Johann Philipp Reis - Johann Philipp Reis

Johann Philipp Reis

Johann Philipp Reis ( německy: [ʁaɪs] ; 7. ledna 1834-14 . Ledna 1874) byl německý vědec a vynálezce. V roce 1861 sestrojil první telefon typu make-and-break , dnes nazývaný telefon Reis .

raný život a vzdělávání

Reisův dům ve Friedrichsdorfu, nyní muzeum

Reis se narodil v Gelnhausenu v Německu jako syn Marie Katharine (Glöckner) a Karla Sigismunda Reise, mistra pekaře. Jeho otec patřil k evangelické luteránské církvi. Reisova matka zemřela, když byl ještě dítě, a byl vychován jeho babičkou z otcovy strany, dobře čtenou, inteligentní ženou. V šesti letech byl Reis poslán do společné školy svého rodného města Gelnhausen. Zde jeho talent přitahoval pozornost jeho instruktorů, kteří radili jeho otci, aby si prodloužil vzdělání na vyšší škole. Jeho otec zemřel dříve, než bylo Reisovi deset let. Jeho babička a opatrovníci ho umístili do Garnierova institutu ve Friedrichsdorfu , kde projevil cit pro jazyky, a získali francouzštinu a angličtinu a také zásobu různých informací z knihovny.

Na konci svého čtrnáctého roku byl Reis přijat do Hasselova institutu ve Frankfurtu nad Mohanem , kde se naučil latinsky a italsky. Láska k vědě se projevila a jeho opatrovníkům bylo doporučeno, aby ho poslali na polytechnickou školu v Karlsruhe . Jeho strýc si přál, aby se stal obchodníkem, a 1. března 1850 byl Reis proti své vůli vyučen jako obchodník s barvami v podniku JF Beyerbach ve Frankfurtu. Řekl svému strýci, že se naučí podnik, který si vybral, ale bude pokračovat ve svém preferovaném studiu, jak jen bude moci.

Pečlivou službou si získal vážnost Beyerbacha a svůj volný čas věnoval sebezdokonalování, soukromé lekce matematiky a fyziky a přednášky profesora R. Bottgera o mechanice na obchodní škole. Když jeho učení skončilo, Reis navštěvoval Institut Dr. Poppeho ve Frankfurtu. Jelikož se tam neučilo ani dějepis, ani zeměpis, několik studentů souhlasilo, že se budou navzájem vyučovat v těchto předmětech. Reis se ujal zeměpisu a věřil, že našel své skutečné povolání v učitelském umění. Stal se také členem Fyzické společnosti ve Frankfurtu.

V roce 1855 dokončil rok vojenské služby v Kasselu , poté se vrátil do Frankfurtu, aby se kvalifikoval jako učitel matematiky a přírodních věd prostřednictvím soukromého studia a veřejných přednášek. Jeho záměrem bylo dokončit výcvik na univerzitě v Heidelbergu , ale na jaře 1858 navštívil svého starého přítele a mistra Hofratha Garniera, který mu nabídl místo v Garnierově institutu.

Dne 14. září 1859 se Reis oženil a krátce poté, co se přestěhoval do Friedrichsdorfu, začal svou novou kariéru učitele.

Telefon

Hlavní článek: telefon Reis
Reisův telefon

Reis si představoval, že by se elektřina mohla šířit prostorem, jak světlo dokáže, bez pomoci materiálního vodiče, a provedl na toto téma několik experimentů. Výsledky byly popsány v příspěvku „O radiaci elektřiny“, který v roce 1859 zaslal profesorovi Poggendorffovi k vložení do tehdy známého periodika Annalen der Physik . Rukopis byl odmítnut k velkému zklamání citlivého mladého učitele.

Reis, jak později provedl Bell , studoval ušní orgány a myšlenka na zařízení pro přenos zvuku pomocí elektřiny mu v mysli ležela roky. Inspirován svými hodinami fyziky zaútočil na problém a byl odměněn úspěchem. V roce 1860 sestrojil první prototyp telefonu , který dokázal překonat vzdálenost 100 metrů. V roce 1862 se znovu pokusil zaujmout Poggendorffa účtem svého „telefonu“, jak mu říkal. Jeho druhá nabídka byla také odmítnuta, jako ta první. Učený profesor, zdá se, považoval přenos řeči elektřinou za chiméru; Reis neúspěch hořce přičítal tomu, že byl „jen chudým učitelem“.

Reis měl ve svém vynálezu potíže se zajímavými lidmi v Německu, přestože jej demonstroval (mimo jiné) Wilhelmu von Legatovi, inspektorovi Královského pruského telegrafního sboru v roce 1862. To vzbudilo větší zájem ve Spojených státech V roce 1872, kdy to profesor Vanderwyde předvedl v New York.

Před rokem 1947 bylo zařízení Reis testováno britskou společností Standard Telephones and Cables (STC). Výsledky také potvrdily, že dokáže slabě vysílat a přijímat řeč. V té době se STC ucházela o zakázku s americkou telefonní a telegrafní společností Alexandra Grahama Bella a výsledky byly zakryty předsedou STC Sirem Frankem Gillem, aby si Bell udržel pověst.

Předchozí experimentátoři

Reisův památník v Gelnhausenu : V roce 1878 evropští vědci prohlásili Reise za vynálezce telefonu

Od vynálezu telefonu byla věnována pozornost skutečnosti, že v roce 1854 M. Charles Bourseul , francouzský telegrafista, vytvořil plán na přenos zvuků a dokonce řeči prostřednictvím elektřiny:

Předpokládejme, že muž mluví v blízkosti pohyblivého disku dostatečně pružného, ​​aby neztratil žádné vibrace hlasu; že tento disk střídavě vytváří a přerušuje proudy z baterie: můžete mít na dálku jiný disk, který bude současně provádět stejné vibrace. … Je jisté, že ve více či méně vzdálené budoucnosti bude řeč přenášena elektřinou. V tomto směru jsem prováděl experimenty; jsou delikátní a vyžadují čas a trpělivost, ale získané aproximace slibují příznivý výsledek.

Bourseul si zaslouží uznání za to, že byl pravděpodobně prvním, kdo vytvořil elektrický telefon a pokusil se jej vyrobit; ale Reis si zaslouží tu čest nejprve realizovat myšlenku jako zařízení k elektrickému přenosu a přijímání zvuků.

Zdálo se, že Bourseulův nápad v té době příliš nevnímal a brzy byl zapomenut. Dokonce i hrabě du Moncel, který byl vždy připraven vítat slibný vynález, jej evidentně považoval za fantastickou představu. Je velmi pochybné, že o tom Reis kdy slyšel. Reis byl přiveden k početí podobného aparátu studiem mechanismu lidského ucha, o kterém věděl, že obsahuje membránu, která vibrovala v důsledku zvukových vln, a sdělil její vibrace kladivovou kostí za ní do sluchového nervu. Napadlo ho proto, že kdyby vytvořil membránu k napodobení této membrány a způsobil, že vibracemi vytvoří a rozbije obvod elektrického proudu, byl by schopen pomocí magnetické síly přerušeného proudu reprodukovat původní zvuky. na dálku.

V letech 1837-38 profesor Page z Massachusetts zjistil, že jehla nebo tenká železná tyč umístěná v dutině cívky nebo cívky izolovaného drátu vydá slyšitelné „tiknutí“ při každém přerušení proudu tekoucího v cívce , a pokud by po sobě tyto oddělené klíšťata následovaly dostatečně rychle, rychlým přerušením proudu by společně narazily na nepřetržitý hukot, kterému dal jméno galvanická hudba . Rovněž zjistil, že výška této noty odpovídá rychlosti přerušení proudu. Tyto slabé zvuky byly způsobeny magnetostrikcí . Z těchto a dalších objevů Noada, Wertheima, Marriana a dalších Reis věděl, že pokud proud, který byl přerušen jeho vibrující membránou, byl dopraven na dálku pomocí drátů a poté prošel cívkou, jako byla Pageova, železná jehla bude vydávat poznámky jako ty, které způsobily oscilaci vysílací membrány. Na základě těchto znalostí sestrojil svůj základní telefon. Reisův prototyp je nyní v muzeu Reichs Post-Amt v Berlíně.

Nedostatky

Reisovo autoportréty , přičemž sedmá verze jeho telefonu byla předvedena před Free German Institute ve Frankfurtu , 11. května 1862

Dalším z jeho raných vysílačů byl hrubý model lidského ucha vytesaný do dubu a opatřený bubnem, který ovládal ohnutou a otočenou páku platiny , čímž se otevíral a zavíral pružný kontakt platinové fólie v kovovém obvodu proud. Vymyslel asi deset nebo dvanáct různých forem, z nichž každá byla vylepšením předchůdců, které poměrně dobře přenášely hudbu, a dokonce i slovo nebo dvě slova s ​​víceméně věrností.

Objev mikrofonu profesorem Hughesem prokázal příčinu tohoto selhání. Reisův vysílač byl založen na přerušení proudu a pružina byla určena k uzavření kontaktu poté, co byla otevřena nárazem vibrací. Dokud byl zvuk hudebním tónem, osvědčil se, protože hudební tón je pravidelným sledem vibrací. Vibrace řeči jsou nepravidelné a komplikované a aby je mohl proud přenášet, musí mít různou sílu, aniž by byl zcela přerušen. Vlny vzrušené vzduchem hlasem by měly v proudu pouze vytvářet odpovídající vlny. Stručně řečeno, proud by se měl vlnit ve sympatiích s oscilacemi vzduchu. Telefon Reis špatně přenášel kloubovou řeč, ale dokázal zprostředkovat výšku zvuku.

Vyplývá to ze zprávy Herra von Legata, inspektora Královských pruských telegrafů, která byla zveřejněna v roce 1862, Reis si byl tohoto principu velmi dobře vědom, ale jeho nástroj nebyl dostatečně přizpůsoben k jeho uplatňování. Nepochybně se platinové kontakty, které použil ve vysílači, chovaly do určité míry jako surový kovový mikrofon, a proto bylo možné na druhém konci linky přenést a rozlišit několik slov, zvláště známých nebo očekávaných. Pokud by Reisův telefon byl upraven tak, aby kontaktní body vytvářely „uvolněný kovový kontakt“, fungovaly by podobně jako pozdější telefon vynalezený Berlinerem nebo Hughesovým mikrofonem, jehož jedna forma měla ve volném kontaktu železné hřebíky. Telefon Reis tedy nejlépe fungoval pro řeč, když byl mírně mimo úpravu.

Historie telefonu z roku 1910 zaznamenává, že „V průběhu soudního sporu o Dolbear byl k soudu postaven stroj Reis, který vytvořil mnoho zábavy. Dokázal skřípat, ale nemluvit. Experti a profesoři s ním zápasili v r. marné. Odmítlo předat jednu srozumitelnou větu. „Může mluvit, ale ne,“ vysvětlil jeden z Dolbearových právníků. “ Nyní je obecně známo, že zatímco stroj Reis, když byl ucpaný a mimo provoz, přenášel slovo nebo dvě nedokonalým způsobem, byl postaven na špatných linkách. Už to nebyl telefon, ale vůz je na saních, i když je možné řetězovat kola a přimět je klouzat po jedné nebo dvou stopách. Řekl soudce Lowell při vykreslování svého slavného rozhodnutí:

Století Reis by nikdy nevyprodukovalo mluvící telefon pouhým vylepšením konstrukce. Zbývalo, aby Bell zjistil, že selhání nebylo způsobeno zpracováním, ale zásadou, která byla přijata jako základ toho, co bylo třeba udělat. … Bell objevil nové umění - umění přenášet řeč elektřinou a jeho tvrzení není tak široké jako jeho vynález. … Následovat Reise znamená selhat; ale následovat Bella znamená uspět.

Zdá se, že si Reis neuvědomil důležitost toho, aby nebyl zcela přerušen proudový obvod; v každém případě jeho kovová pružina na to nebyla praktická, protože to umožňovalo kovovým kontaktům, aby se od sebe trhaly příliš daleko, a tím přerušovalo elektrický proud.

Jeho experimenty byly provedeny v malé dílně za jeho domovem ve Friedrichsdorfu; a z ní vedly dráty do horní komory. Další linka byla postavena mezi fyzickým kabinetem v Garnierově ústavu přes hřiště do jedné ze tříd a ve škole byla tradice, že se chlapci báli v místnosti vyvolat rozruch ze strachu, že je Philipp Reis uslyší se svým „telefon“.

Vydání

Reisův nový vynález byl formulován na přednášce před Fyzikální společností ve Frankfurtu dne 26. října 1861 a popis, který sám napsal pro Jahresbericht o měsíc nebo dva později. V Německu to vyvolalo velké vědecké vzrušení; její modely byly odeslány do zahraničí, do Londýna, Dublinu, Tiflisu a na další místa. Stala se předmětem populárních přednášek a článkem pro vědecké kabinety.

Reis získal krátké proslulosti, ale brzy se dostavilo odmítnutí. Fyzická společnost ve Frankfurtu se otočila zády k aparátu, který mu dodal lesk. Reis odstoupil v roce 1867, ale Svobodný německý institut ve Frankfurtu, který jej zvolil za čestného člena, také opovrhoval nástrojem jako pouhou „filozofickou hračkou“.

Reis věřil v jeho vynález, i když nikdo jiný ne; a kdyby ho od začátku jeho vrstevníci povzbuzovali, možná by to dovedl k dokonalosti. Nicméně už ho postihla tuberkulóza . Po Reis přednášku o telefonu v Gießen v roce 1854, Poggendorff, který byl přítomen, pozval jej poslat popis jeho nástroje k Annalen . Reis, řekl, odpověděl: „Ich danke Ihnen sehr, Herr Professor, aber es ist zu zpět. Jetzt will ich ihn nicht schicken. Mein Apparat wird ohne Beschreibung in den Annalen bekannt werden“ („Děkuji mnohokrát, profesore, ale to je příliš pozdě. teď jsem nechci poslat. My přístroje vejde ve známost bez popisu v Annalen . ")

Poslední dny

Hrob Reise ve Friedrichsdorfu - od Philippa Reise: vynálezce telefonu od Silvana Thompsona (1883)

Později Reis pokračoval ve výuce a vědeckých studiích, ale jeho podlomené zdraví se stalo vážnou překážkou. Několik let byl schopen plnit své povinnosti pouze díky výkonu své pevné vůle. Jeho hlas začal selhávat, protože jeho plicní nemoc se stala výraznější, a v létě roku 1873 byl povinen na několik týdnů opustit své učitelské povinnosti. Podzimní prázdniny posílily jeho naději na uzdravení a on pokračoval ve svém učení, ale mělo to být poslední záblesk jeho končícího plamene. Bylo oznámeno, že svůj nový gravitační stroj předvede v září na setkání Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte (Společnost německých vědců a lékařů) ve Wiesbadenu, ale byl příliš nemocný, aby se mohl objevit. V prosinci si lehl a po dlouhé a bolestivé nemoci zemřel v pět hodin odpoledne 14. ledna 1874.

Ve svém životopise napsal:

Když se ohlížím zpět na svůj život, říkám, že v Písmu svatém skutečně říkám, že to byla „práce a smutek“. Ale také musím poděkovat Pánu, že mi dal své požehnání v mém povolání a v mé rodině a dal mi více dobra, než jsem věděl, jak ho prosit. Pán dosud pomáhal; Pomůže ještě dále.

Philipp Reis byl pohřben na hřbitově ve Friedrichsdorfu a v roce 1878, po zavedení elektrického telefonu, postavili členové Fyzické společnosti ve Frankfurtu nad jeho hrobem obelisk z červeného pískovce nesoucí portrét medailonu.

Uznávání a technologické hodnocení

„První telefon od Philippa Reise z roku 1861“: německá poštovní známka připomínající sté výročí Reisova úspěchu, vydaná v říjnu 1961

V roce 1878, čtyři roky po jeho smrti a dva roky poté, co Bell obdržel svůj první telefonní patent, věnovali evropští vědci pomník Philipovi Reisovi jako vynálezci telefonu.

Dokumenty z roku 1947 v Londýně ‚s Science Museum později ukázalo, že po svých technických úpravách, inženýři z britské firmy Standardní telefony a kabely (STC) našel Reis‘ telefon z roku 1863 by mohlo vysílat a „reprodukovat projev dobré kvality, ale nízkou účinností ".

Sir Frank Gill, tehdejší předseda STC, nařídil, aby testy byly utajeny, protože STC tehdy vyjednávala s AT&T , která se vyvinula z Bell Telephone Company , kterou vytvořil Alexander Graham Bell. Profesor Bell byl obecně přijímán jako vynálezce telefonu a Gill si myslel, že důkazy o opaku mohou narušit probíhající jednání.

Johann-Philipp-Reis Preis (cena)

VDE (německý svaz elektrotechniky), Deutsche Telekom a města Friedrichsdorf a Gelnhausen každoročně předávají vědcům Johann-Philipp-Reis Preis (cenu) za „.... významné vědecké úspěchy v oblasti komunikačních technologií“.

Kontroverze telefonních vynálezů

Hlavní článek: Vynález telefonu

Kromě Reise a Bella mnoho dalších tvrdilo, že vynalezli telefon. Výsledkem byla telefonická kontroverze Gray-Bell , jeden z nejdéle trvajících případů rušení patentů v USA , zahrnující Bell, Thomas Alva Edison , Elisha Gray , Emil Berliner , Amos Dolbear , JW McDonagh, GB Richmond, WL Voeker, JH Irwin, a Francis Blake ml . Případ začal v roce 1878 a nebyl dokončen až do 27. února 1901. Bell a Bell Telephone Company v tomto zásadním rozhodnutí triumfovali, stejně jako každé z více než 600 dalších soudních rozhodnutí souvisejících s vynálezem telefonu. Společnost Bell Telephone Company nikdy neprohrála případ, který by postoupil do závěrečné zkušební fáze.

Další spor vyvstal přes sto let později, kdy americký kongres schválil rezoluci v roce 2002 uznává italsko-americký Antonio Meucci příspěvků je ve vynálezu telefonu (nikoli za vynálezu telefonu), prohlášení, že otvor není právní nebo jiné postavení na Úřadu pro patenty a ochranné známky USA (USPTO). Kanadský parlament rychle následoval prohlášením tit-for-tat, které objasnilo: „.... vynálezcem telefonu byl Alexander Graham Bell z Brantfordu, Ont. A Baddeck, NS.“ Před svou smrtí Meucci prohrál svůj jediný uzavřený federální soudní proces související s vynálezem telefonu .

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy