18 세기 중반, Benjamin Franklin은 번개의 본질을 밝히는 데 도움을 주었고 번개 막대의 보호 가치를 승인했습니다. 그럼에도 불구하고 100 년 후, 대중의 많은 사람들이 여전히 확신을 갖지 못했습니다. 결과적으로 번개는 계속 교회의 스티 플라스, 선박 돛대 및 기타 키 큰 구조물을 계속 공격하여 심각한 손상을 일으켰습니다.
좌절 된 과학자들은 시각 보조제를 방문하여 번개 막대의 사례를 만들었습니다. 폭발 썬더 하우스 한 예입니다. 소량의 화약이 Dollhouse 크기의 구조물 내부에 퇴적되고 충전이 적용되면 집은 근거가 없는지 또는 접지인지에 따라 폭발 여부에 따라 폭발 할 것입니다.[ThunderHouses에대한자세한내용은“참조하십시오[Formoreonthunderhousessee“작은 폭발 주택은 18 세기의 번개 막대를 홍보했습니다,.” IEEE 스펙트럼, 2023 년 4 월 1 일.]
번개 막대를 홍보하기위한 또 다른 시각적 원조는 영국의 의사이자 전기 연구원 윌리엄 스노우 해리스 (William Snow Harris)의 독창적 인 소책자였습니다. 1861 년경에 출판, 전기 방전의 일반 법칙의 3 가지 실험 삽화 Harris의 발명품의 경우 : 키가 큰 목조 선박을위한 번개 막대. 막대는 메인 마스트에 부착되어 선체를 통과하여 선박 밑면의 구리 시트에 연결되어 번개 타격에서 바다로의 전기를 소산했습니다. 좋은 생각이었고 작동하는 것 같았습니다. 그렇다면 영국 해군은 왜 채택을 거부 했습니까? 조금씩 갈 게요.
번개의 원리를 설명하는 방법
Harris의 16 페이지 팜플렛의 “실험 삽화”는 대화식으로 고안되었으며, 각각은 특정 전도도 원리를 강조했습니다. 삽화는 번개의 전도 경로를 모방하기 위해 금박으로 도금되었습니다. 독자가 한쪽 끝에 충전을 적용했을 때, 현재는 페이지를 따라 검은 색 코스를 탄탄했습니다. 상단의 그림에서 누군가가 오른쪽에서 분명히 이것을했습니다.
Harris의 첫 실험 일러스트레이션의 금박은 전기가 어떻게 저항이 가장 적은 경로를 따르는지를 보여주기 위해 우연히 배치됩니다. 충분히 강한 경우 전기는 작은 휴식을 가로 질러 가장 가까운 인접 금속 조각으로 뛰어들 것입니다. 특히, 길을 따라 놓지 않는 금 조각은 영향을받지 않습니다. 해리스의 교훈은 다른 조각들과 충분히 분리 된 단단하고 중단되지 않은 금속 라인이 있다면, 나무 선박의 마스트에있는 번개로 전류가 그 채널을 따라 나머지를 절약 할 것이라는 점입니다.
두 번째 실험은 키가 큰 선박 시대에 흔한 문제를 다룹니다. 날씨에 따라 지브와 리깅이 조정되었을 때 번개 막대의 상승과 하락이 조정되었습니다. 교회 첨탑과 번개 막대는 고정되어 있지만 움직일 수있는 마스트와 끊임없이 변화하는 리깅은 번개로드의 구성을 변경했습니다. 실험은 해리스의 디자인이 그러한 변화의 영향을받지 않았 음을 보여줍니다. 지브가 낮아 졌기 때문에 혐의는 막 다른 곳에서 막히고 미드 쉽을 폭발시킵니다. 그것은 여전히 소산을위한 최상의 출구, 즉 선박의 바닥으로 이어지는 지휘자를 따릅니다.
상단에 표시된 팜플렛의 최종 실험은 Royal Navy가 사용하는 선호하는 번개 도체 인 유연한 케이블 또는 체인 링크를 직접 목표로합니다. 케이블이나 체인은 포레스트의 꼭대기에 부착 된 다음 바다로 펼쳐졌습니다. 그러나 배치되어 종종 방해가되었으며 대부분의 선장은 갑판 어딘가에 롤업하기로 결정했습니다. 수평선에서 삐걱 거리는 소리가 나올 때마다, 한 번의 불행한 선원은 체인을 빨리 돛대 위로 끌어내어 부착해야했습니다.
실험은 선원이 번개 폭풍 동안 느슨한 전도성 케이블의 두 지점과 우연히 접촉하는 경우 어떻게 될지를 보여줍니다. 케이블을 따르는 대신 방전은 그를 통해 곧장 코스입니다. 해리스 가이 설명에 썼 듯이, 가난한 선원들은“아마도 파괴 될 것”입니다. 죽음은 보호되지 않은 교회의 종소리와 마찬가지로 보호되지 않은 선박의 선원들에게 분명한 위험이었습니다.
썬더 앤 더 빛나는 해리스
윌리엄 스노우 해리스 게시 세 가지 실험 삽화 그가 약 70 세 였을 때, 그는 6 년 후에 죽었다. 이 소책자는 그가 왕립 해군과 수십 년 동안 싸운 전투에서 그의 마지막 살보였습니다.
1791 년 영국 Plymouth의 항구 도시에서 태어난 Harris는 에든버러에서 의학을 공부 한 후 집으로 돌아와 연습을 시작했으며 Royal College of Physicians에 입학했습니다. 1810 년대에 번개 파업과 키가 큰 목조 선박에 대한 그의 매력이 잡혔습니다. 그는 선박의 번개로드 시스템에서 일하기 시작하여 1820 년까지 완성했습니다.
그의 커리어의 나머지 기간 동안 해리스는 왕립 해군이 그것을 채택하도록 설득하려고 노력했다. 그는 의학적 실습을 버리고 전기 연구에 더 깊이 비워진다. 그는 왕립 학회에서 논문을 발표하고 뇌우의 본질에 관한 책을 썼습니다. 1823 년 책 선박에 대한 번개의 영향에도 금 잎이있는 실험 삽화가 포함되어 있으며, 보호되지 않은 배에 대한 번개에 대한 생생한 설명이 포함되어 있습니다. Harris는 Michael Faraday, Charles Wheatstone 및 Humphry Davy와 같은 주요 과학자들로부터 그의 시스템에 대한 지원을 받았습니다. 그는 결국 그의 열성을 위해 Thunder-and-Lightled Harris라는 별명을 얻었습니다.
그러나 그의 열정과 왕립 사회와 다른 과학자들의지지에도 불구하고 해군은 해리스의 제안을 받아들이지 않았다.
해리스는 계속 그의 사건을 압박했다. 미국 패킷 선박에서 잘 알려진 번개 타격 뉴욕 1827 년에 도움이되었습니다. 대서양 횡단 여행에 3 일 동안 번개는 새벽에 쳤다. “전기 유체”는 그 후 불려지는대로 메인 매스트를 내려 가서 3 개의 철 후프를 터 뜨리고 마스트 헤드와 캡을 산산조각 냈습니다. 그것은 창고에 들어가서 리드 파이프를 따라 숙녀의 객실에 들어가서 큰 거울을 조각하기 전에 벌크 헤드와 피팅을 철거했습니다. 다른 곳에서는 피아노를 뒤집고 식탁을 조각으로 나누고 선박의 크로노 미터와 대부분의 남자 시계를 자화했습니다.
파업 기간 동안 번개 지휘자가 제자리에 있지 않았지만 승무원은 여파로 철 사슬을 올렸습니다. 그들이 한 좋은 일. 오후 2시에 Lightning은 불행한 일을 강타했습니다 뉴욕 다시. 로서 American Journal of Science and Arts 이 사슬은“문자 그대로 조각으로 찢어져 바람에 흩어져”있었지만, 그 일을하고 배를 구했고 승객은 죽지 않았다.
그 후, 해군은 해리스 시스템에 대한 파일럿 테스트를 수행하기로 합의했습니다. 1830 년부터 해군은 지휘자를 11 대의 선박에 장착했으며, 10 기간 브리그에서 120 건의 선박에 이르기까지 크기가 높았습니다. 브리그는 HMS였습니다 비글남미의 측량 여행을 위해 항해를 시작하려고했습니다. 5 년 후 돌아온 후 승객 중 한 명인 Charles Darwin은 계정 그것은 항해를 유명하게 만들었습니다. (그의 1859 년 책, 종의 기원에또한 그의 연구에 근거하여 비글.))
원정대 중에 배는 종종 번개에 직면하여 적어도 두 번 강타했습니다. 예를 들어, 1832 년 8 월, 배가 몬테 비디오, 우루과이, 첫 번째 중위 Bartholomew Sulivan에서 정박 한 동안 그는 갑판에서 목격 한 파업을 묘사했다.
술리 밴은 이전에 탑승했다 테티스, 라이트닝에 의해 포레스트가 파괴되었으므로, 그는 특히 파괴 폭풍이 발생할 수있는 파괴에 적어졌습니다. 아직 비글그는 썼다. “가장 작은 결과는 경험이 없었습니다.” 로버트 피츠 로이 (Robert Fitzroy) 대위가 해군에 보고서를 작성했을 때, 그는 마찬가지로 해리스의 시스템을 승인했다.
해리스의 시스템이 장착 된 11 척의 선박 중 어느 것도 번개에 의해 손상되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 해군은 곧 데모 도체를 제거하고 스크랩 힙에 배치하기 시작했습니다.
숫자는 거짓말하지 않습니다
패배하지 말고, 해리스는 통계로 돌아와서 번개가 손상된 235 개의 영국 해군 선박 목록을 Abercromby (1811 년 10 월 26 일, Topmast는 14 피트 아래 파편으로 떨렸다) 얼룩말 (1838 년 3 월 27 일, 메인-가운데와 윗 마스트가 떨렸다; 갑판에 떨어졌다; 메인 캡 스플릿; 지브와 메인 매스트의 항해). 또한 그는 거의 100 명의 선원의 사망과 약 250 명의 다른 사람들의 심각한 부상을 카탈로그했습니다. 특히 5 년에서 6 년의 나쁜 기간 동안 Harris는 Lightning이 40 척의 선, 20 개의 프리깃 및 10 개의 슬로프를 파괴하여 영국 해군의 약 8 분의 1을 무력화 시켰습니다.
1838 년 12 월, Lightning은 주요 군함을 강타하고 손상 시켰습니다. 로드니. 해리스는 자신의 시스템에 대한 공개 사건을 제기 할 수있는 기회를 감지하여 해군을 우회하고 하원에게 청구하여 자신의 주장을 검토했습니다. 해적위원회가 해리스를 확고히지지하는 상처를 입히도록 임명되었습니다.
그럼에도 불구하고 해군은 해리스의 시스템을 완전히 구매하지 않았습니다. 대신 사령관이 설치할 수있게 해주었습니다.만약에 그들은 해군을 탄원했다. 해군이 해리스에게 얼마나 공개적으로 적대적 이었는지를 감안할 때, 나는 많은 선장들이 그렇게하지 않았다고 생각합니다.
모든 영국 군함을위한 번개 막대
마지막으로, 1842 년 6 월, 해군은 모든 왕립 해군 선박에 해리스의 번개 막대를 사용하도록 명령했습니다. Theodore Bernstein과 Terry S. Reynolds에 따르면 1978 년 기사에서 Harris의 전투를 기록한 Terry S. Reynolds에 따르면번개로부터 왕립 해군 보호 : 윌리엄 스노우 해리스와 고정 된 번개 지휘자에 대한 영국 해군과의 투쟁” 안에 교육에 관한 IEEE 거래해군의 심장 변화는 해리스와 그의 후원자들의 더 나은 데이터 나 더 많은 호소 때문이 아닙니다. 그것은 주로 정치로 내려왔다.
Bernstein과 Reynolds는 해리스의 명백한 우수한 시스템을 채택하는 데 20 년이 지난 왜 해군이 왜 해군이 필요한지에 대한 세 가지 가능한 설명을 제공합니다. 첫 번째는 무지였습니다. 과학계는 해리스에 의해 일찍 설득되었지만 일부 사람들은 여전히 지휘자들이 번개를 끌어 들였다고 믿었으며 번개가 탑승 한 화약 상점을 발화시킬 수 있다고 걱정했다.
두 번째 주장은 재정적이었습니다. 해리스의 시스템은 간단한 케이블이나 체인보다 훨씬 비싸다. 1831 년 추정치에서 Harris 시스템의 비용은 단순 케이블의 경우 5 파운드 미만에 비해 10Gun 브리그의 경우 10GUN 브리그의 경우 £ 102에서 120 건 브리그의 경우 365 파운드입니다. 물론해라 IS의 시스템은 효과적이지만 20 배 이상 효과적입니까? 물론, 간단한 케이블은 많은 선장들이 인정했듯이 배치되지 않은 경우 전혀 보호를 제공하지 않았습니다.
그러나 번스타인과 레이놀즈는 해군의 저항에 대한 궁극적 인 이유는 정치적이었다. 1830 년 해리스가 성공의 직전에 보였을 때 Whigs는 의회의 통제권을 얻었습니다. 몇 달 동안, 많은 해리스의 정부 지지자들이 무력하거나 완전히 해고되는 것을 발견했습니다. 1841 년 후반, Tories가 권력을 되 찾을 때까지 해리스의 재산이 반전되었습니다.
Bernstein과 Reynolds가 확인되었습니다 존 배 로우해리스의 길에 서있는 핵심 인으로서 해군의 두 번째 비서. 정치적 지명자들이 와서 갔지만 Barrow는 1804 년부터 1845 년까지 40 년 이상 사무실을 가졌다. Barrow는 해군의 예산을 관리했으며, 해군을 비싸고 쓸모없는 기술로 판매하려는 샬 라탄으로 간주했다. 그는 자신의 입장을 사용하여 지속적으로 차단했습니다. 해리스 시스템의 한 해군 지지자는 Barrow라고 불렀습니다.
Barrow의 방어에서 Bernstein과 Reynolds가 기사에서 언급 한 것처럼 Harris의 시스템은 새롭고 해군은 이미 번개를 다루는 저렴하고 다소 효과적인 방법을 가지고있었습니다. 따라서 해리스는 그의 발명의 가치를 증명해야했고 정치인들은 결과를 신뢰하는 법을 배워야했다. 과학자와 정치인 사이의 긴장은 오늘날까지 지속됩니다.
해리스는 결국 승리를 증명했다. 1850 년까지 왕립 해군의 모든 선박에는 번개가 장착되었습니다. 그러나 승리는 도망 쳤다. 다음 10 년이 시작될 때, 영국 최초의 영국 철제 선박이 나타 났으며, 세기 말까지 모든 새로운 해군 함선이 금속으로 만들어졌습니다. 금속 선박은 자연적으로 주변 물에 번개를합니다. 더 이상 번개 막대가 필요하지 않았습니다.
a의 일부 계속되는 시리즈 무한한 기술의 잠재력을 받아들이는 역사적 유물을 살펴 봅니다.
이 기사의 요약 된 버전은 2025 년 3 월 인쇄 문제에 “대부분의 저항의 경로”로 나타납니다.
참조
핀치 콜린스희귀 도서의 보조 큐레이터 린다 홀 도서관미주리 주 캔자스 시티에서 윌리엄 스노우 해리스의 책. 책의 번개 실험 중 하나에 배터리를 적용 할 수 있는지 물었을 때 그의 얼굴을 보았을 것입니다. 도서관을 방문하여 책을 직접 볼 수 있습니다. 또는 완전히 스캔 한 사본을 즐길 수 있습니다 부유 한 몸체에 대한 번개의 영향에 대한 관찰 그리고 세 가지 실험 삽화 컴퓨터에서.
위스콘신 대학교 – 마디슨 대학교의 시어 도어 번스타인과 미시간 기술 대학의 테리 S. 레이놀즈는“Lightning으로부터 왕립 해군 보호 – William Snow Harris와 고정 된 번개 지휘자로 영국 해군과의 투쟁”1978 년 2 월호 교육에 관한 IEEE 거래.
내 동료에게 감사드립니다 캐리 모의사우스 캐롤라이나 대학교의 기후학자인 역사 전반에 걸쳐 극도의 날씨 사건에 관심이 있습니다. 그는 해군 로그 북을 기반으로 허리케인의 경로를 재창조하는 놀라운 작업을 수행했습니다. Cary는 참을성있게 번개와 목조 선박에 대한 나의 질문에 대답 하고이 멋진 “”와 같은 추가 자원을 지적했습니다.19 세기 해군 선박의 지수.”