Sir J.C. Bose et la réponse du métal aux stimulus
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1. Qui est Sir Jagadish Chandra Bose ?
Sir Jagadish Chandra Bose (1858,1937) est un scientifique bengali pionnier dans l'étude de l'optique radio et micro-ondes avant de concentrer ses travaux sur la biologie et de faire des découvertes majeures en physiologie végétale.
Il fonde en 1917 la première recherche interdisciplinaire moderne de l'Inde (Bose Institute de Calcutta) et en est le directeur jusqu'à sa mort.
Il est également considéré comme le fondateur de la science moderne en Inde.
1.1. Recherches sur les ondes électromagnétiques
Après avoir terminé ses etudes en Angleterre (1884), Bose retourne en Inde et devient professeur de physique au Presidency Collège de Calcutta tout en poursuivant pendant ses loisirs des recherches scientifiques. Quelques années plus tard, il parvint à aménager au collège une minuscule salle équipée pour étudier les ondes radio. Après une démonstration publique, il communique en 1895 son premier article scientifique au Bengale puis un second publié par la Royal Society de Londres
Il est invité en 1896 à présenter ses travaux à Londres, et donne plusieurs conférences en Europe.
Bose's 60 GHz microwave
Voici quelques-unes de ses contributions au développement de la radio :
- 1894 Démonstration publique de micro-ondes (60 GHz) : une sonnette électrique sonne à distance et enflamme une petite charge de poudre à canon. Pour ce faire, il a inventé presque tous les composants de base des systèmes micro-ondes - guides d'ondes, polariseurs, antennes cornets, lentilles diélectriques, réflecteurs paraboliques et atténuateurs.
- 1898 Invention du "cohéreur fer-mercure-fer avec détecteur pour téléphone" et essai de communication radio. Bose n'était pas intéressé par le brevet et a laissé Marconi s'attribuer le mérite de cette invention qui a permis le développement les communications transatlantiques.
- 1901 Semi-conducteur redresseur (avec galène) : la première utilisation d'une jonction semi-conductrice pour détecter les ondes radio.
1.2.Un passage à la recherche biophysique
J.C. Bose acheva sa tournée européenne en 1897 et retourna en Inde. Il était alors un scientifique de renom et probablement le meilleur, sinon le seul, expert mondial des micro-ondes. Cependant, Bose était plus intéressé par les recherches en physiologie et électrophysiologie végétales et orienta ses recherches sur la façon dont les plantes réagissent à des facteurs environnementaux tels que les ondes radio, l'électricité, la température, les produits chimiques, la fatigue, etc.
En 1900, il entame une nouvelle tournée en Europe pour présenter sa découverte révolutionnaire : les réponses des plantes à certains stimuli sont similaires à celles observées dans les tissus animaux. Malgré la forte opposition de biologistes de renom qui remettaient en cause son travail, Bose persévéra dans ses recherches. Pendant les trois décennies suivantes, il créa des outils et des expérimentations originaux qui lui permirent d'effectuer des découvertes fondamentales sur la physiologie des plantes.
En reconnaissance de ses découvertes, Bose est anobli par le gouvernement britannique en 1917 et élu membre de la Royal Society de Londres en 1920.
2. Existe-t-il un lien avec les travaux de Louis Rota?
Il n'existe pas de lien direct connu entre Louis Rota et Sir J.C Bose. Tous deux travaillaient dans des domaines différents, avaient une approche scientifique et une personnalité très différentes. Cependant, ils ont tous deux travaillé d'une manière ou d'une autre sur les propriétés du métal.
2.1 J.C. Bose "Response in living and Non-living"
J.C. Bose avait remarqué que son cohéreur métallique (un détecteur d'ondes radio) devenait moins sensible s'il était utilisé en continu, mais revenait à la normale après une période de repos, un peu comme nous ou les êtres vivants. Pour faciliter ses recherches, il conçut des enregistreurs très sensibles permettant de comparer les effets de différents stimulus (température, électricité, fatigue...) sur des substances inorganiques et vivantes.
Son premier article "Sur la similarité de l'effet des stimuli électriques sur les substances inorganiques et vivantes" a été publié en 1900, suivi en 1902 de son livre "Réponse dans le vivant et le non-vivant".
Fig. 113. Effect of a fatigue stimulus in muscle (A), in plant (P) and in metal (M)
Fig. 117. Abolition of response by the action of "poison".
Deux exemples de similitude de réponse de stimulus chez l'animal, la plante et le métal décrits dans son livre.
- Fatigue (fig. 113)
"... ces effets sont principalement dus à des contraintes résiduelles cumulatives, et qu'une brève période de repos, en supprimant le surmenage, supprime également le signe de fatigue."
- Effet des réactifs chimiques (fig.117)
"... tout comme la réponse des tissus animaux est exaltée par les stimulants, abaissée par les dépresseurs et abolie par les poisons, nous avons également trouvé la réponse chez les plantes et les métaux subissant une exaltation, une dépression ou une abolition similaires..."
2.2. Les blocs métallique de Rota
[rt_note titre="" from="Rota wrote"]"J'ai pu découvrir et prouver comment, en mettant un métal de quelque nature qu'il soit en présence directe et appropriée de son propre courant intrinsèque originel, on parvient à éveiller l'énergie latente de ce métal et par conséquent à pouvoir disposer d'une immense énergie gratuite pour toutes sortes d'industries et leurs applications."[/rt_note]
Contrairement à Sir J.C Bose, Louis Rota était très secret et n'a publié aucun véritable article scientifique. Nous avons quelques notes de laboratoire décrivant des expériences, mais leur interprétation reste difficile.
Le blocs en surface ou enterrés utilisés par Rota sont constitués de triplet de différents métaux, mais nous ignorons pourquoi un réglage différent des triplets affectera les propriétés d'un bloc.
3. Un point commun avec le travail de Rota ?
Sir J.C Bose fit une découverte surprenante en étudiant la réponse aux stimulus dans les métaux.
En travaillant avec des récepteurs d'ondes électriques, j'ai découvert qu'en cas de stimulation continue par le message venant en sens inverse, la sensibilité du détecteur de métaux disparaissait. Mais après une période de repos suffisante, il a retrouvé sa sensibilité normale. En notant les réponses successives, j'ai été surpris de constater qu'elles étaient très similaires à celles qui manifestent la fatigue dans le muscle animal. Et tout comme le tissu animal, après une période de repos, récupère son activité, le récepteur inorganique récupère après un intervalle de repos.
Cependant, son objectif était l’étude des organismes vivants. Il ne publia pas d'autres articles sur la stimulation des métaux après 1902.
Il existe au moins une similitude entre les découvertes de Bose et de Rota : un bloc de métal peut récupérer certaines propriétés après un certain « repos ». Rota enfouissait des blocs de métal à cet effet, mais pas de manière aléatoire : des blocs étaient construits en fonction des endroits où ils étaient enterrés.
Ce qui soulève deux questions :
- Existe-t-il, aujourd'hui, une explication scientifique à toute réponse de stimulus en métal testée par Bose ?
- Si non, serait-il possible d'étudier le stimulus métallique à l'aide des blocs construits par Louis Rota ?
4. Notes
- Réponse Électrique de la matière vivante
- (in french) Communication faite à la Société française de Physique, Séance du 5 avril 1902.
- Collected Physical Papers (1927) by Jagadish Chandra Bose
- A collection of papers on Physical subjects written by Sir Jagadis Bose between 1895 and 1937
- Response in the Living and Non-Living (1902)
- The online version of the book "Response in the living and Non-living"
- Sir Jagadis Chunder Bose - His Life and Speeches
- A ebooK ( free) of 270 pages about Sir J.C. Bose
- The work of J.C Bose - 100 years of MM-wave research
- Just one hundred years ago, J.C. Bose described to the Royal Institution in London his research carried out in Calcutta at millimeter wavelengths. He used waveguides, horn antennas, dielectric lenses, various polarizers and even semiconductors at frequencies as high as 60 GHz; much of his original equipment is still in existence, now at the Bose Institute in Calcutta. Some concepts from his original 1897 papers have been incorporated into a new 1.3-mm multi-beam receiver now in use on the NRAO 12 Meter Telescope.
- 6 online books from J.C. Bose about plants