Die Keime großer Entdeckungen schweben ständig um uns herum, aber sie schlagen nur in Köpfen Wurzeln, die gut darauf vorbereitet sind, sie aufzunehmen.
Joseph Henry war ein amerikanischer Wissenschaftler, der als erster Sekretär der Smithsonian Institution diente. Er war Sekretär des National Institute for the Promotion of Science, einem Vorläufer der Smithsonian Institution. Er genoss zu Lebzeiten hohes Ansehen. Bei der Konstruktion von Elektromagneten entdeckte Henry das elektromagnetische Phänomen der Selbstinduktion. Er entdeckte auch die gegenseitige Induktion unabhängig von Michael Faraday, obwohl Faraday die Entdeckung zuerst machte und seine Ergebnisse veröffentlichte. Henry entwickelte den Elektromagneten zu einem praktischen Gerät. Er erfand einen Vorläufer der elektrischen Türklingel, speziell eine Glocke, die 1831 aus der Ferne über einen elektrischen Draht betätigt werden konnte, und das elektrische Relais 1835. Die SI-Einheit der Induktivität, das Henry, ist ihm zu Ehren benannt. Henrys Arbeit am elektromagnetischen Relais war die Grundlage des praktischen elektrischen Telegraphen, erfunden von Samuel F. B. Morse und Sir Charles Wheatstone, jeweils separat.
Biografie
Henry wurde in Albany, New York, als Sohn schottischer Einwanderer Ann Alexander Henry und William Henry geboren. Seine Eltern waren arm, und Henrys Vater starb, als er noch jung war. Den Rest seiner Kindheit verbrachte Henry bei seiner Großmutter in Galway, New York. Er besuchte eine Schule, die später zu seinen Ehren die „Joseph Henry Elementary School" genannt werden sollte. Nach der Schule arbeitete er in einem allgemeinen Geschäft und wurde im Alter von dreizehn Jahren Lehrling als Uhrmacher und Silberschmied. Josephs erste Liebe war das Theater, und er kam nahe daran, professioneller Schauspieler zu werden. Sein Interesse an Wissenschaft wurde im Alter von sechzehn Jahren durch ein Buch mit Vorträgen zu wissenschaftlichen Themen mit dem Titel „Popular Lectures on Experimental Philosophy" geweckt. 1819 trat er in die Albany Academy ein, wo ihm kostenloser Unterricht gewährt wurde. Selbst mit kostenlosem Unterricht war er so arm, dass er sich selbst durch Lehr- und Privatunterrichtspositionen finanzieren musste. Er beabsichtigte, Medizin zu studieren, aber 1824 wurde er zum Assistenzingenieur für die Vermessung der Staatsstraße ernannt, die zwischen dem Hudson River und dem Lake Erie gebaut wurde. Von da an wurde er inspiriert, eine Karriere in Zivil- oder Maschinenbau anzustreben.
Henry war so hervorragend in seinen Studien, dass er oft seinen Lehrern beim Unterrichten von Naturwissenschaften half, und 1826 wurde er von Direktor T. Romeyn Beck zum Professor für Mathematik und Naturphilosophie an der Albany Academy ernannt. Einige seiner wichtigsten Forschungen wurden in dieser neuen Position durchgeführt. Seine Neugier auf Erdmagnetismus führte ihn dazu, mit Magnetismus im Allgemeinen zu experimentieren. Er war der erste, der isolierte Drähte fest um einen Eisenkern wickelte, um einen stärkeren Elektromagneten zu schaffen, und verbesserte damit William Sturgeons Elektromagneten, der locker gewickelten, nicht isolierten Draht verwendete. Mit dieser Technik baute er den damals stärksten Elektromagneten für Yale. Er zeigte auch, dass es bei der Herstellung eines Elektromagneten mit nur zwei an eine Batterie angeschlossenen Elektroden am besten ist, mehrere Drahtspulen parallel zu wickeln, aber bei Verwendung einer Anordnung mit mehreren Batterien sollte es nur eine einzelne lange Spule geben. Letzteres machte den Telegraphen machbar. Aufgrund seiner frühen Experimente im Elektromagnetismus schreiben einige Historiker Henry Entdeckungen zu, die Faraday und Hertz vorausgehen; jedoch wird Henry keine Anerkennung zuteil, da er seine Arbeiten nicht veröffentlichte.
Mit seinem neu entwickelten elektromagnetischen Prinzip schuf Henry 1831 eine der ersten Maschinen, die Elektromagnetismus für Bewegung nutzte. Dies war der früheste Vorfahre des modernen Gleichstrommotors. Er nutzte keine Drehbewegung, sondern war lediglich ein Elektromagnet auf einer Stange, der hin und her wippte. Die Wippbewegung wurde dadurch verursacht, dass einer der beiden Anschlüsse an beiden Enden der Magnetwippe eine der beiden Batteriezellen berührte, was einen Polaritätswechsel verursachte, und die Wippe in die entgegengesetzte Richtung wippte, bis die anderen beiden Anschlüsse die andere Batterie trafen.
Dieses Gerät ermöglichte Henry, die Eigenschaft der Selbstinduktion zu erkennen. Der britische Wissenschaftler Michael Faraday erkannte diese Eigenschaft auch etwa zur gleichen Zeit. Da Faraday seine Ergebnisse zuerst veröffentlichte, wurde er der offiziell anerkannte Entdecker des Phänomens.
Von 1832 bis 1846 war Henry der erste Lehrstuhlinhaber für Naturgeschichte am College of New Jersey, das jetzt Princeton University ist. Während seiner Zeit in Princeton unterrichtete er eine breite Palette von Kursen einschließlich Naturgeschichte, Chemie und Architektur und leitete ein Labor auf dem Campus. Jahrzehnte später schrieb Henry, dass er während seiner Zeit als Princeton-Fakultätsmitglied „mehrere tausend ursprüngliche Untersuchungen über Elektrizität, Magnetismus und Elektromagnetismus" durchgeführt habe. Henry verließ sich stark auf seinen afroamerikanischen Forschungsassistenten Sam Parker in seinem Labor und seinen Experimenten. Parker war ein freier schwarzer Mann, der von den Princeton-Trägern eingestellt wurde, um Henry zu unterstützen. In einem Brief von 1841 an den Mathematiker Elias Loomis schrieb Henry:
Hon. SIMON CAMERON
DEAR SIR: In accordance with your request made to me orally on the morning of the 6th of June, I have examined the apparatus and witnessed the balloon experiments of Mr. Lowe, and have come to the following conclusions
1st. The balloon prepared by Mr. Lowe, inflated with ordinary street gas, will retain its charge for several days.
2d. In an inflated condition it can be towed by a few men along an ordinary road, or over fields, in ordinarily calm weather, from the places where it is galled [i.e. swelled or inflated] to another, twenty or more miles distant.
3d. It can be let up into the air by means of a rope in a calm day to a height sufficient to observe the country for twenty miles around and more, according to the degree of clearness of the atmosphere. The ascent may also be made at night and the camp lights of the enemy observed.
4th. From experiments made here for the first time it is conclusively proved that telegrams can be sent with ease and certainty between the balloon and the quarters of the commanding officer.
5th. I feel assured, although I have not witnessed the experiment, that when the surface wind is from the east, as it was for several days last week, an observer in the balloon can be made to float nearly to the enemy's camp (as it is now situated to the west of us), or even to float over it, and then return eastward by rising to a higher elevation. This assumption is based on the fact that the upper strata of wind in this latitude is always flowing eastward. Mr. Lowe informs me, and I do not doubt his statement, that he will on any day which is favorable make an excursion of the kind above mentioned.
6th. From all the facts I have observed and the information I have gathered I am sure that important information may be obtained in regard to the topography of the country and to the position and movements of an enemy by means of the balloon now, and that Mr. Lowe is well qualified to render service in this way by the balloon now in his possession.
7th. The balloon which Mr. Lowe now has in Washington can only be inflated in a city where street gas is to be obtained. If an exploration is required at a point too distant for the transportation of the inflated balloon, an additional apparatus for the generation of hydrogen gas will be required. The necessity of generating the gas renders the use of the balloon more expensive, but this, where important results are required, is of comparatively small importance.
For these preliminary experiments, as you may recollect, a sum not to exceed $200 or $250 was to be appropriated, and in accordance with this Mr. Lowe has presented me with the in closed statement of items, which I think are reasonable, since nothing is charged for labor and time of the aeronautic.
I have the honor to remain, very respectfully, your obedient servant,
JOSEPH HENRY,
Secretary Smithsonian Institution.
In seinen Briefen beschrieb Henry, wie Parker Materialien für Experimente bereitstellte, technische Probleme mit Henrys Ausrüstung behob, und gelegentlich als Testperson bei elektrischen Experimenten verwendet wurde, bei denen Henry und seine Studenten Parker in Klassenzimmervorführungen unter Strom setzten. 1842, als Parker erkrankte, stoppten Henrys Experimente völlig, bis er sich erholte.
Henry wurde 1846 zum ersten Sekretär der Smithsonian Institution ernannt und diente in dieser Funktion bis 1878. 1848 arbeitete Henry als Sekretär in Zusammenarbeit mit Professor Stephen Alexander, um die relativen Temperaturen für verschiedene Teile der Sonnenscheibe zu bestimmen. Sie verwendeten ein Thermoelement, um festzustellen, dass Sonnenflecken kühler waren als die umliegenden Bereiche. Diese Arbeit wurde dem Astronomen Angelo Secchi gezeigt, der sie erweiterte, aber mit einiger Frage, ob Henry die richtige Anerkennung für seine frühere Arbeit erhielt.
Ende 1861 und Anfang 1862, während des Amerikanischen Bürgerkriegs, beaufsichtigte Henry eine Serie von Vorträgen prominenter Abolitionisten an der Smithsonian Institution. Zu den Sprechern gehörten weiße Geistliche, Politiker und Aktivisten wie Wendell Phillips, Horace Greeley, Henry Ward Beecher und Ralph Waldo Emerson. Der berühmte Redner und frühere entlaufene Sklave Frederick Douglass war als letzter Sprecher geplant; Henry weigerte sich jedoch, ihm Zutritt zu gewähren und erklärte: „Ich würde den Vortrag des farbigen Mannes nicht in den Räumen der Smithsonian zulassen."
Im Herbst 2014 veröffentlichte der Geschichtsautor Jeremy T.K. Farley „The Civil War Out My Window: Diary of Mary Henry". Das 262-seitige Buch enthielt das Tagebuch von Henrys Tochter Mary aus den Jahren 1855 bis 1878. Während des gesamten Tagebuchs wird Henry wiederholt von seiner Tochter erwähnt, die große Zuneigung zu ihrem Vater zeigte.
Einflüsse in der Aeronautik
Prof. Henry wurde Prof. Thaddeus Lowe vorgestellt, einem Ballonfahrer aus New Hampshire, der sich für das Phänomen der leichteren Gase als Luft und Erkundungen der Meteorologie interessiert hatte, insbesondere die Höhenwinde, die wir heute Jetstream nennen. Es war Lowes Absicht, eine Atlantiküberquerung zu machen, indem er einen riesigen gasgeflillten Aerostat nutzte. Henry zeigte großes Interesse an Lowes Bemühungen und förderte ihn bei einigen der prominentesten Wissenschaftler und Institutionen der Zeit.
Im Juni 1860 hatte Lowe einen erfolgreichen Testflug mit seinem riesigen Ballon unternommen, der zunächst „City of New York" benannt und später in „The Great Western" umbenannt wurde und von Philadelphia nach Medford, New York flog. Lowe konnte erst im späten Frühling 1861 einen Transatlantikflug versuchen, daher überredete ihn Henry, seinen Ballon zu einem Punkt weiter westlich zu bringen und den Ballon zur Ostküste zurückzufliegen, eine Übung, die seine Investoren interessieren würde.
Lowe nahm mehrere kleinere Ballone im März 1861 nach Cincinnati, Ohio. Am 19. April startete er zu einem schicksalhaften Flug, der ihn in das konföderierten South Carolina brachte. Mit der Abspaltung der südlichen Staaten von der Union während des Winters und Frühlings 1861 und dem Ausbruch des Bürgerkriegs gab Lowe weitere Versuche einer transatlantischen Überquerung auf und ging mit Henrys Unterstützung nach Washington, D.C., um seine Dienste als Aeronaut der Bundesregierung anzubieten. Henry reichte einen Brief an den damaligen US-Kriegsminister Simon Cameron von Pennsylvania ein, der Henrys Unterstützung trug:
Auf Henrys Empfehlung hin bildete Lowe das United States Army/"Union Army" Balloon Corps und diente zwei Jahre bei der Army of the Potomac als Civil War „Aeronaut".
Spätere Jahre
Als berühmter Wissenschaftler und Direktor der Smithsonian Institution erhielt Henry Besuche von anderen Wissenschaftlern und Erfindern, die seinen Rat suchten. Henry war geduldig, freundlich, beherrscht und sanft humorvoll. Ein solcher Besucher war Alexander Graham Bell, der am 1. März 1875 einen Empfehlungsbrief für Henry mitbrachte. Henry zeigte Interesse, Bells experimentelle Apparatur zu sehen, und Bell kehrte am nächsten Tag zurück. Nach der Demonstration erwähnte Bell seine untestete Theorie darüber, wie man menschliche Sprache elektrisch mit Hilfe eines „Harfengeräts" übertragen könnte, das mehrere Stahlzungen hätte, die auf verschiedene Frequenzen gestimmt wären, um das Sprachspektrum abzudecken. Henry sagte, Bell habe „den Keim einer großen Erfindung". Henry riet Bell, seine Ideen nicht zu veröffentlichen, bis er die Erfindung perfektioniert habe. Als Bell einwandte, dass ihm das notwendige Wissen fehlte, riet Henry nachdrücklich: „Hole es dir!"
Am 25. Juni 1876 wurde Bells experimentelles Telefon mit einem anderen Design auf der Centennial Exhibition in Philadelphia vorgestellt, wo Henry einer der Richter für Elektroausstellungen war. Am 13. Januar 1877 demonstrierte Bell seine Instrumente Henry an der Smithsonian Institution, und Henry lud Bell ein, sie an diesem Abend in der Washington Philosophical Society erneut zu demonstrieren. Henry lobte „den Wert und den erstaunlichen Charakter von Mr. Bells Entdeckung und Erfindung."
Henry starb am 13. Mai 1878 und wurde auf dem Oak Hill Cemetery im Georgetown-Teil des nordwestlichen Washington, D.C. beigesetzt. John Phillips Sousa schrieb die Transit of Venus March für die Enthüllung der Joseph Henry-Statue vor dem Smithsonian Castle.
Vermächtnis
Henry war von 1852 bis zu seinem Tod Mitglied des United States Lighthouse Board. Er wurde 1871 zum Vorsitzenden ernannt und diente in dieser Position für den Rest
