جورج وستینگهاوس؛ یک قدیس نابغه
روز جمعه روز تعطیلی هفتگی در ایران است. اما در بسیاری از دیگر کشورهای دنیا، روزهای شنبه و یکشنبه روزهای تعطیلی محسوب میشوند. نفس تعطیلی هفتگی مدیون یکی از بزرگترین مخترعین و شاید بهترین کارآفرینان دنیا یعنی جورج وستینگهاوس (George Westinghouse) است. او برای اولین بار تعطیلات هفتگی دو روزه را (یک و نیم روز برای بسیاری از جاها) به یک استاندارد شغلی تبدیل کرد.
احتمالا شما نام وستینگهاوس را با لوازمخانگیاش که تا همین چند سال پیش هم در ایران وجود داشتند، میشناسید؛ اما لوازمخانگی وستینگهاوس حاصل تلاشهای فرزند اوست. جورج وستینگهاوس تاثیرات بسیار عمیقتری را در دنیای ما ایجاد کرده است.
ما در این مقاله میخواهیم به داستان ناگفته این شخصیت بزرگ بپردازیم.
بزرگی نبود فتاده را پای زدن
جورج وستینگهاوس دستیافتههای زیادی دارد. او مخترع ترمزهای بادی است که امروزه در وسایل سنگین استفاده میشوند و در گذشته جانهای بسیاری را نجات داد. شبکه برق جریان متناوبی که امروز در همهجای دنیا استفاده میشود در کنار نبوغ نیکولا تسلا، مدیون جورج وستینگهاوس است.
اما در کنار همه اینها شاید مهمترین نکته درباره جورج وستینگهاوس، مهربانی و نرمخویی او بود.
کارکنان او، وی را بسیار دوست داشتند. به همین دلیل پس از مرگ جورج وستینگهاوس، ۵۰ هزار نفر از کارکنان وی مبلغی را جمع کردند و یک سازه برنزی بزرگ برای یادبود او ساختند.
برخلاف بسیاری دیگر از کارفرماها و ثروتمندان آن زمان، جورج وستینگهاوس با کارکنان خود مثل خانواده خودش رفتار میکرد. او با دیگران بهگونهای رفتار میکرد که دوست داشت با خود او رفتار شود و ازاینروی، پیشرفت جامعه را بر نفع شخصی مقدم میشمرد.
جورج وستینگهاوس خسته از مدرسه
جورج وستینگهاوس در ۶ اکتبر ۱۸۴۶ بهعنوان هشتمین فرزند یک خانواده دوازدهنفری در نیویورک متولد شد. او از همان زمان، کودک مشکلدار و متفاوتی بود. در ۱۳ سالگی از درسهای ساده مدرسه خسته شد. مدرسه را رها کرد و ترجیح داد در تراشکاری پدرش کار کند؛ زیرا در آنجا میتوانست با ابزارها و قطعات گوناگون سروکله بزند. جورج وستینگهاوس هنگام بزرگسالی، از این زمان بهعنوان بهترین دوره آموزشی خود یاد میکرد.
وقتی ۱۵ ساله بود جنگ داخلی آمریکا در سال ۱۸۶۱ آغاز شد. او فردی وطنپرست یا شاید هم کودکی احساسی بود که دوست داشت به کشور خود خدمت کند.
به همین دلیل بهمحض اینکه به سن قانونی یعنی ۱۷ سالگی رسید برای خدمت نظامی در سوارهنظام نیویورک که بعدا به نیروی دریایی ملحق میشد، ثبتنام کرد.
پس از اتمام جنگ در ۱۸۶۵ او وارد دانشگاه شد اما مثل همان دوران مدرسه، دانشگاه هم برای او جذاب نبود. حتی استادان او نیز میگفتند که دانشگاه برای نبوغ جورج وستینگهاوس کافی نیست و او بهتر است در جای دیگری استعداد خود را شکوفا کند. در نتیجه دو ماه بعد از دانشگاه بیرون آمد و به تراشکاری پدرش بازگشت.
در اکتبر همان سال وقتیکه ۱۹ ساله بود او موتور بخار روتاری خود را ثبتاختراع کرد. اختراعی که در اصل در پانزدهسالگی آن را طراحی کرده بود. این آغازی بر ۱۰۰ اختراع او در سالهای آینده زندگیاش بود.
ترمز بادی وستینگهاوس
او ترمز بادی را که شاید مهمترین اختراعش بود در همان دوران جوانی ثبت کرد. ترمز بادی او به قطارها اجازه میداد که با اعمال فشار هوا به سیستم ترمز هر واگن قطار، سریعا قطار را متوقف کنند.
پیش از آن یک سیستم مرکزی برای نگهداشتن قطارها وجود نداشت. بلکه روی هر واگن کسی را میگذاشتند که بهمحض شنیدن دستوری برای متوقف کردن قطار، از فاصله سه و نیم کیلومتری ایستگاه، پیچ ترمز واگنش را متناسب با بقیه میچرخاند تا قطار متوقف شود.
این افراد برای ترمز گرفتن هر واگن باید به سقف آن میرفتند. به همین دلیل هم کار خطرناکی بود. در این سیستم کافی بود که چیزی به ناگاه در مسیر قطار باشد. چون امکان ترمز سریع وجود نداشت، کلی هم تلفات ایجاد میشد. تخمینها نشان میداد که در آن زمانها سالانه بین ۷ تا ۲۲ هزار ترمزکننده قطار میمردند. حقوق روزانه آنها هم کمتر از ۲ دلار بود.
وقتی وستینگهاوس از ترمز بادی خود رونمایی کرد، مالکان قطارها و سیستمهای ریلی در آمریکا قبول نمیکردند که با باد بتوان قطار را نگه داشت.
وستینگهاوس نیز برای اثبات کارایی سیستم چندین نمایش عمومی ایجاد کرد که قدرت ترمز بادی در توقف سریع قطار را نشان دهد. با این کار شرکتهای قطار بسیاری از ترمز بادی او استقبال کردند. آنهایی هم که استقبال نکردند پس از چند حادثه قطار تسلیم شدند و ترمز بادی را به کار بردند.
وستینگهاوس برای ساخت ترمزهای بادی قطارها شرکت ترمز بادی وستینگهاوس (The Westinghouse air brake company) را در شهر پیتسبورگ که مرکز صنعتی آمریکا در دوران انقلاب صنعتی بود به راه انداخت و صد نفر را هم استخدام کرد.
وقتی هم که کنگره در مصوبه ۱۸۹۳ ایمنی قطارها، استفاده از ترمز بادی را الزامی کرد، شرکت وستینگهاوس به اوج خود رسید.
شرکت گاز طبیعی وستینگهاوس
درآمدهای این شرکت، هزینه اختراعهای بعدی وستینگهاوس را فراهم میکردند. شاید از جمله مهمترین این اختراعها، سیستم اصطکاکی اتصال واگنها (Friction draft gear) و سیستم تغییر مسیر ریلهای قطاری (switching and interlocking) بود که پیش از آن وجود نداشت. این سیستم تغییر ریلها بهاندازه خود ترمز بادی برای ایمنی قطارها مهم بود.
علاقه فراوان وستینگهاوس به قطارها باعث شد که او حتی همسر خود را نیز در قطار ملاقات کند. پس از موفقیتهای مالی وستینگهاوس، او و همسرش یک عمارت بزرگ را در پیتسبورگ خریدند که گام بعدی وستینگهاوس در آنجا برداشته شد. گامی که البته بسیار خطرناک هم بود.
او در حیاط بزرگ خانه خود یک دکل حفاری برای گاز طبیعی نصب کرد. پس از مدتی از حفاری، او یک مخزن بزرگ گاز در ۴۵۷ متری زمین زیر خانه لوکس خود پیدا کرد. علیرغم خطری که این گاز طبیعی میتوانست داشته باشد، همسر او نیز از این کشف استقبال کرد.
وقتی گاز از مخزن زیرزمینی به بالا میآمد، لاجرم بخشی از آن باید در فلر میسوخت. شعله، صدا و گرمای این فلر بهقدری زیاد بود که از کیلومترها آنسوتر دیده میشد؛ زیرا سرعت گاز خروجی در حد یک آتشفشان کوچک بود.
حجم مخزن گازی که او پیداکرده بود آنقدر زیاد بود که سه چاه گاز دیگر نیز در آنجا حفر کرد و در سال ۱۸۸۴ وستینگهاوس شرکت فیلادلفیا (The Philadelphia Company) را برای استخراج و فروش گاز تاسیس کرد؛ اما این هم نقطه پایان نبود.
در این مسیر وستینگهاوس دستگاه اندازهگیری جریان گاز و آشکارساز گاز را برای فهمیدن نشتی آن اختراع کرد. او در طول این سالها ۳۸ اختراع متحولکننده در صنعت گاز ارائه و ثبت کرد. به لطف همین اختراعات بود که گاز طبیعی به کالایی در دسترس عموم تبدیل شد.
در این زمان جورج وستینگهاوس دیگر مالک یک شرکت حملونقل ریلی بود. شرکت گاز فیلادلفیا هم با همین اختراعات به شرکتی بزرگ تبدیل شد. اما باز هم این توقفگاه او نبود. او حالا به حوزه جدید و هیجانانگیز دیگری علاقهمند شده بود. الکتریسیته.
وستینگهاوس و ادیسون
در آن زمان قدرت دیگری نیز در صنعت الکتریسیته فعال بود. در آن زمان سیستم الکتریسیتهای که وجود داشت توسط توماس ادیسون ایجادشده بود. ادیسون از سیستم برق مستقیم (DC) استفاده میکرد. در آن زمان هم ادیسون به دلیل اختراعات مشهور خود مثل دستگاه ضبط و پخش صدا یا فونوگراف فردی شناخته شده بود.
در سال ۱۸۸۲ شرکت برق ادیسون (Edison Illuminating Company) اولین نیروگاه تجاری برق آمریکا را در خیابان پرل نیویورک (Pearl Street Station) ساخت.
نخستین خانهای که توسط این نیروگاه برقدار شد، خانه یکی از سرمایهگذاران ادیسون یعنی جیپی مورگان (J.P Morgan) بانکدار بود که سرمایه و بخت خود را برای پشتیبانی از فناوری ادیسون به میان آورده بود.
در این سیستم یک ژنراتور مثلا برق مستقیم ۲۲۰ ولت را تولید میکرد و این برق به خانههای اطراف منتقل میشد. چون مشخصا تعداد خانهها زیاد بود، میزان جریان الکتریکی لازم برای تامین انرژی خانهها بسیار افزایش مییافت. افزایش جریان به معنی افزایش میزان اتلاف بود. برای کاهش میزان اتلاف دو راه وجود داشت.
یا باید قطر سیمهای انتقال برق را افزایش میداد که در این حالت وزن و قیمت آنها بسیار زیاد میشد. یا اینکه مسافت انتقال را کم میکرد. به همین دلیل حداکثر فاصله بهصرفه بین نیروگاه و خانهها نمیتوانست بیشتر از ۸۰۰ متر باشد.
این مشکل، وستینگهاوس را به این نتیجه رساند که سیستم برق مستقیم ادیسون نمیتواند آینده صنعت برق باشد؛ زیرا در این سیستم شما باید سر هر خیابان یک نیروگاه برق کار بگذارید. کاری که هم غیرعملی بود و هم نمیتوانست برای مناطق دورافتاده و روستایی وسیع آمریکا مفید باشد. در نتیجه وستینگهاوس به دنبال راهحل بهتری گشت. او در این جستجو سیستم برق متناوب را یافت.
برق متناوب وستینگهاوس
او برای استفاده از برق متناوب حق اختراع ترانسفورماتور برق را خرید. ترانسفورماتور امکان افزایش ولتاژ را در برق متناوب فراهم میکرد. ازآنجاییکه کل توان تولیدی یک نیروگاه مشخصا عدد محدودی است، اگر ولتاژ خروجی یک نیروگاه برق متناوب را با ترانسفورماتور را بالا ببریم، جریان برقی که برای انتقال همین قدرت در شبکه جریان خواهد داشت، کاهش خواهد یافت. چنین چیزی اجازه میدهد که مثلا ولتاژ خروجی برای انتقال را تا صد هزار ولت افزایش دهیم و در نتیجه جریان در حد چند آمپر کاهش یابد. با این اتفاق میزان اتلاف انرژی بسیار بسیار کاهش مییابد و مثلا میتوان برق را در فواصل بسیار دور منتقل کرد. روشی که امروزه در همهجای دنیا از آن برای انتقال برق استفاده میشود.
در سال ۱۸۶۶ یک سال پس از خریدن حق اختراع ترانسفورماتور، جورج وستینگهاوس، شرکت برق وستینگهاوس (The Westinghouse Electric Company) را بنیانگذاری کرد.
بعدازاین یکی از سختترین جنگهای تجاری دنیا با نام «جنگ جریانها» (The war of the currents) بین او و ادیسون آغاز شد. برنده این جنگ شانس این را داشت که صنعت برق آمریکا را در دست بگیرد.