โวลต์ (volt) มาจากไหน

ขุนนางผู้สร้างแบตเตอรี่เครื่องแรกของโลก

โวลท์

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta เกิดเมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2288 ที่เมือง Como ในประเทศอิตาลี เขาใช้ชีวิตในวัยเด็กไม่พูดจาปราศรัยกับใคร การนิ่งเงียบเป็นเวลานานถึง 4 ปี ทำให้คนทุกคนในครอบครัวคิดว่าเขาเป็นใบ้ บิดาของ Volta บวชเป็นพระ ส่วนมารดามาจากครอบครัวที่มีฐานันดรศักดิ์สูง ครอบครัว Volta มีลูกชาย 5 คน และลูกสาว 4 คน การเคร่งศาสนามากผลักดันให้น้องชายทั้ง 4 และน้องสาว 2 คน บวชหมด Volta เองก็ถูกบิดารบเร้าให้ออกบวชด้วย แต่เขาคิดว่า ครอบครัวเขามีนักบวช (พระและชี) มากเพียงพอแล้ว เขาจึงตัดสินใจเรียนทางโลกแทน โดยได้เข้าเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ และอ่านกวีนิพนธ์ในโรงเรียน แต่สไตล์การสอนของครูที่นั่นน่าเบื่อ เขาจึงลาออกจากโรงเรียนมาศึกษาวิทยาการต่างๆ ที่บ้านเอง จนมีความรู้มากพอ จึงได้ไปสมัครเป็นครูสอนฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยมที่ Como

และขณะสอนหนังสือที่นั่น Volta ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์จ่ายกระแสไฟฟ้า หรือแบตเตอรี่ขึ้นใช้เป็นครั้งแรกในโลก แบตเตอรี่ของ Volta ทำด้วยแผ่นสังกะสี และแผ่นเงินจุ่มลงในน้ำเกลือ การมีแผ่นโลหะต่างชนิดกัน จุ่มอยู่ในสารละลายเคมีเดียวกัน ทำให้ Volta พบว่า เวลาเขาเอาลวดโยงต่อระหว่างแผ่นโลหะทั้งสอง จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดเส้นนั้น

10703655_693636637419737_7127055024984071235_n

สิ่งประดิษฐ์นี้ทำให้ Volta ในวัย 29 ปีได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์แห่ง Royal School ที่เมือง Como จากนั้นเขาก็เริ่มสนใจศึกษาคุณสมบัติการนำไฟฟ้าในสสาร เช่น ฉนวน สารละลาย และโลหะ

โลกวิทยาศาสตร์เมื่อ 250 ปีก่อนรู้จักไฟฟ้า และประจุไฟฟ้าน้อยมาก เช่น รู้จาก Otto von Guericke ว่า ถ้าเอาแผ่นโลหะถูบนลูกกลมกำมะถันที่กำลังหมุน แผ่นโลหะจะมีประจุไฟฟ้า และ Luigi Galvani แพทย์ชาวอิตาลีก็ได้อ้างว่า สัตว์ที่มีชีวิตเช่น กบสามารถให้กำเนิดกระแสไฟฟ้าได้ เพราะเขาได้พบว่า เวลาเขาเอาแผ่นโลหะต่างชนิดมาวางต่อกัน และให้ปลายของแผ่นโลหะทั้งสองแตะขากบ ขากบจะกระตุกเหมือนถูกไฟช็อต Galvani จึงเรียกไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้ว่า animal electricity

แต่ Volta มิได้คิดเช่นนั้น เพราะในการทดลองของเขาเมื่อวันที่ 20 มีนาคม พ.ศ. 2343 เขาได้พบว่า เวลาเขานำแผ่นโลหะต่างชนิด เช่น สังกะสี กับทองแดงมาวางเรียงสลับกันเป็นชั้นๆ และมีผ้าหรือกระดาษหนาที่ชุบน้ำกรดหรือน้ำเกลือจนชุ่มคั่นกลาง เขาได้พบว่า อุปกรณ์ที่เขาสร้างนี้สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง เขาคิดว่า ไฟฟ้าที่ได้มาจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างโลหะกับกรด เขาจึงเรียกมันว่า metallic electricity

เพราะการค้นพบนี้สำคัญ เขาจึงเขียนรายงานผลการทดลองของเขาเสนอต่อ Sir Joseph Banks แห่ง Royal Society ที่กรุงลอนดอน รายงานการวิจัยของ Volta ได้ปรากฏในวารสาร Philosophical Transactions of the Royal Society ในปี พ.ศ. 2343 และในรายงานนั้น Volta ได้กล่าวว่า ถ้าจำนวนชั้นของโลหะในแบตเตอรี่เพิ่มปริมาณ กระแสไฟฟ้าที่ไหลก็จะเพิ่มด้วย และถ้าจำนวนชั้นของโลหะมีมากกว่า 20 ชั้นปริมาณกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะสามารถช็อตคนได้

Volta : ขุนนางผู้สร้างแบตเตอรี่เครื่องแรกของโลก
แบตเตอรี่ชุดแรกของโลกที่ Volta สร้าง A คือโลหะเงิน และ Z คือสังกะสี สารละลายในอ่างคือ น้ำเกลือ

สิ่งประดิษฐ์ที่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องนี้ ทำให้ผู้คนในสมัยนั้นตื่นเต้นมาก แม้กระทั่งจักรพรรดิ Napoleon Bonaparte แห่งฝรั่งเศส ก็ทรงตื่นเต้นด้วย พระองค์จึงทรงมีพระราชบัญชาให้ Volta นำแบตเตอรี่ที่ตนประดิษฐ์ไปติดตั้งแสดงที่กรุงปารีส และเพื่อแสดงว่าฝรั่งเศสคือพันธมิตรที่ดีของอิตาลี จักรพรรดิ Napoleon จึงได้พระราชทานเหรียญทองคำ เงินบำนาญ และตำแหน่ง Count แห่ง Lombardy แก่ Volta และในเวลาต่อมา Volta ก็ได้รับการยอมรับให้เป็นสมาชิกของ Institute de France อันทรงเกียรติด้วย

เมื่อ Napoleon แพ้สงคราม Volta ได้ทำตัวออกห่างจาก Napoleon โดยได้อพยพไปตั้งถิ่นฐานอยู่ใน Austria และได้รับการแต่งตั้งโดยจักรพรรดิแห่ง Austria ให้ดำรงตำแหน่งคณบดีคณะวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Padua Volta ซึ่งขณะนั้นมีอายุ 59 ปี ได้ทำงานต่อไปอีกนาน 12 ปี จึงเสียชีวิตเมื่อวันที่ 5 มีนาคม พ.ศ. 2370

นอกจากผลงานเรื่องแบตเตอรี่แล้ว Volta ยังได้ประดิษฐ์อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ต่างๆ อีกหลายชิ้น เช่น electrophorus ซึ่งทำด้วยแผ่นโลหะที่มี ebonite เคลือบ และมีด้ามถือที่ทำด้วยฉนวน อุปกรณ์นี้สามารถเก็บประจุไฟฟ้าได้นาน และสามารถนำประจุจากที่หนึ่งไปถ่ายเทยังอีกที่หนึ่งได้ โดยการเหนี่ยวนำไฟฟ้า

และขณะ Volta เดินทางไปพักผ่อนที่ทะเลสาบ Maggiore ในประเทศอิตาลี เขาได้สังเกตเห็นฟองอากาศจำนวนมากผุดในบริเวณชายฝั่ง เขาจึงเก็บรวบรวมฟองอากาศเหล่านั้นมาทดลอง และก็ได้พบว่า ก๊าซที่เก็บติดไฟได้ (ก๊าซที่ Volta พบคือก๊าซ methane)

การพบก๊าซมีเทนที่สามารถติดไฟได้ ทำให้ Volta ประดิษฐ์อุปกรณ์ eudiometer ขึ้นมา เพื่อใช้วัดปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาเคมีกัน ตัวอุปกรณ์ประกอบด้วยหลอดแก้วยาวที่มีปลายข้างหนึ่งปิด และมีน้ำบรรจุภายใน โดยหลอดคว่ำลงเหมือนบารอมิเตอร์ ดังนั้น เวลา Volta ปล่อยก๊าซต่างๆ ผ่านน้ำที่บรรจุอยู่ภายในหลอดให้ลอยขึ้นไปสู่บริเวณที่ว่างที่ปลายปิด เขาก็สามารถรู้ปริมาตรของก๊าซได้ ดังนั้น ถ้าเขาระเบิดก๊าซด้วยกระแสไฟฟ้า เขาก็สามารถรู้ปริมาตรของก๊าซที่เกิดหลังปฏิกิริยาได้ และ Volta ก็ได้สารภาพว่า ถ้าเขามีปรอทในหลอดเพียงพอ แทนที่จะใช้น้ำธรรมดา เขาก็คงเป็นบุคคลแรกที่พบว่า น้ำประกอบด้วยไฮโดรเจน และออกซิเจน

การได้เดินทางไปพบปะผู้คน และปราชญ์ผู้มีชื่อเสียงในยุโรป เช่น Voltaire ในฝรั่งเศส Benjamin Franklin ในอเมริกา ทำให้ Volta มีความมั่นใจในความรู้ที่ตนมี จนสามารถล้มทฤษฎีไฟฟ้าจากสัตว์ของ Galvani ได้ในที่สุด โดยได้กล่าวเป็นหลักการว่า ไฟฟ้าเกิดจากปฏิกิริยาเคมีที่กระทำระหว่างแผ่นโลหะต่างชนิดกัน

ดังนั้น Volta จึงเปรียบเสมือนบิดาของวิทยาการด้าน Electrochemistry หรือเคมีไฟฟ้า โดยที่เขาไม่รู้ตัว

ถึงแม้ Volta จะไม่ได้ทำการวิจัยด้านนี้ต่อ แต่เขาก็อดรู้สึกภูมิใจในสิ่งประดิษฐ์ของเขาไม่ได้ เพราะอีก 3 สัปดาห์หลังจากที่งานวิจัยของเขาปรากฏในวารสาร Transactions นักเคมีชาวอังกฤษสองคนชื่อ Anthony Carlisle และ William Nicholson ก็ประสบความสำเร็จในการใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ของ Volta แยกน้ำ และพบว่าน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจนกับออกซิเจน นอกจากนี้ Humphrey Davy ก็ได้ใช้แบตเตอรี่ที่ Volta สร้างแยกสารละลายด่างหลายชนิด จนพบโลหะ potassium และ sodium เป็นต้น

เมื่อปีกลายนี้ Guiliamo Pancaldi ได้เขียนหนังสือชื่อ Volta : Science and Culture in the Age of Enlightenment หนังสือที่หนา 384 หน้านี้จัดพิมพ์โดย Princeton University Press ราคา 35 เหรียญ นอกจากจะกล่าวถึงรายละเอียดด้านชีวประวัติและการทำงานของ Volta อย่างน่าสนใจแล้ว ยังได้เล่าประวัติความเป็นอยู่ของนักวิทยาศาสตร์ในสมัยเมื่อ 300 ปีก่อนได้อย่างน่าตื่นเต้นด้วย โดยได้เล่าชีวิตของนักวิทยาศาสตร์ เช่น Du Fay ผู้พบว่าประจุไฟฟ้ามี 2 ชนิด A.A. Nollet ผู้พบว่ากระแสไฟฟ้าไหลในตัวนำได้ และ B.Franklin ผู้ทำสายล่อฟ้า และพบว่าประจุไฟฟ้าทั้ง 2 ชนิดนั้นคือประจุบวกกับประจุลบ และในบรรยากาศโลกก็มีไฟฟ้าด้วย บุคคลเหล่านี้ต่างก็มีส่วนผลักดัน Volta จนสามารถประดิษฐ์แบตเตอรี่ได้ จึงเป็นการนำมนุษย์เข้าสู่ยุคไฟฟ้าเป็นครั้งแรก และเพื่อเป็นการจารึกพระคุณของ Volta หน่วยวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้า และความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เราใช้กันทุกวันนี้ จึงเรียกว่า โวลต์ (volt) ตามชื่อของ Volta

สุทัศน์ ยกส้าน ภาคีสมาชิก ราชบัณฑิตยสถาน

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s