Великите изобретения на човечеството: Гръмоотвод

1752 г.

ПРИРОДНИТЕ СИЛИ СА ОБУЗДАНИ

Трябвало е да се изчака по-доброто опознаване на електрическите явления, за да се разбере, че най-мощното от тях е мълнията. Оттогава насетне, благодарение на опитите на Бенджамин Франклин, човекът не се бои от яростта на небето.

През ХVІІІ век абат Ноле изрича следното: „електричеството е в ръцете ни, както мълнията е в ръцете на природата”. Много историци на науката отбелязват, че за приликата между електричеството и мълнията се знае отпреди Бенджамин Франклин. Но трябва да се изчакат неговите експерименти през 1752 г., за да бъде потвърдена тази идентичност и гръмоотводът да стане действителност. През 1749 г. бележитият американски учен разсъждава върху природата на мълнията. За да разполага с подходящ модел за доказване на идентичността между електричеството и мълнията, той започва с описание на наелектризирането на облаците. Според него това явление е възможно чрез изпаряването от морето на електрически заредени водни капки, които се присъединяват към въздушните частици, усилвайки по този начин отблъскващите сили помежду им. Като последствие зареденият с вода и електричество въздух се разрежда, при което става по-лек от заобикалящия го въздух и може да се издигне в атмосферата, където образува облаци.

/ ЕДНО ЕЛЕКТРИЧЕСКО ЯВЛЕНИЕ

Каквато и да е научната стойност на това предположение, американският историк Бърнард Коен отбелязва, че „от месец април 1749 г. Франклин предполага, че мълнията е електрическо явление, и е подготвил обяснение за наелектризирането на облаците”. Шест месеца по-късно Франклин изпраща писмо на своя приятел д-р Джон Мичел от Филаделфия, в което отбелязва дванайсет други прилики между електричеството и мълниите.
Той завършва с думите: „Електрическият флуид се привлича от остри предмети.
Не знаем дали това свойство има общо с мълнията. Но тъй като имат много общо помежду си и в резултат ние можем да ги сравняваме, не е ли допустимо да бъдат в съгласие и по този пункт? Да направим опит”.

/ ПОСТРОЯВАНЕ НА ХИПОТЕЗАТА

Франклин е убеден в резултата на експеримента, преди още да го е провел.
Той отбелязва в писмото си, че мълнията се привлича от високи хълмове, дървета, кули, камбанарии, корабни мачти, комини и т.н. Впрочем много опити са показали, че когато се разрежда електричеството от генератор в близост до игла, забодена вертикално в пода, тя поема електрическия удар и не позволява разпространението му към метален предмет, оставен в близост. От това може да се заключи, че метален връх, поставен вертикално, може по същия начин да поеме мълнията, породена от облаците. Би било достатъчно този „гръмоотвод” да се свърже с проводник със земята (или с водата, око е върху мачта на кораб). Тогава електричеството от мълнията ще бъде напълно абсорбирано и нито хора, нито сгради биха пострадали от това.

/ ДВА ИЗВЕСТНИ И РИСКОВАНИ ЕКСПЕРИМЕНТА

Преди да стигне до демонстрация, Франклин иска да получи неоспоримо доказателство за идентичността между електричеството и мълнията, както и че тя се привлича от остри метални предмети точно както електричеството от иглата. Той замисля много рискован опит, наречен „опитът на часовия”, който се състои в поставяне на часови в караулна будка, изолирана срещу електричество и разположена на най-високата част на кула. Часовият е свързан с железен прът, който стърчи на височина 8 – 10 м. над будката. Този прът според Бенджамин Франклин трябва да привлече мълнията, да поеме бавно електрическия заряд, който след това ще бъде изведен от часовоя под формата на искри.
През май 1752 г. във Франция експеримента е проведен успешно. Участниците имат късмет: „железният прът” привлича много малко електричество от долния слой на атмосферата и при опита няма фатални последствия. Физикът Д. У. Ричмън няма този късмет: в стремежа си да повтори опита на Франклин и да привлече мълния в дома си, тя го убива на място.

/ СЪС ЗАЗЕМЯВАНЕ

След като окончателно е установено тъждеството между електричеството и мълнията, не по-малко ясно е, че гръмоотводът задължително трябва да бъде зазимен, за да не причини опасно натрупване на електрически заряд. Вторият опит на Франклин, проведен на 1 октомври 1752 г. с цел да демонстрира наелектризиране на облаците, бива проведен с материал, удобно разположен на земята. Той остава за поколенията под името „експеримент на хвърчилото”. От този момент нататък приспособлението е с абсолютно сигурна употреба и през 1752 г. първите гръмоотводи са монтирани на върха на две обществени сгради във Филаделфия.
Новината за изобретението на Франклин се разпространява светкавично, а неговите опити са повторени и потвърдени в цяла Европа и по-конкретно във Франция. Гръмоотводът донася международна известност на създателя си: английският учен Джоузеф Пристли пише дори, че става въпрос за „капитално откритие… може би най-голямото от времето на сър Исак Нютон”. Действително, това е първата значима практическа реализация на науката за електричеството, тя освобождава хората от истински бич.

Из едноименният труд на Мишел Ривал.