Les germes des grandes découvertes flottent constamment autour de nous, mais ils ne prennent racine que dans les esprits bien préparés à les recevoir.
Joseph Henry était un scientifique américain qui a servi en tant que premier Secrétaire de la Smithsonian Institution. Il était le secrétaire du National Institute for the Promotion of Science, un précurseur de la Smithsonian Institution. Il était très respecté de son vivant. En construisant des électroaimants, Henry a découvert le phénomène électromagnétique de l'auto-induction. Il a également découvert l'induction mutuelle indépendamment de Michael Faraday, bien que Faraday ait été le premier à faire la découverte et à publier ses résultats. Henry a développé l'électroaimant en tant que dispositif pratique. Il a inventé un précurseur de la sonnette électrique, précisément une cloche qui pouvait être actionnée à distance via un fil électrique, en 1831 et le relais électrique en 1835. L'unité SI d'inductance, le Henry, porte son nom en son honneur. Les travaux de Henry sur le relais électromagnétique ont jeté les bases du télégraphe électrique pratique, inventé par Samuel F. B. Morse et Sir Charles Wheatstone, séparément.
Biographie
Henry est né à Albany, New York, de parents immigrants écossais Ann Alexander Henry et William Henry. Ses parents étaient pauvres, et le père de Henry est décédé alors qu'il était encore jeune. Pour le reste de son enfance, Henry a vécu avec sa grand-mère à Galway, New York. Il a fréquenté une école qui serait plus tard nommée la « Joseph Henry Elementary School » en son honneur. Après l'école, il a travaillé dans un magasin général, et à l'âge de treize ans, il est devenu apprenti horloger et orfèvre. La première passion de Joseph était le théâtre, et il a failli devenir acteur professionnel. Son intérêt pour la science a été suscité à l'âge de seize ans par un livre de conférences sur des sujets scientifiques intitulé Popular Lectures on Experimental Philosophy. En 1819, il est entré à The Albany Academy, où il a bénéficié de frais de scolarité gratuits. Même avec les frais de scolarité gratuits, il était tellement pauvre qu'il a dû se soutenir en enseignant et en donnant des cours particuliers. Il avait l'intention d'étudier la médecine, mais en 1824, il a été nommé ingénieur assistant pour l'arpentage de la route d'État en construction entre la rivière Hudson et le lac Érié. À partir de ce moment, il a été inspiré pour une carrière en génie civil ou mécanique.
Henry excellait tellement dans ses études qu'il aidait souvent ses enseignants à enseigner les sciences et en 1826, il a été nommé Professeur de Mathématiques et de Philosophie Naturelle à The Albany Academy par le Principal T. Romeyn Beck. Certains de ses travaux de recherche les plus importants ont été menés dans ce nouveau poste. Sa curiosité concernant le magnétisme terrestre l'a incité à expérimenter le magnétisme en général. Il a été le premier à enrouler hermétiquement un fil isolé autour d'un noyau de fer pour créer un électroaimant plus puissant, améliorant l'électroaimant de William Sturgeon qui utilisait du fil non isolé enroulé librement. En utilisant cette technique, il a construit l'électroaimant le plus puissant de l'époque, pour Yale. Il a également montré que, lors de la fabrication d'un électroaimant avec seulement deux électrodes attachées à une batterie, il est préférable d'enrouler plusieurs bobines de fil en parallèle, mais lorsqu'on utilise une configuration avec plusieurs batteries, il ne devrait y avoir qu'une seule bobine longue. Ce dernier a rendu le télégraphe réalisable. En raison de ses premières expériences en électromagnétisme, certains historiens attribuent à Henry des découvertes antérieures à celles de Faraday et Hertz ; cependant, Henry n'est pas crédité car il n'a pas publié ses travaux.
Utilisant son principe électromagnétique nouvellement développé, en 1831, Henry a créé l'une des premières machines à utiliser l'électromagnétisme pour le mouvement. C'était l'ancêtre le plus ancien du moteur CC moderne. Il n'utilisait pas de mouvement rotatif, mais était simplement un électroaimant perché sur un poteau, se balançant d'avant en arrière. Le mouvement de balancier était causé par l'une des deux extrémités des deux fils du bascule magnétique touchant l'une des deux cellules de la batterie, provoquant un changement de polarité, et se balançant dans la direction opposée jusqu'à ce que les deux autres fils touchent l'autre batterie.
Cet appareil a permis à Henry de reconnaître la propriété de l'auto-induction. Le scientifique britannique Michael Faraday a également reconnu cette propriété à peu près au même moment. Puisque Faraday a publié ses résultats en premier, il est devenu le découvreur officiellement reconnu du phénomène.
De 1832 à 1846, Henry a servi comme premier Président d'Histoire Naturelle au College of New Jersey, aujourd'hui Université Princeton. Alors qu'il était à Princeton, il a enseigné un large éventail de cours, notamment l'histoire naturelle, la chimie et l'architecture, et a dirigé un laboratoire sur le campus. Des décennies plus tard, Henry a écrit qu'il avait mené « plusieurs milliers d'enquêtes originales sur l'électricité, le magnétisme et l'électromagnétisme » pendant son séjour à la faculté de Princeton. Henry s'est fortement appuyé sur un assistant de recherche afro-américain, Sam Parker, dans son laboratoire et ses expériences. Parker était un homme noir libre embauché par les administrateurs de Princeton pour assister Henry. Dans une lettre de 1841 au mathématicien Elias Loomis, Henry a écrit :
Hon. SIMON CAMERON
CHER MONSIEUR : En conformité avec votre demande qui m'a été adressée verbalement le matin du 6 juin, j'ai examiné l'appareil et j'ai assisté aux expériences de ballon de M. Lowe, et je suis arrivé aux conclusions suivantes
1er. Le ballon préparé par M. Lowe, gonflé avec du gaz ordinaire de la rue, conservera sa charge pendant plusieurs jours.
2e. En état de gonflement, il peut être remorqué par quelques hommes sur une route ordinaire, ou sur des champs, par temps ordinairement calme, des endroits où il est gonflé à un autre, à vingt miles ou plus de distance.
3e. Il peut être envoyé dans les airs au moyen d'une corde par temps calme à une hauteur suffisante pour observer le pays sur vingt miles à la ronde et plus, selon le degré de clarté de l'atmosphère. L'ascension peut également être effectuée la nuit et les feux de camp de l'ennemi peuvent être observés.
4e. À partir d'expériences menées ici pour la première fois, il est prouvé de manière concluante que les télégrammes peuvent être envoyés avec facilité et certitude entre le ballon et les quartiers de l'officier commandant.
5e. Je suis assuré, bien que je n'aie pas assisté à l'expérience, que lorsque le vent de surface souffle de l'est, comme c'était le cas pendant plusieurs jours la semaine dernière, un observateur dans le ballon peut être amené à flotter presque jusqu'au camp de l'ennemi (car il est actuellement situé à l'ouest de nous), ou même à flotter au-dessus, puis à revenir vers l'est en montant à une altitude plus élevée. Cette hypothèse est basée sur le fait que les strates supérieures du vent à cette latitude s'écoulent toujours vers l'est. M. Lowe m'a informé, et je ne doute pas de son affirmation, qu'il fera, n'importe quel jour qui serait favorable, une excursion du type mentionné ci-dessus.
6e. À partir de tous les faits que j'ai observés et des informations que j'ai recueillies, je suis certain que des informations importantes peuvent être obtenues concernant la topographie du pays et la position et les mouvements d'un ennemi au moyen du ballon maintenant, et que M. Lowe est bien qualifié pour rendre service de cette manière par le ballon maintenant en sa possession.
7e. Le ballon que M. Lowe possède maintenant à Washington ne peut être gonflé que dans une ville où le gaz de rue est disponible. Si une exploration est requise à un endroit trop éloigné pour le transport du ballon gonflé, un appareil supplémentaire pour la production de gaz hydrogène sera nécessaire. La nécessité de produire le gaz rend l'utilisation du ballon plus coûteuse, mais cela, lorsque des résultats importants sont requis, est d'une importance relativement faible.
Pour ces expériences préliminaires, comme vous vous en souviendrez peut-être, une somme ne dépassant pas 200 ou 250 $ devait être appropriée, et en conformité avec cela, M. Lowe m'a présenté le relevé ci-joint des éléments, que je pense être raisonnables, puisque rien n'est facturé pour le travail et le temps de l'aéronaute.
J'ai l'honneur de rester, très respectueusement, votre serviteur obéissant,
JOSEPH HENRY,
Secrétaire de la Smithsonian Institution.
Dans ses lettres, Henry a décrit Parker fournissant du matériel pour les expériences, réparant les problèmes techniques avec l'équipement de Henry, et étant parfois utilisé comme sujet de test dans des expériences électriques au cours desquelles Henry et ses étudiants choquaient Parker lors de démonstrations en classe. En 1842, lorsque Parker est tombé malade, les expériences de Henry se sont arrêtées complètement jusqu'à son rétablissement.
Henry a été nommé premier Secrétaire de la Smithsonian Institution en 1846 et a servi dans cette fonction jusqu'en 1878. En 1848, en tant que Secrétaire, Henry a travaillé en conjonction avec le Professeur Stephen Alexander pour déterminer les températures relatives de différentes parties du disque solaire. Ils ont utilisé une thermopile pour déterminer que les taches solaires étaient plus froides que les régions environnantes. Ce travail a été présenté à l'astronome Angelo Secchi qui l'a étendu, mais avec une certaine question quant à savoir si Henry avait reçu le crédit approprié pour ses travaux antérieurs.
À la fin de 1861 et au début de 1862, pendant la Guerre de Sécession américaine, Henry a supervisé une série de conférences par d'éminents abolitionnistes à la Smithsonian Institution. Les conférenciers comprenaient des ecclésiastiques blancs, des politiciens et des activistes tels que Wendell Phillips, Horace Greeley, Henry Ward Beecher et Ralph Waldo Emerson. Le célèbre orateur et ancien esclave fugitif Frederick Douglass était prévu comme dernier conférencier ; Henry, cependant, a refusé de lui permettre d'assister, déclarant : « Je ne laisserais pas la conférence du homme de couleur se dérouler dans les salles de la Smithsonian. »
À l'automne 2014, l'auteur d'histoire Jeremy T.K. Farley a publié The Civil War Out My Window: Diary of Mary Henry. Le livre de 262 pages présentait le journal de la fille de Henry, Mary, des années 1855 à 1878. Tout au long du journal, Henry est régulièrement mentionné par sa fille, qui montrait une affection marquée pour son père.
Influences en aéronautique
Prof. Henry a été présenté au Prof. Thaddeus Lowe, un aéronaute du New Hampshire qui avait manifesté de l'intérêt pour le phénomène des gaz plus légers que l'air, et les exploits de la météorologie, en particulier les vents élevés que nous appelons aujourd'hui le courant-jet. Il était l'intention de Lowe de faire une traversée transatlantique en utilisant un énorme aérostat gonflé de gaz. Henry s'est montré très intéressé par les efforts de Lowe, le promouvant parmi certains des scientifiques et institutions les plus éminents de l'époque.
En juin 1860, Lowe avait effectué un vol d'essai réussi avec son gigantesque ballon, d'abord nommé le City of New York et plus tard renommé The Great Western, volant de Philadelphie à Medford, New York. Lowe ne pourrait pas tenter un vol transatlantique jusqu'à la fin du printemps 1861, donc Henry l'a convaincu de prendre son ballon vers un point plus à l'ouest et de faire voler le ballon vers la côte est, un exercice qui maintiendrait l'intérêt de ses investisseurs.
Lowe a pris plusieurs petits ballons à Cincinnati, Ohio en mars 1861. Le 19 avril, il s'est lancé dans un vol fatidique qui l'a atterri en Caroline du Sud confédérée. Avec les États du Sud se séparant de l'Union, pendant l'hiver et le printemps 1861, et le début de la Guerre de Sécession, Lowe a abandonné d'autres tentatives de traversée transatlantique et, avec l'approbation de Henry, s'est rendu à Washington, D.C. pour offrir ses services en tant qu'aéronaute au gouvernement fédéral. Henry a soumis une lettre au Secrétaire à la Guerre des États-Unis à l'époque Simon Cameron de Pennsylvanie qui portait l'approbation de Henry :
Sur la recommandation de Henry, Lowe a continué à former le United States Army/"Union Army" Balloon Corps et a servi deux ans avec l'Army of the Potomac en tant qu'« Aéronaute » de la Guerre de Sécession.
Dernières années
En tant que scientifique célèbre et directeur de la Smithsonian Institution, Henry a reçu des visites d'autres scientifiques et inventeurs qui ont cherché ses conseils. Henry était patient, bienveillant, maître de lui-même et doucement humoristique. L'un de ces visiteurs était Alexander Graham Bell, qui le 1er mars 1875 a apporté une lettre d'introduction à Henry. Henry a montré de l'intérêt à voir l'appareil expérimental de Bell, et Bell est revenu le lendemain. Après la démonstration, Bell a mentionné sa théorie non testée sur la façon de transmettre la parole humaine électriquement au moyen d'un « appareil à harpe » qui aurait plusieurs languettes d'acier accordées à différentes fréquences pour couvrir le spectre vocal. Henry a dit que Bell avait « le germe d'une grande invention ». Henry a conseillé à Bell de ne pas publier ses idées avant d'avoir perfectionné l'invention. Lorsque Bell a objecté qu'il lui manquait les connaissances nécessaires, Henry a fermement conseillé : « Acquiers-les ! »
Le 25 juin 1876, le téléphone expérimental de Bell utilisant un design différent a été démontré à l'Exposition du Centenaire à Philadelphie où Henry était l'un des juges pour les expositions électriques. Le 13 janvier 1877, Bell a démontré ses instruments à Henry à la Smithsonian Institution et Henry a invité Bell à les démontrer à nouveau cette nuit-là à la Washington Philosophical Society. Henry a loué « la valeur et le caractère étonnant de la découverte et de l'invention de M. Bell ».
Henry est décédé le 13 mai 1878 et a été enterré au Oak Hill Cemetery dans la section Georgetown du nord-ouest de Washington, D.C. John Phillips Sousa a écrit la Transit of Venus March pour le dévoilement de la statue de Joseph Henry devant le Smithsonian Castle.
Héritage
Henry a été membre du United States Lighthouse Board de 1852 jusqu'à sa mort. Il a été nommé président en 1871 et a servi à ce poste pour le reste de
