Pionierski wynalazca omal nie popełnił samobójstwa w pogoni za praktycznym wykorzystaniem elektryczności

Salonowe sztuczki oparte na elektryczności były modne w Europie połowy XVIII wieku. Jedną z najbardziej znanych demonstracji, spopularyzowaną przez pioniera elektryczności Stephena Graya, był „Flying Boy”, na którym przedstawiono młodego chłopca zawieszonego pod sufitem na jedwabnych linach. W ten sposób odizolowany od ziemi, poddany został działaniu ładunku elektrycznego, a następnie był w stanie robić pozorną magię, taką jak przewracanie stron książki po prostu przesuwając po nich ręce. W wielkim finale nieizolowany członek widowni dotykał nosa chłopca, aby wywołać iskrę i szok. Historia milczy o tym, jak chłopiec się czuł o tym bolesnym obrocie wydarzeń.

Ojciec założyciel USA, Benjamin Franklin, chciał zrozumieć fenomen tych sprytnych sztuczek. Wraz z Ebenezerem Kinnersleyem, Thomasem Hopkinsonem i Philipem Syngiem Jr. podjął systematyczne dochodzenie w sprawie elektryczności . Peter Collinson, członek Royal Society w Londynie, dostarczył niektóre z ich instrumentów.

Począwszy od 1746 roku, grupa przeprowadziła serię eksperymentów w Filadelfii, które Franklin opisał w listach do Collinsona. Collinson przeczytał raporty dla Royal Society, a następnie opublikował listy w 86-stronicowej broszurze, która została szybko przetłumaczona na francuski, niemiecki i włoski. Franklin wprowadził terminy plus i minus oraz dodatnie i ujemne, aby opisać stany elektryczne oraz ładowanie i rozładowywanie, aby opisać działanie słoika Leydena, który był zasadniczo kondensatorem przechowującym ładunek do późniejszego użycia.

Elektrycy, jak nazywali siebie niektórzy wczesni eksperymentatorzy, ładowali słoik Leyden za pomocą maszyn takich jak ta pokazana poniżej. Użytkownik obrócił szklaną płytkę, która spowodowała powstanie elektryczności statycznej, gdy ocierała się o skórzane poduszki. Elektryczność była następnie odprowadzana przewodami (brakującymi w tej maszynie) do słoika Leyden.

Pojemność mierzono na podstawie liczby słoików Leyden, ale słoiki różniły się rozmiarem i grubością szkła, więc to nie był dokładny pomiar. Byłoby anachronizmem zastosowanie nowoczesnych jednostek miary do słoików wczesnych eksperymentatorów – takie jednostki nie zostały jeszcze wynalezione ani znormalizowane, a matematyczne zależności energii, pojemności i różnicy napięć nie zostały jeszcze odkryte. Ale według jednego współczesnego źródła typowy słoik Leyden wielkości kufla (około pół litra) miałby prawdopodobnie pojemność około 1 nanofarada i energię około 1 dżula.

Franklin skonstruował również baterię elektryczną, łącząc ze sobą słoiki Leyden równolegle, taką jak ta pokazana u góry, którą przekazał Joseph Hopkinson, syn Thomasa Amerykańskie Towarzystwo Filozoficzne w 1836 r. 35 słoików baterii zwiększyło ilość energii elektrycznej, którą Franklin mógł wykorzystać w eksperymencie.

Fascynacja Franklina elektrycznością przerodziła się w bardziej wyszukane sztuczki salonowe. Latem 1749 roku był gospodarzem uczty elektrycznej, która rozpoczęła się od porażenia przez Franklina prądu indyka, a następnie pieczenia go na rożnie, który był obracany przez gniazdko elektryczne. Goście popijali wino z naładowanych elektrycznie kieliszków, które przyniesione do ust wywołały lekki szok. Wynalazł grę o nazwie Spisek, w której naelektryzowany portret króla Anglii nosi zdejmowaną pozłacaną koronę.Gracze byli zszokowani, gdy trzymali kadr podczas próby kradzieży korony.

Eksperymenty Franklina czasami kończyły się niepowodzeniem. Podczas niektórych z jego pierwszych prób porażenia indyków prądem, ptaki były jedynie ogłuszone, co nastąpiło kilka minut później po odzyskaniu przytomności. W swoim trzecim liście do Collinsona Franklin zauważył, jak ważne jest uziemienie podczas ładowania i rozładowywania słoików – lekcja, której nauczył się na własnej skórze. Pewnego pamiętnego dnia zamiast ptaka poraził siebie prądem. Świadkowie zdarzenia twierdzili, że widzieli wielką iskrę i słyszeli głośny trzask podobny do dźwięku pistoletu.

W liście z 25 grudnia 1750 r. Franklin opisał niefortunny epizod: „Niedawno przeprowadziłem eksperyment z elektrycznością, którego nie chciałbym nigdy powtarzać. Dwa noc temu, mając zamiar zabić Turka Szokiem z dwóch dużych szklanych słoików, zawierających tyle samo ognia elektrycznego co czterdzieści zwykłych fiolek, nieumyślnie wziąłem całą swoją Broń & Ciało, przyjmując ogień z połączonych Top Wires jedną ręką, podczas gdy druga trzymała łańcuch połączony z zewnętrzną stroną obu Słoików. ”

Chociaż Franklin nigdy nie stracił przytomności, jego ramię poczuło odrętwienie. przez resztę wieczoru i przez kilka następnych dni bolała go klatka piersiowa.

Błagał adresata listu – przypuszczalnie swojego brata Johna – aby nie rozpowszechniał tej historii. „Nie rób tego bardziej Publick, bo Wstydzę się, że jestem winny tak niesławnej pomyłki ”. Franklin dał pozwolenie na relację przestrogi z Jamesem Bowdoinem II, kolegą eksperymentatorem elektryczności. Bowdoin nie tylko przeczytał list, ale wykonał jego kopię. A dzięki zdigitalizowanej wersji tej kopii dostępnej w Massachusetts Historical Society wszyscy możemy się pośmiać kosztem Franklina.

Pomimo tej pomyłki Franklin kontynuował swoje poszukiwania w poszukiwaniu praktycznego wykorzystania energii elektrycznej. W szczególności wysunął teorię, że elektryczność można wykorzystać do zmiękczenia mięsa. Do 1773 roku Franklin miał nie tylko hipotezę, ale także szczegółowe instrukcje.

W liście do Jacquesa Barbeu-Dubourga i Thomasa-François Dalibarda, Franklin wyjaśnił swoją teorię, porównując ją do drzewa uderzonego piorunem. Tak jak błyskawica wyparowuje wilgoć zawartą w drzewie, rozdzielając włókna na drobne drzazgi, tak samo elektryczność może na siłę oddzielić cząstki mięsa, aby były miękkie.

Franklin polecił baterię sześciu dużych szklanych słoików Leyden do porażenia prądem i zmiękczenia 10-funtowego indyka lub baranka. Każdy słoik zawierał od 20 do 24 litrów (9 do 11 litrów). Dowiedziawszy się na własnych błędach, zakończył swój list ostrzeżeniem: „Ten, kto wykonuje operację, musi być bardzo świadomy, aby nie zdarzyło mu się przypadkowo lub nieumyślnie umartwić własnego ciała zamiast ciała swojej kury”.

Ponad 200 lat później naukowcy kontynuowali badanie, w jaki sposób stymulacja elektryczna może być wykorzystana do ubijania mięsa. Przegląd tej dziedziny z 1981 roku przeprowadzony przez SC Seidemana i HR Cross z Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych zacytował dziesiątki współczesnych badań na teorii i mechanice elektryczności jako środka zmiękczającego mięso.

W porównaniu z praktykami z czasów Franklina, współczesna dziedzina nauk o zwierzętach jest znacznie bardziej wyrafinowana. Eksperci opracowali na przykład szczegółowe pomiary kruchości mięsa, w kilogramach siły potrzebnej, aby stalowe ostrze przecięło rdzeń gotowanego mięsa. Mięso wymagające mniej niż 4,6 kg do cięcia jest niezawodnie delikatne, podczas gdy wymagające większej siły jest uważane za nadające się do żucia i niesmaczne.

Poprzez wytapianie twardy kawałki mięsa są delikatniejsze, stymulacja elektryczna pozwala na wykorzystanie większej ilości zwierzęcia. Potencjalnie tańsze jest także elektryczne zmiękczanie mięsa niż rozdrabnianie go przez leżakowanie w lodówce przez kilka tygodni. Mimo to elektryczność zmienia kolor i wilgotność mięsa w sposób, który uważa się za niepożądany.

Odcinek „MythBusters” z 2008 roku, programu telewizyjnego, w którym zastosowano naukę, aby udowodnić (lub obalić) miejskie legendy i fizykę – przeciwstawiając się hollywoodzkim akrobacjom, poruszyłem temat zmiękczania steków za pomocą materiałów wybuchowych:

Uwaga spoiler: eksplodowane mięso jest delikatniejsze niż niewybuchy.

Chociaż koncepcja mogła być nowa dla telewidzów przemysł mięsny eksperymentował z tym przez lata. Już w 1970 roku Charles S. Godfrey uzyskał patent na zmiękczanie mięsa przez zanurzenie go w wodzie, detonację materiału wybuchowego i wywołanie fali uderzeniowej odbicia w mięsie.Pomysł polegał na tym, że zawartość wody w mięsie wibruje i rozrywa drobne włókna mięśniowe, co jest zaskakująco podobne do oryginalnej teorii Bena Franklina na temat zmiękczania.

W 1999 roku John B. Long, ekspert od materiałów wybuchowych, przeszedł na emeryturę z Lawrence Livermore National Laboratory, udoskonalił pomysł Godfreya i opatentował metodę, którą nazwał procesem Hydrodyne. Niestety dla miłośników mięsa Hydrodyning nie skalował się, a eksplodujący stek nadal nie jest dostępny w lokalnym sklepie mięsnym lub supermarkecie.

Czy elektrotechnika kiedykolwiek przyniesie mostek tak delikatny jak polędwica? Przegląd z 2014 roku opublikowany w Asian-Australasian Journal of Animal Sciences stwierdza, że „pomimo szeroko zakrojonych badań, podstawowe mechanizmy i odpowiednie komercyjne zastosowania pozostały niejasne”. Co ciekawe, gazeta cytuje wczesne eksperymenty Benjamina Franklina. Franklin dąży do uzyskania delikatnego mięsa.

Skrócona wersja tego artykułu pojawia się w druku z grudnia 2018 roku jako „Electricity as Turkey Tenderizer”.

Część ciągłej serii poświęconej zdjęciom historycznych artefaktów, które wykorzystują nieograniczony potencjał technologii.

Korekta tego artykułu została dokonana 19 lutego 2019 roku.

Informacje o Autor

Allison Marsh jest profesorem nadzwyczajnym historii na Uniwersytecie Południowej Karoliny i współdyrektorem stowarzyszenia Ann Johnson Institute for Science, Technology &.