قصة اكتشاف يُنير الحضارات
فقط فكر ... بدون العيش بدون كهرباء، لم نتمكن من الأستمتاع بعالمنا اليومي من اليوم
" حقا فكرة الكهرباء فكرة عظيمة "، الكهرباء موجودة في حياتنا وتجعلها بسيطة لأنها تسمح لنا بممارسة الحياة بعدة طرق.
تعتبر الكهرباء من أعظم الاكتشافات التي غيّرت مسار الإنسانية، فهي القوة الخفية التي تدير عالمنا اليوم، من أصغر الأجهزة المنزلية إلى أكبر البنى التحتية الصناعية. في هذا المقال، سنتتبع مسار اكتشاف الكهرباء، بدءاً من البدايات البدائية التي شهدتها الحضارات القديمة حتى الوصول إلى الثورة التكنولوجية التي وضعت الكهرباء في قلب حياتنا اليومية. لكن قبل أن نتعمق، هل تساءلت يوماً كيف بدأت هذه القصة؟ من كان أول من فكر في دراسة هذه القوة؟ وما المراحل التي مرت بها حتى وصلت إلى ما هي عليه الآن؟
فضولنا يأتي بسؤال، من أخترع الكهرباء وكيف أكتشفت
معظم الناس ينتمون للأئتمان لعالم كبير بنيامين فرانكلين لاستكشاف الكهرباء, لكن تجاربه ساعدت إلا في تحديد الصلة بين البرق والكهرباء، لا شيء أكثر.
في الواقع، حقيقة اكتشاف الكهرباء هي أكثر تعقيدا قليلا, يعود في الواقع أكثر من 2000 عام.
تاريخ الكهرباء
أكتشفت أكثر من 2000 سنة, من حوالي 600 سنة قبل الميلاد، اكتشف الفيلسوف اليوناني القديم "تاليس من ميليتوس" أن فرك فراء حيواني على حجر العنبر تسبب في قوة جاذبية بين هذين العنصريين. ثم أستنتج أنها في الواقع كهرباء تنتج عن طريق الاحتكاك.
جاء "بنيامين فرانكلين" بفكرة أن الكهرباء لديها عناصر إيجابية وسالبة وأن الكهرباء تدفقت من خلال هذه العناصر, كان يعتقد أن البرق هو شكل من أشكال هذه الكهرباء المتدفقة.
في عام 1752، أجرت فرانكلين تجربته الورقية الشهيرة. من أجل إظهار أن البرق هو شكل من أشكال الكهرباء المتدفقة، طار طائرة ورقية أثناء عاصفة رعدية. ربط مفتاح معدني لسلسلة طائرة ورقية لتوفير طريق لإجراء الكهرباء.
كما كان يعتقد، نقل الكهرباء من غيوم العاصفة إلى الطائرة الورقية وتتدفق إلى أسفل السلسلة وأعطاه صدمة.
ربما لا؟ لأنه في السنة المقربة من 1600 ميلاديا، كتب الفيزيائي الإنجليزي المسمى "ويليام جيلبرت" كتابا على الطبيعة الجذابة من العنبر (راتنج الشجرة المغلف) واستخدمت الكلمة اللاتينية "Electricus" لوصفها.
تقيد Gilbert و Browne لكوني أول علماء يستخدمون مصطلح الكهرباء
البدايات القديمة للكهرباء
كانت الكهرباء معروفة للبشر منذ العصور القديمة، ولكن ليس بالشكل الذي نعرفه اليوم. يُقال إن المصريين القدماء والإغريق لاحظوا التأثيرات الكهربائية البدائية. على سبيل المثال، كان الفيلسوف اليوناني طاليس الميليني أول من رصد ظاهرة انجذاب الأشياء إلى بعضها عند فرك قطعة من الكهرمان، مما أسس لفكرة "الكهرباء الساكنة". يمكنك هنا إدراج صورة توضح قطعة كهرمان معروضة على قطعة قماش، مع تأثير الكهرباء الساكنة.
الكشاف الكهربائي وتطور المفاهيم
مرّت قرون طويلة بعد طاليس حتى وصلنا إلى اختراع أول جهاز كهربائي؛ وهو "الكشاف الكهربائي" في القرن السابع عشر. ويُعتبر هذا الاختراع أول خطوة فعلية لدراسة الظاهرة الكهربائية وتطوير أدوات لقياسها. كان لهذا الكشاف دورٌ مهم في إثبات وجود قوة غير مرئية يمكنها التأثير على الأجسام.
اكتشاف الكهرباء الحديثة
في القرن الثامن عشر، أخذت الكهرباء شكلها العلمي من خلال تجارب عدة علماء. من أهم هذه التجارب كانت تجارب العالم الإيطالي أليساندرو فولتا، الذي اخترع أول بطارية كهربائية، مما مهد السبيل لاستعمال الكهرباء كمصدر للطاقة. يُعزى إلى فولتا اكتشاف الإمكانية العملية لتوليد الكهرباء بشكل مستمر. يمكن هنا إضافة صورة للبطارية الأولى التي اخترعها فولتا.
تقدم الأبحاث واكتشاف الشحنات الكهربائية
في نفس القرن، قام العالم بنجامين فرانكلين بدور كبير في دراسة الكهرباء من خلال تجربته الشهيرة بالطائرة الورقية في العاصفة الرعدية. ساعدت هذه التجربة في إثبات أن البرق هو شكل من أشكال الكهرباء، مما فتح آفاقاً جديدة لفهم طبيعة الشحنات الكهربائية. صورة توضيحية لتجربة فرانكلين ستكون رائعة في هذا الجزء.
تطور الكهرباء في القرن التاسع عشر
أدى القرن التاسع عشر إلى تطور هائل في الكهرباء، حيث اكتشف العالم مايكل فاراداي مفهوم "الحث الكهرومغناطيسي"، الذي يشكل الأساس لصنع المولدات الكهربائية. قام فاراداي بتطوير أول مولد كهربائي، مما جعل توليد الكهرباء بشكل مستمر أمرًا ممكنًا. كما أسهم نيكولا تيسلا في تطوير التيار المتناوب (AC)، بينما قدم توماس إديسون التيار المستمر (DC) واخترع المصباح الكهربائي، الذي نقل الكهرباء إلى البيوت بشكل واسع النطاق. هنا يمكن استخدام صورة توضيحية لمولد فاراداي ومصباح إديسون.
تأثير الكهرباء في الحياة اليومية
مع بداية القرن العشرين، توسع استخدام الكهرباء بشكل كبير، حيث ظهرت شبكات الكهرباء في المدن والقرى، وأصبحت الطاقة الكهربائية ضرورة أساسية للمصانع والمستشفيات والبيوت. اليوم، تلعب الكهرباء دوراً محورياً في تحسين جودة الحياة وتسهيل كافة الأنشطة اليومية.
أول رجل اكتشف تدفقا ثابتا للاتصالات الكهربائية كان "اليساندرو فولتا".
من حوالي 1800 قرن، وجد طبيب إيطالي يدعى لويجي جلفاني أن ساق الضفدع نشأت عند لمسها مع نوعين مختلفين من المعادن، ثم درس فولتا مراقبة جلفاني وخلص إلى أن هناك نوع من الإمكانات الكهربائية بين اثنين من المعادن، مما يؤدي إلى التدفق الكهربائي لتدفقه من خلال ساق الضفدع وجعله نشل، وجدت فولتا أنه، في وجود إمكانات كهربائية، يمكن أن تدفق شحنة كهربائية من خلال مياه تشبه الأسلاك المعدنية تتدفق من خلال أنبوب، ثم استخدم ملاحظته لاختراع البطاريات الكهربائية.
هل تدرك أن أنواع مختلفة من البطاريات، مثل بطاريات AAA، بطاريات الترانزستور، كل هذه لها فولتيات مختلفة أو إمكانات كهربائية؟
بعد أليساندرو فولتا، طور العديد من العلماء الآخرين نظرية الاتهامات الثابتة والنارية واتصالها بالمغناطيسية. من بين هؤلاء العلماء العديد من العلماء مايكل فاراداي، الذين اكتشفوا أن المغناطيس المتحرك يتحركون بالرسوم الكهربائية.
أيضا نيكولا تسلا، الذي حقق في العواقب الفريدة الخاصة بالاتصال بالتخالف والأمام في الأسلاك المعدنية بدلا من اتجاه واحد فقط.
الجدول الزمني لاكتشاف الكهرباء:
لا توجد إجابة كلمة واحدة على "من اكتشف الكهرباء؟" اكتشاف الكهرباء هو سلسلة من الاختراعات بالأخرى, فأنتجت الكهرباء.
البرق هو الشكل الأساسي للكهرباء, لإنه مطلوب الكثير من الجهد الكبير لإحضار هذه الطاقة في حياتنا اليومية.
يعطي معظم الناس الائتمان لبنيامين فرانكلين لتجربت المعروفة في الطيران طائرة ورقية أثناء عاصفة رعدية, أكتشف من خلالها صاعقة كهربائية, عند وصول الطائرة لحدود البرق فأحس بالتردادات الكهربائية عن حدوث البرق, والصاعقة.
إذن إليك جدول زمني كامل وأبرز اسماء العلماء في تاريخ اكتشاف الكهرباء.
في 600 قبل الميلاد، كتب الفيلسوف اليوناني القديم تاليس من ميليتوس عن شحن العنبر من خلال فركه على الفراء الحيواني وحصل على مفهوم الكهرباء الساكنة.
في عام 1600، استخدم William Gilbert لأول مرة كلمة "إلكتريك ألكترونية" للكلمة اليونانية "العنبر" وترجمته لاحقا إلى كلمة "الكهرباء" باللغة الإنجليزية.
في عام 1660، طور Otto Von Guericke آلة تنتج الكهرباء الثابتة.
في عام 1675، لاحظ روبرت بويل أن هناك القوة الكهربائية من الجذب والتنظيف الذي يتم نقله عبر فراغ.
في عام 1729، قدم اكتشاف ستيفن غراي لتزويد الكهرباء بعدا جديدا لفكرة الكهرباء.
في عام 1733، عندما وجد تشارلز فرانسوا دو فاي أن الكهرباء لديها شكلين. وقد وصفهم، كما راتين (-) وزجاجي (+). في وقت لاحق تم إعادة تسمية سلبية وإيجابية من قبل بنيامين فرانكلين وبيسنزر كينزيرلي.
في 15 يونيو 1752، عزز بنيامين فرانكلين نظريته، من خلال تجربته لطائرة طائرة ورقية أثناء البرق. تقديرا لعمله مع الكهرباء، تم انتخاب فرانكلين زميلا للجمعية الملكية وتم تكريم مع ميدالية كوبلي في عام 1753.
Girolamo Cardano من إيطاليا، وأول من يتحدث عن القوة الكهربائية والمغناطيسية المميزة من خلال كتاباته.
اكتشف مايكل فاراداي أن تحريك المغناطيس داخل لفائف يمكن أن تولد الكهرباء. ثم بعد أن يبني أول محرك كهربائي. في وقت لاحق قام ببناء أيضا مولد ومحول.
يصبح هذا مساهمته القيمة في مجال الكهرومغناطيسي.
اكتشف اليساندرو فولتا أن التفاعلات الكيميائية يمكن استخدامها لخلق فرق محتمل. الفرق في الإمكانات الكهربائية يمكن أن يؤدي إلى تدفق التيار الكهربائي. تم تسمية وحدة الاختلاف المحتمل باسم "فولت" في شرفه.
ساهم نيكولا تسلا في تصميم نظام إمدادات الكهرباء التي تستخدم التيار المتناوب (AC).
الخاتمة
ملخصاً لما سبق، فإن رحلة اكتشاف الكهرباء كانت مليئة بالتحديات والاكتشافات المهمة التي غيّرت تاريخ الإنسانية إلى الأبد. بفضل جهود العلماء الأوائل، أصبحت الكهرباء جزءًا أساسياً من حياتنا اليومية، ومساهماً رئيسياً في تقدمنا الحضاري.
بالمقال السابق تحدثنا عن تاريخ الكهرباء ومتي أكتشفت، وذكر أسماء من تنبأوا بالكهرباء, وعن ذكرهم لأفادة مليارات البشر من تلك الأختراع العظيم الذي أصبح في عالمنا مثل الأكسجين لتواجد الحياة.