145 عاما على ظهور أبرز اختراعات البشرية.. قصة عَالِم صنعته أمه
كان توماس ألفا إديسون، المولود في أوهايو في 11 فبراير/شباط من عام 1847، أحد أشهر المخترعين على الإطلاق، إذ أمضى عددا قليلا من سنواته الأولى في التعليم الرسمي، لكنه تلقى معظم تعليمه في المنزل.
كان يوم 21 أكتوبر/تشرين الأول من عام 1879 علامة فارقة في تاريخ توماس إديسون، إذ قام بعرض المصباح الكهربائي لأول مرة في عرض خاص، ليظل هذا الاختراع أحد أبرز اختراعات البشرية حتى بعد مرور 145 عاما على ظهوره.
بدأ إديسون علاقته بالاختراعات عندما أنشأ مختبرا في الطابق السفلي من منزل عائلته في ميشيغان، وقضى معظم وقته في إجراء التجارب، عرفت والدة إديسون نانسي بأن ابنها كان مولعا بالكيمياء والإلكترونيات، لذا أعطته كتبا ليقرأها عن هذه المواضيع.
يشرح أحد الكتب كيفية إجراء تجارب الكيمياء في المنزل، حيث طبق توماس كل ما ورد في الكتاب.
أنجزت والدة إديسون ما يفعله جميع المعلمين العظماء حقا لتلاميذهم، فقد أوصلته إلى مرحلة تعلم الأشياء بنفسه، وتعلم أكثر ما كان يسليه ويثير اهتمامه، وشجعته على الذهاب إلى المدرسة.
رجل صنعته أمه
وكما قال إديسون نفسه "والدتي هي التي صنعتني.. لقد فهمتني، وسمحت لي أن أتبع ميولي".
وفقا لموقع معهد فرنكلن العلمي الأمريكي، "في عام 1859 تم تمديد خط سكة حديد جراند ترنك إلى بورت هورون بولاية ميشيغان، حيث حصل توماس على وظيفة بائع صحف لرحلة تستغرق يوما كاملا إلى ديترويت والعودة".
نظرا لوجود توقف لمدة خمس ساعات في ديترويت، طلب إديسون الإذن بنقل مختبره إلى عربة الأمتعة بالقطار حتى يتمكن من مواصلة تجاربه هناك، نجح هذا لبعض الوقت حتى اندفع القطار للأمام وانسكبت بعض المواد الكيميائية، مما أدى إلى اشتعال النار في المختبر.
أثناء عمله في السكك الحديدية أنقذ توماس حياة طفل مسؤول في المحطة الذي سقط على قضبان قطار قادم، وكطريقة لشكره على إنقاذ حياة طفله قام الأب بتعليم توماس كيفية استخدام التلغراف.
أصبح توماس جيدا جدا في استخدام التلغراف لدرجة أنه حصل على وظيفة عامل تلغراف يرسل الإشارات بين الولايات المتحدة وكندا، بدأ بتجربة طرق لتحسين التلغراف، مما أدى إلى اختراع التلغراف الآلي، والتلغراف المزدوج، وطابعة الرسائل، وفي هذا الوقت تقريبا كرّس توماس حياته ليكون مخترعا متفرغا.
مرحلة جديدة في نيويورك
انتقل توماس إديسون إلى نيويورك وأنشأ مختبرا صغيرا في نيوارك بولاية نيوجيرسي، واصل عمله على التلغراف وأدت أفكاره أيضا إلى ظهور شريط الأسهم العالمي، في عام 1875 أراد إديسون بناء مختبر جديد في مينلو بارك، نيو جيرسي. وأشرف والده صموئيل على بناء المختبر الجديد، وتم افتتاحه عام 1876.
في الفترة من 1878 إلى 1880 عمل إديسون وزملاؤه على ما لا يقل عن 3 آلاف نظرية مختلفة لتطوير مصباح متوهج فعال.
تُصدر المصابيح المتوهجة الضوء باستخدام الكهرباء لتسخين شريط رفيع من المادة (يُسمى الفتيل) حتى يصبح ساخنا بدرجة كافية للتوهج.
حاول العديد من المخترعين إتقان المصابيح المتوهجة "لتقسيم" الضوء الكهربائي أو جعله أصغر وأضعف مما كان عليه في المصابيح القوسية الموجودة، التي كانت شديدة السطوع حيث لا يمكن استخدامها في المساحات الصغيرة مثل غرف المنزل.
مصباح إديسون
يتكون مصباح إديسون من خيط موضوع في لمبة زجاجية مفرغة، كان لديه سقيفة زجاجية خاصة به حيث تم تصنيع المصابيح الهشة بعناية من أجل تجاربه، كان إديسون يحاول التوصل إلى نظام مقاومة عالية يتطلب طاقة كهربائية أقل بكثير من تلك المستخدمة في المصابيح القوسية، وقد يعني هذا في النهاية مصابيح كهربائية صغيرة مناسبة للاستخدام المنزلي.
بحلول يناير/كانون الثاني 1879، في مختبره في مينلو بارك، نيوجيرسي، كان إديسون قد صنع أول مصباح كهربائي متوهج ذي مقاومة عالية، كان يعمل عن طريق تمرير الكهرباء من خلال خيط رفيع من البلاتين في المصباح الزجاجي المفرغ، مما أدى إلى تأخير ذوبان الخيط، ومع ذلك لم يحترق المصباح إلا لبضع ساعات قصيرة.
من أجل تحسين المصباح، كان إديسون في حاجة إلى كل المثابرة التي تعلمها قبل سنوات في مختبره الموجود في الطابق السفلي، لقد اختبر الآلاف والآلاف من المواد الأخرى لاستخدامها في الخيوط، حتى إنه فكر في استخدام التنغستن، وهو المعدن المستخدم في صناعة خيوط المصابيح الكهربائية الآن، لكنه لم يتمكن من العمل به نظرا للأدوات المتاحة في ذلك الوقت.
رحلة البحث عن خيوط
في أحد الأيام كان إديسون جالسا في مختبره شارد الذهن وهو يدحرج قطعة من الكربون المضغوط بين أصابعه، بدأ في تفحيم المواد لاستخدامها في الخيوط، حيث اختبر الخيوط المتفحمة لكل نبات يمكن تخيله، بما في ذلك خشب الغار، وخشب البقس، والجوز، والأرز، والكتان، والخيزران، حتى إنه اتصل بعلماء الأحياء الذين أرسلوا له أليافا نباتية من أماكن في المناطق الاستوائية.
أقر إديسون بأن العمل كان شاقا للغاية، خاصة بالنسبة لعماله الذين ساعدوا في التجارب.
يتذكر قائلا "قبل أن أتمكن من ذلك قمت باختبار ما لا يقل عن 6000 نمو نباتي، ونقبت العالم بحثا عن المواد الخيطية الأكثر ملاءمة".
وكتب "لقد سبب لي الضوء الكهربائي قدرا كبيرا من الدراسة وتطلب تجارب أكثر تفصيلا.. لم أكن أبدا محبطا أو أميل إلى اليأس".
ويضيف توماس أديسون "العبقرية هي 1% إلهام و99% جهد كبير".
خيوط القطن المتفحمة
قرر إديسون تجربة خيوط القطن المتفحمة، وعندما تم تطبيق الجهد على المصباح المكتمل بدأ يشع وهجا برتقاليا ناعما، وبعد نحو خمس عشرة ساعة فقط احترق الفتيل أخيرا أنتجت المزيد من التجارب خيوطا يمكن أن تحترق لفترة أطول وأطول مع كل اختبار، حتى تم منح براءة الاختراع للمصباح الكهربائي لإديسون.
يعود تاريخ مصباح إديسون الموجود الآن إلى 27 يناير/كانون الثاني 1880. وهو نتاج التحسينات المستمرة التي أجراها إديسون على لمبة 1879، حيث عرض المصباح الكهربائي لأول مرة في عرض خاص في 21 يناير/كانون الثاني 1879، قبل أن يحصل على براءة الاختراع في يناير/كانون الثاني 1880.
على الرغم من أن عمره يزيد على 100 عام، فإن هذا المصباح يشبه إلى حد كبير المصابيح الكهربائية التي تضيء منازلنا الآن، تشبه القاعدة أو المقبس الموجود في هذا المصباح الذي يعود تاريخه إلى القرن التاسع عشر تلك التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم.
لقد كانت واحدة من أهم ميزات مصباح إديسون ونظامه الكهربائي.
أول محطة طاقة كهربائية مركزية تجارية
في أوائل ثمانينيات القرن التاسع عشر خطط إديسون وأشرف على بناء أول محطة طاقة كهربائية مركزية تجارية في مدينة نيويورك.
في عام 1884، بدأ إديسون في بناء مختبر جديد في ويست أورانج، نيو جيرسي، حيث عاش وعمل لبقية حياته.
أصبحت منشأة West Orange الآن جزءا من موقع إديسون التاريخي الوطني، الذي تديره خدمة المتنزهات الوطنية في أمريكا National Park Service.
قبل وفاته عام 1931، سجل إديسون براءة اختراع لنحو 1093 من اختراعاته، تشمل الميكروفون، وجهاز استقبال الهاتف، وشريط الأسهم العالمي، والفونوغراف، ومنظار الحركة (المستخدم لعرض الصور المتحركة)، وبطارية التخزين، والقلم الكهربائي، وجهاز النسخ.
قام إديسون بتحسين العديد من الأجهزة الأخرى الموجودة أيضا، ومن خلال اكتشاف قام به أحد زملائه حصل على براءة اختراع لتأثير إديسون (الذي يسمى الآن الصمام الثنائي الحراري)، وهو الأساس لجميع أنابيب الإلكترون.
سوف يُذكر إديسون إلى الأبد لإسهاماته في المصباح الكهربائي المتوهج، على الرغم من أنه لم يحلم بأول مصباح كهربائي تم تصنيعه على الإطلاق، ولا تزال التكنولوجيا تتغير كل يوم، إلا أن عمل إديسون بالمصابيح الكهربائية كان بمثابة شرارة من التألق على الجدول الزمني للاختراع.
