Jagadish Chandra Bose: L’Homme Qui A Presque Inventé la Radio

Sir Jagadish Chandra Bose n’est peut-être pas un nom familier, mais il devrait vraiment l’être. Né en Inde pendant la période de domination britannique, il deviendra l’un des scientifiques indiens les plus éminents de tous les temps.

Pionnier de la physiologie végétale, de la technologie radio et de divers autres domaines scientifiques, Bose apporterait de nombreuses contributions significatives à notre compréhension moderne du monde naturel. Il aiderait également, en partie, à inspirer la formation de l’Inde moderne.

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Qui est Jagadish Chandra bose?

Jagadish Chandra Bose était physicien, biologiste, botaniste, archéologue, auteur de science-fiction précoce et connaisseur des beaux-arts. Il est surtout connu pour son développement d’instruments hautement sensibles pour la détection de petites réponses des organismes vivants à des stimuli externes.

Ces instruments lui ont permis d’anticiper le parallèle entre les tissus animaux et végétaux relevé par les biologistes ultérieurs.

Bose est né le 30 novembre 1858 au Bengale, en Inde (qui fait maintenant partie du Bangladesh). Fait intéressant, 1858 fut la même année où l’Inde, qui était administrée par la Compagnie des Indes orientales depuis 1757, passa directement sous la domination de la Couronne.

Il est surtout connu pour sa contribution aux sciences naturelles et a été nommé par l’Institute of Electrical and Electronics Engineers comme l’un des pères de la radio science, aux côtés de scientifiques tels que Tesla, Marconi et Popov. Il est également considéré comme le premier biophysicien indien et même le premier scientifique moderne indien. En fait, son travail sur la radio et la communication sans fil en fait sans doute le père de la radio moderne.

Les débuts de Jagadish Chandra Bose

Le père de Bose, Bhagawan Chandra Bose, était fonctionnaire et occupait des postes de responsabilité prestigieux dans la Présidence du Bengale de l’époque, une subdivision de l’Empire britannique, et était actif dans les mouvements de réforme hindous. Sir Jagadish Chandra Bose aurait pu avoir une éducation très confortable, avec un contact négligeable avec les problèmes auxquels le reste du pays était confronté à cette époque, sous la domination coloniale des Britanniques.

Cependant, son père a choisi de le faire commencer ses études dans une école vernaculaire, par opposition à une école anglaise coûteuse, où il aurait la chance d’apprendre sa propre langue (le bangla) et de connaître et comprendre une grande variété de personnes. Il a grandi dans une maison attachée aux traditions et à la culture indiennes. L’impact de cette expérience précoce et de ce contact avec une gamme de personnes différentes est resté avec Bose tout au long de sa vie et était clair dans son attitude envers son travail et sa vie.

Prenant la parole à la conférence de Bikrampur en 1915, Bose a déclaré:

 » À cette époque, envoyer des enfants dans des écoles anglaises était un symbole de statut aristocratique. Dans l’école vernaculaire, à laquelle j’ai été envoyé, le fils du préposé musulman de mon père était assis à ma droite et le fils d’un pêcheur était assis à ma gauche. C’étaient mes camarades de jeu. J’ai écouté envoûté leurs histoires d’oiseaux, d’animaux et de créatures aquatiques. Peut-être que ces histoires ont créé dans mon esprit un vif intérêt pour enquêter sur le fonctionnement de la nature. Lorsque je suis rentrée de l’école accompagnée de mes camarades d’école, ma mère nous a accueillis et nourris tous sans discrimination. Bien qu’elle fût une vieille dame orthodoxe, elle ne s’est jamais considérée comme coupable d’impiété en traitant ces « intouchables » comme ses propres enfants. C’est à cause de mon amitié d’enfance avec eux que je n’ai jamais pu sentir qu’il y avait des « créatures » qui pourraient être étiquetées « de basse caste ». Je n’ai jamais réalisé qu’il existait un « problème » commun aux deux communautés, Hindous et musulmans. »

À l »âge de 11, Bose a rejoint l »école Hare, puis le St. L’école de Xavier à Calcutta (alors connue sous le nom de Calcutta), et finalement il est allé au Collège Saint-Xavier à Calcutta. Ces institutions continuent d’être parmi les endroits les plus prestigieux pour recevoir une éducation en Inde. Il obtient ensuite un baccalauréat de l’Université de Calcutta en 1879. C’est au Collège Saint-Xavier que Bose rencontre le père jésuite Eugène Lafont, qui joue un rôle important dans le développement de son intérêt pour les sciences naturelles.

De là, le cours de sa vie a changé de direction.

Tout d’abord, son souhait de suivre les traces de son père et d’aller en Angleterre pour concourir pour une place dans la fonction publique indienne a été rejeté par son père, qui avait des projets plus savants pour son fils.

Au lieu de cela, Bose a été envoyé en Angleterre pour étudier la médecine à l’Université de Londres. Cependant, sa maladie répétée l’a empêché de terminer ses études de médecine. Il a plutôt fréquenté le Christ’s College de Cambridge et a obtenu un baccalauréat B arts. diplôme en sciences naturelles et un BSc de l’University College de Londres en 1884, suivi d’un DSc de l’University College de Londres en 1896.

Bose rencontre Eugène Lafont

Eugène Lafont était un prêtre belge, qui est devenu missionnaire en Inde, où il est devenu scientifique, et a également fondé l’Association indienne pour la Culture de la Science pour accroître la sensibilisation et l’intérêt pour la science.

Lafont était un chercheur et un inventeur, mais surtout un éducateur. Il a siégé au Sénat de l’Université de Calcutta pendant de nombreuses années, et son Association a servi de centre de recherche à plusieurs scientifiques de renom, dont le lauréat du prix Nobel Sir Chandrasekhara Venkata Raman (CV Raman), et son protégé, Sir Kariamanickam Srinivasa Krishnan (KS Krishnan).

Lafont inspira à Bose un grand intérêt pour la physique et les sciences naturelles. Bose a commencé comme son élève, mais a rapidement grandi pour devenir ami avec lui.

Bose retourne en Inde

Bose est retourné en Inde et a occupé un poste de professeur adjoint de physique au Presidency College, le plus ancien collège de Calcutta.

Tout en enseignant à de jeunes scientifiques, Bose a également commencé des recherches originales dans le domaine des micro-ondes, réalisant des expériences impliquant la réfraction, la diffraction et la polarisation.

En 1895, un an seulement après le début de ses recherches, Bose fit la première démonstration publique d’ondes radio à l’hôtel de ville de Calcutta, deux ans avant les premières démonstrations publiques de télégraphie sans fil de Marconi en Angleterre.

Cette démonstration a également utilisé des signaux hyperfréquences au lieu des ondes de basse et moyenne fréquence avec lesquelles Marconi et d’autres travaillaient. Bose a reconnu que les longueurs d’onde plus courtes faciliteraient l’exploration des propriétés des ondes radio similaires à la lumière, telles que la réflexion, la réfraction et la polarisation. Pour faciliter ses études, il a inventé presque tous les composants de base des systèmes à micro-ondes.

Certains de ses travaux les plus importants en radio concernaient la détection des ondes électromagnétiques. Les premiers pionniers de la radio utilisaient un appareil appelé coherer pour détecter le signal. Ces premiers cohéreurs étaient constitués de fines particules métalliques contenues dans un tube entre des conducteurs métalliques. L’énergie électrique amasserait les particules et deviendrait conductrice.

Malheureusement, les dépôts sont restés collés ensemble et ont dû être réinitialisés avant de pouvoir détecter le signal suivant. Bose a inventé une amélioration qui utilisait une piscine de mercure dans une petite tasse en métal. Un film d’huile isolante recouvrait le mercure et un disque de fer pénétrait dans l’huile. L’énergie RF décomposerait l’huile isolante et conduirait le signal entre le fer et le mercure.

Cette conception de cohérence améliorée, que Bose n’a jamais brevetée, a été utilisée dans le récepteur sans fil transatlantique de Marconi deux ans plus tard.

Bose a également suggéré l’existence d’un rayonnement électromagnétique émanant du Soleil, ce qui a finalement été confirmé en 1944.

Au cours de la même période, il épouse Abala Bose, une féministe et travailleuse sociale de renom, n’a pas le temps d’écrire de la science-fiction et est intrigué par les plantes et leurs phénomènes de réponse. Il a démontré que les tissus végétaux produisent des réponses électriques sous l’effet de stimuli, tout comme chez les animaux.

Comment Sir Jagadish Chandra Bose a prouvé que les plantes sont vivantes

Grâce à ses travaux sur les ondes radio, Boss a commencé à penser au monde plus vaste de la physique. Il avait été fasciné par les réactions observées dans le mimosa (la plante touch-me-not, pas le cocktail !), qui, lorsqu’il est touché ou irrité, réagit en ratatinant ses feuilles.

Sa curiosité pour ce mécanisme peu compris l’a obligé à étudier les réactions des plans aux stimuli. Grâce à son travail, il a pu établir les similitudes entre les plantes et les animaux en ce qui concerne la réponse aux stimuli externes.

La contribution phare de Bose dans ce domaine a été l’invention de la machine appelée « crescograph », qui était un appareil de mesure de la croissance des plantes. Il y a deux choses dans cet instrument qui aident à mesurer la croissance et le développement des plantes: une plaque de verre fumé et un certain nombre d’engrenages dans le sens des aiguilles d’une montre.

La plaque est marquée à intervalles réguliers, et les engrenages dans le sens horaire sont utilisés pour mesurer l’influence de la croissance, ainsi que la façon dont la plante se déplace dans différentes conditions. La plaque capte le reflet de la plante et est marquée en fonction du mouvement de la plante. Pour la mesure, la plante est trempée dans du bromure.

L’appareil peut prendre des mesures de l’ordre du 1/100 000th de pouce ! Les premières expériences de Sir Jagadish Chandra Bose ont été menées avec une feuille, une carotte et un navet arrachés de son propre jardin.

Le 10 mai 1901, le who’s who de la communauté scientifique s’est réuni au hall central de la Royal Society à Londres. Tout le monde voulait savoir comment Bose démontrerait que les plantes ont des « sentiments » similaires aux autres êtres vivants (au sens physique plutôt qu’émotionnel, évidemment).

Bose a choisi une plante dont les racines ont été trempées prudemment jusqu’aux tiges dans un récipient rempli de solution de bromure. Il a branché le « crescographe » avec la plante et une tache éclairée sur un écran montrant les mouvements de la plante. L’endroit a commencé à se déplacer dans un mouvement de pendule avec le « pouls » de la plante. Lorsque le bromure a commencé à agir, en quelques minutes, l’endroit a commencé à vibrer violemment et s’est finalement arrêté, semblable à un poison de combat pour animaux.

L’événement a été accueilli avec beaucoup d’appréciation cependant, certains physiologistes n’étaient pas satisfaits et considéraient Bose comme un étranger. Ils ont durement frappé l’expérience, mais Bose n’a pas abandonné et était assez confiant quant à ses conclusions.

À l’aide du « crescographe », il a poursuivi ses recherches sur la réponse des plantes à d’autres stimuli tels que les engrais, les rayons lumineux et les ondes sans fil. L’instrument a été largement acclamé, en particulier par le Congrès des sciences de Path en 1900. De nombreux physiologistes ont également corroboré ses découvertes, plus tard, en utilisant des instruments plus avancés.

Bose lui-même a écrit: « Tout autour de nous, les plantes communiquent. Nous ne le remarquons tout simplement pas. »Ses recherches ont également contribué à aider les humains à mieux prendre soin des plantes et ont également ouvert la voie à une recherche améliorée sur la culture des cultures et les meilleures pratiques agricoles.

Il a également été l’un des premiers scientifiques à étudier l’action des micro-ondes dans les tissus végétaux et les modifications du potentiel membranaire des cellules végétales, prouvant par cette étude que les plantes sont sensibles à la douleur et à l’affection.

Pour diffuser les connaissances de ses apprentissages dans le monde, Bose a décrit ses expériences et leurs résultats dans sa publication de 1902, « Responses in the Living and Non-Living ». Dans le livre, il a décrit comment les plantes semblent ressentir du plaisir et de la douleur.

Sous l’effet de stimuli comme une musique agréable et douce, la vitesse de croissance des plantes augmentait et diminuait lorsqu’elles étaient exposées à une musique dure ou forte. De même, les plantes dont on parlait, comme on le ferait avec les bébés et les animaux domestiques, seraient « plus heureuses » que les autres.

Bien que certaines de ces conclusions se soient révélées incorrectes par la suite, il est maintenant convenu que Sir Jagadish Chandra Bose avait apporté des contributions très importantes aux domaines de la chronobiologie et des rythmes circadiens, bien avant même que ces termes ne soient inventés.

Le travail incroyable de Bose sur la technologie radio

Travaillant dans un environnement sociopolitique difficile et dans la pénurie d’équipement et de financement, Sir Jagadish Chandra Bose a continué à faire un travail de pionnier dans plusieurs domaines. À cette fin, il est devenu la première personne au monde à utiliser des jonctions semi-conductrices pour détecter les signaux radio.

Pourtant, plutôt que d’essayer de convertir ses inventions en gains commerciaux, il a choisi de rendre ses inventions publiques, de la même manière que les logiciels open source fonctionnent aujourd’hui, pour permettre à quiconque d’utiliser et de développer ses recherches. Bose avait l’habitude d’être assez ferme contre le brevetage de ses inventions et n’exprimait presque jamais d’intérêt pour les utilisations commerciales de ses recherches, encourageant les autres à utiliser ses travaux.

Il avait résolu de ne chercher aucun avantage personnel à ses inventions et poursuivait la science non seulement pour elle-même, mais pour son application au bénéfice de l’humanité. Pourtant, cédant à la pression des pairs, il a demandé le brevet de la première diode à semi-conducteurs à recevoir des ondes électromagnétiques.

Il a également mené des études approfondies sur la diffraction, la réfraction et la polarisation, inventant efficacement la télégraphie sans fil. Les recherches de Sir Jagadish Chandra Bose sur les ondes radio lui ont permis de créer des ondes de très courtes longueurs d’onde, jusqu’à 5 mm. Pendant la même période, Marconi travaillait à la commercialisation de ses découvertes dans les ondes radio et essayait de les commercialiser auprès du Service postal britannique, tandis que Bose poursuivait ses recherches dans la poursuite de l’intérêt scientifique.

À son actif, Marconi finit par reconnaître l’importance du travail de Bose dans ses écrits. Sir Jagadish Chandra Bose a également développé des équipements pour transmettre, générer et recevoir des ondes radio. Il a expérimenté la galène pour préparer un type précoce de diode semi-conductrice pouvant être utilisée comme détecteur d’ondes électromagnétiques.

Pour assouvir ses innombrables curiosités, il s’est plongé dans de multiples domaines au cours de sa vie. Il est passé de l’étude de la physique à l’étude des métaux et ensuite aux plantes. Une autre de ses inventions était un cohéreur extrêmement sensible, un dispositif de détection des ondes radio. Il a constaté que l’utilisation de l’appareil sur une longue période de temps, sans interruption, entraînait une perte de sensibilité. Cette perte, cependant, pourrait être inversée en laissant le « Coherer » inutilisé pendant un certain temps.

Bose a également développé un dispositif pour démontrer l’effet des ondes électromagnétiques sur la matière non vivante et vivante.

Sir Jagadish Chandra Bose est l’auteur de deux livres illustres : « Response in the Living and Non-living » (1902) et « The Nervous Mechanism of Plants » (1926).

Les honneurs que le grand scientifique indien a reçus incluent Compagnon de l’Ordre de l’Empire Indien en 1903, Chevalier en 1917, Membre de l’Académie des Sciences de Vienne en 1928, Membre de la Société Finlandaise des Sciences et des Lettres en 1929, Membre Fondateur de l’Institut National des Sciences de l’Inde (aujourd’hui renommé Académie Nationale des Sciences de l’Inde), Compagnon de l’Ordre de l’Étoile de l’Inde en 1912, Membre de la Royal Society en 1920, Président de la 14e session de le Congrès des Sciences indiennes en 1927, membre du Comité des intellectuels de la Société des Nations Coopération, etc.

Bose devient un héros national indien, en quelque sorte

La vie entière de Sir Jagadish Chandra de Bose s’est déroulée pendant la domination britannique en Inde, une période qui a donné naissance à d’éminents réformateurs indiens tels que Gandhi. En comparaison, Bose est une légende moins connue, mais tout aussi importante pour le développement de l’Inde post-britannique.

Bose était bien plus que toutes ses distinctions; il était une source d’inspiration pour une nation qui luttait autrement pour son indépendance et sa nouvelle identité, dans un climat économique et politique difficile. The Better India écrit sur son impact sur son ami proche et lauréat du prix Nobel Rabindranath Tagore. Tagore était un fervent partisan des recherches de Bose. Dans son poème pour lui, publié à Kalpana, Tagore était magnanime dans ses éloges:

 » Du Temple de la Science en Occident,

loin de l’Indus, oh, mon ami,

vous avez apporté la guirlande de la victoire,

décoré la tête humiliée de la pauvre Mère

Aujourd’hui, la mère a envoyé des bénédictions en paroles de larmes,

de ce poète inconnu.

Parmi les grands Savants de l’Occident, frère,

ces mots n’atteindront que vos oreilles. »

Comme le décrivent les mots de Tagore, Sir Jagadish Chandra Bose n’était pas seulement un scientifique, il était un symbole de fierté nationale. Bose lui aussi avait toujours reconnu ses responsabilités en tant que scientifique pour raviver la fierté nationale de son pays. Dans une lettre à Tagore, il a écrit:

 » Je suis vivant avec la force vitale de la Terre mère, j’ai prospéré avec l’aide de l’amour de mes compatriotes. Pendant des siècles, le feu sacrificiel de l’illumination de l’Inde n’a cessé de brûler, des millions d’Indiens le protègent de leur vie, dont une petite étincelle a atteint ce pays à travers moi. »

Sir Jagadish Chandra Bose et son héritage éternel

Pour un pays qui traverse une crise d’identité, Sir Jagadish Chandra Bose était une source d’immense fierté et d’espoir national. Avant sa mort en 1937, il fonde l’Institut Bose à Calcutta, consacré principalement à l’étude des plantes.

Il fut grandement aidé dans son entreprise ambitieuse et noble, financièrement et autrement, par Tagore. Aujourd’hui, cet Institut mène également des recherches dans divers autres domaines.

Selon leurs propres mots:

« L’Institut a été créé dans le but d’étudier pleinement « les problèmes nombreux et toujours ouverts de la science naissante qui comprend à la fois la vie et la non-vie ». Au début de sa carrière, Bose a fait de nombreuses expériences merveilleusement inventives et pionnières sur l’électromagnétisme qui, selon les mots de JJ Thomson, ont marqué « l’aube du renouveau en Inde, d’intérêt pour les recherches en sciences physiques », et sur le caractère commun de la réponse des plantes et des matériaux inorganiques aux stimuli électriques et mécaniques. »

Pour reconnaître ses réalisations dans le domaine des télécommunications sans fil, entre autres domaines, un cratère d’impact situé de l’autre côté de la Lune porte le nom de Bose. Le cratère de Bose a un diamètre rapporté de 56 miles (91 km). Sa bordure extérieure s’est usée et les bords arrondis par les impacts, bien que la forme du site ait été bien préservée.

Fait intéressant, un hommage qui lui est souvent attribué à tort est le nom de Bose Corporation, une entreprise américaine qui conçoit et vend du matériel audio. Bose Corp. a été nommé d’après son fondateur Amar Bose, ingénieur, universitaire et entrepreneur. Bien qu’il partage son nom de famille avec Sir Jagadish Chandra Bose, les deux ne sont pas liés.

Grâce à son travail de pionnier, l’héritage de Sir Jagadish Chandra Bose est certain de perdurer. Plusieurs scientifiques ont répété ses travaux sur les plantes en utilisant des équipements et des méthodes plus sophistiqués. Dans le même temps, les scientifiques tentent également de percer le mystère des changements au niveau moléculaire qui se produisent au sein des plantes et qui donnent lieu aux différentes réactions à différents stimuli, tels que la lumière, le toucher et le son.

Sir Jagadish Chandra Bose continuera à occuper une place unique dans l’histoire de la science moderne.