El verdadero laboratorio es la mente, donde detrás de las ilusiones descubrimos las leyes de la verdad.
Sir Jagadish Chandra Bose fue un biólogo, físico, botánico y escritor temprano de ciencia ficción. Pionero en la investigación de óptica de radio y microondas, realizó contribuciones significativas a la ciencia de las plantas y sentó las bases de la ciencia experimental en el subcontinente indio. IEEE lo nombró uno de los padres de la ciencia de la radio. Bose es considerado el padre de la ciencia ficción bengalí, e inventó el crecígrafo, un dispositivo para medir el crecimiento de las plantas. Un cráter en la luna ha sido nombrado en su honor. Fundó el Instituto Bose, un instituto de investigación de primer nivel de la India y también uno de los más antiguos. Establecido en 1917, el Instituto fue el primer centro de investigación interdisciplinario en Asia. Se desempeñó como Director del Instituto Bose desde su creación hasta su muerte.
Nacido en Munshiganj, Presidencia de Bengal, durante el gobierno británico de la India ahora en Bangladesh, Bose se graduó del St. Xavier's College, Calcuta ahora Kolkata, Bengala Occidental, India. Fue a la Universidad de Londres, Inglaterra para estudiar medicina, pero no pudo continuar los estudios de medicina debido a problemas de salud. En su lugar, realizó su investigación con el Premio Nobel Lord Rayleigh en Cambridge y regresó a la India. Se unió a Presidency College de la Universidad de Calcuta como profesor de física. Allí, a pesar de la discriminación racial y la falta de financiamiento y equipos, Bose continuó con su investigación científica. Hizo un progreso notable en su investigación de señalización inalámbrica remota y fue el primero en usar uniones semiconductoras para detectar señales de radio. Sin embargo, en lugar de intentar obtener beneficio comercial de este invento, Bose hizo públicos sus inventos para permitir que otros desarrollaran aún más su investigación.
Bose realizó posteriormente una serie de descubrimientos pioneros en fisiología de plantas. Utilizó su propio invento, el Crecígrafo, para medir la respuesta de las plantas a varios estímulos, y así demostró científicamente el paralelismo entre los tejidos animales y vegetales. Aunque Bose presentó una solicitud de patente para uno de sus inventos debido a la presión de colegas, su objeción a cualquier forma de patentamiento era bien conocida. Para facilitar su investigación, construyó registradores automáticos capaces de registrar movimientos extremadamente leves; estos instrumentos produjeron algunos resultados sorprendentes, como el temblor de plantas lesionadas, que Bose interpretó como una capacidad de sentir en las plantas. Sus libros incluyen Response in the Living and Non-Living 1902 y The Nervous Mechanism of Plants 1926. En una encuesta de la BBC de 2004, Bose fue votado como el séptimo bengalí más grande de todos los tiempos.
Primeros años y educación
Jagadish Chandra Bose nació en una familia bengalí Kayastha en Munsiganj Bikrampur, Presidencia de Bengal, actualidad Bangladesh el 30 de noviembre de 1858, de Bama Sundari Bose y Bhagawan Chandra Bose. Su padre fue un miembro destacado de Brahmo Samaj y trabajó como magistrado adjunto y comisionado asistente en Faridpur, Bardhaman y otros lugares.
La educación de Bose comenzó en una escuela vernácula, porque su padre creía que uno debe conocer su propia lengua materna antes de comenzar con el inglés, y que también debe conocer a su propio pueblo. En una conferencia en Bikrampur en 1915, Bose dijo:
En ese momento, enviar a los niños a escuelas inglesas era un símbolo de estatus aristocrático. En la escuela vernácula, a la que fui enviado, el hijo del asistente musulmán de mi padre se sentaba a mi derecha, y el hijo de un pescador se sentaba a mi izquierda. Eran mis compañeros de juego. Escuché hechizado sus historias sobre pájaros, animales y criaturas acuáticas. Quizás estas historias crearon en mi mente un interés agudo en investigar el funcionamiento de la Naturaleza. Cuando regresaba a casa de la escuela acompañado por mis compañeros de escuela, mi madre nos recibía y alimentaba a todos sin discriminación. Aunque era una dama ortodoxa a la antigua. Fue gracias a mi amistad de infancia con ellos. Nunca me di cuenta de que existía un "problema" común a las dos comunidades, hindúes y musulmanes.
Bose se unió a la Hare School en 1869 y luego a St. Xavier's School en Kolkata. En 1875, aprobó el Examen de Entrada equivalente a la graduación de la escuela de la Universidad de Calcuta y fue admitido en St. Xavier's College, Calcuta. En St. Xavier's, Bose entró en contacto con el Padre Jesuita Eugene Lafont, quien jugó un papel significativo en desarrollar su interés en las ciencias naturales. Recibió una Licenciatura de la Universidad de Calcuta en 1879.
Bose quería ir a Inglaterra para competir por el Servicio Civil Indio. Sin embargo, su padre, un funcionario público él mismo, canceló el plan. Deseaba que su hijo fuera un erudito, que "no gobernaría a nadie excepto a sí mismo". Bose fue a Inglaterra para estudiar Medicina en la Universidad de Londres. Sin embargo, tuvo que abandonar debido a mala salud. Se dice también que el olor en las salas de disección exacerbó su enfermedad.
A través de la recomendación de Anandamohan Bose, su cuñado hermano de su hermana y el primer Wrangler indio, aseguró admisión en Christ's College, Cambridge para estudiar ciencias naturales. Recibió un BA Natural Sciences Tripos de la Universidad de Cambridge y un BSc de la Universidad College London afiliada bajo la Universidad de Londres en 1884, y un DSc de la Universidad College London, Universidad de Londres en 1896. Entre los maestros de Bose en Cambridge estaban Lord Rayleigh, Michael Foster, James Dewar, Francis Darwin, Francis Balfour y Sidney Vines. En el momento en que Bose era estudiante en Cambridge, Prafulla Chandra Roy era estudiante en Edimburgo. Se encontraron en Londres y se convirtieron en amigos íntimos. Más tarde se casó con Abala Bose, la reconocida feminista y trabajadora social.
Una de las influencias importantes en Bose fue Sister Nivedita quien lo apoyó organizando apoyo financiero y editando sus manuscritos; se aseguró de que Bose pudiera continuar y compartir su trabajo.
Investigación de radio
El físico teórico escocés James Clerk Maxwell predijo matemáticamente la existencia de radiación electromagnética de diversas longitudes de onda, pero murió en 1879 antes de que su predicción fuera verificada experimentalmente. Entre 1886 y 1888, el físico alemán Heinrich Hertz publicó los resultados de sus experimentos sobre electromagnetismo, que mostraron la existencia de ondas electromagnéticas en el espacio libre. Posteriormente, el físico británico Oliver Lodge, que también había estado investigando el electromagnetismo, realizó una conferencia conmemorativa en agosto de 1894 después de la muerte de Hertz sobre la naturaleza cuasióptica de las "ondas hertzianas" ondas de radio y demostró su similitud con la luz y la visión incluyendo reflexión y transmisión a distancias de hasta 50 metros 55 yardas. El trabajo de Lodge fue publicado en forma de libro y atrajo la atención de científicos en diferentes países, incluyendo a Bose en India.
El primer aspecto notable de la investigación de microondas posterior de Bose fue que redujo las ondas al nivel de milímetros alrededor de 5 mm de longitud de onda. Se dio cuenta de las desventajas de las ondas largas para estudiar sus propiedades similares a la luz.
Durante una demostración pública en noviembre de 1894 o 1895 en Town Hall de Kolkata, Bose encendió pólvora e hizo sonar una campana a distancia usando microondas de rango de longitud de onda de milímetro. El Teniente Gobernador Sir William Mackenzie fue testigo de la demostración de Bose en el Town Hall de Kolkata. Bose escribió en un ensayo en bengalí, Adrisya Alok Luz Invisible, "La luz invisible puede pasar fácilmente a través de muros de ladrillo, edificios, etc. Por lo tanto, los mensajes pueden ser transmitidos por medio de ella sin la mediación de cables".
El primer trabajo científico de Bose, "On polarisation of electric rays by double-refracting crystals" fue comunicado a la Asiatic Society of Bengal en mayo de 1895, dentro de un año del trabajo de Lodge. Su segundo trabajo fue comunicado a la Royal Society of London por Lord Rayleigh en octubre de 1895. En diciembre de 1895, la revista londinense Electrician Vol. 36 publicó el trabajo de Bose, "On a new electro-polariscope". En ese momento, la palabra cohesor, acuñada por Lodge, se usaba en el mundo de habla inglesa para receptores o detectores de ondas hertzianas. Electrician comentó prontamente sobre el cohesor de Bose. Diciembre de 1895. The Englishman 18 de enero de 1896 citó de Electrician y comentó como sigue:
Si el Profesor Bose logra perfeccionar y patentar su "Cohesor", podemos con el tiempo ver todo el sistema de iluminación costera en todo el mundo navegable revolucionado por un científico bengalí trabajando solo en nuestro Laboratorio de Presidency College.
Bose planeó "perfeccionar su cohesor" pero nunca pensó en patentarlo.
Bose fue a Londres en una gira de conferencias en 1896 y se reunió con el inventor italiano Guglielmo Marconi, quien había estado desarrollando un sistema de telegrafía inalámbrica de ondas de radio durante más de un año e intentaba comercializarlo al servicio postal británico. En una entrevista, Bose expresó su desinterés en telegrafía comercial y sugirió que otros usaran su trabajo de investigación. En 1899, Bose anunció el desarrollo de un "cohesor de hierro-mercurio-hierro con detector telefónico" en un artículo presentado en la Royal Society, Londres.
Lugar en el desarrollo de la radio
El trabajo de Bose en óptica de radio microondas estaba específicamente dirigido a estudiar la naturaleza del fenómeno y no fue un intento de desarrollar la radio en un medio de comunicación. Sus experimentos tuvieron lugar durante el mismo período desde finales de 1894 cuando Guglielmo Marconi estaba haciendo avances en un sistema de radio específicamente diseñado para telegrafía inalámbrica y otros estaban encontrando aplicaciones prácticas para ondas de radio, como el detector de rayos de rayo basado en ondas de radio del físico ruso Alexander Stepanovich Popov, también inspirado por el experimento de Lodge. Aunque el trabajo de Bose no estaba relacionado con la comunicación, él, como Lodge y otros experimentadores de laboratorio, probablemente tuvo una influencia en otros inventores que intentaban desarrollar la radio como medio de comunicación. Bose no estaba interesado en patentar su trabajo y reveló abiertamente el funcionamiento de su detector de cristal de galena en sus conferencias. Un amigo en EE.UU. lo persuadió de obtener una patente estadounidense en su detector pero no la persiguió activamente y permitió que caducara".
Bose fue el primero en usar una unión semiconductora para detectar ondas de radio, e inventó varios componentes de microondas ahora comunes. En 1954, Pearson y Brattain dieron prioridad a Bose por el uso de un cristal semiconductor como detector de ondas de radio. De hecho, el trabajo adicional en longitudes de onda de milímetro fue casi inexistente durante los siguientes 50 años. En 1897, Bose describió a la Royal Institution en Londres su investigación realizada en Kolkata en longitudes de onda de milímetro. Utilizó guías de ondas, antenas de cuerno, lentes dieléctricas, varios polarizadores e incluso semiconductores a frecuencias tan altas como 60 GHz. Gran parte de su equipo original aún existe, especialmente en el Instituto Bose en Kolkata. Un receptor multihaz de 1,3 mm ahora en uso en el Telescopio de 12 Metros NRAO, Arizona, EE.UU., incorpora conceptos de sus trabajos originales de 1897.
Sir Nevill Mott, Premio Nobel en 1977 por sus propias contribuciones a la electrónica de estado sólido, observó que "J.C. Bose estaba al menos 60 años por delante de su tiempo. De hecho, había anticipado la existencia de semiconductores tipo P y tipo N".
Investigación de plantas
Bose realizó la mayoría de sus estudios en investigación de plantas en plantas Mimosa pudica y Desmodium gyrans. Su contribución principal en el campo de la biofísica fue la demostración de la naturaleza eléctrica de la conducción de varios estímulos, por ejemplo, heridas, agentes químicos en plantas, que anteriormente se pensaba que eran de naturaleza química. Para entender los movimientos heliotropos de las plantas el movimiento de una planta hacia una fuente de luz, Bose inventó un registrador torsional. Encontró que la luz aplicada a un lado del girasol causaba turbota en el lado opuesto. Estos reclamos fueron posteriormente probados experimentalmente. También fue el primero en estudiar la acción de las microondas en los tejidos de las plantas y los cambios correspondientes en el potencial de membrana celular. Investigó el mecanismo del efecto estacional en las plantas, el efecto de inhibidores químicos en estímulos de plantas y el efecto de la temperatura.
Estudio de la fatiga de metales y respuesta celular
Bose realizó un estudio comparativo de la respuesta de fatiga de varios metales y tejido orgánico en plantas. Sometió metales a una combinación de estímulos mecánicos, térmicos, químicos y eléctricos y anotó las similitudes entre metales y células. Los experimentos de Bose demostraron una respuesta de fatiga cíclica tanto en células estimuladas como en metales, así como una respuesta distintiva de fatiga cíclica y recuperación en múltiples tipos de estímulos tanto en células vivas como en metales.
Bose documentó una curva de respuesta eléctrica característica de las células vegetales al estímulo eléctrico, así como la disminución y eventual ausencia de esta respuesta en plantas tratadas con anestésicos o veneno. La respuesta también estuvo ausente en el zinc tratado con ácido oxálico. Señaló una similitud en la reducción de elasticidad entre cables de metal enfriados y células orgánicas, como
