درسهایی از علم

مارکونی در مسیر آموزش

گول یلمو مارکونی در آموزشکده ی فنی در 1887 مطالعه ی فیزیک و شیمی را شروع کرد. چند روز بیشتر نگذشته بود که کاملاً جذب این درسها شد. کانون گمشده ی آن همه سال بازی با علم، در همین درسها نهفته بود. سرانجام این پسر سیزده ساله، با مطالعه ی جهان طبیعی، شکل و ترکیب آن و نیروهای حاکم بر آن، جایگاه خود را یافته بود.
آنی برای نخستین بار می دید که پسرش به تکالیف مدرسه علاقه نشان می دهد، بنابراین کوشید تا بین اشتیاق پسرش و هر فعالیتی که پدرش احتمالاً آن را «احمقانه» تلقی می کرد، تعادل برقرار کند. با وجود این هر روز مبلغ بیشتری از پولی که پدر با اکراه می پرداخت، صرف آزمایشهای گول یلمو می شد. آنی به زودی دریافت که درسهای آموزشکده برای ارضای حس کنجکاوی گول یلمو کافی نیستند و برای درسهای علوم او معلم خصوصی گرفت.

پیشگامان الکتریسیته

در آغاز گول یلمو هر مطلبی را که در مورد علم جدید و در حال شکوفایی الکتریسیته به دست می آورد، با اشتیاق مطالعه می کرد. او به کندوکاو در کتب قطوری پرداخت که در مورد کشف اولیه ی یونانیان باستان، مبنی بر اینکه کهربایی که به خز مالیده شده باشد می تواند اشیاء سبک را جذب کند، نوشته شده بود. به عقیده ی یونانیان باستان، علت این پدیده، جذب سیالی نامرئی به وسیله ی کهربا بود. آنها کهربا را الکترون می نامیدند، و ریشه ی واژه ی الکتریسیته همین لغت یونانی است.
گول یلمو درباره ی سایر مشاهدات و آزمایشهای دانشمندان علم باستان نیز مطالعه می کرد. مثلاً خوانده بود که در چین، در حدود 2600 سال قبل از میلاد، دانشمندان آهنربای طبیعی را یافته بودند؛ این آهنربا کلوخه ای از سنگ آهن بود که آهن و بعضی فلزات دیگر را جذب می کرد. نکته ی هیجان انگیز دیگر این بود که هرگاه این نوع سنگ آهن خاص می توانست آزادانه حرکت کند، نوک آن به سمت شمال قرار می گرفت.
دانشمند جوان و کنجکاو ما درباره ی نخستین کاربردهای این دانش، یعنی استفاده از آن در ساخت قطب نما و تحقیقات روشمند در سیصد سال گذشته نیز مطالعاتی کرده بود.
گول یلمو با ورق زدن این کتابهای قطور و پژوهش برای درک تحقیقات دانشمندان قرون گذشته، ازمهارت کسانی که سیر این دانش را، نکته به نکته و آزمایش به آزمایش، از آغاز و با ذکر تمام جزئیات ثبت کرده بودند، در حیرت فرو می رفت.
این آزمایشها نشان می داد که با مالش بسیاری از مواد، می توان به آنها این توانایی را بخشید که اشیاء سبک را جذب کنند. سنگهای قیمتی، شیشه، صمغها و سنگواره ها، هرگاه با خز یا پارچه مالش داده شوند، می توانند پر، کاغذ و سایر اجسام سبک را جذب کنند.
نکته ی سحر آمیزتر این بود که نیروی مرموز می توانست از یک جسم بگذرد و به جسم دیگری منتقل شود. این نیروگاه به صورت جرقه از هوا عبور می کرد؛ از موادی مانند فلزات و آب نیز به آسانی عبور می کرد، اما نمی توانست از ابریشم یا شیشه بگذرد، در اوایل قرن هیجدهم، دانشمندی توانست با استفاده از سیم، الکتریسته را دور تا دور باغ خود هدایت کند.
پس از آن، در سال 1752 ، بنجامین فرانکلین، قهرمان محبوب مارکونی، نشان داد که جرقه هایی که بین دو جسم خاص ایجاد می شوند، با برق تندی که در هنگام توفان در آسمان می زند، مربوط است.

جرقه های مایه ی سرگرمی

در قرن هجدهم، تا مدتی از الکتریسیته برای سرگرم شدن استفاده می کردند. دانشمندان دستگاههای جرقه سازی می ساختند که کار آنها مالش یک ماده به ماده ای دیگر بود. وسایلی که به انسان شوک الکتریکی می داد و او را از جا می پراند، اسباب سرگرمی مردم را فراهم می کردند.
طولی نکشید که افرادی به فکر ذخیره کردن این نیرو افتادند. چندین نفر در این کار موفق شدند و وسیله ی ذخیره سازی الکتریسیته که «بطری لید» نام گرفت، اختراع شد. جدار خارجی این بطری از جنس شیشه بود که الکتریسته به آسانی در آن جریان نمی یافت؛ جدار داخلی آن نیز از جنس فلز بود که الکتریسیته به آسانی در آن جریان می یافت.
دانشمندان با استفاده از سیم، الکتریسته را وارد بطری می کردند؛ این فرایند را پر کردن یا «شارژکردن» می نامیدند. الکتریسیته، تا زمانی که آن را به بیرون هدایت کنند، در بطری باقی می ماند؛ این فرایند تخلیه نام داشت.
عجیب اینکه تنها راه تولید الکتریسیته برای پر کردن بطری لید، انواع مختلف دستگاههای «مالش پیوسته» یا دستگاههای اصطکاکی بودند.

پیل ولتا

گول یلمو با دنبال کردن مطالعات خود دریافت که جهش بعدی در این زمینه، نتیجه ی تلاش دو تن از هموطنانش بوده است. در سال 1800، دانشمندی ایتالیایی به نام آلساندرو ولتا، پیل را اختراع کرد. مفهوم اولیه ی پیل در سال 1786 مطرح شد؛ در این زمان لوئیجی گالوانی، دانشمندی که در خدمت دانشگاه بولونیا بود، متوجه شد که اگر دو سیم، یکی از جنس مس و دیگری از جنس روی، را به طور هم زمان به ران قورباغه ی مرده متصل کنند، ران قورباغه دچار پرش می شود.
چندین سال طول کشید تا ولتا بفهمد که معنای این پرش ران قورباغه ی مرده آن است که وقتی بین دو فلز غیر هم جنس، ماده ای مرطوب قرار گیرد، بین آنها «جریان الکتریکی» برقرار می شود. ابتدا ولتا یک دسته کاغذ مرطوب را به صورت عمودی بین صفحه های فلزی قرار می داد. سپس پیلهایی اختراع کرد که از تعدادی خانه ی حاوی مواد شیمیایی مایع تشکیل می شد؛ در این خانه ها معمولاً اسید رقیق می ریخت و صفحه هایی از جنس مس و روی قرار می داد؛ بعد آنها را با سیم به هم متصل می کرد. هر چه تعداد خانه هایی که به هم متصل شده بودند بیشتر بود، پیل قویتر می شد.
اختراع ولتا در محافل علمی شور و هیجان زیادی ایجاد کرد. چند هفته از این اختراع گذشته بود که در همه جا دانشمندان مشغول آزمایش با آن بودند. به محض اینکه دانشمندان نحوه ی تولید جریان الکتریکی پیوسته را آموختند، توانستند یک رشته آزمایش را شروع کنند که نتیجه ی نهایی آنها الکتریسیته و به کارگیری آن در صنعت و خانه بود.
گلول یلمو شیفته ی تحقیقات ولتا شده بود. او در شانزده سالگی دستگاهی برای تولید و انتقال الکتریسیته ساخت.

شکستی دیگر

به رغم هیجانی که از کارکردن روی پیل به گول پلمو دست داده بود. شکست دیگری در پیش بود. او نتوانست در آزمون ورودی دانشگاه بولونیا قبول شود. آنی تنها کسی بود که عمق ناراحتی و درماندگی گول یلمو را درک می کرد و تصمیم قاطع گرفت تا او را به ادامه ی مطالعاتش تشویق کند.
از خوش اقبالی آنها، یکی از استادان دانشگاه بولونیا در نزدیکی مزرعه ی گریفون زندگی می کرد. او کسی بود که جز پروفسور آگوستوریجی که به سبب تحقیقات و سخنرانیهایش درست در همان زمینه ای که گول یلمو شیفته ای بود، یعنی در زمینه ی فیزیک، شهرت بین المللی داشت.
اما شواهد چندانی از استعداد گول یلمو در فیزیک موجود نبود که بتوان به پروفسور ریجی نشان داد. تنها اشتیاق و اصرار شدید آنی بود که پروفسور را ناگزیر از قبول درخواست او کرد. پروفسور ریجی به گول یلمو اجازه داد که از آزمایشگاه اختصاصی او استفاده کند و امکان دسترسی گول یلمو به کتابخانه ی دانشگاه را نیز فراهم آورد. گول یلمو اصلاً وقت خود را تلف نکرد. او شکست در آزمون ورودی را فراموش کرده و مطالعه ی هر مطلبی را که درباره ی کار برد الکتریسیته پیدا می کرد، آغاز کرده بود.

ارتباط از این سو تا آن سوی جهان

مارکونی شیفته ی سوارکاری و قایقرانی بود،...اما ورزش را دوست نداشت و حقیقتاً به بازی کردن با پسرهای دیگر علاقه مند نبود. بیشتر اوقات خود را در گوشه ی خلوتی از باغ می گذراند؛ با یک ظرف آب و چند رشته سیم و خرده ریزهای دیگر، روی آزمایش جدیدی کار می کرد.
نورمن وایمر، نقل از کتاب
«گول یلمو مارکونی»
کتابخانه ی دانشگاه، پر از داستانهای مختلف درباره ی تلاش کسانی بود که می خواستند سیم تلگراف را از این سو به آن سوی جهان بکشند. فکر برقراری ارتباط جهانی قوه ی تخیل مارکونی جوان را به کار انداخت.
مخابره ی الفبای مورس، یعنی مجموعه ای از خطها و نقطه هایی که نشانه ی حروف مختلف الفبا بودند، تا دورترین نقاط کره ی زمین، فکری بسیار مسحور کننده بود. ایده ی کنترل الکتریسیته و تبدیل پالسهای الکتریکی به پیامهای واقعی ، دریچه ای به دنیایی تازه در پیش چشمان این جوان دوستدار علم گشود.
تا دهه ی 1890 در اروپا و امریکا، سیمهای تلگراف از زیر زمین، یا به کمک تیرهای تلگراف ، همه جا را به هم وصل کرده بود. این دو شبکه ی عظیم نیز به وسیله ی کابل عظیمی که از اقیانوس اطلس عبور می کرد به هم متصل شده بودند. گول یلمو در مورد تلاشهای مختلفی که به شکست منتهی شد و سالها کار طاقت فرسا پیش از کسب موفقیت در سال 1866، مطالب زیادی خوانده بود.
همه ی این کابلها به تعمیر و نگهداری نیاز داشتند و برای گسترش شبکه ها نیز به کابلهای جدیدی نیاز بود. گول یلمو از خود می پرسید که آیا می توان از نوعی وسیله ی ارتباط بدون سیم استفاده کرد. او مدتی در این باره فکر کرد و سپس تحقیقاتش را از سر گرفت.
منبع :برچ ، بورلی، (1385)، پیشگامان علم گول یلمو مارکونی، (پیشاهنگ جهان بیستم)، محمد رضا افضلی، تهران: موسسه فرهنگی فاطمی، چاپ اول 1385.