Minúsculas casas explodindo promoveram pára-raios do século 18

Imagina engenheiros teve que construir um modelo de trabalho para demonstrar cada novo conceito tecnológico para o público em geral. Feito corretamente, a proficiência técnica pode aumentar! Um exemplo visual convincente pode realmente ajudar as pessoas a entender as aplicações e implicações das novas tecnologias. Essa foi a ideia por trás disso casa do trovãoque se tornou um meio popular de informar sobre os experimentos de Benjamin Franklin com o pára-raios na segunda metade do século XVII.

A casa do trovão era um dispositivo de mesa simples para mostrar as vantagens de um condutor aterrado versus não aterrado. O demonstrador colocaria uma pequena quantidade de pólvora no modelo e, em seguida, destruiria a casa com uma carga elétrica de uma bateria antiga chamada jarra de Leyden. Se a casa tivesse um pára-raios simulado por um condutor aterrado, a carga passaria sem incidentes. Mas se a casa fosse erguida com uma escada aberta, a carga incendiaria a pólvora e as laterais da casa desabariam com um estrondo. Esta demonstração moderna mostra como isso foi feito:

casa do trovãowww.youtube.com

As demos foram certamente dramáticas, mas levou anos para os pára-raios pegarem.

Os experimentos de Ben Franklin confirmaram que o raio transporta eletricidade

As experiências de Franklin com eletricidade começaram em 1745, quando peter collins, membro da Royal Society e patrono da American Philosophical Society, enviou-lhe um tubo de vidro e um conjunto de instruções para experimentos. Franklin animado assumiu a pesquisa. Em 1750, ele escreveu de volta para Collinson e propôs um experimento próprio para determinar se o raio que observou no céu tinha as mesmas propriedades elétricas que em uma jarra de Leiden.

graças a um popular Estampa Currier e Ives e alguns mitos embelezados, a maioria dos americanos assume que Franklin fez essa descoberta inovadora com seu famoso experimento de pipa em 1752. Mas a gravura foi feita em 1876, mais de 100 anos depois, e ele claramente tomou algumas liberdades com a verdade. Por exemplo, o filho de Franklin, William, retratado como um garotinho ansioso ajudando seu pai, foi 21 anos de idade na hora do experimento. Além disso, a foto mostra o casal em campo aberto, mas Franklin achou que o experimento deveria ocorrer em uma torre alta ou pináculo de igreja; Na verdade, ele atrasou a realização do experimento porque não havia nenhum edifício alto comparável na Filadélfia na época.

Ben Franklin provavelmente realizou seu famoso experimento com raios em 1752, mas não em campo aberto.Getty Images

Claro, a maioria dos mitos tem alguma base na verdade, e é provável que Franklin tenha conduzido o experimento da pipa com seu filho em junho de 1752. Mas o experimento que Franklin propôs para determinar se as nuvens eram eletrificadas não envolvia uma pipa.

Em 29 de julho de 1750, Franklin escreveu a Collinson, propondo que uma guarita fosse erguida em uma torre ou campanário. A caixa, grande o suficiente para acomodar um homem e alguns equipamentos elétricos, foi coberta e mantida seca, e uma barra de ferro de 20 a 30 pés (6 a 9 metros) passou pela caixa, terminando em uma ponta afiada. Franklin acreditava que o cajado poderia ser usado para indicar se as nuvens de tempestade eram eletrificadas. Ele publicou o experimento da guarita em seu livro, Experimentos e observações sobre eletricidade, editado em Londres em 1751 e traduzido e publicado na França no ano seguinte.

Os experimentos propostos por Franklin tiveram uma recepção morna na Inglaterra, mas o rei Luís XV. da França queria que eles fossem executados. No jardim de sua casa em Marly-la-Ville, 25 quilômetros ao norte de Paris, o naturalista Thomas-François Dalibard ergueu uma guarita com uma haste de ferro pontiaguda de 12,2 metros de comprimento. Em 10 de maio de 1752, nuvens de tempestade se acumularam sobre nós. Dalibard estava fora da cidade, mas deixou instruções com seu cabeleireiro assistente e o padre da aldeia, padre Raulet. Coiffier foi, portanto, o primeiro a realizar o experimento de Franklin. Quando ele trouxe um fio de latão a centímetros da barra de ferro, uma faísca saltou e exalou um cheiro de enxofre muito semelhante ao das experiências elétricas com vasos de Leyden. Raulet então repetiu com sucesso o experimento 6 vezes em 4 minutos até que o trovão e o raio se dissipassem e o granizo começasse.

Raulet enviou um relatório do experimento para Dalibard, que Leia-o na Académie Royale des Sciences em Paris em 13 de maio. Cinco dias depois, um colega repetiu o experimento com sucesso. Logo o experimento estava sendo realizado em toda a Europa. Mas as notícias demoraram a chegar à América do Norte e Franklin conduziu seu experimento com a pipa, sem saber que os franceses já haviam comprovado sua teoria com o experimento da guarita.

A introdução do para-raios não foi rápida como um raio

Se a ciência tivesse funcionado na vida real como nos filmes, a confirmação de Franklin de que as nuvens de tempestade são eletrificadas teria rapidamente levado à aceitação de sua proposta de proteção: o pára-raios. Mas a realidade raramente segue um roteiro limpo, e os historiadores precisam examinar as evidências para descobrir a ordem real dos eventos. I. Bernard Cohen publicou um ensaio sobre o para-raios de Franklin em 1952 como parte das comemorações do bicentenário de experimentos da American Philosophical Society. Mais tarde, ele expandiu isso em seu livro Ciência de Benjamin Franklin.

Franklin teve sugerido a utilidade de um pára-raios já em 1750: “Será que essas hastes pontiagudas provavelmente não atrairiam fogo elétrico silenciosamente de uma nuvem antes que chegasse perto o suficiente para atacar e, assim, nos proteger dessa calamidade repentina e terrível!” Em 1751 Amigo e colaborador de Franklin Ebenezer Kinnersley usou uma casa de trovão para demonstrar o conceito e deu palestras sobre “incêndio elétrico recém-descoberto” em Nova York, Boston e Newport, RI

Designers parisienses criaram um chapéu condutor de raios [left] e guarda-chuva [right]. Se o usuário for atingido, a trança de metal deve desviar a corrente para o solo.Getty Images

Porém, mais de uma década depois, Franklin escreveu para Kinnersley, da Inglaterra, dizendo que estava desencorajado pela falta de adoção: “Aqui [the lightning rod] recebe muito pouca atenção; tão pouco que, embora já se passaram sete ou oito anos desde que foi publicado, não ouvi falar de uma única casa tentando ser protegida com ele.” Franklin ficou frustrado com a indolência das pessoas quando elas foram presenteadas com o que ele viu como um solução clara para um problema. Mas ele lutou contra crenças religiosas, rancores pessoais e simples medo.

Uma tradição católica e protestante de longa data (se não doutrinária) exigia o toque de sinos durante as tempestades para dissipar a natureza diabólica da tempestade. Já no século 17, o cardeal Belarmino (que se cruzou com Galileu) teria denunciado essa prática, e o papa Bento XIV defendeu o uso de pára-raios assim que eles se mostraram eficazes.

Infelizmente, algumas tradições custam a morrer – assim como muitos tocadores de sinos. Campanários são, obviamente, locais privilegiados para relâmpagos. Entre 1753 e 1786, 103 porteiros de igrejas morreram vítimas de raios apenas na França. Eu sei que se fosse meu trabalho eu imploraria por um pára-raios.

Mesmo pequenas coisas atrapalharam o pára-raios. Por exemplo, Dalibard e Georges-Louis Leclerc não mencionaram o trabalho de Jean-Antoine Nollet, um clérigo francês e importante pesquisador elétrico, em sua breve introdução à tradução de Dalibard do trabalho de Franklin. Em retaliação, o abade Nollet tentou suprimir a notícia do sucesso da experiência da guarita. Quando isso falhou, ele se envolveu em espalhar o medo, martelando a eletrocussão do capital George Guilherme Reichman 1753.

No momento de sua morte, Richmann havia tentado replicar o experimento da guarita, mas com a torção de conectar um eletrômetro para medir a força da eletricidade atmosférica. Infelizmente, ele cometeu o erro fundamental de usar um bastão não aterrado e, em 6 de agosto de 1753, tornou-se a primeira morte registrada em experimentos elétricos.

Franklin reimprimir uma fatura do acidente no Gazeta da Pensilvânia e terminou com seu próprio plugue de pára-raios: “E se seu aparelho fosse planejado para a segurança de sua casa, e se o fio (como deveria ser neste caso) continuasse ininterruptamente do telhado ao chão, parece mais do que provável “que o raio teria seguido o fio e que nem a casa nem ninguém da família teria sido prejudicado por aquele infeliz golpe.”

Eventualmente, os pára-raios se tornaram amplamente aceitos, mesmo que a ciência por trás deles permanecesse um pouco obscura para a maioria das pessoas. Caso em questão: em 1778, estilistas franceses propuseram chapéus femininos e guarda-chuvas com pára-raios embutidos. Uma corrente de metal arrastava atrás para dissipar a energia no chão. Embora seja improvável que tais acessórios atraiam um raio, eles também não oferecem proteção. Talvez se as casas de moda tivessem visto uma demonstração de uma casa de trovão, eles teriam ficado menos ansiosos para projetar chapelaria potencialmente letal.

parte de um série contínuaContemple os artefatos históricos que abrangem o potencial ilimitado da tecnologia.

Uma versão intermediária deste artigo aparece na edição impressa de abril de 2023 como “sinta o trovão.”