الكاتبة: دانية إسماعيل
ربما تقرأ هذه المقالة الآن وبقربك ضوء، في الشارع، في المنزل، أو في المكتب.
هل تشم رائحة غاز؟ هل تشعر بالخطر؟
هل الضوء من حولك ساطع أكثر مما ينبغي أو خافت أكثر من اللازم؟
في أواخر سبعينيات القرن التاسع عشر، كانت ليالي المدن مظلمة وغالبًا ما كانت خطيرة.
فالشوارع والمنازل كانت تعتمد على مصابيح الغاز التي تصدر دخانًا وتومض باستمرار وتحمل خطر الاشتعال.
أما في الأماكن العامة، فكانت مصابيح القوس الكهربائي تضيء الساحات بضوء قوي للغاية، لكنها كانت قاسية وخطرة للاستخدام المنزلي.
لنحاول تحديد المشكلة و صياغتها...
لم تكن القضية مجرّد اختراع مصباح جديد، بل كانت تحديًا في إيجاد ضوءٍ آمنٍ للاستخدام اليومي داخل المنازل، بحيث يكون ثابتًا، موثوقًا، ميسور الكلفة، مع القدرة على ايصاله للناس.
هذه الطريقة في التفكير — ملاحظة حدود الحاضر وطرح سؤال “كيف يمكن تحسين هذا؟” — كانت نقطة الانطلاق لتوماس إديسون وفريقه.
في مختبره في مينلو بارك، حدد إديسون التحدي بوضوح:
مصباح جديد وحده لن يكفي؛ ما نحتاجه هو نظام متكامل.
أي: مصباح آمن للاستخدام الداخلي، مولدات مطوّرة، شبكة توزيع موازية تحت الأرض، صمامات أمان وعوازل، وعدّادات لاحتساب الاستهلاك وبيع الكهرباء تمامًا كما يُباع الغاز.
بهذا التفكير المنهجي بدأت التجارب.
في المختبر، جرب فريق إديسون آلاف المواد بحثًا عن فتيلة تضيء دون أن تحترق.
واكتشفوا أن المشكلة لا تكمن فقط في مادة الفتيلة، بل في الهواء داخل المصباح.
وبإحداث فراغ قوي داخل المصباح، استطاعوا حماية الفتيلة.
وفي ليلة 21–22 أكتوبر 1879، نجح خيط رفيع من الكربون في بيئة مفرغة بالاحتراق لعدة ساعات — وكان ذلك أول مصباح عملي بفتيلة كربونية.
وخلال العام التالي، واصل الفريق تجاربه باستخدام مواد طبيعية مختلفة، إلى أن اكتشفوا أن البامبو، بعد كربنته، ينتج فتائل يمكنها التوهج لمئات الساعات.
ولا تزال بعض تلك المصابيح الأصلية المصنوعة من البامبو موجودة حتى اليوم في المتاحف.
في الوقت نفسه، عمل مهندسو إديسون على تطوير كل ما يحيط بالمصباح:
فبنوا مولدات ضخمة أطلقوا عليها اسم “Jumbos”، ومدّوا أسلاكًا تحت الأرض لنقل التيار بأمان، وصمموا دوائر ذكية تقلل استهلاك النحاس وتخدم عددًا أكبر من المستخدمين.
وأخيرًا، في 4 سبتمبر 1882، انطلق النظام في محطة بيرل ستريت في نيويورك.
حيث قامت غلايات تعمل بالفحم بتشغيل محركات بخارية من نوع Armington & Sims،
التي بدورها حرّكت ستة مولدات بقدرة تقارب 100 كيلوواط لكل منها.
ومن هناك، تدفقت الكهرباء عبر الشبكة تحت الأرض لتشغّل حوالي 400 مصباح تخدم نحو 85 عميلًا في منطقة لا تتجاوز ربع ميل مربع — أول “منطقة كهربائية” في التاريخ.
وللمرة الأولى، أصبح لدى مدينة نظام إضاءة كهربائية آمنة وعملية من محطة مركزية.
ما بدأ كخيط متوهّج هش داخل زجاجة، أصبح الأساس للنظام الكهربائي الحديث.
لقد أثبتت محطة بيرل ستريت الفكرة:
توليد مركزي موثوق + توزيع آمن + استخدام عملي بسعر منافس للغاز.
بالطبع، نظام الإضاءة اليوم مختلف عن نظام إديسون الأصلي؛
فقد استخدم إديسون التيار المستمر (DC) والمصابيح الكربونية والبخار الناتج عن الفحم لمنطقة صغيرة،
بينما تحولت الشبكات لاحقًا إلى التيار المتردد (AC) لأنه ينقل الكهرباء لمسافات طويلة بكفاءة أعلى،
وتطورت المصابيح من الكربون إلى التنجستن، ثم الفلوريسنت، والآن إلى مصابيح LED عالية الكفاءة.
ومع ذلك، تظل الفكرة الجوهرية التي قدّمها إديسون وفريقه —
نظام مركزي يولد الطاقة ويوزعها بأمان وموثوقية على الجميع —
هي الأساس الذي تقوم عليه شبكاتنا الحديثة حتى اليوم.
فالابتكار يتبع هذه الخطوات دائمًا:
تحديد المشكلة، فهم المتطلبات، التجريب بلا توقف، ثم بناء حل واقعي.
وهذه الطريقة في التفكير — رؤية المشكلة بوضوح، تقسيمها إلى أجزاء، والبحث المنهجي عن الحلول —
هي جوهر ما نقوم به في مختبر المبتكرين الصغار في كل من قطر والأردن.
نحن نُشجع الأطفال على النظر بعمق في التحديات اليومية،
وطرح الأسئلة، وتجربة أفكارهم بأنفسهم من خلال التجارب العملية.
وكما تعلّم المبتكرون الأوائل عبر المحاولة والخطأ والمثابرة،
يتعلّم مبتكرونا الصغار عبر التجريب، والفشل، والمحاولة مجددًا —
ليكتشفوا الحلول من الصفر ويبنوا ثقتهم بأنفسهم من خلال رحلة الاكتشاف.
هل ترغب بمعرفة المزيد عن برنامج مختبر المبتكرين الصغار؟
يمكنك معرفة المزيد من هنا ›
أو متابعة أحدث محتوياتنا عبر وسائل التواصل الاجتماعي.
Want to know more about the Young Innovators Lab program? Visit this page ›
Or see the latest content on our social media
Resources | المصادر
IEEE Engineering & Technology History Wiki (Milestone page) for Pearl Street’s date, DC voltage, district size, #customers/#lamps, underground conductors, Armington & Sims engines, three-wire upgrade. ETHW
Rutgers “Thomas A. Edison Papers” for the 1879 carbon-filament experiments and Menlo Park process notes. Edison Papers
IEEE History Center. (2017). Pearl Street Station. Engineering & Technology History Wiki.
Encyclopædia Britannica. (2025). Fluorescent Lamp.
U.S. Department of Energy. (2013). The History of the Light Bulb. Energy.gov.
Google Patents. (1880). Electric Lamp (U.S. Patent No. 223,898).
U.S. National Archives. (1880/2022). Thomas Edison’s Patent Application for the Light Bulb (U.S. Patent No. 223,898).
The Henry Ford. (n.d.). Armington & Sims Steam Engine used with Edison Jumbo Dynamo (Pearl Street, 1882). The Henry Ford Museum.
