بداية مسيرته الفنية
بدأ توماس إديسون مسيرته في نيوآرك بولاية نيو جيرسي حيث اخترع المُكَرِّر الآلي وغيره من الأجهزة التلغرافية المتطورة، ولكن الاختراع الذي أكسبه الشهرة لأول مرة كان في سنة 1877 حيث اخترع الفونوغراف. وكان هذا الإنجاز غير متوقع على الإطلاق حتى من قبل عامة الجمهور لاعتباره سحريًا. أصبح إديسون يُعرف باسم «ساحر مينلو بارك» في نيو جيرسي.
سجل الفونوغراف الأول على اسطوانة من القصدير، ولكنه كان ذو جودة صوت سيئة ويمكنه القيام بالتسجيلات لمرات قليلة فقط. فيما بعد تمت إعادة تصميم النموذج باستخدام اسطوانات الكرتون المغلفة بالشمع بواسطة ألكسندر غراهام بيل، وتشيتشيستر بيل، وتشارلز سومنر تاينر. وكان ذلك أحد الأسباب التي شجعت توماس إديسون على الاستمرار بالعمل على «الفونوغراف الكامل».
كان إنشاء أول مختبر للبحوث الصناعية في مينلو بارك بولاية نيو جيرسي هو ابتكار إديسون الرئيسي. تم بناء المختبر من الأموال التي جناها من بيع التلغراف (Quadruplex). لم يكن إديسون متأكدًا من صحة خطته الأصلية بعد عرضه للتلغراف لبيعه بمبلغ يتراوح بين 4,000 و5,000 دولار أمريكي، لذا طلب من ويسترن يونيون تقديم عرض سعر. فوجئ لسماعه بعرض بلغ 10,000 دولار أمريكي (أي ما يعادل 202,000 دولار أمريكي في 2010) وقبل إديسون العرض بامتنان.
التلغراف (Quadruplex) هو أول نجاح مالي كبير لإديسون، ومينلو بارك أصبحت أول مؤسسة أنشئت لغرض محدد وهو الإنتاج والتطوير المستمر للاختراعات التكنولوجية. معظم الاختراعات المنتجة هناك كانت تعزى قانونيًا لإديسون على الرغم من أن العديد من الموظفين قاموا بتنفيذ الأبحاث والتطوير تحت إدارته. أعطى إديسون التعليمات لموظفيه لتنفيذ توجيهاته في إجراء البحوث، وكان يقودهم بشدة لتحقيق النتائج.
في ديسمبر 1879، بدأ استشاري هندسة كهربائية يدعى وليام جوزيف هامر مهامه كمساعد مختبر لإديسون، حيث ساعده في التجارب على الهاتف والفونوغراف والسكك الحديدية الكهربائية والفاصل الحديدي والمصباح الكهربائي المتوهج، وغيرها من الاختراعات المتطورة. إلا أن عمل هامر كان في المقام الأول على المصباح الكهربائي وكان المسؤول عن التجارب والتسجيلات على ذلك الجهاز. في عام 1880، تم تعيينه كبيرا للمهندسين في (Edison Lamp Works). في السنة الأولى من عمله، أنتجت المحطة 50,000 مصباح كهربائي بقيادة المدير العام فرانسيس روبنز ابتون. وفقًا لإديسون، كان هامر «رائد الإضاءة الكهربائية المتوهجة».
ما يقارب كافة براءات الاختراع التي نالها إديسون كانت محمية لفترة 17 عامًا وشملت الاختراعات أو العمليات الكهربائية والميكانيكية وذات الطبيعة الكيميائية. وكان هناك نحو عشرة براءات الاختراع في التصميم، والتي تحمي التصميم الزخرفي لمدة تصل إلى 14 سنة. كما هو الحال في معظم براءات الاختراع، كانت اختراعاته عبارة عن تحسينات أجريت على تقنيات صناعية سابقة. في المقابل كانت براءة اختراع الفونوغراف لجهاز لم يسبق له مثيل حيث تم وصفه كأول جهاز لتسجيل وإعادة إنتاج الأصوات.
لم يخترع إديسون أول مصباح كهربائي، ولكنه اخترع أول مصباح متوهج عملي من الناحية التجارية. سبقه العديد من المخترعين في صناعة المصابيح المتوهجة، بما في ذلك هنري وودوارد وماثيو إيفانز. وكان هناك مخترعين آخرين سبق لهم صنع المصابيح الكهربائية المتوهجة لكنها غير عملية تجاريًا مثل همفري ديفي وجيمس بومان ليندسي وموسى فارمر ووليام سوير وجوزيف سوان وهينريك غوبل. من بعض عيوب تلك المصابيح أنها قصيرة الأجل للغاية وذات تكلفة إنتاجية عالية وتسحب الكثير من التيار الكهربائي مما يصعب تطبيقها على نطاق تجاري واسع.
في عام 1878، طبق إديسون مصطلح السلك الكهربائي (filament) على المكون الإلكتروني للأسلاك المتوهجة تحمل التيار، على الرغم من أن المخترع جوزيف سوان سبق له أن استخدم هذا المصطلح. صنع سوان مصباحًا كهربائيًا متوهجًا باستخدام أسلاك طويلة الأمد في نفس الوقت تقريبًا الذي قام به إديسون بذك، ولكن مصابيح سوان كانت تفتقر إلى المقاومة العالية المطلوبة لتكون جزءًا فعالًا من أداة كهربائية. بدأ إديسون والعاملين معه بمهمة صنع مصابيح تدوم لمدة أطول. تمكن جوزيف سوان من الحصول على براءة اختراع المصباح المتوهج في بريطانيا، على الرغم من صنع إديسون لمصابيح ناجحة لمدة من الوقت، ولكن فشل طلبه للحصول على براءة الاختراع حيث كان غير مكتمل.
لم يستطع إديسون رفع رأس المال المطلوب في بريطانيا لذا اضطر للدخول في مشروع مشترك مع سوان (المعروف باسم إديسوان Ediswan). اعترف سوان بأسبقية إديسون وقال «يحق لأديسون أكثر ما يحق لي… لقد كانت رؤيته أبعد من رؤيتي إلى حد كبير في هذا الموضوع، وكانت هناك تفاصيل لم أتوقعها ولم أستطع فهمها حتى رأيت نظامه».
أنتج إديسون مفهومًا جديدًا في سنة 1879 وهو مصباح ذو مقاومة عالية يدوم لمئات الساعات. قبل ذلك سبق للمخترعين إنتاج إضاءة كهربائية في ظروف مختبرية يعود تاريخها إلى عرض السلك المتوهج من قبل أليساندرو فولتا في سنة 1800، إلا أن تركيز إديسون كان ينصب على التطبيق التجاري واستطاع بيع مفهوم المصابيح الكهربائية التي تدوم طويلًا للمنازل والشركات من خلال الإنتاج الشامل كما قام بإنشاء نظام متكامل لتوليد وتوزيع الكهرباء.
خلال عقدا من الزمن، توسّع مختبر إديسون مينلو بارك ليشغل قطعتين من المدينة. أراد إديسون للمختبر أن يكون «مخزونًا لكل مادة يمكن تصورها تقريبًا». نشرت إحدى الصحف مقالًا في عام 1887 كشف عن مدى جدية ادعاء إديسون، بالإشارة إلى احتواء المختبر على «ثمانية آلاف نوعًا من المواد الكيميائية وكافة أنواع المسامير المصنوعة وشتى أحجام الإبر وكل أنواع الفتائل أو الأسلاك وشعرا من البشر والخنازير والخيول والأبقار والأرانب والماعز والإبل… والحرير من كافة الأنسجة وأنواع مختلفة من الحوافر وأسنان سمك القرش وقرون الغزلان وصَدَف السلاحف… والفلين والراتنج (مادة صمغية) والورنيش والزيوت وريش النعام وذيل الطاووس طائرة والعنبر والمطاط…» والقائمة تطول.
عرض إديسون على مكتبه لافتة كُتِب عليها اقتباسًا شهيرًا للسير جوشوا رينولدز: «لا توجد وسيلة لن يلجأ لها الإنسان لتجنب العمل الحقيقي للتفكير». تم نشر هذا الشعار في عدة مواقع وأنحاء من المختبر.
يُعَد مينلو بارك أول مختبر صناعي يُعنى بخلق المعرفة وإدارتها ثم تطبيقها على الواقع.
. أطلق عليه مراسل إحدي الصحف لقب «ساحر مينلو بارك» (بالإنجليزية: The Wizard of Menlo Park).
أهم اختراعات توماس أديسون
الفونوغراف
اختراع توماس أديسون الأول هو الفونوغراف (بالإنجليزية: Phonograph)، وقد توصّل إلى فكرته صدفةً أثناء عمله على تحسين كفاءة جهاز التلغراف، حيث استطاع تسجيل رسالة هاتفيّة مسموعة، ليقوم بعدها بابتكار جهاز يحتوي على إبرتين: الأولى للتسجيل والأخرى لإعادة الاستماع، وبذلك كان هذا الجهاز أول جهاز يمكنه تسجيل الصوت وإعادة بثه، وهو ما جلب لأديسون شهرته العالميّة، حيث أنشأ شركته الخاصة لبيعه، وقدّم اقتراحات أخرى لاستخدامه، ككتابة الخطابات، واستخدامه كسجل عائليّ يسجّل فيه أفراد العائلة أصواتهم، وصناديق للموسيقا أيضاً، هذا وقد فتح الفونوغراف السبيل لاختراعات أخرى كمشغّل الأقراص.
المصباح الكهربائي
كان ولا زال المصباح الكهربائيّ أحد أهمّ إنجازات أديسون والسبب الرئيسيّ لشهرته، فقد أراد أديسون أثناء عمله على أحد التجارب العلميّة أن يخترع مصباحاً كهربائياً آمناً وخفيفاً، وغير مُكلف ليحلّ محل ضوء الغاز، المصباح الذي حاول العلماء لمدّة خمسين عاماً اختراعه دون نتائج تُذكَر، لذلك لرغبتهم الشديدة لابتكاره، ولثقتهم بأديسون أنشؤوا نقابة من كبار المموّلين، وقدّموا لأديسون مبلغ 30,000 دولار للبحث والتطوير ليصل بعد جهود حثيثة وتجارب عديدة لهذا الاختراع.
الصور المتحركة
كان أديسون مهتمّاً بالصور المتحرّكة قبل عام 1888م، وقد كان لزيارة المصوّر الإنجليزيّ إدوارد مويبريدج (Eadweard Muybridge) دوراً كبيراً لاختراع كاميرا للصور المتحرّكة، حيث سجّل جهازه مع مكتب براءات اختراع عام 1888م، وأطلق عليه اسم كينتوسكوب (Kinetoscope) والذي يعني باليونانيّة (الحركة للمشاهدة)، حيث يقوم بتسجيل الصور وإعادة تحريكها، وقد طوّرت شركة أديسون الخاصة جهازه هذا ليسمّى (Projectoscope)، وعرضت منه الصور المتحركة لأول مرة في السينما الأميريكيّة على الجماهير في عام 1896م.
جهاز الإرسال الكربوني للهاتف
في الفترة من 1877 إلى 1878 اخترع إديسون الميكروفون الكربوني المستخدم في جميع الهواتف المقترنة بجهاز الاستقبال بيل (Bell) حتى ثمانينيات القرن العشرين. بعد نزاع قضائي مطول حول براءة الاختراع، حكمت المحكمة الاتحادية في عام 1892 أن إديسون هو مخترع الميكروفون الكربوني وليس إميل برلينر. تم استخدام الميكروفون الكربوني أيضًا في البث الإذاعي والأشغال العامة.
الضوء الكهربائي
مصباح متوهج
بناءً على مساهمات سابقة من مخترعين آخرين على مدى ثلاثة أرباع قرن، قام إديسون بتحسين وتطوير فكرة الضوء المتوهج، وتم اعتباره من قبل عامة الناس على أنه «مخترع» المصباح الكهربائي والمحرك الأساسي في تطوير البنية التحتية اللازمة للطاقة الكهربائية.
بعد عدة تجارب مع أسلاك البلاتين والمعادن الأخرى، عاد إديسون إلى استخدام أسلاك الكربون. تم أول اختبار ناجح في 22 أكتوبر 1879 واستمر مدة 13.5 ساعة. واصل إديسون تحسين هذا التصميم وفي 4 نوفمبر 1879 قدم طلب للحصول على براءة اختراع أمريكية رقم 223898 (منحت في 27 يناير 1880) لمصباح كهربائي باستخدام «أسلاك الكربون أو شريط من أسلاك البلاتينا الملفوفة والمتصلة».
على الرغم من احتواء براءة الاختراع على عدة طرق لصنع أسلاك الكربون بما في ذلك «القطن والكتان وجبائر الخشب والأوراق الملفوفة بطرق مختلفة»، إلا أنه بعد عدة أشهر من منح البراءة اكتشف إديسون وفريقه أن أسلاك الخيزران المتفحمة يمكن أن تستمر لأكثر من 1,200 ساعة. نشأت فكرة استخدام هذه المادة الخام على الأخص لإديسون من تجربته القليل من الخيوط لعمود صيد من الخيزران أثناء استرخائه على شاطئ بحيرة باتل (Battle Lake) التي تقع في ولاية وايومنغ في الوقت الحاضر، حيث سافر مع أعضاء الفريق العلمي ليتمكنوا من مراقبة الكسوف الكلي للشمس بوضوح من التقسيم القاري في 29 يوليو 1878.
في عام 1878، أسس إديسون شركة إديسون للإضاءة الكهربائية في مدينة نيويورك مع العديد من الممولين، منهم جون بيربونت مورجان وأعضاء من أسرة فاندربيلت (Vanderbilt). قدم إديسون أول عرض عام للمصباح الكهربائي المتوهج في 31 ديسمبر 1879 في مينلو بارك، وقال في ذلك الوقت: «سنجعل الكهرباء رخيصة جدا بحيث أن الأثرياء وحدهم من سيضيئون الشموع».
انضم لويس لاتيمر لشركة إديسون للإضاءة الكهربائية في عام 1884. وقد حصل لاتيمر على براءة اختراع في يناير 1881 عن «عملية تصنيع الكربون»، وهي طريقة محسنة لإنتاج أسلاك الكربون لمصابيح الإضاءة. عمل لاتيمر بمهنة مهندس ومصمم وشاهد خبير في التقاضي حول براءات الاختراع على المصابيح الكهربائية.
قامت شركة جورج ويستينغهاوس بشراء حقوق براءة اختراع فيليب ديل لمصباح منافس (1882) بقيمة 25,000 دولار أمريكي، مما اضطر ممولي براءة اختراع إديسون لفرض سعر معقول لاستخدام حقوق براءة اختراع إديسون وخفض سعر المصباح الكهربائي.
في 8 أكتوبر 1883، حكم مكتب براءات الاختراع الأمريكية أن براءة اختراع إديسون تستند إلى أعمال وليام سوير وبالتالي فإنها تعتبر لاغية. استمر التقاضي لنحو ست سنوات حتى 6 أكتوبر 1889، عندما حكم القاضي بصحة ادعاء إديسون في تطوير الضوء الكهربائي من «أسلاك كربون ذات مقاومة عالية». تعاون إديسون مع جوزيف سوان لتجنب معركة قضائية ممكنة حول براءة اختراع بريطانية منحت قبل عام فقاما بتأسيس شركة مشتركة أسمياها إديسوان (Ediswan) لتصنيع وتسويق هذا الاختراع في بريطانيا.
كان مسرح ماهن (Mahen Theatre) في مدينة برنو (في ما يعرف الآن بجمهورية التشيك) أول مبنى عام في العالم يستخدم مصابيح إديسون الكهربائية، وأشرف فرانسيس جيل وهو مساعد إديسون في اختراع المصباح على عمليات تركيب المصابيح. تم نصب نحت لثلاثة مصابيح كهربائية عملاقة في برنو أمام المسرح في سبتمبر
Views: 5
