Oliver Lodge

Oliver Joseph Lodge

Data i miejsce urodzenia	12 czerwca 1851 Penkhull
Data i miejsce śmierci	22 sierpnia 1940 Lake
Zawód, zajęcie	fizyk, wynalazca, pisarz

Sir Oliver Joseph Lodge (ur. 12 czerwca 1851 w Penkhull, zm. 22 sierpnia 1940 w Lake) – brytyjski fizyk, wynalazca i pisarz. Jeden z pionierów radia, autor kilku patentów kluczowych dla rozwoju telegrafii bez drutu. Pomysłodawca idei skrócenia Lorentza.

Życie i działalność

Młodość

Był najstarszym z ośmiu synów w rodzinie kupca Olivera Lodge’a (1826–1884) i Grace Heath (1826–1879). Obydwaj dziadkowie Lodge’a byli nauczycielami i duchownymi, a w jego bardzo licznej rodzinie znajdowali się poważani przedstawiciele nauk, m.in. historycy Sir Richard Lodge i Eleanor Constance Lodge, matematycy Percy Heawood i Alfred Lodge, kartograf Edward Heawood. Po ukończeniu szkoły w wieku lat 14 rozpoczął pracę w przedsiębiorstwie ojca. Pracując nie zaniedbał swojego wykształcenia: brał udział w wykładach w Royal Institution w Londynie oraz w lokalnym Wedgwood Institute.

Kariera akademicka

W wieku 22 lat opuścił przedsiębiorstwo ojca i rozpoczął studia na Kolegium Uniwersyteckim w Londynie. Natychmiast też został zatrudniony przez jednego z profesorów fizyki (Careya Fostera) jako asystent. W 1875 ukończył studia, a w 1877 otrzymał stopień doktora. Tu rozpoczął swoje prace naukowe. Pierwsza z nich, zaprezentowana w 1875 przed Physical Society dotyczyła rozkładu pola elektrycznego, następnie Lodge zajmował się przewodnictwem cieplnym, elektrycznym i termoelektrycznością.

W 1881 został profesorem matematyki i fizyki na University College w Liverpoolu. Tutaj przeprowadził większość swoich prac doświadczalnych, w tym prace dotyczące fal elektromagnetycznych.

W 1900 został pierwszym rektorem nowo założonego Uniwersytetu w Birmingham. Położył duże zasługi dla jego rozwoju.

Życie rodzinne

W 1877 ożenił się z Mary Fanny Alexander Marshall Newcastle-under-Lyme w 1877. Byli równolatkami i znali się już od dzieciństwa. Mieli dwanaścioro dzieci, sześciu synów i sześć córek, kolejno byli to: Oliver William Foster (1878–1955), Francis Brodie (1880–1967), Alec (1881–1938), Lionel (1883–1948), Noel (1885–1962), Violet (1888–1924), Raymond (1889–1915), Honor (1891–1979), Lorna (1892–1987), Norah (1894–1990), Barbara (1896–1983) oraz Rosalynde (1896–1983). Czterech z synów założyło przedsiębiorstwa wykorzystujące wynalazki ojca. Brodie i Alec założyli Lodge Plug Company, które produkowało świece zapłonowe do spalinowych silników samochodowych i lotniczych. Lionel i Noel założyli w 1913 fabrykę produkującą filtry elektrostatyczne do oczyszczania dymu pod nazwą Lodge Fume Deposit Company Limited.

Po odejściu na emeryturę Sir Oliver i Lady Lodge osiedlili się w 1920 w Normanton House niedaleko Stonehenge, tu w 1927 obchodzili złote gody, a dwa lata później Lady Lodge zmarła. Oliver Lodge zmarł 22 sierpnia 1940.

Osiągnięcia naukowe

Badania nad elektrycznością

Wczesne badania Lodge’a nad elektrycznością dotyczyły akumulatorów ołowiowych, przewodnictwa jonowego i fotoelektryczności. Odkrył możliwość zastosowania pola elektrostatycznego do oczyszczania powietrza z pyłów i dymów. Idea filtrów elektrostatycznych została zaprezentowana na wykładach w Montrealu w 1884. Synowie Lodge’a Lionel i Noel wraz z W.F. Newmanem dla ich produkcji założyli firmę Lodge Fume Deposit Co. Ltd., która po kilku zmianach nazwy jest aktywna do dziś.

Lodge rozpoczął prace nad wyładowaniami elektrycznymi w 1881 pod wpływem apeli Williama Preece’a, głównego inżyniera brytyjskiej poczty, dotyczących uszkodzeń urządzeń telegraficznych pod wpływem wyładowań atmosferycznych. Później Lodge zauważył, że opracowany w trakcie tych badań iskrownik nadaje się doskonale do inicjowania zapłonu w silnikach spalinowych. Wraz z synem Alecem w 1903 opatentował urządzenie zapłonowe, którego produkcja została podjęta przez firmę założoną przez Aleca i drugiego syna Lodge’a Brodiego. Produkcja układów zapłonowych (a w szczególności świec) przynosiła znaczące profity.

Fale elektromagnetyczne

W trakcie swoich prac Lodge doszedł do koncepcji fal elektromagnetycznych, opracował metody ich wytwarzania i detekcji. Badania prowadził jednocześnie z Heinrichem Hertzem i niezależnie od niego, ale opublikował je o kilka miesięcy później. Wyniki swoich eksperymentów zademonstrował w czasie dwóch wykładów dla Royal Society of Arts w marcu 1888. Podkreślił też ważność zjawiska rezonansu dla przebiegu procesów elektromagnetycznych.

Telegraf bez drutu

Po śmierci Hertza 1 stycznia 1894 Lodge został poproszony o wygłoszenie przed Royal Institution wykładu poświęconego jego pracom. W trakcie tego wykładu Lodge zademonstrował koherer użyty jako czuły odbiornik „fal Hertza”. Zainspirowało to znanego konstruktora sprzętu telegraficznego Alexandra Muirheada do zaproponowania wykorzystania fal do transmisji sygnałów telegraficznych. W trakcie następnego podobnego wykładu, przeprowadzonego w sierpniu 1894 w Oxfordzie dla British Association do odbiornika został podłączony telegraf Morse’a dostarczony przez Muirheada i Lodge zaprezentował bezprzewodową łączność nawiązaną pomiędzy salą wykładową a niedalekim laboratorium. Lodge jednak nie opatentował swojego rozwiązania, a później sam stwierdził, że początkowo nie był zainteresowany jego komercyjnym wykorzystaniem. Uważał, że jest nieopłacalne technicznie, a fale radiowe poruszają się prostoliniowo (podobnie jak światło), co uniemożliwi łączność na znaczące odległości.

W 1896 do Wielkiej Brytanii przyjechał Guglielmo Marconi. Uzyskał wsparcie Preece’a i poczty, a 2 czerwca 1896 wystąpił o patent na konstrukcję bardzo podobną do prezentowanej dwa lata wcześniej przez Lodge’a. Sam Lodge został tym zmotywowany i w 1897 uzyskał pięć patentów na różne aspekty radiotelegrafii, w tym kluczowy patent na użycie strojonych obwodów rezonansowych. Razem z Muirheadem i za jego namową założył w 1901 firmę Lodge-Muirhead Company. Jej produkty były na bardzo dobrym poziomie technicznym, ale inicjatywa okazała się spóźniona, gdyż Marconi już praktycznie zmonopolizował główne rynki zbytu. Około 1911 w większości krajów pojawiły się zdania, że główny radiowy patent Marconiego narusza patent Lodge’a dotyczący obwodów strojonych. Reakcją Marconiego było wykupienie patentów zagrażających jego pozycji.

Nagrody

Doktoraty honorowe

Doktoraty honorowe przyznało mu kilkanaście uczelni:

• Uniwersytet Oksfordzki,
• University of Cambridge,
• The University of Manchester,
• University of Liverpool,
• University of Sheffield,
• University of Leeds,
• University of Adelaide,
• University of Toronto,
• University of St Andrews,
• University of Glasgow,
• University of Aberdeen,
• Uniwersytet Edynburski,
• University of Birmingham.

Inne wyróżnienia

W 1887 został członkiem Royal Society, w latach 1894–1894 zasiadał w jego prezydium, a w 1898 został przez nie odznaczony najwyższym wyróżnieniem Medalem Rumforda. W 1919 otrzymał od Royal Society of Arts Medal Alberta, a w 1932 Medal Faradaya od Institution of Electrical Engineers.

W 1902 otrzymał za swoje osiągnięcia tytuł szlachecki.

Bibliografia

• Gregory, R. A.; Ferguson, A. Oliver Joseph Lodge. 1851-1940. „Obituary Notices of Fellows of the Royal Society”. 3, s. 551–574, 1941. DOI: 10.1098/rsbm.1941.0022.