باطري اشکاني

در کاوشهاي باستانشناسي که در اوايل قرن بيستم در تيسفون، انجام گرفت، باستان شناسي، جسمي را کشف کردند که بعدها بدان «باطري اشکاني» نام نهادند. زيرا پژوهشهاي پيگير آنان مسلم ساخت که اين جسم الکتريسته توليد مي کرده، و اشکانيان از آن براي دادن پوششي از طلا به اجسام ديگر استفاده مي کرده اند.
به هنگام عمليات خاک برداري که روز چهاردهم ژوئن 1936در محل باستانشناسي «خيوت ربوعه» نزديک تيسفون پايتخت قديمي اشکانيان انجام گرفت، کارگران به پوششي سنگي برخوردند. در ابتدا باستان شناسان اشياء پيدا شده را مانند کشفي عادي تلقي کرده و زياد هيجان زده نشدند و همانطور به عمليات حفاري خود ادامه دادند تا اينکه اتفاقي کاملاً غير منتظره به وقوع پيوست. طولي نکشيد که متوجه شدند که در حال بيرون آوردن اشيايي هستند که کاربردي نامعلوم داشتند.
ا.ال.هايک در گزارش دقيق خود با عنوان «سلول گالوانيک ربوعه» درباره اين اکتشاف چنين مي نويسد: «محل مورد نظر بلافاصله توسط بخش باستان شناسي عراق مورد مطالعه قرار گرفت و به عنوان يکي از محلات مهم سکونت اشکانيان شناخته شد که داراي اکتشافات مفيدي از نقطه نظر باستان شناسي بود. از اين رو بلافاصله به حفاري در اين منطقه ادامه داده شد. در جريان اين حفاريها حدود 613 شيء متنوع پيدا شدند که مي توان آنها را به اشياء مربوط به خوردن گوشت، بقاياي استخواني، گلدانهاي سفالي و شيشه اي، مهره، اشياء سنگي، آجرهايي که روي آنها علائم خاصي حک شده بود، اشياء فلزي، مجسمه هاي گلي و غيره طبقه بندي کرد. ولي جالبتر از همه اين آثار هنري، از نقطه نظر علمي، مجموعه عجيبي بود متشکل از يک کوزه بيضي شکل با دهانه گشاد دندانه دندانه با ابعاد (18×9 cm) که در آن يک استوانه مسي قرار داشت که يک سر آن بسته بود و يک ميله اي آهني همراه با مقداري خرده قير در آن قرار داشتند.
باستان شناس آلماني، و کونيگ، که مسئول آزمايشگاه موزه عراق بود، اين مجموعه را با دقت مورد مطالعه قرار داد و به جستجوي بيشتر براي يافتن جزئياتي که مي توانست به فهم هدف و کاربرد اين دستگاه قديمي کمک کند ادامه داد. در حين عمليات حفاري اشياء مشابهي کشف شدند. در اين تصاوير يک ظرف سفالي، يک استوانه مسي ديواره نازک که در يک انتها بسته است، ميله اي آهني و قطعات کوچک قير ديده مي شوند. مسأله گيج کننده اين بود که اين اشياء اسرارآميز چه کاربردي مي توانستند داشته باشند؟ کونيک تصميم گرفت که با اين مسئله بطور اصولي برخورد کند، بنابراين دو ماه بعد در 29 اوت سال 1936يکي از آلات را به طور کامل به دانشگاه وين فرستاد تا توسط پرفسور منگين مورد مطالعه قرار گيرد. متأسفانه هيچ سندي از نتايج اين تحقيقات در دست نيست.
در مقاله اي تحت عنوان «سلول گالوانيک عهد اشکانيان» که در سال 1938منتشر شد، کونيگ براي اولين بار اين وسيله را يک سلول گالوانيک ناميد و اين تئوري را مطرح نمود که اشکانيان از چنين وسيله اي براي پردازش سطح استفاده مي کرده اند.
او در گزارش دقيق خود عکسي از اصل دستگاه و شکلي که خود رسم کرده بود، ارائه داد تا فرضيه خود را ثابت کند. از طرح او متوجه مي شويم که در ظرف سفالي ميله آهني بطور عمودي طوري در استوانه قرار مي گيرد که با آن تماسي نداشته باشد. اين عدم تماس بوسيله ي مقداري قير تأمين مي گردد.
فرض کونيگ اين بود که وسيله اي اين چنين اگر پر از محلول مناسبي باشد به راحتي مي تواند بعنوان يک سلول گالوانيک عمل کرده و جريان برق ايجاد کند.
او در کتابش نه سال در عراق، که به سال 1940به چاپ رسيد درباره ي کاربردهاي احتمالي اين وسيله شگفت انگيز شواهد بيشتري ارائه داد.
در همان سال روزنامه نوين لايپزيگ، چاپ آلمان خبر اين کشف شگفت انگيز را چاپ کرده و اظهار کرد که اشکانيان ظاهراً موفق به استفاده از يک دستگاه جهت ايجاد لايه هاي طلا و نقره روي ساير فلزات شده بودند.
کشف سلول گالوانيک اشکاني با قدرت آبکاري در بعضي از کتابهاي مرجع در زمينه آبکاري الکتريکي بطور اختصار شرح داده شده است. دو مثال زير از کتابهاي تاريخچه آبکاري برقي چاپ 1959و آبکاري برقي مواد پلاستيک چاپ 1977برگرفته شده اند: «اشياء مشابهي در ميان بقاياي تمدن اشکاني يافت شده اند. ولي هيچيک از آن به اندازه يکي سالم نمانده است. گفتني است که بقاياي ميله هاي آهني و مسي که در کنار ظرف سفالي يافت شده اند، به مثابه ميله هاي ارتباطي و يا قطعات يدکي به کار رفته اند.»
«مدتي پيش تعدادي ظروف دهانه گشاد سفالي با قطعات فلزي در درونشان کشف شدند، که احتمالاً از آنها به عنوان افزار آبکاري استفاده مي شده است. ميله هاي آهني که در مرکز لوله هاي مسي قرار مي گرفتند بوسيله قير به ظرفها متصل مي شده اند و با استفاده از سرکه و اسيدسيتريک اين سلول گالوانيک قادر به ايجاد جريان برق بوده است. اين دستگاه دقيقاً مانند اولين سلول گالوانيک ساخت ولتا در حدود سال 1800مي باشد. ولي ما نمي دانيم که هدايت الکتريکي اوليه چگونه آغاز مي شده است و اصلاً آبکاري الکتريکي انجام مي شد يا خير».
از زمان کشف اين اشياء در جوامع علمي کنجکاوي بسياري برانگيخته شده است.
دانشمندان و متخصصين بسياري از کشورهاي مختلف جهت رد يا قبول تئوري پيشنهادي کونيگ مبني بر کاربرد اين وسايل حيرت انگيز و گيج کننده، تحقيقات آزمايشگاهي وسيعي انجام داده اند. در زير سعي شده که نکات مهم اين فعاليتها به ترتيب زماني ارائه شوند.
يکي از دلايل کاربرد اين دستگاه (که از اين پس آنرا «باطري» خوانده اند )، زماني بدست آمد که يکي از مهندسين جنرال الکتريک واقع در پيترفيلد آمريکا در سال 1940موفق به ايجاد جريان برق در دستگاهي نظير سلول گالوانيک اشکاني شد.
شواهد انکارناپذير مبني بر صحت احتمالي ادعاي کونيگ توسط دانشمندي آمريکايي در سال 1960ارائه شدند.
هايک در گزارش خود در اين رابطه چنين مي نويسد:
«در اينجا جالب است که تحقيق گسترده آقاي جان ب.پييرچينسکي از دانشگاه کاروليناي شمالي در ماه مارس 1960را درباره ي اين کشف شگفت انگيز عنوان کنيم. آقاي پييرچينسکي با نمونه هاي مشابه اين دستگاه تحقيقات آزمايشگاهي انجام داده و نتايج بسيار دلخواهي بدست آوره است. وقتي که وي از محلول 5 درصد سرکه بعنوان الکترونيک استفاده کرد، از هر سلول به مدت هجده روز 1/5ولت جريان بدست آمد. او عقيده دارد که اين براي آبکاري الکتريکي نقره بر روي مس کافي است. وي همچنين اعلام مي دارد که شئ ممکن است در عمليات آبکاري الکتريکي بوسيله ي نقره کاران محلي استفاده مي شده است.
در تابستان و پائيز 1962آقاي و. وينتون از موزه علوم لندن، هنگامي که براي نظم بخشيدن به موزه عراق به مأموريت به آن کشور رفته بود، باطري اشکاني را به دقت مورد مطالعه قرار داد. او در مقاله اي تحت عنوان «باطريهاي بغدادي قبل از ميلاد» که در سال 1962در ژورنال باستانشناسي و تاريخ عراق «سومر» به چاپ رساند، مشاهدات خود را بصورت زير خلاصه کرد: «در يک ظرف مسي ديواره نازکي در نظر بگيريد که اندازه آن حدود اندازه باطريهاي يک چراغ قوه و در درون آن ميله آهني قرار گرفته باشد که به وسيله ي لايه نازکي از آسفالت از پائين و مقداري آسفالت از بالا از بدنه مسي جدا شده است. حال اگر اين اشياء را در مقابل ديدگان يک فيزيکدان يا متخصص برق و يا هر کس ديگري که فقط به طور مبهم درس فيزيک مدرسه را بياد مي آورد قرار دهيم، واکنش او چه خواهد بود؟ آيا اين اشياء زنگي را در گوش او به صدا در نمي آورد؟ سلول ساده گالواني و يا ولتا آري، البته!مقداري اسيد- از هر نوع که باشد، مثلاً سرکه- در ظرف مسي بريزند و شگفتا! شما صاحب سلول ساده اي هستيد که قادر به ايجاد جريان الکتريسيته است» سپس اضافه نمود: «شايد غرور و تکبر ناشي از پيشرفتهاي علمي امروزي براي عده اي مانع از باور کردن اين حقيقت است که اجداد بين النهريني ما در 2000سال پيش از پيدايش جريان الکتريسيته آگاهي داشته اند.»
بر اساس چنين نتايج تحقيقاتي بود که هـ.هوبر مقاله خود را به عنوان «سلول گالوانيک، باطري 2000 ساله در عصر انرژي هسته اي» که در سال 1970به چاپ رساند با جملات زير آغاز کرد:
«اين عنوان تکان دهنده است زيرا تا همين اواخر تصور مي شد که کشف و مطالعه پديده گالوانيک يکي از شاهکارهاي علوم طبيعي عهد معاصر مي باشد.»
آرزوي بدست آوردن شواهد بيشتر از کاربرد واقعي چنين وسايلي در دوران باستان و يافتن اسناد قطعي مبين بر عملکرد سلولهاي آبکاري، همچنان براي بسياري از دانشمندان و محققان نيروي محرکي به شمار مي رفت. مطلب زير شاهدي براين مدعاست:
«در تابستان 1978به مناسبت نمايشگاه «سومر-آشور-بابل» در موزه هليدس هايم، مصرشناس آلماني، آرنه اگربرشت، موفق به نشان دادن اين نکته شد که حتي از آب انگور تازه نيز مي توان الکتروليتي ساخت که شدت جرياني در حدود 5% ولت توليد کند. وي در آزمايشگاه دوم خود اين باطري را به يک حمام گالوانيک متصل کرده و مجسمه نقره اي کوچکي را در مدت دو ساعت و نيم با لايه طلايي پوشش داد.»
هفته نامه آلماني Die Zeit در شماره چهل و پنجم مورخ نوامبر 1982مقاله اي پيرامون اين رويداد علمي و آزمايشهاي مشابه تحت عنوان اشکانيان 2000سال پيش از الکتريسيته: استفاده مي کردند»منتشر کرد و اين نتيجه را اعلام نمود که: «اکنون مدارک غير قابل انکاري وجود دارد که اشکانيان در زمان سزار و کلئوپاترا از راز باطري الکتريکي مطلع بوده اند». در سالهاي اخير، پرفسور و.يانسن از دانشگاه اولدنبرگ و همکارانش مطالعاتي وسيع تحت شرايط مختلف در آزمايشگاه انجام داده اند، تا چگونگي عملکرد باطري اشکاني را دريابند. در اين آزمايشها هم از استوانه هاي مسي بسته و هم استوانه هاي مسي باز استفاده کرده و قادر به نشان دادن توانايي چنين وسيله اي در توليد جريان الکتريسيته شده اند.
نويسندگان در مقاله اي که در سال 1986تحت عنوان «توسعه و تغييرات فرضيه ها در علم الکتروشيمي» ديدگاه خود را در مورد هنر آب طلا کاري اشکانيان چنين بيان مي کنند: «اشکانيان که بين النهرين را در سال 141قبل از ميلاد فتح کرده و قرون متمادي بر آنجا حکومت کردند، متخصصان واقعي آب طلاکاري بوده اند. پوششهاي طلايي آنها بسيار خالص و درخشان هستند. ما اکنون فقط بوسيله روشهاي جديد آبکاري الکتريکي مي توانيم چنين پوششهايي را ايجاد کنيم.»
اين محققين نتايج مطالعات دقيق و آزمايشهاي مربوط به توانائيهاي آبکاري باطري اشکاني را در سه مقاله با عنوان «باطري اشکاني و آب طلاکاري زرگران بغداد» در سالهاي 1987و1993به چاپ رساندند.
همانطور که قبلاً نيز گفته شد، آنها شرايط آزمايشي را با استوانه هاي مسي داراي کف و بدون کف بوجود آوردند تا کاربرد سلول گالوانيکي اشکاني را تحت عملکرد اکسيژن در داخل استوانه مسي يعني جايي که واکنشهاي شيميايي بوقوع مي پيوندد اندازه بگيرند. آنها همچنين سلول گالوانيکي مخصوصي ساختند تا توانايي آب طلا کاري باطري اشکاني را مورد مطالعه قرار داده و لايه هاي طلا بوجود آورند، زيرا مايل بودند آب طلا کاري اشکانيان را تجربه کنند.
«جالب است بدانيم که چگونه اشکانيان سياتيد طلا را که براي آب طلا دادن لازم است ولي در طبيعت وجود ندارد، توليد مي کردند: بررسي ها نشان مي دهند که اگر طلا زير چرم فاسد و دباغي نشده کوبيده شود، اکسيد شده و تبديل به ترکيب پيچيده سياتيد طلا مانند ((K(AU(CN مي شود. توضيح ديگر اين است که فرض کنيم طلا را در مايعات گازدار در مجاورت هسته هاي خردشده ميوه قرار مي دادند. در اين صورت، يکي از مواد تشکيل دهنده هسته ميوه بنام آميگدالين يونهاي سياتيد را بطور هيدروليتيک جدا مي سازد. بدين ترتيب طلا پس از واکنش با هوا اکسيد شده و ترکيب سياتيدي طلا را بوجود مي آورد.
با اين وجود، فعلاً مجبور به قبول اين واقعيت هستيم که حقيقت روشهاي آب طلاکاري اشکانيان ممکن است براي ساليان آينده به عنوان معمايي لاينحل باقي بماند.»
يک نکته جالب توجه اين است که به اعتقاد بعضي از متخصصين، اشکانيان اين وسايل، را احتمالاً براي مقاصد ديگري بجز آب فلز کاري به کار مي گرفتند. يکي از آنها، تا جايي پيش مي رود که مي گويد:
«سؤال اين است که آيا اشکانيان از اين دستگاه به منظورهاي جادوگري يا درماني استفاده مي کرده اند يا خير- شايد آنها با روشي شبيه به طب سوزني اعصاب بيمارانشان را با اين باطريها تحريک مي کردند. از طرف ديگر شايد آنها احتمال درمان با شوک الکتريکي را انجام مي دادند. چه بسا که کاهنان اشکاني براي همين منظور تعدادي از اين واحدها را به يکديگر وصل مي کرده اند.»
اينک شايسته است که اندکي درباره چگونگي دست يافتن اشکانيان به اين اختراع عظيم بيانديشيم. براي يافتن پاسخ اين سؤال بغرنج لازم است که اصول آب فلز کاري را در نظر بگيريم: اگر قلعه فلزي را همانطور که در شکل (6) نشان داده شده، در ظرفي حاوي محلول اسيدي قرار دهيم به احتمال زياد اتمهاي فلز، شبکه خود را رها کرده و در حاي که الکترونهاي با بار منفي را پشت سر مي گذارند بصورت يونهاي فلزي مثبت وارد محلول مي شوند. در چندم صدم ثانيه، اين تجزيه آندي به علت نيروهاي جاذبه شديد که بطور الکتروستاتيک بين ذرات باردار متفاوت بوجود مي آيد پايان مي يابد و در نتيجه يک حالت تعادل ديناميک برقرار مي شود، حال اگر قطعه فلز ديگري را با خواص متفاوت درون محلول قرار داده و به طريقي، مثلاً با يک سيم، به قطعه فلز اول وصل کنيم، الکترونها از طريق اين هادي خارجي به فلز دوم راه يافته و به آن بار منفي بيشتري مي دهند. نتيجتاً يونهاي فلزي داراي بار مثبت که در محلول در حرکتند به سمت فلز دوم که داراي بار منفي است جذب شده و به مجرد تماس با سطح آن بوسيله الکترونها خنثي مي شوند و در نتيجه فلز دوم با لايه نازکي از فلز اول پوشيده مي شود.
بدين سان يک ظرف مسي پر از سرکه که در ارتباط مستقيم با پيمانه آهني آويزان در آن مي باشد، مي تواند يک وسيله ي آبکاري را تشکيل دهد. در واقع مس و آهن که با يکديگر در تماس اند و بوسيله مايع اسيدي مانند سرکه احاطه شده اند، احتمالاً تحت واکنشهاي مشابه قرار مي گيرند. سؤال اين است که آيا يکي از اشکانيان بطور تصادفي اين پديده اعجاب انگيز را مشاهده کرده و اگر چنين است حتماً به خود گفته که فقط خدا مي داند به چه علت پيمانه آهني که در ظرف مسي پر از سرکه آويزان شده با لايه نازکي از مس پوشيده شده است! براي لحظه اي تصور کنيم که اين داستان اکتشاف اشکانيان باشد. آنگاه چه نتيجه اي مي توان گرفت؟ همانطور که به آساني مي توان تصور کرد، افرادي باهوش و به احتمال زياد دانشمند ايران باستان دير يا زود از اين کشف و اهميت کاربردي آن آگاه شده و طبيعتاً تصميم به نگهداري اين راز بزرگ در ميان خود گرفتند تا مردم عادي از چگونگي عملکرد آن آگاهي پيدا نکنند، زيرا مي خواستند از اين کشف تاريخي بيشترين سود ممکن را برده و مصداق ضرب المثل «توانا بود هر که دانا بود» دانائي و توانائي را از آن خود کنند.
پي نوشت:
*استاد دانشگاه صنعتي برلين
منبع:نشریه پایگاه نور شماره 6
/ج