Φωτιά, Φως και τεχνητός φωτισμός

Η αξιοποίηση της φωτιάς πρέπει να αποτελεί την πρώτη κατάκτηση όλων των πολιτισμών που αναπτύχθηκαν στη Γη, για φωτισμό, θέρμανση και μαγείρεμα. Κάποιος πρόγονος, εκτιμάται ο «Όρθιος άνθρωπος» (Homo erectus), έκανε πριν από περίπου μισό εκατομμύριο χρόνια τα πρώτα βήματα για να χρησιμοποιήσει τη φωτιά. Ποια φωτιά; Αυτή που έβλεπε να βγαίνει από ηφαίστεια και να καταλήγει στους πρόποδες των ηφαιστειακών κώνων, καθώς επίσης αυτή που έβλεπε να δημιουργείται από τον ουρανό με κεραυνούς, δηλαδή «εκ θεού».

Κάποιοι τολμηροί πρόγονοι πρέπει να πήραν στο χέρι τους αναμμένα κλαδιά δέντρων και να πειραματίστηκαν με τη φωτιά, να διαπίστωσαν ότι αυτή θερμαίνει ή καίει, ότι φωτίζει, «ψήνει» το κρέας κ.ο.κ. Τα καμένα ζώα από κάποια πυρκαγιά του δάσους, ελάφια, κάπροι κ.ά. που έβρισκαν στα αποκαΐδια οι πρωτόγονοι άνθρωποι, προσφέρονταν καλύτερα για φάγωμα και διατηρούνταν μεγαλύτερο διάστημα από ότι τα άψητα. Με έναν αναμμένο δαυλό πρέπει να έδιωξαν και τα ζώα από τις σπηλιές, ιδίως τις επικίνδυνες αρκούδες που ξεχειμώνιαζαν εκεί, και να εγκαταστάθηκαν οι ίδιοι με τα μέλη της ευρύτερης οικογένειάς τους.

Σε όλες τις μυθολογίες και λαϊκές παραδόσεις των μεταγενέστερων λαών έχουν διασωθεί ιστορίες για την κατάκτηση της φωτιάς. Άλλοτε ένας ήρωας (Προμηθέας!) κι άλλοτε ένα μυστηριώδες θηρίο ανακαλύπτει ή υποκλέπτει ή μεταφέρει το μυστικό της φωτιάς, πράγμα που δηλώνει, πόσο σημαντικό ήταν αυτό το γεγονός για την εξέλιξη του ανθρώπινου πολιτισμού. Η φωτιά απέκτησε έκτοτε, ως πηγή φωτός και θερμότητας, τη βαθιά ψυχολογική δύναμη που διατηρεί μέχρι σήμερα για τους ανθρώπους.

Σ' αυτές τις εποχές πρέπει να ανάγονται ακόμα, αφενός η καθιέρωση των πρώτων δοξασιών για πνεύματα, δαίμονες και θεούς και αφετέρου η συγκρότηση ιερατείου για την επικοινωνία με αυτά τα πνεύματα. Σε όλες τις θρησκείες παίζει η φωτιά, είτε παλαιότερα με τις θυσίες, είτε μεταγενέστερα απλώς με το άναμα κεριών και θυμιαμάτων, ένα ιδιαίτερο ρόλο.

Έτσι προέκυψε μία κάστα ανθρώπων, οι κομιστές και διαχειριστές της φωτιάς οι οποίοι, στην πορεία των αιώνων και χιλιετιών απέκτησαν στα μάτια των ομοφύλων τους γιγάντιες διαστάσεις επιβλητικών ανθρώπων που διέθεταν υπερφυσικές δυνάμεις, επικοινωνούσαν με τον «ουρανό» και κατείχαν υπέρτατα μυστικά και οι οποίοι μπορούσαν να ελέγχουν και εξουσιάζουν τις μικρές κοινωνίες, αφού «αποφάσιζαν» με τη διάθεση ή αφαίρεση της φωτιάς για ζωή και θάνατο. Οι ευνοούμενοι αυτού του «ιερατείου», των πρώτων «ιερωμένων», έτρωγαν και θερμαίνονταν με τη μαγική ή θεϊκή φωτιά, οι απόβλητοι έμεναν εκτός θερμαινόμενης σπηλιάς και εκτός συσσιτίου με μαγειρεμένο φαγητό, δηλαδή παραδίδονταν στις κακουχίες της φύσης (Αν. Βακαλούδη: «Η γένεση του θεϊκού ανθρώπου στις αρχαίες θρησκείες»).

Στο πλαίσιο αυτής της παρουσίασης θα ασχοληθούμε με τη φωτιά μόνο ως προς τη φωτιστική ιδιότητά της και με τις κυριότερες τεχνικές φωτισμού που επινοήθηκαν στην ανάπτυξη του πολιτισμού και της τεχνολογίας.

Μέχρι τις αρχές του 19ου αιώνα ο φωτισμός γινόταν κυρίως με πυρσούς (δάδες ή δαυλούς) και λιχνάρια. Οι πυρσοί είναι ξύλινα ραβδιά που κρατιούνται στο χέρι ή στερεώνονται στον τοίχο, τα οποία είναι περιτυλιγμένα με λινάρι, εμποτισμένο σε εύφλεκτη ουσία. Λιχνάρι είναι μια, συνήθως φορητή, συσκευή που αποτελείται από δοχείο με λάδι ή λίπος προ καύση και από φιτίλι, το οποίο τραβάει μέσα του το λάδι και συντηρεί έτσι τη φλόγα στο άνω άκρο του.

Υπάρχουν περιγραφές και πίνακες από τα τέλη του 18ου αιώνα, όπου η ορχήστρα πέρναγε παιανίζοντας υπό το φως πυρσών μέσα από την πόλη για να μεταβεί στη βίλα κάποιου ευγενούς, όπου δινόταν δεξίωση. Εκεί, πάλι υπό το φως δεκάδων πυρσών, είχε μαζευτεί η καλή κοινωνία της πόλης και εκτελείτο η μουσική συναυλία. Η εικόνα, από τη σημερινή σκοπιά ιδωμένη, πρέπει να παρέπεμπε στο χειρότερο σημερινό πανηγύρι σε ερημική τοποθεσία. Ήδη τον επόμενο αιώνα είχε αλλάξει ριζικά η κατάσταση με τις εφαρμογές της τεχνολογίας!

Χημικός φωτισμός

Ο Philippe Lebon (Λεμπόν, 1767-1804), νέος μηχανικός, ενήμερος για τις μελέτες του Λαβουαζιέ για το υδρογόνο και παθιασμένος για τις τεχνικές φωτισμού με τη βοήθεια της χημείας, προσπαθεί να αξιοποιήσει για θέρμανση και φωτισμό το αέριο που εκλύεται από την καύση του ξύλου (gaz d'éclairage, φωταέριο). Το 1799 και το 1801 καταθέτει ο Λεμπόν πολλές ευρεσιτεχνίες που αναφέρονται σε «θερμολάμπες και σόμπες που θερμαίνουν με οικονομία…»

Ο Λεμπόν ονειρεύεται να φωτίσει το Παρίσι με το αέριό του και προτείνει στην κυβέρνηση να αγοράσει και αναπαραγάγει τα μηχανήματά του. Δεν παίρνει καμιά απάντηση, γιατί οι κυβερνητικοί σύμβουλοι δεν αντιλαμβάνονται τους τεχνικούς συσχετισμούς, τότε δεν γνώριζαν ακόμα τη θερμοδυναμική και τις ενεργειακές σχέσεις.

Ο Λεμπόν επιχειρεί μια τεράστια διαφημιστική εκστρατεία με δικά του οικονομικά μέσα, ώστε να πειστεί και πιεστεί η κυβέρνηση να υιοθετήσει τις επινοήσεις του. Για το σκοπό αυτό νοικιάζει ένα αρχοντικό στο κέντρο του Παρισιού και το φωτίζει μεγαλοπρεπώς με αέριο. Το έτος 1801 φωτίστηκαν εντυπωσιακά σαλόνια, πρόσοψη, το πάρκο και μια σπηλιά. Παρά την επιτυχία και τη μεγάλη εντύπωση που προκάλεσε η προσπάθεια, η κυβέρνηση έμεινε ασυγκίνητη.

Ήταν η εποχή που όλα αποφασίζονταν κεντρικά και, συχνότατα, από τον ίδιο τον Ναπολέοντα. Κάπως έτσι απέρριψε ο στρατηγός την ίδια περίπου εποχή και την ιδέα του Αμερικάνου Robert Fulton (Φούλτον, 1765-1815) για την κατασκευή ενός πολεμικού ατμοκίνητου πλοίου. Ο περιγραφόμενος σε «αγιογραφίες» ως ιδιοφυής Ναπολέων αναρωτιόταν κατά την παρουσίαση των ιδεών του Φούλτον, «πώς είναι ποτέ δυνατόν να κινηθεί ένα πλοίο χωρίς πανιά;» Στο τέλος, μετά από πολλές συζητήσεις, συνόψισε ο στρατηγός τα συμπεράσματα λέγοντας περίπου ότι «αποκλείεται να κρύβεται στον καπνό η ίδια δύναμη που έχει μέσα του ο αέρας»!

Κάτι ανάλογο πρέπει να συνέβη και με τον «χημικό φωτισμό» του Λεμπόν, με αποτέλεσμα κανείς να μην τολμάει να στηρίξει ή να εκφραστεί ευνοϊκά για εκείνη την προσπάθεια. Οι εργοστασιάρχες «δεν πιστεύουν στο μέλλον της», τη στιγμή που δεν υπήρχε εναλλακτική λύση, διάφοροι αυλικοί κόλακες (Κλεμάν, Ντεζόρμ) θεωρούσαν την εφεύρεση «ένα αστείο» και ο συγγραφέας Charles Nodier (1780-1844) χρησιμοποιούσε το συγγραφικό ταλέντο του για να γελοιοποιήσει τον Λεμπόν.

Ο ίδιος ο Λεμπόν καταστράφηκε οικονομικά και πέθανε σε ηλικία 37 ετών. Λέγεται ότι πικραμένος και απογοητευμένος είχε γράψει σε επιστολή προς αντιπάλους του, «Messieurs les Anglais, eclairez les premiers!» (Κύριοι Άγγλοι, φωτίστε πρώτοι!), υπονοώντας ότι μοιραία θα αποκτούσε το προβάδισμα σ’ αυτή την τεχνολογία η Αγγλία. Το φωταέριο διαδόθηκε τελικά μετά τα μέσα του 19ου αιώνα, έχοντας χάσει πράγματι η Γαλλία την τεχνολογική πρωτοπορία.

Στην Αγγλία έχει δοκιμάσει ο William Murdoch ήδη το έτος 1798 να φωτίσει με φωταέριο το εργοστάσιο «Bolton & Watt». Στην πρώτη δεκαετία του 19ου αιώνα επεκτείνεται ο φωτισμός με φωταέριο, κυρίως σε χημικές βιομηχανίες, επειδή εκεί είναι διαθέσιμες οι πρώτες ύλες ή και σχετικά χημικά παραπροϊόντα. Το έτος 1810 ιδρύει ο Μέρντοχ με ένα βιομήχανο, ονόματι Winsor, την εταιρία «Chartered Gas Light & Coke Co.», της οποίας ο διευθυντής Christian friedrich Accum (Άκουμ, 1769-1838) θέτει το έτος 1815 σε κυκλοφορία ένα εγχειρίδιο «Treatise on Gas Lighting». Με αυτό κάνει ο Άκουμ ευρύτερα γνωστή και κατανοητή την τεχνολογία του «χημικού φωτισμού», οπότε αρχίζει να εγκαθίσταται το δίκτυο δημοτικού φωτισμού στο Λονδίνο.

Εντωμεταξύ, ο Winsor περνάει τη Μάγχη και αρχίζει να εφαρμόζει το φωτισμό στο Παρίσι, εκεί που απέτυχε πριν από 2 περίπου δεκαετίες ο Λεμπόν. Φωταγωγείται η στοά του Πανοράματος και το Palais Royal, το έτος 1819 η Place du Carrousel. Οι διάφορες εταιρίες που δημιουργήθηκαν στο Παρίσι συγχωνεύονται το έτος 1855 στην «Παρισινή Εταιρία Φωτισμού και θέρμανσης με Αέριο».

Εκείνη την εποχή αρχίζει η ευρύτερη χρήση του φωταερίου σε ευρωπαϊκές πόλεις. Το έτος 1856 αποφασίστηκε με νόμο να φωταγωγηθούν οι οδοί και πλατείες της Αθήνας, προβλέποντας εγκαταστάσεις παραγωγής και δίκτυο διανομής φωταερίου (το σημερινό «Γκάζι»). Ουσιαστικά το δίκτυο δημόσιου φωτισμού άρχισε να λειτουργεί στο κέντρο της Αθήνας για δημοτικό φωτισμό και για τα σπίτια μερικών λίγων εύπορων Αθηναίων, το έτος 1862.

Ηλεκτρικός φωτισμός

Η εφεύρεση της ηλεκτρικής μπαταρίας το έτος 18ΟΟ άνοιξε το δρόμο στους ερευνητές για εξήγηση διαφόρων ηλεκτρικών φαινομένων και αναζήτηση νέων εφαρμογών. Η πρώτη μεγάλη εφεύρεση μετά το αλεξικέραυνο αφορούσε τον ηλεκτρικό φωτισμό. Σύντομα διαπιστώθηκε ότι μεταλλικά σύρματα και κομμάτια άνθρακα θερμαίνονταν, όταν περνούσε από αυτά ρεύμα. Και σε περίπτωση υψηλών ρευμάτων, αυτοί οι αγωγοί πυρακτώνονταν και ακτινοβολούσαν. Η πρώτη σχετική αναφορά οφείλεται στον Humphrey Davy (Ντέιβυ, 1778-1829) και η πρώτη δημόσια επίδειξη με διέλευση ισχυρού ρεύματος από σύρμα λευκόχρυσου έγινε το 18Ο2.

Δυστυχώς, αυτό το θαύμα της τεχνικής διαρκούσε λίγο, γιατί το σύρμα «καιγόταν». Μέχρι το 18Ο9 έκαναν ο Ντέιβυ και άλλοι ερευνητές πολλά πειράματα για να διατηρήσουν το φως για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά χωρίς επιτυχία. Τελικά παρουσίασε ο επίμονος αυτός ερευνητής το 1813 την πρώτη λυχνία τόξου, η οποία φώτιζε για αρκετά λεπτά το χώρο επιδείξεως. Επρόκειτο για βολταϊκό τόξο που δημιουργείτο μεταξύ δύο τεμαχίων άνθρακα, των οποίων τα άκρα βρίσκονταν σε απόσταση περίπου 1 mm.

Βέβαια, αυτό που δεν έβλεπαν οι θεατές του πειράματος, γιατί ήταν κρυμμένο πίσω από ένα παραβάν, ήταν η τροφοδοσία αυτής της λάμπας που αποτελείτο από μια διάταξη τροφοδοσίας με 2.000 βολταϊκά στοιχεία. Αν και η τεχνική διάταξη δεν ήταν ακόμα ώριμη για αξιοποίηση, όπως συμβαίνει τις περισσότερες φορές με τις σημαντικές εφευρέσεις, είχε αποδειχθεί η δυνατότητα του ηλεκτροφωτισμού.

Η αναζήτηση λύσης σ' αυτό το τεχνολογικό θέμα κράτησε αρκετές δεκαετίες ακόμα. Με κύριο στόχο τον εντοπισμό υλικών που δεν θα καίγονταν στην ατμόσφαιρα, μετά από κάποιο χρόνο πυρακτώσεώς τους. Η αρχική λύση του Ντέιβυ βελτιώθηκε με άνθρακα καλύτερης ποιότητας και γεωμετρίας και με ένα μηχανισμό αυτόματου ελέγχου, ο οποίος διατηρούσε τους δύο ακροδέκτες σε σταθερή απόσταση, ώστε να μη σβήνει το τόξο.

Έτσι, το 1844 ηλεκτροφωτίστηκε πανηγυρικά η Place de la Concorde στο Παρίσι και το νέο έκανε αμέσως το γύρο του κόσμου, ως τεχνολογική κατάκτηση. «Ένας ήλιος άναψε μέσα στη νύχτα», έγραψαν οι εφημερίδες της εποχής! Για την κατασκευή αυτού του φωτισμού είχαν εργαστεί ο μηχανικός Louis-Joseph Deleuil (Ντελέιλ, 1795-1862) και ο Φυσικός Jean Bernard Leon Foucault (Φουκό, 1819-1868). Το παράδειγμα το Παρισιού έσπευσαν να αντιγράψουν κι άλλες μεγάλες πόλεις της Ευρώπης, αν και η λύση του βολταϊκού τόξου δεν ήταν τεχνικά ολοκληρωμένη.

Αφενός τα ηλεκτρόδια απαιτούσαν συχνή συντήρηση, αφετέρου η τροφοδοσία με ηλεκτρική ενέργεια στηριζόταν ακόμα σε ακριβές και ογκώδεις μπαταρίες. Η οριστική λύση του προβλήματος επήλθε με την κατασκευή λυχνιών κενού (Edison κ.ά.) και με την κατασκευή αποδοτικών μονάδων ηλεκτροπαραγωγής, είτε με ατμοκίνηση μεταφερόμενες, είτε σταθερές με υδατόπτωση κτλ. Για το σκοπό αυτό έπρεπε όμως να εφευρεθούν πρώτα οι ηλεκτρικές γεννήτριες με περιστρεφόμενο δρομέα.

Στις αρχές του 20ου αιώνα υπήρχαν αυτοδύναμες μονάδες φωτισμού, πάνω σε άμαξα. Μία ατμομηχανή κινούσε με ιμάντες δύο (τότε ακόμα) ογκώδεις γεννήτριες, οι οποίες έδιναν φωτισμό σε δύο λαμπτήρες. Το «μοντέρνο» όχημα της εποχής συρόταν από 2 άλογα, σε όποιο εξωτερικό χώρο υπήρχε ανάγκη νυχτερινού φωτισμού… Η φωτογραφία που ακολουθεί δείχνει μια άμαξα ηλεκτροφωτισμού από το έτος 1905, όπως εκτίθεται στο Τεχνολογικό Μουσείο του Μονάχου.

Ο ηλεκτροφωτισμός έκανε την εμφάνισή του στην Αθήνα το έτος 1889, αρχικά στο κέντρο της πόλης. Το 1894 ιδρύθηκε η «Ελληνική Ηλεκτρική Εταιρεία», η οποία κατασκεύασε εργοστάσιο μεγάλης ισχύος στο Φάληρο (βομβαρδίστηκε στο β' παγκόσμιο πόλεμο). Το ρεύμα που παραγόταν, επαρκούσε για τις ανάγκες του δημόσιου ηλεκτροφωτισμού στο πολεοδομικό συγκρότημα Αθήνα-Πειραιά. Οι πρώτες λάμπες ήταν με βολταϊκό τόξο, λίγο αργότερα τοποθετήθηκαν λαμπτήρες πυρακτώσεως.