منازل متفجرة صغيرة روجت لقضبان البرق من القرن الثامن عشر

تخيل لو المهندسين كانت مطلوبة لبناء نموذج عمل لإظهار كل مفهوم تكنولوجي جديد لعامة الناس. إذا تم ذلك بشكل صحيح ، فقد يرتفع مستوى محو الأمية التقنية! يمكن للمثال المرئي المقنع أن يساعد الناس حقًا على فهم التطبيقات والآثار المترتبة على التقنيات الجديدة. كانت هذه هي الفكرة وراء منزل الرعد ، والذي أصبح في النصف الثاني من القرن الثامن عشر وسيلة شائعة للتعبير عن تجارب بنجامين فرانكلين على مانع الصواعق.

كان منزل الرعد عبارة عن جهاز لوحي بسيط لإظهار فوائد موصل مؤرض مقابل موصل غير مؤرض. سيضع المتظاهر كمية صغيرة من البارود داخل النموذج ثم ينطلق بشحنة كهربائية من بطارية مبكرة تسمى Leyden jar. إذا كان المنزل يحتوي على مانع صواعق ، تمت محاكاته بواسطة موصل مؤرض ، فإن الشحنة ستمر دون وقوع حوادث. ولكن إذا تم تجهيز المنزل بموصل مفتوح ، فإن الشحنة ستشتعل البارود وتنهار جوانب المنزل بفعل ضجة عالية. يوضح هذا العرض الحديث كيف تم ذلك:

https://www.youtube.com/watch؟v=faeTcX-g-WAبيت الرعدwww.youtube.com

كانت العروض التوضيحية مثيرة بالتأكيد ، ومع ذلك فقد استغرق الأمر سنوات حتى تمسك قضبان الصواعق بها.

أكدت تجارب بن فرانكلين أن البرق يحمل الكهرباء

بدأت تجارب فرانكلين مع الكهرباء في عام 1745 عندما أرسل بيتر كولينسون ، زميل الجمعية الملكية وراعي الجمعية الفلسفية الأمريكية ، أنبوبًا زجاجيًا ومجموعة من التوجيهات لإجراء التجارب. أجرى فرانكلين البحث بحماس. بحلول عام 1750 ، كتب مرة أخرى إلى كولينسون مقترحًا تجربته الخاصة لتحديد ما إذا كان البرق الذي لاحظه في السماء له نفس الخصائص الكهربائية الموجودة في جرة ليدن.

بفضل طباعة Currier و Ives الشهيرة وبعض صناعة الأساطير المزخرفة ، يفترض معظم الأمريكيين أن فرانكلين حقق هذا الاكتشاف الرائع من خلال تجربته الشهيرة بالطائرة الورقية في عام 1752. ولكن النقش تم في عام 1876 ، بعد أكثر من 100 عام من الحقيقة ، ومن الواضح أن الأمر استغرق بعض الوقت مع الحقيقة. على سبيل المثال ، كان وليام ابن فرانكلين ، الذي تم تصويره على أنه صبي صغير متحمس يساعد والده ، يبلغ من العمر 21 عامًا في وقت التجربة. تظهر الصورة أيضًا الزوجين في حقل مفتوح ، لكن فرانكلين اعتقد أن التجربة يجب أن تتم على قمة برج طويل أو برج كنيسة ؛ في الواقع ، أخر إجراء التجربة لأنه لم يكن هناك مبنى مرتفع مناسب في فيلادلفيا في ذلك الوقت.

أجرى بن فرانكلين على الأرجح تجربته الشهيرة في مجال البرق في عام 1752 ، ولكن ليس في حقل مفتوح.GettyImages

بالطبع ، معظم الأساطير لها أساس من الحقيقة ، ومن المحتمل أن فرانكلين أجرى تجربة الطائرة الورقية مع ابنه في يونيو 1752. لكن التجربة التي اقترحها فرانكلين لتحديد ما إذا كانت الغيوم مكهربة لم تتضمن طائرة ورقية على الإطلاق.

في 29 يوليو 1750 ، كتب فرانكلين إلى كولينسون واقترح وضع صندوق حراسة على برج أو برج. كان الصندوق كبيرًا بما يكفي لاستيعاب رجل وبعض الأجهزة الكهربائية ، وتم تغطيته وإبقائه جافًا ، ومرت قضيب حديدي من 6 إلى 9 أمتار لأعلى عبر الصندوق ، منتهيًا بنقطة حادة. يعتقد فرانكلين أنه يمكن استخدام القضيب للإشارة إلى ما إذا كانت السحب الرعدية مكهربة. نشر تجربة صندوق الحراسة في كتابه ، تجارب وملاحظات على الكهرباءو صدر في لندن عام 1751 وتم ترجمته ونشره في فرنسا في العام التالي.

قوبلت التجارب التي اقترحها فرانكلين باستقبال فاتر في إنجلترا ، لكن الملك لويس الخامس عشر ملك فرنسا أراد رؤيتها يؤدونها. أنشأ عالم الطبيعة توماس فرانسوا داليبارد صندوقًا للحراسة بقضيب حديدي مدبب طوله 12.2 مترًا في الحديقة بمنزله في مارلي لا فيل ، على بعد 25 كيلومترًا شمال باريس. في 10 مايو 1752 ، تجمعت سحب العاصفة في سماء المنطقة. كان داليبارد خارج البلدة ، لكنه ترك التعليمات مع مساعده كوافير وكاهن القرية الأب راوليت. وهكذا كان كوافير أول من أجرى تجربة فرانكلين. عندما أحضر سلكًا نحاسيًا على بعد بضعة سنتيمترات من القضيب الحديدي ، قفزت شرارة وأصدرت رائحة كبريتية ، تشبه إلى حد بعيد تلك الناتجة عن التجارب الكهربائية مع جرار ليدن. ثم كرر روليت التجربة بنجاح ست مرات على مدار 4 دقائق ، حتى تلاشى الرعد والبرق وبدأ البرد في البرد.

أرسل راوليه سرداً للتجربة إلى داليبارد ، الذي قرأها في أكاديمية العلوم الملكية في باريس في 13 مايو. بعد خمسة أيام ، نجح أحد الزملاء في تكرار التجربة. سرعان ما تم إجراء التجربة في جميع أنحاء أوروبا. لكن الأخبار كانت بطيئة في الوصول إلى أمريكا الشمالية ، وأجرى فرانكلين تجربته على الطائرات الورقية دون أن يعرف أن الفرنسيين قد أثبتوا بالفعل صحة نظريته من خلال تجربة صندوق الحراسة.

لم يكن اعتماد مانع الصواعق سريعًا

إذا استمر العلم في الحياة الواقعية كما هو الحال في الأفلام ، فإن تحقق فرانكلين من أن غيوم العواصف مكهربة كان سيقود بسرعة إلى اعتماد الحماية التي اقترحها: مانعة الصواعق. لكن نادرًا ما يتبع الواقع نصًا منظمًا ، ويتعين على المؤرخين اختيار الأدلة لمعرفة الترتيب الفعلي للأحداث. نشر أ. برنارد كوهين مقالًا عن قضبان الصواعق لفرانكلين في عام 1952 كجزء من احتفال الجمعية الفلسفية الأمريكية بمرور مائتي عام على التجارب. قام فيما بعد بتوسيع هذا في كتابه علم بنجامين فرانكلين.

اقترح فرانكلين فائدة مانع الصواعق في وقت مبكر من عام 1750: “ألن تسحب هذه القضبان المدببة النار الكهربائية بصمت من السحابة قبل أن تقترب بما يكفي لتضربها ، وبالتالي تحمينا من هذا الأذى المفاجئ والرهيب! بحلول عام 1751 ، كان إبنيزر كينرسلي ، صديق فرانكلين والمتعاون معه ، يستخدم منزلًا رعدًا لعرض المفهوم ، حيث ألقى محاضرات حول “الحريق الكهربائي المكتشف حديثًا” في نيويورك ، وبوسطن ، ونيوبورت ، ري.

ابتكر المصممون الباريسيون قبعة موصلة للصواعق [left] ومظلة [right]. في حالة ضرب مرتديها ، كان من المفترض أن تقوم الخصلة المعدنية بتفريغ الكهرباء على الأرض.GettyImages

ولكن بعد أكثر من عقد من الزمان ، كتب فرانكلين إلى كينرسلي من إنجلترا أنه يشعر بالإحباط بسبب عدم التبني: “هنا [the lightning rod] لا يُنظر إليه كثيرًا ؛ قليل جدًا ، على الرغم من مرور سبع أو ثماني سنوات على الإعلان عنه ، لم أسمع عن منزل واحد حتى الآن حاول تأمينه بواسطته. أصيب فرانكلين بالإحباط بسبب خمول الناس عندما قدم لهم ما يراه حلاً واضحًا لمشكلة ما. لكنه كان يحارب المعتقدات الدينية والأحقاد الشخصية والخوف البسيط.

دعا التقليد الكاثوليكي والبروتستانتي القديم (إن لم يكن العقيدة) إلى قرع الأجراس أثناء العواصف الرعدية لتبديد الطبيعة الشيطانية للعاصفة. في وقت مبكر من القرن السابع عشر ، ورد أن الكاردينال بيلارمين (الذي عبر المسارات مع جاليليو) شجب هذه الممارسة ، ودعا البابا بنديكتوس الرابع عشر إلى استخدام قضبان الصواعق بعد فترة وجيزة من إثبات فعاليتها.

لسوء الحظ ، فإن بعض التقاليد تموت بشدة – وكذلك فعل العديد من قارعو الأجراس. أبراج الكنيسة بالطبع هي الأماكن المفضلة لضربات الصواعق. بين عامي 1753 و 1786 ، توفي 103 من قارعين جرس الكنيسة بسبب صاعقة في فرنسا وحدها. أعرف ما إذا كانت وظيفتي ، سأكون أتوسل من أجل مانعة الصواعق.

كما أعاقت الخلافات الصغيرة طريق مانع الصواعق. على سبيل المثال ، أهمل داليبارد وجورج لويس لوكلير ذكر أعمال جان أنطوان نوليت ، وهو رجل دين فرنسي وخبير تجريبي كهربائي ، في مقدمتهما القصيرة لترجمة داليبارد لعمل فرانكلين. رداً على ذلك ، حاول أبي نوليت قمع أخبار نجاح تجربة صندوق الحراسة. عندما فشل ذلك ، انخرط في الترويج للخوف من خلال الاستفادة من الصعق الكهربائي لجورج فيلهلم ريتشمان في 1753.

في وقت وفاته ، كان ريتشمان يحاول تكرار تجربة صندوق الحراسة ، ولكن مع تطور ربط مقياس كهربي لقياس قوة كهرباء الغلاف الجوي. لسوء الحظ ، ارتكب الخطأ الأساسي باستخدام قضيب غير مؤرض ، وفي 6 أغسطس 1753 أصبح أول حالة وفاة مسجلة من التجارب الكهربائية.

أعاد فرانكلين طبع تقرير عن الحادث الذي وقع في بنسلفانيا جازيت وأنهىها بمقبس خاص به من أجل الصواعق: “وكان جهازه مخصصًا لأمن منزله ، واستمر السلك (كما في هذه الحالة يجب أن يكون) دون انقطاع من السطح إلى الأرض ، يبدو أكثر من المحتمل أن البرق كان سيتبع السلك ، وأنه لا البيت ولا أي من أفراد العائلة سيتضررون من تلك السكتة الدماغية المؤسفة.

في النهاية ، أصبحت قضبان الصواعق مقبولة على نطاق واسع ، حتى لو ظل العلم وراءها غامضًا بعض الشيء بالنسبة لمعظم الناس. مثال على ذلك: في عام 1778 ، اقترح مصممو الأزياء الفرنسيون قبعات ومظلات للسيدات مزودة بموصلات صواعق مدمجة. سلسلة معدنية تتخلف وراءها لتبديد الطاقة في الأرض. على الرغم من أن هذه الملحقات كانت أقل عرضة لجذب الصاعقة ، إلا أنها كانت أقل عرضة لتوفير أي حماية. ربما لو كانت بيوت الأزياء قد شهدت عرضًا لمنزل الرعد ، لكانوا أقل حماسًا لتصميم مصنع قبعات قاتل.

جزء من أ سلسلة مستمرةالنظر إلى القطع الأثرية التاريخية التي تحتضن الإمكانات اللامحدودة للتكنولوجيا.

تظهر نسخة مختصرة من هذه المقالة في إصدار طباعة أبريل 2023 كـ “اشعر بالرعد. “