أديسون صاحب المصباح و الألف اختراع..بائع الصحف والخضار ورجل الصناعات الحديثة

كتب : حسام خليل

توماس ألفا أديسون مخترع ورجل أعمال أمريكي. اخترع العديد من الأجهزة التي كان لها أثرٌ كبيرٌ على البشرية حول العالم، مثل تطوير جهاز الفونوغراف وآلة التصوير السينمائي بالإضافة إلى المصباح الكهربائي المتوهج العملي الذي يدوم طويلًا. أطلق عليه مراسل إحدى الصحف لقب "ساحر مينلو بارك"  ، يعتبر إديسون من أوائل المخترعين الذين قاموا بتطبيق مبدأ الإنتاج الشامل والعمل الجماعي على نطاق واسع لعملية الإختراع، لذالك كان يُعرف بأنه أول من أنشأ مختبرًا للأبحاث الصناعية.

يُعد إديسون رابع أكثر مخترع إنتاجاً في التاريخ، ويمتلك 1093 براءة اختراع أمريكية تحمل اسمه، فضلاً عن العديد من براءات الاختراع في وفرنسا وألمانيا. كان له الفضل في العديد من الاختراعات التي ساهمت في وسائل الاتصال الجماهيري وفي مجال الاتصالات على وجه الخصوص. شملت تلك الاختراعات مسجل الاقتراع الآلي والبطارية الكهربائية للسيارة والطاقة الكهربائية ومسجل الموسيقى والصور المتحركة.

كان عمله في هذه المجالات المتقدمة ثمرة عمله في وقت مبكر من مسيرته المهنية كمشغل للتلغراف. وضع إديسون نظام توليد القوة الكهربائية وتوزيعها على المنازل والشركات والمصانع مما أدى إلى تطور جوهري في عالم الصناعات الحديثة. تقع محطة توليد الطاقة الأولى التي أنشأها في شارع بيرل في مانهاتن، نيويورك.

ولد إديسون في مدينة ميلان بولاية أوهايو الأمريكية، وترعرع بمدينة بورت هورون بولاية ميشيغان وهو من أصول هولندية. كان الابن السابع والأخير لصمويل إديسون (1804-1896) ونانسي ماثيوز إليوت (1810-1871). اضطر والده إلى الهرب من كندا بسبب مشاركته في ثورة ماكنزي الفاشلة سنة 1837.

عانى إديسون من مشاكل في السمع في سن مبكرة، وكان يعزى سبب الصمم له لنوبات متكررة من إصابته بالحمى القرمزية خلال مرحلة الطفولة دون تلقيه علاج لالتهابات الأذن الوسطى.

 باع الحلوى والصحف في قطارات تعمل من بورت هورون إلى ديترويت، كما باع الخضار لتعزيز دخله. يذكر أيضًا أنه درس التحليل النوعي وقام بإجراء التجارب الكيميائية في القطار إلى أن وقعت حادثة حظرت القيام بمزيد من تلك الأعمال.

حصل إديسون على الحق الحصري لبيع الصحف على الطريق بالتعاون مع أربعة مساعدين حيث أطلق نشرة أسبوعية. انطلق إديسون من هذا العمل إلى العديد من المشاريع الريادية، كما اكتشف مواهبه كرجل أعمال. أدت هذه المواهب في نهاية المطاف إلى إنشاء 14 شركة، بما في ذلك جنرال إلكتريك والتي لا تزال إحدى أكبر الشركات المساهمة العامة في العالم.

أصبح إديسون عاملًا بالبرقيات أو التلغراف بعد أن أنقذ جيمي ماكنزي ابن الثلاث سنوات من قطار جامح.

في عام 1866 حين كان يبلغ 19 عامًا، انتقل إديسون إلى لويفيل بولاية كنتاكي. خلال عمله كموظف في ويسترن يونيون، عمل أيضا بمكتب وكالة الأنباء أسوشيتد برس. طلب إديسون المناوبة الليلية مما أتاحت له متسعًا من الوقت لممارسة إثنين من هواياته المفضلة وهما القراءة والتجريب، إلا أن تسليته تلك كلفته وظيفته في نهاية المطاف. في إحدى ليالي سنة 1867، كان يعبث ببطارية رصاص حمضية عندها وقع حمض الكبريتيك على الأرض. تسرب الحمض بين ألواح الأرضية أسفل مكتب رئيسه. طُرِد إديسون من عمله في الصباح التالي.

كان أحد الموجهين لإديسون خلال السنوات الأولى لعمله بالبرقيات زميله والمخترع فرانكلين ليونارد بوب الذي كان يسمح للشباب الفقراء العيش والعمل في قبو منزله في اليزابيث، ولاية نيو جيرسي. كان أحد أول اختراعات إديسون يتعلق بالتلغراف، ونال أول براءة اختراع عن مسجل صوت كهربائي (براءة الاختراع الأمريكية رقم 90646) بتاريخ 1 يونيو 1869.

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".

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.

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  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. 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  لتصنيع وتسويق هذا الاختراع في بريطانيا.

كان مسرح ماهن 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 2010

حصل إديسون على براءة اختراع نظام توزيع الكهرباء في عام 1880، وهو عامل أساسي للاستفادة من اختراع المصباح الكهربائي. في 17 ديسمبر 1880 أسس إديسون شركة إديسون للإضاءة. أنشأت الشركة في عام 1882 أول محطة طاقة كهربائية مملوكة من قبل مستثمر في بيرل ستريت، نيويورك. وفي يوم 4 سبتمبر 1882 شغّل إديسون محطة توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بنظامه لتوزيع الطاقة الكهربائية في بيرل ستريت والتي وفرت 110 فولت تيار مستمر (DC) لعدد 59 من العملاء في مانهاتن.

في يناير 1882، قام إديسون بتشغيل أول محطة لتوليد الطاقة البخارية في جسر هولبورن، لندن. قدّم النظام الذي يعمل بالتيار المستمر الإمدادات الكهربائية لمصابيح الشوارع والمساكن الخاصة على مسافة قصيرة من المحطة. وفي 19 يناير 1883، بدأ استخدام أول نظام موحد للإضاءة الكهربائية المتوهجة في مدينة روزيل، نيو جيرسي.

كان نجاح إديسون الحقيقي إلى جانب صديقه هنري فورد يكمن في قدرته على تحقيق أقصى نسبة من الأرباح من خلال إنشاء نظم الإنتاج الشامل وحقوق الملكية الفكرية. أصبح جورج ويستينجهاوس خصما لأديسون بسبب تعزيز إديسون لنظام التيار المستمر (DC) لتوزيع الطاقة الكهربائية بدلا من نظام التيار المتردد (AC) الذي اخترعه نيكولا تسلا وكان ويستينجهاوس يروج له. على عكس التيار المستمر، يمكن أن يصل التيار المتردد إلى جهد كهربائي عالٍ جدا مع المحولات، وإرسالها عبر أسلاك أرق وأقل تكلفة، وبالتالي توجه إلى توزيعها على المستخدمين.

في عام 1887، كانت هناك 121 محطة طاقة لإديسون في الولايات المتحدة لتزويد الكهرباء بنظام التيار المستمر للعملاء. عندما تمت مناقشة التيار المستمر من قبل الجمهور، أطلق إديسون حملة دعائية لإقناع الناس بخطورة استخدام التيار المتردد. كانت المشكلة مع التيار المستمر هي اقتصار محطات توليد الطاقة على تقديم الكهرباء التي تعمل بنظام التيار المستمر اقتصاديا فقط للعملاء على بعد ميل ونصف (حوالي 2.4 كم) من محطة التوليد، بحيث كانت مناسبة فقط لمناطق الأعمال المركزية. شن إديسون "حرب التيارات" لمنع اعتماد استخدام التيار المتردد عندما اقترح ويستينجهاوس استخدام تيار الجهد العالي المتردد الذي يمكنه إمداد الكهرباء لمئات الأميال مع خسارة هامشية للطاقة بدلا من التيار المستمر.

قادته الحرب ضد التيار المتردد إلى المشاركة في تطوير وتعزيز الكرسي الكهربائي (باستخدام التيار المستمر) محاولا الإقناع بأن للتيار المستمر إمكانيات أكثر فتكا من التيار المتردد. نفّذ إديسون حملة قصيرة ولكن مكثفة لحظر استخدام التيار المتردد أو الحد من الجهد الكهربائي المسموح به لأغراض السلامة. كجزء من هذه الحملة، قام عدد من موظفين إديسون بإجراء صدمات كهربائية على الحيوانات علنا للتدليل على مخاطر التيار المتردد.

تم استبدال التيار المستمر بالتيار المتردد في معظم الحالات لتوليد وتوزيع الطاقة، حيث أنه أسهم في تحسين كفاءة توزيع الطاقة وتوسيع مداها. على الرغم من الاستخدام الواسع النطاق للتيار المستمر إلا أنه خسر في نهاية المطاف بسبب التوزيع، ويوجد اليوم بشكل رئيسي في نظم النقل ذات تيار الجهد العالي المستمر (HVDC) لمسافات طويلة. استمر استخدام نظم الكهرباء التي تعمل بالتيار المستمر منخفض الجهد في مناطق وسط المدينة ذات الكثافة السكانية العالية لسنوات عديدة ولكن في النهاية تم استبدال العديد منها بشبكة توزيع تيار متردد منخفض الجهد.

كان للتيار المستمر ميزة احتفاظ بطاريات التخزين الكبيرة بطاقة مستمرة أثناء الانقطاع القصير لإمدادات الكهرباء من المولدات الكهربائية ونظم النقل. تم تزويد مرافق بمقومات لتحويل التيار المتردد ذو الجهد المنخفض إلى تيار مستمر الجهد المنخفض للمراوح والمصاعد والمضخات. كان هناك 1600 مستخدم للتيار المستمر في وسط مدينة نيويورك في سنة 2005، إلا أن الخدمة توقفت نهائيا في 14 نوفمبر 2007. لا تزال معظم نظم المترو تعمل بالطاقة ذات التيار المستمر.

كان إديسون رجل أعمال نَشِط حتى سنواته الأخيرة. قبل وفاته ببضعة أشهر فقط افتتح خدمة القطار الكهربائي والسكك الحديدية بين مدن هوبوكين ومونتكلير ودوفر وجلادستون في ولاية نيو جيرسي. وكانت نظم نقل الطاقة الكهربائية لهذه الخدمة باستخدام التيار المستمر الذي دافع عنه إديسون.

وفر أسطول السيارات خدمة نقل الركاب في شمال ولاية نيو جيرسي مدة 54 سنة حتى العام 1984.

قيل أن إديسون تأثر باتباع نظام غذائي شعبي في سنواته الأخيرة؛ "السائل الوحيد الذي كان يشربه هو نصف لتر من الحليب كل ثلاث ساعات"كما قيل أنه كان يعتقد أن هذا النظام الغذائي يسيتعيد صحته، إلا أن هذه رواية مشكوك فيها. في عام 1930 قبل سنة واحدة من وفاة إديسون، قالت مينا في مقابلة عنه "تناول الأطعمة الصحيحة هو أحد أهم هواياته."

امتلك إديسون مكان مسقط رأسه في مدينة ميلان، أوهايو سنة 1906. في زيارته الأخيرة سنة 1923 صُدِم للعثور على بيته القديم منارا بالقناديل والشموع.

توفي توماس إديسون من مضاعفات مرض السكري في 18 أكتوبر 1931، في منزله في حديقة لويلين في ويست أورنج، نيو جيرسي، وهو المنزل الذي اشتراه سنة 1886 كهدية زفاف لمينا، وتم دفنه خلف المنزل. توفيت مينا في عام 1947.

تم إنشاء وسام إديسون في 11 فبراير 1904 من قبل مجموعة من الأصدقاء والمقربين لإديسون. بعد أربع سنوات دخلت الجمعية الأمريكية للمهندسين الكهربائيين في اتفاقية مع المجموعة لتقديم جائزة الميدالية كجائزة كبرى. منحت أول ميدالية في عام 1909 لإليهو تومسون كما منحت لنيكولا تيسلا في عام 1917. تعتبر تلك الميدالية أقدم جائزة تُقدم في مجال الهندسة الكهربائية والإلكترونيات.

في هولندا تمت تسمية جوائز الموسيقى الرئيسية بجائزة إديسون تيمنا به.

منح جائزة توماس أ. إديسون لبراءة الاختراع عن براءات الاختراع الفردية من قبل الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين منذ سنة 2000.