هل اكتشف بنجامين فرانكلين الكهرباء حقًا بطائرة ورقية ومفتاح؟

بالعربي/ هل اكتشف الأب المؤسس الكهرباء حقًا؟

في ليلة صيفية مظلمة وعاصفة من عام 1752 ، طار بنجامين فرانكلين طائرة ورقية مع مفتاح متصل بالخيط منتظرًا تحسباً لوقوع البرق. من شأن الصاعقة الدرامية أن تعيق اكتشاف الكهرباء (أو كما أطلق عليها فرانكلين “حريق كهربائي”) … أو هكذا تقول القصة.

لكن هل هناك أي حقيقة في هذه الحكاية؟ هل اكتشف فرانكلين الكهرباء حقًا عن طريق صاعقة صاعقة خلال هذه التجربة؟

على الرغم من أن معظم الناس يعرفون بنجامين فرانكلين – الأب المؤسس الأمريكي ورجل الدولة الأسطوري ووجه ورقة المائة دولار أمريكي – لمساهماته السياسية ، كان فرانكلين معروفًا جيدًا في وقته كعالم ومخترع: متعدد الثقافات حقًا. كان عضوًا في العديد من الجمعيات العلمية وكان عضوًا مؤسسًا للجمعية الفلسفية الأمريكية. ونتيجة لذلك ، ظل على اطلاع على الأسئلة العلمية الأكثر إلحاحًا التي شغلت المتعلمين في عصره ، والتي كان أحدها طبيعة البرق.

أما بالنسبة لتجربة الطائرة الورقية والمفتاح ، فإن معظم الناس على دراية بالنسخة التي يعمل فيها المفتاح المعدني كقضيب صواعق ، وبالتالي “اكتشف” فرانكلين الكهرباء عندما ضرب البرق طائرته الورقية. ومع ذلك ، فإن العديد من التفاصيل حول هذه التجربة غير معروفة ، بما في ذلك متى وأين حدثت. حتى أن بعض المؤرخين يشككون في حدوث ذلك. 

بالنسبة للمبتدئين ، من الأسطورة الشائعة أن فرانكلين اكتشف الكهرباء. تم بالفعل اكتشاف الكهرباء واستخدامها لعدة قرون قبل تجربة فرانكلين. عاش فرانكلين من عام 1709 إلى عام 1790 ، وخلال ذلك الوقت ، كانت الكهرباء تُفهم على أنها تفاعل بين سائلين مختلفين ، والذي أشار إليه فرانكلين لاحقًا باسم “زائد” و “ناقص”. وفقًا للكيميائي الفرنسي Charles François de Cisternay du Fay ، فإن المواد التي تحتوي على نفس النوع من السوائل سوف تتنافر ، بينما تجذب السوائل المعاكسة بعضها البعض. نحن نفهم الآن أن هذه “السوائل” عبارة عن شحنات كهربائية تولدها الذرات. تتكون الذرات من إلكترونات سالبة الشحنة تدور حول نواة موجبة الشحنة (تتكون من البروتونات والنيوترونات).

لم يكن معروفًا قبل تجربة فرانكلين ما إذا كان البرق كهربائيًا بطبيعته ، على الرغم من أن بعض العلماء ، بما في ذلك فرانكلين ، توقعوا ذلك بالضبط . قال بيج تالبوت ، مؤلف ومحرر ” بنجامين فرانكلين: بحثًا عن عالم أفضل ” (مطبعة جامعة ييل ، 2005) والرئيس والمدير التنفيذي السابق للجمعية التاريخية في بنسلفانيا في فيلادلفيا ، إن فرانكلين كان مهتمًا بشكل خاص بهذا السؤال لأنه تسببت الصواعق في حرائق مدمرة في المدن والبلدات حيث كانت المنازل مصنوعة من الخشب ، والتي كانت العديد من المنازل في الولايات المتحدة في ذلك الوقت.

“من خلال ربط مفتاح بخيط الطائرة الورقية ، وبالتالي تكوين موصل للشحنة الكهربائية، كان يوضح أن جسمًا معدنيًا مدببًا تم وضعه في نقطة عالية في مبنى – متصل بموصل ينقل الكهرباء بعيدًا عن المبنى إلى الأرض – يمكن أن يحدث فرقًا كبيرًا في سلامة السكان على المدى الطويل ، “قال تالبوت لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني. بعبارة أخرى ، من خلال إنشاء مانع الصواعق ، كان فرانكلين يساعد في حماية المنازل والمباني الخشبية من التعرض المباشر للضربات بواسطة الصواعق.

قضبان الصواعق هي قضبان معدنية موضوعة في الجزء العلوي من الهياكل ، متصلة بالأرض بسلك. إذا ضرب البرق المبنى ، فمن المحتمل أن يضرب قضيب التوصيل الكهربائي بدلاً من المبنى نفسه ويمر بأمان عبر السلك إلى الأرض.

إليك كيفية عمل التجربة ؛ يقف فرانكلين في سقيفة ، ويطير بطائرة ورقية ، مصنوعة من منديل حريري بسيط ممتد عبر صليب مصنوع من شريطين من خشب الأرز ، خلال عاصفة رعدية. تم صنع ذيل الطائرة الورقية من مادتين – الطرف العلوي المتصل بالطائرة الورقية مصنوع من خيط القنب ومثبت بمفتاح معدني صغير ، بينما الطرف السفلي الذي يحمله فرانكلين كان مصنوعًا من الحرير. سوف ينقع القنب بالمطر ويوصل شحنة كهربائية ، بينما تظل خيوط الحرير جافة لأنها موضوعة تحت الغطاء.

عندما لاحظ فرانكلين طائرته الطائرة الورقية ، رأى أن خيوط القنب وقفت على نهايتها عندما بدأت في تراكم الشحنات الكهربائية من الهواء المحيط. عندما وضع إصبعه بالقرب من المفتاح المعدني ، ورد أنه شعر بشرارة حادة حيث انجذبت الشحنات السالبة التي تراكمت على المفتاح إلى الشحنات الإيجابية في يده. 

ذكرت بعض المنشورات في ذلك الوقت عن التجربة. قال تالبوت: ” نشر [فرانكلين] بيانًا حول التجربة في بنسلفانيا جازيت ، الصحيفة التي نشرها ، في 19 أكتوبر 1752″. ثم أرسل نص هذا البيان إلى راعي الجمعية الفلسفية الأمريكية المسمى لويس كولينسون. أمضى فرانكلين السنوات القليلة الماضية في توصيل نظرياته واقتراح تجاربه المتعلقة بالبرق له.

أشار فرانكلين إلى التجربة في سيرته الذاتية ، وكتب عنها أيضًا زملاء آخرون في أوروبا ، على حد قول تالبوت. والجدير بالذكر أن التجربة ظهرت في كتاب 1767 ” التاريخ والحالة الحالية للكهرباء ” لجوزيف بريستلي ، الكيميائي الإنجليزي. سمع بريستلي عن تجربة الطائرة الورقية والمفتاح من فرانكلين نفسه بعد حوالي 15 عامًا من وقوعها ، وفي كتابه ، كتب أنها حدثت خلال يونيو 1752. ومع ذلك ، بالضبط عندما جاءت التجربة إلى فرانكلين وعندما قام بها ، كان ذلك بمثابة مسألة نقاش.الإعلانات

هناك بعض المؤرخين الذين يشككون فيما إذا كان فرانكلين قد أجرى التجربة بالفعل بنفسه ، أم أنه حدد فقط إمكانية حدوثها. في كتابه ” Bolt of Fate: Benjamin Franklin and His Electric Kite Hoax ” (PublicAffairs ، 2003) ، ذكر المؤلف Tom Tucker أن فرانكلين أراد إحباط William Watson ، عضو الجمعية الملكية في لندن والمجرّب الكهربائي البارز. كتب تاكر أن واتسون قام بتخريب نشر بعض تقارير فرانكلين السابقة وسخر من تجاربه في الجمعية الملكية. هل كان من الممكن أن يشعر فرانكلين بالضغط لاختراع قصة الطائرة الورقية للعودة إلى واطسون؟الألغاز ذات الصلة

أشار تاكر أيضًا إلى أن وصف فرانكلين لتجربته في جريدة بنسلفانيا قد تمت صياغته في صيغة الزمن الشرطي المستقبلي: “بمجرد أن تأتي أي من السحب الرعدية فوق الطائرة الورقية ، فإن السلك المدبب سوف يسحب النار الكهربائية منها …” فرانكلين كان من الممكن القول ببساطة أنه يمكن إجراء التجربة من الناحية النظرية. بالنظر إلى أن بيانه يحتوي على بعض التفاصيل المفقودة – لم يذكر فرانكلين التاريخ أو الوقت أو الموقع ، على سبيل المثال – فمن المحتمل أن الدبلوماسي الأمريكي لم يقم بالتجربة بنفسه.

ومع ذلك ، لا يزال بعض المؤرخين غير مقتنعين بأن التجربة لم يتم تنفيذها ، مما يشير إلى احترام فرانكلين الكبير للمساعي العلمية . خبراء فرانكلين ، مثل الناقد الأمريكي الراحل وكاتب السيرة كارل فان دورين ، يشيرون أيضًا إلى حقيقة أن بريستلي حدد الشهر الذي أجرى فيه فرانكلين تجربته ، مما يشير إلى أن فرانكلين يجب أن يكون قد قدم له تفاصيل دقيقة بشكل مباشر.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com