يجب أن تكون مستعدًا للتخلي حتى عن أكثر الأفكار جاذبية عندما تظهر التجارب أنها خاطئة.
كان أليساندرو جوزيبي أنطونيو أناستاسيو فولتا فيزيائيًا وكيميائيًا إيطاليًا وأحد رواد الكهرباء والطاقة، وينسب إليه الفضل في اختراع البطارية الكهربائية واكتشاف الميثان. اخترع الكومة الفولتية في عام 1799، وأبلغ عن نتائج تجاربه في عام 1800 في رسالة ذات جزأين إلى رئيس الجمعية الملكية. من خلال هذا الاختراع أثبت فولتا أنه يمكن توليد الكهرباء كيميائيًا وفنّد النظرية السائدة آنذاك بأن الكهرباء كانت تُولّد فقط من قبل الكائنات الحية. أثار اختراع فولتا حماسًا علميًا كبيرًا وحفّز الآخرين على إجراء تجارب مماثلة أدت في النهاية إلى تطور مجال الكيمياء الكهربائية.
كما استقطب فولتا إعجاب نابليون بونابرت لاختراعه، وتُم دعوته إلى معهد فرنسا لعرض اختراعه على أعضاء المعهد. تمتع فولتا بقرب معين من الإمبراطور طوال حياته وحصل على عدد من الأوسمة الرفيعة منه. شغل فولتا كرسي الفيزياء التجريبية في جامعة Pavia لمدة تقارب 40 سنة وحظي بإعجاب واسع من طلابه.
على الرغم من نجاحه المهني، كان فولتا شخصًا يميل نحو الحياة المنزلية وكان هذا أكثر وضوحًا في سنواته الأخيرة. في هذا الوقت كان يميل إلى العيش بعزلة عن الحياة العامة وأكثر من أجل عائلته حتى وفاته في النهاية في عام 1827 بسبب سلسلة من الأمراض بدأت عام 1823. تم تسمية وحدة SI للجهد الكهربائي باسمه تكريمًا له وهي الفولت.
الحياة المبكرة والأعمال
وُلد فولتا في Como، وهي بلدة في شمال إيطاليا الحالية، في 18 فبراير 1745. تزوج فولتا عام 1794 من سيدة أرستقراطية أيضًا من Como تدعى Teresa Peregrini، وأنجبا معًا ثلاثة أبناء: Zanino وFlaminioو Luigi. كان والده Filippo Volta من أصول نبيلة. أما والدته Donna Maddalena فكانت من عائلة Inzaghis.
في عام 1774، أصبح أستاذًا للفيزياء في المدرسة الملكية في Como. بعد سنة واحدة، قام بتحسين وتعميم الكهربائي الساكن (electrophorus)، وهي جهيزة تُنتج الكهرباء الثابتة. كان تعزيزه لها واسع النطاق لدرجة أنه غالبًا ما يُنسب إليه الفضل في اختراعها، على الرغم من أن جهازًا يعمل على نفس المبدأ كان قد وصفه عام 1762 الباحث السويدي Johan Wilcke. في عام 1777، سافر عبر سويسرا. هناك صادق H. B. de Saussure.
في السنوات بين 1776 و1778، درس فولتا كيمياء الغازات. بحث واكتشف الميثان بعد قراءته لورقة بحثية من Benjamin Franklin من الولايات المتحدة حول "الهواء القابل للاشتعال". في نوفمبر 1776، وجد الميثان في Lake Maggiore، وبحلول عام 1778 تمكن من عزل الميثان. طوّر تجارب مثل إشعال الميثان بواسطة شرارة كهربائية في وعاء مغلق.
درس فولتا أيضًا ما نسميه الآن السعة الكهربائية، حيث طور وسائل منفصلة لدراسة كل من الجهد الكهربائي V والشحنة Q، واكتشف أنه بالنسبة لجسم معين، فإنهما متناسبان. يُطلق على هذا قانون فولتا للسعة الكهربائية، وقد تمت تسمية وحدة الجهد الكهربائي الفولت تكريمًا لهذا العمل.
في عام 1779 أصبح أستاذًا للفيزياء التجريبية في جامعة Pavia، وهو المنصب الذي شغله لمدة تقارب 40 سنة.
فولتا وغالفاني
اكتشف Luigi Galvani، الفيزيائي الإيطالي، شيئًا أطلق عليه اسم "الكهرباء الحيوانية" عندما تم ربط معادن مختلفة على التوالي مع ساق ضفدع وبعضها ببعض. أدرك فولتا أن ساق الضفدع عملت كموصل للكهرباء – ما نسميه الآن إلكتروليت – وكمكتشف للكهرباء. فهم أيضًا أن أرجل الضفدع كانت غير ذات صلة بالتيار الكهربائي، والذي كان ناجمًا عن المعادن المختلفة. استبدل ساق الضفدع بورق مشبع بمحلول ملحي، واكتشف تدفق الكهرباء بوسائل أخرى كانت مألوفة لديه من دراساته السابقة. بهذه الطريقة اكتشف السلسلة الكهروكيميائية، والقانون القائل بأن القوة الدافعة الكهربائية (emf) للخلية الغلفانية، المكونة من زوج من أقطاب معدنية مفصولة بإلكتروليت، هو الفرق بين جهد القطبين الكهربائيين – وبالتالي فإن قطبين متطابقين وإلكتروليت مشترك يعطيان emf صافيًا يساوي صفر. يمكن أن يُطلق على هذا قانون فولتا للسلسلة الكهروكيميائية.
في عام 1800، نتيجة لخلاف مهني حول الاستجابة الغلفانية التي دعا إليها Galvani، اخترع فولتا الكومة الفولتية، وهي بطارية كهربائية مبكرة أنتجت تيارًا كهربائيًا ثابتًا. كان فولتا قد حدد أن أكثر زوج فعّال من المعادن غير المتشابهة لإنتاج الكهرباء هو الزنك والنحاس. في البداية أجرى تجارب على خلايا فردية على التوالي، حيث كانت كل خلية عبارة عن كأس نبيذ مملوء بمحلول ملحي تم غمس القطبين غير المتشابهين فيه. استبدلت الكومة الفولتية الأكواب بورق مقوى مشبع بمحلول ملحي.
البطارية المبكرة
عند الإعلان عن اكتشافه للكومة الفولتية، أشاد فولتا بتأثير William Nicholson وTiberius Cavalloو Abraham Bennet.
تُعتبر البطارية المصنوعة من قبل فولتا من أوائل الخلايا الكهروكيميائية. وتتكون من قطبين: أحدهما مصنوع من الزنك والآخر من النحاس. الإلكتروليت إما حمض الكبريتيك المخلوط بالماء أو شكل من أشكال محلول ملحي. يوجد الإلكتروليت على شكل 2H+ و SO42−. يتم أكسدة معدن الزنك، وهو أعلى في السلسلة الكهروكيميائية من كل من النحاس والهيدروجين، إلى أيونات الزنك Zn2+ وينتج إلكترونات تتحرك نحو قطب النحاس. تلتقط أيونات الهيدروجين المشحونة بشكل إيجابي (البروتونات) الإلكترونات من قطب النحاس، مما يشكل فقاعات من غاز الهيدروجين H2. هذا يجعل قضيب الزنك القطب السالب وقضيب النحاس القطب الموجب. وبالتالي، هناك طرفان، وسيتدفق التيار الكهربائي إذا تم توصيلهما. التفاعلات الكيميائية في هذه الخلية الفولتية هي كما يلي:
الزنك:
- Zn → Zn2+ + 2e−
حمض الكبريتيك:
- 2H+ + 2e− → H2
معدن النحاس لا يتفاعل، بل يعمل كقطب للتيار الكهربائي. أيون الكبريتات SO42- أيضًا لا يخضع لأي تفاعل كيميائي، لكنه يهاجر نحو أنود الزنك للتعويض عن شحنة أيونات الزنك المتكونة هناك. ومع ذلك، لهذه الخلية أيضًا بعض العيوب. من غير الآمن التعامل معها، لأن حمض الكبريتيك، حتى لو تم تخفيفه، يمكن أن يكون خطيرًا. كما أن قوة الخلية تتناقص بمرور الوقت لأن غاز الهيدروجين لا يتم إطلاقه. بدلاً من ذلك، يتراكم على سطح قطب النحاس ويشكل حاجزًا بين المعدن ومحلول الإلكتروليت.
السنوات الأخيرة والتقاعد
في عام 1809 أصبح فولتا عضوًا مساهمًا في المعهد الملكي لهولندا. تكريمًا لعمله، جعله نابليون بونابرت كونتًا عام 1810.
تقاعد فولتا في عام 1819 في ضيعته في Camnago، وهي جزء من Como بإيطاليا، والتي تم تسميتها بـ "Camnago Volta" تكريمًا له. توفي هناك في 5 مارس 1827، بعد عيد ميلاده الثاني والثمانين بفترة قصيرة. تم دفن رفات فولتا في Camnago Volta.
الإرث
يتم الاحتفاء بإرث فولتا من خلال نصب Tempio Voltiano التذكاري الموجود في الحدائق العامة على الضفة. كما تم بناء متحف تكريمًا له، يعرض بعض المعدات التي استخدمها فولتا في إجراء تجاربه. بالقرب منه يقف Villa Olmo، الذي يضم مؤسسة Voltian، وهي منظمة تعزز الأنشطة العلمية. أجرى فولتا دراساته التجريبية وأنتج اختراعاته الأولى بالقرب من Como.
تم تصوير صورته على فئة الـ 10,000 ليرة إيطالية في الفترة 1990–1997 إلى جانب رسم تخطيطي لكومته الفولتية.
في أواخر عام 2017، أعلنت Nvidia عن معمارية ميكروتابعة جديدة موجهة نحو محطات العمل تسمى Volta، وتخلف Pascal وتسبق Turing. تم إطلاق أول بطاقات رسومات تتميز بـ Volta في ديسمبر 2017، مع إطلاق بطاقتين إضافيتين على مدار عام 2018.
المعتقدات الدينية
تربى فولتا كاثوليكيًا وحافظ على معتقده طوال حياته. لأنه لم يتم ترسيمه رجل دين كما توقعت عائلته، تمت اتهامه أحيانًا بعدم التدين وقد استقصى البعض احتمالية عدم إيمانه، مؤكدين أنه "لم ينضم إلى الكنيسة"، أو أنه عمليًا "تجاهل دعوة الكنيسة". ومع ذلك، فقد طرد الشكوك في إعلان إيمان قال فيه:
المنشورات
- De vi attractiva ignis electrici 1769 حول القوة الجاذبة للنار الكهربائية
