Семена великих открытий постоянно плывут вокруг нас, но они укореняются только в умах, хорошо подготовленных их принять.
Joseph Henry был американским ученым, который служил первым Секретарем Smithsonian Institution. Он был секретарем Национального института развития науки, предшественника Smithsonian Institution. Он был высоко уважаем при жизни. Строя электромагниты, Henry обнаружил электромагнитное явление самоиндукции. Он также независимо от Michael Faraday открыл взаимную индукцию, хотя Faraday первым сделал открытие и опубликовал свои результаты. Henry превратил электромагнит в практическое устройство. Он изобрел предшественника электрического дверного звонка, в частности звонок, который можно было звонить на расстоянии через электрический провод, в 1831 году и электрическое реле в 1835 году. Единица измерения индуктивности в системе СИ, Henry, названа в его честь. Работа Henry над электромагнитным реле была основой практического электрического телеграфа, изобретенного Samuel F. B. Morse и Sir Charles Wheatstone отдельно.
Биография
Henry родился в Albany, New York, в семье шотландских иммигрантов Ann Alexander Henry и William Henry. Его родители были бедны, и отец Henry умер, когда он был еще молод. Остаток детства Henry жил со своей бабушкой в Galway, New York. Он посещал школу, которая позже будет названа в его честь "Joseph Henry Elementary School". После школы он работал в универсальном магазине, а в тринадцать лет стал учеником часовщика и серебряника. Первой любовью Joseph был театр, и он был близок к тому, чтобы стать профессиональным актером. Его интерес к науке был пробужден в возрасте шестнадцати лет книгой лекций на научные темы под названием "Popular Lectures on Experimental Philosophy". В 1819 году он поступил в The Albany Academy, где ему дали бесплатное обучение. Даже с бесплатным обучением он был настолько беден, что вынужден был поддерживать себя преподаванием и частными уроками. Он намеревался заняться медициной, но в 1824 году был назначен помощником инженера для съемки State road, строившейся между Hudson River и Lake Erie. С тех пор он был вдохновлен карьерой в области гражданской или механической инженерии.
Henry так хорошо учился, что часто помогал своим учителям преподавать науку, и в 1826 году был назначен профессором математики и натуральной философии в The Albany Academy директором T. Romeyn Beck. Его наиболее важные исследования были проведены в этой новой должности. Его любопытство к земному магнетизму привело его к экспериментам с магнетизмом в целом. Он был первым, кто плотно намотал изолированный провод вокруг железного сердечника, чтобы создать более мощный электромагнит, улучшив электромагнит William Sturgeon, в котором использовалась слабо намотанная неизолированная проволока. Используя эту технику, он построил самый сильный электромагнит того времени для Yale. Он также показал, что при изготовлении электромагнита, используя только два электрода, подключенные к аккумулятору, лучше всего намотать несколько катушек проволоки параллельно, но при использовании установки с несколькими аккумуляторами должна быть только одна единственная длинная катушка. Последнее сделало телеграф осуществимым. Из-за его ранних экспериментов в электромагнетизме некоторые историки приписывают Henry открытия, предшествующие Faraday и Hertz; однако Henry не получает кредит из-за того, что не опубликовал свою работу.
Используя свой вновь разработанный электромагнитный принцип, в 1831 году Henry создал одну из первых машин, использующих электромагнетизм для движения. Это был самый ранний предок современного двигателя постоянного тока. Он не использовал вращательное движение, а просто был электромагнитом, установленным на столбе и раскачивающимся взад и вперед. Раскачивающееся движение было вызвано тем, что один из двух проводов на обоих концах магнитного коромысла касался одной из двух батарей, вызывая изменение полярности и раскачивание в противоположном направлении, пока другие два провода не касались другой батареи.
Этот прибор позволил Henry признать свойство самоиндукции. Британский ученый Michael Faraday также признал это свойство примерно в то же время. Так как Faraday опубликовал свои результаты первым, он стал официально признанным первооткрывателем этого явления.
С 1832 по 1846 год Henry служил первым председателем кафедры естественной истории в College of New Jersey, теперь Princeton University. Находясь в Princeton, он преподавал широкий спектр курсов, включая естественную историю, химию и архитектуру, и руководил лабораторией на кампусе. Десятилетиями позже Henry писал, что он провел "несколько тысяч оригинальных исследований по электричеству, магнетизму и электромагнетизму" во время своей работы на факультете Princeton. Henry в значительной степени полагался на своего африканского американского ассистента исследований Sam Parker в своей лаборатории и экспериментах. Parker был свободным чернокожим человеком, нанятым попечителями Princeton для помощи Henry. В письме 1841 года математику Elias Loomis Henry написал:
Достопочтенный SIMON CAMERON
УВАЖАЕМЫЙ СЭРА: В соответствии с вашей просьбой, высказанной мне устно 6 июня, я осмотрел аппарат и присутствовал при экспериментах с воздушными шарами Mr. Lowe и пришел к следующим выводам
1. Воздушный шар, подготовленный Mr. Lowe, наполненный обычным уличным газом, сохранит свой заряд в течение нескольких дней.
2. В наполненном состоянии его можно буксировать несколькими мужчинами по обычной дороге или по полям в обычно спокойную погоду с мест, где он надут, в другое место на расстояние двадцать или более миль.
3. Его можно поднять в воздух с помощью веревки в спокойный день на высоту, достаточную для наблюдения страны на расстояние двадцать миль и более, в зависимости от ясности атмосферы. Подъем также может быть совершен ночью и могут быть наблюдены лагерные огни врага.
4. Из экспериментов, проведенных здесь впервые, убедительно доказано, что телеграммы могут быть отправлены с легкостью и уверенностью между воздушным шаром и квартирой командующего.
5. Я уверен, хотя я не был свидетелем эксперимента, что когда поверхностный ветер дует с востока, как это было в течение нескольких дней на прошлой неделе, наблюдатель в воздушном шаре может быть заставлен плыть почти к лагерю врага (так как он сейчас расположен к западу от нас) или даже парить над ним, а затем возвращаться на восток, поднимаясь на более высокую высоту. Это предположение основано на том факте, что верхние слои ветра на этой широте всегда дуют на восток. Mr. Lowe информирует меня, и я не сомневаюсь в его словах, что он в любой благоприятный день совершит экскурсию описанного выше типа.
6. Из всех фактов, которые я наблюдал, и информации, которую я собрал, я уверен, что важная информация может быть получена в отношении топографии страны и положения и движений врага посредством воздушного шара сейчас, и что Mr. Lowe хорошо квалифицирован для оказания услуг таким образом с помощью воздушного шара, находящегося в его распоряжении.
7. Воздушный шар, который Mr. Lowe сейчас имеет в Washington, может быть наполнен только в городе, где доступен уличный газ. Если разведка требуется в месте, слишком удаленном для транспортировки наполненного воздушного шара, потребуется дополнительный аппарат для производства водорода. Необходимость производства газа делает использование воздушного шара более дорогостоящим, но это, когда требуются важные результаты, имеет относительно небольшое значение.
Для этих предварительных экспериментов, как вы можете помнить, должна была быть выделена сумма не превышающая 200 или 250 долларов, и в соответствии с этим Mr. Lowe представил мне прилагаемый список предметов, который я считаю разумным, так как не взимается плата за труд и время аэронавта.
Имею честь оставаться, с большим уважением, ваш послушный слуга,
JOSEPH HENRY,
Секретарь Smithsonian Institution.
В своих письмах Henry описывал, как Parker предоставлял материалы для экспериментов, исправлял технические проблемы с оборудованием Henry и иногда использовался как подопытный объект в электрических экспериментах, в которых Henry и его студенты электризовали Parker в классных демонстрациях. В 1842 году, когда Parker заболел, эксперименты Henry полностью остановились до его выздоровления.
Henry был назначен первым Секретарем Smithsonian Institution в 1846 году и служил в этой должности до 1878 года. В 1848 году, будучи Секретарем, Henry работал совместно с профессором Stephen Alexander, чтобы определить относительные температуры различных частей солнечного диска. Они использовали термобатарею, чтобы определить, что солнечные пятна были холоднее, чем окружающие области. Эта работа была показана астроному Angelo Secchi, который расширил ее, но с некоторым вопросом о том, получил ли Henry надлежащий кредит за свою более раннюю работу.
В конце 1861 и начале 1862 года, во время American Civil War, Henry руководил серией лекций видных аболиционистов в Smithsonian Institution. Докладчиками были белые священнослужители, политики и активисты, такие как Wendell Phillips, Horace Greeley, Henry Ward Beecher и Ralph Waldo Emerson. Известный оратор и бывший беглый раб Frederick Douglass был запланирован в качестве последнего докладчика; однако Henry отказался позволить ему присутствовать, заявив: "Я бы не позволил прочитать лекцию цветного человека в залах Smithsonian."
Осенью 2014 года автор истории Jeremy T.K. Farley опубликовал "The Civil War Out My Window: Diary of Mary Henry". 262-страничная книга содержала дневник дочери Henry Mary с 1855 по 1878 год. На протяжении всего дневника Henry неоднократно упоминается его дочерью, которая проявляла глубокую привязанность к своему отцу.
Влияние в аэронавтике
Проф. Henry познакомился с проф. Thaddeus Lowe, воздухоплавателем из New Hampshire, который интересовался явлением газов легче воздуха и исследованиями метеорологии, в частности, высоких ветров, которые мы называем Jet stream. Целью Lowe было совершить трансатлантический переход, используя огромный наполненный газом аэростат. Henry проявил большой интерес к усилиям Lowe, продвигая его среди некоторых из более выдающихся ученых и учреждений того времени.
В июне 1860 года Lowe совершил успешный пробный полет на своем гигантском воздушном шаре, сначала названном "City of New York", а затем переименованном в "The Great Western", летев из Philadelphia в Medford, New York. Lowe не смог бы попытаться совершить трансатлантический полет до конца весны 1861 года, поэтому Henry убедил его взять свой воздушный шар в более западную точку и пролететь воздушный шар обратно на восточное побережье, упражнение, которое поддерживало бы интерес его инвесторов.
Lowe взял несколько меньших воздушных шаров в Cincinnati, Ohio в марте 1861 года. 19 апреля он запустился в роковой полет, который привел его в Confederate South Carolina. С отделением южных штатов от Union во время той зимы и весны 1861 года и началом Civil War Lowe отказался от дальнейших попыток трансатлантического пересечения и с одобрения Henry отправился в Washington, D.C., чтобы предложить свои услуги в качестве аэронавта федеральному правительству. Henry подал письмо в U.S. Secretary of War того времени Simon Cameron из Pennsylvania, которое содержало одобрение Henry:
По рекомендации Henry Lowe продолжил формирование United States Army/"Union Army" Balloon Corps и служил два года с Army of the Potomac в качестве Civil War "Aeronaut".
Поздние годы
Как известный ученый и директор Smithsonian Institution, Henry принимал посещения других ученых и изобретателей, которые искали его совета. Henry был терпелив, добр, собран и мягко юморист. Одним из таких посетителей был Alexander Graham Bell, который 1 марта 1875 года принес письмо-рекомендацию для Henry. Henry проявил интерес к просмотру экспериментального аппарата Bell, и Bell вернулся на следующий день. После демонстрации Bell упомянул свою непроверенную теорию о том, как передать человеческую речь электрически с помощью "аппарата арфы", который имел бы несколько стальных язычков, настроенных на разные частоты для охвата спектра голоса. Henry сказал, что Bell имеет "зародыш великого изобретения". Henry посоветовал Bell не публиковать его идеи, пока он не усовершенствует изобретение. Когда Bell возразил, что ему не хватает необходимых знаний, Henry твердо посоветовал: "Получи это!"
25 июня 1876 года телефон Bell с другим дизайном был продемонстрирован на Centennial Exhibition в Philadelphia, где Henry был одним из судей электрических экспонатов. 13 января 1877 года Bell продемонстрировал его инструменты Henry в Smithsonian Institution, и Henry пригласил Bell продемонстрировать их снова той ночью в Washington Philosophical Society. Henry похвалил "ценность и удивительный характер открытия и изобретения Mr. Bell."
Henry умер 13 мая 1878 года и был похоронен на Oak Hill Cemetery в районе Georgetown на северо-западе Washington, D.C. John Phillips Sousa написал "Transit of Venus March" для открытия статуи Joseph Henry перед Smithsonian Castle.
Наследие
Henry был членом United States Lighthouse Board с 1852 года до своей смерти. Он был назначен председателем в 1871 году и служил в этой должности до конца
