فسحة رمضان مع العلم والاختراعات الحلقة -24- .. عالم جديد بعد اكتشاف الكهرباء

أجمع مؤرخو التاريخ على أن اكتشاف الكهرباء شكل حدثا فارقا في تاريخ البشرية نتج عنه عالم جديد وحياة جديدة. ويمكن أن نتحدث عن العالم ما قبل وما بعد اكتشاف الكهرباء. وجدير بالذكر أن الإنسان اكتشف الكهرباء ولم يخترعها، لأن الكهرباء كانت نتيجة اكتشاف الظواهر الكهربائية الموجودة في الكون، ولم يتم اختراعها من عدم. في حين تهم الاختراعات البشرية في هذا المجال طُرق إنتاج الكهرباء وتخزينها وتوزيعها. يسود الاعتقاد لدى الكثيرين أن الكهرباء مرتبط بتوماس أديسون نظرا لشهرة هذا الاسم. لكن الكهرباء ليس كباقي الاكتشافات والاختراعات المرتبطة باسم واحد أو مخترِع معين. فظهور الكهرباء عرف تطورات متتالية، ومراحل متعاقبة، اشتغل فيها العديد من العلماء. وهو ما سنوضحه باختصار شديد وبالتأكيد على أهم المحطات وأبرز المبتكرين.
تعود جذور مراقبة الظواهر الكهربائية إلى الحقبة اليونانية. فقد تحدث عن هذه الظواهر كل من الفيلسوف طاليس وأرسطو. لكن الفيزيائي البريطاني -ويليام جيلبير- هو من قام بأول دراسة علمية للجذب الكهربائي في القرن 16. وفي 1650 سيتمكن المهندس والفزيائي الألماني -أوتو فون غيريك- من صناعة أول آلة قادرة على إنتاج الكهرباء. وكان لهذه الآلة دور كبير في تحفيز العلماء على القيام بمختلف التجارب في هذا الصدد. لكن اكتشاف الفزيائي الإنجليزي -ستيفان كراي- لخاصية المُوصِل الكهربائي (Conductibilité électrique)، سيعطي دفعة جديدة للأبحاث في الكهرباء. ففي سنة 1729، سيلاحظ كراي أن المعادن التي تسمح بمرور الكهرباء، تُصبح مُكهربة إذا قمنا بعزلها. الأمر الذي جعله يكتشف إمكانية نقل الكهرباء.
بعد اكتشاف كراي، ستقود التجارب والأبحاث التي قام بها الفرنسي -فرانسوا دوفاي- في 1733، إلى اكتشاف وجود نوعين من الكهرباء، واحدة خاصة بالأجسام الشفافة، والأخرى خاصة بالأجسام اللزجة. هكذا بدأت العلوم الفزيائية تتحدث عن السالِب والموجِب في الكهرباء. وفي 1745 سيكتشف العالَم إمكانية تخزين الكهرباء، وهو الاكتشاف الذي يعود إلى الهولندي -بيتروس فان- الذي ابتكر إمكانية تخزين الكهرباء الناتجة عن آلة كهربائية. كان هذا الابتكار يحمل اسم "قنينة لِيدِي" نسبة إلى المدينة وُلد فيها المخترع. في السنوات التي أعقبت هذا الاختراع، اعتاد الناس على تعريض أجسامهم لقنينة ليدي من أجل الإحساس بصدماتها الكهربائية (التي كانت خفيفة)، وكانت هذه العملية كنوع من الترفيه والمتعة. هكذا كانت البدايات الأولى لظهور البطاريات التي ستفسح المجال على مصراعيه لظهور مختلف الأدوات التي نستعملها حاليا.
إلى حدود هذه الاكتشافات، كانت معلومات البشرية حول الكهرباء بسيطة وبدائية، لكنها ستساهم في ظهور أول خط كهربائي لتزويد المنازل بالكهرباء. بدأت الحكاية بابتكار الإنجليزي -هونري كافينديش- العلاقة بين كمية الكهرباء المُخزنة ودرجة كهربة الناقل الكهربائي، كان ذلك سنة 1772. هذه العلاقة ستُمكن الفزيائي -شارل كولومب- سنة 1785 من ابتكار نظريته الشهيرة في الكهرباء المعروفة بقانون كولومب (loi de coulomb) التي تعكس التفاعل الكهربائي بين جسمين. ابتكار أول بطارية كهربائية يعود للفزيائي الشهير -فولتا- الذي استند إلى تجارب -لويجي كالفاني-. هذا الأخير سيلاحظ سنة 1786 خلال تجاربه، أن تعريض عضلات ضفدعة ميِّتة لنوعين من المعادن، يجعل هذه العضلات تنقبض. فولتا عرف كيف يُطور هذه التجربة للبرهنة على أن الكهرباء يمكن أن تكون متنقلة بين جسمين لخلق تيار كهربائي. كما أنه برهن على أن الطاقة الكيميائية يمكن تحويلها إلى طاقة كهربائية، وهو ما أفضى إلى اختراع بطاريته الكهربائية سنة 1800. بطارية فولتا ستُمكِّن من قياس ضغط الكهرباء الذي جعل أول "فولتميتر" يظهر للوجود معلنا حقبة جديدة من الابتكارات. إلى جانب ابتكار فولتا، سيضع الفزيائي -خاميس بريسكوت جول- نظريته المعرفة بتأثير جول (Effet Joule) والتي تتجلى في الحرارة التي تنبعث من المعادن حين مرور التيار الكهربائي عبرها. هذه النظرية كانت وراء ظهور السخان الكهربائي، كما أن القاطع الكهربائي (Fusible) يرتكز على هذه النظرية كذلك، وهو ما عزز الأمان في استعمال التيار الكهربائي.
توالت الاختراعات والابتكارات في مجال الكهرباء على يد العديد من المخترعين كأومبير وفراداي وزينوب وويليام ستانلي وجيبس وغيرهم، وهي الابتكارات التي سمحت للفرنسي -مارسيل ديبريز- من القيام بأول تجربة لنقل الكهرباء عبر خطٍّ للضغط العالي (Ligne à haute tension)، يوم 25 شتنبر من سنة 1882 في ألمانيا. نجاح هذه التجربة هو ما جعلنا نعيش حاليا في منازل مزودة بالكهرباء، ومؤثثة بمختلف الآلات الكهربائية.
سعيد الغماز