زندگینامه دانشمندان
زندگینامه جیمزوات
جیمز وات مخترع اسکاتلندیکه اغلب از او به عنوان مخترع ماشین بخار یاد میشود چهره اصلیانقلاب صنعتیاست.
وات در واقع اولین سازنده ماشین بخارینیست. «هرو او آلکساندریا» در قرن اول میلادیابزارهایمشابهیرا توصیف کرده بود. در سال 1698 «توماس ساوری» ماشین مشابهیرا به ثبت رساند که برایتلمبه کردن آب از آن استفاده میشد و در 1712 «توماس نیوکومن» نوع پیشرفتهتریاز آن را به ثبت رساند. با وجود این ماشین ساخته شده توسط نیوکومن کاراییبسیار کمیداشت و آن را فقط برایخارج کردن آب از معادن زغال سنگ به کار میگرفتند.
وات با اینکه فقط یک دوره کارآموزییکساله را در زمینه ابزارسازیگذرانده بود ولیاز استعداد ابداع و نوآوریفراوان برخوردار بود. ویدر سال 1764 هنگامیکه مشغول تعمیر یک مدل از ماشینهاینیوکومن بود به ماشین بخار علاقمند شد. وات اصلاحاتیآنچنان مهم و ارزنده در ماشین اختراعینیوکومن به عمل آورد که میتوان او را مخترع اولین ماشین بخار دانست.
اولین تغییر مهم وات که در سال 1769 به ثبت رساند اضافه کردن یک محفظه جداگانه تراکم بخار بود. او همچنین با عایقبندیسیلندر بخار را مجزا کرد و در سال 1782 ماشین دوطرفه را اختراع نمود. تمام اینها همراه با چند فقره تغییرات و اصلاحات کوچکتر به کاراییبیشتر ماشینهایبخار منتج شد. این ازدیاد کاراییعملاً به معنایتفاوت بین یک ابزار ماهرانه ولینه چندان قابل استفاده با وسیلهایبا توان صنعتیفراوان بود.
وات در سال 1781 با اختراع یک سریچرخدنده حرکت تناوبیموتور را به حرکت دورانیتبدیل کرد. با استفاده از این ابزار بر موارد استفاده از موتور بخار به شکل چشمگیریافزوده شد. علاوه بر انجام اصلاحات و تغییرات گوناگون وات در سال 1788 پروانه تنظیم دو موتور، وسیلهایکه امکان کنترل اتوماتیک سرعت موتور را فراهم آورد، فشارسنج (1789) شمارشگر (کنتور) نشانگر و شیر فشارشکن را اختراع کرد.
وات که خود فاقد استعداد لازم در کارهایتجاریبود، در سال 1775 به اتفاق «ماتیو بولتون» که مهندسیچیرهدست و معاملهگریتوانا بود شرکتیتأسیس کرد، طی25 سال بعد شرکت وات – بولتون تعداد زیادیموتورهایبخاریتولید و به بازار عرضه کرد که در نتیجه ثروت سرشارینصیب آن دو گردید.
در باب اهمیت ماشین بخار مبالغه و گزافهگویینمیشود. درست است که بسیاریاز اختراعات دیگر در انقلاب صنعتینقش داشتهاند. در معدن و متالوژیو در بسیاریاز ماشینآلات صنعتیپیشرفتهایفراوانیپدید آمد. معدودیاز اختراعات مانند دستگاه نساجی(جانکی، 1733) و ماشین نخریسی(جیمز هارگریوز، 1764) قبل از کارهایوات عرضه شدند. مخترعین دیگر اختراعات و پیشرفتهاییهر چند کوچک پدید آوردند ولیهیچیک از آنها به تنهایینمیتوانستند برایانقلاب صنعتیحیاتیباشند. تمامیآنها با موتور بخار که نقشیکاملاً تعیینکننده داشت و بدون آن انقلاب صنعتیبه کلیچیز دیگریبود، تفاوت عمدهایداشتند. قبل از آن اگر چه از نیرویآب و باد برایبه گردش درآوردن چرخ آسیابها استفاده میشود ولیمنبع اصلینیرو همواره عضلات انسان بود. استفاده از این عامل ظرفیت تولید صنعتیرا به کلیمحدود میکرد. با اختراع ماشین بخار این محدودیت بر طرف شد. پس از آن انرژیبسیار زیادیبرایتولید در دسترس بود و مرتباً نیز به میزان آن افزوده میشد. تحریم نفتیسال 1973 یک اخطار جدیبود که چگونه کمبود انرژیمیتواند به سیستم صنعتیضربه وارد کند. این تجربه تا حدیبیانگر اهمیت انقلاب صنعتیناشیاز اختراعات وات میباشد.
ماشین بخار صرف نظر از تأمین منبع انرژیبرایکارخانهها، موارد استفاده مهم دیگرینیز داشت. در سال 1783 «مارکیز دو جفروی» موفق شد ماشین بخار را برایبه حرکت درآوردن یک قایق به کار گیرد. در سال 1804 «ریچارد ترویتیک» اولین لوکومتیو بخار را ساخت. اگر چه هیچ یک این مدلهایاولیه از لحاظ تجاریبا توفیق همراه نبود اما در خلال چند دهه کشتیبخار و راهآهن، حمل و نقل دریاییو زمینیرا دستخوش تحولیبنیادین کرد.
انقلاب صنعتیبا انقلاب آمریکا و انقلاب فرانسه همزمان بود. امروز میتوانیم دریابیم که تأثیر انقلاب صنعتیدر زندگیروزانه بشر به مراتب عظیمتر از هر یک از آن دو انقلاب سیاسیبوده است. هر چند این نکته هنگام بروز آن انقلابات آنچنان بدیهیو مسلم نبود. به همین دلیل جیمز وات را باید یکیاز تأثیرگذارترین چهرههایتاریخ دانست.
زندگینامه ویلیام مورتون
شاید اغلب خوانندگان این کتاب با نام «ویلیام توماس گرین مورتون» آشنا نباشند، اما او خیلی بیشتر از بسیاری شخصیتهای مشهور و شناخته شده بر زندگی انسان تأثیر گذاشته است، زیرا مورتون کسی است که بهکارگیری بیهوشی را در هنگام انجام اعمال جراحی ابداع کرد. در سراسر تاریخ اختراعات انگشتشماری که نتیجه تلاشهای انحصاری یک فرد به تنهایی بوده است احتمالاً ارزش بالایی چون داروهای بیهوشی و بیحسّی را داشته باشد و باز هم معدودی از آنها چنین تغییر فاحشی را در وضعیت افراد بشری ایجاد کردهاند. حتی تصور انجام عمل جراحی در آن روزها که بیمار مجبور بود در طول عمل به هوش باشد و با تمام وجود صدای کشیده شدن ارّهی جراح را بر روی استخوانهای خود حسّ کند هم اکنون نیز وحشتناک و چندشآور است. پایان بخشیدن به چنین درد و رنجی بدون تردید بزرگترین ارمغانی است که یک فرد توانسته به همنوعانش اهدا کند.
مورتون به سال 1819 در شهر چارلتون ماساچو به دنیا آمد. او در کالج بالتیمور تحصیل دندانپزشکی و جراحی دهان پرداخت و از سال 1842 کار در این رشته را آغاز کرد. در سالهای 1842 و 1843 با «هوراس ولز» دندانپزشک بسیار برجسته و قدیمی که اونیز به بیحّسی و بیهوشی علاقمند بود همکاری داشت، ولی ظاهراً این همکاری و شراکت سودآور نبود و در سال 1843 به آن خاتمه داده شد.
یک سال بعد «ولز» کار با نیترو اکسید (گاز خنده) را به عنوان داروی بیهوشی تجربه کرد. گرچه این کار در هارنفورد با موفقیت همراه بود ولی متأسفانه تلاش وی برای نشان دادن کارائی آن در بوستون با شکست مواجه شد.
مورتون در زمینه کاری خود متخصص کارآمدی در تهیه و گذاشتن دندان مصنوعی شد. امّا برای انجام صحیح این کار لازم بود ابتدا ریشههای دندانهای اصلی کشیده شود. زمانی که هنوز استفاده از داروی بیهوشی رایج نشده بود، کشیدن دندان کاری بس دردناک برای بیمار بود. به این ترتیب ضرورت پیدا کردن راهها و وسایلی برای انجام بیهوشی و بیحسی هر روز بیشتر احساس میشد. مورتون که دریافته بود گاز نیترواکسید نمیتواند تأثیر چندانی بر کار او داشته باشد در جستجوی ماده قویتر و مؤثرتری برآمد.
پزشکی تحصیل کرده و دانشمند به نام «چارلز جکسون» که با مورتون آشنایی داشت به او پیشنهاد کرد که اتر را امتحان کند. خاصیت بیهوشکنندگی اتر را حدود سیصد سال قبل «پاراکلسوس» طبیب و کیمیاگر مشهور سویسی کشف کرده بود و یکی دو گزارش مشابه نیز در این باب در نیمه اول قرن نوزدهم منتشر شده بود. اما نه جکسون و نه هیچیک از افراد دیگری که در مورد اتر مقالاتی نوشته بودند این ماده شیمیایی را در اعمال جراحی به کار نبرده بودند.
در نظر مورتون اتر یک انتخاب امیدبخش جلوه کرد. او ابتدا آن را در حیوانات از جمله سگ خانگی خود و سپس در شخص خویش آزمایش کرد. سرانجام در تاریخ 30 سپتامبر 1846 یک فرصت استثنایی برای آزمایش اتر در مورد یک بیمار پیش آمد. مردی به نام ابن فراست که از دندان درد شدیدی رنج میبرد به مطب مورتون مراجعه کرد و اظهار داشت که حاضر است هر چیزی را که درد کشیدن دندان را از بین ببرد تحمل کند. مورتون با استفاده از اتر او را بیهوش کرد و دندان دردناک او را کشید. فراست پس از به هوش آمدن گفت هیچ دردی احساس نکرده است. مورتون نتیجهای بهتر از این نمیتوانست انتظار داشته باشد. او با این کار شهرت و موفقیت و آیندهای درخشان در برابر خود می دید.
گرچه برخی از متخصصین شاهد انجام این روش بودند و نتیجهی آن نیز روز بعد در روزنامههای بوستون به چاپ رسید ولی توجه چندانی را جلب نکرد. ظاهراً یک کار نمایشی باید انجام میشد. مورتون از دکتر «جان وارن» سر جراح بیمارستان ماساچوست در بوستون درخواست کرد به او فرصت داده شود تا در برابر دیدگان گروهی از پزشگان آن بیمارستان روش خود را برای جلوگیری از احساس درد هنگام انجام عمل جراحی اجرا نماید. دکتر وارن با این درخواست موافقت کرد و برنامهای برای این کار ترتیب داده شد. روز 16 اکتبر 1846 در حالی که جمع زیادی از پزشکان و دانشجویان پزشکی شاهد و ناظر بودند مورتون با استفاده از اِتر بیماری به نام «ژیلبرت آبوت» را بیهوش کرد و دکتر وارن با انجام عمل جراحی غدهای را از گردن او خارج ساخت. داروی بیهوشی تأثیر و کارایی خود را به خوبی ثابت مرد و این نمایش یک موفقیت تمام عیار بود. این عمل که به شکلی گسترده در تمام روزنامهها انعکاس یافت اولین گام در خلال چند سال بعد عمومیت پیدا کرد.
چند روز پس از انجام این عمل مورتون و جکسون درخواست ثبت اختراع خود را تسلیم کردند. اگرچه ماه بعد با این درخواست موافقت شد و حق انحصاری امتیاز مربوطه به آن اعطا گردید ولی این نتوانست مانع از بروز یک سلسله دعاوی مربوط به حق تقدم اختراع گردد. این دعاوی مورتون که او بیشترین سهم را در ابداع داروی بیهوشی دارد مورد اعتراض و مجادله چند نفری به ویژه شخص جکسون قرار گرفت. علاوه بر آن انتظار و امید مورتون از اینکه در نتیجهی اختراع خود به ثروت دست یابد برآورده نشد. اغلب پزشکان که از آن پس اِتر را برای بیهوشی به کار بردند از پرداخت حق امتیاز به مورتون سر باز زدند. هزینههای دادخواهی و درگیریهای مورتون برای حفظ تقدم اختراعش به زودی خیلی بیشتر از مختصر پولی شد که از برخی منابع برای آن دریافت میکرد. او سرخورده و تهیدست در حالی که کمتر از 49 سال داشت به سال 1898 در شهر نیویورک درگذشت.
سودمندی و فایده بی حسّی و بیهوشی در دندانپزشکی و اعمال جراحی کاملاً آشکار و بدیهی است. البته در برآرود و تعیین میزان اهمیت مورتون مشکل اصلی این است که اعتبار مربوط به ابداع و به کارگیری بیهوشی را چگونه باید بین او و سایر افراد اختلافی که در این کار سهیم بودند تقسیم کرد. شخصیتهای اصلی علاوه بر مورتون عبارت بودند از «هوراس ولز» «چارلز جکسون» و «کرافورد لانگ» طبیب اهل جورجیا. امّا با بررسی واقعیات بر من مشخص گردید که سهم و نقش مورتون در این کار خیلی بیشتر از این افراد بود و بر همین اساس چنین ردهای را در این فهرست برای او در نظر گرفتهام.
درست است که «هوراس ونز» دو سال قبل از اینکه مورتون به استفاده موفقیتآمیز از اتِر دست یازد در مطب دندانپزشکی خود داروی بیهوشی را به کار میبرد. امّا داروی بیهوشی مورد استفاده ولز، نیترواکسید، نتوانست در جراحیها تغییری بنیادین به وجود آورد. علیرغم وجود برخی کیفیات مطلوب در نیتواکسید قدرت بیهوشی کنندگی به آن به اندازهای نیست که بتوان آن را در جراحیهای طولانی به کار برد. (البته امروزه این دارو درصورتی که با برخی داروهای دیگر ترکیب شود کاربرد مفیدی هم در جراحی و هم در دندانپزشکی دارد.) اما از آن طرف اتر یک ماده شیمیایی با تأثیری خیرهکننده و چند جاذبه است که استفاده از آن انقلابی در جراحی به وجود آورد. امروز دارو و یا ترکیبات دارویی دیگری با کیفیت و خاصیت بیشتر از اتر در دسترس میباشد ولی باید توجه داشت که اتر تا حدود یک قرن پس از ابداع آن به عنوان تنها داروی منحصر به فرد بیهوشی به کار برده شد. اتر علیرغم وجود برخی جنبههای منفی، قابلیت اشتعال و ایجاد تهوع پس از برطرف شدن اثر آن ، شاید هنوز نیز مؤثرترین داروی بیهوشی باشد که تا کنون کشف شده است. جابجایی و به کارگیری آن آسان است و از همه مهمتر اینکه در عین داشتن شدت تأثیر داروئی مطمئن و قابل اعتماد است.
کرافورد لانگ (1878-1815) طبیب جورجیانی اِتر را در سال 1842 یعنی چهار سال قبل از اینکه مورتون کار خود را در معرض دید همگان قرار دهد، در اعمال جراحی به کار میبرد امّا او و نتایج کارش را تا سال 1849، یعنی مدتها پس از آنکه مورتون کار خود را نشان داده و مفید بودن اِتر در جراحی برای دنیای پزشکی کاملاً شناخته شده بود، موتون مورد استفاده تمام جهان قرار گرفت.
چارلز جکسون کسی بود که استفاده از اِتر را به مورتون پیشنهاد کرد و رهنمودهای مفیدی برای چگونگی به کار بردن اِتر برای عمل جراحی استفاده نکرد. قبل از انجام نمایش موفقیت آمیز مورتون، جکسون هیچ گونه تلاشی به عمل نیاوردند تا جهان پزشکی را از آنچه که خود درباره اِتر میدانست مطلع سازد. این مورتون بود، نه جکسون، که با انجام یک همایش همگانی شهرت و معروفیت خود را به مخاطره افکند. اگر به فرض مژیلبرت آبوت هنگام جراحی از دنیا می رفت بسیار بعید مینمود که جکسون هیچ گونه مسئولیتی را در آن کار به عهده بگیرد.
در فهرست این کتاب به ویلیام مورتون چه جایگاهی میتوان داد؟ مقایسه بین مورتون و لیستر بسیار مناسب به نظر میرسد. این هر دو از شخصیتهای معروف دنیای پزشکی بودند. در عین اینکه نوآوری و درک و فهم این هر دو تن کاملاً بدیهی و آشکار است امّا در واقع هیچ یک از آنان اولینهایی نبودندن که چنین تکنیک و روشی را که البته در نتیجهی تلاش و پشتکار آنها عمومیت پیدا کرد، به کار بردند و هر یک از آنها در اعتبار ابداعات خود باید با دیگران سهیم باشند. من مورتون را کمی بالاتر از لیستر جای دادم زیرا اصولاً بر این باورم که در طول زمان ابداع روش بیهوشی در جراحی پیشرفت مهمتری از داروی ضدعفونی بوده است. به علاوه از برخی جنبهها آنتی بیوتیکهای جدید میتواند جایگزین مناسبی برای کمبود اقدامات ضدعفونیکننده در خلال عملهای جراحی باشد. جراحیهای حسّاس و یا طولانی بدون انجام بیهوشی عملی و شدنی نبود و حتی در مورد جراحیهای ساده و کوچکی هم به قدری تعلّل میشد که دیگر انجام آن فایدهای در بر نداشت.
نمایش همگانی از یک وسیله عملی بیهوشی که مورتون در آن صبحگاه اکتبر 1846 ارائه داد یکی از مهمترین نقاط مشخصه تاریخ بشری میباشد. شاید هیچ چیز بهتر و گویاتر از آنچه که روی سنگ یادبود او حک شده است دستاورد او را بیان نکند:
ویلیام تی. جی. مورتون
مخترع و کاشف روش بیهوشی تنفسی
کسی که درد جراحی را از بین برد و محو کرد
قبل از او جراحی همواره رنج و عذابی دردناک بود
ولی از دوران او به بعد درد تحت کنترل علم درآمد