Charles Wheatstone

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Charles Wheatstone

Sir Charles Wheatstone (Barnwood, 6 februari 1802Parijs, 9 oktober 1875) was een Brits wetenschapper en uitvinder van verschillende wetenschappelijke doorbraken in het Victoriaanse tijdperk, waaronder de Engelse concertina, de stereoscoop en het Playfaircijfer. Hij is het best bekend voor zijn bijdragen aan de brug van Wheatstone, een instrument voor het meten van elektrische weerstand, oorspronkelijk uitgevonden door Samuel Hunter Christie.

Ook speelde hij een grote rol in de ontwikkeling van telegrafie, in 1837 nam hij samen met William Fothergill Cooke het eerste Britse octrooi op de elektrische naaldtelegraaf. Verder was hij betrokken bij het vooronderzoek naar telegrafie via onderzeese kabels.

Levensloop[bewerken]

Charles werd geboren nabij Gloucester als tweede zoon van William Wheatstone, schoenmaker en muziekverkoper, en Beata Bubb. In 1806 verhuisde het gezin naar Londen waar zijn vader leraar fluitspelen werd. Voor de verhuizing ging hij reeds naar een dorpsschool in Gloucester en daarna naar verschillende scholen in Londen, maar volgde geen specifiek wetenschappelijk onderwijs.

Als jongen was hij verlegen en gevoelig en trok hij zich vaak terug in een kelder waar alleen zijn gedachten hem gezelschap hielden. Wanneer hij ongeveer veertien jaar oud was werd hij leerjongen bij zijn oom, en naamgenoot, die maker en verkoper van muziekinstrumenten was in Londen. Echter hij had meer interesse voor in het lezen van boeken dan voor handarbeid of de handel. Desondanks maakte hij in 1818 – hij was pas zestien jaar oud – een nieuw type muziekinstrument, de flute harmonique, een soort fluit met kleppen.

Het grootste deel van zijn zakgeld gaf hij uit voor de aanschaf van boeken. Op een dag vond hij een boek over de ontdekkingen van de Italiaanse natuurkundige Alessandro Volta. Pas nadat hij genoeg gespaard had kon hij het boek kopen. Hij begon het boek te lezen en met de hulp van zijn oudere broer William begonnen ze de beschreven experimenten te herhalen. In de bijkeuken van zijn vaders huis bouwden ze eigenhandig een batterij. Echter met de constructie ervan kwamen de jongens in geldnood om de benodigde koperen platen te kopen. Ze hadden slechts een handvol koperen munten over. Toen kwam Charles op het geniale idee om de munten dan zelf maar te gebruiken en binnen korte tijd hadden ze de batterij gereed.

Na het overlijden van hun oom Charles namen hij en zijn broer in 1823 zijn zaken over, maar zoals gewoonlijk was Wheatstone meer geïnteresseerd in de ontwikkeling van nieuwe instrumenten dan in de commerciële kant van het bedrijf. Zo ontwikkelde hij in 1828 de gelijktonige Engelse concertine, een soort trekharmonica, en de enchanted lyre.

Door zijn vele werk op het gebied van muziek en akoestiek werd hij in 1934 benoemd tot professor experimentele natuurkunde aan het King's College London. Daar zette hij zijn arbeid voort en richtte hij zich naast geluid ook zijn aandacht op licht en elektriciteit.

Een van zijn eerste experimenten was het meten van de snelheid van elektriciteit door een draad. Met behulp van een roterende spiegel kon hij afleiden dat de snelheid 288.000 mijl/sec was. Deze door Wheatstone bedachte methode werd later door Léon Foucault en Hippolyte Fizeau gebruikt om de snelheid van het licht te bepalen.

Op 12 februari 1847 trad Wheatstone in het huwelijk met Emma West (1813-1865), de dochter van een handelaar uit Taunton. Na haar overlijden in 1865 stond hij er alleen voor in de opvoeding van zijn vijf kinderen.[1] Hij ontwikkelde een levenslange vriendschap met de wetenschapper Michael Faraday, die vanwege Wheatstones extreme verlegenheid zijn publieke lezingen en presentaties voor hem hield terwijl hijzelf op de achtergrond bleef en de ondersteunende demonstraties uitvoerde.

Tijdens een bezoek aan Parijs in de herfst van 1875 vatte hij kou wat tot een longontsteking leidde en waaraan hij even later op 73-jarige leeftijd aan overleed. Hij werd begraven op de Londense begraafplaats van Kensal Green.

Werk[bewerken]

Elektrische telegraaf van Wheatstone en Cooke (1837)

Telegrafie[bewerken]

Zijn experimenten met elektriciteit, gecombineerd met zijn eerdere interesse in akoestiek, leidde bij Wheatstone op het idee om berichten te versturen met behulp van een elektrische stroom. In maart 1837 werd hij benaderd door William Fothergill Cooke, een wetenschapper die bezig was met de commerciële ontwikkeling van telegrafie en hem om advies vroeg.

De twee besloten een samenwerkingsverband aan te gaan en twee maanden later kregen ze octrooi op de eerste praktische telegraaf in Groot-Brittannië. Na een demonstratie de maand daarop werd in 1838 voor de Great Western Railway de eerste commerciële elektrische telegrafielijn geïnstalleerd tussen de Londense treinstations Paddington en West Drayton.

De samenwerking tussen Wheatstone en Cooke was evenwel geen gemakkelijke. De kwestie wie het belangrijkste gedeelte had bijgedragen aan de elektrische telegraaf begon hun relatie negatief te beïnvloeden. Een arbitragecommissie in 1841 voorgezeten door sir Marc Isambard Brunel en professor John Frederic Daniell besliste dat beide heren evenveel en gezamenlijk voor de uitvinding verantwoordelijk waren.

Wheatstone vond ook een automatische zender uit, waarbij de morsesignalen van het bericht vanaf een papierstrook werden gelezen, die door het zendcontact werd voortgetrokken, en wel met een snelheid van 100 woorden per minuut. De papierstrook had links gaten voor de strepen en rechts voor de punten.

Akoestiek[bewerken]

Eén van Wheatstones bijdragen aan de akoestiek was uitvinding van de kaleidophone,[2] een apparaat dat een visueel beeld produceert van een geluidstrilling. Hij deed op dit gebied ook belangrijke ontdekkingen over plaattrillingen en trillingen in luchtkolommen.

Erkenning[bewerken]

In 1836 werd hij Fellow of the Royal Society, die hem tweemaal (in 1840 en 1843) de Royal Medal en in 1868 de Copley Medal toekende. Naast onderscheidingen in verscheidene landen, waaronder Ridder van de Legion d'honneur in 1855, werd hij voor zijn verdiensten in de telegrafie op 30 januari 1868 door koningin Victoria in de adelstand verheven.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. Family tree Charles Wheatstone
  2. (en) Kaleidophone Department of Physics, Kenyon College