Les précurseurs de l'invention de la radio

 

S'il est une invention basée sur les travaux scientifiques d'une multitude de savants, c'est bien la TSF. Elle s'est préparée de longue main, au cours d'un siècle entier, le dix-neuvième, par une lente évolution, les travaux des uns profitant aux autres, comme les chaînons d'une même chaîne.
Ce chapitre est consacré aux <<Précurseurs>>, ces savants de différents pays, chimistes et physiciens, dont les découvertes se sont complétées et se sont échafaudées pour en arriver à former  un ensemble de connaissances noyautées, qui a ouvert la voie aux inventeurs potentiels.
Chacun de ces savants a fourni une contribution individuelle d'une importance telle que l'absence de l'une aurait interrompu ce merveilleux processus. les travaux des savants dont il est question ici, ont tous une relation directe avec l'invention subséquente de la TSF; chacun fait partie d'une séquence logique et ininterrompue de découvertes scientifiques dont les inventeurs ont pu tirer profit, avec  le résultat que l'on sait.

VOLTA

Alessandro Volta, physicien et chimiste italien, est né à Côme, Italie, en 1745. C'est lui qui inventa l'accumulateur électrique en 1800, en plus d'autres travaux et découvertes. Mais cette seule invention lui donne droit de figurer parmi les savants qui ont le plus servi l'humanité. Inutile de mentionner ici que sans l'invention de l'italien Volta, un autre italien, Marconi n'aurait pu faire fonctionner ses appareils émetteur et récepteur de TSF. En son honneur, on a donné son nom à l'unité de mesure du potentiel électrique, le volt.  
Il est mort en 1827.

OERSTED

Christian Oersted, physicien et chimiste danois, naquit à Rudkobing, en 1777. Pendant qu'il était titulaire de la chaire de physique à l'université de Copenhague, il découvrit, en 1820, l'électromagnétisme, théorie selon laquelle un courant électrique génère un champ magnétique. Dans une célèbre expérience de laboratoire, on peut voir une aiguille aimantée dévier au voisinage d'un conducteur où passe un courant électrique.
Cette découverte eut un impact considérable même à cette époque, et suscita immédiatement les travaux d'Ampère et de Faraday (5). Aujourd'hui, elle marque le point de départ du long processus de l'invention de la TSF. Oersted mourut à Copenhague, en 1851.
GAUSS
Carl Friedrich Gauss, physicien allemand, est né à Brunswick en 1777. Il compléta les travaux d'Oersted sur l'électromagnétisme, dont il formula mathématiquement la théorie. Aujourd'hui encore, on se sert de son nom quand on parle de magnétisme électrique: le terme anglais <<degaussing>> signifie, dans le langage des techniciens en télévision, <<démagnétiser>> une lampe-écran. En son honneur on a appelé <<gauss>>, l'unité de mesure de l'intensité du champ magnétique. C'est lui qui inspira le plus Maxwell dans ses travaux , et de ce fait, on le considère comme l'un des précurseurs de l'invention de la radio. 
Il est mort à Göttingen en 1855.
AMPÈRE
André-Marie Ampère, grand physicien français, vit le jour à Lyon en 1775. Au cours de ces travaux à l'école Polytechnique de Paris et à l'Académie des Sciences, il étudia les courants électriques en mouvement et les actions magnétiques qui en découlent. C'est ainsi qu'il refit l'expérience de Oersted, avec l'aiguille aimantée; avec différence qu'il en tira de nombreuses applications pratiques. C'est lui qui trouva le mot <<courant électrique>>, terme nouveau à l'époque. Créateur de l'électrodynamique, à la suite de ses expériences sur la réciprocité des actions des courants et des aimants, il inventa le <<galvanomètre>>, aujourd'hui appelé <<ampèremètre>> Ampère avait choisi la première appellation en l'honneur du physicien italien Galvani, célèbre lui aussi par ses travaux sur les courants dits <<galvaniques>>, qui inspira à Volta son invention de l'accumulateur. Son nom est à l'origine du terme <<galvaniser>>, procédé par lequel une feuille de métal ferreux est protégée de la rouille, en vertu d'un traitement à l'électrolyse sur laquelle a travaillé Galvani. Ce qui illustre bien que la chimie et la physique sont deux sciences interdépendantes. Pour en revenir à cet inventeur prolifique que fut Ampère, on lui doit aussi l'invention théorique du télégraphe électrique et surtout de l'électro-aimant, qui trouve son application dans les relais électriques, dont se servit largement Marconi pour construire son premier récepteur. Hertz et Righi profitèrent également de ses découvertes sur les courants électriques. En son honneur on a donné le nom d'Ampère à l'unité de mesure de l'intensité des courants.  On dit d'un courant qui transporte une quantité d'électricité d'un coulomb par seconde, qu'il a une intensité <<I>> d'un ampère
Il mourut à Marseille en 1836
 
FARADAY
Michael Faraday, physicien anglais, naquit en 1791, à Newington, Surrey.
Ses travaux font suite à ceux qu'exécuta Oersted en 1820.Mais il fit une découverte qui est à l'inverse de celle d'Oersted: celui-ci avait découvert l'action d'un aimant sur un courant électrique, ouvrant ainsi la voie aux futurs inventeurs du générateur électrique. On lui doit aussi l'invention de l'électrolyse, dont Fessenden s'est servi pour construire son détecteur électrolytique.
Ses recherches sur l'électrostatique ont constitué son champ d'action principal, la conservation ou l'emmagasinage d'une charge électrique par le moyen du <<condensateur>>. On sait toute l'utilité et l'importance de cette invention: Hertz, Righi et Marconi n'auraient pu arriver à leurs fins sans condensateur, organe essentiel de leurs premiers émetteurs à étincelles. C'est donc grâce à Faradey si un lien a pu être établi entre l'électricité et les ondes électromagnétiques.
On a donné son nom à l'unité de mesure de la charge statique d'un condensateur: le <<farad>>. Mais comme cette unité de mesure est hors de proportion dans les mesures ordinaires, on l'a subdivisée en <<microfarads>> (mfd) et en <<picofards>> (pfd).
Dire que Faraday a été l'un des précurseurs de l'invention de la TSF n'est sûrement pas exagéré.
Il mourut à Hamptom en 1867.
OHM
Georg Ohm naquit à Erlangen, en 1789. Un des plus grands physiciens que l'Allemagne ait produit, il fut titulaire de la chaire de physique à l'université de Munich. Il est célèbre surtout par ses travaux sur la résistance électrique des conducteurs; ce qui l'a amené à éditer sa fameuse loi qu'on appelle encore aujourd'hui la loi de Ohm, largement utilisée en théorie de la radio, et dont la formule basique s'énonce comme suit: <<E égale IR>> où E est le potentiel, I l'intensité du courant, et R la résistance. Autrement dit: le voltage est égal à l'intensité du courant multipliée par la résistance.
C'est Ohm qui contribua le plus, en son temps à vulgariser les notions d'électricité, en les comparant à d'autres phénomènes naturels. Par exemple, il comparait le courant au débit de l'eau dans un conduit; le voltage à une différence de niveau entre deux nappes d'eau, d'où force hydraulique, etc.
Pour perpétuer son souvenir et payer tribu à son génie, on a donné son nom à l'unité de mesure de la résistance électrique: l'ohm; et à l'appareil de mesure correspondant: l'ohmmètre.
Il mourut à Munich, en 1854.
HENRY
Joseph Henry, physicien américain, est né à Albany, New-York, en 1797. Ses travaux comme ingénieur l'amenèrent à s'intéresser aux électro-aimants, dont le principe avait été énoncé par Ampère, mais qu'il a perfectionnés en inventant la <<self-induction>>, et par conséquent, la bobine d'induction telle que nous la connaissons de nos jours. En effet, c'est lui qui eut l'idée d'en isoler les fils.
Il est aussi l'inventeur du transformateur électrique en découvrant qu'un courant de bas potentiel passant dans un enroulement peut induire un plus haut potentiel dans un autre enroulement et inversement, grâce à une variation de la grosseur des fils et au nombre de spires.
Il trouva le moyen d'améliorer les relais électrique existants à cette époque, en utilisant deux électro-aimants au lieu d'un seul, un faible actionnant un plus fort.
On lui doit, en partie, l'invention du générateur électrique, grâce à ses travaux sur l'induction, qui démontrèrent la proportion qui existe entre la force électromotrice et la résistance d'une induction. Il effectua des recherches sur la résistance des conducteurs étalés sur de très longues distances, et trouva moyen de les rendre efficaces, toujours en utilisant l'induction: ce qui ouvrit la voie à l'invention du télégraphe électrique. D'autant plus qu'il facilita grandement les choses en découvrant que la terre pouvait aisément servir de conducteur de retour, éliminant ainsi la nécessité de deux fils, pour n'en utiliser qu'un seul
On peut donc conclure que Joseph Henry a largement contribué à l'invention de la TSF par ses travaux préliminaires, surtout en ce qui a trait à l'induction. On sait le rôle qu'elle joua dans les circuits des émetteurs de Hertz, de Righi, et de Marconi, etc.
Il a été nommé président de la Smithsonian Institution, en 1946, et en son honneur, on a donné son nom à l'unité de mesure de la résistance inductive, le <<henry>> et le micro-henry>>.
Il mourut en 1878.
TESLA

Nicola Tesla, 1857-1943, physicien autrichien. Il est l'inventeur de la bobine dite de Tesla. Il étudia et produisit des courants alternatifs à très haute fréquence, grâce à son invention de l'alternateur à haute fréquence. Nous verrons plus loin l'usage qu'en fit l'un des co-inventeurs de la radio, Fessenden.

MAXWELL

James Clerk Maxwell, célèbre physicien écossais, naquit à Edimbourg, en 1831.
Inspiré par les travaux de Faraday dont il fut l'élève, il entreprit la première étude mathématique des champs de force magnétique des courants en 1862. C'est lui qui a introduit le concepts des courants de déplacement dans les diélectriques soumis à un champ magnétique variable. En 1873, il formula les équations mathématiques générales du champ magnétique. On peut donc le considérer comme l'un des précurseurs de l'invention de la TSF, dont il a établi les fondements théoriques (Robert). C'est lui qui inspira le plus directement Hertz dans ses recherches sur les ondes électromagnétiques, et en cela son mérite est grand.
Pour lui rendre un hommage justifié, on a donné son nom à l'unité de mesure du flux magnétique, le "maxwell".

MORSE
Samuel Finley Morse vit le jour à Charleston, Mass., en 1791. Il fréquenta l'université Yale, et dans sa jeunesse, il fut un peintre-portraitiste de talent. Mais il délaissa bientôt les Beaux-Arts au profit de la Science.
En 1835, il inventa le télégraphe électrique, en utilisant l'électro-aimant comme base de son invention; il en démontra l'efficacité en déroulant un kilomètre de fil autour de sa chambre et en y faisant circuler un courant qui devait actionner les relais-marqueurs. Démonstration publique en fut donnée en 1837, mais ce n'est que trois ans plus tard qu'il obtint les crédits nécessaires pour construire la première ligne, celle de Waskington-Baltimore. Cette ligne fut inaugurée officiellement en 1844.
Pour permettre à son télégraphe de transmettre des messages, il inventa le code qui porte son nom, une série de points et traits. Au tout début, ceux-ci étaient inscrits mécaniquement sur une bande de papier, entraînée par un mouvement d'horlogerie. C'est cette partie de l'invention de Morse qu'emprunta Marconi pour la construction de son premier récepteur, en 1894.
Samuel Morse, même s'il reçut l'aide précieuse de Joseph Henri, spécialiste de l'induction et des relais à électro-aimants, s'est assuré une part importante du mérite de l'invention de la télégraphie sans fil. Sans la découverte de Morse, le récepteur de Marconi n'aurait pas existé, du moins dans sa forme initiale.
Il mourut en 1872, sans avoir pu constater l'ampleur de ses découvertes, ni leur utilisation en TSF.
EDISON
Thomas Alva Edison vit le jour à Milan, Ohio, É-U,. en 1847. Il a à son actif une série impressionnante d'inventions dont la principale est sans doute l'ampoule électrique à filament incandescent de tungstène. On lui attribue volontiers le mérite d'avoir inventé une variété de pile électrique et aussi le phonographe, même si le principe de cet appareil est dû, paraît-il, à un Français nommé Charles Cros. N'empêche que c'est Edison qui a construit le premier phonographe, ce qui lui a valu d'en être reconnu comme l'inventeur en titre.
Mais en ce qui concerne l'invention de la TSF, Edison en a été, avec Maxwell, l'un des précurseurs immédiats. Ses travaux de 1875 sur la production d'ondes électromagnétiques par une étincelle jaillissant entre deux bornes de signes différents, nous amènent à croire qu'il s'en est fallu de peu qu'il ne découvre lui-même le principe de l'oscillateur de Hertz.
A la suite de son invention de l'ampoule électrique, il poursuivit des travaux qui l'amenèrent à découvrir le phénomène de la conductibilité unidirectionnelle d'un tube à vide contenant un filament chauffé au rouge, appelé "cathode", et une plaque froide métallique appelée "anode", ouvrant ainsi la voie à l'invention de la lampe diode détectrice et redresseuse par Fleming, en 1904. On peut donc en conclure que l'apport d'Edison à l'invention de la TSF est très substantiel, même s'il n'y a contribué qu'indirectement. C'est lui qui a inspiré et guidé une autre génie inventif, canadien celui-là, Réginald Fessenden, dans son cheminement vers l'invention de la téléphonie sans fil..
Edison est mort en 1931.
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Comme on a pu le constater, ces douze noms prestigieux du monde scientifique du dix-neuvième siècle sont tous reliés étroitement, par un lien direct de paternité, à ceux du vingtième, les Grands Noms et l'Histoire de la Radio, dont nous ferons bientôt connaissance et dont nous étudierons les oeuvres et réalisations dans chacun de leurs pays respectifs.
 
La radio et ses inventeurs par Jean-N. Paquet
 

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