แอปเปิลทำลายความคิดของนิวตันเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงสากล แล้วใครเป็นคนค้นพบกุญแจไขโลกแห่งเทอร์โมอิเล็กทริก? เรามาก้าวเข้าสู่ประวัติศาสตร์การพัฒนาของเทคและโลกแห่งเทอร์โมอิเล็กทริก
ในบรรดาบุคคลที่มีชื่อเสียงมากมายในประวัติศาสตร์โดยย่อของสนามเทอร์โมอิเล็กทริก มีบุคคลหนึ่งที่เราหลีกเลี่ยงไม่ได้ - โทมัส จอห์น ซีเบค แล้วเขาทำอะไรกันแน่ที่ทำให้เราคนเทอร์โมอิเล็กทริกจำเขาได้?
โธมัส โยฮันน์ ซีเบค (เยอรมัน: Thomas Johann Seebeck, 9 เมษายน พ.ศ. 2313 - 10 ธันวาคม พ.ศ. 2374) เกิดที่ทาลลินน์ในปี พ.ศ. 2313 (ขณะนั้นเป็นส่วนหนึ่งของปรัสเซียตะวันออก และปัจจุบันเป็นเมืองหลวงของเอสโตเนีย) พ่อของ Seebeck เป็นชาวเยอรมันเชื้อสายสวีเดน บางทีด้วยเหตุผลนี้ เขาจึงสนับสนุนให้ลูกชายของเขาเรียนแพทย์ที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลินและมหาวิทยาลัย Gottingen ซึ่งเขาเคยศึกษามาก่อน ในปี 1802 Seebeck ได้รับปริญญาทางการแพทย์ เนื่องจากทิศทางที่เขาเลือกคือฟิสิกส์ในเวชศาสตร์ทดลอง และเขาใช้เวลาส่วนใหญ่ในชีวิตไปกับการศึกษาและการวิจัยในวิชาฟิสิกส์ โดยทั่วไปเขาจึงถูกมองว่าเป็นนักฟิสิกส์
ในปี ค.ศ. 1821 Seebeck ได้เชื่อมต่อสายโลหะสองเส้นเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวงจรกระแสไฟฟ้า เขาเชื่อมต่อสายไฟสองเส้นจากต้นจนจบเพื่อสร้างโหนด ทันใดนั้น เขาค้นพบว่าหากโหนดใดโหนดหนึ่งถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงมาก ในขณะที่อีกโหนดหนึ่งถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำ ก็จะมีสนามแม่เหล็กรอบวงจร เขาไม่อยากจะเชื่อเลยว่าเมื่อความร้อนถูกนำไปใช้กับจุดเชื่อมต่อที่เกิดจากโลหะสองชนิด กระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยกระแสเทอร์โมแมกเนติกหรือปรากฏการณ์เทอร์โมแมกเนติกเท่านั้น ในอีกสองปีข้างหน้า (พ.ศ. 2365-2366) ซีเบครายงานการสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องของเขาต่อสมาคมวิทยาศาสตร์ปรัสเซียน โดยบรรยายการค้นพบนี้ว่า "การดึงดูดของโลหะที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ"
Seebeck ค้นพบปรากฏการณ์เทอร์โมอิเล็กทริกอย่างแท้จริง แต่เขาอธิบายผิด: สาเหตุของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นรอบเส้นลวดคือการไล่ระดับอุณหภูมิทำให้โลหะเป็นแม่เหล็กในทิศทางที่แน่นอน แทนที่จะเป็นการก่อตัวของกระแสไฟฟ้า สังคมวิทยาศาสตร์เชื่อว่าปรากฏการณ์นี้เกิดจากการไล่ระดับของอุณหภูมิที่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กรอบเส้นลวด ซีเบคโกรธมากกับคำอธิบายเช่นนี้ เขาโต้กลับว่านักวิทยาศาสตร์ตาบอดเพราะประสบการณ์ของเออร์สเตด (ผู้บุกเบิกแม่เหล็กไฟฟ้า) ดังนั้นพวกเขาจึงอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีที่ว่า "สนามแม่เหล็กเกิดจากกระแสไฟฟ้า" เท่านั้น และไม่ได้คิดถึงคำอธิบายอื่นใด อย่างไรก็ตาม Seebeck เองก็พบว่าเป็นการยากที่จะอธิบายความจริงที่ว่าหากวงจรถูกตัดออก การไล่ระดับของอุณหภูมิจะไม่สร้างสนามแม่เหล็กรอบเส้นลวด จนกระทั่งถึงปี ค.ศ. 1823 นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก เออร์สเตด ชี้ให้เห็นว่านี่เป็นปรากฏการณ์ของการแปลงเทอร์โมอิเล็กทริก จึงได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการ เอฟเฟกต์ซีเบคจึงถือกำเนิดขึ้น การแก้ไขนี้สะท้อนให้เห็นถึงความสำคัญของการตรวจสอบความร่วมมือภายในชุมชนวิทยาศาสตร์
หลังจากอ่านเรื่องราวแล้ว นี่คือประเด็นสำคัญ!
ถาม: Seebeck Effect คืออะไร?
ตอบ: เอฟเฟกต์ซีเบค: เมื่อตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์สองตัวที่แตกต่างกันก่อตัวเป็นวงจรปิด หากมีความแตกต่างของอุณหภูมิที่จุดสัมผัสทั้งสอง แรงเคลื่อนไฟฟ้า (เรียกว่าศักย์เทอร์โมอิเล็กทริก) จะถูกสร้างขึ้นในวงจร จึงทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ทิศทางของมันขึ้นอยู่กับทิศทางของการไล่ระดับอุณหภูมิ และอิเล็กตรอนปลายร้อนมักจะย้ายจากลบไปบวก
ถาม: สถานการณ์การใช้งาน Seebeck effect มีอะไรบ้าง
ตอบ: สถานการณ์การใช้งานของเอฟเฟกต์ Seebeck: ระบบผลิตไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ในสาขาการบินและอวกาศ ระบบผลิตไฟฟ้าจากเตาผิง ระบบผลิตไฟฟ้าจากเตาอบ ฯลฯ
