Elektrik

Elektriği Gerçekten Kim Keşfetti?

Bugün elektriksiz bir dünya hayal edemiyorduk, peki bu harikayı icat etme onurunu kime borçluyuz? Her şeyden önce, bir enerji biçimi olarak elektrik icat edilemez. Bunu kimin keşfettiğine gelince, temel araştırmalardaki çoğu araştırma gibi, elektrik de yüzyıllar boyunca birçok bilim insanı tarafından incelenmiştir.

Bazıları elektriği ilk keşfeden kişinin Benjamin Franklin olduğuna inanıyor, ancak bu makalenin ilerleyen bölümlerinde öğreneceğimiz gibi, bir uçurtma ve bir anahtarla yaptığı ünlü deney, aslında şimşeğin bir elektrik şekli olduğunu gösterdi. Fiziksel bir olay olarak elektrik, Franklin’den binlerce yıl önce tanımlanmıştı.

Başlarken: Elektrik Nedir?

Elektrik basitçe elektronların bakır tel gibi iletken bir malzeme aracılığıyla hareketini ifade eder.

İletken teli içinden itmek elektron uygulanan kuvvet olarak bilinen gerilim ve akım elektron akış hızı olarak bilinir.

İletken teli suyun içinden akabileceği bir boru olarak hayal ederseniz, voltaj, suyun akmasını sağlamak için uygulanan basınçtır, akım ise borudan her saniye ne kadar su aktığıdır.

Metallerde elektronlar hareket etmekte serbesttir, bu da onları büyük elektrik iletkenleri yapar. Ancak bazı malzemeler elektriği iletmez, bunlar yalıtkandır. Bununla birlikte, bir yalıtkanın elektrik yükü taşıyabileceği durumlar vardır. Balon ve giydiğimiz kazak  gibi iki farklı yalıtkan malzemeyi birbirine sürttüğünüzde, elektronlar kazak’dan negatif yükle yüklenen balona aktarılacaktır. Bir yalıtkan üzerinde bu elektron birikmesi statik elektrik olarak bilinir. Balona dokunursanız, bu fiziği hafif bir şokla hareket halinde hissedebilirsiniz.

Antik Dünyada Elektrik: ‘Bağdat Bataryasının’ Hikayesi

Bildiğimiz kadarıyla, 2.600 yıl önce elektrik yükü kavramını ilk keşfedenler Yunanlılar oldu. Fosilleşmiş ağaç reçinesi veya kehribarın hayvan kürküyle ovuşturulmasının kuru otları çekmesine neden olduğunu gözlemlediler. Esasen Yunanlılar statik elektrikle karşılaşmışlardı.

Mısırlıların bazı elektrikli balık türlerinin vücutta şokları tetikleyebileceğini bildiklerini de eski metinlerden biliyoruz. Aslında, eski Mısırlılar muhtemelen baş ağrısı ve sinir ağrısını tedavi etmek için elektrikli Nil Yayın Balığını kullandılar. 1600’lerin sonlarına kadar tıbbi kullanımda kalan iktiyoelektroanaljezi olarak bilinen bir uygulama.

Bir yayın balığı mumyası.
Bir yayın balığı mumyası.

Ancak antik çağda elektriğin en şaşırtıcı örneği hiç şüphesiz Bağdat bataryasıdır. Bu tuhaf alet, 1936’da Bağdat’taki Irak Müzesi’nden Dr. Wilhelm Koenig liderliğindeki bir keşif gezisinde keşfedildi. İcat, yaklaşık 14 santimetre yüksekliğinde ve en büyük çapı 8 santimetre olan kilden yapılmış bir vazodan oluşuyordu.

Tarihlendirme, eserin, bölgenin Part imparatorluğu tarafından işgal edildiği bir dönemde, MS 1. yüzyıldan yaklaşık 2.000 yaşında olduğunu gösteriyor.

Görünüşü olağandışı görünmese de bilim adamları, içine baktıklarında küçük toprak kapta çok daha fazlası olduğunu çabucak öğrendiler.

Vazo, yüksek saflıkta bir bakır levhadan yapılmış içi boş bir silindir içerir. Silindirin alt ucu bir parça bakır levha ile kaplanırken, silindirin iç tabanı sadece 3 milimetre kalınlığında bir asfalt tabakası ile kaplanmıştır. Silindirin üst ucu, ağır ve kalın bir asfalt tabakasıyla tıkanmıştı. Ortasında sağlam bir demir parçası bulunur.

Bağdat bataryası
Bağdat yakınlarındaki Khujut Rabu’a’da bulunan eski elektrik hücrelerinden (pillerden) birinin bir kopyası ve diyagramı.

Keşif sırasında Koening, kavanozun ve tuhaf metal yapısının, ıslak hücreli bir pil olarak işlev görebileceğini düşündüren bir konfigürasyonda olduğunu fark etti. Aslında, zayıf bir elektrik akımı üretmekten başka bir amaca hizmet etmemiş gibi görünüyor.

Çeşitli asitler kullanılarak kavanozun kopyaları ile yapılan deneyler, asetik asit (damıtılmış sirke) ve greyfurt suyu karışımının birkaç gün boyunca 0,5 volt ürettiğini buldu.

Partlar ve Sasaniler tarafından yapılan günümüz Irak’ın çevresinde yıllar boyunca bu tür eserler keşfedildi. Ancak, hiçbir motor, ışık veya benzeri bir elektrikli cihazın bulunmadığı düşünülürse, bu eski piller hangi amaca hizmet etmiş olabilir?

Bağdat pilinin olası bir uygulaması tıbbi tedavi içindir, çünkü zamanın Yunanlılar ve Romalıları, ağrıyı tedavi etmek için hastalara elektrik şoku vermek için rutin olarak ortak elektrik ışını kullandılar.

Elektrik akımı için herhangi bir belirgin kullanımın olmaması, bazılarının bu eski kavanozların gerçekten pil olarak kullanılıp kullanılmadığını sorgulamasına neden oldu. Bunun yerine, nemin papirüse zarar vermesini önlemek için önemli belgeleri saklamak için bunlar kullanılabilirdi.

Dahası, ne Partların ne de antik dünyadaki herhangi birinin resmi bir elektrik teorisine sahip olduğuna dair bir kayıt bulunmadığından, pillerin keşfi muhtemelen bir kazaydı.

Geleceğe 1600 yıl ileri sararasak, bu süre zarfında, Wiliam Gilbert adlı bir İngiliz fizikçi, kehribarın çekici doğası hakkında bir anlaşma yayınladı ve onu tanımlamak için Latince elektrik sözcüğünü kullandı. Çok geçmeden, Thomas Browned adlı başka bir İngiliz, Gilbert’in çalışmalarını tanımlamak için “elektrik” kelimesini kullandığı fizik üzerine bir kitap yayınladı.

Ayrıca Bunu da Okuyabilirsiniz: 2000 Yıllık Pil, Bağdat Pili

Benjamin Franklin ve Yıldırım Uçurtma Deneyi

Benjamin Franklin ve Yıldırım Uçurtma Deneyi
Franklin’in ünlü uçurtma ve anahtar deneyini betimleyen bir tablonun fotoğrafı. Kaynak: Charles E. Mills, Kongre Kütüphanesi, Washington, D.C.

Birçoğuna ilkokulda, ünlü mucit Benjamin Franklin‘in fırtınada ayakta dururken bir uçurtmaya anahtar bağlayarak elektriği keşfettiği öğretildi. Ancak, bu hiç de doğru değil. Franklin, yüklü parçacıkları inceleyen ilk bilim adamı değildi ve elektriği keşfetmeye de başlamadı. Araştırmalarında yalnızca yıldırımın bir statik elektrik biçimi olduğunu göstermeye çalıştı.

18. yüzyılın ortalarında, ünlü deneyine başlamadan çok önce, Franklin, arkadaşı Peter Collinson tarafından kendisine verilen elektrik tüpleriyle oynuyordu. Bu deneyimlerin ardından Franklin, aydınlatmanın ‘büyük bir elektrik kıvılcımı’ olduğunu varsaydı ve buluttan “elektrik ateşini aşağı çekmek” için yükseltilmiş bir çubukla bir deney önerdi. İlgili tehlikelerin çok iyi farkında olan Franklin, Collinson’a yazdığı mektuplardan birinde, böyle bir deneye katılan herhangi bir kişinin, bir askerin nöbet kulübesine benzer bir muhafazanın korunmasında olayı gözlemlemesi gerektiğini de belirtti.

Franklin’in teorileri, Fransız Thomas Francois D’Alimbard’ın “elektrik sıvısını” (yıldırım) çekmek için 15 metre uzunluğunda dikey bir çubuk kullandığı Avrupa’ya ulaştı. 10 Mayıs 1752’de Paris’te başarılı oldu. Temmuz ayında bir İngiliz, John Canton, deneyi başarıyla tekrarladı. Daha sonra Rus kimyager Mihail Lomonosov da kendi deneyinden sonra aynı sonuca vardı.

Göldeki bu gelişmelerden habersiz görünen Franklin, Philadelphia’da Haziran 1752’de bir fırtına sırasında deneyin kendi versiyonunu üstlendi. Anahtar bağlı bir ipek uçurtmaya tutunurken, dışarıda bir sığınağın altında durdu. Yıldırım çarptığında, elektrik anahtardan aşağı indi ve yükü, yüksek voltajlı bir elektrik yükünü depolayan ve daha sonraki bir tarihte serbest bırakabilecek antika bir elektrik bileşeni olan bir Leyden kavanozunda toplandı.

Birçoğu uçurtmanın atmosferden elektrik yükü topladığına ve doğrudan yıldırım çarpmadığına inanıyor.

Franklin daha sonra  19 Ekim 1752’de Pennsylvania Gazetesi’nde bulgularını detaylandırarak ve deneyin nasıl yeniden oluşturulacağına dair talimatlar vererek şunları yazdı:

“Gök Gürültüsü Bulutlarından herhangi biri Uçurtmanın üzerine gelir gelmez, sivri uçlu Tel, Elektrik Ateşini onlardan çekecek ve Uçurtma, tüm Sicim ile birlikte elektriklenecek ve Sicimin gevşek Filamentleri her yönden göze çarpacaktır. Ve yaklaşan bir Parmak tarafından çekilin. Ve Yağmur, Elektrik Ateşini serbestçe iletebilmesi için Uçurtmayı ve Sicimi ıslattığında, Boğumunuzun Yaklaştığında Anahtardan bolca aktığını göreceksiniz. Bu Anahtarda Phial şarj edilebilir; ve bu şekilde elde edilen Elektrik Ateşinden, Ruhlar yakılabilir ve genellikle ovuşturulmuş bir Cam Küre veya Tüpün Yardımıyla yapılan diğer tüm Elektrik Deneyleri yapılabilir; ve böylece Elektrik Maddesinin Yıldırımın Aynılığı tam olarak kanıtlanmıştır.”

Olduğu söyleniyor, Franklin elektriği keşfetmedi. Aydınlatmanın elektrik olduğunu gösteren bir deney yapan ve bulgular hakkında yazan ilk kişi bile değildi. Bununla birlikte, hipotezi ve deneysel koşulları oluşturan ilk bilim adamı olarak kabul edilir.

Elektriğin İlk Pratik Kullanımları

Franklin’in deneylerinin açığa çıkmasından sonra bilim, elektromanyetizma dahil tüm alanlarda patlama yaptı.

1800 yılında Luigi Galvani adlı bir İtalyan doktor, bir kurbağanın iki farklı metale dokunduğunda bacağının seğirdiğini buldu. Bu bulgulara dayanarak, meslektaşı Alessandro Volta, iki metal plaka arasında, elektrik yükünün kurbağanın bacağından akmasına neden olan bir tür elektrik potansiyeli olduğu sonucuna vardı.

Volta bu bilgiyi ilk modern pilleri icat etmek için kullandı. Şimdi elektriğin, elektrik potansiyelinin (veya voltajın ) özelliklerinden birine onun adını veriyoruz.

1808’de Humphry Davy, bir pile bağlandığında ışık üreten bir karbon parçası olan ilk etkili “ark lambasının” icadıyla tanınır. Davy aslında ilk ampulü icat etti.

1820’de Hans Christian Oersted, A.M. Ampere ve D.F.G. Arago, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi doğruladı. Fransız matematikçi ve fizikçi Ampere, elektrodinamiğin babası olarak kabul edilir. Uluslararası Birimler Sistemindeki (SI) elektrik akımının temel birimi olan “amper” veya “amp” onun adını almıştır. Daha sonra 1826’da Georg Ohm, “Ohm Yasası”nda güç, voltaj, akım ve direnç arasındaki ilişkiyi tanımladı. Direncin temel birimi olan “ohm” onun adını taşır.

1831’de Michael Faraday, bir bakır tel bobini içinde hareket eden ve küçük bir elektrik akımı yaratan bir mıknatıs kullanan elektrik dinamosunu, esasen ham bir güç jeneratörünü icat etti.

Bu, dünya çapında bir elektrik devrimi için zemin hazırladı. 1878’de Amerikalı mucit Thomas Edison, saatlerce ışık üretebilen ilk pratik akkor ampulü tanıttı.

Daha sonra, 1800’lerin sonlarında, Sırp-Amerikalı mucit Nikola Tesla, alternatif akım, endüksiyon motoru ve çok fazlı dağıtım sistemi ile çalışmalara öncülük etti. Tesla’nın ayrıca radyonun icadı için Marconi ile rekabet eden patentleri vardı.

Bugün ve Gelecekte Elektrik

İnsanlığın elektriği kullandığı an, tarihte bir dönüm noktasıydı. Dünya asla aynı olmayacaktı ve bugün kabul ettiğimiz icatların çoğu elektrik olmadan mümkün olmazdı.

Bugün, elektrik dünyaya güç veriyor. Aynı zamanda, elektriğin sağladığı tüm şaşırtıcı ilerleme ve refahın gizli bir maliyeti vardı.

Bu güne kadar bile elektriğimizin çoğu, büyük güç jeneratörlerinde kömür gibi fosil yakıtların yakılmasından geliyor. Dünyanın enerji ihtiyacının sadece bir kısmı güneş veya rüzgar gibi yenilenebilir enerji ile karşılanmaktadır. Antropojenik küresel ısınmanın elindeki küresel bir felaketi önleyeceksek, bunun değişmesi gerekiyor.

Elektrik sadece bir kişi tarafından keşfedilmedi. Elektrik kavramı binlerce yıldır insanlar tarafından biliniyordu. Nihayet bir elektrik teorisi oluşturma ve onu ticari olarak geliştirme zamanı geldiğinde, birçok büyük beyin aynı anda problem üzerinde çalıştı.

 

Kaynak
https://www.zmescience.com/other/feature-post/who-discovered-electricity-96363/Görsel: Pixabay

İlginizi Çekebilir

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu