December 9th, 2018

160 лет легендарному индийскому ученому Джагадишу Чандре Босу


ДЖАГАДИШ ЧАНДРА БОС  (JAGADISH CHUNDRA BOSE 1858-1937 гг.)

Для меня есть несколько причин отметить эту важную историческую дату в живом журнале.
Начну с главного. С того, как мальчик  из бедной бенгальской семьи не смотря на  колониальные условия  того времени в его стране  по напутствию отца и своей целеустремленности и способностям  получает два высших образования в Англии и становится признанным ученым, внесшим большой вклад в образование своего народа, создав колледж в Калькутте, где преподавал физику и математику. Но есть для меня и другая важная причина в биографии Д.Ч. Боса, о которой мне бы хотелось рассказать более подробно.
Перенесемся в конец 19 века. Это было время великих открытий.  В 1860 году Джеймс Клерк Максвелл своими уравнениями теоретически предсказывает существование электромагнитных волн,  а  в 1888 году  Генрих Герц доказывает их существование экспериментально. В 1895 году А.С. Попов с помощью датчика электромагнитных волн - трубочки Бранли с металлическими опилками  демонстрирует свою установку для передачи информации без проводов, а затем и передает первую в мире радиограмму кодом Морзе. Маркони, использовав способ встряхивания трубочки Бранли принимаемым сигналом, предложенным А.С. Поповым получает первый патент в области беспроводной телеграфии в 1897 году. С этого момента начинается научное соревнование за увеличение дальности передачи сообщений по радио. Первый более чувствительный приемник с когерером не требующий встряхивания и использующий прием на наушники патентует А.С.Попов не только в России, но и во Франции, Англии, Испании, Швейцарии и даже США. Особый интерес вызывает мало известный американский патент А.С.Попова.  По номеру этого патента (№ 722139, заявленный 8 марта 1900 г., выданный 8 марта 1903 г.) удалось отыскать его описание. Называется патент SELF-DECOHERING COHERER SYSTEM или в переводе   «Само-декогерирующаяся когерерная система». При этом  декогерирующий прибор в нашем понимании детектирующий прибор, подробно описанный в патенте, назван Поповым радиокондуктором  (radioconductor), как и в его российском патенте.  В этой связи следует подчеркнуть, что  этот детекторный приемник А.С.Попова может считаться первым в мире, так как был запатентован в США раньше детекторных приемников Данвуди (Dunwoody H.H.C. “Carborundum Detector” U.S. patent 837616, march 23,1906), Пикарда (Greenleaf Whittier Pickard «Means for receiving intelligence communicated by electric waves» U.S. Patent 836,531 - , 1906) и Джагадиша Чандра Боса, который он получил патент США в 1904г. с таким названием "Detector for electrical disturbances" и заявку на который он подал уже после Попова А.С. в 1901 году. И хотя Бос в описании своего патента не может еще отказаться от термина когерер, ставя его в один ряд с детектором: “This invention has reference to detectors and so-called coherers for the reception of electrical disturbances, Hertzian waves...” тем не менее, именно Бос (Bose J.C.) впервые ввел в обиход слово детектор (detector).  К этому следует добавить, что профессор физики из Индии свои радиофизические исследования проводил в диапазоне миллиметровых волн. В своих экспериментах по регистрации миллиметровых электромагнитных волн он использовал кристаллы Галена (сульфид цинка) и на свой прибор, как уже было отмечено, получил патент в США в 1904 г. №755840.

Использование им в своем изобретении диэлектрических линз, поляризаторов, призм и волноводов на частотах до 60 ГГц  значительно опережало то время. В 1897 году Бос представил свои микроволновые эксперименты в Королевском институте в Лондоне

За свою новаторскую работу в области исследования СВЧ радиоволн в США IEEE  в 1997 году назвал его отцом радиотехники, цитирую: "He developed an elegant millimeter wave spark transmitter, self recovering coherer detector, wire grid polarizer, cylindrical diffraction grating, dielectric lens and prism, rectangular waveguide, horn antenna and microwave absorber, for the studies of reflection, refraction, absorption and polarization of millimeter waves …"
Тем не менее нельзя отметить еще одну заслугу этого индийского ученого. Это касается предприимчивого Маркони, который получил Нобелевскую премию в  1909 г. за передачу впервые сигнала через Атлантику с запада на восток. В его приемнике был использован ртутный когерер под названием Mercury drop coherer. По утверждению Аггарвала (Varun Aggarwal) в своей статье опубликованной им в 2006 году  см. https://www.researchgate.net/publication/228794287_Jagadish_Chandra_Bose_The_Real_Inventor_of_Marconi's_Wireless_Detector этот когерер не требующий встряхивания разработал профессор Бос. До этого, с аналогичным утверждением выступил  другой исследователь П. K. Бандиопадхай в статье солидного научного журнала  (P. K. Bondyopadhyay, "Sir J. C. Bose's Diode Detector Received Marconi's First Transatlantic Wireless Signal Of December 1901 (The "Italian Navy Coherer" Scandal Revisited)," Proc. IEEE, Vol. 86, No. 1, January 1998.)
По данным Bandyopadhyay, фактическое происхождение “ртутного когерера ” для установки Маркони при получении первого трансатлантического беспроводного сигнала  в 1901 г. исходит от профессора Боса. О нем Бос ранее в 1899 году доложил на заседании Королевского общества Великобритании и опубликовал материалы о нем в своих трудах. Далее цитирую Bandyopadhyay:
"Через двадцать один месяц после этих публикаций (в феврале 1901 года, как показывают записи) лейтенант Л. Солари (L. Solari) из Итальянского флота, друг детства Г. Маркони, экспериментировал с этим детектором и представил Маркони доработанную версию когерера, на которую Маркони  затем подал заявку на патент в Англии”.
"Скандал" с Итальянским флотом был выявлен итальянцем Банти (A. Banti), а историк В. Дж. Филлипс (V. J. Phillips) все это исследовал, пишет Bandyopadhyay в своей статье.
J. C. Bose (Бос) был гениальным первооткрывателем! Он опередил свое время с большинством своих идей и изобретений. Жаль, что он работал в Индии, в то время бывшей Британской колонией. Это приводило к тому, что он испытывал притеснения и расовую дискриминацию, будучи профессором физики в Университете Калькутты, более того его замечательные работы были украдены и скопированы. Его судьба мне очень напоминает биографию нашего соотечественника изобретателя радио Александра Степановича Попова, 160летие со дня рождения которого будет отмечаться в следующем году.