Електричество от глинената делва

Според съвременните схващания електрическата батерия е изобретена през 1800 г. от италианския физик и химик Алесандро Волта (Alеssandro Volta). Той изработва първата електрическа батерия, състояща се от редуващи се един върху друг медни и цинкови дискове, разделени с накиснато в солен разтвор кече. Смята се, че първата и десетилетия наред единствена батерия – източник на постоянно електродвижещо напрежение (ЕДН). Съществуват ли батерии преди тази на Волта?

Съществува един артефакт, който вече 80 години смущава съня на учените, защото им предоставя пример за недостатъчно проучен, прастар източник на електроенергия.
Предметът, който обикновено се нарича "електрическа батерия на 2000 години", е случайно намерен през 1936 г. от работници, работещи по полагането на нова железопътна линия в района на Куджут-Рабу, на югоизток от Багдад. Кандидатът за най-древна батерия в света е бил открит в гробница от времето на т.н. Партско царство (247 г. пр. Хр. – 228 г. сл. Хр.).

Находката представлява овална стомна от яркожълта глина с височина 14 см, в която има меден цилиндър, желязна пръчка и няколко парчета битум. С него били закрепени горният и долният край на медния цилиндър. Желязната пръчка започва от средата на цилиндъра и излиза извън асфалтовата запушалка, без желязото и медта да се докосват. Наличието на битумни пломби навежда на мисълта, че в съда е била съхранявана течност. Това потвърждават следите от корозия по желязото, които вероятно са причинени от вино или оцет. Подобни открития били направени и в гр. Селевкия (в тамошната делва имало и папирусен лист) и Ктесифон (там в съда се намирали усукани бронзови листа).

През 1938 г. германският археолог Вилхелм Кьониг, който по-късно оглавил лабораторията на Багдадския музей, открил там странни неща. След внимателен анализ той стигнал до извода, че делвата напомня галваничен елемент, тоест е първообраз на съвременна електрическа батерия. Малко след това Кьониг публикувал статия, в която твърдял, че това древно устройство се използвало за галванизация (покритие на един метал с тънък слой от друг чрез електролиза) на медни или сребърни предмети. Той даже предположил, че за увеличаване на мощността на ефекта могат заедно да се свържат няколко такива батерии.

Куджут-Рабу е място на древно партско поселище. Партите били отлични воини, но не и особено развити в други области на познанието, така че някак от самосебе си възникнало предположението, че багдадските батерии може да са изобретени от други народи.

Инженерът от Централната лаборатория по високоволтови напрежения в Пилтсфийлд, Масачузетс Уилард Грей (Willard F. Gray), след като прочел статията на Кьониг, решил да създаде и изпита точно копие на древната батерия. Той напълнил едно гърне с гроздов сок, оцет или меден сулфат и успял да получи напрежение 1,5-2 V.

През 1999 г. студенти от масачузетски колеж под ръководството на свой преподавател също изработили няколко точни копия на багдадския артефакт. След напълване на едно от гърнетата с оцет се получило напрежение 1,1 V.

През 2005 г. в телевизионното предаване "Ловци на митове" (MythBusters) също беше демонстриран подобен опит. За електролит беше използван лимонов сок и той задейства електрохимичната реакция между медта и желязото. Десет глинени буркана ръчна изработка бяха поставени в ролята на батерии. Когато бурканите бяха свързани така, че да работят заедно, произведоха ток с напрежение всичко на всичко 4 V.

Проведените още преди телевизионното предаване експерименти убедили хората, че древната батерия действително работела, но за какво пък е била използвана? Откъде партите са узнали технологията, по която да я изработят?

Разбира се, на този въпрос първа претендира да отговори паранаучната литература. Австрийските автори Петер Красса (Peter Krassa) и Райнхард Хабек (Reinhard Habeck) в книгата си "Светлината на фараоните" (Das Licht der Pharaonen – 1996) защитават тезата, че векът на електричеството е настъпил още в предхристиянската епоха. Като главно доказателство те привеждат релеф от храма на богиня Хатор в Дендера (Египет), строен около половин век пр. Хр. На този релеф се вижда египетски жрец, държащ в ръце продълговат предмет, който напомня балон на електрическа лампа, а вътре в балона се извива змия, чиято глава е обърната към небето (на снимката по.долу).

За авторите на "светлината на фараоните" всичко е ясно – този релеф е технически чертеж, странният предмет е лампа, а змията е алегорично изображение на нажежаема жичка. С помощта на такива лампи египтяните са осветявали коридорите и стаите на своите строежи. Нещо повече, според двамата автори това обяснява защо в помещенията, където са работели художниците по украсата на гробниците, няма следи от сажди – ако се ползваха маслени лампи, следи биха останали.

Това може да е забавна хипотеза, но според нас истина в нея няма "нито волт". Просто защото мощността на багдадската батерия е много малка. Дори и в древността някой да е осветявал цели стаи и коридори с едноватови лампи, биха му потрябвали поне 40 такива "багдадски батерии". Такава конструкция ще тежи десетки килограми. Нещо повече „за осветяването на всички египетски строежи биха потрябвали 116 млн. батерии с общо тегло 233 600 тона“ – педантично изчислил физикът Франк Дьорненбург (Frank Dörnenburg). Тези цифри може да не са съвсем верни, но смисълът е ясен: дори и наполовина да отговаряха на истината, то галваничните елементи на древността би трябвало да спъват краката на археолозите на всяка крачка. Но това не е така.

Египтолозите пък тълкуват този релеф по съвсем различен начин. За тях той е пълен със символика. Според тях това е изображение на небесната лодка на бога на слънцето Ра. В древноегипетската религия той умира всяка вечер и отново се ражда на разсъмване. Тук той е символизиран от змията, защото в страната на фараоните смятали, че тя се възражда всеки път, когато смени кожата си. Единственият спорен елемент в картинката остава прословутият "балон", но според митологоведи той означава хоризонт?

Що се отнася до светлината, в която са се създавали тези релефи, то вероятно работниците са ги изсичали на светлината на лампи, горящи със зехтин. В Долината на царете археолози неведнъж са срещали изображения, на които работници получават фитили за такива лампи и вечер след работа ги връщат. Любителите на сензации веднага ще запитат: а защо тогава по стените и таваните няма следи от сажди? Значи не сте чели достатъчно. Археолозите често откриват подобни петна, дори понякога се е налагало да се реставрират някои гробници.

Дотук разбрахме, че багдадските батерии не са се използвали за осветление. В такъв случай за какво са били нужни?

Да се върнем в 1938 г. при германския археолог Кьониг и да си спомним хипотезата му, че електроенергията на делвите-батерии би била напълно достатъчна на галванизиране на метали. Той успял да открие шумерска медна ваза от 2500 г. пр. Хр., покрита със сребро. Според учения, покритието се нанасяло с устройство, подобно на намереното в Куджут-Рабу, само че доказателства за съществуването в Шумер на такива батерии няма. По времето на Кьониг занаятчиите в Ирак все още използвали първобитни електрически технологии за покриване на медни украшения с тънък слой сребро, а този метод се е предавал от поколение на поколение още от партско време. Съществуват находки от посребрени медни съдове от Древен Иран.

През 1978 г. египтологът Арне Егебрехт (Arne Eggebrecht) опитал експериментално да провери хипотезата на Кьониг.
Използвайки десет съда, подобни на багдадската батерия, сòлен разтвор и злато, за няколко часа той успял да покрие статуйка на бог Озирис с гладък слой от скъпоценния метал. Явно и древните майстори били способни на този трик. За нанасянето на галванично покритие е нужен ток с малка сила и ниско напрежение. Позовавайки се на резултатите от експеримента, Егебрехт заявил, че много музейни експонати от древността, които се смятат за златни, в действителност са изработени от позлатено сребро.

Скептично настроените археолози обаче отбелязват, че възможността за използване на делвата за галванизация сама по себе си не е доказателство, че това наистина е правено. Битумният слой покрива медния цилиндър изцяло, което изключва свързването на външни проводници. Битумът е подходящ, ако някой желае да запази по-добре съдържанието на съда, но за провеждане на галванични опити херметизацията е не само ненужна, а дори и контрапродуктивна, тъй като възпрепятства добавянето или замяната на електролита.

Според друга появила се теория електричеството на батерийката се използвало в древната медицина. Поначало у античните автори се намират сведения, че действието на електрическия ток е било познато. Така например, древните гърци знаели, че болката може да се отстрани чрез допиране на електрически змиорки, които да се държат на възпаленото място до момента, в който крайникът не се вцепени. Електрическият скат, у когото в близост до очите се намира орган, произвеждащ ток със сила 50 А и напрежение от 50 до 200 V. Римският поет Клавдиан пише за случай, в който такава риба ударила рибар с електрически ток. Други сведения описват лечение на различни болести – от главоболие до подагра – чрез допиране на такива електрически скатове до кожата на пациента. Древновавилонските лечители използвали скатовете за местна анестезия.

Освен това, още древните гърци открили, че ако натрият кехлибар с парче кожа, кехлибарът започва да привлича пера, прах и слама. Самата дума "електрон" е гръцка и означава "кехлибар". Друг е въпросът, че макар гърците да са откриватели на това явление, те не могли да разберат защо то се получава и просто го сметнали за удивително.
Независимо от всичко изброено обаче, съществуват много противници на теорията за "медицинското" приложение на батерията.

Главен техен аргумент е много ниското напрежение на батерията, което едва ли би позволило ефикасно да се въздейства на болка в организма, освен при много слаби болки. Макар че няколко такива батерии биха могли да се свържат заедно.

Съгласявайки се в общи линии с теорията за медицинското предназначени ена багдадската батерия, Пол Кейзер (Paul T. Keyser) от Университета в Албърта (Канада) предложил нова хипотеза. На нея го навели откритите при разкопки в Селевкия, недалеч от Вавилон, бронзови и железни игли, намерени заедно с батериите. През 1993 г. ученият публикувал статия, в която твърдял, че тези батерии могат да се използват за акупунктура – лечебен метод, вече известен по това време в Китай.

Някои изследователи са склонни да вярват в ритуалното предназначение на древната батерия. Експертът по история на металургията от Научноизследователския отдел на Британския музей д-р Пол Кредък (Paul Craddock) предполага, че няколко древни галванични елемента се разполагат вътре в метална статуя, а вярващите, докосвайки се до идола, получават слаб токов удар, подобен на въздействието на статично електричество. Вероятно това се е случвало, когато дадат грешен отговор на въпрос, зададен от жреца. Този "удивителен ефектэ – токовият удар – със сигурност се е възприемал от вярващите като доказателство за това, че жрецът притежава магическа сила, тоест е избран от бога да му служи , затова неговият храм бил по-силно посещаван. Но тъй като такива статуи все още не са намерени, ритуалното използване на галванични елементи си остава все още една любопитна теория.

Още много пъти били проведени изпитания на багдадската батерия, но скептиците продължават да твърдят – в момента няма достатъчно доказателства, че тя някога е функционирала действително като токоизточник, и отбелязват, че партите са познати действително като военен народ, но изобщо не са прославени с научни постижения. А фактът, че в нито един от запазените документи от този период и географско място не се говори за използване на електрическа енергия, потвърждава този скепсис. Сред археологическите находки от Партското царство няма нито статуи, позлатени чрез електролиза, а само чрез амалгама. Няма също така нито проводници, нито кабели или други електротехнически материали. Някои изследователи оспорват резултатите със съвременни копия на батериите, твърдейки, че е невъзможно да се пресъздадат идентични условия. Например, опитите на Арне Егебрехт се провеждали над огън. По думите на служителката в музея Ро-мера-Пелизаес Бетина Шмиц, не са запазени никакви снимки или дневници на опитите на учения от 1978 г.

В същото време, скептиците предлагат друго обяснение за багдадската батерия. Делвата била нужна за запазване на материали от органичен произход – пергамент или папирус – със записани на тях ритуални текстове. При тяхното разлагане се отделяли органични киселини, което обяснява следите от корозия по медния цилиндър, а битумната пломба е била необходима за продължително съхранение на съдържанието на делвата. Трябва да отбележим също така, че багдадската батерия е почти напълно тъждествена на намерени в близката Селевкия съдове с точно такава функция – съхранение на свитъци.

За какво служат тогава медният цилиндър и желязното парче? Не е разумно напълно да се отрича, че устройството е изпълнявало функцията на електрически елемент. Възможно е неговият създател до самия край да не е разбирал принципа на това, което прави, какъвто напр. е случаят с древните гърци и кехлибарът. Това не е изолиран случай. Много открития, като напр. лечебните свойства на тревите, били направени, преди да може научно да се обясни тяхното действие.

От друга страна, дори да бъде доказано, че багдадският артефакт наистина е древна електрическа батерия, ще продължим да се съмняваме, че хората преди 2000 години действително са познавали явлението електричество. Съществуват ли „багдадски батерии“ на други места по света, или нейните създатели са единствените представители на древния свят, открили (случайно?) електричеството? За да кажем това, необходимо е да се намерят нови писмени или археологически данни, потвърждаващи уникалността на находката.

За съжаление, по време на войната в Ирак през 2003 г. багдадската батерия, както много други ценни експонати от Националния музей, била открадната. Сегашното й местоположение е неизвестно.

Антон Оруш, Sandacite.bg – https://www.sandacite.bg

Източници:

2,000-Year-Old Battery Has Puzzled Archaeologists for Decades

Dennielle Downs - Battery, Baghdad, 250 BCE - 

Baghdad Battery 

Багдадская батарея (pdf) 

Сенковки, С. Запознай се с галванотехниката. София, Техника, 1971.

Още по темата

04/09/2016

Технологии

Говореше ли хартията? (видео)

30/07/2016

Физика

Дисектор. Иконоскоп. Супериконоскоп (видео)