امروزه بیشتر افراد فکر میکنند که دستیابی بشر به فناوریهای خاص و یا حتی کشف الکتریسیته که خود از مهمترین عوامل رخ دادن انقلاب صنعتی و قرارگیری بشر در مسیر مدرنیته بود مربوط به قرنهای اخیر است. این در حالی است که نیاکان ما ایرانیان در دوران اشکانی نخستین باتری جهان را اختراع و از آن نیز به صورت نسبتا گستردهای استفاده کردند.
این باتری با نام پیل اشکانی (Parthian Battery) و یا باتری بغداد (Baghdad Battery) شناخته شده است. ابزاری کاربردی، جالب و البته در نوع خود خاص، که در سالهای دور در شاهنشاهی اشکانی ساخته شد. البته محل کشف این اثر تاریخی و علمی، همانطور که البته از نام دوم آن یعنی پیل بغداد انتظار میرود در خاک عراق امروزی بوده است که البته نیازی به ذکر نیست که در گذشته آن سرزمین بخشی از خاک ایران به شمار میرفته است.
این باتری در منطقهای از شاهنشاهی اشکانی کشف شده است که امروزه در کشور عراق قرار دارد. این روستا که «خوجوت رابه» نام دارد، قدمتی ۲۰۰۰ ساله دارد و اصالت بنیانگذاری آن به زمان اشکانی باز میگردد. شایان ذکر است که در اکتشافات انجام شده، بیش از یک عدد و تعداد قابل توجهی از این پیلها یافت شده است.
گمانهزنیها و ماجرای کشف پیل اشکانی
باستانشناس آلمانی ویلهلم کونیگ (Wilhelm Koenig) که در دهه ۱۹۳۰ میلادی به عنوان راهنمای موزه ملی عراق نیز منصوب شده بود؛ زمان قابل توجهی را برای ثبت و مستندسازی یافتههای مطالعاتی خود پیرامون آثار باستانی کشف شده از اشکانیان و ساسانیان در خاک عراق صرف نمود.
کونیگ در پژوهشها و کاوشهای خود، گاه به ظرفها و آثاری بر میخورد که روی آنها لایهای بسیار نازک از فلزات گرانبها نظیر طلا یا نقره قرار داشت. لایهای چنان ظریف که بعید بود حاصل برش فلزات باشد.
او به سرعت دریافت که انجام این کار و ساخت چنین آثاری در زمان باستان نمیتوانسته با تکیه به روشهای مرسوم در آن زمان (که مثلا برای ساخت شمشیر و سلاح استفاده میشد) صورت بگیرد؛ بلکه نیاز است تا فلزات آبکاری شده باشند. و طبیعتا انجام آبکاری، دست کم آن طور که از ظرفهای کشف شده در خوجوت رابه بر میآمد، بدون الکتریسیته امکانپذیر به نظر نمیرسید.
نهایتا کنجکاوی تاریخی و نکتهسنجی کونیگ، او را به جستجوی ژرفتری وا داشت و اینگونه بود که پیل اشکانی برای نخستین بار یافت شد. کونیگ پس از بررسی پیلهای یافت شده و ثبت ویژگیهای آنها، مقالهای کوتاه درباره یافتن این باتریها منتشر کرد. این مقاله در آن زمان به دلیل نبود شواهد کافی و همچنین وجود تردید از سوی سایر کارشناسان و جوامع تخصصی، معتبر اعلام نشد و آنطور که شایسته بود مورد توجه قرار نگرفت.
البته این در حالی است که جان سیمپسون (John Simpson) بریتانیایی، گمانهزنی میکرد که با توجه به فرم ظاهری کوزهٔ پیل اشکانی، احتمالا این اثر تاریخی متعلق نه به دوران اشکانیان بلکه به پس از آن یعنی دوران ساسانیان باز میگردد. اما در نهایت نظر قاطع همه باستانشناسان بر این بود که این پیل «نخستین باتری ساخته شده به دست بشر» و همچنین از دستاوردهای «ایرانیان باستان» است.
اساس کار پیل اشکانی
همانگونه که در تصویر زیر مشهود است، پیل اشکانی از سه بخش، شامل یک کوزهٔ سفالی پخته شده به قطر ۸، ارتفاع ۱۴ و دهانه ۳٫۳ سانتیمتری، یک میله آهنی به طول ۷٫۵ سانتیمتر و یک استوانهٔ مسی به طول ۹٫۸ و قطر ۲٫۶ سانتیمتر تشکیل شده است. میله آهنی، درون استوانه مسی معلق است ولی با آن تماس ندارد. میله آهنی و استوانه مسی، هر دو با استفاده از یک درپوش یا پلمپ آسفالتی (Asphalt Plug) در جای خود ثابت شدهاند.
مشخص نیست که در این پیل از چه الکترولیتی استفاده میشده است؛ اما بر اساس پژوهشها و آزمایشهای صورت گرفته توسط پژوهشگران، این احتمال وجود دارد که از محلول سرکه، آبلیمو و یا مس به عنوان الکترولیت در این پیل استفاده شده باشد. دلیل این گمانهزنی، وجود شواهدی مبنی بر آشنایی مردم آن زمان با اسید استیک یا جوهر سرکه (Acetic Acid) و اسید سیتریک یا جوهر لیمو (Citric Acid) است. شایان ذکر است که این استوانه مسی ضد آب نیست؛ بنابراین اگر کوزه از مایعی پر شود، این مایع اطراف میله آهنی را نیز پر میکند.
بر پایه محاسبات انجام شده، ولتاژ یا اختلاف پتانسیل الکتریکی پیل اشکانی ۷۹ ولت است اما آزمایشهای عملی حاکی از اعداد و ارقامی متفاوت هستند. این باور که پیل اشکانی در شرایط خاصی برای تولید برق مورد استفاده قرار گرفته، بارها توسط پژوهشگران آزمایش و بررسی شده است.
برای مثال، طی یک آزمایش، از کوزهای که با سرکه پر شده بود برای تولید نیم ولت الکتریسیته استفاده شده است. در این آزمایش که در یک برنامه تلویزیونی انجام شده بود، گفته شده است که با استفاده از این ولتاژ میتوان یک مجسمه نقره را طی مدت دو ساعت با استفاده از سیانیداسیون طلا آبکاری کرد.
در آزمایش دیگری، از یک کوزه سفالی پخته شده و آب لیمو به عنوان الکترولیت، برای فعال کردن واکنشهای الکتروشیمیایی بین مس و آهن، استفاده شده است. چهار پیل ساخته شده به این روش، به صورت سری به یکدیگر متصل شدهاند و توانستهاند ۴ ولت الکتریسیته تولید کنند. متصل کردن پیلها به یکدیگر به صورت سری، ولتاژ لازم برای آبکاری یک پیکسل (Badge) کوچک و سوزنهایی با کاربرد درمانی و شبیه به آنهایی که در طب سوزنی استفاده میشوند را فراهم کرد. اما این ولتاژ برای شوک دادن به فردی که در این آزمایش شرکت کرده بود، کافی محسوب نمیشد.
کاربردهای پیل اشکانی
هنوز برای پژوهشگران شفاف نیست که این پیل در دوران قدیم چه کاربردهایی داشته است. بر اساس نظریهای که توسط برخی پژوهشگران ارائه شده است، این باتری به عنوان سلول گالوانی (Galvanic Cell) برای آبکاری الکترولیتی و یا نوعی از الکتروتراپی استفاده شده است.
بر اساس دیدگاه و گمانهزنیهای دیگری، از این پیلها برای تولید جرقه جهت روشن کردن آتش یا ایجاد انفجارهای کنترل شده که احتمالا میتوانسته کاربردهای نظامی نیز داشته باشد، استفاده میشده است.