تقلص عضلة الضفدعة

[ابوالوليد المسلم]

تقلص عضلة الضفدعة







هدى أحمد إبراهيم برعي



لا شكَّ أنه مِن الصَّعب علَينا تصوُّرُ العالم منذ قرْن مِن الزَّمان، عِندما كان استِخدام الكَهرباء في مهْدِه، فالمُفارَقة تبدو كبيرة جدًّا؛ إذ تَدخُل الكَهرباء في عددٍ كبير مِن الاستِخدامات، وقد كان لاختِراع المصباح الكَهربائي في السبعينيات مِن القرْن التاسعَ عشرَ الفضْلُ في أن تُصبِح الإضاءة واحدةً مِن أولى التطبيقات المُتوفِّرة مِن الطاقة الكَهربيَّة، وعلى الرغْم مِن مَخاطِر الكَهرباء، إلا أنَّ استِخدامها بدلاً مِن اللهَب المكشوف للإضاءة المُعتمِدة على الغاز قلَّل بشدَّة مِن مَخاطِر الحريق داخل البيوت والمصانع، أضفْ لذلك أنه كان لتأثير التَّسخين بحَرارة جول - المُستخدَم في مِصباح الإضاءة - أثرٌ مُباشِرٌ في مَجال التَّدفئة الكهربيَّة.


كذلك تُعد الكَهرباء - إلى حدٍّ كبير - مصدرًا عمَليًّا للطَّاقة يُمكِن استِخدامه في عمَليَّات التَّبريد؛ حيث إنَّ تكييف الهَواء يُمثِّل أحدَ القِطاعات التي تَزيد احتياجاتها للطَّاقة.


تُستخدَم الكَهرباء أيضًا في الاتِّصال عن بُعد، وفي الواقع كان التِّلغْراف الكَهربيُّ، الذي ابتَكره "كوك وويتستون" عام 1837، مِن أوائل تطبيقات الكَهرباء في هذا المجال، ومع وضْع أوَّل نِظام تِلغْراف عبر القارَّات، ثمَّ عبر المحيط الأطلسيِّ في الستينيات مِن القرْن التاسعَ عشرَ، سهَّلت الكَهرباء وسائل الاتِّصال، فأصبَحتْ لا تَستغرِق سِوى دقائقَ مَعدودةٍ في جميع أنحاء العالم، وعلى الرغْم مِن أنَّ تكنولوجيا الألياف البصَرية والاتِّصال عبر الأقمار الصناعيَّة قد شَغلتْ حصَّةً في سوق نظُم الاتِّصالات، ولكنْ ما زالتِ الكَهرباء جُزءًا أساسيًّا مِن هذه العمليَّة.


فضلاً عن ذلك، تَظهر تأثيرات "الكَهرومغْناطيسيَّة" بوضوح في المُحرِّك الكهربيِّ، الذي يُعدُّ وسيلةً نظيفةً وفعَّالةً لِلقُدرة المُحرِّكة، ويَسهُل تَزويد المُحرِّك الثابِت - مثْل الرَّافعة - بمصدَر للإمداد بالقُدرة، أمَّا المُحرِّك الذي يتحرَّك مع تطبيقه - مثل السيارة الكَهربيَّة - فيجب أن يَحمِل معه مَصدرًا للقُدرة كالبطَّارية.


هذا، وتستخدم الأجهِزة الإلِكْترونيَّة "التَّرانزستور"، الذي يُعدُّ مِن أهمِّ الاختِراعات في القرن العشرين، كما أنَّه وحدة بِناء أساسيَّة تَدخُل في تَكوين جميع الدَّوائر الكَهربيَّة الحَديثة، وقد تَحتوي الدائرة المُتكامِلة الحَديثة على ملْيارات مِن أَجهِزة "الترانزستور" صَغيرة الحجْم في محيط لا يَتجاوز بعض السَّنتيمترات المربَّعة[1].


نحن نستخدم الكهرباء بشكْلٍ يوميٍّ وبِصِفَة مُستمرَّة، وتلعب الكهرباء دورًا حيويًّا في توفير الراحة والأمان، والصحَّة والتَّسلية، وإنجاز الكثير مِن الأعمال لكلٍّ منَّا، ويُوجَد الآن مَصادِر متعدِّدة للكَهرباء، فيُمكِنُنا توليد الكَهرباء عن طريق الفحْم أو البترول أو الغاز، أو الطاقة النووية، أو مِن خِلال مَساقِط المياه، أو أشعَّة الشمْس، غير أنَّ مُعظمنا لم يفكِّر كيف بدأت الكَهرباء، أو كيف سيَكون شكْل الحياة بدون الكَهرباء.


عندما تُذكَر كلمة الكَهرباء[2] يَتبادَر إلى الأذهان مُباشَرةً الضوءُ، والتِّلفاز، وفُرْن المايكرُوويف، والحاسوب، وغيرُها مِن الأشياء المُفيدة، غير أنَّ الأمْر أكبر مِن ذلك بكثير؛ فالكَهرباء توجَد في كلِّ ما يُحيط بِنا، في كلِّ شيء، وفي مُختَلف الصور؛ فالبرْق والسمَك الرعَّاد والشفَق القُطبيُّ الشماليُّ والصُّخور المغناطيسيَّة، وإرسال الإشارات الكهربائيَّة داخِل المخِّ البشَريِّ - ليستْ سوى أمثلة قليلة، فالكهرباء تَدخُل في تركيب كل ورقة وكل حجر، إنها في الأرض التي نسير عليها، وفي الهواء الذي نَسْتنشِقه.


ويَعرف العُلماء أنَّ كلَّ ما نَلمسه ما هو إلا تجمُّعات مِن الكَهرباء، بل إن الكَهرباء في أجسامنا هي ما يَسمَح لنا بالحرَكة والتَّفكير والتَّفاعُل مع العالَم المحيط بنا، ويُشبِه الناسُ أجهزةَ الكُمبيوتر؛ فهُم يَستخدِمون الكهرباء في تصنيف المعلومات، والتَّفاعُل مع الأوامر الوارِدة مِن الخارج، فكلُّ ما تَشعُر به يُترجَم إلى إشاراتٍ كهربيَّة تَنتقِل بين أجزاء جسْمِك ومخِّك؛ حيثُ تَجعل هذه الإشارات الدِّماغ يُحدِّد ما تراه العَين، وتَسمعه الأُذن، وتتحسَّسه الأصابع[3]، وهذه الإشارات هي التي تُسبِّبحرَكة العضَلات ونبْض القلْب، والخَلايا الدَّقيقة التي يتكوَّن منها جسمُك تَعمَل مثْل البَطاريَّات؛ حيث تُولد الكَهرباء، حيث تتحرَّك خِلالها ذرَّات مَشحونة تُسمَّى أيونات [4]، إلا أنَّنا لم نتوصَّل إلى هذه النَّتيجة إلا بعْد آلاف السِّنين مِن الجهْد المتواصِل؛ إذ كان الناس يَعتقِدون أنَّ الكَهرباء ما هي إلا شيءٌ ما، يُمكِن إضافته إلى المادَّة أو سحبُه منها؛ ولكنَّهم لم يَتبيَّنوا أنها أساس تكوين جميع المواد.


‏تكون الكهرباء مُختفِيَةً في المادَّة، ولا تُظهر نفسها إلا إذا حدَث ما يُظهرها، وقد يكون ذلك مِن البساطة؛ كأنْ تَسمع طقْطَقةً خَفيفةً عِند خَلعِكَ لسُترةٍ صوفيَّة، أو تَمشيط شعْرِك بمشْط، حينئذٍ ستُخبرك الفرْقَعة الخَفيفة الناتجة عن وجود شحنات مِن الكَهرباء، وقد كانتْ مثل هذه الخبْرات الأوَّليَّة مِن الأدلَّة على وجود الكَهرباء، وطالَما بَقِيَت الشِّحنة على الستْرة فإنها ستَجذِب الشَّعر أو نُتفًا صغيرةً مِن الألياف، وإذا نظرْتَ في المرآة، فسوف تُلاحِظ وقوف أطْراف شعرك.


‏ وبتَوالي العصور، تمكَّن العُلماء والمُهندِسون مِن تَحسين وسائل الحُصول على الكَهرباء، ودراسة خواصِّها، والكشْف عن الكثير مِن الوسائل التي يُمكِن بها استِغلال الكَهرباء، كاستِخدام هذه القوَّة الكبيرة لإنارة المنازل، وإدارة آلات المَصانِع، ونقْل برامج الإذاعة والتليفزيون، وتيسير سبُل الاتِّصال بشتَّى أنحاء العالَم، وتسيير السُّفن والقِطارات، وإرشاد الطائرات إلى طَريقها في أثناء العواصِف أو الظَّلام.


فوجود الكَهرباء اليومَ أصبَح أمْرًا مُسلَّمًا به، بل مِن الصعْب علَينا تَخيُّل العالَم بدون كهرباء؛ فالكَهرباء جزء أساسي في الحياة اليوميَّة، سواء لمُواصَلة الحياة، أو للاتِّصالات، أو لتوفير الوقْت، أو للتسلِيَة، وبالرغْم مِن ذلك ما زالتْ هُناك مناطِق عديدة في العالم مَحرومةٌ مِن التمتُّع بإمدادات يوميَّة ثابِتة مِن الكَهرباء[5].


وتتناول الصفَحات التالية تاريخ الكَهرباء بدايةً مِن المشْط، وحتَّى الموجات اللاسلكيَّة حول الأرض.


البداية:


اهتمَّ "حُكماء" الإغْريق - منذ أكثَر مِن ألفَي عام - بالأشياء التي تَحدُث مِن حَولنا، فدرَسوا حرَكة النُّجوم في السَّماء، والسُّحب والأمْطار، وفحَصوا الصُّخور والأنهار، وأمواج البِحار، وفكَّرُوا في الظَّواهر الطبيعيَّة، مُحاوِلين شرْح حُدوثِها وتَفهُّم خَصائصها، وما زال الكَثير مِن أفْكارهم قائمًا حتَّى يومِنا هذا.


‏كان المُفكِّر اليُونانيُّ "ديموقريطس" (460 -370 ق. م) هو أوَّل مَن صاغ فكْرةَ أنَّ كلَّ الموادِّ تتكوَّن مِن جُسيمات دقيقة، يُطلَق عليها الذرَّات[6]، وذلك حَوالَي سنة (2500 ق. م)، وكان الكيميائيَّ الإنجليزيُّ "جون دالتون" (1766- 1844) هو أوَّل مَن برهَن على ذلك[7]، وكان الإغريق أوَّل مَن لاحَظ وجودَ الكَهرباء، فمُنذ ما يَزيد على (2000) سنَةٍ مضتْ تمكَّن العالِم الإغْريقيُّ "طاليس" مِن إنتاج ومَضات كهربائيَّة بَسيطة عن طريق حكِّ قِطعَة مِن القُماش بالكَهرمان[8]، لكنَّ الأمر استغْرَق فتْرةً طويلةً مِن الوقت قبْل أن يتمكَّن الإنسان مِن تسخير هذه القوَّة لإنتاج تيَّار ثابِت مِن الكَهرباء[9].


‏ ففي حوالَي سنَة (1620) كان عُلماء الإنجليز قد اكتَشفوا موادَّ أُخرى تَسلُك مَسلَك الكَهرمان، ويَصحُّ لها القُدرة على جذْب نُشارة الخشَب.


وأطلقوا عليها اسم الكَهرباء، نسبة إلى الكَهرمان، واصطُلح على تسمية الجسْم الذي يَحمِل الكَهرباء بأنه اكتسَب شِحنَة كهربيَّة، وبينما يُحاول الناس الحُصول على الكَهرباء بالدَّلكِ، اكتشَف عالِم ألمانيٌّ وسيلةً للحُصول على كهرباء أكثر مِن التي نَحصُل عليها بدلْك قَضيب الكَهرمان؛ حيث ثبَّت ‏كُرةً كبيرةً مِن الكبريت على مِحْوَر يُدار بعَمود، وعِندما وضَع يدَه على الكُرَة المُتحرِّكة، سمع الكَثير مِن القَرقعَة.


‏ وكذلك صنَع عالمٌ إنجليزيٌّ الشيء نفسَه، ولكنْ باستِخدام كُرة مُجوَّفة مصنوعة مِن ا‏لزجاج؛ حيث وضَع يده بخفَّة على الكُرة الزجاجيَّة، وبدأ في إدارة الكُرة بسرعة، وفجأةً لا‏حَظ وجود وهَجٍ أزرقَ أضاء الكُرة مِن الداخل، وربَّما كان هذا الضَّوء أول ضَوء كَهربيٍّ صِناعيٍّ.


‏ومضتْ سنَوات كثيرة قبْل أن تُكتَشفَ الأشياء التي تبدو مألوفةً وبَسيطةً لنا[10]، ففي (1733) اكتشَف الفَرنسيُّ "شارل دوفاي" (1698- 1739) وجود شِحنة كَهربائيَّة مُوجَبة وأُخرى سالِبة، وأنَّ الشِّحنتَين مِن طَبيعة واحِدة تَتنافَران، وشِحنتَين مُتَعارضتَين تَتجاذبان[11].


كانتْ أوَّل بطَّارية كهربائيَّة هي "قنينة ليد" - و"ليد" هو اسْم المَدينة الهُولنديَّة التي اختُرعتْ فيها - تلك كانتْ قنينةً مَليئةً بالماء، سدادتها الزجاجية يَخترِقها مِسمار يَطول السائل، وعن طريق المِسمار، تبثُّ شِحنة في الماء المعزول داخِل الزجاج، فإذا حدَث تماسٌّبين المِسمار ومُوصِّل آخَر نتجَتْ عن ذلك شَرارة[12].


الكهرباء أساس تَكوُّن المادَّة وتَماسُك الذرَّات:
فسَّر قانون الجذْب والتنافُر الكثيرَ مِن الأمور التي حيَّرت العُلماء، ومع ذلك طالَبوا بالمزيد، فلمْ يُعرَف ما يَحدُث للمادَّة عِندما تُشحَن كهربيًّا إلا منذ حوالَي أوائل القرْن العشرين، بعد أن ظلَّ هذا الأمر مَجهولاً وقتًا طويلاً.


‏ ومِن المُدهِش أنه لكَي نتعرَّف هويَّة الكَهرباء ونتفهَّم خواصَّها، علَينا أن نَعرِف ممَّ تتركَّب المادة العاديَّة؛ مع نهايات القرن التاسعَ عشَر، عرَف العلماء أنَّ أيَّ شيء يتكوَّن مِن مجموعة مِن الجُسَيمات الدَّقيقة التي لا تُرى بالعَين المجرَّدة، تُسمَّى الذرَّات Atoms، وفي التسعينيات مِن القرْن التاسعَ عشَر بيَّن الإنجليزي "ج.ج. تومسون" (1856 - 1940) أنه يوجَد أيضًا جُسَيمات أصغَر تُسمَّى الإلكترونات، ثم بيَّن النيوزيلندي "إرنست رذر فورد" (1871- 1937) أنَّ مُعظَم الذرات عبارة عن فراغ به نُقطة دقيقة كثيفة في المركز يُطلَق عليها النواة[13]، تَبلُغ المسافة مِن النواة وحتَّى أقرب إلكترون 5000 مرة حجْم النواة، فإذا كان عرْض النواة 1 سم يكون أقرب إلكترون على بعد 50 مترًا[14]، فالموادُّ التي بين أيدينا مِن الجسْم الرَّقيق إلى الصلْب الجامد، هي في حقيقة الأمر ليستْ مُلتحِمة الأجزاء؛ وإنما تتكوَّن مِن دقائق مُتناهِيَة في الصِّغَر؛ "الإلكترونات Electrons"، سالبة التَّكهرُب، ثمَّ اكتُشفتْ في الذرَّة جُسَيمات تَحمِل شِحنة موجبةً أُطلِق عليها اسم "البروتونات Protons"، واكتُشف بعد ذلك أنَّ تلك الجُسَيمات تَنقسم بدورها إلى كواركات وأنَّ الكواركات واللبتونات هي الجُسَيمات الأساسيَّة المُكوِّنة للمادة[15]، وبعد بحوث كبيرة جدًّا أثبَت العُلماء وجود نوع ثالث مِن الجُسَيمات داخل النواة أطلق عليه اسم "النيوترونات Neutrons"، وهو مُتعادِل كهربيًّا؛ أيْ: لا تظهر عليه أي شِحنة كهربيَّة، أمَّا وزنُه، فيُساوي تقريبًا وزْن البروتون.


‏ويختلف عدد البروتونات والنيوترونات في النوى المُختلِفة للذرَّات المُتباينة؛ ‏فعلى سبيل المثال: يتكوَّن الفحْم مِن ذرَّات كربُون، وتَحتوي نواة ذرَّة الكربون‏ على 6‏ بروتونات و6 نيوترونات، أمَّا نواة ذرَّة الحَديد، فتحتوي على 26‏بروتونًا و 30‏نيوترونًا، أمَّا ذرَّة، الرَّاديُوم فتَحتوي على 88‏بروتونًا و 138‏نيوترونًا[16].




يتبع

[ابوالوليد المسلم]

تقلص عضلة الضفدعة







هدى أحمد إبراهيم برعي

كيف تحدث الكهرباء؟

إنَّ شحْنَ جسْمٍ ما كهربيًّا - سواء عن طَريق الدَّلْك أو بطَريق آخَر- ليس معناه إنتاجًا للكَهرباء؛ وإنما هو في الواقع إخلالٌ بالتوازُن الحادِث بين خَليط الجُسَيمات التي تَحمِل شحنات سالبةً والأُخرى التي تَحمِل شحنات موجبةً، فهُناك موادُّ لها قابليَّة فقْدان الإلكترونات، وموادُّ أخرى لها قابليَّة اكتِساب الإلكترونات، فعند دَلْك مادَّتَين مُختلفتَين مثْل "المطَّاط" بقِطعة قُماش صوفيَّة، فإنَّ بعض الإلكترونات الخارجيَّة على سطْح قِطعة الصُّوف تَنتقِل إلى السطْح الخارِجيِّ للمطَّاط، وهذه العمليَّة تُسبِّب ظهور شِحنة سالبة على المطَّاط؛ أي: نوع شِحنة الإلكترونات نفسِها، أما قِطعة الصُّوف التي كانت مُتعادِلةً كهربيًّا قبْل الدَّلْك، فقد أصبحتْ مُوجَبة التَّكهرُب؛ وذلك لفقْدها الإلكترونات السالِبة التَّكهرُب.


وفي الأجسام الصُّلْبة تكون الإلكترونات حرَّة الحرَكة، في حين تظلُّ البُروتونات والنيوترونات في داخل الذرَّات وثابِتة في مكانها منها، وتُستخدَم المادَّة العازِلة عِندما يُراد الاحتِفاظ بالشحنات الكهربائيَّة في مكان مُعيَّن.


فمثلاً شبكة توزيع الكهرباء تكون مُعلَّقةً على عوازِل ضخْمة للسبَب نفسِه، في حين تُصنَع الأسلاك مِن النُّحاس أو الألومنيوم، وهُما مِن الموادِّ جيِّدة التوصيل للكهرباء؛ حيث يُمكِن للكَهرباء أن تَسرِيَ فيهما بسُهولة.


وفي عام 1725م أثارتْ ظاهرة البرْق اهتِمام "بنيامين فرانكلين" المُخترِع الأمريكيِّ، فتعجَّب وتَساءل عمَّا إذا كان البرْق عِبارة عن شَرارةٍ كَبيرةٍ ناتِجة عن الكَهرباء، وللإجابة عن ذلك، أرسلَ فرانكلين طائرة ورقيَّة بين السُّحب في أثناء عاصِفة رعديَّة، وكانت عبارة عن منديل كبير مَفرودٍ على عَصوين مُتعامِدتَين وخيط مِن القُطن في نهايته مِن أسفلَ مِفتاحٌ مَعدنيٌّ، ثم ربَط في نهاية الخَيط قطعةً قصيرة مِن خيطٍ حريريٍّ يُمسِك منها الخيط حتَّى لا تمسَّ يده المِفتاح مُباشَرة.


ولا بدَّ أنَّ "فرانكلين" كان عصبيًّا للغاية؛ إذ كان يُدرِك أنه إذا صحَّت نظريته، فإنَّ القِطعة الحريريَّة فقط هي التي تَعزل الشَّرارة الكهربائية الضخْمة عن جِسمه. وعِندما ابتلَّ باقي الخَيط صار مُوصِّلاً للكَهرباء مُستعدًّا لنقْل أيِّ شِحنة كهربيَّة توجَد في السُّحب إلى سطْح الأرض، وبحرْصٍ وتردُّد قرَّب "فرانكلين" إصبعه مِن المِفتاح فانتقَلتْ في الحال بينهما شرارة كهربيَّة - فتأكَّد بذلك مِن أنَّ البرْق ما هو إلا حُدوث شَرارة كهربية[17]،ولكنَّ "فرانكلين" كان محظوظًا؛ إذ بَقِي على قَيد الحياة؛ ففي محاولاتٍ لإعادة تجربتِه أثناء عاصِفة رعديَّة، صُعِق كثير مِن العُلماء متأثِّرين بقوَّة الكَهرباء[18]، وتوصَّل "فرانكلين" بعد ذلك إلى تَصميم "مانِعة الصَّواعِق"؛ لحِماية المنازل مِن شرِّها، ولِتَفهُّم عمَل مانِعة الصَّواعق؛ علينا أن نَعلم ما يَقوله العِلم الحَديث عن كيفيَّة وجود الشحنات في الجوِّ كنتيجة لاحتِكاك قطَرات الماء بالهواء، وتُشحَن القطرات الكبيرة بشِحنة كهربيَّة موجَبة لأسباب خاصَّة، أما القطرات الصغيرة فتَظهر عليها شحنات سالِبة، وبطبيعة الحال تَستقرُّ القطرات الكبيرة في أسفل السَّحابة، وتأخُذ الشِّحنة في الازْدياد إلى درَجة لا يُصبِح عِندها الهَواء عازِلاً بين نوعَي التَّكهرُب؛ فتَحدُث الشَّرارة الكهربائيَّة الضخْمة، وإذا كانت الشرارة نتيجةً للتعادُل بين طرَفَي سَحابة واحدة، فإنها لا تَكون خَطِرة، ولكنَّ التفريغ - في حالة مِن عشْرِ حالاتٍ - يَحدُث بين السَّحابة والأرض عبْر أعلى مكانٍ، شَجرة كان أو منزلاً، الأمر الذي يُسبِّب أضرارًا بالِغةً، ومانِعةُ الصَّواعِق هذه عبارة عن قَضيبٍ مَعدنيٍّ، طرفُه العُلويُّ مدبَّب، وطرفه السُّفليُّ مُثبَّت عن طريق مادَّة عازِلة على قمَّة البِناء، ثم يوصَّل هذا القَضيب بصَفيحة مَعدنيَّة مَدفونة في الأرض عن طريق سلْك مَعزول، فإذا مرَّتْ سَحابة ذات شِحنة موجَبة فوق سطْح منزل، فإنَّها تَجذِب الإلكترونات مِن الأرض عن طريق السلك والطرَف المُدبَّب للقضيب المعدنيِّ، وتُعادِل السَّحابة قَبلما تَنمو وتُصبِح خَطِرةً وتُهدِّد سلامَة البِناء، وحتَّى لو حدَث برْق، فإنَّ الشحنات تتسرَّب عن طريق السلك إلى الأرض بدلاً مِن إتلاف البناء[19].



التيار الكهربائي المُستمِر:
مِن الصَّعب على الإنسان إدراك وجود شِحنة كهربيَّة ساكِنة على سطْحٍ ما، أمَّا إذا تحرَّكتْ هذه الشِّحنة مِن مكان لآخَر، فإنها تَظهَر في شكْل شَرارة، أو انبِعاثٍ حَراريٍّ، أو بأداء أيِّ عمل آخَر.


‏ولِلحصول على حرَكة مُستمِرَّة للشحنات (تيار كهربيّ)؛ علَينا أن نُوجِد ما يُسبِّب استمرار تَحرُّكها؛ إذ إنَّ الشَّرارة الكهربائيَّة ناتِجة عن حرَكة لحظيَّة للشحنات، ثمَّ لا شيء بعد ذلك، كما سبَق في الآلات البسيطة الكهربائيَّة السابِق وصْفُها، وهي جميعًا تُخالِف البطَّارية الكهربائيَّة التي تَعمَل كمضخَّة لدفْع الشحنات إلى الأمام، فهي تمدُّنا بالشحنات المتحرِّكة باستِمرار.


‏في الثمانينات مِن القرْن الثامِن عشرَ، وفي مَعمل طبيب إيطاليٍّ يُدعى "لويجي جلفاني Luigi Galvani (1737- 1798) - اكتُشفَ مبدأ البطَّارية الكهربائيَّة، فبينما كان الدكتور جلفاني ومُساعِدُه يَقومان بدراسة جسْم ضِفْدِعَة ماتتْ حَديثًا، ظنَّ جلفاني أنَّ هُناك نوعًا مِن الشحنات موجودًا في جسْم الحيوان (كهرباء حيوانيَّة أو حيويَّة)، هذه الشحنات هي التي سبَّبتْ حرَكة ساق الضِّفْدِعة، وكانت فكرة جلفاني عن الكهرَبة الحيويَّة سبَبًا في مُحاوَلة العلماء سنة (1800) إعادة الحياة إلى الجُثَث عن طَريق كهرَبتِها، ولقد ساهَمتْ هذه التَّجرِبة في تأليف "ماري شيللي" لقصَّتها المُثيرة: "فرانكشتين"[20]، إلا أنَّ عالِمًا إيطاليًّا آخَر يُدعى "ألسندرو فولتا Alessandro Volta ‏" (1745 - 1827) قد اقتَرح تَفسيرًا آخَر؛ فقد قال: إنَّ الحيوانات تُنتِج بالفعْل كَهرباء، ولكنَّ انتِفاض أرجُل الضَّفادع كان يَنتُج على الأرْجَح مِن تلاقي القُضبان المعدنيَّة والرطوبة الموجودة في أرجُل الضَّفادِع، مُكوِّنةً بذلك خليَّةً بسيطةً[21].


وفي عام (1800 م) نشَر "ألساندروا فولتا" (1745 - 1827) التفاصيل الخاصَّة بأوَّل بطَّارية كهربائيَّة في التاريخ، وقد كانت البطَّارية التي اخترَعها "فولتا" تُنتِج الكهرباء عن طريق التفاعُل الكيميائيِّ بين بعْض المَحاليل المُعيَّنة والأقطاب الكهربائيَّة (الإلكترونات)، ثمَّ أدخَل "فولتا" بعد ذلك التَّحسين على أول بطارية كهربيَّة؛ إذ وصَّل عددًا منِ الأكواب المملوءة بمَحلول ملْح الطَّعام بوساطَة مَعدنَين مُختلفَين، وأطلَق على الكوب الواحِدة بمَحلوله ومعدنَيه اسْم العَمود الكهربائيِّ.


‏وبمُرور الزَّمن تقدَّمت أشكال البطَّاريات، لدرَجة أنها أصبَحتْ - منذ أكثَر مِن مائة عام - المصْدرَ الوحيد لتحرُّك الشحنات الكَهربائية.


جدير بالذِّكر أنَّ بعض العُلماء الآخَرين؛ مثل: "جون فريدريك دانييل" (1790- 1845) - قد طوَّر تَصميم "فولتا" عن طريق استِخدام مواد مُختلفة في الأقْطاب الكهربائيَّة.


كانتْ خليَّة "دانييل" أول مَصدر يُعتمَد عليه للحُصول على الكهرباء، فكانتْ هذه الخليَّة تُنتِج جُهدًا كهربائيًّا مُستمرًّا لفتْرة لا بأسَ بها مِن الوقْت.


أمَّا البطَّاريات الجافَّة، فقد تمكَّن الكيميائيُّ "كارل جاسنر" مِن تطوير نوع رائد مِن الخَلايا "الجافة"، وقد استَخدم صُندوقًا مِن الزنْك لِيَكون القُطب الكهربائي السالِب (-)، وقضيبًا مِن الكربون ليكون القطب الكَهربائيَّ الموجب (+)، كذلك وضَع بين هذَين القُطبَين مَعجونًا مِن محلول كلوريد الأمونيوم وجصِّ باريس.


كان العالِم الفرنسيُّ "جاستون بلانتي" رائدًا في مجال تَصميم مركَّب الحِمْض والرَّصاص، والذي يُمكِن إعادة شَحنه عِندَما تَنفَد منه الكَهرباء، تَشتمِل هذه البطاريات على أقْطاب كهربائيَّة مِن الرَّصاص وأكسيد الرَّصاص تُوضَع في حمْض الكَبريتيك.


والآن تُعدُّ البطَّارية هي المَصدر الرئيسي للكَهرباء التي تُستخدَم في كشَّافات الإنارة اليدويَّة، وكثير مِن الأجهزة المحمولة، والمُنبِّهات، وأجْهزة الرَّاديو الصَّغيرة، ومُنظِّم ضرَبات القلْب[22]، ولا نَنسَ أنها جميعًا بدأتْ مِن تَقلُّص عضَلة ساق الضِّفْدِعة[23].

[1] http://ar.wikipedia.org/wiki

[2] جاءت كلمة الكهرباء مِن كلمة الإلكترون (ل¼¤خ»خµخ؛د„دپخ؟خ½)، وهي كلمة يونانيَّة الأصْل تَعني الكهرمان، ثمَّ أُخذَت مِن اللاتينية الجديدة ؤ“lectricus، وتعني شبيه الكهرمان، وكان أوَّل مَن سمَّى الكهرباء باسْمِها هو وليام جلبرت، العالم الإنجليزي الخاصُّ بالمَلِكة إليزابيث الأولى.

[3] راجع غاي براون : "طاقة الحياة"، نشر مكتبة العبيكان، الطبعة العربية الأولى: 2003.

[4] فيليب كلارك، لورا هاول، سارة خان: "أسرار وعجائب العلوم" (ص: 62).

[5] كاثرين وايمان : "الكهرباء والمغناطيسية" (ص: 36، 38)، وابرام فريمان : "الكهربا" (ص: 7).

[6] أعلنَ الإغريق أنَّ المادَّة ليستْ مُلتحِمة الأجزاء؛ وإنما تتركَّب مِن دقائق مُتناهِيَة الصِّغر، وغير قابِلة للانقِسام، أُطلِق عليها اسم الذرَّات.

[7] جيني رينفورد: "علماء وعظماء واستِكشاف العُلوم" (ص: 8، 17).

[8] مادَّة راتنجيَّة صفْراء اللَّون، تُصنَع منها حبَّات المِسبَحة وعقود الفلاحات، وكان الإغريق يُسمُّونها إلكترونًا.

[9] لايونيل بيندر، بالتعاون مع متحف العلوم، لندن: "سلسلة مشاهدات علميَّة الاختراعات" (ص: 38).

[10] ابرام فريمان : "الكهربا" (ص: 8، 9).

[11] http://www.tzafonet.org.il/kehil/water/atakatkah.html

[12] http://www.tzafonet.org.il/kehil/water/atakatkah.html

[13] جيني رينفورد: "علماء وعظماء واستكشاف العلوم" (ص: 28).

[14] جيني رينفورد: السابق، (ص: 43).

[15] http://ar.wikipedia.org/wiki/

[16] http://ar.wikipedia.org/wiki/، ابرام فريمان : "الكهربا" (ص: 13، 14).

[17] إبراهيم بدران: "موسوعة العلماء والمخترعين" (ص: 393).

[18] جيني رينفورد: "علماء وعظماء واستكشاف العلوم" (ص: 28).

[19] ابرام فريمان : "الكهربا" (ص: 19، 20).

[20] جيني رينفورد: "علماء وعظماء واستكشاف العلوم" (ص: 27)، ابرام فريمان : "الكهربا" (ص: 21).

[21] إبراهيم بدران: "موسوعة العلماء والمخترعين" (ص: 174)، لايونيل بيندر، بالتعاون مع متحف العلوم، لندن: "سلسلة مشاهدات علمية الاختراعات" (ص: 38).

[22] جهاز اخترَعه الطَّبيب السويديُّ أكي سينينج؛ حيث يَعمل مِن خلال اتِّصاله بالقلْب وإرسال نبضات كهربيَّة موقوتةٍ لمُساعدة القلْب على تنظيم ضرباته.

[23] لايونيل بيندر، بالتعاون مع متحف العلوم، لندن: "سلسلة مشاهدات علمية الاختراعات" (ص: 38، 39)، و"كل شيء عن الكهرباء" (ص: 22).