مردی با ۱۳۶۸ اختراع

 نوجوانی که یک واگن قطار را برای انجام آزمایش علمی به آتش کشید، خیلی زود از مدرسه اخراج شد و سرانجام لامپ را اختراع کرد. توماس ادیسون مشهورترین مخترع تاریخ را همه می‌شناسند. اما کمتر کسی از دیگر اختراعات متنوع و پرشمار او خبر دارد. شخصیت تلاشگر، جسور، کنجکاو و تاحدی خودخواه ادیسون پشت درخشش هزاران لامپ روشنایی پنهان مانده است. 

توماس ادیسون در سال ۱۸۴۷ در شهر کوچک میلان در ایالت آیوای امریکا دیده به جهان گشود. تنها سه ماه پس از رفتن به مدرسه، مدیر دبستان او را به دلیل بازیگوشی و کودن بودن اخراج کرد، با این استدلال که حضور این بچه مانع پیشرفت دیگر دانش آموزان می‌شود. از آن روز مادر ادیسون مجبور شد که در خانه او را آموزش دهد. اما این مادر خانه دار معلم فوق العاده ای از آب درآمد، چون توماس ادیسون از سن ۱۲ سالگی تا پایان عمر بیش از هزار اختراع به ثبت رساند که بعضی از آنها زندگی بشر را برای همیشه دگرگون ساخت. 

دستگاه الکتریکی شمارش آرا ـ ۱۸۶۹

اولین اختراع ثبت شده توماس ادیسون، یک دستگاه برای شمارش اتوماتیک رای بود. او این دستگاه را در ۲۱ سالگی ساخت، ولی نتوانست آن را بفروشد.

دستگاه محاسبه ارزش سهام
این اولین اختراع ادیسون بود که برایش موفقیت تجاری بزرگی به همراه داشت و مقدمۀ موفقیت‌های آتی شد؛ یک سیستم پیشرفته نمایشگر اطلاعات بورس که ۴۰ هزار دلار فروش رفت. او این دستگاه را در کارگاه خود در نیوآرک ساخت و توانست با این کار برای راه‌اندازی آزمایشگاه مشهورش در نیوجرسی پول کافی به دست آورد.

تلگراف چاپی ـ ۱۸۶۹
ادیسون در این سال ادارۀ راه‌آهن را ترک کرد و سرپرست فنی یک مؤسسه صرافی بزرگ در نیویورک شد. در همان روزها توانست نخستین اختراع موفقش را که نوعی تلگراف چاپی بود، به نام خود ثبت کند. تلگراف ادیسون برخلاف انواع رایج که علائم مورس را به صورت صداهای کوتاه و کشیده به گوش اپراتور می‌رساندند، آنها را به شکل خط و نقطه بر روی نوار کاغذی چاپ می‌کرد. او حق امتیاز این اختراع را در مقابل مبلغ هنگفتی به مدیر صرافخانه داد و با پول آن در شهر نیوآرک (نیوجرسی، امریکا) یک کارگاه تحقیقاتی برای خود برپا کرد.

تحقیق و توسعه ـ ۱۸۷۶
ادیسون مدتها این فکر را در سرداشت که کارگاهش در نیوآرک را به محل بازتر و بزرگ‌تری منتقل کند. وی با پولی که از فروش حق اختراعات خود به دست آورده بود سرانجام در منطقه «منلوپارک» نیوجرسی یک آزمایشگاه پژوهشی مجهز راه انداخت.
تأسیس این آزمایشگاه از بزرگ‌ترین ابتکارهای او به شمار می‌رود. آزمایشگاه منلو پارک نخستین مؤسسه‌ای بود که منحصرا با هدف تولید و تکمیل ابداعات علمی برپا شد و آن را باید نمونه اولیه آزمایشگاه‌های تحقیقاتی بزرگی دانست که تمام صنایع مهم از آن پس در کنار کارگاه‌های خود ایجاد کردند. در سایه نظارت و سازماندهی توماس ادیسون و کار گروهی کارمندان وی، صدها اختراع کوچک و بزرگ در این مؤسسه به ثمر رسید که البته همگی به نام ادیسون تمام شد.

گرامافون ـ ۱۸۷۷
از قدیم الایام، داشتن وسیله‌ای که بتوان با آن صدا را ضبط کرد از آرزوهای بشر بود. قبل از آن که توجه ادیسون به این موضوع جلب شود، دیگران گام‌هایی در این راه برداشته بودند، اما ادیسون موفق به ساخت وسیله‌ای شد که واقعاً کار می‌کرد؛ یعنی می‌توانست صدا را ضبط و دو تا سه بار پخش کند.
ضبط صوت ادیسون که آن را «فونوگراف» نام نهاد، ساختمانی ساده داشت: یک استوانه فلزی با یک دسته گرداننده که در یک انتهای آن سوزنی همراه با یک بوق قرار داشت. وقتی کسی استوانه را می‌چرخاند و در بوق صحبت می‌کرد، بر اثر ارتعاش سوزن، روی ورقه نازک حلبی دور استوانه خراش‌هایی می‌افتاد. برای شنیدن صدای ضبط شده کافی بود سوزن را به ابتدای مسیر برگردانده و دوباره استوانه را به‌چرخش در آورند. البته کیفیت صدا بسیار پایین بود و صفحه فلز هم پس از چند بار استفاده خراب می‌شد. با این حال همین وسیله ابتدایی در نظر مردم بسیار شگفت‌انگیز بود و به شدت مورد استقبال قرار‌گرفت. روزنامه‌ها ادیسون را «جادوگر منلوپارک» لقب دادند و حتی دولت رسماً او را دعوت کرد تا اختراعش را در برابر مقامات به نمایش بگذارد.

دهنی ذغالی تلفن

ادیسون در نوجوانی شنوایی خود را در یک انفجار کوچک تاحدی از دست داد. وقتی ۱۵ ساله بود، در واگن تلگراف یک قطار روزنامه چاپ می‌کرد و به مسافران قطار می‌فروخت. یک روز فسفری که او برای آزمایش داخل واگن برده بود منفجر شد و شغل و بخشی از شنوایی او را به باد داد. شاید به همین دلیل، ادیسون سال‌ها بعد تلاش کرد تا کیفیت و قدرت صدای تلفن ـ اختراع گراهام بل ـ را بهبود دهد. آزمایشگاه او با استفاده از ذرات ذغال در دهنی تلفن، قدرت و کیفیت دریافت صدا را افزایش داد. به این ترتیب، در هر دو طرف صدای بهتر و واضح‌تری به گوش شنونده می‌رسید. او با این کار یک گام به اختراع میکروفون نزدیک شد.

تلگراف بی‌سیم
ادیسون در فاصله سال‌های ۱۸۸۱ تا ۱۸۸۷ علاوه بر تکمیل سیستم‌های برقی خود، دوباره به علاقه سال‌های دور خود رو کرد، به روزهایی که اولین سیستم تلگراف بی‌سیم را برای ارتباط بین قطارهای در حرکت یا قطارهای در حال حرکت با ایستگاه اختراع کرد.
از نوع پیشرفته و تکمیل شدۀ این سیستم، اولین بار در سال ۱۸۸۷ در یک خط آهن استفاده شد و تا سال‌ها مورد استفاده بود. او در ادامه از همین سیستم برای اختراع یک شیوه برای ارتباط بین کشتی‌ها روی آب هم بهره برد.
حق امتیاز این سیستم را که در سال ۱۸۸۵ به نام ادیسون ثبت شده بود، چند سال بعد مارکونی ـ مخترع رادیو ـ برای سیستم رادیویی خود خرید.

ژنراتور، شبکه تولید و توزیع برق ـ ۱۸۷۹
ادیسون اولین لامپ رشته‌ای تجاری جهان را ساخت، اما برای فروش لامپ به مصرف کنندگان لازم بود که انرژی برق در مقیاس صنعتی و خارج از کارگاه تحقیقاتی تولید شود.
او در همان سال ۱۸۷۹ توانست اولین ژنراتور برق تجاری و در ادامه، تعداد زیادی از سیستم‌های مورد نیاز برای تولید، توزیع، تنظیم و اندازه گیری ولتاژ و جریان برق را هم ابداع یا تکمیل کند.
در نتیجۀ این کوشش‌ها، در سال ۱۸۸۲ خط تولید لامپ حبابی رشته‌ای در کارخانه ادیسون آغاز به کار کرد و ساختمان کارخانه مرکزی تولید برق موسوم به «ایستگاه پرل استری‍ت» نیز در همان سال به پایان رسید.
در چهارم سپتامبر همان سال، نخستین سیستم توزیع نیروی الکتریسیته جهان با قدرت ۱۱۰ ولت و ۵۹ مشتری در پایین محله منهتن به دست ادیسون افتتاح شد و به این ترتیب اولین شبکه تولید و توزیع نیروی برق در جهان هم شکل گرفت. عصر انرژی برق رسما آغاز شد.

سرپیچ لامپ
لامپی که ادیسون ساخت، نه تنها از نظر فناوری مورد استفاده بلکه از نظر شکل نیز تفاوتی با لامپ‌‌های حرارتی امروزی نداشت.
شرکت ادیسون نه تنها خود لامپ که حتی سرپیچ آن را هم اختراع کرد و این سرپیچ‌ها تا به امروز بدون تغییر عمده به همان شکل اولیه باقی مانده‌اند.

لامپ رشته‌ای حرارتی ـ ۱۸۷۹
احتمالاً اولین بار یک فرانسوی به نام لوئی ژاک دوتونور در ۱۸۰۱ کشف کرد که یک مفتول فلزی یا سیم می‌تواند با گذراندن جریان الکتریکی بدرخشد. اما چنین سیمی به سرعت در هوا می‌سوخت. در ۱۸۳۸ میلادی جو بارت بلژیکی دریافت که اگر برای ایجاد نور از یک رشتۀ سیم کربنی در خلأ استفاده شود، این رشته نمی‌سوزد. در سال ۱۸۴۰ میلادی یک فیزیکدان انگلیسی به نام ویلیام رابرت گرو، یک رشته از جنس پلاتین را به باتری وصل کرد و اولین لامپ رشته‌ای را ساخت. در سال ۱۸۴۶ میلادی آلفرد گوبل ـ آمریکایی آلمانی‌الاصل ـ اولین نوع قابل استفاده لامپ‌های رشته‌ای را با استفاده از رشته‌هایی از الیاف بامبوکربونیزه ساخت و مخترع لامپ رشته‌ای شناخته شد. اما لامپ گوبل زیاد مورد استفاده قرار نگرفت، زیرا الکتریسیته در آن زمان نمی توانست با دیگر اشکال روشنایی رقابت کند. تا زمانی که ورنر زیمنس در سال ۱۸۶۷ میلادی دینام برقی را کشف کرد و به این وسیله استفاده از چراغ برق به کمک دینام امکان‌پذیر شد.
حتی اولین استفاده عمومی از لامپ الکتریکی هم توسط ادیسون انجام نشده بود. چند سال پیش از لامپ رشته‌ای او، اهالی پاریس از لامپ قوس الکتریکی برای روشنایی شهر خود بهره می‌بردند که در زمان خود بدون شک پیشرفته‌ترین منبع روشنایی، ولی برای روشنایی کلی خیابان نامناسب بود. در نتیجه، چراغ‌های خیابانی معمولی کماکان به صورت گازی باقی ماندند. کمی پیش از آنکه ادیسون نیز وارد این عرصه جدید شود، والیس ـ صنعتگر آمریکایی ـ نوعی چراغ برق را روانه بازارکرد که نمونه‌ای از آن در ۱۸۷۸به دست ادیسون رسید. دستگاه والیس از چارچوبی با یک حباب و دو میله فلزی متحرک تشکیل می‌شد که به هرکدام یک تکه ذغال متصل بود. عبور جریان برق از میله‌ها باعث می‌شد که دو قطعه ذغال بسوزند و میانشان قوس الکتریکی بسیار درخشانی به رنگ آبی پدیدار ‌شود. این چراغ الکتریکی ابتدایی بازده پایینی داشت زیرا مصرف برق آن زیاد و عمر ذغال‌هایش کم بود. با این وجود، ادیسون که به اهمیت اختراع والیس پی‌برده بود، تصمیم گرفت آن را اصلاح کند و به جای ذغال ماده مناسب‌تری بیابد که با برق کمتر مدت درازی روشنایی بدهد و به مرور زمان نسوزد و از بین نرود.
پس از یک سال تلاش بی‌وقفه و آزمایش صدها ماده گوناگون، سرانجام ادیسون و همکارانش توانستند با خالی کردن هوای داخل حباب و استفاده از نخ معمولی کربونیزه (ذغالی‌شده) لامپی بسازند که تا چهل ساعت نور بدهد. این موفقیت اولیه موجب شد تا آنها با پشتکار بیشتری به تحقیقات خود ادامه دهند و زمانیکه موفق شدند عمر متوسط چراغ برق را به پانصد ساعت برسانند، ادیسون تشخیص داد که زمان مناسب برای نمایش آن فرا رسیده است. او در شب ۳۱ دسامبر سال ۱۸۷۹ در حضور جمعی از روزنامه نگاران و سرمایه‌داران نیویورکی که به منلوپارک دعوت شده بودند، صدها لامپ حرارتی را روشن کرد تا شب را برای آنان به روز تبدیل کند. با این نمایش موفق او به راحتی توانست سرمایه مورد نیاز برای تاسیس کارخانه برق در نیویورک را تامین کند.

سینماتوگراف
همیشه این ادیسون نبود که اختراع دیگران را تکمیل و به نام خود ثبت می‌کرد. چند بار این بلا سر خود او آمد. یکی از معروف‌ترین این موارد و شاید دردناک‌ترین آنها برای او ماجرای سینماست.
او که همواره مجذوب ایده تصاویر متحرک بود، مدتی پس از ساخت فونوگراف برای ضبط و پخش صدا، سراغ این ایده رفت که بتواند در کنار صدا، تصویر متحرک را نیز عرضه کند. یکی از کارمندان شرکت او به نام ویلیام کندی لوری دیکسون موفق شد که در سال ۱۸۸۹، نوعی دستگاه نمایش فیلم را اختراع کند که پنج سال بعد با تکمیل بیشتر، در سال ۱۸۹۴ در نیویورک به نمایش عمومی درآمد. برای استفاده از این دستگاه، باید از سوراخی که روی جعبه تعبیه شده بود به داخل نگاه می�