ประวัตินักวิทยาศาสตร์

ลำดับตอนที่ #15 : ผู้ประดิษฐ์เครื่องประจุไฟฟ้าสถิต

อเลสซานโดร โวลตา : Alessandro Volta

เกิด        วันที่ 18 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1745 ที่เมืองโคโม (Como) ประเทศอิตาลี (ltaly)
เสียชีวิต วันที่ 5 มีนาคม ค.ศ. 1827 ที่เมืองโคโม (Como) ประเทศอิตาลี (ltaly)
ผลงาน   - ประดิษฐ์เครื่องประจุไฟฟ้าสถิต (Electrophorus)
             - ประดิษฐ์อุปกรณ์สำหรับเก็บประจุไฟฟ้า (Capacitor)
             - อุปกรณ์สำหรับตรวจวัดชนิดของประจุไฟฟ้า (Electroscope)
             - ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชื่อว่า โวลตาอิค ไพล์ (Voltaic Pile) หรือแบตเตอรี่ไฟฟ้า

         โวลต์ (Volt) เป็นชื่อของหน่วยวัดแรงเคลื่อนที่ทางไฟฟ้า ซึ่งมาจากชื่อของนักวิทยาศาสตร์ผู้ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขึ้น สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก ในปัจจุบันไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นมากต่อชีวิตประจำวัด แม้ว่าไฟฟ้าจะถูกค้นพบตั้งแต่ปี 600 ก่อนคริสต์
ศักราช โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกนามว่าเทลีส (Thales) แต่การค้นพบของเทลีสเป็นเพียงการพบไฟฟ้าสถิต (Static
Electricity) เทลีสได้นำแท่งอำพัน ถูกับเสื้อผ้าที่ทำด้วยขนสัตว์อย่างรวดเร็วจากนั้นเขาพบว่าแท่งอำพันสามารถดูดวัตถุเบา ๆ
อย่างกระดาษชิ้นเล็ก ๆ เส้นผม ขน หรือเศษฝุ่นบนพื้นได้ การที่เป็นเช่นนี้ได้เพราะว่า เมื่อนำแท่งอำพันไปถูกับขนสัตว์ทำให้อิเล็กตรอน
เคลื่อนที่จากผ้าขนสัตว์ไปยังแท่งอำพัน ทำให้แท่งอำพันเกิดประจุไฟฟ้าบลให้พับวัตถุนั้นจนเกิดความสมดุลของประจุไฟฟ้าแท่ง
อำพันก็จะไม่ดูดวัตถุนั้นได้อีก การค้นพบของเทลีสถือว่าเป็นเพียงก้าวแรกของความเจริญทางด้านไฟฟ้าเท่านั้น ต่อมาโวลตา
นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีได้ทำให้ไฟฟ้ามีความเจริญมากขึ้นไปอีกโดยการประดิษฐ์เครื่องมือหลายอย่างที่เกี่ยวกับไฟฟ้า ผลงานที่
สำคัญและมีชื่อเสียงก็คือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือแบตเตอรี่ไฟฟ้า อันเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์และมีความสำคัญอย่างมาก ในการที่
จะผลิตกระไฟฟ้า

         โวลตาเกิดเมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1745 ที่เมืองโคโม ประเทศอิตาลี ประวัติส่วนตัวของเขาไม่มีใครทราบแน่ชัด รู้เพียง
แต่ว่าโวลตาอยู่ในความอุปการะของญาติคนหนึ่ง โวลตาได้รับการศึกษาขั้นต้นที่โรงเรียนพับลิคแห่งเมืองโคโม และเข้าศึกษาต่อใน
วิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแห่งเมืองโคโม หลังจากจบการศึกษาจากมหาวิทยาลัยโคโมแล้ว โวลตาได้เข้าทำงานเป็นครูสอนวิชาฟิสิกส์
ที่โรงเรียนรอยัล เซมมิเนร์ โรงเรียนมัธยมในเมืองโคโมนั่นเอง ต่มาในปี ค.ศ. 1771 เขาได้รับการแต่งตั้งในเป็นศาสตราจารย์
ประจำภาควิชาเคมี ที่มหาวิทยาลัยโคโม และในปี ค.ศ. 1774 เขาได้รับการแต่งตั้งในเป็นศาสตราจารย์ ประจำภาควิชาฟิสิกส์ใน
มหาวิทยาลัยแห่งเดียวกันในระหว่างที่เขาทำงานอยู่ในมหาวิทยาลัยแห่งนี้โวลตาได้ศึกษาเกี่ยวกับไฟฟ้า และในปี ค.ศ. 1775 โวลตา
ได้ประดิษฐ์เครื่องประจุไฟฟ้าสถิตขึ้น เขาเรียกเครื่องนี้ว่า "เครื่องประจุไฟฟ้าสถิต (Electrophorus)" ในปีต่อมาเขาได้ทำการ
ค้นคว้าเกี่ยวกับก๊าซมาร์ช ผลจากการทดลองค้นคว้าเขาได้เขียนลงในหนังสือชื่อว่า Lettere Sull Aria Ifiammabile delle
Paludi เขาไม่ได้หยุดการค้นคว้าแต่เพียงเท่านี้ ในปี ค.ศ. 1777 เขาได้ประดิษฐ์อุปกรณ์เกี่ยวกับไฟฟ้าขึ้นอีกหลายชิ้นได้แก่
คาแพคซิเตอร์ เป็นอุปกรณ์สำหรับเก็บประจุไฟฟ้า (Capacitor) และ อิเล็กโทรสโคป เป็น อุปกรณ์สำหรับตรวจวัดชนิดของประจุ
ไฟฟ้า (Electroscopes) นอกจากนี้เขายังได้ประดิษฐ์ตะเกียงแก๊ส และออดิโอมิเตอร์ (Audio meter) อีกด้วย จากผลงานต่าง ๆ
การประดิษฐ์อุปกรณ์เกี่ยวกับไฟฟ้าหลายชนิด ทำให้ โวลตามีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักมากขึ้น และในปี ค.ศ. 1779 เขาได้รับเชิญจาก
มหาวิทยาลัยปาเวีย (Pavia University) ให้เข้าดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ แม้ว่าเขาจะมีหน้าที่การงาน
และชื่อเสียงมากขึ้น โวลตาก็ยังทำการค้นคว้าเกี่ยวกับไฟฟ้าตลอดเวลา

         จนกระทั่ววันหนึ่งเขาได้รับทราบข่าวว่ามีการค้นพบไฟฟ้าจากกบของลุยจิ กัลวานี (Luigi Galvani) นักวิทยาศาสตร์ชาว
อิตาลีซึ่งพบโดยบังเอิญขณะสอนวิชากายวิภาคเกี่ยวกับกบ เมื่อกัลวานีใช้คีมแตะไปที่ขากบที่วางอยู่บนจานโลหะ ทันใดนั้นขากบก็
กระตุกขึ้นมา สร้างความประหลาดใจให้แก่เขาและนักศึกษาภายในห้องนั้น จากนั้นเขาก็ทำการทดลองแบบเดียวกันนี้ซ้ำอีกหลายครั้ง
ซึ่งผลก็ออกมาเหมือนกันทุกครั้ง จากผลการทดลอง กัลวานีจึงสรุปว่ากบมีไฟฟ้าอยู่ทำให้เกิดปฏิกิริยาขึ้นเมื่อใช้คีมแตะตัวกบ เพราะ
คีมทำจากเหล็กซึ่งเป็นสื่อไฟฟ้า

         เมื่อโวลตาได้มีโอกาสอ่านหนังสือของกัลวานีทำให้เขาทำการทดลองตามแบบของกัลวานีแต่ทดลองเพิ่มเติมกับสิ่งอื่น เช่น ลิ้น
โดยนำเหรียญเงินมาวางไว้บนลิ้น และนำเรียนทองแดงมาไว้ใต้ลิ้น ปรากฏว่าเขารู้สึกถึงรสเค็มและลิ้นกระตุก จากผลการทดลอง
โวลตาพบว่า อันที่จริงแล้วกบไม่ได้มีไฟฟ้า แต่การที่ขากบนั้นเกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีของโลหะที่ถูกเชื่อมโยงด้วยกรดเกลือซึ่งมีอยู่
ในสัตว์ รวมถึงกบและมนุษย์ด้วย จากผลการทดลองครั้งนี้ โวลได้ทดลองสร้างกระแสไฟฟ้าขึ้น โดยการใช้ชามอ่าง 2 ใบ จากนั้นก็ใส่
น้ำเกลือ และหนังฟอกที่ตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ ลงไป จากนั้นนำแผ่นเงินและสังกะสี ขนาดประมาณเท่าเหรียญเงิน มาประกบกันจำนวน 8 คู่
โดยเริ่มจากแผ่นสังกะสีก่อนแล้วจึงเป็นแผ่นเงิน จากนั้นจึงนำมาวางบงบนโลหะยาวเพื่อเชื่อมโลหะทั้งหมดเป็นแท่งที่ 1 ส่วนอีกแท่ง
หนึ่งทำให้ลักษณะเดียวกันแต่ใช้แผ่นเงินวางก่อนแล้วจึงใช้แผ่นสังกะสี จากนั้นนำโลหะทั้ง 2 แท่ง ใส่ลงในชามอ่างทั้ง 2 ใบ ซึ่งวาง
อยู่ใกล้กันแต่ไม่ติดกัน จากนั้นใช้ลวดต่อระหว่างแท่งโลหะในอ่างทั้ง 2 อ่าง เมื่อทดสอบปรากฏว่ามีกระแสไฟฟ้าอยู่บนเส้นลวดนั้น

        ในปี ค.ศ. 1788 โวลตาได้นำหลักการเดียวกันนี้มาประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าชื่อว่า โวลตาอิคไพล์ (Voltaic Pile) หรือที่รู้จัก
กันดีในชื่อของ แบตเตอรี่ไฟฟ้า (Battery) ซึ่งถือได้ว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดแรกของโลกที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีโดย
แบตเตอรี่ ของโวลตาใช้แผ่นทองแดงวางเป็นแผ่นแรก ต่อด้วยกระดาษชุบกรดเหลือ หรือกรดกำมะถัน ต่อจากนั่นใช้แผ่นสังกะสี
และกระดาษชุบกรดเกลือ หรือกรดกำมะถัน ซ้อนสลับกันเช่นนี้เรื่อยไปประมาณ 100 แผ่น จนถึงแผ่นสังกะสีเป็นแผ่นสุดท้าย ต่อจาก
นั้นใช้ลวดเส้นหนึ่ง ปลายข้างหนึ่ง่อกับแผนทองแดงแผ่นแรกส่วนอีกข้างหนึ่งต่อเข้ากับแผ่นสังกะสีแผ่นสุดท้าย ด้วยวิธีการเช่นนี้
จะทำให้ลวดเส้นดังกล่าวมีกระแสไฟฟ้าไหลอยู่ตลอด

         ต่อจากนั้นโวลตาได้ทำการค้นคว้าเกี่ยวกับโวลตาอิค ไพล์ต่อไป จนพบว่ายิ่งใช้แผ่นโลหะมากแผ่นขึ้นเท่าไรก็จะทำให้เกิดกระแส
ไฟฟ้ามากขึ้นตามลำดับและได้นำหลักการดังกล่าวมาสร้างเครื่องโวลตาอิค เซล (Vlotaic Cell) โดยใช้โวลตาอิค ไพล์หลาย ๆ อันมา
ต่อกันแบบอนุกรมซึ่งการทำแบบนี้จะทำให้ได้กระแสไฟฟ้ามากขึ้น และแรงกว่าที่ได้จากโวลตา อิค ไพล์

         และในปีเดียวกัน โวลตาได้ส่งรายงานผลการทดลองของเขาไปยังราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of
London) โดยเขาตั้งชื่อผลงานชิ้นนี้ว่า Philosophical Transaction ซึ่งทางราชสมาคมได้ให้ความสนใจ และเผยแพร่
ผลงานของเขาลงในวารสารของทางสมาคมและเมื่อผลงานของเขาได้เผยแพร่ออกไป ทำให้เขามีชื่อเสียงได้รับการยกย่องจากวง
การวิทยาศาสตร์ และสาธารณชนเป็นอย่างมาก ผลงานของโวลตาชิ้นนี้ยังทำให้เกิดกระแสการค้นคว้าไฟฟ้าในวงการวิทยาศาสตร์
มากขึ้น ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือ เขาสามารถล้มล้างทฤษฎีไฟฟ้าในสัตว์ (The Principle of Animal Electricity) ของกัลวานี
ลงไปได้ แต่กาารค้นพบของกัลวานีก็ยังมีข้อดี คือ ทำให้โวลตาสามารถค้นพบกระแสไฟฟ้าได้เป็นผลสำเร็จ

         จากผลงานชิ้นนี้ทำให้โวลตาได้รับรางวัลจากสถาบันวิทยาศาสตร์หลายแห่ง ได้แก่ ค.ศ. 1791 เขาได้รับการยกย่องให้เป็น
บุคคลสำคัญแห่งปี และได้รับเหรียญคอพเลย์ (Copley Medal) จากราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน ต่อมาในปี ค.ศ. 1802 เขาได้
รับเชิญจากพระเจ้านโปเลียนที่ 1 (King Napoleon I) แห่งฝรั่งเศส โวลตาได้นำการทดลองไปแสดงต่อหน้าพระพักตร์ซึ่งทรง
ชอบพระทัยเป็นอย่างมาก ทรงมอบเงินจำนวน 6,000 ปรังค์ ให้กับโฑวลตาเป็นรางวัลในครั้งนี้ด้วย นอกจากนี้โวลตายังได้รับรางวัล
เหรียญทองจากสถาบันแห่งปารีส (Institute de Paris) หลังจากนั้นโวลตาได้เดินทางกลับประเทศอิตาลี ซึ่งประชาชนให้การ
ต้อนรับเขาเป็นอย่างดี อีกทั้งเขายังได้รับเชิญให้เข่าร่วมเป็นสมาชิกของสภาซีเนต แห่งลอมบาร์ดี้, ได้รับพระราชทานยศท่านเคานท์
(Count) และได้รับเชิญให้ดำรงตำแหน่งคณบดีประจำคณะปรัชญาที่ มหวิทยาลัยปาดัง (Padua University)

         โวลตาได้ทำการค้นคว้างานด้านไฟฟ้าของเขาอยู่ตลอด และได้พิมพ์เผยแพร่ผลงานลงในวารสารชื่อว่า Sceltad Opuscoli
ในประเทศอิตาลี

         ในปี ค.ศ. 1819 โวลตาได้ลาออกจากทุกตำแหน่งหน้าที่ เพราะเขาอายุมากแล้วต้องการจะพักผ่อน โวลตาเสียชีวิตในวันที่ 5
มีนาคม ค.ศ. 1827 ที่เมืองโคโม ประเทศอิตาลี จากการค้นพบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และบุกเบิกงานด้านไฟฟ้าให้มีความเจริญก้าวหน้า มากขึ้น ต่อมาในปี ค.ศ. 1881 ภายหลังจากที่โวลตาเสียชีวิตไปแล้ว 54 ปี ทางสภาไฟฟ้านานาชาติ (The International
Electrical Congress) ได้มีมติในที่ประชุมว่าควรตั้งชื่อหน่วยวัดแรงเคลื่อนที่ต่อเนื่องของไฟ


เครดิต  http://siweb.dss.go.th/Scientist/Scientist/Alessandro%20Volta.html