Alessandro Volta

الساندرو جوزپه آنتونیو آناستازیو ولتا (بریتانیا: , ایالات متحده: ; ایتالیایی: [alesˈsandro dʒuˈzɛppe anˈtɔnjo anasˈtaːzjo ˈvɔlta]؛ 18 مارس 18 - 2 مارس 5 و 18 فوریه فیزیکدان، به عنوان یک پیشگام در زمینه برق و قدرت شناخته می شود که با اختراع باتری الکتریکی و کشف متان شناخته می شود. در سال 1799، شمع ولتایی را توسعه داد و متعاقباً یافته‌های آزمایش‌های خود را در نامه‌ای دو قسمتی خطاب به رئیس انجمن سلطنتی در سال 1800 منتشر کرد. این اختراع به طور قطعی تولید شیمیایی الکتریسیته را نشان داد و در نتیجه نظریه رایج را که الکتریسیته منحصراً از ارگانیسم‌های بیولوژیکی منشأ می‌گیرد رد کرد. نوآوری ولتا شور و شوق علمی قابل توجهی را برانگیخت و آزمایش های بیشتری را برانگیخت که در نهایت به ظهور الکتروشیمی به عنوان یک رشته متمایز کمک کرد.

الساندرو جوزپه آنتونیو آناستازیو ولتا (بریتانیا: ، ایالات متحده: ؛ ایتالیایی: [alesˈsandrodʒuˈzɛppeanˈtɔnjoanasˈtaːzjoˈvɔlta] 18 فوریه 1745 - 5 مارس 1827) یک شیمیدان و فیزیکدان ایتالیایی بود که در زمینه برق و قدرت بود. کاشف متان او شمع ولتایی را در سال 1799 اختراع کرد و نتایج آزمایش‌های خود را در نامه‌ای دو قسمتی به رئیس انجمن سلطنتی که در سال 1800 منتشر شد، گزارش کرد. با این اختراع، ولتا ثابت کرد که الکتریسیته می‌تواند به صورت شیمیایی تولید شود و نظریه رایج که الکتریسیته صرفاً توسط موجودات زنده تولید می‌شود را رد کرد. اختراع ولتا شور و هیجان علمی زیادی را برانگیخت و دیگران را به انجام آزمایش‌های مشابه سوق داد که در نهایت منجر به توسعه رشته الکتروشیمی شد.

اختراع ولتا تحسین ناپلئون بناپارت را برانگیخت و منجر به دعوت از مؤسسه فرانسه برای ارائه اکتشاف خود به اعضای خود شد. ولتا در طول زندگی خود تا حدی با امپراتور نزدیک بود که به او افتخارات متعددی اعطا کرد. برای تقریبا چهار دهه، ولتا کرسی فیزیک تجربی در دانشگاه پاویا را اشغال کرد، جایی که مورد احترام شاگردانش بود. ولتا علیرغم دستاوردهای حرفه‌ای‌اش، تمایلی به خانه‌داری نشان داد، گرایشی که در سال‌های آخر زندگی‌اش آشکارتر شد، زیرا او به طور فزاینده‌ای از زندگی عمومی کناره‌گیری می‌کرد تا خانواده‌اش را در اولویت قرار دهد. او در سال 1827، به دنبال یک سری بیماری که در سال 1823 شروع شد، درگذشت. به قدردانی از کمک های او، واحد SI پتانسیل الکتریکی به عنوان ولت تعیین شده است.

زندگی اولیه و ازدواج

الساندرو ولتا در 18 فوریه 1745 در کومو، شهری واقع در شمال ایتالیا به دنیا آمد. پدرش فیلیپو ولتا از دودمان نجیب بود. مادرش، دونا مدالنا، عضوی از خانواده اینزاگی بود. در سال 1794، ولتا با ترزا پرگرینی، زنی اشرافی اهل کومو ازدواج کرد و با هم سه پسر به نام‌های زانینو، فلامینیو و لوئیجی را بزرگ کردند.

حرفه حرفه ای

در سال 1774، او در مدرسه سلطنتی در کومو به عنوان استاد فیزیک دست یافت. سال بعد، او الکتروفور را تقویت کرد و به طور گسترده منتشر کرد، دستگاهی که برای تولید الکتریسیته ساکن طراحی شده بود. تبلیغ گسترده او از این دستگاه اغلب منجر به انتساب اشتباه او به عنوان مخترع آن می شود، علیرغم اینکه دستگاه مشابهی که بر اساس همان اصل در سال 1762 توسط آزمایشگر سوئدی یوهان ویلک مستند شده بود، کار می کرد. در سال 1777، او سفری را در سوئیس انجام داد و طی آن با فیزیکدان و کوهنورد H. B. de Saussure دوستی برقرار کرد.

بین سال‌های 1776 و 1778، ولتا تحقیقات خود را به شیمی گازها اختصاص داد. تحقیقات او منجر به کشف متان شد که به دلیل بررسی مقاله ای توسط بنجامین فرانکلین از ایالات متحده در مورد "هوای قابل اشتعال" انجام شد. در نوامبر 1776، او متان را در باتلاق‌های آنگرا در دریاچه ماگیور شناسایی کرد و تا سال 1778 آن را با موفقیت جدا کرد. او آزمایش‌هایی را تصور کرد و انجام داد، از جمله مشتعل شدن متان توسط یک جرقه الکتریکی در یک ظرف مهر و موم شده.

Volta همچنین آنچه را که اکنون ظرفیت الکتریکی نامیده می‌شود، بررسی کرد و روش‌های متمایز را برای بررسی اختلاف پتانسیل الکتریکی (V) و بار (Q) و تعیین تناسب آنها برای یک جسم خاص ابداع کرد. این اصل به قانون ظرفیت ولتا معروف است و برای شناخت این کار، واحد پتانسیل الکتریکی را ولت نامیدند.

در سال 1779 به عنوان استاد فیزیک تجربی در دانشگاه پاویا منصوب شد، سمتی که نزدیک به چهار دهه در این سمت بود. سخنرانی‌های ولتا آن‌چنان تعداد زیادی از دانش‌آموزان را به خود جذب کرد که امپراتور جوزف دوم متعاقباً دستور ساخت یک «تئاتر فیزیکی» جدید را که امروزه به نام «آولا ولتا» شناخته می‌شود، بر اساس طرحی از لئوپولد پولاک، صادر کرد. علاوه بر این، امپراتور منابع مالی قابل توجهی را برای ولتا فراهم کرد تا آزمایشگاه فیزیک را با ابزاری که ولتا از انگلستان و فرانسه تهیه کرده بود، فراهم کند. موزه تاریخ دانشگاه در دانشگاه پاویا در حال حاضر دارای 150 دستگاه از این سازها است که توسط الساندرو ولتا استفاده شده است.

ولتا و گالوانی

لوئیجی گالوانی، فیزیکدان ایتالیایی، با اتصال دو فلز غیرمشابه به صورت متوالی با پای قورباغه، پدیده ای را شناسایی کرد که آن را "الکتریسیته حیوانی" نامید. ولتا تشخیص داد که پای قورباغه هم به عنوان رسانای الکتریکی (که اکنون به عنوان الکترولیت شناخته می شود) و هم به عنوان آشکارساز جریان عمل می کند. مهمتر از همه، او استنباط کرد که پای قورباغه برای جریان الکتریکی، که از تعامل دو فلز متمایز سرچشمه می گیرد، ضروری نیست. در نتیجه، او جزء بیولوژیکی را با کاغذ آغشته به آب نمک جایگزین کرد و از روش‌های جایگزینی که از تحقیقات قبلی خود به دست آمده بود، برای تشخیص جریان الکتریکی استفاده کرد. این رویکرد تجربی منجر به کشف سری الکتروشیمیایی و فرمول بندی قانونی شد که بیان می‌کرد نیروی محرکه (emf) یک سلول گالوانیکی، متشکل از دو الکترود فلزی که توسط یک الکترولیت از هم جدا شده‌اند، برابر است با اختلاف پتانسیل بین این الکترودها (به این معنی که الکترودهای یکسان در یک الکترولیت مشترک صفر را خالص می‌کنند). این اصل اغلب به عنوان قانون سری الکتروشیمیایی ولتا نامیده می شود.

در سال 1800، به دلیل اختلاف علمی در مورد پاسخ گالوانیکی پیشنهادی گالوانی، ولتا شمع ولتایی را ابداع کرد، شکل اولیه باتری الکتریکی که قادر به تولید جریان الکتریکی مداوم است. ولتا قبلاً ثابت کرده بود که روی و مس مؤثرترین ترکیب فلزات غیرمشابه برای تولید برق هستند. آزمایش‌های اولیه او شامل اتصال سلول‌های جداگانه به صورت سری بود که هر یک از یک جام شراب پر از آب نمک حاوی دو الکترود مجزا تشکیل شده بود. طراحی شمع ولتایی بعدی این جام ها را با مقوای آغشته به آب نمک جایگزین کرد.

طراحی اولیه باتری

ولتا پس از ارائه اختراع خود از شمع ولتایی، مشارکت قابل توجه ویلیام نیکلسون، تیبریوس کاوالو، و آبراهام بنت را تصدیق کرد.

باتری ولتا به عنوان یکی از اولین سلول های الکتروشیمیایی شناخته می شود. ساخت آن شامل دو الکترود مجزا است: یکی از روی و دیگری از مس. الکترولیت مورد استفاده معمولاً یا محلول آبی اسید سولفوریک یا نمک نمک است. الکترولیت به شکل 2 یون H⁺ و SO2−§89§ وجود دارد. فلز روی که بالاتر از مس و هیدروژن در سری الکتروشیمیایی قرار دارد، تحت اکسیداسیون قرار می‌گیرد تا کاتیون‌های روی (Zn²⁺) را تشکیل دهد و الکترون‌هایی را آزاد کند که به سمت الکترود مس مهاجرت می‌کنند. یون‌های هیدروژن با بار مثبت (پروتون) سپس الکترون‌هایی را از الکترود مس می‌گیرند و در نتیجه حباب‌های گاز هیدروژن (H§1415§) تشکیل می‌شود. در نتیجه، میله روی به عنوان الکترود منفی عمل می کند، در حالی که میله مسی به عنوان الکترود مثبت عمل می کند. بنابراین، سلول دارای دو پایانه است و با اتصال آنها یک جریان الکتریکی ایجاد می شود. واکنش های شیمیایی مربوطه در این سلول ولتایی عبارتند از:

در الکترود روی:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

در الکترود مس (کاهش هیدروژن):

2H⁺ + 2e⁻ → H§78§

خود فلز مس در یک واکنش شیمیایی شرکت نمی کند. در عوض، به عنوان یک کاتالیزور برای تشکیل گاز هیدروژن عمل می کند و به عنوان یک الکترود برای انتقال الکترون عمل می کند. به طور مشابه، آنیون سولفات (SO2−4) از نظر شیمیایی بی اثر می ماند و به سمت آند روی مهاجرت می کند تا بار کاتیون های تازه تشکیل شده روی را خنثی کند. با این وجود، این طراحی سلولی خاص دارای چندین اشکال است. استفاده از آن خطرات ایمنی را به همراه دارد، زیرا اسید سولفوریک، حتی در اشکال رقیق، خورنده و خطرناک است. علاوه بر این، توان خروجی سلول در طول زمان به دلیل تجمع گاز هیدروژن کاهش می یابد. این گاز آزاد نمی شود اما در عوض روی سطح الکترود مس جمع می شود و یک مانع عایق بین فلز و محلول الکترولیت ایجاد می کند.

آخر زندگی و بازنشستگی

در سال 1809، ولتا به عنوان عضو وابسته موسسه سلطنتی هلند معرفی شد. ناپلئون بناپارت در سال 1810 به یاد دستاوردهای علمی خود عنوان کنت را به ولتا اعطا کرد.

ولتا در سال 1819 به ملک خود در کامناگو بازنشسته شد. افتخار او در 5 مارس 1827 اندکی پس از تولد 82 سالگی خود در آنجا درگذشت. بقایای او در کامناگو ولتا دفن شده است.

میراث

میراث ماندگار ولتا توسط بنای یادبود Tempio Voltiano، واقع در باغ‌های عمومی کنار دریاچه، به یادگار مانده است. علاوه بر این، موزه ای که به افتخار او اختصاص داده شده است، برخی از دستگاه های آزمایشی مورد استفاده ولتا را به نمایش می گذارد. در مجاورت این، ویلا اولمو میزبان بنیاد ولتیان است، نهادی که به پیشرفت تلاش‌های علمی اختصاص دارد. در مجاورت کومو بود که ولتا مطالعات تجربی پیشگام خود را انجام داد و اختراعات اولیه خود را توسعه داد.

پردیس قدیمی دانشگاه پاویا دارای کلاس درس Aula Volta است که توسط امپراتور جوزف دوم به لئوپولدو پولاک در سال 1787 به طور خاص برای سخنرانی های الساندرو ولتا سفارش داده شد. علاوه بر این، موزه تاریخ دانشگاه دارای ابزارهای علمی متعددی است که قبلاً متعلق به ولتا بود.

برای بزرگداشت صدمین سالگرد مرگ ولتا، کنفرانس کومو، یک گردهمایی بین‌المللی فیزیک، در دریاچه کومو در سال 1927 تشکیل شد. اسکناس لیر که بین سال‌های 1990 و 1997 منتشر شد.

در اواخر سال 2017، انویدیا ولتا را معرفی کرد، یک ریزمعماری جدید GPU که برای کاربردهای ایستگاه کاری طراحی شده بود.

گونه مارماهی الکتریکی Electrophorus voltai، که در سال 2019 به‌عنوان افتخار طبیعی شناخته شد، نام طبیعی خود را دریافت کرد. ولتا.

باورهای مذهبی

ولتا که در مذهب کاتولیک بزرگ شده بود، اعتقادات مذهبی خود را در طول زندگی خود حفظ کرد. علیرغم انتظار خانواده‌اش مبنی بر اینکه او روحانی می‌شود، انتصاب نشدن او منجر به اتهامات بی‌دینی و گمانه‌زنی‌هایی در مورد بی‌ایمانی بالقوه‌اش شد، با برخی تاکید بر اینکه او «به کلیسا نپیوست» یا «دعوت کلیسا را ​​نادیده گرفت». با این حال، او با بیانیه رسمی ایمان چنین شبهاتی را برطرف کرد و گفت:

نمی‌توانم درک کنم که چگونه کسی می‌تواند صداقت و استواری پایبندی من به دین روم، کاتولیک و حواری را مورد تردید قرار دهد - ایمانی که در آن متولد شدم، بزرگ شدم و پیوسته چه در ظاهر و چه در باطن آن را ابراز کرده‌ام. در حالی که متأسفانه و مکرر در انجام اعمال نیکویی که مشخصه یک مسیحی کاتولیک است کوتاهی کرده‌ام و مرتکب گناهان متعددی شده‌ام، به لطف خاص خداوند، هرگز تا آنجا که می‌دانم، در ایمانم تزلزل نکرده‌ام. من این ایمان را به عنوان یک موهبت ناب الهی، یک فیض ماوراء طبیعی می شناسم. با این حال، من همچنین با پشتکار از ابزارهای انسانی برای تأیید اعتقاد و غلبه بر تردیدهای گاه و بیگاه استفاده کرده ام. مبانی دین، ادله موافقان و مخالفان آن و دلایل موافقان و مخالفان آن را با دقت بررسی کردم. من می توانم تصدیق کنم که نتیجه این مطالعه این است که دین را با چنان درجه ای از احتمال آغشته کند، حتی به دلیل کاملاً طبیعی، که هر روحی که گناه و اشتیاق فاسد نشده باشد، هر روح ذاتاً شریفی، باید آن را بپذیرد و بپذیرد. باشد که این اعتراف که از من درخواست شده و با کمال میل ارائه شده، نوشته و امضا شده است، با اجازه شما به هر کسی که انتخاب می کنید ارائه دهید - زیرا من شرمنده انجیل نیستم - نتایج مفیدی به همراه داشته باشد!

انتشارات

• De vi attractiva ignis electrici, ac phaenomenis inde pendentibus [نیروی جاذبه آتش الکتریکی و پدیده های حاصل از آن] (به لاتین). Novo Comi: تایپیس اکتاوی استاورنگی. 1769. OCLC 1419897.مجموعه های کمتر شناخته شده
  • نامه‌هایی درباره الکتریسیته حیوانات (1900) (نامه‌هایی درباره الکتریسیته حیوانات، لایپزیگ: W. Engelmann، ناشر؛ قابل دسترسی از طریق کتابخانه‌های WorldCat).
  • تحقیقات در مورد گالوانیزم، 1796-1800 (مطالعات در مورد گالوانیزم، قابل دسترسی از طریق کتابخانه های WorldCat).
  • مشخصه رندر sensibilissima la più debole elettricità sia naturale, sia artificiale (از روش ارائه بسیار معقول ضعیف ترین الکتریسیته طبیعی یا مصنوعی توسط الساندرو ولتا، پروفسور فلسفه تجربی در سلطنتی، ارائه شده در مارس 17، و غیره. کتابخانه های WorldCat).

  جلوه آرمسترانگ

  • اثر آرمسترانگ
  • الکتروفور
  • تاریخچه باتری
  • تاریخچه موتور احتراق داخلی
  • باتری لیمو
  • تپش قلب عطارد
  • اثر ترموالکتریک
  • ولتا (گودال ماه)
  • جایزه ولتا

  مراجع

  Herbermann, Charles, ed. (1913). "الساندرو ولتا". در دایره المعارف کاتولیک. نیویورک: شرکت رابرت اپلتون.

  • Herbermann, Charles, ed. (1913). "الساندرو ولتا" . دایره المعارف کاتولیک. نیویورک: شرکت رابرت اپلتون.
  • چیشولم، هیو، ویرایش. (1911). "ولتا، الساندرو" . دایره المعارف بریتانیکا. جلد 28 (یازدهمین ویرایش). انتشارات دانشگاه کمبریج ص 198.منبع: بایگانی آکادمی TORIma