Дэвид Эдвард Хьюз - David Edward Hughes

Дэвид Эдвард Хьюз
Дэвид Э. Хьюз.jpg
Дэвид Эдвард Хьюз
Родившийся(1831-05-16)16 мая 1831 г.
Лондон[1] или же Корвен, Denbighshire[2]
Умер22 января 1900 г.(1900-01-22) (68 лет)
Лондон[1]
НациональностьБритано-американский
ИзвестенТелетайп, Микрофон, Рано радиоволна обнаружение

Дэвид Эдвард Хьюз (16 мая 1831 г. - 22 января 1900 г.), британско-американский изобретатель, экспериментатор и профессор музыки, известный своими работами над печатным телеграфом и микрофон.[3] Считается, что он родился в Лондон но его семья переехала в то время, поэтому он, возможно, родился в Корвен, Уэльс.[4] Его семья переехала в США, когда он был ребенком, и он стал профессором музыки в Кентукки. В 1855 году он запатентовал печатный телеграф. Он вернулся в Лондон в 1857 году и продолжил эксперименты и изобретения, придумав улучшенный угольный микрофон в 1878 году. В 1879 году он обнаружил то, что казалось новым явлением во время своих экспериментов: искрение в одном устройстве можно было услышать в отдельном портативном устройстве. микрофонный аппарат, который он установил. Скорее всего, это были радиопередачи, но это было девять лет назад. электромагнитное излучение была проверенной концепцией, и другие убедили Хьюза, что его открытие было просто электромагнитная индукция.

биография

Хьюз родился в 1831 году в семье талантливых музыкантов, родом из Y Bala (место рождения было либо Лондон или же Корвен, Denbighshire ) и эмигрировали в Соединенные Штаты в возрасте семи лет.[2][3] Известно, что ему было всего шесть лет, и он играл на арфе и английская концертина[5] на очень высоком уровне. В раннем возрасте Хьюз развил такие музыкальные способности, что он, как сообщается, привлек внимание герра Хаста, выдающегося немецкого пианиста в Америке, который обеспечил ему профессуру музыки в Колледж Святого Иосифа в Бардстаун, Кентукки. Хьюз также работал практическим экспериментатором, придумав печатный телеграф в 1855 году. Он вернулся в Лондон в 1857 году, чтобы продать свое изобретение и работал над передачей звука по проводам. Он работал над микрофонами и изобретением индукционный баланс (позже используется в металлоискатели ). Несмотря на способности Хьюза как экспериментатора, у него было мало математической подготовки. Он был другом Уильям Генри Прис.

Печатный телеграф

Телеграф Хьюза был первым телеграфом, печатавшим текст на бумажной ленте; это было произведено Сименс и Хальске, Германия (Варшавский музей техники)

В 1855 году Хьюз разработал печатный телеграф система.[6] Менее чем за два года ряд небольших телеграфных компаний, в том числе Вестерн Юнион на ранних стадиях развития, объединились в одну крупную корпорацию - Western Union Telegraph Company - для ведения бизнеса телеграфия по системе Хьюза. В Европе телеграфная система Хьюза стала международным стандартом.

Микрофон

Углеродные микрофоны Hughes. (верх) Вертикальный угольный стержень (А) подвешенный заостренные концы (Нижний) Углеродный стержень опирается на угольные блоки. Чувствительность можно регулировать по пружине (S)

В 1878 году Хьюз опубликовал свою работу о влиянии звука на электрические звукосниматели, названные «передатчиками», которые разрабатывались для телефонов.[6] Он показал, что изменение сопротивления в углеродных телефонных передатчиках было результатом взаимодействия между углеродными частями, а не общепринятой теорией, согласно которой это было результатом сжатия самого углерода.[7] Основываясь на его способности улавливать очень слабые звуки, Хьюз назвал его "микрофон эффект "(с использованием слова, придуманного Чарльз Уитстон в 1827 г. для механического усилителя звука[8]). Он провел простую демонстрацию этого принципа неплотного контакта, наложив железный гвоздь на два других гвоздя, соединенных с батареей и гальванометром. Его доклад был прочитан до Королевское общество Лондона Томас Генри Хаксли 8 мая 1878 г., и его новый «микрофон» был освещен в выпуске от 1 июля Telegraph Journal и Electrical Review. Хьюз опубликовал свои работы в то время, когда Томас Эдисон работал над угольный телефон передатчик и Эмиль Берлинер работал над передатчиком со слабым контактом.[9] И Хьюз, и Эдисон, возможно, основывали свою работу на Филипп Рейс 'телефонная работа.[9] Хьюз усовершенствовал дизайн своего микрофона, используя серию «угольных карандашей», вставленных в угольные блоки, чтобы лучше улавливать звук, но никогда не патентовал свою работу, полагая, что она должна быть общедоступной для разработки другими.

Вероятное обнаружение пре-герцовых радиоволн

Беспроводное устройство Хьюза, искровой передатчик с часовым механизмом и аккумулятор (верно) и модифицированная версия его микрофона из угольного блока (оставили) который он использовал в своих экспериментах 1879 года.
Дальнейшая информация: Изобретение радио

Хьюз, кажется, столкнулся с феноменом радиоволны за девять лет до того, как они были доказаны Генрих Герц в 1888 г.[3][6] В 1879 году, работая в Лондоне, Хьюз обнаружил, что плохой контакт в телефоне Bell, который он использовал в своих экспериментах, похоже, вспыхивал, когда он работал с соседним устройством. индукционный баланс.[6][10][11] Он разработал усовершенствованный детектор для улавливания этого неизвестного «дополнительного тока» на основе своей новой конструкции микрофона и разработал способ прерывания своего индукционного баланса с помощью часового механизма для создания серии искр. К методом проб и ошибок эксперименты в конце концов он обнаружил, что может улавливать эти «воздушные волны», когда переносил свой телефонный аппарат по улице на расстояние 500 ярдов (460 м).[6]

20 февраля 1880 г. он продемонстрировал свою технологию представителям Королевское общество включая Томас Генри Хаксли, Сэр Джордж Габриэль Стоукс, и Уильям Споттисвуд, затем президент Общества. Стоукс был убежден, что явление, демонстрируемое Хьюзом, было просто электромагнитная индукция, а не тип передачи по воздуху.[12][13][14] Хьюз не был физиком и, похоже, принял наблюдения Стокса и больше не проводил эксперименты.[6][13] Связь с феноменом Хьюза и радиоволнами, кажется, обнаруживается через 4 года после доказательства их существования Генрихом Герцем 1888 года, когда сэр Уильям Крукс упоминается в его статье Fortnightly Review 1892 г. Некоторые возможности электричества что он уже участвовал в «беспроволочной телеграфии» «теми же средствами», что и Герц, заявление показывает, что Крукс, вероятно, был еще одним участником демонстрации Хьюза.[15]

Хьюз не публиковал свои выводы, но, наконец, упомянул их в письме 1899 г. Электрик журнал[2][11][16][17][18] где он отметил, что эксперименты Герца были "гораздо более убедительный, чем мой", и это Маркони"усилия по демонстрации заслуживают успеха, который он получил...[и] мир будет прав, поместив его имя на высшую ступень в области воздушного электрического телеграфирования.".[11] В той же публикации Элиу Томсон выдвинул утверждение, что Хьюз действительно был первым, кто передавал радио.[11]

Открытие Хьюза того, что его устройства, основанные на неплотном контакте между угольным стержнем и двумя угольными блоками, а также с металлическими гранулами в микрофоне, проявляющими необычные свойства в присутствии искр, генерируемых в соседнем устройстве, возможно, предвосхитили более поздние устройства, известные в качестве когереры.[10][19][20] Углеродный стержень и два углеродных блока, которые в 1899 году он назвал «когерером».[11] также похож на устройства, известные как кристаллические радиодетекторы.[10][20]

Королевское общество

Хьюз позже в жизни

Хьюз был избран Член Королевского общества в июне 1880 г.,[21] и выиграл их Королевская медаль в 1885 году. После смерти Хьюза Медаль Хьюза был создан Королевским обществом в его честь для присуждения другим ученым »в знак признания оригинального открытия в области физических наук, в частности, электричества и магнетизма или их приложенийОн включал в себя подарок в размере 1000 фунтов стерлингов и впервые был вручен в 1902 году. Ниже приводится список получателей медали Хьюза:

ГодИмяОбоснованиеПримечания
1902Джозеф Джон Томсон"за его многочисленные вклады в науку об электричестве, особенно в отношении явлений электрический разряд в газах "[22]
1903Иоганн Вильгельм Хитторф"за длительные экспериментальные исследования электрический разряд в жидкостях и газах »[23]
1905Аугусто Риги«За экспериментальные исследования в области электротехники, включая электрические колебания»[24]
1906Герта Айртон"за экспериментальные исследования электрическая дуга, а также на песчаной ряби "[25]
1908Юджин Гольдштейн"за открытия о природе электрический разряд в разреженных газах »[26]
1910Джон Амброуз Флеминг«За исследования в области электричества и электрических измерений»[27]
1913Александр Грэхем Белл"за его долю в изобретение телефона, и особенно конструкция телефонная трубка "[28]
1918Ирвинг Ленгмюр«За исследования в области молекулярной физики»[29]
1920Оуэн Ричардсон"за его работу в области экспериментальной физики, и особенно термоэлектроника "[30]
1925Фрэнк Эдвард Смит«За определение фундаментальных электрических единиц и за исследования в области технического электричества»[31]
1926Генри Джексон"за его пионерскую работу в научных исследованиях радиотелеграфия и его применение к навигация "[32]
1933Эдвард Виктор Эпплтон"за исследования влияния Слой Хевисайда при передаче беспроводных сигналов »[33]
1936Уолтер Х. Шоттки"за открытие Эффект Шрота в термоэлектронная эмиссия и его изобретение сетки экрана тетрод и супергетеродинный способ приема беспроводных сигналов "[34]
1943Маркус Олифант«За выдающиеся работы в области ядерной физики и владение методами создания и приложения высоких потенциалов»[35]
1945Василий Шенланд«За работу по атмосферному электричеству и другие физические исследования»[36]
1946Джон Рэндалл"за выдающиеся исследования флуоресцентных материалов и производства высокая частота электромагнитное излучение"—
1948Роберт Уотсон-Ватт"за выдающийся вклад в физику атмосферы и развитие радар "
1954Мартин Райл"за выдающиеся и оригинальные экспериментальные исследования в радиоастрономия "[37]
1960Джозеф Поуси"За выдающийся вклад в радиоастрономию как в изучение излучения солнечных, так и космических лучей"—
1971Роберт Хэнбери Браун"за выдающуюся работу по разработке новой формы звездный интерферометр, кульминацией которого стали наблюдения за альфа-девственницей "[38]
1977Энтони Хьюиш"за выдающийся вклад в радиоастрономию, включая открытие и идентификацию пульсары "[39]
1990Томас Джордж Коулинг«За фундаментальный вклад в теоретическую астрофизику, включая основополагающие теоретические исследования роли электромагнитной индукции в космических системах»[40]

Смерть

Хранилище Дэвида Эдварда Хьюза, Хайгейтское кладбище, Лондон

Хьюз умер в Лондоне и был похоронен в египетских склепах в Круге Ливана в Хайгейтское кладбище.

Его жена Анна Чадборн Хьюз была похоронена вместе с ним.

В своем завещании он оставил большую часть своего имущества (473 034 фунта стерлингов) доверительному фонду для распределения между четырьмя лондонскими больницами, Больница Миддлсекс, то Лондонская больница, то Больница Королевского колледжа и Больница Чаринг-Кросс. Он также оставил наследство Институт инженеров-электриков, то Société Internationale des Electriciens, то Королевское общество, то Académie des Sciences de l'Institut, и к Королевский институт Великобритании.[41]

Награды

Почести, полученные Хьюзом как изобретатель, включали:

  1. Большая золотая медаль, присужденная на Парижская выставка, в 1867 г.
  2. Королевское общество золотая медаль 1885 г.
  3. Общество искусств Золотая медаль Альберта 1897 года.
  4. Кавалер Почетный легион, представленный Наполеон III за его изобретения и открытия в 1860 году,[42] присвоение ему звания «Командор Императорского Ордена Почетного Легиона».

Также он был награжден:

  1. В Орден Святых Мориса и Лазаря (Италия)
  2. В Орден Железной короны (Австрия) который носил с собой титул барона (Freiherr )
  3. В Орден Святой Анны (Россия)
  4. Благородный Орден Святого Михаила (Бавария)
  5. Командующий Императорский орден Большого креста Меджидии (Индюк)
  6. Командующий Королевский и выдающийся орден Карлоса III (Испания)
  7. Великая Офицерская Звезда
  8. Воротник Королевский орден Таково (Сербия)[43]
  9. Офицер Орден Леопольда (Бельгия)

Патенты

  • Патент США 14917, Дэвид Э. Хьюз, «Телеграф [с буквенной клавиатурой и принтером]», выпущенный 20 мая 1856 г. 
  • Патент США 22531, Дэвид Э. Хьюз, "Дуплексный телеграф", выпущенный 4 января 1859 г. 
  • Патент США 22770, Дэвид Э. Хьюз, «Печатный телеграф [с печатным колесом]», выпущенный 25 января 1859 г. 

Рекомендации

  1. ^ а б "Дэвид Хьюз". Энциклопедия Britannica Online.
  2. ^ а б c Анон. "88. Дэвид Эдвард Хьюз". 100 валлийских героев. Culturenet Cymru. Архивировано из оригинал 14 мая 2009 г.. Получено 30 июн 2009.
  3. ^ а б c "Дэвид Хьюз". Британская энциклопедия онлайн. Энциклопедия Britannica Inc., 2014 г.. Получено 11 апреля 2015.
  4. ^ Стивенс, С. Д. Г. (1979). «Дэвид Эдвард Хьюз и его аудиометр». Журнал ларингологии и отологии. 93 (1): 1–6. Дои:10.1017 / S0022215100086667. PMID  372469.
  5. ^ Уорролл, Дэн В. «Дэвид Эдвард Хьюз: концертинист и изобретатель». ResearchGate.
  6. ^ а б c d е ж Sarkar, T. K .; Майлу, Роберт; Олинер, Артур А. (2006). История беспроводной связи. США: Джон Уайли и сыновья. С. 260–261. ISBN  0471783013.
  7. ^ Антон А. Хурдеман, Всемирная история телекоммуникаций, John Wiley & Sons - 2003, стр. 168
  8. ^ Льюис Коу, Телефон и его несколько изобретателей: история, МакФарланд - 2006, стр.
  9. ^ а б Боб Эстрайх, профессор Дэвид Хьюз, phonecollecting.org
  10. ^ а б c Роб Уолтерс, Spread Spectrum: Хеди Ламарр и мобильный телефон, Satin 2005, стр. 16
  11. ^ а б c d е Исследования профессора Д. Э. Хьюза в области беспроводной телеграфии, Электрик, Том 43, 1899, стр. 35, 40-41 В архиве 15 июня 2011 г. Wayback Machine, 93, 143-144, 167, 217, 401, 403, 767
  12. ^ Р. М. Гаррат, Ранняя история радио: от Фарадея до Маркони, IET - 1994, стр. 28
  13. ^ а б Брайан Уинстон, Медиа-технологии и общество, Routledge - 2002, Глава 4
  14. ^ Рассказ о беспроводной телеграфии А. Т. Стори
  15. ^ «Некоторые возможности электричества» в Двухнедельный обзор к Уильям Крукс, 1 февраля 1892 г., стр.176.
  16. ^ Одно шоу Телевидение BBC. Сегмент - Дэвид Эдвард Хьюз - трансляция 24 июня 2009 г.
  17. ^ Анон (26 января 1900 г.). "Некролог: Дэвид Эдвард Хьюз". Электрик. Лондон. 45: 457–458.
  18. ^ Анон. "88. Дэвид Эдвард Хьюз". 100 валлийских героев. Culturenet Cymru. Архивировано из оригинал 14 мая 2009 г.. Получено 30 июн 2009.
  19. ^ Сокол, Эрик; Кастен, Бернард (2005). «Электропроводность в гранулированных средах и когерер Бранли: простой эксперимент». Американский журнал физики. 73 (4): 1. arXiv:cond-mat / 0407773. Bibcode:2005AmJPh..73..302F. Дои:10.1119/1.1848114. S2CID  19855739.
  20. ^ а б Барабанщик G.W.A, Электронные изобретения и открытия: Электроника от ее зарождения до наших дней, Четвертое издание, CRC Press - 1997, стр. 95
  21. ^ Труды Лондонского королевского общества, Том 30, 1899, стр. 373, 468–469.
  22. ^ "2 награды США Королевским обществом". Нью-Йорк Таймс. 3 ноября 1939 г.. Получено 5 февраля 2009.
  23. ^ Природа. Издательская группа Nature. п. 109.
  24. ^ Холл, Эдвин Х. (1935). «Аугусто Риги (1850-1920)». Труды Американской академии искусств и наук. 69 (13): 542. JSTOR  20023099.
  25. ^ «Продажа снега в Сирии». Чикаго Трибьюн. 2 декабря 1906 г.. Получено 5 февраля 2009.
  26. ^ Мехра, Джагдиш (1989). Историческое развитие квантовой теории. Springer-Verlag. п. 233. ISBN  0-387-96284-0.
  27. ^ Природа. Издательская группа Nature. п. 156.
  28. ^ Телефонный журнал Bell. Отдел по связям с общественностью Американской телефонной и телеграфной компании, 1936. стр. 59.
  29. ^ Уоссон, Тайлер (1987). Лауреаты Нобелевской премии. Корпорация визуального образования. п.598. ISBN  0-8242-0756-4.
  30. ^ Кто был кем в литературе. Томсон Гейл. 1979. стр. 955.
  31. ^ Труды Лондонского королевского общества. Издательство Королевского общества. 1926. с. 15.
  32. ^ Наука. HighWire Press. 1926. с. 552.
  33. ^ Уоссон, Тайлер (1987). Лауреаты Нобелевской премии: H.W. Биографический словарь Уилсона. Вайли. п.30. ISBN  0-8242-0756-4.
  34. ^ Наука. Американская ассоциация развития науки. 1936. с. 480.
  35. ^ Блини, Бребис (2004). Статья Oxford DNB: Олифант, сэр Маркус Лоуренс Элвин (требуется подписка). Издательство Оксфордского университета. Дои:10.1093 / ссылка: odnb / 74397.
  36. ^ "Янус: Записки сэра Бэзила Шенланда". Янус. Получено 6 февраля 2009.
  37. ^ "Мартин Райл - Автобиография". nobelprize.org. Получено 6 февраля 2009.
  38. ^ "Браун, Роберт Хэнбери - биография Bright Sparcs". Мельбурнский университет. Получено 6 февраля 2009.
  39. ^ Паркер, Сибил П. (1980). McGraw-Hill Современные ученые и инженеры: A-G. Книжная компания Макгроу-Хилл. п. 56.
  40. ^ Мэтью, Х.С.Г. (2004). Оксфордский национальный биографический словарь. Oxford University Press. п.798. ISBN  0-19-280089-2.
  41. ^ «Большое наследство для лондонских больниц». Времена (36085). Лондон. 9 марта 1900 г. с. 8.
  42. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 13 сентября 2016 г.. Получено 17 декабря 2012.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  43. ^ Акович, Драгомир (2012). Слава и часть: Odlikovanja među Srbima, Srbi među odlikovanjima. Белград: Службени Гласник. п. 362.CS1 maint: ref = harv (связь)

внешняя ссылка