قصة اختراع جهاز مانع الصواعق

مقدمة عن مانع الصواعق:

مانع الصواعق: جهاز يتكون من قضيب حديدي مصنوع من النحاس أو الألمنيوم، يتم توصيله بمجموعة من الأسلاك ليشكل مقاومة منخفضة ويتم وضعه تحت الأرض، يُعتبر القضيب أهم جزء من هذا الجهاز للحماية من الصواعق، عادةً ما توضع هذه القضبان في نقاط عالية من المباني والهياكل وقد تم تصنيعه في عام 1749م، يمكن أن يتسبب البرق في إتلاف الهياكل المصنوعة من معظم المواد (البناء والخشب والخرسانة).

يمكن للتيارات الكهربائية التي يتسبب في إحداثها البرق أن تُؤدي إلى نشوب حريق، أهمية مانع الصواعق أنّه عندما يمر فيه التيار عندما يصل في باطن الأرض يتم تفريغ الشحنات بداخلها، ممّا يعمل على حماية المباني ومنع حدوث الحرائق وحماية الأشخاص، يتم تثبيت مانع الصواعق فوق السفن ويتم تفريغ الشحنات في المياه، العديد من الأشخاص يموتون كل عام بسبب الصواعق، لذلك كان لا بدّ من عمل جهاز يمنع من حدوث هذا الأمر.

ما هي قصة اختراع مانع الصواعق؟

خلال القرن الثامن عشر، كانت أبراج الكنائس في أوروبا تُعد الأعلى ارتفاعًا بين الأبنية ودائمًا ما تتعرض للصواعق ممّا يؤدي إلى أصابتها بعدة أضرار، خلال العام 1750م والعام 1754م، قام الفيزيائي فاستلاف ديفيس باختراع  أداة مانعة للصواعق في حديقة منزله وهي تتألف من 400 مسمار معدني حاد مثبت في أعلى برج دعم يبلغ ارتفاعه 42 مترًا، تم تثبيت الهيكل بواسطة ثلاث سلاسل معدنية متصلة بمخاريط الحديدية مدفونة في التربة السفلية لتفريغ الشحنات القادمة من الصواعق الكهربائية واقترح بتثبيته أعلى برج الكنيسة.

ولكن ابتكاره قوبل بالرفض من قبل الكهنة، كانت الفكرة الأصلية هي استنزاف الكهرباء وبالتالي منع البرق والعواصف، في حالة فشل ذلك كان يجب أن تكون الآلة قادرة أيضًا على جذب التيار الكهربائي مباشرة وتوجيهه إلى الأرض، كان يرسل ملاحظاته فيما يتعلق إلى جان أنتونين سكرينسي، أستاذ الفيزياء في جامعة تشارلز في براغ، في عام 1756م، تضررت آلة منع الصواعق بسبب الرياح ثم أعيد بناؤها، لكن لم يكن مجديًا.

جهود المخترع بينجامين فرانكلين وابتكاره لجهاز مانع الصواعق:

السياسي والمخترع الأمريكي؛ المولود في كانون الثاني، سنة 1706م، في بوسطن الأمريكية، بينجامين فرانكلين، قام بينجامين بترك دراسته وهو في عمر العشر سنوات ليتفرغ لأمور أخرى، ذهب إلى فيلادلفيا وقام بالتوصل إلى العديد من الإنجازات في السياسة والعلوم والأدب، في القرن الثامن عشر بدأ (Benjamin Franklin) بدراسة الظواهر الكهربائية وكل شيئ يتعلق بها ومنها الصواعق الكهربائية.

في العام 1752م قام (Benjamin Franklin) بتطيير طائرة ورقية خلال عاصفة رعدية، ذلك أدّى إلى تجميع الشحنات الكهربائية تمكن فرانكلين من اكتشاف العلاقة بين البرق والكهرباء وقام باستخدام قضبان حديدية وتوصيلها بأسلاك ووضعها في الأرض، ليقوم بتفريغ الشحنات الكهربائية في مكان آمن، بعيدًا عن المنشآت والبشر، أجرى (Benjamin Franklin) العديد من التجارب، أدّت تجاربه إلى عدة اختراعات، كان من أهمها مانعة الصواعق، اختراعه هذا كان مقبوًلا لدى الجميع، في القرن التاسع عشر، أصبح مانع الصواعق اختراعًا يُعد من أهم الاختراعات الأمريكية.

تمّ استخدام كرات من الزجاج الصلب من حين لآخر بطريقة يعتقد أنّها تمنع الصواعق للسفن، الأهم من ذلك، كان فرانكلين  له مهنة كرجل دولة امتدت لأربعة عقود، شغل منصب مشرع في ولاية بنسلفانيا ودبلوماسيًا في إنجلترا وفرنسا وهو السياسي الوحيد الذي وقّع على جميع الوثائق الأربع الأساسية لإنشاء الولايات المتحدة، إعلان الاستقلال (1776)م ومعاهدة التحالف مع فرنسا (1778)م ومعاهدة باريس (1783) التي أقامت السلام مع الدول الكبرى ودستور الولايات المتحدة (1787)م.

كان (Benjamin Franklin) عازفًا للآلات الموسيقية مثل الكمان والقيثارة والجيتار، قام فرانكلين أيضًا بتأليف الموسيقى بأسلوب كلاسيكي، توفي فرانكلين عن عمر يناهز 84 عامًا في 17 أبريل 1790 في فيلادلفيا، لا يزال أحد الشخصيات البارزة في تاريخ الولايات المتحدة، بالإضافة إلى إنجازاته في الأعمال والعلوم، فهو معروف بمساهماته المدنية العديدة، من بين أمور أخرى قام بتطوير مكتبة وشركة تأمين ومستشفى وأكاديمية في فيلادلفيا.

كانت براءة الاختراع الأمريكية لنيكولا تيسلا والتي تُعد تحسنًا في مانعات الصواعق، تمّ منح براءة الاختراع بسبب خطأ في نظرية فرانكلين الأصلية للعملية؛ يقوم مانع الصواعق في الواقع بتأيين الهواء المحيط به، وهذا يجعل الهواء موصلًا للكهرباء وهو ما يزيد بدوره احتمالية حدوث تيار كهربائي بعد سنوات عديدة من حصوله على براءة اختراعه، في عام 1919م، كتب الدكتور تسلا مقالًا لـ (The Electrical Experimenter) بعنوان “الأوهام العلمية الشهيرة”، يشرح فيه منطق مانع الصواعق الذي قام باختراعه فرانكلين وما قام به تيسلا من تحسينات على هذا الجهاز.