Jagadish Chandra Bose: Der Mann, der das Radio fast erfunden hätte

Sir Jagadish Chandra Bose ist vielleicht kein bekannter Name, aber er sollte es wirklich sein. Während der britischen Herrschaft in Indien geboren, wurde er einer der prominentesten indischen Wissenschaftler aller Zeiten.

Als Pionier in Pflanzenphysiologie, Funktechnologie und verschiedenen anderen wissenschaftlichen Bereichen würde Bose viele bedeutende Beiträge zu unserem modernen Verständnis der natürlichen Welt leisten. Er würde auch dazu beitragen, die Bildung des modernen Indien zu inspirieren.

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Wer ist Jagadish Chandra bose?

Jagadish Chandra Bose war Physiker, Biologe, Botaniker, Archäologe, früher Science-Fiction-Autor und ein Kenner der schönen Künste. Er ist vor allem für seine Entwicklung hochempfindlicher Instrumente zum Nachweis kleiner Reaktionen lebender Organismen auf äußere Reize bekannt.

Diese Instrumente ermöglichten es ihm, die von späteren Biologen festgestellte Parallele zwischen tierischem und pflanzlichem Gewebe zu antizipieren.

Bose wurde am 30.November 1858 in Bengalen, Indien (heute Teil von Bangladesch) geboren. Interessanterweise war 1858 das gleiche Jahr, in dem Indien, das seit 1757 von der East India Company verwaltet wurde, direkt unter die Herrschaft der Krone kam.

Er ist vor allem für seinen Beitrag zu den Naturwissenschaften bekannt und wurde vom Institute of Electrical and Electronics Engineers neben Wissenschaftlern wie Tesla, Marconi und Popov als einer der Väter der Radiowissenschaft bezeichnet. Er soll auch der erste indische Biophysiker und sogar der erste indische moderne Wissenschaftler sein. Tatsächlich macht ihn seine Arbeit über Radio und drahtlose Kommunikation wohl zum Vater des modernen Radios.

Jagadish Chandra Boses frühe Tage

Boses Vater, Bhagawan Chandra Bose, war Beamter und bekleidete angesehene verantwortungsvolle Positionen in der damaligen bengalischen Präsidentschaft, einer Unterteilung des britischen Empire, und war in hinduistischen Reformbewegungen aktiv. Sir Jagadish Chandra Bose hätte eine sehr komfortable Erziehung haben können, mit vernachlässigbarem Kontakt zu den Problemen, mit denen der Rest des Landes damals unter der Kolonialherrschaft der Briten konfrontiert war.

Sein Vater entschied sich jedoch dafür, dass er seine Ausbildung an einer einheimischen Schule begann, im Gegensatz zu einer teuren englischsprachigen Schule, wo er die Chance bekommen würde, seine eigene Sprache (Bangla) zu lernen und eine Vielzahl von Menschen kennenzulernen und zu verstehen. Er wuchs in einem Haus auf, das sich den indischen Traditionen und der indischen Kultur verschrieben hatte. Die Auswirkungen dieser frühen Lebenserfahrung und des Kontakts mit einer Reihe verschiedener Menschen blieben Bose sein ganzes Leben lang erhalten und zeigten sich deutlich in seiner Einstellung zu seiner Arbeit und seinem Leben.

Auf der Bikrampur-Konferenz in 1915 sagte Bose:

“ Zu dieser Zeit war das Senden von Kindern an englische Schulen ein aristokratisches Statussymbol. In der Volksschule, zu der ich geschickt wurde, saß der Sohn des muslimischen Begleiters meines Vaters auf meiner rechten Seite und der Sohn eines Fischers auf meiner linken Seite. Sie waren meine Spielkameraden. Ich hörte gebannt ihre Geschichten von Vögeln, Tieren und Wasserlebewesen. Vielleicht haben diese Geschichten in meinem Kopf ein großes Interesse an der Erforschung der Funktionsweise der Natur geweckt. Als ich in Begleitung meiner Schulkameraden von der Schule nach Hause kam, begrüßte und fütterte meine Mutter uns alle ohne Diskriminierung. Obwohl sie eine orthodoxe altmodische Frau war, hielt sie sich nie der Gottlosigkeit schuldig, indem sie diese ‚Unberührbaren‘ als ihre eigenen Kinder behandelte. Es war wegen meiner Kindheitsfreundschaft mit ihnen, dass ich nie das Gefühl hatte, dass es ‚Kreaturen‘ gab, die als ’niedrige Kaste‘ bezeichnet werden könnten. Ich habe nie realisiert, dass es ein ‚Problem‘ gibt, das den beiden Gemeinschaften, Hindus und Muslimen, gemeinsam ist.“

Im Alter von 11, Bose trat der Hare School bei, dann die St. Xaviers Schule in Kolkata (damals bekannt als Kalkutta) und schließlich besuchte er das St. Xavier’s College in Kolkata. Diese Institutionen sind nach wie vor einige der renommiertesten Orte, um eine Ausbildung in Indien zu erhalten. Er erhielt dann einen Bachelor-Abschluss von der Universität von Kalkutta im Jahr 1879. Am St. Xavier’s College lernte Bose den Jesuitenpater Eugene Lafont kennen, der eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung seines Interesses an den Naturwissenschaften spielte.

Von hier aus änderte der Lauf seines Lebens die Richtung.

Zunächst wurde sein Wunsch, in die Fußstapfen seines Vaters zu treten und nach England zu gehen, um sich um einen Platz im indischen öffentlichen Dienst zu bewerben, von seinem Vater überstimmt, der mehr wissenschaftliche Pläne für seinen Sohn hatte.

Stattdessen wurde Bose nach England geschickt, um an der University of London Medizin zu studieren. Seine wiederholte Krankheit hielt ihn jedoch davon ab, sein Medizinstudium abzuschließen. Er besuchte stattdessen das Christ’s College in Cambridge und erwarb einen B.A. abschluss in Naturwissenschaften und einen BSc vom University College London im Jahr 1884, gefolgt von einem DSc vom University College London im Jahr 1896.

Bose trifft Eugène Lafont

Eugène Lafont war ein belgischer Priester, der Missionar in Indien wurde, wo er später Wissenschaftler wurde, und gründete auch die Indian Association for the Cultivation of Science, um das Bewusstsein und das Interesse an der Wissenschaft zu erhöhen.

Lafont war ein Forscher und Erfinder, vor allem aber ein Pädagoge. Er diente viele Jahre im Senat der Universität von Kalkutta, und seine Vereinigung diente als Forschungszentrum für mehrere bekannte Wissenschaftler, darunter Nobelpreisträger Sir Chandrasekhara Venkata Raman (CV Raman) und sein Protegé Sir Kariamanickam Srinivasa Krishnan (KS Krishnan).

Lafont inspirierte in Bose ein großes Interesse an Physik und Naturwissenschaften. Bose begann als sein Schüler, wurde aber schnell mit ihm befreundet.

Bose kehrt nach Indien zurück

Bose kehrte nach Indien zurück und nahm eine Stelle als Assistenzprofessor für Physik am Presidency College, dem ältesten College in Kalkutta, an.

Während er jüngere Wissenschaftler unterrichtete, begann Bose hier auch eigene Forschungen auf dem Gebiet der Mikrowellen und führte Experimente mit Brechung, Beugung und Polarisation durch.

1895, nur ein Jahr nach Beginn seiner Forschung, machte Bose die erste öffentliche Demonstration von Radiowellen im Rathaus von Kolkata, zwei Jahre vor Marconis ersten öffentlichen Demonstrationen der drahtlosen Telegraphie in England.

Diese Demonstration verwendete auch Mikrowellensignale anstelle der Nieder- und Mittelfrequenzwellen, mit denen Marconi und andere arbeiteten. Bose erkannte, dass die kürzeren Wellenlängen es einfacher machen würden, die Eigenschaften von Radiowellen zu untersuchen, die dem Licht ähnlich sind, wie Reflexion, Brechung und Polarisation. Um seine Studien zu unterstützen, erfand er fast alle grundlegenden Komponenten von Mikrowellensystemen.

Einige seiner wichtigsten Arbeiten im Radio hatten mit der Detektion elektromagnetischer Wellen zu tun. Frühe Funkpioniere verwendeten ein Gerät namens Coherer, um das Signal zu erkennen. Diese frühen Kohärenten bestanden aus feinen Metallpartikeln, die in einem Rohr zwischen Metallleitern enthalten waren. Elektrische Energie würde dazu führen, dass die Partikel zusammenklumpen und leitfähig werden.

Leider blieben die Einreichungen aneinander hängen und mussten zurückgesetzt werden, bevor sie das nächste Signal erkennen konnten. Bose erfand eine Verbesserung, die einen Quecksilberpool in einem kleinen Metallbecher verwendete. Ein Isolierölfilm bedeckte das Quecksilber, und eine Eisenscheibe drang in das Öl ein. RF-Energie würde das Isolieröl aufbrechen und das Signal zwischen dem Eisen und dem Quecksilber leiten.

Dieses verbesserte kohärente Design, das Bose nie patentieren ließ, wurde zwei Jahre später in Marconis Transatlantic Wireless Receiver verwendet.

Bose schlug auch die Existenz elektromagnetischer Strahlung vor, die von der Sonne ausgeht, was schließlich 1944 bestätigt wurde.

Im gleichen Zeitraum heiratete er Abala Bose, eine renommierte Feministin und Sozialarbeiterin, die sich Zeit nahm, Science-Fiction zu schreiben, und sich für Pflanzen und ihre natürlichen Phänomene interessierte. Er zeigte, dass pflanzliche Gewebe elektrische Reaktionen unter der Wirkung von Reizen erzeugen, genau wie bei Tieren.

Wie Sir Jagadish Chandra Bose bewies, dass Pflanzen leben

Dank seiner Arbeit an Radiowellen begann Boss über die größere Welt der Physik nachzudenken. Er war fasziniert von den Reaktionen in der Mimose (die Touch-me-not-Pflanze, nicht der Cocktail!), die, wenn sie berührt oder gereizt wird, reagiert, indem sie oben von seinen Blättern schrumpft.

Seine Neugier auf diesen wenig verstandenen Mechanismus zwang ihn, die Reaktionen von Plänen auf Reize zu untersuchen. Durch seine Arbeit konnte er die Ähnlichkeiten zwischen Pflanzen und Tieren in Bezug auf die Reaktion auf äußere Reize feststellen.

Boses Flaggschiff-Beitrag in diesem Bereich war die Erfindung der Maschine namens „Crescograph“, die ein Gerät zur Messung des Wachstums von Pflanzen war. Es gibt zwei Dinge in diesem Instrument, die helfen, Pflanzenwachstum und -entwicklung zu messen – eine Rauchglasplatte und eine Reihe von Zahnrädern im Uhrzeigersinn.

Die Platte wird in regelmäßigen Abständen markiert, und die Zahnräder im Uhrzeigersinn werden verwendet, um zu messen, wie das Wachstum beeinflusst wird und wie sich die Pflanze unter verschiedenen Bedingungen bewegt. Die Platte fängt die Reflexion der Pflanze ein und wird entsprechend der Bewegung der Pflanze markiert. Zur Messung wird die Pflanze in Bromid getaucht.

Das Gerät kann Messungen in der Größenordnung von 1/100.000 Zoll durchführen! Sir Jagadish Chandra Boses erste Experimente wurden mit einem Blatt, einer Karotte und einer Rübe aus seinem eigenen Garten durchgeführt.

Am 10.Mai 1901 versammelte sich das Who-is-Who der wissenschaftlichen Gemeinschaft in der Central Hall der Royal Society in London. Jeder wollte wissen, wie Bose zeigen würde, dass Pflanzen ähnliche „Gefühle“ haben wie andere Lebewesen (offensichtlich eher im physischen als im emotionalen Sinne).

Bose wählte eine Pflanze, deren Wurzeln vorsichtig bis zu den Stielen in ein mit Bromidlösung gefülltes Gefäß getaucht wurden. Er steckte den „Chronographen“ mit der Pflanze und einem beleuchteten Punkt auf einem Bildschirm ein, der die Bewegungen der Pflanze zeigte. Der Fleck begann sich in einer pendelartigen Bewegung mit dem „Puls“ der Pflanze zu bewegen. Als das Bromid zu wirken begann, begann die Stelle innerhalb von Minuten heftig zu vibrieren und kam schließlich zum Stillstand, ähnlich wie bei einem Tier, das Gift bekämpft.

Die Veranstaltung wurde jedoch mit viel Anerkennung begrüßt, Einige Physiologen waren nicht zufrieden, und betrachtete Bose als Außenseiter. Sie klopften hart das Experiment, aber Bose gab nicht auf und war ziemlich zuversichtlich über seine Ergebnisse.

Mit dem „Crescograph“ erforschte er weiter die Reaktion der Pflanzen auf andere Reize wie Dünger, Lichtstrahlen und Funkwellen. Das Instrument erhielt breite Anerkennung, insbesondere vom Weltkongress der Wissenschaften im Jahr 1900. Viele Physiologen bestätigten später auch seine Ergebnisse mit fortschrittlicheren Instrumenten.

Bose selbst schrieb: „Überall um uns herum kommunizieren die Pflanzen. Wir merken es einfach nicht.“ Seine Forschung hat auch dazu beigetragen, dass Menschen besser verstehen, wie Pflanzen besser gepflegt werden können, und ebnete den Weg für eine verbesserte Forschung zum Pflanzenanbau und zu bewährten landwirtschaftlichen Praktiken.

Er war auch einer der ersten Wissenschaftler, der die Wirkung von Mikrowellen in Pflanzengeweben und die Veränderungen des Potentials der Pflanzenzellmembran untersuchte und durch diese Studie bewies, dass Pflanzen empfindlich auf Schmerzen und Zuneigung reagieren.

Um das Wissen aus seinen Erkenntnissen in der Welt zu verbreiten, beschrieb Bose seine Experimente und ihre Ergebnisse in seiner 1902 erschienenen Publikation „Responses in the Living and Non-Living“. In dem Buch beschrieb er, wie Pflanzen Freude und Schmerz zu empfinden scheinen.

Unter der Wirkung von Reizen wie angenehmer und sanfter Musik nahm die Wachstumsgeschwindigkeit von Pflanzen zu und ab, wenn sie harter oder lauter Musik ausgesetzt wurden. In ähnlicher Weise wären Pflanzen, mit denen gesprochen wurde, wie mit Babys und Haustieren, „glücklicher“ als andere.

Obwohl sich einige dieser Schlussfolgerungen später als falsch erwiesen haben, ist man sich jetzt einig, dass Sir Jagadish Chandra Bose sehr bedeutende Beiträge zu den Bereichen Chronobiologie und zirkadiane Rhythmen geleistet hat, lange bevor diese Begriffe überhaupt geprägt wurden.

Boses unglaubliche Arbeit an der Funktechnologie

Sir Jagadish Chandra Bose leistete in einem schwierigen gesellschaftspolitischen Umfeld und angesichts der Knappheit von Ausrüstung und Finanzierung weiterhin Pionierarbeit in mehreren Bereichen. Zu diesem Zweck war er der erste Mensch auf der Welt, der Halbleiterübergänge zur Erkennung von Funksignalen verwendete.

Doch anstatt zu versuchen, seine Erfindungen in kommerzielle Gewinne umzuwandeln, entschied er sich, seine Erfindungen öffentlich zu machen, so wie Open-Source-Software heute funktioniert, damit jeder andere seine Forschung nutzen und darauf aufbauen kann. Bose war ziemlich stark gegen die Patentierung seiner Erfindungen und äußerte kaum Interesse an einer kommerziellen Nutzung seiner Forschung und ermutigte andere, seine Arbeit zu nutzen.

Er hatte beschlossen, keinen persönlichen Vorteil aus seinen Erfindungen zu ziehen und verfolgte die Wissenschaft nicht nur für sich selbst, sondern für ihre Anwendung zum Wohle der Menschheit. Dennoch gab er dem Gruppenzwang nach und beantragte das Patent für die erste Festkörperdiode, die elektromagnetische Wellen empfängt.

Er führte auch umfangreiche Studien über Beugung, Brechung und Polarisation durch und erfand effektiv die drahtlose Telegraphie. Sir Jagadish Chandra Boses Forschungen über Radiowellen führten dazu, dass er Wellen mit sehr kurzen Wellenlängen bis hinunter zu 5 mm erzeugen konnte. Im gleichen Zeitraum arbeitete Marconi an der Kommerzialisierung seiner Ergebnisse in Radiowellen und versuchte, sie an den britischen Postdienst zu vermarkten, während Bose seine Forschung auf der Suche nach wissenschaftlichem Interesse fortsetzte.

Zu seiner Ehre erkannte Marconi schließlich die Bedeutung von Boses Arbeit in seinem Schreiben an. Sir Jagadish Chandra Bose entwickelte auch Geräte zum Senden, Erzeugen und Empfangen von Radiowellen. Er experimentierte mit Bleiglanz, um eine frühe Art von Halbleiterdiode herzustellen, die als Detektor für elektromagnetische Wellen verwendet werden kann.

Um seine unzähligen Kuriositäten zu befriedigen, tauchte er zu Lebzeiten tief in mehrere Bereiche ein. Er wechselte vom Studium der Physik zum Studium der Metalle und danach zu Pflanzen. Eine weitere seiner Erfindungen war ein extrem empfindlicher Kohärent, ein Gerät zur Erkennung von Radiowellen. Er stellte fest, dass die Verwendung des Geräts über einen langen Zeitraum ohne Unterbrechungen zu einem Empfindlichkeitsverlust führte. Dieser Verlust könnte jedoch rückgängig gemacht werden, indem der „Kohärenter“ für einige Zeit unbenutzt bleibt.

Bose entwickelte auch ein Gerät, um die Wirkung elektromagnetischer Wellen auf nicht lebende und lebende Materie zu demonstrieren.

Sir Jagadish Chandra Bose verfasste zwei illustre Bücher: „Response in the Living and Non-living“ (1902) und „The Nervous Mechanism of Plants“ (1926).

Zu den Ehrungen, die der große indische Wissenschaftler erhielt, gehören Companion of the Order of the Indian Empire im Jahr 1903, Ritterschaft im Jahr 1917, Mitglied der Wiener Akademie der Wissenschaften im Jahr 1928, Mitglied der Finnischen Gesellschaft für Wissenschaften und Briefe im Jahr 1929, Gründungsmitglied des National Institute of Sciences of India (jetzt umbenannt in Indian National Science Academy), Companion of the Order of the Star of India im Jahr 1912, Fellow der Royal Society im Jahr 1920, Präsident der 14 der indische Wissenschaftskongress 1927, Mitglied des Komitees des Völkerbundes für intellektuelle Zusammenarbeit usw.

Bose wird ein indischer Nationalheld, Art von

Sir Jagadish Chandra Boses gesamtes Leben von 78 Jahren fand während der britischen Herrschaft in Indien statt, eine Zeit, die prominente indische Reformer wie Gandhi hervorbrachte. Im Vergleich dazu ist Bose eine weniger bekannte Legende, wenn auch ebenso wichtig für die Entwicklung des post-britischen Indiens.

Bose war viel mehr als all seine Auszeichnungen; Er war eine Quelle der Inspiration für eine Nation, die ansonsten in einem schwierigen wirtschaftlichen und politischen Klima um Unabhängigkeit und frische Identität kämpfte. The Better India schreibt über seinen Einfluss auf seinen engen Freund und Nobelpreisträger Rabindranath Tagore. Tagore war ein lautstarker Unterstützer von Boses Forschung. In seinem Gedicht für ihn, veröffentlicht in Kalpana, Tagore war großmütig in seinem Lob:

“ Aus dem Tempel der Wissenschaft im Westen,

weit über den Indus, oh, mein Freund,

du hast die Siegesgirlande gebracht,

schmückte das gedemütigte Haupt der armen Mutter…

Heute hat die Mutter Segen in Worten der Tränen gesandt,

dieses unbekannten Dichters.

Inmitten der großen Gelehrten des Westens, Bruder,

diese Worte werden nur deine Ohren erreichen.“

Wie Tagores Worte zeigen, war Sir Jagadish Chandra Bose nicht nur ein Wissenschaftler, er war ein Symbol des Nationalstolzes. Auch Bose hatte immer seine Verantwortung als Wissenschaftler anerkannt, den Nationalstolz seines Landes wiederzubeleben. In einem Brief an Tagore schrieb er:

“ Ich lebe mit der Lebenskraft der Mutter Erde, ich habe mit Hilfe der Liebe meiner Landsleute gediehen. Seit Ewigkeiten brennt das Opferfeuer der indischen Aufklärung, Millionen Inder beschützen es mit ihrem Leben, von dem ein kleiner Funke durch mich dieses Land erreicht hat.“

Sir Jagadish Chandra Bose und sein unsterbliches Vermächtnis

Für ein Land, das sich in einer Identitätskrise befand, war Sir Jagadish Chandra Bose eine Quelle immensen Nationalstolzes und großer Hoffnung. Vor seinem Tod im Jahr 1937 gründete er das Bose Institute in Kalkutta, das sich hauptsächlich der Erforschung von Pflanzen widmete.

Tagore half ihm in seinem ehrgeizigen und edlen Bestreben, sowohl finanziell als auch auf andere Weise. Heute forscht dieses Institut auch in verschiedenen anderen Bereichen.

In ihren eigenen Worten:

„Das Institut wurde mit dem Ziel gegründet, „die vielen und immer neuen Probleme der entstehenden Wissenschaft, die sowohl das Leben als auch das Nichtleben einschließt“, vollständig zu untersuchen. Boses frühe Karriere umfasste viele wunderbar erfinderische und bahnbrechende Experimente zum Elektromagnetismus, die in JJ Thomsons Worten den Beginn der Wiederbelebung des Interesses an Forschungen in den Naturwissenschaften in Indien markierten, und zur Gemeinsamkeit der Reaktion von Pflanzen und anorganischen Materialien auf elektrische und mechanische Reize.“

Um seine Leistungen unter anderem auf dem Gebiet der drahtlosen Telekommunikation anzuerkennen, ist ein Einschlagkrater auf der anderen Seite des Mondes nach Bose benannt. Der Bose-Krater hat einen gemeldeten Durchmesser von 56 Meilen (91 km). Sein äußerer Rand ist abgenutzt und die Kanten durch Stöße abgerundet, obwohl die Form der Stelle gut erhalten geblieben ist.

Interessanterweise ist eine Hommage, die ihm oft fälschlicherweise zugeschrieben wird, die Benennung der Bose Corporation, einer amerikanischen Firma, die Audiogeräte entwirft und verkauft. Bose Corp. wurde nach seinem Gründer Amar Bose, einem Ingenieur, Akademiker und Unternehmer, benannt. Während er seinen Familiennamen mit Sir Jagadish Chandra Bose teilt, Die beiden sind nicht verwandt.

Dank seiner Pionierarbeit wird Sir Jagadish Chandra Boses Vermächtnis mit Sicherheit Bestand haben. Mehrere Wissenschaftler haben seine Arbeit an Pflanzen mit anspruchsvolleren Geräten und Methoden wiederholt. Gleichzeitig versuchen Wissenschaftler auch, das Geheimnis der Veränderungen auf molekularer Ebene in Pflanzen zu lüften, die zu unterschiedlichen Reaktionen auf verschiedene Reize wie Licht, Berührung und Schall führen.

Sir Jagadish Chandra Bose wird weiterhin einen einzigartigen Platz in der Geschichte der modernen Wissenschaft einnehmen.