلیل، این شرکت در نظر دارد تا به‌جای دریافت تمام هزینه‌ی تجهیزات از این بیمارستان‌ها، تجهیزات را در اختیارشان قرار دهد و به‌ازای هربار استفاده از تجهیزات، هزینه‌ای را دریافت کند.

تاکنون شرکت نوپای 12Sigma امکان آزمایش مجانی خدمات خود را برای ۲۰۰ بیمارستان در سراسر چین فراهم کرده است. همچنین، این شرکت توانسته ۱۰ نمونه از تجهیزات سخت‌افزاری خود را به فروش برساند؛ فروشی که تنها چند صد هزار دلار درآمد را برای این شرکت رقم زده است. لیکن بنابر گفته‌های گائو، بسیاری از رقبا موفق به فروش همین تعداد دستگاه هم نشده‌اند. در این مرحله، نکته‌ی کلیدی جمع‌آوری داده‌های کافی به‌منظور بهبود الگوریتم‌های مورد استفاده است؛ تا جایی که بیمارستان‌ها متقاعد شوند خدمات و سخت‌افزار ارائه شده ارزش هزینه کردن را دارند. هدف کنونی این شرکت رسیدن به درآمد ۱۰۰ میلیون یوآنی (۱۴.۸ میلیلون دلاری) در سال ۲۰۱۹ و جبران هزینه‌های اولیه تا سال ۲۰۲۰ است.

قوانین حفاظت از داده‌های شخصی در چین سختگیرانه نیستند و همین مسئله به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا به‌آسانی به تصاویر پزشکی بیماران دسترسی پیدا کنند؛ کاری که انجام آن در کشورهای غربی مشکل است. به‌گفته‌ی گائو، کار کردن با بیمارستان‌های ایالات‌ متحده به خاطر قوانین حفاظت از حریم خصوصی «بسیار سخت» است. دیدگاه چینی‌ها و آمریکایی‌ها در رابطه با هوش مصنوعی هم متفاوت است. درحالی‌که چینی‌ها هوش مصنوعی را به‌عنوان راهکاری برای حل معضل کمبود پزشک به حساب می‌آورند؛ نگاه آمریکایی‌ها به این فناوری بیشتر تجاری است.

گائو در این رابطه می‌گوید:

حوزه‌ی سلامت در ایالات‌ متحده محوریت تجاری بیشتری دارد. اگرچه ممکن است پزشکان آمریکایی در رابطه با استفاده از هوش مصنوعی محافظه‌کارانه‌تر از همتایان چینی‌شان عمل کنند؛ اما اگر ثابت کنیم که دستگاه‌های ما سود مالی را افزایش می‌دهند، موجب کاهش تشخیص‌های اشتباه می‌شوند و هزینه‌های پرداخت‌شده توسط شرکت‌های بیمه را کاهش می‌دهند، شرکت‌های فعال در حوزه‌ی سلامت علاقه‌مند خواهند شد تا این دستگاه‌ها را امتحان کنند.

حدود یک ماه پیش بود که بی‌ام‌و به‌طور رسمی از مدل جدید سری ۷ جدید رونمایی کرد. این طرح جدید به‌دلیل ابعاد بزرگ جلوپنجره با انتقادات زیادی از سوی هواداران بی‌ام‌و رو‌به‌رو شد ولی این طرح انتقادبرانگیز نتوانست مانعی برای آلپینا جهت شروع پروژه‌ی جدیدش یعنی خودروی B7 باشد.

 آخرین ساخته‌ی دست آلپینا را باید چیزی فراتر از یک سدان لوکس دانست. در پس ظاهر لوکس و آرام این خودرو یک پیشرانه‌ی ۴.۴ لیتری هشت سیلندر وی شکل با دو توربوشارژر جای گرفته است که قدرت تولیدی آن به ۶۰۰ اسب‌بخار و گشتاور آن به ۸۰۰ نیوتون‌متر می‌رسد. با چنین قدرت و گشتاور زیادی، آلپینا B7 این توانایی را دارد که سرعت خود را در ۳.۵ ثانیه به ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت برساند و سپس به حداکثر سرعت ۳۳۰ کیلومتر بر ساعت نیز دست پیدا کند. چنین اعدادی برای یک سدان بزرگ با وزن ۲۲۰۲ کیلوگرم بسیار عالی هستند و اگر بخواهیم B7 مدل ۲۰۲۰ را با مدل قبلی مقایسه کنیم، یک دهم ثانیه شتاب بهتر و ۱۸ کیلومتر بر ساعت نیز حداکثر سرعت بالاتری دارد.

سیستم تعلیق این مدل به‌گونه‌ای تنظیم شده است تا با گذر سرعت از ۲۲۵ کیلومتر بر ساعت ارتفاع خودرو را ۱.۵ سانتی‌متر کاهش دهد. این کار برای پایین آوردن نقطه ثقل و افزایش پایداری خودرو انجام می‌شود. از طرفی برای اینکه ارتفاع پایین خودرو در هنگام مواجه با سرعت‌گیرها دردسر ساز نشود سیستم تعلیق بادی B7 این توانایی را دارد که ارتفاع خودرو را ۲ سانتی‌متر بالاتر ببرد.

در مدل B7 از رینگ‌های کلاسیک ۲۰ اینچی آلپینا استفاده شده است و می‌توان با صرف هزینه‌ای اضافی، رینگ‌های ۲۱ اینچی را نیز برای این خودرو سفارش داد. برای متوقف کردن این هیولای سنگین وزن نیز، سیستم ترمز استاندارد سری ۷ ارتقا پیدا کرده و از فناوری ترمز الکترونیکی و دیسک‌های بزرگ‌تر در محور عقب بهره‌مند است.

آلپینا برای آسایش بیشتر سرنشینان عقب و کاهش صدای کابین از پوشش صداگیر خاصی در گلگیر عقب استفاده کرده است که از نفوذ صدای لاستیک‌های عقب به داخل کابین خودرو جلوگیری می‌کنند. همچنین در ستون B نیز صداگیرهای خاصی نصب شده‌اند و حتی درون صندلی‌ای عقب و پوشش خارجی کمربند ایمنی نیز از صداگیرهای مخصوص استفاده شده است. شیشه‌های جانبی، جلو و عقب نیز با نمونه‌ای با ۵ میلی‌متر ضخامت کم‌تر تعویض شده‌اند و از نوع دارای پوشش محافظ هستند.

آلپینا B7 مدل ۲۰۲۰ از اواخر امسال وارد بازار ایالات متحده خواهد شد و قیمت پایه‌ی ۱۴۱ هزار و ۹۹۵ دلار برای آن در نظر گرفته شده است.

فضاپیمای Europa Clipper در سال ۲۰۲۳ به فضا پرتاب خواهد شد و سفر طولانی خود به سیستم مداری مشتریرا آغاز خواهد کرد تا پس از نزدیک به ۴۰ بار عبور نزدیک، به قمر یخ‌زده‌ی مرموز آن برسد. زمانی‌که فضاپیما به مقصد خود برسد، شروع به جمع‌آوری اطلاعات حیاتی درمورد ویژگی‌های زمین‌شناختی، ترکیبات شیمیایی و اقیانوس‌های پنهان آن خواهد کرد. اما قبل از اینکه دانشمندان شروع به ساخت فضاپیما کنند، باید به چند موضوع نهایی رسیدگی کنند.

روبرت پاپالاردو، دانشمند سیاره‌شناس ناسا در آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) و مسئول علمی این مأموریت می‌گوید:

ما به‌خوبی  اروپا را نمی‌شناسیم...رازهای اساسی وجود دارد که ما باید آن‌ها را بفهیم. فضاپیمای Europa Clipper موارد زیادی به ما درمورد نحوه‌ی کار قمرهای یخ‌زده خواهد آموخت...قمرهای یخ‌زده احتمالا رایج‌ترین زیست‌گاه‌های قابل‌سکونت در کیهان هستند، بنابراین این مأموریت برای ما هیجان‌انگیز است.

در سطح این قمر یخ‌زده‌ی مشتری ممکن است حیاتی وجود نداشته باشد. درواقع ما شاید بتوانیم حیات را در داخل اقیانوس‌های پنهان اروپا پیدا کنیم، جایی که اثر گرانشی سیارات مجاور باعث می‌شود آب در حالت مایع باقی بماند. تمامی حیاتی که ما می‌شناسیم به آب نیاز دارد. علاوه‌بر این، فعالیت‌های زمین‌شناختی در کف دریا می‌تواند مواد شیمیایی لازم برای تغذیه‌ی میکروارگانیسم‌ها را فراهم کند. از طرف دیگر یخ موجود در سطح اقیانوس‌ها مانع رسیدن تشعشعات خطرناک به داخل آب می‌شود، تشعشعاتی که سطح اروپا را به‌صورت مستمر بمباران می‌کند. بنابراین با اینکه موارد زیادی وجود دارد که باید در مورد اروپا بدانیم، درک قابلیت‌ سکونت، یا فقدان آن، یکی از اهداف اصلی مأموریت است. پاپالاردو در این مورد می‌گوید:

مردم به این موضوع اهمیت می‌دهند،‌ مردم می‌خواهند در مورد این دنیای عجیب که ممکن است بستر حیات فرازمینی باشد بیشتر بدانند. یکی از دلایل مهم ما برای انجام مأموریت همین است.

فضایپیما حامل ۹ سری دستگاه خواهد بود تا پرده از رازهای اروپا بردارد و مهم‌تر از همه به ارزیابی میزان قابلیت‌سکونت آن بپردازد. Europa Clipper هنگام بازدید خود از اروپا به ۲۵ کیلومتری سطح آن خواهد رسید. همین فاصله برای دانشمندان کافی است تا به اهداف علمی خود از این مأموریت دست یابند. کریستین ریچی، یکی از دانشمندان مأموریت می‌گوید:

ما تصاویر شگفت‌انگیزی دریافت خواهیم کرد.

پوسته‌ی یخی اروپا نیز رازهای زیادی دارد، یکی از آن‌ها میزان ضخامت یخ است. مهم‌ترین ویژگی‌ سطحی اروپا رگه‌ها هستند. دانشمندان مطمئن نیستند که این رگه‌ها چگونه به وجود آمده‌اند. شکاف‌های موجود در پوسته‌ی یخ می‌تواند باعث فوران آب دریا به فضای بیرون شود، چیزی که در قمر یخ‌زده‌ی معروف زحل یعنی انسلادوس نیز مشاهده می‌شود.

همچنین به‌نظر می‌رسد یک فرایند باعث جابه‌جایی پوسته‌های یخی در سطح اروپا می‌شود؛ اما آن فرآیندی که باعث این جابه‌جایی می‌شود هنوز به‌صورت یک راز باقی مانده است. دیوید سنسک، دستیار پاپالاردو در این مأموریت می‌گوید:

از دیدگاه زمین‌شناختی چیزهای زیادی است که ما در مورد اروپا نمی‌دانیم و فقط می‌توانیم حدس‌هایی بزنیم.

برای بررسی این رازها، مدیران این مأموریت، فضاپیما و دستگاه‌های آن را براساس تاکتیک‌های توسعه‌داده‌شده در مأموریت‌های قبلی خواهند ساخت. همانند فضاپیمای جونو، Europa Clipper نیز به انرژی خورشیدی برای فعالیت در سیستم مداری سرد مشتری وابسته خواهد بود و همانند فضاپیمای کاسینی، Europa Clipper نیز می‌تواند در درون ابرها پرواز کند.

اما این مأموریت چالش‌های جدیدی را نیز دارد، چالش‌هایی مانند انتخاب مسیری که فضاپیما باید در اطراف مشتری پرواز کند. این مرحله از مأموریت برنامه‌ریزی مسیر پروازی نام دارد، چیزی که سنسک آن را به شوخی جادوی سیاه نامیده است. باید گفت فضاپیما مستقیما به دور اروپا گردش نخواهد کرد، چون در این صورت در معرض میزان زیادی از تشعشعات قرار خواهد گرفت. اما این محدودیت مزایایی را نیز به همراه دارد. برای مثال دانشمندان می‌توانند به دیگر قمرهای مشتری نیز نگاهی بیاندازند. ریچی می‌گوید در زمان مأموریت، قمر آیو نیز آنجا خواهد بود. پس چرا نباید به آن نگاهی بیاندازیم؟

برنامه‌ریزی مسیر پروازی شامل محاسبات ریاضی پیچیده‌ای است و تصمیم نهایی در مورد مسیر پروازی به این بستگی دارد که دانشمندان در حین عبور فضاپیما از فراز اروپا دقیقا به‌دنبال چه چیز خواهند بود. به همین دلیل است که تیم طراحی‌کننده‌ی مسیر پروازی گزینه‌های مختلفی را پیش روی تیم‌هایی که روی دستگاه‌های مختلف فضاپیما کار می‌کنند، قرار می‌دهند تا آن‌ها بهترین گزینه را برای اهداف علمی خود تعیین کنند تا درنهایت یک ارزیابی کلی از کارآمدترین مسیر به دست آید.

اما طراحی مسیر پروازی فضاپیما در سیستم مداری مشتری جدا از مسیر پرواز آن از ازمین به مشتری است. این مورد آخر به انتخاب ناسا در مورد وسیله‌ی پروازی مأموریت بستگی دارد. فضاپیمای Clipper یا سوار بر سیستم پرواز فضایی خود ناسا خواهد شد تا سفر سه ساله‌ی خود به مشتری را شروع کند یا اینکه با سیستم فالکون هوی شرکت SpaceX در مدت زمان طولانی‌تر یعنی ۵ سال به مقصد خود خواهد رسید.

درحالی‌که ناسا هنوز درمورد وسیله‌ی پرواز تصمیمی نگرفته است، اعضای تیم روی چالش‌های پیش‌روی خود تمرکز کرده‌اند. آن‌ها باید به بررسی تک‌تک تجهیزات فضاپیما و نحوه‌ی تعامل و هماهنگی‌ آن‌ها بپردازند. پس از پرداختن به این موضوع، مأموریت وارد مرحله‌‌ای که طراحان آن را فاز C می‌نامند، خواهد شد. در این فاز بودجه‌ی مأموریت تعیین می‌شود و ساخت فضاپیمای واقعی شروع می‌شود. ریچی می‌گوید:

اینجاست که بازی شروع می‌شود.

دراین‌میان یکی از خطرات اصلی تهدید‌کننده‌ی مأموریت این است که ساخت یکی از قسمت‌های فضاپیما بیشتر از دیگر قسمت‌ها پیشرفت کند و در نتیجه مهندسان درکنار هم‌ قرار دادن قطعات به مشکل بربخورند. ریچی در این مورد می‌گوید:

برای هر تیمی این موضوع نگران‌کننده است، اما من فکر می‌کنم تیم ما به‌خوبی از عهده‌ی کار در خواهد آمد و همه‌ی ما مشتاقیم ساخت فضاپیما را شروع کنیم. این کار درواقع مانند نسخه‌ی پیچیده‌تر بازی خانه‌سازی است. مانند بازی ما باید مطمئن شویم که ساخت یک قسمت از فضاپیما از قسمت‌های دیگر خیلی جلو نزند.

پاپالاردو، کسی که از همان روزهای آغازین درگیر این مأموریت بود، به یاد می‌آورد که چگونه برای جلب حمایت از پروژه در راهروهای ناسا در حال تقلا بود. برای پپالاردو تمامی این جریان مانند یک تندباد است. او می‌گوید:

واقعا شگفت‌انگیز است که کارها این طور سریع پیش می‌رود. ما باید سریع کار کنیم تا فضاپیما را به پرتاب که زودترین تاریخ آن سال ۲۰۲۳ خواهد بود برسانیم. گاهی وقت‌ها می‌ایستم و به این رود خروشان و سریع نگاه می‌کنم، رودی که ما را سریع به جلو می‌برد. ما کارهای زیادی داریم که انجام دهیم.

ما انسان‌ها یاد گرفته‌ایم به فضا سفر کنیم، بیماری‌ها را ریشه‌کن کنیم و طبیعت را در سطح اساسی‌ترین ذرات آن درک کرده‌ایم ولی هنوز ایده‌ای درباره‌ی منشا خودآگاهی در مغز نداریم. خودآگاهی، توانایی ما در تجربه و یادگیری درمورد محیط اطراف و انتقال آن به دیگران است. اگرچه قرن‌هاست دانشمندان شیفته‌ی درک خودآگاهی هستند، اما این موضوع هنوز یکی از پرسش‌های بی‌پاسخ علوم اعصاب مدرن است.

اکنون مطالعه‌ی جدیدی که به‌تازگی در مجله‌ی Science Advances منتشر شده است، نوری بر این راه تابانده است. این تنها یک سؤال فلسفی نیست. تعیین اینکه آیا یک بیمار پس از یک جراحت مغزی شدید هشیار است یا نه، چالش بزرگی هم برای پزشکان و هم برای خانواده‌ی او به‌شمار می‌رود که قرار است درمورد مراقبت از او تصمیم‌گیری کنند.

تکنیک‌های تصویربرداری مدرن مغزی به کمک حل این مسئله آمده‌اند و به ما بینش بی‌سابقه‌ای درزمینه‌ی خودآگاهی در انسان می‌دهند. برای مثال ما می‌دانیم که مناطق پیچیده‌ی مغز مانند قشر پیش‌پیشانی یا پرکونئوسکه مسئول طیف وسیعی از عملکردهای شناختی هستند، در تفکر آگاهانه نقش دارند. اگرچه مناطق بزرگ مغز، کارهای زیادی انجام می‌دهند. پژوهشگران می‌خواستند بدانند چگونه خودآگاهی در سطح شبکه‌های خاص مغز نمایان می‌شود.

علت دشواری مطالعه‌ی تجربیات آگاهانه، این است که آن‌ها کاملا درونی هستند و دیگران نمی‌توانند به آن‌ها دسترسی پیدا کنند. برای مثال ما ممکن است به‌دنبال تصویر یکسانی روی صفحه‌ی نمایش خود بگردیم اما راهی نیست که من بتوانم به شما بگویم که تجربه‌ی دیدن تصویر توسط من شبیه شما است، مگر اینکه شما درمورد آن به من بگویید. فقط افراد هشیار می‌توانند تجربیات ذهنی داشته باشند و براین اساس مستقیم‌ترین راه برای تشخیص اینکه آیا یک فرد هشیار است یا نه این است که از خود او بخواهیم در مورد آن با ما صحبت کند.

اما اگر شما توانایی صحبت کردن را از دست بدهید، چه اتفاقی می‌افتد؟ در این مورد من هنوز می‌توانم از شما سوالاتی بپرسم و شما می‌توانید شاید با استفاده از زبان اشاره به آن‌ها پاسخ دهید. البته اطلاعاتی که من از این راه به‌دست می‌آورم، چندان پربار نبوده اما برای من کافی خواهند بود که بدانم شما واقعا آن تجربیات را داشته‌اید یا نه. ولی اگر شما قادر نباشید که هیچ پاسخی بدهید، هیچ راهی وجود نخواهم داشت که من متوجه شوم شما هشیار هستید و احتمالا فرض می‌کنم که هشیار نیستید.

جستجوی شبکه‌های مغزی

در مطالعه‌ی جدید که حاصل همکاری چندین کشور است، نشانه‌های مغزی شناسایی شده است که می‌تواند بدون تکیه بر گزارش‌های خود فرد یا نیاز به خواستن از بیمار برای انجام وظایف خاص، خودآگاهی را نشان دهد. این روش می‌تواند بین وجود یا عدم خودآگاهی در مغز بیماران پس از آسیب مغزی تمایز قائل شود.

هنگامی که مغز به‌شدت آسیب می‌بیند، برای مثال در تصادفات شدید رانندگی، ممکن است افراد درنهایت به کما بروند. این وضعیتی است که فرد در آن توانایی بیدار شدن و آگاهی از محیط اطراف را از دست می‌دهد و برای تنفس نیاز به کمک مکانیکی پیدا می‌کند. این حالت معمولا بیش از چند روز طول نمی‌کشد. پس از آن گاهی بیماران بیدار می‌شوند اما هیچ علامتی مبنی بر داشتن آگاهی از خود یا جهان اطراف خود ندارند؛ حالتی که «زندگی نباتی» نیز نامیده می‌شود.

دیگر احتمال این است که آن‌ها یک حداقل آگاهی را نشان ‌دهند که به‌عنوان حالت حداقل هشیاری درنظر گرفته می‌شود. برای بیشتر بیماران، این بدان معنا است که مغز آن‌ها هنوز چیزهایی را درک می‌کند ولی آن‌ها را تجربه نمی‌کند. بااین‌حال درصد کمی از این بیماران نیز واقعا هشیار هستند اما قادر به نشان دادن پاسخ‌های رفتاری نیستند.

اسکنر fMRI

پژوهشگران در این مطالعه از تکنیکی به نام تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) استفاده کردند. با استفاده از این تکنیک می‌توان فعالیت مغز و نیز ارتباط بین مناطق مختلف مغز را اندازه‌گیری کرد. به‌طور خاص، زمانی‌که یک منطقه از مغز فعال‌تر است، این منطقه اکسیژن بیشتری مصرف می‌کند و برای تأمین نیاز خود به خون بیشتری احتیاج دارد. این تغییرات حتی زمانی‌که افراد در حال استراحت هستند، قابل اندازه‌گیری است و از این راه می‌توان ارتباط بین بخش‌های مختلف مغز را دنبال کرد تا الگویی از ارتباط بین مناطق مختلف مغز به‌دست آورد. پژوهشگران این کار را روی ۵۳ بیمار که در وضعیت زندگی نباتی بودند و ۵۹ بیماری که در وضعیت حداقل هشیاری به سر می‌بردند و نیز ۴۷ فرد سالم انجام دادند. این بیماران در بیمارستان‌های پاریس، نیویورک، لیژ، لندن و اونتاریو بودند.

بیماران بیمارستان‌های پاریس، لیژ و نیویورک ازطریق ارزیابی‌های رفتاری استاندارد شده مانند درخواست از آن‌ها برای حرکت دادن دست یا پلک زدن تشخیص داده شده بودند. درمقابل، تشخیص بیماران بیمارستان لندن با استفاده از یک تکنیک تصویربرداری پیشرفته‌ی دیگر انجام شده بود. در این تکنیک از بیماران خواسته می‌شد به‌جای انجام حرکات واقعی، آن حرکات (مثلا تکان دادن دست) را تصور کنند.

در این مطالعه پژوهشگران توانستند دو الگوی اصلی از ارتباط بین مناطق مغز را پیدا کنند. یکی از این الگوها منعکس‌کننده‌ی ارتباطات فیزیکی ساده‌ی مغز بود؛ مثلا ارتباط بین جفت مناطقی که ارتباط فیزیکی مستقیمی بین آن‌ها وجود دارد. این الگو در بیمارانی که تجربه‌ی آگاهانه نداشتند، دیده می‌شد.

دیگری نشان‌دهنده‌ی تعاملات دینامیکی گسترده‌ی مغزی پیچیده‌ای دربین ۴۲ منطقه‌ی مغز بود. این مناطق متعلق به ۶ شبکه‌ی مغزی بودند که دارای نقش مهمی در عملکرد شناختی هستند (تصویر بالا را ببینید). این الگوی پیچیده تقریبا تنها در افرادی دیده می‌شد که تا حدودی خودآگاهی داشتند. مهم‌تر اینکه، این الگوی پیچیده زمانی‌که بیماران تحت بیهوشی عمیق بودند، از بین می‌رفت. این امر تأیید کننده این بود که این روش واقعا نسبت‌به سطح خودآگاهی بیماران حساس است و ارتباطی با آسیب مغزی کلی یا پاسخ‌دهی خارجی آن‌ها ندارد.

چنین پژوهش‌هایی می‌توانند منجر به درک این موضوع شوند که چگونه بیومارکرهای عینی می‌توانند نقشی حیاتی در تصمیم‌گیری‌های پزشکی داشته باشند. پژوهشگران امیدوارند که در آینده با استفاده از تکنیک‌های تحریک مغزی غیرتهاجمی مانند تحریک الکتریکی فراجمجمه‌ای، بتوانند از خارج از بدن این نشانه‌های خودآگاهی را در بیمارانی که آگاهی یا پاسخ‌دهی خود را از دست داده‌اند، تنظیم کنند بلکه این توانایی‌ها تا حدودی در بیمار بازیابی شوند. درواقع گروهی از پژوهشگران در دانشگاه بیرمنگام درحال آغاز مطالعاتی در این زمینه هستند.

این نوع پژوهش‌ها شاید بتواند درنهایت به درک ما از خودآگاهی در مغز کمک کند. با کسب داده‌های بیشتر در ارتباط‌با نشانه‌های عصبی خودآگاهی در افرادی که حالت‌های مختلف خودآگاهی را تجربه می‌کنند، ممکن است روزی بتوانیم این پازل را حل کنیم.

گزارش جدید تک‌کرانچ و سرویس آنالیز The App Analyst ادعا می‌کند برخی از شرکت‌های بزرگ نرم‌افزاری از ابزارهای تجزیه‌وتحلیلی استفاده می‌کنند که هر حرکت کاربر را در اپلیکیشن‌ها ذخیره می‌کند. جدیدترین اخبار حاکی از آن است که اپل به توسعه‌دهندگان پیام داده کدهای ردیابی خود را از اپلیکیشن‌ها حذف کنند. درصورتی‌که آن‌ها طبق درخواست اپل عمل نکنند، احتمال حذف اپلیکیشن‌ از اپ‌استور وجود دارد.

نکته‌ی مهم این گزارش آن است که اکثر اپلیکیشن‌ها برای ضبط حرکات کاربر در حین استفاده، از او مجوزی دریافت نمی‌کنند. چنین رویکردی دقیقا مخالف سیاست‌های نظارتی اپل در اپ‌استور است. سخن‌گوی اپل در مصاحبه با ارائه‌کننده‌های گزارش‌های مذکور می‌گوید قوانین آن‌ها توسعه‌دهندگان را ملزم می‌کند که درصورت انجام هرگونه ضبط فعالیت، باید اجازه‌ی کاربر را دریافت و نیز با نشانگرهای دیداری فرایند ضبط را به کاربر گوشزد کنند.

در ادامه‌ی گزارش تک‌کرانچ، به این نکته می‌رسیم که ابزار ردگیری موردبحث اطلاعات را با پوشش برای توسعه‌دهندگان ذخیره می‌کند. البته، گزارش‌هایی نیز منتشر شده‌اند که نشان‌دهنده‌ی افشای برخی اطلاعات همچون پاسپورت و کارت اعتباری کاربران در برخی از سرویس‌ها بوده‌اند. سخن‌گوی اپل در ادامه‌ی مصاحبه‌‌اش خاطرنشان کرد شرکت باسرعت با توسعه‌دهندگان آن سرویس‌ها تماس گرفته و حتی درصورت نیاز، اقداماتی جدی علیه آن‌ها انجام خواهد داد. در نمونه‌ای از این برخوردها، کوپرتینویی‌ها به توسعه‌دهنده اعلام کردند فقط یک روز برای حذف کد مذکور وقت دارند و باید اپلیکیشن را مجددا ثبت کنند. اگر آن‌ها نتوانند در مدت گفته‌شده کدها را حذف کنند، اپلیکیشن از اپ‌استور حذف می‌شود.

شرکتی به‌نام گلس‌باکس (Glassbox) فناوری موردنیاز توسعه‌دهندگان را برای ردگیری فعالیت کاربران عرضه می‌کند. برخی از شرکت‌های طرف قرارداد این سرویس سازمان‌هایی همچون Air Canada ،Abercrombie & Fitch ،Expedia و Hotels.com هستند که همگی سرویس‌های مشهوری عرضه می‌کنند. فناوری گلس‌باکس به مشتریان اجازه می‌دهد فعالیت‌های کاربر را به‌نوعی بازپخش کنند و شناخت دقیقی از روند کار او با اپلیکیشن به‌دست بیاورند.

گلس‌باکس در پیامی به منبع خبر (Engadget) اعلام کرد مشتریانش به‌هیچ‌وجه از کاربران جاسوسی نمی‌کنند و ابزار لازم برای پوشش‌دهی اطلاعات دریافت‌شده از کاربران نیز دراختیار آن‌ها گذاشته می‌شود. به‌علاوه، آن‌ها ادعا کردند اطلاعات کاربران با هیچ شرکت سوم‌شخصی به‌اشتراک گذاشته نمی‌شود و به‌صورت کاملا امن، حفظ و رمزگذاری خواهد شد. متن کامل بیانیه‌ی گلس‌باکس در پاسخ به گزارش مذکور را در ادامه می‌خوانید.

گزارش تک‌کرانچ نگرانی‌های قابل‌انتظاری را به‌همراه داشت. البته، آن گزارش به‌صورت ناقص به مسئله می‌پردازد و به مزایای ارائه‌شده به مشتریان ما و کاربران آن‌ها و نیز ابزارها و ظرفیت‌های امنیتی گلس‌باکس اشاره‌ای نمی‌کند.

گلس‌باکس و مشتریانش هیچ تمایلی به جاسوسی از کاربران و مصرف‌کنندگان خدمات ندارند. هدف ما بهبود تجربه‌ی آنلاین کاربران است. گلس‌باکس از زمان تأسیس، ابزارهای مفید متعددی برای تجزیه‌وتحلیل فعالیت‌های کاربر دراختیار اپلیکیشن‌ها و وب‌سایت‌ها قرار داد که درنهایت، به بهبود میلیون‌ها تجربه‌ی کاربری منجر شد. اطلاعات دریافت‌شده با استفاده از ابزارهای ما به شرکت‌ها کمک می‌کند درک بهتری از شیوه‌ی استفاده‌ی کاربران از سرویس‌ها داشته باشند. به‌علاوه، آن‌ها مشکلات خود را نیز بهتر درک خواهند کرد.

ما حامیان جدی حریم خصوصی و امنیتی کاربران هستیم. گلس‌باکس ابزارهایی به مشتریانش عرضه می‌کند که توانایی پوشاندن همه‌ی بخش‌های اطلاعات شخصی کاربران را دارند. ما به‌شدت اعتقاد داریم شرکت‌های طرف قرارداد باید سیاست‌های مشخصی داشته باشند تا به کاربران اطلاع دهند عملکردشان در‌حال‌ضبط است. چنین روندی دقیقا شبیه مراکز پشتیبانی تلفنی می‌شود که به مخاطب اطلاع می‌دهند تماس ضبط می‌شود.

هیچ‌ بخشی از اطلاعات جمع‌آوری‌شده‌ی مشتریان ابزارهای گلس‌باکس با شرکت‌های واسط دیگر به‌اشتراک گذاشته نمی‌شود. به‌علاوه، داده‌های هیچ منبع اطلاعاتی دیگر نیز با آن‌ها ترکیب نمی‌شود.

گلس‌باکس تابع شدیدترین قوانین و سیاست‌های حفظ و حراست از حریم خصوصی (مانند SOC2 و GDPR) است و همه‌ی داده‌های جمع‌آوری‌شده به‌وسیله‌ی ابزارهای ما با حداکثر امنیت حفظ و رمزگذاری می‌شوند. ما به مشتریان خود ابزارهایی ارائه‌ می‌کنیم تا اطلاعات هر بخش از داده‌های واردشده‌ی کاربر را پوشش دهند و دسترسی کارمندان به اطلاعات کاربران را محدود کنند و گزارش کاملی از مشاهده‌ی اطلاعات تک‌تک کارمندان خود داشته باشند.

عملکرد ابزار ما با توضیح ساده‌ی ضبط فعالیت‌های کاربر و بازپخش آن تعریف نمی‌شود. برندها به‌سراغ ما می‌آیند؛ چون ابزارهای ما گزارش‌گیری از فعالیت‌های دیجیتال را با حفاظت و رمزگذاری قوی انجام می‌‌دهند. خصوصیات ابزارهای گلس‌باکس آن را بسیار ارزشمند نمی‌کند. این ارزش به‌‌دلیل جاسوسی از کاربران ایجاد نمی‌شود؛ بلکه (الف) به‌معنای کمکی برای ایجاد بهترین تجربه‌ی دیجیتال و (ب) حفظ هر دو گروه برندها و کاربران با ارائه‌ی گزارش‌های واقعی و ملموس و امن با هدف بهترکردن تجربه‌ی کاربری دیجیتال است.

در دهه‌های گذشته، پژوهشگران نورشناسی نشان داده‌اند آینه‌ها برای دیدن اشیای خارج از محدوده‌ی دید ما ضروری نیستند. این موفقیت به لیزرهای عجیب‌وغریب برای شلیک پالس‌هایی با مدت زمانی کمتر از یک تریلیون ثانیه و حسگرهایی با کارایی فراوان نیاز دارد که می‌تواند تک فوتون را تشخیص دهد. در‌حال‌حاضر، گروهی از پژوهشگران در دانشگاه بوستون نشان دادند با استفاده از الگوریتم کامپیوتری و دوربین دیجیتال معمولی نیز می‌توان کنج دیوارها را بدون استفاده از آینه‌ دید و این روش به تجهیزات پیچیده و گران‌قیمت نیازی ندارد.

پریسکوپ‌ها و آینه‌ها دیدن دقیق کنج دیوار را آسان کردند؛ ولی وضوح تصویری که آن‌ها ارائه می‌دهند، با خطر همراه است. آینه‌ها و پریسکوپ‌ها باید در محدوده‌ی دید آنچه مشاهده می‌کنند، قرار بگیرند. این موضوع باعث می‌شود آن‌ها به‌آسانی مشاهده‌کردنی باشند و حتی به‌آسانی نابود شوند. ناظران پنهان ترجیح می‌دهند در خارج از محدوده‌ی دید و با استخراج اطلاعات از منابع غیرآشکاری مانند نور منعکس‌شده از سطح مات دیوارهای رنگی کار کنند.

اشعه‌های نور سطوح فلزی نقره‌ای مانند آینه‌ها را با همان زاویه‌ی تابش هنگام ورود ترک می‌کنند؛ همان‌طورکه اگر آن‌ها توپ‌های کوچکی بودند سطحی را ترک می‌کردند که در ابعاد اتمی بسیار صاف است. سطوح مات‌ مانند دیوارهای رنگ‌شده و تابلو‌های پوستر سفید در چشممان صاف به‌نظر می‌آیند؛ ولی در مقیاس اتمی ناهموار هستند. بنابراین، آن‌ها باعث پراکندگی نور در طیف وسیعی از زوایای مختلف به‌جای جهت یکنواخت می‌شوند. ازاین‌رو، سطح مات نورهایی را پراکنده و به‌هم ریخته می‌کند که از جهات مختلف می‌آیند و درنتیجه، چشم ما نمی‌تواند تشخیص دهد این نور از کجا آمده است.

در سال ۲۰۰۹، رامش راسکار، سرپرست گروه پژوهشی فرهنگی دوربین آزمایشگاه رسانه‌ای دانشگاه MIT و همکارانش زمان رفت‌وبرگشت پالس‌های لیزر کوتاه‌مدت را اندازه گرفتند که به سطحی ناشناخته تابیده شده بودند. ازآن‌پس، گروه راسکار و دیگران این مشاهده‌های «زمان پرواز» مانند ماکروویو و پالس رادیویی اُپتیک را بسیار ارتقا دادند که فاصله را با استفاده از شمارش زمان رفت‌وبرگشت نور به مقصد اندازه می‌گیرد.

در جست‌وجوی روشی ساده‌تر، ویوک گویال، مهندس برق و کامپیوتر و همکارانش در دانشگاه بوستون مشکل دیدن گوشه‌ها را با درنظرگرفتن نور به‌عنوان اشعه‌ای تجزیه‌وتحلیل کردند که خطوط صاف بین سطوح را دنبال می‌کند. این، روشی است که در طراحی اُپتیک‌ها به‌کار می‌رود. آن‌ها مسیر اشعه‌های نور برآمده از شیئی را دنبال کردند که در یک طرف یک دیوار با پرش از یک سطح مات و ورود به یک دوربین در طرف دیگر دیوار به یک گوشه می‌روند. بدین‌ترتیب، دوربین فقط سطح مات را می‌بیند؛ زیرا این سطح نور را پراکنده می‌کند.

بااین‌حال، آن‌ها دریافتند قراردادن سطحی مات به‌نام «مسدودکننده» (Occluder) بین شیء مخفی (صفحه‌نمایش روشنی که تصاویر را نشان می‌دهد) و سطح مات، تصویر را تغییر می‌دهد. مسدودکننده سایه‌هایی ایجاد می‌کند که از رسیدن نور از قسمت‌هایی از صفحه‌نمایش به قسمت‌هایی از سطح مات جلوگیری می‌کند. تأثیر این کار مانند ماه‌گرفتگی جزئی است که زمین مانع رسیدن اشعه‌های نور خورشید به قسمت‌هایی از ماه می‌شود.

با دنبال‌کردن اشعه‌های نور از گوشه‌های سایه‌ها گروه گویال توانستند با کشیدن نقشه‌ای بفهمند چه قسمت‎‌هایی از صفحه‌نمایش چه قسمت‌هایی از سطح مات را روشن می‌کند. سپس، الگوریتمی ایجاد کردند که به‌صورت وارونه از تصاویر سطحی مات کار می‌کند که دوربین دیجیتال به‌منظور ایجاد الگوی نشان‌داده‌شده روی صفحه‌نمایش ضبط کرده‌اند.

این آزمایش زمانی انجام شد که مانیتور LCD تصاویری را پخش می‌کرد. نور آمده از تصویر بر پشت شیء جامد مسدودکننده می‌تابد. این شیء مسدودکننده برخی از نورها را مسدود می‌کرد و به سایر آن‌ها اجازه می‌داد به‌عنوان سایه‌ای به اطراف آن بروند که دیوار تصویری را با سطحی مات روشن می‌کند. نور تابیده‌شده به دیوار صحنه‌ی اصلی را بازسازی نمی‌کرد؛ ولی دوربین دیجیتال این طرح را ضبط کرد و سپس، الگوریتم کامپیوتری با موفقیت آن‌ را بازیابی کرد.

گویال دراین‌باره گفت:

داشتن مسدودکننده‌ی مات در صحنه باعث انجام این کار شد.

طبق گفته‌ی گروه گویال در ۲۴ژانویه در مجله‌ی Nature، برای آزمایش این ایده آن‌ها تبلتی با دوربین دیجیتالی ۴ مگاپیکسلی ساختند که رو‌به‌روی سطحی مات که در یک طرف، یک دیوار داخلی با یک مسدودکننده قرار گرفته بود و در سمت دیگر این دیوار، نمایشگر دیجیتالی وجود داشت. با استفاده از تصاویر گرفته‌شده‌ی دوربین از سطح مات و اجرای آن به‌وسیله‌ی الگوریتم، تصاویر نشان‌داده‌شده روی صفحه‌نمایش بازسازی شدند. تصاویر به‌دست‌آمده از پریسکوپ محاسباتی کامل نیستند. بااین‌حال، گویال گفت:

هرگز فکر نمی‌کردیم این روش ممکن است به این خوبی کار کند. به‌طور مفهومی، این روش می‌تواند برنامه‌ای در گوشی‌های هوشمند باشد. 

اصول این روش ساده و به‌طور گسترده‌ای اجراشدنی است؛ ولی گویال گفت:

 نوشتن چنین برنامه‌ای برای گوشی‌های هوشمند به‌طور درخورتوجهی پیچیده خواهد بود؛ زیرا این برنامه باید با محیطی وقف داده شود که در آن استفاده می‌شود.

راسکار به این موضوع بی‌علاقه بود. او این کار را شبیه به کار هم‌زمانی دانست که روی سیستم‌های زمان‌بندی پرواز فوق سریع انجام می‌شد. وی گفت نیاز سیستم محاسباتی برای تخمین شکل و مکان مسدودکننده قبل از استفاده از آن ممکن است در سناریویی واقعی مانند مشاهد‌ه‌های مخفی مشکل‌ساز باشد.

بااین‌حال، مارتین لارنزیس، مهندس اُپتیک مؤسسه‌ی پژوهشی آلمان‌فرانسه که در این پروژه دخیل نبود، بیشتر درباره‌ی این پروژه خوش‌بین بود. او گفت:

اصول اولیه و اساسی این روش بسیار هوشمندانه است. باتوجه‌به اینکه دوربین سوراخ‌سوزنی تصاویر را با مسدودکردن بیشتر نور ایجاد می‎‌کند، سیستم گویال فقط تعداد کمی از اشعه‌ها را مسدود می‌کند.

او ادامه داد:

هدف هر دو روش آشکارسازی تصاویر اطراف کنج دیوار و گسترش محدوده‌ی دریافت حسگرهای نوری است؛ ولی او به دو هدف برای دو برنامه‌ی کاملا متفاوت فکر می‌کند.

گویال گفت هرگز این دو روش را به‌صورت نظام‌مند باهم مقایسه نکرده است؛ زیرا آن‌ها کاملا در آنچه انجام ‌می‌دهند و آنچه در تلاش برای رسیدن به آن هستند، متفاوت‌اند. به‌اعتقاد وی، ترکیب این دو روش می‌تواند نتایج جالبی ایجاد کند و مشتاقانه به‌دنبال آن است.

آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته‌ی دفاعی (The Defense Advanced Research Projects Agency) از بسیاری از پژوهش‌ها به امید ایجاد انواع جدیدی از روش‌های جمع‌آوری اطلاعات نوری پشتیبانی می‌کند. بااین‌حال، این زمینه هنوز نوپا و جدید است. لارنزیس دراین‌باره گفت:

حتی با گذشت یک دهه از تصویربرداری زمان پرواز خارج از محدوده دید، هنوز در اول راه هستیم.

صرف‌نظر از تأیید کردن یا نکردن مایکروسافت، Microsoft Teams به‌عنوان رقیبی برای Slack متولد شد. این اپلیکیشن همکاری آنلاین Microsoft Office 365 را با نرم‌افزار چت گروهی یکپارچه کرده است و مجموعه‌ای از ابزارهای سودمند دارد. Microsoft Teams درظاهر به‌شدت مشابه Slack است؛ اما مجموعه‌ای از امکانات و ویژگی‌ها این دو را از یکدیگر متمایز می‌کند.

وقتی مایکروسافت برای اولین‌بار Microsoft Teams را در سال ۲۰۱۶ معرفی کرد، ساتیا نادلا، مدیرعامل این شرکت، از مثال‌هایی مانند موسیقی جز و مسابقه‌ها و تیم‌های کریکت برای صحبت درباره‌ی ماهیت مستقل و منحصربه‌فرد کار هر تیم استفاده کرد. قابلیت متمایز Microsoft Teams سفارشی‌سازی مبتنی بر تیم است. Slack با نامه‌ای سرگشاده به این پروژه‌ی مایکروسافت پاسخ داد و در قالب توصیه‌ای دوستانه به این سه بخش اشاره کرد: تجربه‌ی کاربری (UX) و پلتفرم باز و رویکرد شخصی‌سازی برای ارائه‌ی خدمات به مشتری.

دو سال از انتشار Teams می‌گذرد. در این مدت، Slack با خرید Atlassian، دو رقیب دیگر، یعنی HipChat و Stride را حذف کرد. این درحالی است که در این مدت، مایکروسافت Teams را یکپارچه‌ کرد و امکاناتش را بیشتر توسعه داد؛ ازجمله نسخه‌ای رایگان. درادامه، به ویژگی‌های این برنامه اشاره می‌کنیم.

تجربه‌ یا واسط کاربری

در نوار سمت چپ اپلیکیشن Microsoft Teams، تب‌های Activity ،Chat ،Teams ،Messages و Files دیده می‌شود. داشبورد Activity بخشی Yammer مانند برای اتفاقات سازمان است. Yammer پلتفرمی مشارکتی برای شبکه‌ی اجتماعی سازمانی است که برخلاف شبکه‌های اجتماعی عمومی، مانند توییتر، تنها به اعضای یک دامنه امکان ارتباط با یکدیگر را می‌دهد.

در این برنامه، درست مانند Slack اگر به نام شما مستقیم اشاره شود، پرچم قرمز یا علامت تعجب کنار پیغام ظاهر می‌شود تا توجه‌تان را به‌خود جلب کند.

در تب‌های Chat و Teams نیز همین روند دیده می‌شود. هر تب، پیغام‌های مستقیم با همکاران (DM‌ها) را در پایین هر پنجره‌ی چت نمایش می‌دهد. نوار گفت‌وگو هم با گزینه‌هایی برای تایپ‌ یا ارسال ایموجی یا استیکر یا ضمیمه‌ی فایل وجود دارد.

Slack امکان سفارشی‌سازی و تغییر پوسته‌ی UX را همراه‌با فهرستی طولانی از گزینه‌های مختلف تم ارائه می‌دهد. Microsoft Teams هنوز به این سطح نرسیده است. با کلیک روی آیکن چرخ‌دنده در قسمت پایین نوار کنترلی و انتخاب Themes، با سه گزینه روبه‌رو می‌شوید: زمینه‌ی روشن پیش‌فرض و زمینه‌ی تیره و زمینه‌ی با کنتراست بالا.

بات‌ها

کاربران Slack با Slackbot به‌خوبی آشنا هستند. از پنجره‌ی چت خصوصی می‌توانید برای ارسال لینک‌ها و ارسال GIF استفاده کنید. همچنین، Slackbot می‌تواند به سؤال‌های شما جواب دهد. Microsoft Teams دو بات تعبیه‌شده دارد: T-Bot و WhoBot .WhoBot مشابه Slackbot است و با استفاده از داده‌های موجود در Microsoft Teams به پرسش‌های شما پاسخ می‌دهد؛ با این تفاوت که چند واسط کاربری (UI) دراختیارتان قرار می‌دهد.

افزون‌براین، می‌توانید از واسطه‌ی کاربری بات نوع محاوره‌ای استفاده کنید که در Slack با آن آشنا هستید یا در نوار جست‌وجوی Cortana ویندوز ۱۰، UI مدنظر را پیدا کنید. T-Bot بهترین مکان برای شروع کار با Microsoft Teams است. با کلیک روی تب‌های بالای پنجره‌ی گفت‌وگوی اصلی می‌توانید عناوین Help و FAQ و ویدئوها را ببینید.

در WhoBot تفاوت‌ها بیشتر آشکار می‌شوند. این Bot روی فریم‌ورک هوش مصنوعی Microsoft Graph ساخته شده و به سؤال‌هایی درباره‌ی کارمندان جواب می‌دهد. WhoBot می‌تواند از داده‌های موجود در اکتیو دایرکتوری Microsoft Teams در اینترانت شرکت جست‌وجو کند.

ارزش واقعی این قابلیت در جست‌وجوی داده‌ها آشکار می‌شود. WhoBot اطلاعات شخصی ازجمله مدیر و بخش شخص را دریافت می‌کند و می‌تواند نمودار سازمانی کاملی از افرادی ارائه کند که به شرکت گزارش داده‌اند.

WhoBot می‌تواند کارشناسان مرتبط با یک موضوع را جست‌وجو کند. برای مثال، می‌توانید سؤالی مثل «چه کسی درباره‌ی X می‌داند؟» را مطرح کنید و Bot با جست‌وجوی فایل‌های AD (اکتیو دایرکتوری) شخص باتجربه‌ی مدنظر را پیدا می‌کند. WhoBot در ژانویه‌ی۲۰۱۸ بدون هیچ جنجالی عرضه شد. برای دسترسی به آن روی منوی سه‌نقطه (...) در سمت چپ کلیک کنید.

ایموجی‌ها و استیکرها

یکی از بخش‌های جذاب Slack، ایموجی‌ها و گیف‌ها و Memeها هستند. Meme بخشی از رسانه است که با اهداف طنز از شخصی به شخص دیگر ازطریق اینترنت منتقل می‌شود. اجرای دستور گیف در Slack بسیار ساده است و با مجموعه‌ای از دستورهای مخفی می‌توان آن را سفارشی‌سازی کرد.

در مایکروسافت تیمز با کلیک روی گزینه‌ی چندرسانه‌ای در قسمت پایین پنجره‌ی چت، پنجره‌ای آبشاری با فهرستی از گزینه‌های مختلف نمایش داده می‌شود که شباهت زیادی به Facebook Sticker Store دارد.

در این پنجره، بخش Giphy دیده می‌شود. تفاوت این بخش با Slack در قابلیت پیش‌نمایش گیف است؛ در‌حالی‌که در Slack با تایپ اسلش می‌توان فهرست گیف‌ها را دید. البته، Slack هم خیلی‌زود قابلیت پیش‌نمایش را به گیف‌ها اضافه کرد.

بخشی برای تولید Meme هم دیده می‌شود. اگر روی گزینه‌ی Meme در پنجره‌ی Teams کلیک کنید، می‌توانید تصویری سفارشی آپلود یا از میان Memeهای محبوب انتخاب کنید. سپس، متن بالا و پایین آن را اضافه کنید. مایکروسافت برای ساخت کتابخانه‌ای از استیکرها از روش Facebook استفاده می‌کند.

معیار Office 365

استیکرها و گیف‌ها بامزه هستند؛ اما عامل تمایز مایکروسافت تیمز، تجربه‌ی کاربری یکپارچه‌ی آن با مایکروسافت آفیس ۳۶۵ است. مایکروسافت تیمز از تمام برنامه‌های مجموعه‌ی ابری مایکروسافت آفیس ۳۶۵ پشتیبانی می‌کند.

با کلیک روی یک تیم و انتخاب Add Tab در سمت راست و بالای صفحه، می‌توانید برنامه‌های مایکروسافت ورد، اکسل، وان‌نت، شِیرپوینت، پاورپوینت، میتینگ، پلنر، نت‌ها و هاست برنامه‌های دیگر را به‌صورت یک تب مرتبط با تیم مدنظر وارد کنید و بدون نیاز به خارج‌شدن از مایکروسافت تیمز از برنامه‌ی دلخواه استفاده کنید.

با ساخت تیم جدید، پوشه‌ی SharePoint به‌علاوه‌ی پوشه‌ای برای هر کانال ساخته می‌شوند. از این بخش می‌توانید فایل مدنظرتان را انتخاب کنید و آن را به‌صورت مستقیم در مایکروسافت ورد یا اکسل یا در تب تعبیه‌شده‌ی Microsoft Office 365 در Microsoft Teams بازکنید. به این طریق جست‌وجوی محتوا و تعامل درمقایسه‌با Slack آسان‌تر می‌شود. با‌ اینکه جست‌وجوی سراسری Slack بسیار قدرتمند است، ازنظر قابلیت‌های رمزگذاری یا موقعیت‌یابی و نشانه‌گذاری محتوای موردنیاز به پای Microsoft Teams نمی‌رسد.

در مایکروسافت تیمز، می‌توانید ازطریق تیم Marketing به ابزار هوش تجاری مانند Microsoft Power BI دسترسی پیدا کنید و با بخش‌های Data Visualization ارتباط برقرار کنید. این یکی از مزایای بزرگ سیستم تب‌محور Microsoft Teams است.

Channel‌ها و Meeting‌ها

جدا از تعبیه‌ی Microsoft Office 365 و امکان استفاده از Active Directory برای دسترسی به اینترانت، مایکروسافت قابلیتی ویدئویی هم در این برنامه تعبیه کرده است. Slack هم امکاناتی برای چت ویدئویی و صوتی درنظر گرفته است. این درحالی است که مایکروسافت، اسکایپ را در Microsoft Teams تعبیه کرده است.

نمایش آیکن ویدئویی کنار Channel در قسمت سمت چپ پنجره‌ی کنترلی به‌معنی فعال‌بودن نشست ویدئویی است. با کلیک روی تیم و فعال‌سازی Join the Conversation به گفت‌وگوی اسکایپ هدایت می‌شوید.

با مایکروسافت تیمز می‌توانید زمان‌بندی نشست‌های صوتی‌ و ویدئویی و تعداد شرکت‌کنندگان کانال را مشخص کنید و Teams هم مانند Slack امکان تماس صوتی یک‌به‌یک را ازطریق اپلیکیشن موبایل Microsoft Teams فراهم کرده است. یکی از امکانات کانال‌محور این برنامه در‌مقایسه‌با Slack نیازنداشتن به فعال‌سازی یکپارچه‌سازی ایمیل است. هر کانال داخل Microsoft Teams آدرس ایمیل اختصاصی دارد که افراد می‌توانند برای ارسال مستقیم ایمیل‌ها به کانال از آن استفاده کنند.

امکانات جدید دیگری مانند محوکردن پس‌زمینه (Background Blure) هم به تیمز اضافه شده‌اند که میزان حواس‌پرتی در طول نشست ویدئویی را به‌حداقل می‌رساند. با قابلیت ضبط ویدئویی بهبودیافته کاربرها می‌توانند فیلم را به عقب برگردانند و از آن رونوشت تهیه و کلمات کلیدی مدنظر در فیلم را جست‌وجو کنند.

امنیت و سازگاری

یکی از حوزه‌هایی که مایکروسافت در آن به‌دنبال ایجاد تمایز در Microsoft Teams است، کنترل ادمین و امنیت است. Microsoft Teams و Slack هر دو داده‌ها و پیغام‌ها و فایل‌ها را رمزنگاری می‌کنند و از احراز هویت دومعیاره در سطح سازمانی و تیمی بهره می‌برند. علاوه‌براین، درصورت تطبیق Microsoft Teams با Microsoft Office 365 Admin Center امکان کنترل دقیق ادمین وجود خواهد داشت.

در Microsoft Office 365 Admin Center، ادمین‌های IT از هاست کنترلی برخوردارند و می‌توانند کارهای زیر را انجام دهند:

• فعال‌سازی Microsoft Teams یا غیرفعال‌سازی کل سازمان
• تنظیم پروفایل کاربرها و آنچه نمایش داده می‌شود.
• غیرفعال‌سازی ویدئو و اشتراک‌گذاری صفحه‌ی نمایش در تماس‌ها و نشست‌ها
• کنترل انواع محتوا ازجمله تصاویر متحرک و Memeها و استیکر
• محدودکردن تصاویر متحرک ازطریق رتبه‌بندی محتوا
• غیرفعال‌سازی پشتیبانی تب‌ها از شرکای مایکروسافت یا اپلیکیشن‌های جانبی
• صادر کردن یا نکردن مجوز به سازمان برای استفاده از بات‌ها به‌منظور کمک به کاربرها یا یکپارچه‌سازی با اپلیکیشن‌های دیگر (بدین‌صورت T-Bot در Microsoft Teams غیرفعال نمی‌شود)
• تنظیم اعلان‌های اولویت برای صنایعی مثل بهداشت و درمان
• حاشیه‌نویسی و اشتراک‌گذاری امن تصاویر با سیاست‌های ذخیره‌سازی داده‌ای IT

Microsoft Teams و Slack هر دو با ISO 27001 سازگار هستند؛ اما مایکروسافت مجموعه‌ای از مجوزهای تطبیق‌پذیری و امنیتی دیگر را هم به Microsoft Teams اضافه کرده است. برای مثال، می‌توان به ISO 27018 ،SSAE16 SOC 1 ،SOC 2 ،HIPAA و EUMC اشاره کرد.

فایل‌های ذخیره‌شده در Microsoft SharePoint از پشتیبانی امنیتی آن برخوردار می‌شوند. نوت‌های ذخیره‌شده در Microsoft OneNote هم ازطریق رمزنگاری Microsoft OneNote پشتیبانی می‌شوند. Microsoft Teams از سازگاری Cloud Security Alliance یا CSA هم پشتیبانی می‌کند و بخش IT می‌تواند با فعال‌سازی Microsoft Intune به قابلیت‌های مدیریت واسطه‌ی موبایل (MDM) دسترسی پیدا کند.

اولویت‌دهی به کارمندان

یکی دیگر از مزایای Teams، قابلیت اولویت‌دهی به کارمندان است. Slack در این زمینه حرفی برای گفتن ندارد؛ اما Microsoft Teams به این منظور امکاناتی مثل زمان‌بندی و واسطه‌ی موبایل سفارشی را فراهم کرده است.

مایکروسافت حالا بیشتر روی این بخش سرمایه‌گذاری کرده و Teams از قابلیت‌های موبایل (صرفا منحصر به موبایل) مثل اشتراک‌گذاری موقعیت، تلفن هوشمند و ضبط پیغام صوتی، تصویری و اشتراک‌گذاری تیم‌هایی مانند خُرده‌فروش‌ها، دریافت‌کنندگان خدمات مشتری، کارگران کارخانه، کارکنان پزشکی و دیگر کارکنان است که در خط‌مقدم ارتباط با مشتریان، ارائه‌دهنده‌ی برند شرکت یا نظارت بر محصولات و خدمات قرار دارند.

کارکنان می‌توانند در تلفن‌همراهشان از Teams به سیستم Microsoft Phone System Auto Attendent و Call Queues دسترسی پیدا کنند. کارمندان می‌توانند تمپلیت‌های اپلیکیشن موبایل را سفارشی‌سازی کنند و ماژول‌های پرکاربرد را بالای صفحه‌ی نمایش Teams سنجاق کنند. چند ابزار دیگر مثل Shifts برای تنظیم برنامه‌های نوبت کاری کارمندان و مدیران و Praise برای شناسایی همکاران در Teams به این برنامه اضافه شده‌اند.

تب‌ها و یکپارچه‌سازی‌ها

ساختار تب‌محور Microsoft Teams آن را درمقایسه‌با دیگر برنامه‌ها سازگارتر و یکپارچه‌تر می‌کند. Slack App Directory هنوزهم توسعه‌دادنی است؛ ولی Teams نیاز کاربر را برطرف می‌کند. Teams با بیش از ۱۵۰ شریک ازجمله Asana ،Hootsuite ،Intercom ،Wrike و Zendesk راه‌اندازی شده است.

اخیرا، مایکروسافت اپلیکیشن شخصی ترلو (Trello) را برای اشتراک‌گذاری بوردها و فهرست‌ها و کارت‌های پروژه به Microsoft Teams اضافه کرده است. گفتنی است اکنون، تِرِلو ازطریق Atlassian در مالکیت Slack قرار گرفته است. فهرست تب‌های فعلی با کلیک روی آیکن + در هر کانال امکان‌پذیر است. می‌توانید با کلیک روی آیکن سه‌نقطه (...) درکنار نام هر کانال و انتخاب اتصال‌دهندگان (Connectors)، فهرستی از اتصال‌دهنده‌های موجود را ببینید یا می‌توانید فهرست اپلیکیشن‌های دردسترس را در اینجا ببینید.

مانند Power BI و دیگر اپلیکیشن‌های مایکروسافت، هر برنامه‌ی تعبیه‌شده به‌صورت تب در تیم‌های مشخص نمایش داده می‌شود. برای مثال، اگر تیم پشتیبانی به Zendesk نیاز داشته باشد، با کلیک روی Add A Tab می‌تواند تیکت‌ها را به‌روزرسانی کند و در واسطه‌ی کاربری Zendesk همان تب به آن‌ها پاسخ دهد. شریک دیگر این برنامه اپلیکیشن مدیریت پروژه‌ی Asana است.

Slack و Microsoft Teams به‌دنبال رقابت در فضای مشارکتی آنلاین هستند. برنده‌ی رقابتِ اضافه‌کردن بهترین امکانات و قابلیت‌های تعبیه‌شده همراه‌با اکوسیستم گسترده، کاربران و هواداران این برنامه‌ها هستند. افزون‌براین، هرچه برنامه‌ای امکانات بهتر و سودمندتری ارائه کند، تمایل کاربر به کنارگذاشتن آن هم کاهش می‌یابد.

جیمز وات (James Watt) مهندس مکانیک و مخترع و شیمی‌دان اسکاتلندی بود که با ساخت موتور بخار براساس طرحی از توماس نیوکامن، نامش را در صنعت جاودانه کرد. اختراع او تأثیرات اساسی بر شکل‌گیری اولین انقلاب صنعتی در منطقه‌ی بریتانیا و سپس، کل جهان گذاشت.

طرح‌ها و نمونه‌های اولیه از موتور بخار پیش از شروع مطالعات و اختراعات جیمز وات هم وجود داشتند. او در زمان تحصیل در دانشگاه گلاسکو در رشته‌ی طراحی و ساخت ابزارآلات، فقط مشکلات و ایرادات طرح‌های قبلی را بهبود داد و موتوری بهینه با بازدهی بیشتر معرفی کرد. نوآوری اصلی وات در طراحی موتور بخار، کاهش هدررفت انرژی آن بود که با تغییر ساختار خنک‌کنندگی انجام شد.

جیمز وات در تجاری‌کردن طرحش با مشکلات مالی متعددی روبه‌رو شد. او پس از شراکت با متیو بولتن توانست موتور بخار وات را به محصولی قابل ارائه به بازار تبدیل و با تأسیس شرکتی، درآمد مناسبی از آن کسب کند. وات در سال‌های بازنشستگی نیز به ارائه‌ی اختراع و نوآوری مشغول بود و زمانی نیز در حوزه‌ی شیمی فعالیت کرد؛ ولی هیچ‌یک از اختراع‌ها و نوآوری‌های بعدی او، به‌اندازه‌ی موتور بخار موفق نشدند. این مهندس بزرگ اسکاتلندی مفهوم «اسب‌بخار» را نیز در مطالعاتش شرح داد؛ به‌همین‌دلیل، یکای توان در واحد SI به‌‌افتخار او «وات» نام‌گذاری شد.

امضای منسوب به جیمز وات

تولد و تحصیل

جیمز وات در ۱۹ژانویه‌ی۱۷۳۶ در گریناک، بندری در منطقه‌ی خور کلاید اسکاتلند به‌دنیا آمد. پدر او کشتی‌ساز و از مقام‌های دولتی منطقه بود. اگنس مورهد، مادر جیمز، اهل خانواده‌ای شناخته‌شده در اسکاتلند بود و تحصیلات عالی داشت. پدربزرگ وات، توماس وات، معلم ریاضیات و نماینده‌ی بارون کارتسبرن بود.

جیمز برای تحصیلات ابتدایی به مدرسه نرفت و عموما زیرنظر مادرش آمورش می‌دید. او پس از چند سال، به مدرسه‌ی گرامر گریناک رفت. جیمز در سال‌های اولیه‌ی تحصیل، مهارت‌های کار با ابزارآلات مهندسی را کسب کرد و به ریاضیات بسیار علاقه‌مند شد. درمقابل، او علاقه‌ای به دروس زبان‌های یونانی و لاتین نداشت. به‌علاوه، وات در سال‌های کودکی زیاد مریض می‌شد و مشکلات متعددی داشت.

وقتی جیمز ۱۸ ساله بود، مادرش از دنیا رفت و وضعیت سلامت پدرش نیز وخیم بود. او برای یادگیری طراحی و ساخت ابزارآلات یک سال به لندن رفت. جیمز پس از اتمام دوره‌ی آموزشی به اسکاتلند بازگشت و در شهر تجاری آن سال‌ها، یعنی گلاسکو، کسب‌وکار خودش در آن صنعت را شروع کرد. طراحی و ساخت و تعمیر انواع ابزارهای اندازه‌گیری همچون فشارسنج، اکتنت، ترازو و حتی قطعاتی برای ساخت تلسکوپ، زمینه‌های کاری جیمز در آن سال‌ها بودند.

سازمان‌های قانون‌گذار قرن هجدهم اسکاتلند، پس از مدتی کسب‌وکار جیمز وات را به‌تعطیلی کشاندند. دلیل اصلی آن بود که جیمز حداقل زمان موردنیاز برای کارآموزی، یعنی ۷ سال را پیش از تأسیس کارگاه اختصاصی نگذرانده بود. در آن زمان، هیچ کارگاه ساخت ابزارآلات ریاضی دیگری در اسکاتلند نبود؛ اما بازهم قانون‌گذاران اجازه‌ی ادامه‌ی فعالیت را به جیمز ندادند.

پرتره‌ی وات در جوانی

‌الکساندر مک‌فارلین منجمی بود که به‌نوعی باعث رهایی وات از بن‌بست کاری شد. او ابزارهای اندازه‌گیری نجومی را به دانشگاه گلاسکو برد و جیمز در آنجا، آن‌ها را تعمیر و بازطراحی کرد. این ابزارها پس از تعمیر و بازسازی، در رصدخانه‌ی مک‌فارلین نصب شدند. پس از آن عملیات، ۳ استاد به جیمز پیشنهاد دادند که کارگاه اختصاصی‌اش را در داخل دانشگاه تأسیس کند. در سال ۱۷۵۷، کارگاه کوچک جیمز در دانشگاه گلاسکو تأسیس شد و استادانی همچون جوزف بلک و آدام اسمیث به دوستان نزدیک او تبدیل شدند.

شروع فعالیت کاری و پیشبرد تحقیقات

جیمز وات در ابتدا در کارگاه دانشگاهی‌اش، ابزارآلات علمی را نگه‌داری و تعمیر می‌کرد که در بخش‌های مختلف دانشگاه استفاده می‌شدند. نمایش و معرفی ابزارها و از همه مهم‌تر، توسعه‌ی ساخت ابزار اندازه‌گیری موسوم به «چارک»، از فعالیت‌های دیگر او بود.

تجربه‌ی جیمز در طراحی و ساخت ابزارآلات مختلف، او را به فکر تأسیس کسب‌وکار اختصاصی در این حوزه انداخت. جان کریگ تاجر و معماری بود که اولین شریک وات در شرکت جدید شد. آن‌ها ساخت و فروش محصولات متنوعی همچون ابزارآلات موسیقی و اسباب‌بازی را در دستورکار خود قرار دادند. همکاری آن‌ها ۶ سال ادامه پیدا کرد و تعداد کارگرانشان به ۱۶ نفر رسید. کریگ در سال ۱۷۶۵، از دنیا رفت و یکی از کارگران کارگاه، یعنی الکس گاردنر، مدیریت آن را برعهده گرفت. آن شرکت تا قرن بیستم به فعالیتش ادامه داد.

در سال ۱۷۶۴، جیمز وات با دخترعمویش، مارگارت میلر ازدواج کرد. حاصل ازدواج آن‌ها ۵ فرزند بود که تنها ۲ نفر از آن‌ها، یعنی جیمز جونیور و مارگارت، به سن بزرگ‌سالی رسیدند. در سال ۱۷۷۲، همسر جیمز از دنیا رفت. ازدواج دوم جیمز با دختر صنعتگری گلاسکویی بود و حاصل آن ازدواج، دو فرزند به‌نام‌های گرگوری و جنت بودند.

کارگاه جیمز وات

آزمایش‌های تجربی با بخار

توماس نیوکامن اولین فردی بود که مفاهیم موتور بخار و استفاده از بخار به‌عنوان نیروی محرکه را به صنعت عرضه کرد. در سال ۱۷۱۲، وی این مفاهیم را شرح داد و ماشین او موسوم به «ماشین نیوکامن»، برای سال‌ها به‌عنوان ابزاری برای پمپاژکردن آب از معادن استفاده می‌شد. در سال ۱۷۵۹، جان رابیسون، یکی از دوستان جیمز وات به او پیشنهاد داد درباره‌ی استفاده از بخار به‌عنوان نیروی محرکه تحقیق کند.

در سال ۱۹۶۳، جیمز وات مأمور شد موتور نیوکامن متعلق به دانشگاه را تعمیر کند. حتی پس از تعمیر او نیز، آن موتور به‌خوبی کار نمی‌کرد. پس از مطالعه‌ها و آزمایش‌های بسیار، وات به این نتیجه رسید که سه‌چهارم انرژی گرمایی موتور در هر چرخه، صرف گرم‌کردن سیلندر آن می‌شود. در ادامه‌ی چرخه، آب سرد به سیلندر تزریق می‌شد تا بخار موجود را باردیگر به مایع تبدیل کند؛ به‌همین‌دلیل، انرژی مذکور در چرخه به‌هدر می‌رفت. بنابراین، موتور در چرخه‌های فعالیت خود اکثر انرژی گرمایی‌اش را به‌جای تبدیل به انرژی مکانیکی هدر می‌داد.

در سال ۱۷۶۵، راهکارها و نتیجه‌های تأثیرگذار وات در بهبود موتور نیوکامن، خود را نشان دادند. او به این نتیجه رسید که بخار را باید در محفظه‌ای جدا از پیستون به مایع تبدیل کرد. به‌علاوه، ژاکتی عایق برای سیلندر تهیه شد تا گرمای آن در همان حد گرمای زمان تزریق بخار باقی بماند. بنابراین، سیلندر انرژی کمی در هر چرخه را جذب و اکثر آن را برای انجام کار مفید موتور استفاده می‌کرد. در همان سال، وات اولین نمونه‌ی کاربردی از تحقیقاتش را تولید کرد.

باوجود آنکه وات اولین نمونه‌های کاربردی در موتور خود را عرضه کرده بود، ساخت مدلی کامل با ابعاد واقعی از آن، هنوز دشواری‌های خاص خود را داشت. ساخت مدل واقعی بیش از هرچیز به سرمایه نیاز داشت. بخش زیادی از سرمایه‌های اولیه را جوزف بلک تأمین کرد. جان روباک، بنیان‌گذار شرکت مشهور کارون، در آن سال‌ها بخش دیگری از هزینه‌ها را برعهده گرفت.

بقایای یکی از اولین آزمایشگاه‌های وات

یکی از مشکلات اصلی ساخت موتور وات، ماشین‌کاری پیستون و سیلندر آن بود. فعالان صنعتی آن سال‌ها کمتر مهندسی مکانیک می‌دانستند و به‌نوعی هنوز آهنگر محسوب می‌شدند. توانایی آن‌ها در تولید قطعات با ریزه‌کاری زیاد کم بود. درکنار همه‌ی این‌ها، وات تلاش زیادی کرد طراحی خود را به‌صورت پتنت ثبت کند و سرمایه‌ی زیادی نیز در آن بخش هزینه شد. درنهایت، او که بازهم برای کاربردی‌کردن طرح‌هایش به سرمایه نیاز داشت، ۸ سال شغل‌های متعددی از نقشه‌برداری تا مهندسی سازه را انجام داد.

درنهایت در سال ۱۷۷۵، پتنتی برای طراحی و تولید موتور وات کسب شد که تا سال ۱۸۰۰، به او و گروهش تعلق داشت. در آن زمان، روباک ورشکست شد و متیو بولتن امتیاز استفاده از پتنت وات را دراختیار گرفت. بولتن بنیان‌گذار کارخانه‌ی سوهو بود و بعدها، به شریک اصلی وات تبدیل شد.

وات با همکاری بولتن با بهترین صنعتگران آن سال‌ها در جهان آشنا شد. جان ویلیکنسون صنعتگری بود که مسئله‌ی ساخت سیلندری بزرگ با پیستونی با ابعاد دقیق را حل کرد. او قبلا روش‌های تولید دقیق با استفاده از ابزارهای بورینگ را برای ساخت توپ‌های نظامی در برشام توسعه داده بود. پس از این موفقیت‌ها، همکاری وات و بولتن وارد مرحله‌ی رسمی‌تر شد و با تأسیس شرکت بولتن و وات (Boulton and Watt)، ۲۵ سال ادامه پیدا کرد.

بخشی از اولین موتور بخار وات

اولین موتورهای بخار وات

در سال ۱۷۷۶، اولین نمونه‌های تجاری موتور بخار وات نصب شدند. این موتورها برای پمپاژکردن آب با ایجاد حرکت رفت‌وبرگشتی شافت‌های پمپ استفاده می‌شدند. وات تا ۵ سال پس از نصب اولین موتور، درگیر ساخت و اجرای نمونه‌های دیگر برای مشتریان بود که عموما معدن‌های منطقه‌ی کارنوال بودند.

موتورهای اولیه‌ی بخار را شرکت بولتن و وات نمی‌ساختند. آن‌ها محصولاتی بودند که براساس طراحی‌های وات شرکت‌های دیگر می‌ساختند و به بازار عرضه می‌کردند. در آن زمان، جیمز نقش مهندس مشاور را در شرکت ایفا می‌کرد. ساخت و اجرا و آزمایش اولیه‌ی موتورها را وات کنترل می‌کرد و سپس، به‌مرور برعهده‌ی دیگر کارمندان شرکت قرار گرفت.

محصولاتی که به‌عنوان اولین نمونه‌های کاربردی موتور بخار وات عرضه می‌شدند، ابعاد بسیار بزرگی داشتند. قطر پیستون برخی از آن‌ها به ۱.۲ متر می‌رسید و ارتفاع آن‌ها بیش از ۷ متر بود. برای نگه‌داری و استفاده از آن موتورها باید ساختمانی اختصاصی ساخته می‌شد. هزینه‌ای که شرکت بولتن و وات برای موتورها دریافت می‌کرد، کارمزدی سالانه برابر با یک‌سوم هزینه‌ی زغال‌سنگی بود که با استفاده از موتورهای آن‌ها به‌جای موتور نیوکامن صرفه‌جویی می‌شد.

نقاشی جیمز وات و موتور بخار اثر جیمز اکفورد لادر

در سال‌های بعد، بولتن وات را تشویق کرد تا کاربردهای موتورش را افزایش دهد. یکی از موارد بهبود کارایی، تبدیل خروجی‌های خطی موتور به دوّار بود که بعدها، در صنایعی همچون سنگ‌زنی و نساجی و فرزکاری به‌کار گرفته شد. اجرای طرح جدید به مکانیزمی نیاز داشت که پتنتش به‌نام جیمز پیکارد بود. پیکارد پیشنهاد تبادل پتنت را به بولتن و وات ارائه کرد؛ اما وات با ردکردن پیشنهاد او، در سال ۱۷۸۱ طرحی را به‌صورت چرخ خورشیدی عرضه کرد.

پس از نهایی‌شدن طرح چرخ خورشیدی، ۶ سالِ بعد تحقیقات و فعالیت‌های جیمز وات به بهبود موتورهای بخار تعلق گرفت. یکی از پیشرفت‌ها موتور دوکاره‌ای بود که بخار در آن در دو سوی پیستون استفاده می‌شد. طرح دیگر به استفاده از بخار با فشارهایی بسیار بیشتر از فشار اتمسفر مربوط بود. در نمونه‌ای دیگر، موتوری ترکیبی ارائه شد که از کنارهم قرارگرفتن چند موتور بخار برای افزایش کارایی و قدرت استفاده می‌کرد.

وات برای طرح‌های جدیدی که درزمینه‌ی موتور بخار ارائه کرد، پتنت‌های دیگری به‌نام خود ثبت کرد. او، طرح‌هایی نیز برای بهبود ساخت و نصب موتور خود ارائه داد. یکی از طرح‌های مهم او در آن زمینه، نشانگر بخار بود که در استفاده از موتور کارایی زیادی داشت. او این طرح را به‌صورت راز تجاری در شرکتش حفظ کرد. علاوه‌بر طرح‌های مذکور، طرح حرکت موازی و شیر کنترل توان موتور و سیستم کنترل‌کننده (گاورنر) سانتریفیوژی از دستاوردهای بعدی وات در حوزه‌ی موتورهای بخار بودند.

نمونه‌ای از موتور بخار وات در دانشگاه لوبارو

اجرای نوآوری‌های جدید وات در موتور بخار به ساخت موتوری با بازدهی ۵ برابر درمقایسه‌با طرح نیوکامن منجر شد. تنها مشکل موجود، اجرای موتورهای با فشار زیاد بود که به‌‌دلیل توسعه‌ی کم فرایندهای تولید و امنیت، وات ساخت آن‌ها را محدود کرد و اکثر محصولاتش با فشارهایی نزدیک به فشار اتمسفر تولید می‌شدند.

مشکلات پتنتی

در سال‌های فعالیت وات و شریکش در صنعت، مشکلات متعددی در حوزه‌ی سوءاستفاده از پتنت موتور بخار برای آن‌ها ایجاد شد. به‌عنوان مثال،‌ ادوارد بول یکی از سازندگان موتور وات بود که از سال ۱۷۸۱ و در کورنوال، محصولاتی براساس طراحی‌های او می‌ساخت. از سال ۱۷۹۲، وی ساخت موتور براساس طرح‌هایش را شروع کرد که البته از محفظه‌ی میعان جداگانه شبیه به طرح‌های وات استفاده می‌کرد.

برادران هارن‌بلوور صنعتگران دیگری بودند که موتورهایی شبیه به موتور وات تولید می‌کردند. درمجموع،‌ تولیدکنندگان متعددی با استفاده از طرح‌های شبیه به موتور وات، محصولاتشان را به مشتریان عرضه می‌کردند. درنهایت، مشتریان بولتن و وات به این نتیجه رسیدند که الزامی برای حفظ قرارداد با آن شرکت ندارند و می‌توانند از طرح‌های دیگران استفاده کنند. تا سال ۱۷۹۵، پرداخت کارمزدها به‌مرور با کاهش روبه‌رو شد و درنهایت، ۲۱،۰۰۰ پوند بدهی (برابر با حدود ۲،۱۳۰،۰۰۰ پوند کنونی) به شرکت بولتن و وات باقی ماند که تنها ۲،۵۰۰ پوند پرداخت شد. این خسارت‌ها و نقض قرارداد، وات را مجبور کرد به دادگاه شکایت کند.

دست‌نویس‌های جیمز وات

شکایت‌های وات از طرفین قرارداد و از همه مهم‌تر، ناقضان حقوق پتنت چند سال زمان و هزینه‌های مالی همراه داشت. البته، اغلب شکایت‌ها به‌سود او به‌پایان رسید و جریمه‌های چشمگیری نیز از افراد مختلف دریافت شد. برخی از ناقضان، کارمندانی بودند که حتی طرح‌های نوآور در شرکت بولتن و وات ارائه کردند. به‌هرحال، با آنکه بولتن و وات نتوانستند تمام طلبشان را دریافت کنند، شکایت‌های آن سال‌ها درنهایت برای شرکتشان مفید بود.

اختراع‌ها و یافته‌های دیگر

جیمز وات که پس از سال‌ها فعالیت‌های مختلف در صنعت و دانشگاه تجربه‌های ارزشمندی کسب کرده بود، ایده‌هایش را به‌مرور در حوزه‌های دیگر نیز به‌کار گرفت. او علاوه‌بر موتور بخار، چند دستگاه دیگر نیز تولید کرد که البته، هیچ‌گاه به موفقیت اختراع اول نرسیدند. شایان ذکر است در فرایند طراحی و بهبود موتور بخار نیز، یافته‌هایی ریاضیاتی وات معرفی شدند که بعدها در صنایع مختلف استفاده شدند.

طرح پیوند وات

یکی از یافته‌های مهم وات در فرایند بهبود ماشین بخار، به «پیوند وات» (Watt's Linkage) مشهور شد. در این اتصال، نقطه‌ی مرکزی به‌نوعی محدود می‌شود که فقط توانایی حرکت در خطی مستقیم را داشته باشد. پیوند وات ابتدا در پتنت مخصوص ماشین بخارش معرفی شد؛ اما در سال‌های بعد و حتی در طراحی کنونی سیستم‌های تعلیق وسایل نقلیه، کاربرد زیادی پیدا کرد. علاوه‌بر آن پیوند، مفهومی به‌نام منحنی وات نیز در ریاضیات معرفی شد که به‌نوعی از یافته‌های وات در طراحی سیستم‌های انتقال حرکت موتورش استخراج شده بود.

درباره‌ی روند جیمز وات در کشف قدرت بخار، داستانی افسانه‌ای وجود دارد که کشف او را به مشاهده‌ در کتری در‌حال‌جوش مرتبط می‌کند. این داستان به اشکال گوناگونی روایت شده است. در برخی از آن‌ها، وات کودک یا نوجوان و در برخی دیگر، بالغ و بزرگ‌سال است. به‌هرحال، اکنون می‌دانیم وات ماشین بخار را اختراع نکرد و تنها نسخه‌ی موجود را بهبود بخشید. اختمال قوی آن است که پسرش، یعنی جیمز وات جونیور، این داستان را به‌خاطر آسان‌بودن درکش برای کودکان و نوجوانان شکل داده باشد. البته، اگرچه اصل داستان غیرواقعی به‌نظر می‌رسد، وات در تجربیات آزمایشگاهی‌اش برای ساخت بخار و آزمایش قدرت آن، قطعا از کتری به‌عنوان مخزن جوش استفاده کرده است.

نقشه‌ی ماشین بخار وات

دستگاه کپی

پیش از سال ۱۷۸۰، هیچ روش مناسبی برای کپی‌کردن اسنادی همچون نامه‌ها یا نقاشی‌ها وجود نداشت. یکی از روش‌های مرسوم در آن زمان، طرحی مکانیکی بود که از چند قلم متصل به‌هم استفاده می‌کرد. وات ابتدا سعی کرد این روش را بهبود ببخشد؛ اما پس از مدتی، به‌‌دلیل مشکلات و پیچیدگی‌های متعدد آن را کنار گذاشت.

وات پس از ناکامی در پیشرفت طرح موجود برای کپی، انتقال فیزیکی جوهر از روی سند اصلی به پشت سند کپی را امتحان کرد. او برگه‌ی کپی را با استفاده از حلّال مرطوب می‌کرد و آن را روی سند اصلی فشار می‌داد. کاغذ دوم بسیار نازک انتخاب می‌شد تا طرح اصلی از پشت آن دیده شود؛ بنابراین، بتوان طرح را کپی کرد.

وات توسعه‌ی روش جدید کپی خود را در سال ۱۷۷۹ شروع کرد و آزمایش‌های تجربی متعددی برای کشف فرمول بهینه‌ی جوهر، انتخاب کاغذ نازک مناسب، کشف بهترین روش برای مرطوب‌کردن کاغذ نازک و ساخت پرسی برای ایجاد فشار بهینه روی کاغذها انجام داد. اجرای تمام این موارد، نیازمند آزمایش‌های متعدد بود؛ اما وات موفق شد یک سال پس از شروع کار، پتنتی برای روش جدیدش ثبت کند.

دستگاه کپی پرتابل

ساخت دستگاه طبق پتنت جدید، نیازمند جذب سرمایه بود که وات با عقد قرارداد همکاری مجدد با بولتن، آن را تأمین کرد. دیگر همکار آن‌ها جیمز کِر (James Keir) بود که مدیریت کسب‌وکار جدید را برعهده گرفت. شرکت تولید دستگاه‌های کپی با نام James Watt and Co ثبت شد. بهبود طرح دستگاه کپی برای ساخت ماشینی کاربردی، به زمان و هزینه‌های بیشتری احتیاج داشت. سرانجام در سال ۱۷۹۴، وات و بولتن سهم خود را از شرکت به پسرانشان واگذار کردند و به‌نوعی از ادامه‌ی روند پیشرفت خارج شدند. دستگاه آن‌ها به موفقیت تجاری مناسبی رسید و حتی تا قرن بیستم، در بسیاری از دفتر‌ها و شرکت‌ها به‌کار گرفته شد.

آزمایش‌های شیمی

جیمز وات از کودکی به شیمی علاقه داشت. در سال ۱۷۸۶ و در سفری به پاریس، آزمایشی از کلود لویی برتوله را مشاهده کرد که با استفاده از اسید هیدروکلریک و منگنز دی‌اکسید، کلر تولید می‌کرد. او قبلا به این نتیجه رسیده بود که محلولی آبی از کلر، توانایی سفیدکنندگی پارچه را دارد. او یافته‌های خود را منتشر کرده بود که توجه بسیاری از رقبای علمی را به‌خود جلب کرد.

پس از بازگشت به بریتانیا، جیمز وات آزمایش‌هایی برای طرح‌هایی به‌منظور تجاری‌سازی فرایند ساخت کلر شروع کرد. او به این نتیجه رسید که ترکیب‌کردن نمک و منگنز دی‌اکسید و اسید سولفوریک، به ساخت کلر منجر می‌شود. وات اعتقاد داشت این روش ارزان‌تر از راهکارهای دیگر است. او پس از ساخت کلر، آن را با محلول قلیایی دیگری ترکیب کرد و توانست سفید‌کننده‌ی مناسبی برای پارچه بسازد. او روش خود را فقط با پدر همسرش، یعنی جیمز مک‌گرگور، در میان گذاشت که یکی از فعالان همین صنعت در گلاسکو بود.

طرح وات برای ماشین تولید گاز

وات با همکاری مک‌گرگور و آنی، همسر خودش، مقیاس‌دهی فرایند تولید کلر را آغاز کرد. کارهای آن‌ها از مارس‌۱۷۸۸ شروع شد و مک‌گرگور با استفاده از آن، پیشرفت‌های سریعی در کسب‌وکارش به‌دست آورد. برتوله در همان سال‌ها فرایند شیمیایی نمک و اسید سولفوریک را کشف و نتایج تحقیقات خود را برای استفاده‌ی عموم منتشر کرد. پس‌از‌آن، بسیاری از فعالان صنعت شروع به استفاده و بهبود فرایندهای شیمیایی کردند و به‌مرور، اشکالات آن نیز رفع شد.

پس از عمومی‌شدن یافته‌های علمی تولید سفیدکننده‌ی پارچه، رقبای وات به‌سرعت جایش را در صنعت مذکور گرفتند. پس از مدتی، او به‌نوعی از رقابت خارج شد و درنهایت در سال ۱۷۹۹، چارلز تنانت روشی برای تولید پودرهای سفیدکننده‌ی لباس معرفی کرد که به موفقیت‌های تجاری زیادی رسید.

یکی دیگر از پروژه‌های شیمیایی که وات با آن درگیر بود، طبق درخواست توماس بدوس شروع شد که هدفش، ساخت ماشینی برای تولید و پاک‌سازی و ذخیره‌سازی گازهای موردنیاز مؤسسه‌ی تحقیقات نیوماتیک در بریستول بود که البته به موفقیت آن‌چنانی نرسید.

نمونه‌ای از موتور بخار وات که پس از مرگش ساخته شد (دانشگاه UPM مادرید)

نقش مهم در انقلاب صنعتی

جیمز وات از درک علوم نظری و توانایی تبدیل آن به محصولات کاربردی برخوردار بود. همفری دیوی درباره‌ی او می‌گوید:

آن‌هایی که جیمز وات را فقط به‌عنوان مکانیک تجربی می‌شناسند، هیچ شناختی از شخصیت او ندارند. او فیلسوف علوم طبیعی و شیمی شناخته می‌شود. اختراع‌های وات نشان‌دهنده‌ی اطلاعات و مهارت فراوان او از علوم فوق است. به‌علاوه، اختراع‌ها نمادی از نبوغ فراوان وی در تبدیل دانش و ایده‌ها به محصولاتی کاربردی هستند.

اکثر پیش‌گامان انقلاب صنعتی جیمز وات را تحسین کردند. او یکی از اعضای مهم و تأثیرگذار «انجمن قمری بیرمنگام» بود. او علاقه‌ی شدیدی به گسترش مرزهای علمی و تحقیقاتی‌اش داشت. به‌علاوه، وات ارتباطی سازنده و طولانی‌مدت نیز با دوستان و آشنایان خود داشت و به‌عنوان شخصی محبوب در میان آن‌ها شناخته می‌شد.

موتور بخار وات ساخته‌شده در سال ۱۸۴۸ در فرایبورگ آلمان

کارخانه‌ی ریخته‌گری سوهو (Soho) نقش مهمی در پیش‌برد اهداف تولیدی وات و شریکش ایفا کرد که بعدها، به یکی از بازیگران اصلی انقلاب صنعتی تبدیل شد. در ابتدا، آن‌ها فقط طرح‌های دستگاه‌ها را آماده می‌کردند و هیچ‌یک از قطعات را تولید نمی‌کردند. در آن زمان، وات در منزلش کار می‌کرد و بولتن بیشتر در کارخانه‌ی سوهو بود. پس از مدتی، آن‌ها به‌مرور ساخت قطعات مختلف موتور بخار را شروع و در سال ۱۷۹۵، زمینی در نزدیکی کارخانه‌ی قبلی خریدند. در سال ۱۷۹۶، کارخانه‌ی سوهو سرانجام تأسیس شد و پسران وات، یعنی گرگوری و جیمز جونیور، اکثر کارهای مدیریتی آن را برعهده داشتند. آن کارخانه به‌قدری پیشرفت کرد که در سال ۱۸۰۰ و بازنشستگی وات، حدود ۴۱ موتور تولید کرده بود.

سال‌های پایانی و مرگ

یکی از ویژگی‌های مهم و جالب‌توجه شخصیت وات تلاش‌های او برای هرچه‌بیشتر کاربردی‌کردن تحقیقات و مطالعات است. در زمان کار در کارنوال، او نامه‌های متعددی به‌صورت هفتگی برای شریکش بولتن می‌فرستاد و گزارش کاملی نیز از پیشرفت روندهای کاری می‌داد. وات ترجیج می‌داد یافته‌هایش را هرچه‌بیشتر مستند و پتنت‌هایی برای آن‌ها ثبت کند. مهارت او در نقشه‌کشی و اجرای ایده‌ها، در ثبت‌کردن آن‌ها بسیار مفید بود.

موتور بخار وات ساخته‌شده در سال ۱۸۱۷ در بیرمنگام انگلستان

وات برخلاف مهارت فراوان در علم و اختراع، تاجر موفقی نبود؛ به‌ویژه درزمینه‌ی قراردادها و فرایندهای تجاری. مخترع ماشین بخار وات برای اهدای امتیاز تولید محصولش به‌سختی با دیگران به‌توافق می‌رسید. او یک‌بار گفته بود ترجیح می‌دهد با لوله‌ی توپ جنگی پر روبه‌رو شود تا بخواهد برای رسیدن به توافق در قرارداد تلاش کند. در اکثر سال‌های زندگی، وات نگران مسائل مالی بود. روند سلامت او نیز اکثرا نامناسب بود و انواع بیماری‌ها را تجربه می‌کرد.

در سال ۱۸۰۰، جیمز وات از فعالیت‌های تحقیقاتی و کاری بازنشسته شد. در همان سال، حق پتنت و شراکت او نیز با بولتن پایان یافت و به پسران آن‌ها رسید. ویلیام مورداک، یکی از مهندسان قدیمی شرکت بولتن و وات، پس از بازنشستگی آن دو اسطوره، به بازیگری جدی در شرکت تبدیل شد.

وات پس از بازنشستگی از شرکت، در منزلش کارگاهی کوچک تأسیس کرد و مشغول اختراع‌های متعدد شد. او دستگاهی برای کپی مجسمه و مدال نیز تولید کرد که البته پتنتی برایش ثبت نشد. اولین مجسمه‌ی او نمایی از دوستش، یعنی آدام اسمیث بود. در سال‌های پایانی عمر، وات علاقه‌ی خود به صنعت ساخت‌وساز را نیز حفظ کرد و در پروژه‌های متعدد، به‌عنوان مشاور مشغول به‌کار بود.

پدر انقلاب صنعتی اول در سال‌های پایانی زندگی، در اروپا همراه‌با همسرش، آنی سفر می‌کرد. او خانه‌ای نیز در ولز خرید و بازسازی کرد. در ۲۵‌اوت۱۸۱۹، جیمز وات در خانه‌اش در هث‌فیلد از دنیا رفت و در حیاط کلیسای سنت‌مری هندزورث به‌خاک سپرده شد.

مجسمه‌ی جیمز وات اثر فرانسیس لگات چنتری

جایزه‌ها و افتخارها و یادگارها

وات در زمان حیاتش، جایزه‌ها و افتخارهای متعددی از مؤسسه‌های معتبر جهانی دریافت کرد. در سال ۱۷۸۴، او عضو آکادمی سلطنتی علوم ادینبرگ و نیز عضوی از انجمن فلسفه‌ی تجربی باتاوین شد. همچنین در سال ۱۷۸۹، عضو انجمن مهندسان ساخت‌وساز اسمیث‌سونین شد. در سال ۱۸۰۶، دکتری افتخاری حقوق از دانشگاه گلاسکو به او اهدا شد. در سال ۱۸۱۴، آکادمی علوم فرانسه نیز وات را به‌عنوان یکی از اعضای خارجی‌اش پذیرفت.

یکی از یادگارهای مهمی که به‌نام جیمز وات ثبت شد، واحد توان در سیستم استاندارد یکاها (SI) است. این افتخار به‌خاطر نقش مهم این مخترع اسکاتلندی در توسعه‌ی موتور بخار به او اهدا شد. از دیگر افتخارهای او نیز می‌توان به چاپ تصویرش به‌همراه بولتن روی اسکناس ۵۰ پوندی در سال ۲۰۰۹ اشاره کرد.

کارگاهی که جیمز وات در سال‌های پایانی عمر در آن تحقیق و کار می‌کرد، تا سال ۱۸۵۳ دست‌نخورده باقی ماند تا اینکه نویسنده‌ی بیوگرافی‌اش، یعنی جی. پی. مورهد، به آن پای گذاشت. از آن زمان به‌بعد، بازدیدهای متعددی از آن کارگاه شد؛ اما جزئیات آن دست‌نخورده باقی ماند. در سال ۱۹۲۴، خانه‌ی وات تخریب و قطعات و تجهیزات اتاقش نیز به موزه‌ی علوم لندن اهدا شد.

محل حدودی تولد جیمز وات در گریناک، میزبان مجسمه‌ای از او شد. به‌علاوه، خیابان‌ها و مکان‌های متعددی به‌نام او در آن منطقه ثبت شده‌اند. یکی از مکان‌های مهم‌، کتابخانه‌ی علمی جیمز وات بود که ابتدا خودش با اهدای کتاب تأسیسش کرد و در سال‌های بعد، بخشی از مؤسسه‌ی علمی او به‌نام کالج جیمز وات (James Watt College) شد.