レーダーとドップラーレーダー：発明と歴史

ライアン・マクギニス/ゲッティイメージズ

ロバート・アレクサンダー・ワトソン＝ワット卿 は 1935 年に最初のレーダー システムを作成しましたが、他の何人かの発明者が彼の元の概念を採用し、何年にもわたって説明し、改良してきました。結果として、誰がレーダーを発明したかという問題は少し曖昧です。今日私たちが知っているレーダーの開発には、多くの人が関わっていました。

ロバート・アレクサンダー・ワトソン＝ワット卿

1892 年にスコットランドのアンガスにあるブレチンで生まれ、セント アンドリュース大学で教育を受けたワトソン ワットは、英国気象局で働いていた物理学者でした。 1917 年、彼は雷雨の位置を特定できる装置を設計しました。ワトソン ワットは 1926 年に「ionosphere」という言葉を作り出しました。1935 年に英国国立物理研究所の無線研究のディレクターに任命され、航空機の位置を特定できるレーダー システムを開発するための研究を完了しました。レーダーは、1935 年 4 月に英国で正式に特許を取得しました。

ワトソン ワットのその他の貢献には、大気現象の研究に使用される陰極線方向探知機、電磁放射の研究、および飛行の安全に使用される発明が含まれます。彼は1973年に亡くなりました。

ハインリッヒ・ヘルツ

1886年、ドイツの物理学者 ハインリッヒ・ヘルツ 導線を流れる電流が高速で前後に揺れると、周囲の空間に電磁波が放射されることを発見しました。今日、私たちはそのようなワイヤーをアンテナと呼んでいます。 Hertz は、彼の実験室で、電流が急速に振動する電気火花を使用して、これらの振動を検出し続けました。これらの電波は、最初は「ヘルツ波」として知られていました。今日、周波数はヘルツ (Hz) (1 秒あたりの振動数) で測定され、無線周波数はメガヘルツ (MHz) で測定されます。

Hertz は、マクスウェル波の生成と検出を実験的に実証した最初の人物であり、この発見はラジオに直接つながります。彼は1894年に亡くなりました。

ジェームズ・クラーク・マクスウェル

ジェームズ・クラーク・マクスウェルはスコットランドの物理学者で、電気と磁気の分野を組み合わせて理論を作成したことで最もよく知られています。 電磁 分野。 1831 年に裕福な家庭に生まれた若いマクスウェルは、勉強のためにエジンバラ アカデミーに入学し、14 歳という驚異的な年齢で、エジンバラ王立協会議事録に最初の学術論文を発表しました。ケンブリッジ大学。

マクスウェルは、1856 年にアバディーンのマリシャル カレッジの自然哲学の空席を埋めて、教授としてのキャリアを開始しました。その後、アバディーンは 1860 年に 2 つのカレッジを 1 つの大学に統合し、デビッド トムソンに行った自然哲学の教授職を 1 つだけ残しました。マクスウェルはその後、ロンドンのキングス カレッジで物理学と天文学の教授になりました。この任命は、彼の生涯で最も影響力のある理論の基礎を形成することになりました。

物理的な力線に関する彼の論文は、作成に 2 年を要し、最終的にいくつかの部分に分けて出版されました。この論文は、電磁波が光の速度で移動し、光が電気および磁気現象と同じ媒体に存在するという電磁気学の極めて重要な理論を紹介しました。マクスウェルが 1873 年に出版した電気と磁気に関する論文は、アルバート アインシュタインの相対性理論に大きな影響を与えることになる彼の 4 つの部分的に異なる方程式の完全な説明を生み出しました。アインシュタインは、マクスウェルの生涯の仕事の記念碑的な成果を次の言葉で要約しました。現実の概念のこの変化は、物理学がニュートンの時代から経験した中で最も深遠で最も実り多いものです。

世界で最も偉大な科学者の 1 人であると考えられているマクスウェルの貢献は、電磁理論の領域を超えて、土星の輪のダイナミクスに関する高く評価された研究、最初の色の捕獲 (まだ重要ではありますが) やや偶発的なものを含みます。 写真 、および分子速度の分布に関連する法則につながったガスの運動論。彼は 1879 年 11 月 5 日、腹部癌のため 48 歳で亡くなりました。

クリスチャン・アンドレアス・ドップラー

ドップラー レーダーは、オーストリアの物理学者クリスチャン アンドレアス ドップラーにちなんで名付けられました。ドップラーは、1842 年に、観測された光と音波の周波数が、光源と検出器の相対運動によってどのように影響を受けるかを最初に説明しました。この現象は、 ドップラー効果 、ほとんどの場合、通過する列車の音波の変化によって示されます。電車の汽笛は、近づくほど高く、遠ざかるほど低くなります。

ドップラーは、周波数と呼ばれる一定時間内に耳に到達する音波の数が、聞こえるトーンまたはピッチを決定すると判断しました。あなたが動いていない限り、トーンは同じままです。電車が近づくと、一定時間内に耳に届く音波の数が増えるため、ピッチが高くなります。電車があなたから遠ざかると、反対のことが起こります。

ロバート・ラインズ博士

Robert Rines は、高解像度レーダーとソノグラムの発明者です。弁理士であるラインズは、フランクリン ピアース法律センターを設立し、ネス湖の怪物を追跡することに多くの時間を費やしました。彼は発明者の主要な支持者であり、発明者の権利の擁護者でもありました。ラインズは 2009 年に亡くなりました。

ルイス・ウォルター・アルバレス

ルイス・アルバレスは、無線の距離と方向指示器、航空機の着陸システム、航空機の位置を特定するためのレーダー システムを発明しました。彼はまた、 水素 素粒子を検出するために使用される気泡チャンバー。彼は、マイクロ波ビーコン、線形レーダー アンテナ、および航空機用の地上制御レーダー着陸アプローチを開発しました。アメリカの物理学者であるアルバレスは、その研究により 1968 年にノーベル物理学賞を受賞しました。彼の多くの発明は、物理学の他の科学分野への巧妙な応用を示しています。彼は1988年に亡くなりました。

ジョン・ロジー・ベアード

ジョン ロジ ベアード ベアードは、レーダーと光ファイバーに関連するさまざまな発明の特許を取得しましたが、テレビの最も初期のバージョンの 1 つである機械式テレビの発明者として最もよく知られています。アメリカのクラレンス W. ハンセルと共に、ベアードは 1920 年代にテレビやファクシミリの画像を送信するために透明なロッドのアレイを使用するというアイデアの特許を取得しました。彼の 30 行の画像は、逆光のシルエットではなく反射光によるテレビの最初のデモンストレーションでした。

テレビのパイオニアである彼は、1924 年に動いている物体の最初のテレビ画像を作成し、1925 年に最初にテレビで放映された人間の顔を作成し、1926 年に最初の動く物体の画像を作成しました。彼の 1928 年の人間の顔の画像の大西洋横断伝送は、放送のマイルストーンでした。 カラーテレビ 、立体テレビ、赤外線によるテレビはすべて、1930 年以前にベアードによって実演されていました。

彼が英国放送会社との放送時間のロビー活動に成功したとき、BBC は 1929 年にベアード 30 回線システムでテレビの放送を開始しました。最初の英国のテレビ番組「花をくわえた男」は 1930 年 7 月に送信されました。 BBC は、1936 年に Marconi-EMI の電子テレビ技術を使用したテレビ サービスを採用しました。これは、1 枚の画像に 405 行という世界初の定期的な高解像度サービスでした。この技術は、最終的にベアードのシステムに勝利しました。

ベアードは 1946 年、イギリスのサセックス州ベクスヒル オン シーで亡くなりました。