الفصل 91: المولدات والمحركات

الفصل 91: المولدات والمحركات

أثبتت الوقائع أن الأمور الجيدة تأتي دائمًا في أزواج

لم يمض وقت طويل على توقيع معاهدة سبتة حتى تلقى كارلوس خبرًا سارًا آخر: بعد أشهر من العمل الشاق، نجح مختبر غرام للكهرباء في تصنيع مولّد تيار متناوب ومولّد تيار مستمر على التوالي

لم يشعر كارلوس بأي مفاجأة من السرعة التي أنتج بها مختبر الكهرباء المولدات الكهربائية

فحين كان غرام في فرنسا، كان قد صنع بالفعل كلا النوعين من المولدات الكهربائية، وكان متمكنًا جدًا من مبادئها وعمليات تصنيعها المحددة

ورغم أنه جاء إلى إسبانيا، فإن الدعم القوي من كارلوس ووجود بعض زملائه السابقين من فرنسا جعلا سرعة تصنيع المولدات الكهربائية لا تتباطأ؛ بل على العكس، كانت ستزداد

ففي النهاية، لم تكن أقدم المولدات الكهربائية تحتاج إلى معدات دقيقة للغاية، فضلًا عن أن هذه كانت مولدات كهربائية صغيرة مخصصة للتجارب؛ وبالنسبة إلى غرام، كان تصنيع مولد كهربائي كهذا أمرًا سهلًا تمامًا

عندما علم كارلوس بأن المولدات الكهربائية قد صُنعت بنجاح، شعر بحماس كبير

ورغم أن المولدات الكهربائية الحالية قد تبدو بدائية جدًا من منظور الأجيال اللاحقة، فإنها كانت الخطوة الأولى في استكشاف إسبانيا للكهرباء

وكما يقول المثل، كل البدايات صعبة؛ ولم يكن طريق إسبانيا نحو الكهرباء ليبدأ حقًا إلا بعد تطوير مولد كهربائي

بوجود مولد كهربائي، وُجدت الكهرباء، وبالنسبة إلى كارلوس، لم تكن معرفة كيفية الاستفادة من هذا الشكل الجديد من الطاقة مهمة صعبة في الحقيقة

إلى حد ما، تتشابه مبادئ المولد الكهربائي والمحرك

غير أن أحدهما يحوّل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية، بينما يحوّل الآخر الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية

وبالإضافة إلى المولد الكهربائي، كان كارلوس أكثر معرفة بالمصباح الكهربائي، وهو أداة أخرى تستخدم الطاقة الكهربائية على نطاق واسع

لقد أتاح التعليم القادم من المستقبل لكارلوس أن يتذكر بوضوح أن المادة التي استُخدمت في النهاية داخل المصابيح الكهربائية كانت سلك التنغستن

ورغم أن التقنية الحالية قد لا تكون قادرة على إنتاج سلك تنغستن مؤهل للمصابيح الكهربائية، فما علاقة ذلك بكارلوس؟

كانت مهمة كارلوس ببساطة أن يقترح مفهوم مصباح التنغستن الكهربائي على الخبراء الذين يدرسون المصابيح الكهربائية

أما كيفية إنتاج سلك التنغستن وتجربة مصابيح التنغستن الكهربائية، فذلك أمر يخص العلماء، ولا علاقة له بكارلوس، الملك

نظرًا إلى أهمية الكهرباء للمستقبل، قرر كارلوس، الذي كان لديه وقت فراغ، أن يزور مختبر الكهرباء شخصيًا ليرى كيف يتقدم البحث

ولحسن الحظ، لم يكن مختبر الكهرباء بعيدًا عن القصر الملكي في مدريد؛ فبعد أن ركب عربة العائلة الملكية الفاخرة الخاصة، واستمتع بالخدمة الحريصة من الخادمات، وصل كارلوس سريعًا إلى مختبر الكهرباء في الضواحي

“إنه بالفعل أكثر روعة بكثير من قبل”

من مقعده في العربة، كان كارلوس يستطيع رؤية كامل منطقة التجارب المكتملة حديثًا، وكانت أكثر تطورًا بكثير مما كانت عليه عندما زارها في المرة الماضية

سواء أكان المبنى الرئيسي لمختبر الكهرباء أم مكتب أبحاث المحركات التابع لشركة المحركات، فقد بُنيا جميعًا على نحو مناسب جدًا

وبسبب كونها مباني جديدة، بدا المجمع بأكمله مثيرًا للإعجاب

كان المجمع ذو الشكل الشبيه بحرف عربي مفتوح، الواقع في مركز منطقة التجارب، يبدو مهيبًا للغاية، ويبرز عن بقية منطقة التجارب التي كانت مبانيها كلها دون ثلاثة طوابق

ترك كارلوس الخادمتين في العربة، وأخذ بعض الحراس واتجه نحو مختبر الكهرباء

ومن أجل ألا يزعج التجارب الكهربائية التي يجريها غرام وفريقه، تعمد كارلوس ألا يبلغ مختبر الكهرباء بوصوله، مما أدى إلى عدم مجيء أحد لاستقباله

ومع ذلك، لم يكن كارلوس يهتم بهذه الشكليات الفارغة

فإذا كان مختبر الكهرباء قد حقق نتائج بحثية، فسيكون ذلك أمرًا يستحق الفرح بالنسبة إلى كارلوس، وهو السبب نفسه الذي جعله يؤسس مختبر الكهرباء

وبما أنه زار منطقة التجارب من قبل، كان كارلوس مألوفًا جدًا بموقع مختبر الكهرباء

بعد أن أمر القوات المتمركزة على أطراف منطقة التجارب بمواصلة الدوريات دون إثارة ضجة، دخل كارلوس إلى مختبر الكهرباء

في هذه اللحظة، كان مختبر الكهرباء نابضًا بالحركة

بعد تصنيع المولدين الكهربائيين، بدأ غرام وكثير من زملائه يناقشون كيفية استخدام الطاقة الكهربائية

كان بإمكان المولدات الكهربائية أن تولد الكهرباء بالفعل، لكن السؤال كان: كيف ينبغي استخدام هذه الكهرباء؟

أو بعبارة أخرى، كيف يمكن إثبات أن الطاقة الكهربائية مصدر طاقة أكثر فاعلية وأرخص تكلفة؟

في الوقت الحالي، كان هناك اتجاهان لاستكشاف فائدة الكهرباء: أحدهما الإضاءة، والآخر استخدامها مصدرًا للطاقة الحركية

لكن كلا هذين الاستكشافين كانا في مراحلهما الأولى، وكان من الصعب إثبات فائدة الكهرباء، ولهذا لم يُؤخذ العاملون في مجال الكهرباء على محمل الجد حتى الآن

حتى لو أمكن تصنيع مولد كهربائي وإنتاج الكهرباء، فالمشكلة أن هذه الكهرباء لم يكن لها استخدام حاليًا

كان من الممكن تخزين الكهرباء المولدة باستخدام بطاريات الرصاص الحمضية، لكن ما الفائدة من ذلك؟

إذا لم يكن بالإمكان استخدام الكهرباء جيدًا، فهي بلا قيمة

ترك كارلوس بعض الحراس ينتظرون خارج باب المختبر، وما إن دفع الباب وفتحه حتى سمع النقاش الحاد في الداخل

“يبدو أن المكان هنا مفعم بالحيوية”

قال كارلوس ذلك مبتسمًا

سمع غرام والآخرون داخل المختبر صوت فتح الباب وصوت كارلوس أيضًا

رفعوا رؤوسهم على عجل، واكتشفوا أن كارلوس قد دخل المختبر بالفعل

“جلالتكم!”

أوقف الجميع نقاشهم وأدوا التحية لكارلوس

لم يكن هناك مفر من ذلك؛ فقد كان كارلوس الحالي هو الداعم المالي الكبير لمختبر الكهرباء

كان تمويل أبحاث مختبر الكهرباء يعتمد بالكامل على كارلوس، وهذا جعل الاحترام الذي يشعر به الجميع نحوه صادقًا؛ حتى إنهم تمنوا لو استطاعوا إيجاد كل أنواع الطرق لدفع كارلوس إلى زيادة ميزانية البحث

“أرجو أن تسامحنا، جلالتكم”

تقدم غرام أيضًا في اللحظة المناسبة ليعبر عن اعتذاره لكارلوس: “لم أتلق إخطارًا من القصر الملكي، ولهذا لم أذهب لاستقبالكم”

“لا بأس، سيد غرام. كان ذلك بأمري؛ تجاربكم هي الأهم”

أومأ كارلوس مبتسمًا، غير مهتم بهذه الشكليات الفارغة

“سمعت أن كلا المولدين الكهربائيين قد صُنعا بنجاح؟”

نظر كارلوس داخل المختبر بنظرة فضولية، باحثًا عن المولدات الكهربائية

“نعم، جلالتكم”

شرح غرام بسرعة: “لقد صنعنا مولد تيار مستمر ومولد تيار متناوب، ونحن نستكشف حاليًا استخدام الكهرباء”

“انظروا من فضلكم، جلالتكم؛ هذان هما المولدان الكهربائيان اللذان نستخدمهما في التجارب، وقد خضعا للاختبار ويمكنهما إنتاج الكهرباء”

نظر كارلوس إلى الجهازين الصغيرين، ولم يظهر أي ازدراء؛ بل بدا عليه الفضول والرضا: “هل توجد الآن أي أجهزة قادرة على تخزين الكهرباء؟”

“توجد بطاريات الرصاص الحمضية، جلالتكم”

واصل غرام التعريف: “هذا هو نوع البطاريات الذي نستخدمه حاليًا لتخزين الطاقة الكهربائية؛ فهو يضمن أن تكون لدينا كمية معينة من الكهرباء متاحة للتجارب حتى عندما لا تعمل المولدات الكهربائية”

وُلدت بطارية الرصاص الحمضية في عام 1859، واخترعها الفيزيائي الفرنسي غاستون بلانتيه

كانت مرتبطة بالكهرباء بطبيعتها، وبما أن غرام والآخرين عملوا سابقًا في شركة الكهرباء الفرنسية، فمن الطبيعي تمامًا أنهم احتكوا ببطاريات الرصاص الحمضية

ففي النهاية، كانت البطارية القابلة لإعادة الشحن الوحيدة في العالم في ذلك الوقت، وأكثر تقدمًا من الأكوام الفولتية وخلايا دانييل السابقة، وأكثر ملاءمة لمختلف مشاريع البحث في مختبر الكهرباء

“إلى أي خطوة وصلتم الآن؟ هل توجد أي صعوبات في الوقت الحاضر؟”

سأل كارلوس مباشرة بعد ذلك

ورغم أن قاعدة معرفة كارلوس بالكهرباء لم تكن غنية، فإنها إذا وُضعت في عام 1870، أي قبل أكثر من 150 عامًا، كانت المعرفة الموجودة في ذهنه لا تزال مفيدة جدًا

كان مصباح التنغستن الكهربائي وحده كافيًا لتجنيب إسبانيا عدة سنوات من الالتفافات في مجال الإضاءة، إذ كانت أبحاث المصابيح الكهربائية تميل حاليًا إلى التركيز على مصابيح الخيوط الكربونية

كانت الكهرباء تبدأ بالتطور ببطء، ولاحقًا ستكون هناك حرب بين إديسون وتسلا بشأن التيار المستمر والتيار المتناوب

في الحقيقة، لكل من التيار المستمر والتيار المتناوب مزاياه وعيوبه، ويُستخدمان في سيناريوهات مختلفة

حتى في المستقبل، ورغم أن الناس يستخدمون غالبًا التيار المتناوب في حياتهم اليومية، فإن تطبيق التيار المستمر لا يزال شائعًا جدًا في الصناعة

كان من المؤسف أن تسلا لا يزال صغيرًا جدًا الآن؛ وإلا لكان كارلوس قد فكر حقًا في جلب تسلا إلى إسبانيا للعمل في مجال الكهرباء

كان من الأفضل أن يمنح تسلا بضع سنوات كي ينمو، دون تدخل كبير في تطوره

ولن يكون الوقت متأخرًا إذا أرسل كارلوس شخصًا لجلب تسلا إلى إسبانيا عندما يصبح بالغًا ويبحث عن عمل في المستقبل

كانت قدرات تسلا استثنائية جدًا

طوال حياته، حصل على نحو 1,000 براءة اختراع، وشملت مجالات أبحاثه التيار المتناوب، والراديو، ونقل الطاقة لاسلكيًا، والبرق الكروي، والتوربينات، وأجهزة الإرسال المكبرة، وأسلحة حزم الجسيمات، والمحركات الشمسية، ومعدات الأشعة السينية، والعدادات الكهربائية، وعلوم الصواريخ وتقنية الاستشعار عن بعد، والطائرات، والأشعة الكونية، وأنظمة الرادار، والروبوتات، وهي مجالات بدت واسعة جدًا

بالنسبة إلى عالم عادي، فإن التخصص في مجال واحد من هذه المجالات كان سيحتاج إلى معظم طاقته، كما كان سيحتاج إلى قدر من الحظ لاكتشاف بعض النتائج البحثية الشهيرة

لكن بالنسبة إلى تسلا، فقد كانت له إسهامات في جميع هذه المجالات تقريبًا، بل وفي بعض المجالات كانت له إسهامات بارزة جدًا، وهذا أمر نادر وجدير بالثناء

ومع ذلك، في أواخر حياته، وبسبب عناده إلى حد ما في بحثه العلمي، انتهى به الأمر إلى اكتساب سمعة العالم المجنون

كذلك، لأنه تخلى عن براءة اختراع التيار المتناوب، بقي هو الذي كان ينبغي أن يصبح ثريًا بسببها معدمًا، وصار أحد الممثلين المشهورين للأفراد ذوي الإسهامات العلمية البارزة الذين كانوا هم أنفسهم فقراء وعاشوا حياة بائسة

لو لم يتخل تسلا عن براءة اختراع التيار المتناوب، لكان يتعين في المتوسط دفع رسم براءة اختراع له يبلغ نحو 2.5 دولار عن كل حصان من كهرباء التيار المتناوب المولدة

كان هذا دخلًا مبالغًا فيه إلى حد كبير، لكن بالنسبة إلى شخص مثل تسلا ذي مكانة عادية نسبيًا، فإن قدرته على تحصيل هذا الرسم بالفعل كانت مسألة أخرى

“حاليًا، أجرينا تجارب على توليد الكهرباء وتخزينها، لكن فيما يتعلق بتطبيق الطاقة الكهربائية، لا تزال هناك مشكلات كثيرة إلى حد ما”

أبلغ غرام بالحقيقة

وأثناء تقديم التقرير، كان تعبير غرام لا يزال محرجًا بعض الشيء؛ فقد كان من الواضح أنه منزعج لأن كارلوس دعمه بقوة، ومع ذلك لم يحقق أي نتائج بحثية كبيرة

“بالمناسبة، لدي أيضًا بعض الأفكار بشأن تطبيق الطاقة الكهربائية”

قال كارلوس مبتسمًا: “سيد غرام، هل فكرت يومًا في استخدام مبدأ المولد الكهربائي بالعكس؟”

ذهل غرام للحظة، وبدا ذهنه فارغًا بوضوح، لكنه واصل الكلام: “جلالتكم، ماذا تقصدون؟”

أومأ كارلوس وشرح مبتسمًا: “بما أنه يمكن استخدام الطاقة الحركية لتوليد الطاقة الكهربائية، فلماذا لا نحاول توليد الطاقة الحركية من خلال الطاقة الكهربائية؟”

“يمكن للمولد الكهربائي أن يولد الكهرباء؛ فلماذا لا نستخدم الكهرباء بالعكس؟ أعتقد أن هذا خط تفكير جيد جدًا؛ سيد غرام، لم لا تجربه؟”

أومأ غرام ببطء، ثم أدرك المعنى فجأة، وارتسمت على وجهه ابتسامة حماسية جدًا وهو ينظر إلى كارلوس بامتنان: “يا للعجب! يا لها من فكرة رائعة؛ لماذا لم أفكر في ذلك؟”

“جلالتكم، أنتم عبقري حقًا! لو كنتم تعملون أيضًا في مجال الكهرباء، أخشى أن علماء الكهرباء كانوا سيفقدون وظائفهم منذ زمن بعيد”

هز كارلوس رأسه مبتسمًا: “كانت هذه مجرد فكرة خطرت لي فجأة؛ أما إن كانت ستنجح فعلًا، فهذا يعتمد على التجارب المحددة”

كان إجراء التجارب ذات الصلة بسيطًا جدًا

جعل غرام الناس يحضرون مولدي تيار مستمر، وبدأ اختبار المولد الكهربائي والمحرك

وكان مبدأ الاختبار بسيطًا جدًا أيضًا

المولد الكهربائي مخصص أصلًا لإنتاج الكهرباء؛ فإذا نُقلت الكهرباء التي ينتجها المولد الأول إلى المولد الثاني، فما الشيء الرائع الذي سيحدث؟

وسط نظرات الجميع اليقظة، بدأ غرام بتوصيل الأسلاك بالمولدين الكهربائيين

وبعد أن وُصلت جميع الأسلاك وفُحصت بعناية، أمر غرام مرؤوسيه: “شغلوا المولد الكهربائي الأول!”

وبعد العد التنازلي، بدأ المولد الكهربائي الأول يعمل رسميًا

“لقد تم توليد الكهرباء!”

مر التيار عبر خطوط الاختبار، ونجح أفراد التجربة في رصد توليد الكهرباء

عند سماع أن الكهرباء قد وُلدت، سارع الجميع إلى تحويل أنظارهم نحو المولد الكهربائي الثاني

رأوا أنه بعد دخول التيار إلى ملف العضو الدوار في المولد الكهربائي الثاني، تسبب في بدء تشغيل هذا المولد الكهربائي بسرعة شديدة

“يا للعجب، هذا حقيقي؛ إنه ببساطة لا يصدق!”

نظر غرام إلى المولدين الكهربائيين وهما يعملان في الوقت نفسه بتعبير أقرب إلى الجنون، حتى إن الدموع تجمعت في زوايا عينيه

ولم يكن أفراد التجربة الآخرون أفضل حالًا؛ فهم لم يتوقعوا أن يتحقق تطبيق الطاقة الكهربائية بالفعل بفضل فكرة عجيبة من كارلوس

“جلالتكم، لدي فكرة جيدة؛ أرجو أن تنتظروا بضع دقائق”

بعد اكتشاف المحرك، لم يعد غرام قادرًا على كبح حماسه، وطلب ذلك من كارلوس

أومأ كارلوس وانتظر بهدوء حتى يحقق غرام فكرته

كان الجهاز الذي أراد غرام بناءه بسيطًا جدًا في الحقيقة؛ على الأقل، كان كارلوس يفهم المبدأ

كان جهاز شلال صغير، مع خزان ماء أعلى الشلال وآخر أسفله

بعد إطلاق الماء من الخزان العلوي، كان سيدفع المولد الكهرومائي إلى إنتاج الكهرباء

ثم تُنقل الكهرباء إلى المحرك في الأسفل، ويمكن لعمل المحرك أن يضخ الماء في الخزان السفلي عائدًا إلى الخزان العلوي

وبطبيعة الحال، كان هذا فقط لإظهار استخدام الطاقة الكهربائية، لا ليكون جهازًا ذا حلقة مغلقة كاملة

لم يكن جهاز كهذا حاكم حركة دائمة؛ إذ سيكون هناك استهلاك إضافي للكهرباء خلال مرحلتي التوليد والاستخدام، وكان هدف غرام من صنع جهاز كهذا مجرد إظهار أدوار المولد الكهربائي والمحرك بصورة أوضح

جذب هذا الجهاز الجديد إعجاب الجميع في المختبر فورًا، وحتى كارلوس فوجئ إلى حد كبير

كان هذا قادرًا أيضًا على إظهار ذكاء علماء هذا العصر وقدرتهم العملية

فقد اكتشفوا المحرك للتو، ومع ذلك استطاعوا تصنيع سيناريو استخدام محاكى مطابق، وأصبح كارلوس أكثر فضولًا لمعرفة أي نوع من التقدم السريع ستشهده صناعة الكهرباء بعد ذلك