هناك الكثير من الناس الذين لا يعرفون جيدا الذي اخترع الضوء. غالبًا ما يُنسب الفضل في اختراع المصباح الكهربائي إلى توماس ألفا إديسون، ولكن هذا يعد تبسيطًا للعملية التي تضمنت عمل العديد من العلماء والأسلاف. على الرغم من نجاح إديسون في إضاءة مصباح متوهج في 22 أكتوبر 1879، إلا أنه فعل ذلك بناءً على اكتشافات سابقة. يتطرق هذا المقال إلى من اخترع الضوء الكهربائي، والخطوات التي أدت إلى هذا العمل الفذ، وتطور المصباح الكهربائي إلى يومنا هذا.
من اخترع النور
يربط معظم الناس اختراع الضوء بـ توماس اديسون. ومع ذلك، فمن المهم أن نلاحظ أن إديسون لم يكن الرائد المطلق. وقد تم دعم اختراعاته وبراءات اختراعه من خلال شبكة من العلماء والتجارب السابقة. في الواقع، استمر تشغيل المصباح الكهربائي الأول لإديسون لمدة 13 ساعة ونصف فقط. وكانت هذه بداية عملية تحسين من شأنها أن تسمح لنا بالاستمتاع بالضوء الكهربائي كما نعرفه اليوم.
قبل اختراع الضوء الكهربائي، كان المجتمع يُضاء بالغاز أو النفط أو الكيروسين، مما يشكل مخاطر صحية وبيئية، خاصة في الأماكن المغلقة. أطلق هذا الوقود مكونات سامة وتطلب تغذية مستمرة لإبقاء المصابيح مضاءة.
وكان أحد أهم التطورات أليساندرو فولتامخترع البطارية الكهربائية ومقدم الدراسات حول الكهرباء. وفي الواقع، كان فولتا أول من وضع خيطًا متوهجًا خلال مرور التيار الكهربائي، وذلك في عام 1800، أي قبل 80 عامًا تقريبًا من إنجازات إديسون.
طوال هذه العملية، اعتمد إديسون على أعمال ما لا يقل عن 22 من أسلافه، بما في ذلك شخصيات مثل همفري ديفيالذي ابتكر في عام 1802 أول مصباح القوس الكهربائي والمخترعين هنري وودوارد y ماثيو إيفانز، الذي حصل على براءة اختراع المصابيح المتوهجة قبل إديسون بين عامي 1874 و1875. ومع ذلك، كانت هذه الاختراعات غير كاملة بسبب عمرها القصير أو حجمها المحدود.
لماذا يعود الفضل لإديسون في اختراع الضوء؟
السبب الرئيسي توماس اديسون يُعرف بأنه مخترع الضوء الكهربائي لأنه جعل المصباح المتوهج يدوم طويلاً ويكون آمنًا. صمم إديسون خيطًا كربونيًا عالي المقاومة يقع داخل جرس زجاجي، والذي تمكن من البقاء متوهجًا لساعات طويلة مع استهلاك معقول للطاقة. سمح هذا التقدم بتطبيق المصباح الكهربائي على نطاق أوسع وأمان في ذلك الوقت.
لا تكمن ميزة إديسون في إنشاء المصباح المتوهج في حد ذاته، بل في قدرته على جعله عمليًا ومتينًا. في السابق، كانت نماذج المصابيح الكهربائية الحالية تتطلب كمية زائدة من الطاقة، مما يجعلها غير مستدامة وغير عملية على المدى الطويل.
بالإضافة إلى ذلك، أنشأ إديسون نظام توزيع الطاقة الكهربائية يعتمد على التيار المباشر، مما يسمح للضوء بالوصول إلى المنازل والشركات بأمان. وكان هذا النظام بداية ما نعرفه اليوم بالشبكة الكهربائية. في عام 1881، كانت نيويورك أول مدينة في العالم تمتلك محطة للطاقة الكهربائية وتضاء الشوارع بالمصابيح الكهربائية بدلاً من مصابيح الغاز.
ويليام سوير: المخترع الحقيقي
الاسم الذي يستحق أن يُذكر في اختراع المصباح الكهربائي هو اسم المخترع الإنجليزي وليام سوير. في الحقيقة ويليام إدوارد سوير حصل على براءة اختراع للمصباح الكهربائي المتوهج قبل عام من إديسون، في عام 1878. وفي عام 1883، قرر مكتب براءات الاختراع الأمريكي أن إديسون اعتمد في عمله على أعمال سوير.
تجادل إديسون وسوير لعدة سنوات في المحكمة، لكنهما توصلا في النهاية إلى اتفاق وشكلوا مشروعًا مشتركًا لتسويق المصباح الكهربائي في إنجلترا. على الرغم من أن مساهمة سوير كانت حاسمة، إلا أن إديسون لا يزال معروفًا بشكل عام لأنه قام بتحسين التكنولوجيا وتقديمها إلى السوق الشامل بشكل فعال.
كان أحد التطبيقات الأولى لمصابيح إديسون المتوهجة هو إضاءة الشوارع. في عام 1880، بعد عام واحد فقط من اختراعها، تمت إضاءة السفينة البخارية كولومبيا بـ 118 مصباحًا من مصابيح إديسون، وهو حدث بارز يمثل بداية الثورة الصناعية. الثورة الصناعية الكهربائية. وبعد ذلك بعامين، في عام 1881، أصبحت نيويورك أول مدينة مضاءة بالمصابيح الكهربائية.
تطور المصباح الكهربائي نحو الحداثة
لقد تطور تصميم المصباح الكهربائي المتوهج الذي ابتكره إديسون بشكل كبير منذ أواخر القرن التاسع عشر. كان النموذج الأصلي يتمتع بكفاءة عالية مقارنة بطرق الإضاءة السابقة، ولكن كان له أيضًا عيب كبير: 10% فقط من الكهرباء المستهلكة بواسطة المصباح يتحول إلى ضوء، بينما يفقد الباقي على شكل حرارة.
مع مرور الوقت، أدت التحسينات التكنولوجية في الإضاءة إلى إنشاء مصابيح كهربائية أكثر كفاءة وأكثر أمانا، وبلغت ذروتها في إدخال تكنولوجيا الصمام. تستخدم مصابيح LED، على عكس المصابيح المتوهجة، الثنائيات الباعثة للضوء التي تنتج حرارة قليلة جدًا، مما يقلل بشكل كبير من هدر الطاقة وخطر ارتفاع درجة الحرارة.
بالإضافة إلى كونها أكثر كفاءة، تتمتع مصابيح LED بعمر افتراضي أطول بكثير، مما يقلل الحاجة إلى استبدالها بشكل متكرر. ولا يعني هذا التقدم تحقيق وفورات اقتصادية فحسب، بل يعني أيضًا انخفاضًا كبيرًا في الأثر البيئي.
اليوم، أصبحت إضاءة LED هي المعيار في معظم المنازل والشركات والمساحات الصناعية، لتحل تدريجياً محل المصابيح المتوهجة والفلورسنت. مما لا شك فيه أن تطور المصباح الكهربائي قد غيّر بشكل جذري الطريقة التي نعيش بها ونعمل ونتصور بها بيئتنا، مما يوفر إضاءة أكثر كفاءة ويمكن الوصول إليها وآمنة.
وبفضل جهود الرواد مثل فولتا وديفي وسوير وإديسون، أصبح لدينا اليوم تكنولوجيا إضاءة تتجاوز ما تصوره هؤلاء المخترعون العظماء. ومع ذلك، من المهم الاستمرار في تسليط الضوء على مساهماتهم، لأنه بدون تقدمهم، كان من الممكن أن تستغرق الطاقة والضوء الكهربائي كما نعرفها سنوات عديدة للوصول إلى حياتنا.