از فاراده تا گرام

کشف الکتریسته ی القایی به وسیله ی فاراده و اختراع سولنوئید Solenoide به وسیله ی آمپر راه جدیدی پیش پای جستجوی کنندگان گذاشت و از افق های جدیدی پرده برداشت: از آنجا که می توان با حرکت رفت و آمدی تیغه ای از آهن
سه‌شنبه، 12 شهريور 1392
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
از فاراده تا گرام
 از فاراده تا گرام

نویسنده: پی یر روسو
مترجم: حسن صفاری



 

کشف الکتریسته ی القایی به وسیله ی فاراده و اختراع سولنوئید Solenoide به وسیله ی آمپر راه جدیدی پیش پای جستجوی کنندگان گذاشت و از افق های جدیدی پرده برداشت: از آنجا که می توان با حرکت رفت و آمدی تیغه ای از آهن خالص در داخل قرقره ای جریان الکتریسیته به دست آورد، آیا نمی توان این نمود را مورد بهره برداری قرار داد و با روشی عملی جریان الکتریسیته تهیه کرد؟
پیکسی Pixii که در پاریس به ساختن وسایل الکتریکی اشتغال داشت به این فکر افتاد و اولین «ماشین الکتریسیته ی مغناطیسی» در سال 1833 از زیر دست او خارج شد. آهن ربایی به شکل نعل اسب در مقابل دو قرقره دوران می کرد و در داخل آنها جریان القایی ایجاد می کرد. همین اصل سال بعد از آن به وسیله ی کلارک Clarke انگلیسی به کار رفت، اما این شخص ترجیح داد که قرقره ها را در مقابل مغناطیس به حرکت در آورد. در سال 1840 شخصی بلژیکی به اسم نوله Nollet (که هیچ گونه قوم و خویشی با فیزیک دان خوش مشرب فرانسوی قرن هیجدهم نداشت!) وارد میدان عمل گردید: این شخص نه فقط یک قرقره، بلکه 64 قرقره را در مقابل تعداد بسیاری مغناطیس به حرکت درآورد. این دستگاه به وسیله ی ماشین بخاری به حرکت در می آمد و قدرت آن به قدر کافی زیاد بود که بتواند کمان الکتریکی را به کار وادارد. این دستگاه به طور قطعی مورد قبول کمپانی آلیانس Alliance قرار گرفت و به وسیله ی آن دو چرخ دریایی دماغه ی هو (1) Heve را به کار انداخت.
نقیصه ی اصلی تمام این دستگاهها آن بود که قدرت کافی نداشتند و برای ایجاد انرژی قابل ملاحظه ای مجبور بودند که آنها را با سرعتهای سرسام آوری به دوران اندازند و تا وقتی که دو ترقی قابل ملاحظه ی دیگر انجام نگرفت نتوانستند خود را از دست این قید خلاص کنند.
یکی از این ترقیات که در سال 1861 انجام گرفت، کار جوان ایتالیایی بیست ساله ای به نام آنتونیو پاچینوتی Antonio Pacinotti (1841-1912) بود. این شخص قرقره هایی را که تا آن وقت متداول بود به کلی کنار گذاشت و به جای آن یکی از ابداعات شخصی خود را به کار برد و آن عبارت از سیمی بود که به شکل مارپیچ به دور حلقه ای می بستند. از بدبختی پاچینوتی هیچگاه وسیله ای نیافت که بتواند ابداع خود را از مرحله ی تجربه به مرحله ی استفاده ی عملی برساند و دستگاه او در فراموشی مطلق فرو رفت.
ترقی دومی در سال 1865 به وسیله ی مهندسی از متخصصین الکتریک انجام گرفت که ما با وی آشنا هستیم و ارنست زیمنس نام دارد. این شخص به فکر افتاد که به جای آهن ربای معمولی مغناطیس الکتریکی به کار برد. در نتیجه ی این ابداع میدان مغناطیسی قوی تری ایجاد می شد و در نتیجه قدرت ماشین (که اکنون آن را ماشین الکترودینامو می نامند) خیلی بیشتر می شد. ویلد Wilde انگلیسی این فکر را به مرحله ی اجرا در آورد: اما در سال 1868 که دستگاه خود را ساخت با عدم موفقیت مواجه شد؛ از طرفی ماشین کار نمی کرد مگر وقتی که مغناطیس الکتریکی را مورد تحریک قرار می دادند و به این منظور می بایست مولد الکتریسته ی کوچکتری به عنوان کمک داشته باشد، و از طرف دیگر مجبور بودند که رضا به این نمود تحمل ناپذیر دهند که قسمت عمده ی الکتریسیته به وسیله ی جرقه های الکتریکی متوالی و متعدد نابود شود.
در این اوقات مسئله ساختمان ماشین مولد الکتریسیته به وضع بسیار ناخوشایندی در آمده بود. کسانی از اهل فن که در این راه اقدام می کردند بیش از همه از این لحاظ خشمگین بودند که ملاحظه می نمودند که راه حل مسئله در دسترس آنهاست... اما هربار با چابکی از بین انگشتان ایشان فرار می کند آنان تمام عناصر حل مسئله را در اختیار داشتند اما برقی که می بایست فکر قاطع را به دست دهد با لجاجت تمام نمی خواست در نقطه ی مفیدی بدرخشد و همچون اهریمن بدکاری رو می پوشانید. با این حال، در عین اینکه دانشمندی درجه ی اول فیزیک در این راه کوشش می کردند و مهندسان عالیقدر به تجربه اشتغال داشتند و صاحبان ثروتمند صنایع از بذل مال کوتاهی نمی نمودند، این نکته واقعاً در خور توجه است که گره مزبور به دست هیچ یک از ایشان گشوده نشد و راه حلی قاطع را کارگر ساده ای یافت که معلومات نظری او صفر و سرمایه ی مادی او نیز معادل همین عدد بود.
شرح حال این کارگر ساده که در عین بی اطلاعی از مسائل علمی و بی بهره بودن از جیفه ی دینوی سرشار از هوش و استعداد و لیاقت فنی بود بیش از آن مشهور است که بار دیگر در اینجا تکرار شود (2). چنانکه می دانیم نجار بلژیکی به نام زنوب گرام Zenobe Gramme (1826-1901) هنگامی ذوق و استعداد خود را در مسائل مربوط به الکتریسیته نشان داد که از طرف کمپانی آلیانس در سال 1860 استخدام شد. و نیز می دانیم که او به هیچ وجه از اختراع قرقره ی القاء به شکل حلقه که پاچینوتی درست کرده بود اطلاعی نداشت و دلیل این بی اطلاعی را نیز هر کس می تواند حدس بزند. گرام بار دیگر این حلقه را به وجود آورد و آنها را مابین شاخه های مغناطیس الکتریکی، که از ابداع زیمنس الهام گرفته بود، به دوران در آورد. و نیز این نکته را همه می دانند که چون وی در سال 1869 اختراع خود را به ثبت رسانید، اهل فن و تخصص چه هیاهویی به راه انداختند و چه نعره ها کشیدند و چگونه انتقاد کردند و این تب شدید تخفیف نیافت مگر روزی که همه ی ایشان با نهایت حیرت مشاهده کردند که «واقعاً ماشین گرام کار می کند».
با وجود اینکه ماشین گرام، یادینامو، با سرعت تمام در جهان صنعت رواج یافت و توفیقی را که شایسته ی آن بود به دست آورد، باز هم طبیعتاً امکان نداشت که در آن عهد بتوانند به تصور در آورند که چه پیشرفت عظیمی در نتیجه ی این ابداع نصیب تمدن بشری می شود. شاید حتی امروز، در این قرن بیستم که همه چیز تحت فرمان الکتریسته در آمده است، باز هم نتوانیم تمام جلال و عظمت این اختراع را درک کنیم!
در نتیجه ی این اختراع ناگهان صورت تمدن به وضعی حقیقی عوض گردید و صورت دیگری پیش آمد. به جای سلطنت بخار، دوران حکمروایی این انرژی بوقلمون رسید که می تواند در عین حال تبدیل به حرارت، نور، نیروی محرک و یا انرژی شیمیایی شود؛ و آنگاه تحت فرمان خود آن، آخرین تغییر صورت وی عملی گشت و آن عبارت از پیدایش الکترونیک Electronique است که پرده از روی دوران مغزهای الکتریکی و ماشین های خودکار و آدمهای الکتریکی برداشت. ماشین حقیری که در روز 17 ماه ژویه ی سال 1871 از طرف مخترع بلژیکی به آکادمی علوم فرانسه تقدیم و معرفی شد و هر کس می تواند آن را در موزه ی کنسرواتوآر هنرها و مشاغل مشاهده کند در کمتر از یک قرن تغییر شکل معجزه آسایی داد و به صورت ماشین های غول آسای جریان متناوبی در آمد که در زیر سدها نعره از دل بر می کشند و نیز تبدیل به توربین های تولید جریان متناوب گردید که در مراکز حرارتی ایجاد جریان با سرعت سه هزار دور در هر دقیقه می چرخند، ماشین گرام مولد همه ی این دستگاه های پیچیده، با فشار قوی، گردید که امروز، انرژی را در اختیار عموم قرار می دهند و همه ی اسبابهای خانوادگی از دستگاه برشته کردن نان تا دستگاه گیرنده ی تلویزیون را به کار می اندازند.
در واقع هنوز دینامو کاملاً آماده نشده بود که لیاقت های متعدد آن را کشف کردند و دانستند که قادر است در عین حال هم کار و هم الکتریسیته ایجاد کند. ماشین گرام می توانست هنگامی که به آن جریان الکتریک برسانند کار ایجاد کند و نیروی محرک به وجود آورد و به عکس در موردی که آن را با وسیله ای به حرکت در آورند جریان الکتریسیته به دست دهد. این خاصیت باشکوه و جلال انعکاسی در سال 1873 به وسیله ی مهندسی به نام هیپولیت فونت Hippolyte Fontaine (1833-1910) که شریک گرام شده بود کشف شد.
دیگر اهل فن و صنعت کمال مطلوب و غایت آمال خود را در دست داشتند: اکنون موتوری در اختیار ایشان قرار داشت که در همه مقام و موردی به کار می رفت و در عین حال تمیز، چابک و بی سرو صدا بود که نه زغال می خواست، نه کانون آتش. نه دیگ گرم و نه دودکش و با نهایت آرامش و طبق دلخواه آنان گاه نیروی محرک و گاه جریان الکتریسیته تهیه می کرد.
اکنون نوبت آن رسید که فیزیک دانها در موضوع دخالت کنند و چنین کردند: آنان ملقمه ی مبهم و متعدد اطلاعات و اختراعات دوران اخیر را مورد مطالعه قرار دادند، در مجموعه ی آنها تعمق نمودند و تئوری کاملی به وجود آوردند و از این مجموعه ی مبهم نظریه ی روشن و هماهنگ و شایسته ای تشکیل دادند. از این پس دیگر عصر طلایی خورده کاران صاحب نبوغ و کسانی که به هدایت الهام و اشراق در پی تجارب شخصی می رفتند پایان پذیرفت و به جای آن دوران کار دانشمندان و ترقی منطقی و تعمیم نتایج متفرق و موارد استعمال فرا رسید.
گرام به وسیله ی ابداع خویش الکتریسیته را به نقطه ی عزیمت سرنوشت آن رسانید، اما در این هنگام اهل دانش فرمانها را در دست گرفتند و از مولد الکتریسیته ی حقیر سال 1871 که فقط می توانست آب را در داخل ولتامتر Voltametre تجزیه کند دستگاههای کامل امروزی را به وجود آوردند و ماشین الکتریسیته ی متناوب بولدر Boulder یا بورت (3) Bort را به وجود آوردند که نزدیک 50 تن وزن دارد و قدرت آن از 130 هزار اسب متجاوز است.
مشهورترین دانشمندان و اهل تخصص برای اینکه وضع فنی را روشن سازند و خطوط اصلی ترقیات حاصل را معین کنند در سال 1881 در پاریس جمع آمدند و کنگره ی بین المللی متخصصین الکتریسیته را تشکیل دادند و در همین کنگره بود که واحدهای اصلی الکتریسیته که امروزه هر شاگرد دبیرستان از آنها با اطلاع است مانند ولت، آمپر، وات، اوهم، کولون و ژول به طور دقیق تعریف شدند و درهای اولین نمایشگاه الکتریسیته را بر روی عموم گشودند.
مردم عادی به سوی این نمایشگاه به همان صورتی هجوم آوردند که برای تماشای مناظر خیره کننده ای که با یک ضربت چوب به وسیله ی قهرمانان هزار و یک شب ایجاد می شود روی می آوردند؛ برای اولین بار در این نمایشگاه ماشین های ابزاری را دیدند که به وسیله ی مهندسی به نام مارسل دپرز Marcel Deprez به آنان نشان داده می شد و خود به خود کار می کردند و انرژی لازم فقط به وسیله ی سیم ساده ای به آنها منتقل می شد؛ در همین نمایشگاه تلفن را که اخیراً به وسیله ی ادیسون تعمیم یافته بود دیدند و به سوی تئاتروفون Theatrophone هجوم آوردند که به آنان وسیله می داد که صدای نمایشاتی را که در اپرای پاریس داده می شد در «کاخ صنایع» گوش کنند؛ برای ورود در اولین تراموای الکتریکی که به وسیله ی ارنست زیمنس درست شده بود مردم به هم تنه می زدند و فشار می آوردند و با احترامی که آمیخته به نگرانی بسیار بود مهندس انگلیسی جان هاپکینسون John Hopkinson را می نگریستند که به وسیله ی آسانسور الکتریکی صعود می کرد.
هنگامی که مردم به مقابل دیناموی بزرگی که به وسیله ی ادیسون به معرض نمایش گذاشته شده بود رسیدند با تحسین بسیار به آن نگریستند و ملاحظه کردند که این ماشین بعد از اختراع گرام چقدر پیشرفت کرده است: این ماشین همانست که به جمبو Jumbo معروف بود و 27 تن وزن داشت و می توانست با سرعت 350 دور در هر دقیقه ماشین بخاری به قدرت 125 اسب را به حرکت در آورد و تحت جریانی معادل 110 ولت شدتی معادل 900 آمپر به دست می داد. اما هنگامی نعره ی تحسین و فریادهای رضایت آمیز مردم به هوا بالا رفت که شب فرا رسید، اما نمایشگاه تعطیل نشد و سراسر آن به وسیله ی هزاران چراغ برق ملتهب که به وسیله ی ادیسون فراهم آمده بود روشن گردید.

پی نوشت ها :

1- هو دماغه ای است در شمال غربی فرانسه و واقع در شمال مصب رودخانه ی سن و مجاور بندر هاور. «یادداشت مترجم»
2- رجوع شود به کتابهای زیر تألیف پی یر روسو: انرژی: چاپ آرتم فایار A. Fayard یخچالها، سیل، انرژی و نور چاپ هاشت Hachette.
3- بورلزورگ شهر کوچکی است در مرکز فرانسه در کنار رودخانه ی دور دونی، در نزدیکی این شهر سد بزرگی بر رودخانه ی مزبور بسته شده است که از مهمترین مراکز تولید الکتریسیته در فرانسه می باشد. در این شهر کوچک صنعتی آثار زیبایی از دوران حکومت رومیان باقی مانده است. «یادداشت مترجم»

منبع: روسو، پی یر، تاریخ صنایع و اختراعات، حسن صفاری، تهران: امیر کبیر، چاپ هشتم، 1390.

 

 



ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.