Jagadish Chandra Bose: L’uomo che ha quasi inventato la radio

Sir Jagadish Chandra Bose potrebbe non essere un nome familiare, ma in realtà dovrebbe essere. Nato in India durante il periodo del dominio britannico, sarebbe diventato uno dei più importanti scienziati indiani di tutti i tempi.

Un pioniere nella fisiologia vegetale, nella tecnologia radio e in vari altri campi scientifici, Bose avrebbe dato molti contributi significativi alla nostra moderna comprensione del mondo naturale. Avrebbe anche aiutato, in parte, a ispirare la formazione dell’India moderna.

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Chi è Jagadish Chandra bose?

Jagadish Chandra Bose è stato un fisico, biologo, botanico, archeologo, autore di fantascienza precoce, e un conoscitore di belle arti. È meglio conosciuto per il suo sviluppo di strumenti altamente sensibili per la rilevazione di piccole risposte da parte di organismi viventi a stimoli esterni.

Questi strumenti gli hanno permesso di anticipare il parallelo tra tessuti animali e vegetali notato dai biologi successivi.

Bose è nato il 30 novembre 1858 in Bengala, India (ora parte del Bangladesh). È interessante notare che il 1858 fu lo stesso anno in cui l’India, che era stata amministrata dalla Compagnia delle Indie Orientali dal 1757, passò direttamente sotto il dominio della Corona.

È famoso per il suo contributo alle scienze naturali ed è stato nominato dall’Istituto degli Ingegneri elettrici ed elettronici come uno dei padri della radio scienza, insieme a scienziati come Tesla, Marconi e Popov. Si dice anche che sia il primo biofisico indiano e persino il primo scienziato moderno indiano. In effetti, il suo lavoro sulla radio e la comunicazione wireless lo rende probabilmente il padre della radio moderna.

I primi giorni di Jagadish Chandra Bose

Il padre di Bose, Bhagawan Chandra Bose, era un funzionario pubblico e ricopriva prestigiose posizioni di responsabilità nell’allora Presidenza del Bengala, una suddivisione dell’Impero britannico, ed era attivo nei movimenti di riforma indù. Sir Jagadish Chandra Bose avrebbe potuto avere un’educazione molto confortevole, con un contatto trascurabile con i problemi che il resto del paese stava affrontando in quei tempi, sotto il dominio coloniale degli inglesi.

Tuttavia, suo padre ha scelto di fargli iniziare la sua educazione in una scuola vernacolare, al contrario di una costosa scuola di lingua inglese, dove avrebbe avuto la possibilità di imparare la propria lingua (Bangla) e di conoscere e capire una grande varietà di persone. È cresciuto in una casa impegnata nelle tradizioni e nella cultura indiane. L’impatto di questa prima esperienza di vita e il contatto con una serie di persone diverse rimase con Bose per tutta la vita ed era chiaro nel suo atteggiamento verso il suo lavoro e la vita.

Parlando alla conferenza Bikrampur nel 1915, Bose disse:

“A quel tempo, mandare i bambini nelle scuole inglesi era uno status symbol aristocratico. Nella scuola vernacolare, alla quale fui mandato, il figlio dell’inserviente musulmano di mio padre sedeva alla mia destra, e il figlio di un pescatore sedeva alla mia sinistra. Erano i miei compagni di gioco. Ho ascoltato incantato le loro storie di uccelli, animali e creature acquatiche. Forse queste storie hanno creato nella mia mente un vivo interesse per indagare il funzionamento della natura. Quando sono tornato a casa da scuola accompagnato dai miei compagni di scuola, mia madre ha accolto e nutrito tutti noi senza discriminazioni. Anche se era una signora ortodossa vecchio stile, non ha mai considerato se stessa colpevole di empietà trattando questi ‘intoccabili’ come i propri figli. E ‘stato a causa della mia amicizia infanzia con loro che non ho mai potuto sentire che ci fossero’ creature ‘che potrebbero essere etichettati’bassa casta’. Non mi sono mai reso conto che esisteva un ‘problema’ comune alle due comunità, indù e musulmani.”

All’età di 11 anni, Bose si unì alla Hare School, poi alla St. Xavier’s School a Kolkata (allora conosciuta come Calcutta), e infine ha continuato a St. Xavier’s College a Kolkata. Queste istituzioni continuano ad essere alcuni dei luoghi più prestigiosi per ricevere un’istruzione in India. Ha poi ricevuto una laurea presso l’Università di Calcutta nel 1879. Fu al St. Xavier’s College che, Bose incontrò il gesuita padre Eugene Lafont, che svolse un ruolo significativo nello sviluppo del suo interesse per le scienze naturali.

Da qui, il corso della sua vita ha cambiato direzione.

In primo luogo, il suo desiderio di seguire le orme del padre e andare in Inghilterra per competere per un posto nei servizi civili indiani fu annullato da suo padre, che aveva piani più accademici per suo figlio.

Invece, Bose è stato inviato in Inghilterra per studiare medicina presso l’Università di Londra. Tuttavia, la sua malattia ripetuta gli impediva di completare i suoi studi medici. Ha invece frequentato il Christ’s College di Cambridge e ha ottenuto un B. A. laurea in Scienze Naturali e un BSc presso l’University College di Londra nel 1884, seguito da un DSc presso l’University College di Londra nel 1896.

Bose incontra Eugène Lafont

Eugène Lafont era un sacerdote Belga, che fu missionario in India, dove ha continuato a diventare uno scienziato, e ha anche fondato l’Indiano Associazione per la Coltivazione della Scienza per aumentare la consapevolezza e l’interesse per la scienza.

Lafont era uno studioso di ricerca e inventore, ma soprattutto, un educatore. Ha servito nel Senato dell’Università di Calcutta per molti anni, e la sua Associazione è stata il centro di ricerca per diversi scienziati noti, tra cui il premio Nobel Sir Chandrasekhara Venkata Raman (CV Raman), e il suo protetto di sorta, Sir Kariamanickam Srinivasa Krishnan (KS Krishnan).

Lafont ha ispirato a Bose un grande interesse per la fisica e le scienze naturali. Bose ha iniziato come suo studente, ma è cresciuto rapidamente a diventare amici con lui.

Bose torna in India

Bose è tornato in India e ha preso un lavoro come assistente professore di fisica al Presidency College, il più antico college di Calcutta.

Mentre insegnava agli scienziati più giovani, Bose ha anche iniziato una ricerca originale qui nell’area delle microonde, portando avanti esperimenti che coinvolgono rifrazione, diffrazione e polarizzazione.

Nel 1895, appena un anno dopo aver iniziato la sua ricerca, Bose fece la prima dimostrazione pubblica di onde radio nel municipio di Calcutta, due anni prima delle prime dimostrazioni pubbliche di telegrafia senza fili in Inghilterra.

Questa dimostrazione utilizzava anche segnali a microonde al posto delle onde a bassa e media frequenza con cui Marconi e altri stavano lavorando. Bose ha riconosciuto che le lunghezze d’onda più corte renderebbero più facile esplorare le proprietà delle onde radio che erano simili alla luce, come riflessione, rifrazione e polarizzazione. Per aiutare nei suoi studi, ha inventato quasi tutti i componenti di base dei sistemi a microonde.

Alcuni dei suoi lavori più importanti in radio avevano a che fare con la rilevazione di onde elettromagnetiche. I primi pionieri della radio usavano un dispositivo chiamato coherer per rilevare il segnale. Questi primi coherers consistevano in particelle metalliche fini contenute in un tubo tra conduttori metallici. L’energia elettrica farebbe sì che le particelle si raggruppino e diventino conduttive.

Sfortunatamente, i file sono rimasti bloccati e hanno dovuto essere ripristinati prima di poter rilevare il segnale successivo. Bose ha inventato un miglioramento che utilizzava una pozza di mercurio in una piccola tazza di metallo. Un film di olio isolante copriva il mercurio e un disco di ferro penetrava nell’olio. Energia RF sarebbe abbattere l’olio isolante e condurre il segnale tra il ferro e il mercurio.

Questo design coherer migliorato, che Bose non brevettò mai, fu utilizzato nel ricevitore wireless transatlantico di Marconi due anni dopo.

Bose suggerì anche l’esistenza di radiazioni elettromagnetiche emanate dal Sole, che fu finalmente confermata nel 1944.

Nello stesso periodo, sposò Abala Bose, una famosa assistente sociale e femminista, risparmiò tempo per scrivere fantascienza, e divenne incuriosito dalle piante e dai loro fenomeni di risposta. Ha dimostrato che i tessuti vegetali producono risposte elettriche sotto l’effetto di stimoli, proprio come negli animali.

Come Sir Jagadish Chandra Bose ha dimostrato che le piante sono vive

Grazie al suo lavoro sulle onde radio, Boss ha iniziato a pensare al più grande mondo della fisica. Era rimasto affascinato dalle reazioni viste nella mimosa (la pianta touch-me-not, non il cocktail!), che, quando viene toccato o irritato, reagisce avvizzendo le foglie.

La sua curiosità su questo meccanismo poco compreso lo costrinse a studiare le reazioni dei piani agli stimoli. Attraverso il suo lavoro, è stato in grado di stabilire le somiglianze tra piante e animali rispetto alla risposta agli stimoli esterni.

Il contributo di punta di Bose in questo settore fu l’invenzione della macchina chiamata “crescograph”, che era un dispositivo per misurare la crescita nelle piante. Ci sono due cose in questo strumento che aiutano a misurare la crescita e lo sviluppo delle piante: una lastra di vetro affumicato e un numero di ingranaggi in senso orario.

La piastra viene contrassegnata a intervalli di distanza regolari e gli ingranaggi in senso orario vengono utilizzati per misurare l’influenza della crescita e il modo in cui la pianta si muove in condizioni diverse. La piastra cattura il riflesso della pianta ed è contrassegnata in base al movimento della pianta. Per la misurazione, la pianta è immersa nel bromuro.

Il dispositivo può prendere misure dell’ordine di 1/100. 000 esimo di pollice! I primi esperimenti di Sir Jagadish Chandra Bose furono condotti con una foglia, una carota e una rapa strappate dal suo giardino.

Il 10 maggio 1901, i who’s who della comunità scientifica si riunirono tutti nella sala centrale della Royal Society di Londra. Tutti volevano sapere come Bose avrebbe dimostrato che le piante hanno “sentimenti” simili ad altri esseri viventi (nel senso fisico piuttosto che emotivo, ovviamente).

Bose ha scelto una pianta le cui radici sono state accuratamente immerse fino agli steli in un recipiente pieno di soluzione di bromuro. Ha inserito il “crescograph” con la pianta e un punto illuminato su uno schermo che mostra i movimenti della pianta. Il punto cominciò a muoversi in un movimento simile a un pendolo con il “polso” della pianta. Quando il bromuro cominciò ad agire, in pochi minuti, il punto cominciò a vibrare violentemente e finalmente si fermò, simile a un veleno da combattimento per animali.

L ” evento è stato accolto con molto apprezzamento tuttavia, alcuni fisiologi non erano contenti, e considerato Bose un estraneo. Hanno duramente bussato l ” esperimento, ma Bose non si arrese ed era abbastanza fiducioso circa le sue scoperte.

Utilizzando il “crescograph”, ha ulteriormente studiato la risposta delle piante ad altri stimoli come fertilizzanti, raggi di luce e onde wireless. Lo strumento ha ricevuto consensi diffusi, in particolare dal Path Congress of Science nel 1900. Molti fisiologi hanno anche corroborato le sue scoperte, in seguito, utilizzando strumenti più avanzati.

Lo stesso Bose scrisse: “Tutt’intorno a noi, le piante comunicano. Non ce ne accorgiamo.”La sua ricerca è stata anche fondamentale per aiutare gli esseri umani a capire come curare meglio le piante e ha anche aperto la strada a una maggiore ricerca sulla coltivazione delle colture e sulle migliori pratiche agricole.

È stato anche uno dei primi scienziati a studiare l’azione delle microonde nei tessuti vegetali e i cambiamenti nel potenziale della membrana cellulare delle piante, dimostrando attraverso questo studio che le piante sono sensibili al dolore e all’affetto.

Per diffondere la conoscenza dai suoi apprendimenti al mondo, Bose descrisse i suoi esperimenti e i loro risultati nella sua pubblicazione del 1902,”Responses in the Living and Non-Living”. All’interno del libro, ha descritto come le piante sembrano provare piacere e dolore.

Sotto l’effetto di stimoli come la musica piacevole e dolce, la velocità di crescita delle piante aumentava e diminuiva se esposta a musica dura o ad alto volume. Allo stesso modo, le piante a cui si parlava, come si farebbe con bambini e animali domestici, sarebbero “più felici” di altre.

Anche se alcune di queste conclusioni in seguito si sono rivelate errate, è ora concordato che Sir Jagadish Chandra Bose aveva dato contributi molto significativi ai campi della cronobiologia e dei ritmi circadiani, molto prima che questi termini fossero coniati.

L’incredibile lavoro di Bose sulla tecnologia radio

Lavorando in un difficile ambiente socio-politico e nella scarsità di attrezzature e finanziamenti, Sir Jagadish Chandra Bose ha continuato a fare lavori pionieristici in diversi campi. A tal fine, è diventato la prima persona al mondo a utilizzare le giunzioni a semiconduttore per rilevare i segnali radio.

Eppure, piuttosto che cercare di convertire le sue invenzioni in guadagni commerciali, ha scelto di rendere le sue invenzioni pubbliche, allo stesso modo come il software open-source funziona oggi, per consentire a chiunque altro di utilizzare e costruire sulla sua ricerca. Bose usato per essere abbastanza forte contro brevettare le sue invenzioni, e a malapena mai espresso interesse per usi commerciali della sua ricerca, incoraggiando gli altri a utilizzare il suo lavoro.

Aveva deciso di non cercare alcun vantaggio personale dalle sue invenzioni e perseguito la scienza non solo per se stessa, ma per la sua applicazione a beneficio dell’umanità. Eppure, cedendo alla pressione dei pari, ha fatto domanda per il brevetto per il primo diodo a stato solido per ricevere onde elettromagnetiche.

Ha anche effettuato studi approfonditi sulla diffrazione, rifrazione e polarizzazione, inventando efficacemente la telegrafia senza fili. La ricerca di Sir Jagadish Chandra Bose sulle onde radio lo ha portato a creare onde con lunghezze d’onda molto corte, fino a 5 mm. Nello stesso lasso di tempo, Marconi stava lavorando sulla commercializzazione dei suoi risultati in onde radio e cercando di commercializzare al servizio postale britannico, mentre Bose ha continuato la sua ricerca nel perseguimento di interesse scientifico.

Al suo attivo, Marconi alla fine riconobbe l’importanza del lavoro di Bose nella sua scrittura. Sir Jagadish Chandra Bose ha anche sviluppato apparecchiature per la trasmissione, la generazione e la ricezione di onde radio. Ha sperimentato con galena per preparare un primo tipo di diodo semiconduttore che può essere utilizzato come rivelatore di onde elettromagnetiche.

Per saziare la sua miriade di curiosità, ha scavato in profondità in più campi durante la sua vita. Passò dallo studio della fisica allo studio dei metalli e successivamente alle piante. Un’altra delle sue invenzioni era un coherer estremamente sensibile, un dispositivo per rilevare le onde radio. Ha scoperto che l’utilizzo del dispositivo per un lungo periodo di tempo, senza interruzioni, ha portato a una perdita di sensibilità. Questa perdita, tuttavia, potrebbe essere invertita lasciando il” Coherer ” inutilizzato per qualche tempo.

Bose ha anche sviluppato un dispositivo per dimostrare l’effetto delle onde elettromagnetiche sulla materia non vivente e vivente.

Sir Jagadish Chandra Bose è autore di due libri illustri:” Response in the Living and Non-living “(1902) e” The Nervous Mechanism of Plants ” (1926).

Gli onori che il grande scienziato Indiano ricevuto includono Compagno dell’Ordine dell’Impero Indiano nel 1903, Cavalierato nel 1917, Membro di Vienna, Accademia delle Scienze, nel 1928, Membro della Società finlandese di Scienze e Lettere nel 1929, Fondatore Fellow dell’Istituto Nazionale di Scienze dell’India (ora rinominato come l’Indian National Science Academy), Compagno dell’Ordine della Stella dell’India, nel 1912, Fellow della Royal Society nel 1920, Il presidente della 14a sessione della Scienza Indiana Congresso nel 1927, Membro della Lega delle Nazioni ” Comitato per l’Intellettuale Cooperazione, ecc.

Bose diventa un eroe nazionale indiano, sorta di

Tutta la vita di Sir Jagadish Chandra Bose di 78 anni ha avuto luogo durante il dominio britannico in India, un periodo che ha dato origine a importanti riformatori indiani come Gandhi. In confronto, Bose è una leggenda meno conosciuta, anche se altrettanto importante per lo sviluppo dell’India post-britannica.

Bose era molto più di tutti i suoi riconoscimenti; era una fonte di ispirazione per una nazione altrimenti in lotta per l’indipendenza e la nuova identità, in un difficile clima economico e politico. The Better India scrive del suo impatto sul suo caro amico e premio Nobel Rabindranath Tagore. Tagore era un sostenitore vocale della ricerca di Bose. Nella sua poesia per lui, pubblicato nel Kalpana, Tagore è stato magnanimo in sua lode:

“Dal Tempio della Scienza in Occidente,

lontano al di là dell’Indo, oh, amico mio,

hai portato la corona di vittoria,

decorate i umiliato testa della povera Madre…

Oggi, la madre ha inviato benedizioni nelle parole di lacrime,

questo sconosciuto poeta.

Fra i grandi Studiosi dell’Occidente, fratello,

queste parole giungeranno solo alle vostre orecchie.”

Come ritraggono le parole di Tagore, Sir Jagadish Chandra Bose non era solo uno scienziato, era un simbolo di orgoglio nazionale. Anche Bose aveva sempre riconosciuto le sue responsabilità di scienziato per far rivivere l’orgoglio nazionale del suo paese. In una lettera a Tagore, ha scritto:

“Sono vivo con la forza vitale della madre Terra, ho prosperato con l’aiuto dell’amore dei miei compatrioti. Per secoli, il fuoco sacrificale dell’illuminismo indiano è stato continuato a bruciare, milioni di indiani lo stanno proteggendo con le loro vite, una piccola scintilla di cui ha raggiunto questo paese attraverso di me.”

Sir Jagadish Chandra Bose e la sua eredità immortale

Per un paese che attraversa una crisi di identità, Sir Jagadish Chandra Bose è stata una fonte di immenso orgoglio e speranza nazionale. Prima della sua morte nel 1937, fondò il Bose Institute di Calcutta, dedicato principalmente allo studio delle piante.

Fu molto aiutato nel suo ambizioso e nobile sforzo, sia finanziariamente che in altro modo, da Tagore. Oggi, questo Istituto svolge anche ricerche su vari altri campi.

Nelle loro stesse parole:

“L’Istituto è stato istituito con lo scopo di indagare a fondo” i molti e sempre aperti problemi della nascente scienza che comprende sia la vita che la non vita”. La carriera iniziale di Bose comprendeva molti esperimenti meravigliosamente inventivi e pionieristici sull’elettromagnetismo che, nelle parole di JJ Thomson, segnavano “l’alba della rinascita in India, di interesse per le ricerche nelle scienze fisiche”, e sulla comunanza della risposta delle piante e dei materiali inorganici agli stimoli elettrici e meccanici.”

Per riconoscere i suoi successi nel campo delle telecomunicazioni wireless, tra gli altri campi, un cratere da impatto sul lato opposto della Luna prende il nome da Bose. Il cratere Bose ha un diametro riportato di 56 miglia (91 km). Il suo bordo esterno è diventato usurato e i bordi arrotondati dagli impatti, anche se la forma del sito è stata ben conservata.

È interessante notare che un tributo che viene spesso erroneamente attribuito a lui è la denominazione di Bose Corporation, un’azienda americana che progetta e vende apparecchiature audio. Bose Corp. è stato effettivamente chiamato dopo il suo fondatore Amar Bose, un ingegnere, accademico, e imprenditore. Mentre condivide il suo nome di famiglia con Sir Jagadish Chandra Bose, i due non sono imparentati.

Grazie al suo lavoro pionieristico, l’eredità di Sir Jagadish Chandra Bose è certa di resistere. Diversi scienziati hanno ripetuto il suo lavoro sulle piante utilizzando attrezzature e metodi più sofisticati. Allo stesso tempo, gli scienziati stanno anche cercando di svelare il mistero dei cambiamenti a livello molecolare che avvengono all’interno delle piante che danno origine alle diverse reazioni a diversi stimoli, come la luce, il tatto e il suono.

Sir Jagadish Chandra Bose continuerà a tenere un posto unico nella storia della scienza moderna.