مرد اختراعات " توماس آلوا ادیسون "

توماس آلوا ادیسون

توماس آلوا ادیسون (Thomas Alva Edison) متولد 11 فوریه 1847 مصادف با 22 بهمن 1225 خورشیدی است. ادیسون، مهندس، کارآفرین و بزرگترین مخترع آمریکا لقب گرفته است. او توانست اختراعات مهم و فراوانی از جمله نسخه‌های ابتدایی لامپ‌های رشته‌ای الکتریکی، گرامافون، دستگاه ضبط صوت، دستگاه رای گیری و دوربین فیلم برداری را به دنیا ارائه نماید؛ همچنین نقش مهمی در توسعه تولیدات الکتریسیته داشت.

 

 

زندگی نامه

توماس ادیسون در سال 1847 در میلان ایالت اوهایو متولد شد. او در سن 4 سالگی به همراه خانواده‌اش به پورت هارون ایالت میشیگان نقل مکان کرد. توماس فرزند هفتم و آخر خانواده ادیسون بود. او دوران سختی را در کودکی گذراند؛ کم شنوایی و ضعف در مدرسه، وی را مجبور کرد تا مدرسه را ترک کند و تحصیل را در خانه تحت نظر مادرش که قبلا معلم بود، ادامه دهد.

وی در سن 12 سالگی به فروشندگی میوه و روزنامه در راه آهن گرندترانک (Grand Trunk Railroad) مشغول شد. او موفق شد با استفاده از دستگاه چاپ کوچک قدیمی، کتاب قاصدک گراند ترانک (Grand Trunk Herald) را در یک واگن قطار بنویسد و در سال 1862 آن را بین کارمندان اداره راه آهن پخش کند. در همان سال بود که ادیسون به عنوان اپراتور تلگراف مشغول به کار شد و به مدت 6 سال به این شغل ادامه داد و در ادامه موفق به کسب نشان لژیون دونور کشور فرانسه شد.

نخستین پله‌ها

ادیسون زمانی که 21 ساله بود دستگاه ثبت و شمارش رای را اختراع کرد وآن را در سال 1869 میلادی به عنوان اولین اختراع خود به ثبت رساند. درسال 1869 ادیسون که اداره راه آهن را ترک کرده بود، سرپرست فنی یک موسسه صرافی بزرگ در نیویورک شد و نخستین اختراع موفقش را که نوعی تلگراف چاپی بود، به نام خود ثبت کرد. او در تلگراف خود بر خلاف انواع رایج آن دوران که در آن‌ها، علایم مورس به صورت صداهای کوتاه و کشیده به گوش اپراتور می رسیدند، از علایم به شکل خط/نقطه بر روی نوار کاغذی چاپی استفاده می‌کرد. او حق امتیاز اختراعش را در ازای 4000 دلار به مدیر صرافخانه فروخت و با پول آن در نیویورک، نیوجرسی یک کارگاه تحقیقاتی برای خود برپا کرد. در آن جا علاوه بر تکمیل لوازم جانبی تلگراف، او موفق به طراحی یک سامانه پیشرفته نمایشگر اطلاعات بورس نیز شد و از بایت آن، سودهنگفتی به چنگ زد.

تلگراف به عنوان اولین دست‌آورد در صنعت ماشین‌های اداری، به طور غیرمستقیم، اختراع گرامافون را پی داشت. ادیسون تحت حمایت وسترن یونیون، گرامافون چهارگانه را ابداع کرد. این وسیله به طور هم زمان، چهار پیام را از طریق یک سیم ارسال می‌کرد.

آزمایشگاه ادیسون

دل‌مشغولی همیشگی ادیسون این بود که کارگاه خود را به یک مکان بزرگ، انتقال دهد. او با فراهم کردن سرمایه کافی در سال 1876 میلادی، در منطقه منلو پارک در وست اورنج (West Orange) نیوجرسی, لابراتور پژوهشی مجهزی بنیان گذاشت و گروهی از افراد مستعد را به همکاری دعوت کرد. اختراعات بزرگی در آزمایشگاه مِنلو پارک (Menlo Park laboratory) به ثمر نشست که همه به نام ادیسون ثبت شدند. ادیسون معامله گری تیز بین به شمار میرفت اما مدیری قوی نبود. اوایل زندگی مشکلات بسیاری داشت و برای کاهش هزینه های کار, پدر خود را که در آن زمان تنها بود, به پورت هورن آورد تا بتواند در محیط روستایی منلو پارک نیوجرسی، آزمایشگاه خود را بسازد.

تاسیس و ایجاد این آزمایشگاه نقطه عطفی در فعالیت های توماس ادیسون بود و یکی از بزرگترین ابتکارات او به شمار می رود. آزمایشگاه منلو پارک نیوجرسی، نخستین موسسه ای بود که تنها با هدف تولید و تکمیل ابداعات علمی برپا شد و آن را باید نمونه‌ی اولیه آزمایشگاه‌های تحقیقاتی بزرگی دانست که از آن پس، تمام صنایع بزرگ در کنار کارگاه‌های خود برپا کردند. کار ساخت لابراتوار در سال ۱۸۷۸ میلادی به اتمام رسید و ادیسون به آنجا نقل مکان کرد. در سایه نظارت و سازمان دهی توماس ادیسون و کار‌گروهی از کارمندان وی، صدها اختراع کوچک و بزرگ در این موسسه به ثمر رسید که البته همگی به نام ادیسون ثبت شدند.

 

 

اولین لامپ

ادیسون مخترع اولین لامپ حبابی نبود. یک مخترع آلمانی به نام هاینریش گوبل (Heinrich Göbel)، در سال 1854 میلادی، اولین لامپ برقی را با 400 ساعت تولید نور اختراع کرد، اما موفق به ثبت آن نشد. در واقع ادیسون، طرحی از یک لامپ را ارائه کرد که ماندگاری طولانی داشت و امکان استفاده طولانی ‌مدتی را برای کاربر فراهم می‌آورد. در اواخر دهه ۱۸۷۰ میلادی، ایده‌ای به ذهن ادیسون خطور کرد تا از ماده‌ای که در گیرنده تلفن خود استفاده کرده بود، در لامپ نیز از آن استفاده کند. ادیسون به‌دنبال یک رشته کربنی بود. پس از استفاده از مقوای کربنی، با مواد دیگر نیز آزمایش کرد و در نهایت روی بامبو متمرکز شد که دارای الیافی بلند بود و دوام بیشتری داشت. ترکیب رشته‌های بامبو و یک پمپ خلا که هوا را حذف می‌کرد، به ادیسون کمک کرد تا طول عمر لامپ را به ۱,۲۰۰ ساعت افزایش دهد.
مدتی بعد ادیسون کوشید تا حق امتیاز لامپ برق را در انگلیس، از آن خود کند و بر رقیبش جوزف سووان (Joseph Swan)، پیروز شود. اما پس از یک دعوی حقوقی بی حاصل، دوطرفه با یکدیگر به توافق رسیدند و برای بهره مند شدن از منافع اختراعاتشان در بریتانیا شرکت ادیسون را تاسیس کردند. این شرکت در سال 1892 بخشی از شرکت بزرگ جنرال الکتریک شد.

 

 

فرستنده تلفن کربن

الکساندر گراهام بل (Alexander Graham Bell) در سال 1876 میلادی، تلفن را اختراع کرد، اما ادیسون نوآوری دیگری انجام داد و برای توسعه فرستنده بل، طرح جدیدی را ارائه کرد. فرستنده بل، به علت جریان الکتریکی ضعیف، امکان استفاده در مسافت‌های دور را نداشت. ادیسون ایده استفاده از باتری را برای تامین جریان روی خط تلفن و کنترل قدرت آن با استفاده از کربن، برای تغییر مقاومت مطرح کرد و برای عملی ساختن ایده خود، فرستنده ای طراحی کرد که در پشت دیافراگم آن، یک قطعه کوچک کربنی سیاه (از جنس دوده) وجود داشت. وقتی کسی با تلفن صحبت می‌کرد، امواج صوتی دیافگرام حرکت می‌کردند و فشار روی لامپ زیاد می‌شد. ادیسون لامپ سیاه را با دانه‌های ساخته شده از زغال جایگزین کرد و این طرح اساسی، در دهه 1980 میلادی مورد استفاده قرار گرفت.

 

گرامافون

اختراع اصلی ادیسون، گرامافون بود که آن را در سال 1877 میلادی انجام داد. از آنجایی که تلفن، نوعی تلگراف اکوستیک در نظر گرفته می‌شد، ادیسون در تابستان ۱۸۷۷ میلادی تلاش ‌کرد تا دستگاهی ابداع کند که مانند تلگراف، سیگنال‌ها را هنگام دریافت، رونویسی کند. امید او به استفاده از یک فرستنده کربنی بود. گرامافون فویل در سال ۱۸۷۷ میلادی پرده‌ برداری شد. ساختار گرامافون توماس متشکل بود از یک استوانه که دریک فویل پیچیده شده بود. او با اختراع این وسیله، موجب حیرت جهانیان شد. و بدین ترتیب بود که در سراسر جهان، از او به عنوان جادوگر منلو پارک یاد کردند.

 

 

دوربین فیلم و نمایشگر

در اواخر دهه ۱۸۸۰ میلادی، تمرکز ادیسون بر روی توسعه تکنولوژی لابراتوار خود قرار گرفت. او این ایده را در ذهن خود می‌پروراند که همان کاری که گرامافون برای گوش انجام می‌داد، معادل آن را او برای چشم انجام دهد. کار روی کینتوگراف (Kinetograph)، در واقع توسط ویلیام کندی-لوری دیکسون (William Kennedy Dickson)، کارمند ادیسون، انجام شد. صنعت فیلم‌ بسیار شکوفا شد؛ دوربین ادیسون به سرعت، با نوآوری‌هایی چون لومیر سینماتوگراف (Lumiere Cinematographe)، دوربین ترکیبی، چاپگر و پروژکتور به مخاطبان امکان تماشای فیلم را داد. استودیوی فیلم‌سازی ادیسون رونق فراوانی یافت و فیلم صامت پر شماری بین سال‌های ۱۸۹۰ تا ۱۹۱۸ میلادی در آن ساخته شد.

 

 

باتری ذخیره سازی قلیایی

وسایل نقلیه الکتریکی در اواخر دهه ۱۸۰۰ میلادی توسعه یافتند؛ اما باتری‌هایی استفاده شده در آن‌ها، سنگین بودند و بخاطر نشت اسید، قسمت داخلی آن‌ها دچار خوردگی می‌شد. ادیسون چالش اختراع باتری سبکتر، قدرتمند‌تر و قابل اعتمادتر را پذیرفت. بعد از تحقیقات جامع و گسترده و تحمل چندین بار شکست، او موفق به اختراع یک باتری قلیایی قابل‌اعتماد شد و بالاخره در سال ۱۹۱۰ میلادی، تولید آن را آغاز کرد. باتری ذخیره‌ساز وی در لامپ‌های استفاده شده در معادن، زیردریایی‌ها و قطارها بکار گرفته شد و بدین ترتیب تبدیل به موفق‌ترین محصول زندگی حرفه‌ای توماس شد

.

 

عروسک‌های سخنگو

اولین عروسک‌های سخنگو نیز توسط این مخترع آمریکایی اختراع شدند؛ اما تکنولوژی ضبط آن به‌خوبی کار نکرد و موجب اعتراض بسیاری از مشتریان شد؛ دلیل آن هم عدم وضوح صدای عروسک‌ها بود، به نحوی که اصلا معلوم نبود چه می‌گویند. عروسک‌ها بدنی از ترکیب چوب و فلز داشتند و سرآن‌ها سرامیکی بود. در بدن عروسک‌ها، فونوگراف‌های کوچک قرار گرفته بودند تا صدای زنانه ضبط شده‌ای را با آواز‌های کودکانه از جمله لالایی، پخش کنند. مشکل بزرگ عروسک‌ها، تکنولوژی بکار رفته در آن بود که همان تکنولوژی اولیه فونوگراف بود و سبب تولید یک صدای زیر و گوش‌خراش می‌شد و به جای آن که صدای ظریف و بچگانه لالایی از آن پخش شود، شنونده بیشتر حس میکرد که صدایی شیطانی است. ضعف عروسک‌ها و قیمت بالای آن‌ها، سبب شکست تجاری پروژه شد. از دیگر مشکلات این اختراع، گم شدن قطعات آن‌ها و شکنندگی فونوگراف‌های داخل آن‌ها بود.

 

شیوه کاری ادیسون

برخلاف باور عمومی تمامی اختراعات ثبت شده به نام ادیسون به تنهایی حاصل تلاش او نبود بلکه اکثر اختراعاتی که به نام وی ثبت شده اند، ایده‌ها و اختراعات کامل نشده‌ی دانشمندان دیگر بودند؛ گروهی از تکنسین‌ها و کارمندان، تحت نظارت او به آزمایش وتحقیق می پرداختند.
لویس لاتیمر دستیار سیاه پوست وی که در پروژه چراغ الکتریکی نقش مهمی داشت، ازجمله این افراد بود و دلیل اینکه امروزه کمتر نامی از کسانی مانند او به میان می آید، به این دلیل است که ادیسون اغلب همکاران خود را در افتخار و اعتبار اختراعاتش سهیم نمی‌کرد.

اختلافات و درگیری های بین تسلا و ادیسون

در آن زمان، یکی از بزرگترین نبردها بین دانشمندان، نبردی بود که از آن به عنوان جنگ جریان‌ها یاد می‌کنند. دو فرد پیشرو در این نبرد، نیکولا تسلا (Nikola Tesla) و ادیسون بودند. از آن‌جاییکه توماس، فعالیت حرفه ای خود را چند سال زودتر از تسلا آغاز کرده بود، محبوب‌ و شهرتش در میان مردم بیشتر بود؛ همچنین به دلیل اختراع لامپ (که به اشتباه به نام او ثبت شد) توانست محبوبیتش را بیش از پیش کند.
آقای تسلا از مدافعان جریان متناوب (AC) بود و در مقابل ادیسون از استفاده از جریان مستقیم (DC) طرفداری می‌کرد؛ بدین ترتیب جنگی تمام عیار در گرفت.
اگر بخواهیم به صورت مختصر درباره‌ی تفاوت AC و DC سخن بگوییم، باید چنین گفت که DC نسبت به AC امنیت بالاتری دارد و همچنین عایق کمتری هم نیاز دارد همچنین جریان Direct current برای برق رسانی مناسب نبوده و باعث افت ولتاژ شدید در فاصله کوتاه میشود. تسلا توانست ثابت کند که جریان DC گران و ناکارآمد است، ولی این پایان قضیه نبود؛ ادیسون که هزینه‌ی زیادی کرده بود و از سرمایه گذاران پول بسیاری گرفته بود، نمی‌توانست به همین راحتی پا پس بکشد و به همین دلیل چندین کار انجام داد که از جمله آن‌ها، اتصال برق AC به یک فیل و کشتن آن حیوان بود.

توماس ادیسون با جی پی مورگان که یکی از سرمایه داران آن زمان ایالات متحده بود، شریک شد و از آن طرف هم تسلا شرکت خود را به همراهی جرج وستینگ هاوس (George Westinghouse) بنا نهاد. از آنجایی که طرح AC  خیلی بهتر از طرح مورد حمایت ادیسون بود، تسلا توانست قرارداد‌های زیادی را به سمت خودش بکشد؛ اوضاع به این شکل ادامه یافت تا اینکه در حادثه‌ای چند نفر بر اثر طرح AC جانشان را از دست دادند.
همین اتفاق کافی بود تا ادیسون تبلیغات‌ گسترده‌ای را بر علیه نیکولا تسلا شروع کند. ادیسون جهت ضربه زدن به نیکولای تنها از هیچ کوششی دریغ نکرد تظاهرات عمومی، پیاده سازی ولتاژ بالا بر روی حیواناتی مانند فیل و عجیب‌ ترین مورد در این درگیری ها اختراع صندلی الکتریکی توسط ادیسون بود که تا ساعت 2018 از آن برای اعدام استفاده میکردند همه‌ی این فشار ها و بدنام کردن جریان متناوب که تسلا از اصلی ترین حامیان آن بود باعث خراب شدن نام تسلا از دید جامعه شد.
همین موضوع باعث شد تا خیلی از قرارداد‌هایی که تسلا بسته بود، فسخ شود و مشتریان از او دور شوند، دیگر کسی با او همکاری نکند و هزاران مشکل دیگر که همگی بر سر نیکولای بدبخت آوار شدند.

 

 

سینما

در سال 1889 یکی از کارمندان شرکت ادیسون، ویلیام کندی دیسکون، نوعی دستگاه نمایش فیلم اختراع کرد که پنج سال بعد یعنی در سال 1894 با نام تجاری کینه توسکوپ (متحرک نما) در نیویورک به نمایش گذاشته شد. کینه توسکوپ دستگاهی بود که هرکس از سوراخ آن به درون می نگریست، تصاویر متحرکی را می‌دید. این وسیله ابتدا به عنوان مکمل گرامافون و برای رونق بخشیدن به بازار آن طراحی شده بود و هدف آن، این بود که با افزودن امکان تماشای عکس متحرک، بر جذابیت گرامافون نزد خریداران افزوده شود.

ادیسون در تبدیل سینما به رسانه ای همگانی و صنعتی سودآور، نقش موثری داشته است. فیلم استاندارد 35 میلی متری با چهار روزنه در لبه هر فریم که هنوز هم رایج است از یادگارهای ادیسون است. وی همچنین موسس نخستین استودیوی فیلمسازی دنیا با نام بلاک ماریا (Black maria) در ایالات نیوجرسی است. نخستین فیلم کپی رایت شده تاریخ سینما با نام عطسه فرد اوت (Fred Ott's Sneeze) دراین استودیو ساخته شد. همچنین فیلم فرانکنشتاین 1910 نیز در استودیو و شرکت فیلم سازی او ساخته شده است.

 

 

سال های پایانی ادیسون

زمانی که اروپا درگیر جنگ جهانی اول شد، ادیسون به آمادگی توصیه کرد و احساس کرد که فناوری آینده جنگ را تعیین خواهد کرد. او در سال 1915 به عنوان رئیس هیئت مشاوره نیروی دریایی منصوب شد، تلاشی از سوی دولت برای وارد کردن علم به برنامه دفاعی خود. اگرچه عمدتاً یک هیئت مشورتی بود، اما در تشکیل آزمایشگاهی برای نیروی دریایی که در سال 1923 افتتاح شد، مؤثر بود و علارغم چندین پیشنهاد ادیسون، در اکثر موارد وی نادیده گرفته شد. در طول جنگ، ادیسون بیشتر وقت خود را صرف انجام تحقیقات دریایی، به ویژه کار بر روی اختراع زیردریایی کرد، اما او احساس کرد که نیروی دریایی پذیرای بسیاری از اختراعات و پیشنهادات او نیست.

در اول فوریه ۱۸۹۳، ادیسون ساختمان بلک ماریا، ساخت نخستین استودیوی تصاویر متحرک در اورنج وست نیوجرسی را به پایان برد. او بسیار تلاش کرد تا اختراع دوربین فیلم‌ برداری را به صورت تمام و کمال به نام خود ثبت کند تا حق استفاده‌ی انحصاری آن را به چنگ آورد، اما در دهم مارس سال ۱۹۰۲، یک دادگاه استیناف در ایالات متحده ادعای وی را رد کرد. در پی تحقیقات توماس در ۱۸۹۴، جهت ترکیب فیلم و صدا، او توانست دستگاه کینه ‌توفون را اختراع کند. اما این دستگاه که ترکیب ناجور از دو دستگاه کینه ‌توسکوپ و گرامافون استوانه ای شکل بود، مورد استقبال قرار نگرفت.

در ۶ ژانویه ۱۹۳۱ ادیسون درخواست ثبت آخرین اختراع خود یعنی وسیله‌ی نگه‌ دارنده‌ی اشیاء هنگام آبکاری الکتریکی را به اداره‌ی ثبت اختراعات فرستاد، اما پیش از دریافت پاسخ، در همان سال و در ۸۴ سالگی درگذشت.

 

موزه اختراعات ادیسون

هنری فورد، یکی از تحسین‌کنندگان و دوستان ادیسون، کارخانه اختراع ادیسون را به عنوان موزه در روستای گرین‌فیلد (Greenfield) میشیگان بازسازی کرد، که در پنجاهمین سالگرد اختراع چراغ برق ادیسون در سال 1929 افتتاح شد. جشن اصلی یعنی جشن طلایی لایت، با میزبانی مشترک فورد و جنرال الکتریک، همراه با یک شام جشن بزرگ در دیربورن (Dearborn ) برگزار شد در مراسم افتخار ادیسون افراد برجسته ای مانند رئیس جمهور هوور، جان دی راکفلر جونیور، جورج ایستمن، ماری کوری و ارویل رایت حضور داشتند. با این حال، سلامتی ادیسون به حدی بد بود که او نتوانست تا آخر مراسم بماند.