تطور الإضاءة عبر العصور

هل يمكنك تخيل أمسية بدون أي أضواء في المنزل؟

حسنًا ، كان هناك وقت يشير فيه غروب الشمس إلى نهاية عمل اليوم ويشير إلى الناس لتناول عشاء مبكر وتسميته بالليل.

لكن بعد ذلك تعلم الجنس البشري ترويض النار والبدء في استخدامه لإضاءة منازلهم في الليل. مع ذلك جاءت أول مصابيح الزيت الحجرية المنحنية البدائية ، تقريبًا في 70000 قبل الميلاد ، والتي تم استبدالها لاحقًا بأضواء راش تتكون من طحلب أو لب من القصب غارقة في دهون حيوانية وأضاءت النيران. تدريجيًا تم استبدال الطحلب بـ " الفتيل " وتم دمجه مع مواد الشمعة المبكرة مثل شمع العسل أو الشحم (مادة دهنية صلبة مصنوعة من الدهون الحيوانية) . مع هذا الاختراع ، أصبحت الشموع ضجة كبيرة ، حيث يمكنها الآن التحكم في طول النار المشتعل من خلال الفتائل! برفقة موقف متواضع ، سار مع البشر في الليل.

بعد قرون جاء توماس إديسون ، الذي قام بترويض الكهرباء داخل لمبة ووصفها باكتشاف في عام 1879 غير الطريقة التي تعامل بها البشر مع الظلام تمامًا. الجميع يعرف هذا الجزء. ولكن كيف تعلمت البشرية التحكم في الكهرباء؟ هل كانت هناك أي اكتشافات بعد لمبة إديسون الكهربائية؟ في Evolution of Everything لهذا الشهر ، دعنا نتجول في تاريخ المصابيح التي من صنع الإنسان - من مصابيح الزيت إلى المصابيح الكهربائية ، ومن مصابيح النيون إلى مصابيح LED المذهلة.

1780

عندما لمس اكتشاف الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه للأكسجين والاحتراق حرفة احتراق الزيت القديمة ، أدى ذلك إلى إنشاء نسخ معدلة من مصابيح الزيت. بعد ذلك ، في عام 1780 ، اخترع الفيزيائي والكيميائي في جينيفان آمي أرجاند مصباح أرجاند . كان يتألف من فتيل دائري مجوف وموقد كان أكثر إضاءة وكفاءة من مصابيح الزيت السابقة. في وقت لاحق ، تم تعديل مصباحه واستخدم مع غاز الفحم في عام 1784.

1792

يمكننا أن نشكر ويليام مردوخ على تجربته مع إضاءة الغاز وإنتاج أول مصباح غاز في هذا العام. أنتج الأضواء باستخدام غاز الفحم لإضاءة منزله في ريدروث ، كورنوال . سرعان ما أصبحت أضواء الغاز شائعة وأصبحت معظم المدن في الولايات المتحدة وأوروبا مضاءة بشوارعها بأضواء الغاز.

على مر السنين ، استخدمت أنواع مختلفة من مصابيح الغاز أنواعًا مختلفة من الوقود بما في ذلك الميثان والأسيتيلين والبيوتان والبروبان والهيدروجين والغاز الطبيعي . وهكذا ، فإن نمو مصابيح الغاز والبنية التحتية لدعمها يعكس التقدم في عصر النفط الخام في خمسينيات القرن التاسع عشر.

1815

انجلترا السير همفري ديفي اخترع أول مصباح القوس الكهربائي في عام 1815 . قام بتوصيل سلكين ببطارية واستخدم شرائح الفحم كأقطاب كهربائية. أنتج هذا ضوءًا أبيض شديدًا بدرجة كافية. بحلول عام 1841 ، بدأ اعتماد إضاءة القوس كإضاءة للشوارع في باريس كتجربة.

سبعينيات القرن التاسع عشر

مع تقدم التيار الكهربائي ، بدأ عصر من التقدم السريع في المساعي العلمية. شهد العقد العديد من المخترعين براءات الاختراع لأشكال مختلفة من المصابيح الكهربائية . وكان من بينها المصباح المتوهج الخيطي الكربوني الأكثر نفوذاً الذي اخترعه المخترع الأمريكي توماس إديسون والسير جوزيف سوان من إنجلترا . في عام 1879 ، شرع إديسون في ابتكار مصباح كهربائي طويل الأمد يمكنه منافسة إنارة الغاز. 

أسس هذا التقدم الثوري الكهرباء كمصدر أساسي للإضاءة في الداخل والخارج.

عقد 1910

كان القرن العشرين حقبة مصابيح التفريغ عالي الكثافة (HID) . شهدت بداية القرن اتجاه لمبة النيون عندما اخترع جورج كلود من فرنسا مصباح النيون في عام 1911 . ثم اشتهرت أضواء النيون "بالنيران السائلة" عن طريق تطبيق شحنة كهربائية على أنبوب مغلق من غاز النيون ، مما تسبب في توهجها.

1927

بعد عقد من الزمان ، في عام 1927 ، اخترع ثلاثة مخترعين - فريدريك ماير وهانز سبانر وإدموند جيرمر - ضوء الفلورسنت . كانت هذه المصابيح الفلورية مملوءة ببخار الزئبق الذي ينتج الضوء عند مرور تيار كهربائي من خلاله. نظرًا لكفاءتها العالية ، سرعان ما تجاوزت المصابيح المتوهجة لتصبح المصابيح الأكثر استخدامًا في الولايات المتحدة. 

الستينيات .

شهد هذا العقد تقنية إضاءة واحدة كانت مختلفة بشكل كبير عن لمبات HID المختلفة. يُطلق عليه اسم الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) ، ولا يتطلب غلافًا زجاجيًا مثل المصابيح التقليدية وينتج الضوء عن طريق تحويل التيار الكهربائي باستخدام أشباه الموصلات. في عام 1962 ، طور نيك هولونياك ، عالم جنرال إلكتريك ، أول طيف مرئي عملي (أحمر) LED. 

اختراع مهم آخر لهذا العقد هو ضوء الليزر للفيزيائي الأمريكي ثيودور هارولد ميمان في 16 مايو 1960 ، في مختبرات هيوز للأبحاث. 

1976 - حتى الآن

دفعت سلسلة من أزمات الطاقة بين عامي 1967 و 1979 بسبب المشاكل في الشرق الأوسط العلماء إلى إيجاد طريقة ملائمة للحفاظ على الطاقة. كان أحد العلماء إدوارد إي هامر ، الذي كان يعمل على طريقة لثني أنابيب الفلورسنت في شكل حلزوني وإنشاء أول ضوء فلورسنت مضغوط (CFL) يستهلك طاقة أقل. يمكن أن تدوم اللمبة 10 مرات أطول من المصابيح المتوهجة وتستخدم طاقة أقل بنسبة 75٪. 

مع التأثير المتزايد للتكنولوجيا ، أخذ تطور الإضاءة منعطفًا جديدًا. أدى إدخال الإضاءة الذكية إلى جانب الشحن اللاسلكي إلى تمكين المستخدمين من التحكم عن بعد في أجهزة التبريد والتدفئة والإضاءة ، مع تقليل استخدام الضوء والطاقة غير الضروريين. 

تقنية أخرى أنيقة وغير مزعجة هي مصابيح مستشعر الحركة ، التي اخترعها صامويل بانغو لأول مرة في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي . قام بتطبيق أساسيات الرادار على الموجات فوق الصوتية ، وهو تردد لا يسمعه البشر ، للكشف عن لص أو حريق وأطلق عليه اسم " إنذار ضد السرقة" . بعد ذلك بكثير ، أصبحت مصابيح الاستشعار جزءًا من كل منزل وصناعة لكونها سهلة ، وتوفر مستويات عالية. من الأمان ، وتشغل مساحة صغيرة مع توفير الكثير من الطاقة.

تطور الإضاءة قصة طويلة ومضيئة. لا يسعنا إلا أن نخمن إلى أين ستتجه من هنا. كيف ستبدو الإضاءة بعد 50 عامًا؟ ماذا عن القرن الثاني والعشرين؟