Jagadish Chandra Bose - Jagadish Chandra Bose

Pan

Jagadish Chandra Bose

Kt , CSI , CIE , FRS
JCBose.JPG
Jagadish Chandra Bose w Royal Institution , Londyn , 1897
Urodzić się ( 1858-11-30 )30 listopada 1858
Bikrampur , Bengal Prezydencja , Brytyjskie Indie (obecnie Munshiganj , Bangladesz )
Zmarł 23 listopada 1937 (1937-11-23)(w wieku 78)
Giridih , Prezydencja bengalska, Indie Brytyjskie (obecnie Giridih, Jharkhand , Indie)
Alma Mater St. Xavier's College, Kalkuta ( BA )
Christ's College, Cambridge (BA)
University College London ( BSc , DSc )
Znany z Fale milimetrowe
Radio
Crescograph
Wkład w biologię roślin
Radio
kryształowe Detektor kryształów
Małżonkowie Abala Bose
Nagrody Towarzysz Orderu Imperium Indyjskiego (CIE) (1903)
Towarzysz Orderu Gwiazdy Indii (CSI) (1911)
Knight Bachelor (1917)
Kariera naukowa
Pola Fizyka , biofizyka , biologia , botanika
Instytucje University of Calcutta
University of Cambridge
University of London
Doradcy akademiccy John Strutt (Rayleigh)
Znani studenci Satyendra Nath Bose
Meghnad Saha
Prasanta Chandra Mahalanobis Sisir
Kumar Mitra
Debendra Mohan Bose
Podpis
Jagadish-Chandra-Bose-sign.svg

Sir Jagadish Chandra Bose CSI CIE FRS ( / b oʊ s / ;, IPA:  [dʒɔɡodiʃ tʃɔndro boʃu] ; 30 listopada 1858 - 23 listopada 1937) był biologiem , fizykiem , botanikiem i wczesnym pisarzem science fiction . Był pionierem badań optyki radiowej i mikrofalowej , wniósł znaczący wkład w naukę o roślinach i położył podwaliny pod naukę eksperymentalną na subkontynencie indyjskim . IEEE uznał go za jednego z ojców radionauki. Bose jest uważany za ojca bengalskiego science fiction , a także wynalazł creskograf , urządzenie do pomiaru wzrostu roślin. Na jego cześć nazwano krater na księżycu . Założył Bose Institute , czołowy instytut badawczy w Indiach, a także jeden z najstarszych. Założony w 1917 roku instytut był pierwszym interdyscyplinarnym ośrodkiem badawczym w Azji. Pełnił funkcję dyrektora Instytutu Bose od jego powstania aż do śmierci.

Urodzony w Munshiganj , bengalski prezydentura , podczas brytyjskich rządów Indii (obecnie w Bangladeszu ), Bose ukończył St. Xavier's College w Kalkucie (obecnie Kalkuta , Zachodni Bengal , Indie ). Udał się na Uniwersytet Londyński w Anglii, aby studiować medycynę, ale nie mógł studiować medycyny z powodu problemów zdrowotnych. Zamiast tego prowadził badania z laureatem Nagrody Nobla Lordem Rayleighem w Cambridge i wrócił do Indii. Dołączył do President College na Uniwersytecie w Kalkucie jako profesor fizyki. Tam, pomimo dyskryminacji rasowej oraz braku funduszy i sprzętu, Bose prowadził badania naukowe. Poczynił znaczne postępy w swoich badaniach nad zdalną sygnalizacją bezprzewodową i jako pierwszy zastosował złącza półprzewodnikowe do wykrywania sygnałów radiowych. Jednak zamiast próbować czerpać komercyjne korzyści z tego wynalazku, Bose upublicznił swoje wynalazki, aby umożliwić innym dalszy rozwój jego badań.

Bose dokonał następnie szeregu pionierskich odkryć w fizjologii roślin. Wykorzystał swój własny wynalazek, Crescograph , do pomiaru reakcji roślin na różne bodźce i tym samym naukowo udowodnił równoległość między tkankami zwierzęcymi i roślinnymi. Chociaż Bose złożył wniosek o patent na jeden ze swoich wynalazków z powodu presji rówieśników, jego sprzeciw wobec jakiejkolwiek formy patentowania był dobrze znany. Aby ułatwić mu badania, skonstruował automatyczne rejestratory zdolne do rejestrowania bardzo niewielkich ruchów; instrumenty te przyniosły pewne uderzające rezultaty, takie jak drżenie uszkodzonych roślin, które Bose zinterpretował jako siłę odczuwania u roślin . Jego książki to Response in the Living and Non-Living (1902) oraz The Nervous Mechanism of Plants (1926). W ankiecie BBC z 2004 roku Bose został wybrany siódmym najlepszym bengalskim wszechczasów .

Wczesne życie i edukacja

Jagadis Chandra Bose urodził się w bengalski Kayastha rodziny w Munsiganj ( Bikrampur ), Bengal prezydencję (obecnie Bangladesz ) w dniu 30 listopada 1858 roku, do Bama Sundari Bose i Bhagawana Chandra Bose. Jego ojciec był czołowym członkiem Brahmo Samaj i pracował jako zastępca sędziego i zastępca komisarza w Faridpur , Bardhaman i innych miejscach.

Bose rozpoczął edukację w szkole ojczystej , ponieważ jego ojciec uważał, że zanim zacznie się angielski, trzeba znać swój język ojczysty, a także swoich. Przemawiając na konferencji w Bikrampur w 1915 roku, Bose powiedział:

W tym czasie posyłanie dzieci do angielskich szkół było symbolem statusu arystokratycznego. W szkole ojczystej, do której zostałem wysłany, po mojej prawej stronie siedział syn muzułmańskiego sługi mojego ojca, a po lewej syn rybaka. Byli moimi towarzyszami zabaw. Oczarowany słuchałem ich opowieści o ptakach, zwierzętach i stworzeniach wodnych. Być może te historie stworzyły w moim umyśle żywe zainteresowanie badaniem działania Natury. Kiedy wróciłem do domu ze szkoły w towarzystwie moich kolegów szkolnych, moja mama powitała nas wszystkich i nakarmiła bez żadnej dyskryminacji. Chociaż była ortodoksyjną, staromodną damą. Stało się tak z powodu przyjaźni z dzieciństwa z nimi. Nigdy nie zdawałem sobie sprawy, że istnieje „problem” wspólny dla dwóch społeczności, hinduistów i muzułmanów.

Bose wstąpił do Hare School w 1869 roku, a następnie do szkoły św. Ksawerego w Kalkucie. W 1875 zdał egzamin wstępny (odpowiednik ukończenia szkoły) na Uniwersytecie w Kalkucie i został przyjęty do Kolegium św. Ksawerego w Kalkucie . W kościele św. Ksawerego Bose nawiązał kontakt z jezuitą o. Eugene Lafontem , który odegrał znaczącą rolę w rozwijaniu jego zainteresowań naukami przyrodniczymi. Uzyskał licencjat na Uniwersytecie w Kalkucie w 1879 roku.

Bose chciał wyjechać do Anglii, by rywalizować o indyjską służbę cywilną . Jednak jego ojciec, sam urzędnik państwowy, odwołał plan. Chciał, aby jego syn był uczonym, który „rządził nikim prócz siebie”. Bose wyjechał do Anglii, aby studiować medycynę na Uniwersytecie Londyńskim . Musiał jednak zrezygnować z powodu złego stanu zdrowia. Mówi się, że zapach w prosektorium również zaostrzył jego chorobę.

Dzięki rekomendacji Anandamohana Bose'a , swego szwagra (męża siostry) i pierwszego indyjskiego Wranglera , zapewnił sobie przyjęcie do Christ's College w Cambridge na studia przyrodnicze. Otrzymał tytuł licencjata ( nauki przyrodnicze Tripos ) na Uniwersytecie w Cambridge i licencjata z University College London afiliowanego przy Uniwersytecie Londyńskim w 1884 roku oraz doktora nauk na University College London, University of London w 1896 roku. Wśród nauczycieli Bose w Cambridge byli Lord Rayleigh , Michael Foster , James Dewar , Francis Darwin , Francis Balfour i Sidney Vines. W czasie, gdy Bose był studentem w Cambridge, Prafulla Chandra Roy była studentką w Edynburgu. Poznali się w Londynie i zostali bliskimi przyjaciółmi. Później ożenił się z Abalą Bose , znaną feministką i pracownikiem socjalnym.

Jednym z ważnych wpływów na Bosego była siostra Nivedita, która wspierała go, organizując wsparcie finansowe i redagując jego rękopisy; upewniła się, że Bose mógł kontynuować swoją pracę i dzielić się nią.

Badania radiowe

Zobacz także: Wynalezienie radia
Aparat mikrofalowy 60 GHz firmy Bose w Instytucie Bose w Kalkucie w Indiach. Jego odbiornik (po lewej) wykorzystywał detektor kryształu galeny wewnątrz anteny tubowej i galwanometr do wykrywania mikrofal. Bose wynalazł kryształowy detektor radiowy, falowód , antenę tubową i inne urządzenia używane na częstotliwościach mikrofalowych.

Szkocki fizyk teoretyczny James Clerk Maxwell matematycznie przewidział istnienie promieniowania elektromagnetycznego o różnych długościach fal, ale zmarł w 1879 roku, zanim jego przewidywania zostały zweryfikowane eksperymentalnie. W latach 1886-1888 niemiecki fizyk Heinrich Hertz opublikował wyniki swoich eksperymentów dotyczących elektromagnetyzmu, które wykazały istnienie fal elektromagnetycznych w wolnej przestrzeni. Następnie brytyjski fizyk Oliver Lodge , który również zajmował się elektromagnetyzmem, wygłosił w sierpniu 1894 roku (po śmierci Hertza) pamiątkowy wykład na temat quasi-optycznej natury „fal Hertza” (fal radiowych) i zademonstrował ich podobieństwo do światła i widzenia, m.in. odbicie i transmisja na odległość do 50 metrów (55 jardów). Praca Lodge'a została opublikowana w formie książkowej i przyciągnęła uwagę naukowców z różnych krajów, w tym Bose w Indiach.

Pierwszym niezwykłym aspektem dalszych badań mikrofalowych Bose było to, że zredukował fale do poziomu milimetrów (około 5 mm długości fali). Zdał sobie sprawę z wad długich fal w badaniu ich właściwości podobnych do światła.

Podczas publicznej demonstracji w listopadzie 1894 (lub 1895) w ratuszu w Kalkucie Bose zapalił proch strzelniczy i zadzwonił dzwonkiem na odległość, używając mikrofal o długości fali milimetrowej. Gubernator porucznik Sir William Mackenzie był świadkiem demonstracji Bose w ratuszu w Kalkucie. Bose napisał w bengalskim eseju Adrisya Alok (Niewidzialne światło): „Niewidzialne światło może z łatwością przenikać przez ceglane ściany, budynki itp. Dlatego wiadomości mogą być przekazywane za jego pomocą bez pośrednictwa przewodów”.

Pierwsza praca naukowa Bose'a „O polaryzacji promieni elektrycznych przez kryształy o podwójnym załamaniu” została przekazana Azjatyckiemu Towarzystwu Bengalskiemu w maju 1895 roku, w ciągu roku od publikacji Lodge'a. Jego druga praca została przekazana Royal Society of London przez Lorda Rayleigha w październiku 1895 r. W grudniu 1895 r. londyńskie czasopismo Electrician (tom 36) opublikowało artykuł Bose'a „On a new electro-polariscope”. W tym czasie słowo coherer , wymyślone przez Lodge'a, było używane w świecie anglojęzycznym dla odbiorników lub detektorów fal Hertza. Elektryk łatwo skomentował coherer Bose. (grudzień 1895). Anglik (18 stycznia 1896) zacytował słowa Elektryk i skomentował w następujący sposób:

Jeśli profesorowi Bose uda się udoskonalić i opatentować swojego „Coherera”, możemy z czasem zobaczyć cały system oświetlenia wybrzeża w całym żeglownym świecie zrewolucjonizowany przez bengalskiego naukowca pracującego samodzielnie w naszym Laboratorium Kolegium Prezydenckiego.

Bose planował „udoskonalić swojego koherera”, ale nigdy nie pomyślał o opatentowaniu go.

Schemat odbiornika i nadajnika mikrofalowego z artykułu Bose z 1897 roku.

Bose udał się do Londynu na wycieczkę z wykładami w 1896 roku i spotkał włoskiego wynalazcę Guglielmo Marconiego , który przez ponad rok rozwijał bezprzewodowy system telegraficzny i próbował wprowadzić go na rynek brytyjskiej poczcie. W wywiadzie Bose wyraził brak zainteresowania telegrafią komercyjną i zasugerował, aby inni wykorzystali jego prace badawcze. W 1899 roku Bose ogłosił opracowanie „ koherera żelazo-rtęć-żelazo z wykrywaczem telefonicznym ” w referacie przedstawionym w Royal Society w Londynie.

Miejsce w rozwoju radia

Prace Bose w dziedzinie radiooptyki mikrofalowej były ukierunkowane na badanie natury tego zjawiska i nie były próbą przekształcenia radia w środek komunikacji. Jego eksperymenty miały miejsce w tym samym okresie (od końca 1894 r.), kiedy Guglielmo Marconi dokonywał przełomów w systemie radiowym zaprojektowanym specjalnie dla telegrafii bezprzewodowej, a inni znajdowali praktyczne zastosowania fal radiowych, na przykład rosyjski fizyk Aleksander Stiepanowicz Popow błyskawice oparte na falach radiowych detektor, również zainspirowany eksperymentem Lodge'a. Chociaż praca Bose'a nie była związana z komunikacją, on, podobnie jak Lodge i inni eksperymentatorzy laboratoryjni, prawdopodobnie miał wpływ na innych wynalazców próbujących rozwinąć radio jako medium komunikacyjne. Bose nie był zainteresowany patentowaniem swojej pracy iw swoich wykładach otwarcie ujawniał działanie swojego detektora kryształów galeny. Przyjaciel z USA namówił go, by wykupił amerykański patent na swój detektor, ale nie zabiegał o to aktywnie i pozwolił, by wygasł”.

Bose jako pierwszy zastosował złącze półprzewodnikowe do wykrywania fal radiowych i wynalazł różne obecnie powszechnie stosowane komponenty mikrofalowe. W 1954 roku Pearson i Brattain przyznali pierwszeństwo firmie Bose za zastosowanie kryształu półprzewodnikowego jako detektora fal radiowych. W rzeczywistości dalsze prace na falach milimetrowych prawie nie istniały przez następne 50 lat. W 1897 roku Bose opisał Royal Institution w Londynie swoje badania przeprowadzone w Kalkucie na falach milimetrowych. Używał falowodów, anten tubowych, soczewek dielektrycznych, różnych polaryzatorów, a nawet półprzewodników na częstotliwościach do 60 GHz. Wiele z jego oryginalnego wyposażenia wciąż istnieje, zwłaszcza w Instytucie Bose w Kalkucie. Odbiornik wielowiązkowy 1,3 mm, obecnie używany w 12-metrowym teleskopie NRAO w Arizonie, zawiera koncepcje z jego oryginalnych prac z 1897 roku.

Sir Nevill Mott , laureat Nagrody Nobla w 1977 r. za swój wkład w elektronikę półprzewodnikową, zauważył, że „JC Bose wyprzedził swoje czasy o co najmniej 60 lat. W rzeczywistości przewidział istnienie półprzewodników typu P i N ”.

Badania roślin

Jagadish Chandra Bose z innymi wybitnymi naukowcami z Uniwersytetu w Kalkucie.

Bose prowadził większość swoich badań nad roślinami Mimosa pudica i Desmodium gyrans . Jego głównym wkładem w dziedzinie biofizyki było wykazanie elektrycznego charakteru przewodzenia różnych bodźców (np. rany, środki chemiczne) w roślinach, które wcześniej uważano za chemiczne. Aby zrozumieć heliotropowe ruchy roślin (ruch roślin w kierunku źródła światła), Bose wynalazł rejestrator torsyjny. Odkrył, że światło zastosowane po jednej stronie słonecznika powoduje wzrost turgoru po przeciwnej stronie. Twierdzenia te zostały później udowodnione eksperymentalnie. Był także pierwszym, który zbadał działanie mikrofal w tkankach roślinnych i odpowiadające im zmiany potencjału błony komórkowej. Badał mechanizm sezonowego wpływu na rośliny, wpływ inhibitorów chemicznych na bodźce roślinne oraz wpływ temperatury.

Badanie zmęczenia metalu i odpowiedzi komórek

Bose wykładał na temat „układu nerwowego” roślin na paryskiej Sorbonie w 1926 r.

Firma Bose przeprowadziła badanie porównawcze reakcji zmęczeniowej różnych metali i tkanki organicznej roślin. Poddał metale kombinacji bodźców mechanicznych, termicznych, chemicznych i elektrycznych i zauważył podobieństwa między metalami a komórkami. Eksperymenty Bose wykazały cykliczną reakcję zmęczeniową zarówno w stymulowanych komórkach, jak i metalach, a także charakterystyczną reakcję na cykliczne zmęczenie i regenerację w wielu typach bodźców zarówno w żywych komórkach, jak iw metalach.

Bose udokumentował charakterystyczną krzywą odpowiedzi elektrycznej komórek roślinnych na bodziec elektryczny, a także zmniejszenie i ewentualny brak tej odpowiedzi u roślin poddanych działaniu środków znieczulających lub trucizn. Odpowiedzi nie było również w przypadku cynku traktowanego kwasem szczawiowym . Zauważył podobieństwo w redukcji sprężystości pomiędzy chłodzonymi drutami metalowymi a ogniwami organicznymi, a także wpływ na okres cyklu regeneracji metalu.

Fantastyka naukowa

W 1896 roku Bose napisał Niruddesher Kahini (The Story of the Missing One) , opowiadanie, które później zostało rozszerzone i dodane do kolekcji Abyakta (অব্যক্ত) w 1921 roku pod nowym tytułem Palatak Tuphan (Runaway Cyclone) . Było to jedno z pierwszych dzieł bengalskiego science fiction . Została przetłumaczona na angielski przez Bodhisattwę Chattopadhyaya.

Instytut Bose

Główny artykuł: Instytut Bose

W 1917 Bose założył Instytut Bose w Kalkuta , Bengal Zachodni , Indie . Bose pełnił funkcję dyrektora przez pierwsze dwadzieścia lat, aż do śmierci. Dziś jest to publiczny instytut badawczy Indii, a także jeden z najstarszych. Bose w swoim przemówieniu inauguracyjnym 30 listopada 1917 r. dedykował instytut narodowi, mówiąc:

Dedykuję dziś ten Instytut – nie tylko Laboratorium, ale Świątynię. Siła metod fizycznych służy do ustanowienia tej prawdy, którą można urzeczywistnić bezpośrednio za pomocą naszych zmysłów lub poprzez ogromne rozszerzenie zakresu percepcji za pomocą sztucznie stworzonych organów... Trzydzieści dwa lata temu wybrałem nauczanie nauki jako moje powołanie. Utrzymywano, że dzięki bardzo szczególnej konstytucji umysł indyjski zawsze odwracał się od studiowania przyrody na rzecz metafizycznych spekulacji. Nawet gdyby założono, że istnieje zdolność do dociekania i dokładnej obserwacji, nie byłoby możliwości ich zatrudnienia; nie było ani dobrze wyposażonych laboratoriów, ani wykwalifikowanych mechaników. To wszystko było aż nazbyt prawdziwe. Nie jest rzeczą człowieka narzekać na okoliczności, ale odważnie je akceptować, konfrontować i dominować; i należymy do tej rasy, która dokonała wielkich rzeczy prostymi środkami...

Dziedzictwo i wyróżnienia

Acharya Bhavan, rezydencja JC Bose zbudowana w 1902 roku, została przekształcona w muzeum.

Miejsce Bose w historii zostało teraz ponownie ocenione. Jego praca mogła przyczynić się do rozwoju komunikacji radiowej. Przypisuje mu się również odkrycie fal elektromagnetycznych o milimetrowej długości i bycie pionierem w dziedzinie biofizyki.

Wiele z jego instrumentów jest nadal na wystawie i nadal można je w dużej mierze wykorzystać, ponad 100 lat później. Obejmują one różne anteny, polaryzatory i falowody, które są nadal używane w nowoczesnych formach.

Aby upamiętnić stulecie jego urodzin w 1958 r., w Zachodnim Bengalu uruchomiono program stypendialny JBNSTS . W tym samym roku Indie wydały znaczek pocztowy z jego portretem. W tym samym roku na ekrany kin wszedł film dokumentalny Acharya Jagdish Chandra Bose w reżyserii Pijush Bose. Został on wyprodukowany przez rząd Indii „s Films Division . Films Division wyprodukował także inny film dokumentalny, ponownie zatytułowany Acharya Jagdish Chandra Bose , tym razem wyreżyserowany przez wybitnego indyjskiego filmowca Tapana Sinha .

W dniu 14 września 2012 roku eksperymentalna praca Bose w radiu w paśmie milimetrowym została uznana za kamień milowy IEEE w dziedzinie inżynierii elektrycznej i komputerowej, co było pierwszym takim uznaniem odkrycia w Indiach.

30 listopada 2016 r. Bose był obchodzony w Google Doodle w 158. rocznicę jego urodzin.

Bank Anglii zdecydował się na przeprojektowanie 50 UK waluty funt notatki z wybitnego naukowca. Indyjski naukowiec Sir Jagadish Chandra Bose znalazł się na tej liście nominacji za swoją pionierską pracę nad technologią Wi-Fi .

Publikacje

Popiersie Acharyi Jagadish Chandra Bose, które znajduje się w ogrodzie Birla Industrial & Technological Museum
Jagadish Chandra Bose 1958 znaczek Indii
Czasopisma
  • Natura opublikowała około 27 artykułów.
  • Bose JC (1902). "O fali elektromotorycznej towarzyszącej zaburzeniom mechanicznym w metalach w kontakcie z elektrolitem" . Proc. Roya. Soc . 70 (459-466): 273-294. doi : 10.1098/rspl . 1902.0029 .
  • Bose JC (1902). "Sur la réponse électrique de la matière vivante et animée soumise à une excitation — Deux procédés d'observation de la réponse de la matière vivante". Journal de Physique . 4 (1): 481–491.
Książki
Inne
  • JC Bose, Zebrane dokumenty fizyczne. Nowy Jork, NY: Longmans, Green and Co., 1927
  • Abyakta (bengalski), 1922

Uwagi

Bibliografia

  • Mukherji, Visvapriya, Jagadish Chandra Bose , wydanie drugie, 1994, seria Builders of Modern India, Wydział Publikacji, Ministerstwo Informacji i Radiofonii, Rząd Indii, ISBN  81-230-0047-2 .

Dalsza lektura

  • Geddes, Patryk (1920). Życie i twórczość Sir Jagadisa C. Bose'a . Londyn: Longmans . Pobrano 14 lutego 2014 .
  • Pearson GL, Brattain WH (1955). „Historia badań półprzewodników”. Proc. IRE . 43 (12): 1794-1806. doi : 10.1109/JRPROC.1955.278042 . S2CID  51634231 .
  • JM Payne & PR Jewell, „Modernizacja 8-wiązkowego odbiornika NRAO” w Systemach wielozadaniowych dla radioteleskopów, DT Emerson & JM Payne, wyd. San Francisco: ASP Conference Series, 1995, tom. 75, s. 144
  • Fleming, JA (1908). Zasady telegrafii falowej . Londyn: Nowy Jork i.
  • Jogananda, Paramhansa (1946). „Wielki naukowiec Indii, JC Bose”. Autobiografia jogina (wyd. 1). Nowy Jork: Biblioteka Filozoficzna. s. 65-74.

Zewnętrzne linki