Дэвид Эдвард Юз

Дэвид Эдвард Юз (англ. David Edward Hughes; 16 мая 1831, Лондон — 22 января 1900, Лондон) — британско-американский изобретатель, физик и музыкант. Наиболее известен созданием буквопечатающего телеграфного аппарата (телеграфа Юза), а также пионерскими работами в области радиосвязи и изобретением микрофона угольного типа. Юз внёс значительный вклад в развитие электротехники и телекоммуникаций второй половины XIX века.

Биография

Ранние годы и эмиграция в США

Дэвид Эдвард Юз родился 16 мая 1831 года в Лондоне в семье музыканта. В 1838 году, когда мальчику было семь лет, семья эмигрировала в Соединённые Штаты Америки и поселилась в городе Бардстаун (штат Кентукки). Юз с детства проявлял способности к музыке и механике. Он получил начальное образование в местных школах, а затем продолжил обучение в колледже Святого Иосифа в Бардстауне, где изучал естественные науки и музыку.

Преподавание музыки и начало изобретательской деятельности

После окончания колледжа Юз работал преподавателем музыки, а затем стал профессором греческого и латинского языков в том же учебном заведении. Однако его главный интерес лежал в области физики и механики. В свободное время он экспериментировал с электрическими устройствами, в частности с телеграфными аппаратами. В 1854 году Юз переехал в Боулинг-Грин (Кентукки), где продолжил свои исследования.

Телеграфный аппарат Юза

Разработка и принцип действия

В 1855 году, в возрасте 24 лет, Юз представил свой первый значительный проект — буквопечатающий телеграфный аппарат. В отличие от существовавших в то время телеграфов Морзе, которые передавали сообщения в виде точек и тире, аппарат Юза печатал текст на бумажной ленте обычными буквами латинского алфавита. Устройство работало по принципу синхронизации вращающихся колёс на передающей и принимающей станциях. На передающей стороне оператор нажимал клавишу с нужной буквой, что приводило к замыканию электрической цепи в определённый момент времени. На принимающей стороне синхронно вращающееся колесо с рельефными литерами ударяло по бумажной ленте через красящую ленту, отпечатывая символ.

Патентование и коммерческий успех

Юз запатентовал своё изобретение в США в 1855 году. В 1856 году он провёл успешные публичные испытания на линии между Бостоном и Нью-Йорком. Аппарат вызвал большой интерес у телеграфных компаний. В 1857 году Юз продал права на использование своего телеграфа в США компании «American Telegraph Company». В дальнейшем его аппарат получил широкое распространение в Европе. В 1860-х годах телеграф Юза был принят на вооружение почтовыми ведомствами многих стран, включая Российскую империю. В России аппарат Юза использовался на железных дорогах и в государственных телеграфных линиях вплоть до начала XX века.

Конкуренция с другими системами

Телеграф Юза конкурировал с системами Морзе и Уитстона. Его главным преимуществом была возможность печати текста привычными символами, что снижало требования к квалификации операторов. Однако аппарат был сложнее в механическом отношении и требовал точной синхронизации вращающихся частей. Несмотря на это, в Европе, особенно во Франции и Германии, телеграф Юза получил более широкое распространение, чем в США.

Изобретение микрофона

Угольный микрофон

В 1878 году, работая в Лондоне, Юз изобрёл угольный микрофон. Независимо от него аналогичные устройства разрабатывали Томас Эдисон и Эмиль Берлинер. Микрофон Юза представлял собой капсюль с угольным порошком, контактное сопротивление которого изменялось под действием звуковых волн. Это позволяло преобразовывать звуковые колебания в электрические сигналы с высокой чувствительностью. Конструкция Юза отличалась простотой и надёжностью, что способствовало её широкому применению в первых телефонных аппаратах.

Приоритет и споры

Вопрос о приоритете изобретения угольного микрофона оставался предметом дискуссий. Юз продемонстрировал своё устройство в 1878 году на заседании Лондонского королевского общества, однако не стал патентовать его, считая, что его работа является лишь научным экспериментом. Эдисон, напротив, запатентовал свой вариант микрофона в 1877 году. Тем не менее, вклад Юза в развитие микрофонной техники признаётся значительным, а его конструкция использовалась в телефонных аппаратах компании «Bell Telephone Company».

Исследования в области радиоволн

Опыты 1879–1880 годов

В 1879–1880 годах Юз провёл серию экспериментов, которые впоследствии были признаны одними из первых в истории попыток передачи сигналов с помощью электромагнитных волн (радиоволн). Он использовал искровой передатчик и приёмник, содержащий катушку индуктивности и детектор на основе когерера (трубки с металлическими опилками). Юз обнаружил, что может передавать сигналы на расстояние до 500 метров, причём стены и другие препятствия не мешали приёму.

Отсутствие публикации и признания

Несмотря на успешные результаты, Юз не опубликовал свои работы и не сделал их достоянием широкой научной общественности. Он лишь демонстрировал опыты узкому кругу коллег, включая президента Лондонского королевского общества Уильяма Томсона (лорда Кельвина). Томсон, а также другие учёные, не смогли объяснить наблюдаемые явления с точки зрения существовавшей в то время теории электричества, и Юз, разочарованный, прекратил эксперименты. Лишь в 1899 году, после открытия радиоволн Генрихом Герцем и создания радио Александром Поповым и Гульельмо Маркони, Юз опубликовал отчёт о своих опытах, подтвердив их приоритетное значение. Однако к тому времени его вклад в радиосвязь остался в тени более поздних изобретателей.

Другие изобретения и научная деятельность

Индукционный весы

В 1879 году Юз изобрёл индукционные весы — устройство для измерения электрического сопротивления и обнаружения металлов. Прибор использовал принцип электромагнитной индукции и позволял бесконтактно определять наличие металлических предметов. Индукционные весы Юза нашли применение в горном деле для поиска рудных месторождений и в криминалистике для обнаружения металлических объектов.

Работа в Лондонском королевском обществе

В 1880 году Юз был избран членом Лондонского королевского общества (FRS). Он активно участвовал в научной жизни, публиковал статьи по электротехнике и акустике. В 1885 году Королевское общество учредило медаль Юза (Hughes Medal) — престижную награду, присуждаемую за выдающиеся открытия в области электротехники и магнетизма. Первым лауреатом медали стал сам Дэвид Эдвард Юз.

Личная жизнь и последние годы

Юз был женат на Анне Чедвик, которая помогала ему в экспериментах. Детей у них не было. Последние годы жизни изобретатель провёл в Лондоне, продолжая научные исследования. Он скончался 22 января 1900 года в возрасте 68 лет. Похоронен на кладбище Хайгейт в Лондоне.

Наследие и признание

Вклад в телекоммуникации

Телеграфный аппарат Юза сыграл важную роль в развитии телеграфной связи в XIX веке. Он стал одним из первых устройств, позволивших автоматизировать процесс печати телеграмм, что повысило скорость и надёжность передачи информации. В России телеграф Юза использовался на железных дорогах до 1930-х годов.

Роль в истории радио

Опыты Юза 1879–1880 годов, хотя и не были опубликованы своевременно, являются одним из ранних примеров практического использования радиоволн. В 1899 году, после публикации отчёта, его работы были признаны пионерскими. Однако в историографии радио приоритет обычно отдаётся Герцу, Попову и Маркони.

Увековечение памяти

Имя Дэвида Эдварда Юза увековечено в названии медали Юза, присуждаемой Лондонским королевским обществом. В 1912 году в его честь был назван кратер на обратной стороне Луны (Hughes). В Бардстауне (Кентукки) установлена мемориальная доска на месте его дома.

Интересные факты

• Юз был не только изобретателем, но и талантливым музыкантом. Он играл на фортепиано и органе, а также преподавал музыку.
• Свой первый телеграфный аппарат Юз собрал в возрасте 24 лет, используя детали от швейной машинки и музыкальной шкатулки.
• Медаль Юза, учреждённая в 1885 году, присуждается до сих пор. Среди её лауреатов — Александр Грейам Белл, Никола Тесла, Гульельмо Маркони и другие выдающиеся учёные.

Источники

• Hughes, David Edward. Encyclopædia Britannica, 11th Edition, 1911.
• Fahie, J.J.. A History of Wireless Telegraphy. William Blackwood and Sons, 1901.
• Шаповаленко, А.Г.. История развития телеграфной связи. Связьиздат, 1955.
• Белов, В.А.. Дэвид Эдвард Юз и его изобретения. Электричество, № 5, 2001.
• Материалы Лондонского королевского общества (Royal Society). Биографическая справка о Дэвиде Эдварде Юзе.