"फास्ट डेटा ट्रांसफर" की विधि, या रिले की उत्पत्ति

रिले के इतिहास का अध्ययन करने के लिए, हमें पहले इलेक्ट्रिक टेलीग्राफ की उत्पत्ति को समझना चाहिए। इस आविष्कार से, दूरसंचार का इतिहास विकसित हुआ है, जो डिजिटल उपकरणों और सूचना प्रौद्योगिकी का एक अटूट स्रोत बन गया है। बिजली के उपयोग से "सूचना" (जिसे अब हम सूचना कहते हैं) को प्रसारित करने के लिए, पूरी शताब्दी तक खिंचने के बाद, यह कई प्रयासों के बाद ही सामने आया।

लेकिन सबसे पहले, एक महत्वपूर्ण व्याख्या करने की आवश्यकता है - जिन लोगों के विवरण में चर्चा की जाएगी, वे पूरी तरह से अलग-अलग श्रेणियों और अवधारणाओं का उपयोग करके बिजली की कल्पना करते हैं। हमारी भौतिकी की पाठ्यपुस्तकों ने विभिन्न दार्शनिक विद्यालयों के बीच विकास और संघर्ष की सदियों को छोड़कर अवधारणाओं और समीकरणों के एक कंघी सेट में मोती अतीत को पैक किया। उदाहरण के लिए, ओम ने कभी भी V = IR का फॉर्मूला नहीं लिखा और मैक्सवेल ने मैक्सवेल के समीकरण नहीं बनाए।

मैं बिजली के बौद्धिक इतिहास के सभी मोड़ और मोड़ का अध्ययन करने की कोशिश नहीं करूंगा, लेकिन मैं उस समय के रूप में विचारों को प्रस्तुत करने की कोशिश करूंगा, और न कि जिस तरह से हम पीछे मुड़कर देख रहे हैं, उन्हें अपने आधुनिक विचारों में ढालने की कोशिश करें।

बिजली का तरल पदार्थ

विद्युत आकर्षण की घटना को प्राचीन काल से जाना जाता है। छठी शताब्दी ईसा पूर्व में थेलस ऑफ़ मिल्टस ने अपनी टिप्पणियों को दर्ज किया कि कैसे बिल्ली के बालों पर एम्बर के एक टुकड़े (ग्रीक "इलेक्ट्रॉन" में नाम दिया गया था), बिल्ली के बालों पर प्लेडेस परिवार से स्टार इलेक्ट्रा के नाम पर), यह देखते हुए कि पंख और अन्य हल्की वस्तुएं अचानक एम्बर की ओर आकर्षित होने लगीं। लेकिन कई सदियों से इस जिज्ञासा ने ज्यादा ध्यान आकर्षित नहीं किया।

XVII - XVIII सदियों में प्रयोगात्मक प्राकृतिक दर्शन की वृद्धि के साथ, वैज्ञानिकों ने अजीब प्रकृति में बहुत अधिक रुचि दिखाना शुरू कर दिया। दुनिया के अरिस्टोटेलियन दृष्टिकोण के अनुसार, जो पुनर्जागरण के दौरान यूरोपीय दर्शन पर हावी था, केवल स्पष्ट रूप से देखे गए पैटर्न प्राकृतिक सत्य की समझ पैदा कर सकते थे। नए प्रयोगकर्ताओं ने इस दृष्टिकोण को अस्वीकार कर दिया है। फ्रांसिस बेकन ने अपने काम, द ग्रेट रिस्टोरेशन ऑफ साइंसेज, 1620 में विपरीत लिखा:

मैं चाहूंगा कि मेरा प्राकृतिक दर्शन न केवल स्वतंत्र और असीमित प्रकृति (जब यह खुद को छोड़ दिया जाए और स्वतंत्र रूप से काम करता है) की एक कहानी हो, लेकिन प्रकृति का एक इतिहास, सीमाओं और गड़बड़ी का अनुभव। जब, किसी व्यक्ति के विचार और कार्य के अनुसार, उसे अपनी प्राकृतिक अवस्था से बाहर निकाल दिया जाता है, संकुचित और रूपांतरित कर दिया जाता है। चीजों की प्रकृति मनुष्य के प्रभाव में अधिक सहजता से तब विश्वास करती है जब वह स्वतंत्र अवस्था में होती है।

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी विलियम हिल्बर्ट ने पहली बार एक शब्द का आविष्कार किया था जो इस बात को ध्यान में रखता है कि एम्बर पर "प्रभाव" एक अधिक सामान्य घटना का हिस्सा था। 1600 के अपने ग्रंथ में "चुंबक, चुंबकीय निकायों और बड़े चुंबक - पृथ्वी" पर, उन्होंने इस घटना को "विद्युतीकृत" कहा, जिसका अर्थ है "एम्बर की तरह व्यवहार करना"। उन्होंने कई अलग-अलग पदार्थों का वर्णन किया जो रगड़ने के बाद अन्य चीजों को आकर्षित करने की क्षमता दिखाते थे, जिसमें कीमती पत्थर, कांच और सल्फर शामिल थे। चार तत्वों, अग्नि, वायु, जल और पृथ्वी से मिलकर, पदार्थ के प्राचीन मॉडल का अनुसरण करते हुए, हिल्बर्ट का मानना ​​था कि यह इन पदार्थों का जल भाग था, जिसने उन्हें विद्युत ऊर्जा [गिल्बर्ट, ऑन द मैगनेट, ट्रांस। पी। फ़्लेरी मोत्ताले (1893) द्वारा, 74-85; जेएल हीलब्रोन, 17 वीं और 18 वीं शताब्दी (1979), 169-79] में बिजली। लेकिन वह कल्पना नहीं कर सकता था कि इस ऊर्जा का उपयोग कभी भी संदेशों को प्रसारित करने के लिए किया जा सकता है। गुरुत्वाकर्षण बल ने बहुत कम दूरी पर ही काम किया।


हिल्बर्ट ने महारानी एलिजाबेथ (19 वीं सदी की पेंटिंग का एक टुकड़ा) के दरबार में एक इलेक्ट्रिक प्रदर्शन किया

XVIII सदी की शुरुआत तक, बिजली पैदा करने के नए तरीकों का आविष्कार दूसरों द्वारा किया गया था। यह पाया गया कि एक कताई गेंद पर अपना हाथ डालकर, एक शक्तिशाली विद्युत बल बनाना संभव था और यहां तक ​​कि इसे एक धागे के माध्यम से संचारित करना संभव था। कुछ साल बाद, स्टीफन ग्रे ने पाया कि वह कई सौ गज के लिए इस हस्तांतरण को अंजाम दे सकता है। इसी तरह की अन्य इलेक्ट्रिकल मशीनें बनाई गईं।


सल्फर बॉल जनरेटर ओट्टो वॉन गुएर्के , लगभग। 1660

उस समय तक, वैज्ञानिकों ने एक तरल के रूप में बिजली का एक विचार तैयार करना शुरू किया जो जमा होता है और फिर खपत होती है, एक स्थान से दूसरे स्थान पर बहती है। गिल्बर्ट के विपरीत, उन्होंने यह नहीं सोचा था कि यह साधारण पानी था, लेकिन एक प्रकार के अमूर्त पदार्थ के रूप में इसकी कल्पना की। कुछ का मानना ​​था कि प्रकाश, चुंबकत्व और बिजली और यहां तक ​​कि जीवन के लिए कई अलग-अलग तरल पदार्थ जिम्मेदार थे। दूसरों का मानना ​​था कि केवल एक ईथर तरल था जो विभिन्न तरीकों से खुद को प्रकट करता है।

इस तरल की सबसे अच्छी क्षमता 1746 में तथाकथित के आविष्कार के साथ खोजी गई थी। " लीडेन बैंक ", उस शहर के नाम पर रखा गया जहां यह पहली बार प्रसिद्ध हुआ। अपने समाप्त रूप में इस उपकरण में एक ग्लास जार शामिल था, जो धातु की पन्नी के साथ अंदर और बाहर लपेटा गया था, और ऊपर से बाहर चिपके हुए धातु के नेतृत्व के साथ, आंतरिक पन्नी से जुड़ा हुआ था।



यदि आप एक इलेक्ट्रिक मशीन को टर्मिनल से जोड़ते हैं, तो कैन भारी मात्रा में बिजली के द्रव को स्टोर कर सकता है, जैसे कि कैन में डाला जाता है। जब एक बाहरी पन्नी से जुड़ा था, तो इस तरल को एक मजबूत निर्वहन के माध्यम से छुट्टी दे दी गई थी।

उस समय तक, "इलेक्ट्रीशियन" का एक वैज्ञानिक उपसंस्कृति प्रकट हुआ था। एक बिजली जनरेटर और एक लेडेन जार प्राप्त करने के बाद, कोई आसानी से बिजली का प्रयोग कर सकता है, और यह सवाल की गणितीय सूक्ष्मता का अध्ययन करने के लिए बिल्कुल भी आवश्यक नहीं था; और इसके अलावा, रंगीन और ज्वलंत प्रदर्शनों को पकड़ना संभव था। बेन फ्रेंकलिन , उन इलेक्ट्रीशियन के सबसे प्रसिद्ध, ने यह भी सुझाव दिया कि इन उपकरणों में से कई, एक श्रृंखला में जुड़े हुए, मारने के लिए इस्तेमाल किए जाते हैं और फिर रात के खाने के लिए टर्की तैयार करते हैं। उन्होंने कई कैन के इस विन्यास को "बैटरी" (बंदूकों की बैटरी के समान) कहा:

एक टर्की को एक बिजली के झटके के साथ रात के खाने के लिए मारने की जरूरत है, और फिर एक बिजली के बोतल के सामने एक बिजली के आउटलेट के साथ भुना हुआ। इंग्लैंड, हॉलैंड, फ्रांस और जर्मनी के सभी प्रसिद्ध इलेक्ट्रीशियन के स्वास्थ्य के लिए, आपको एक इलेक्ट्रिक बैटरी से बंदूकें के वॉली के तहत चार्ज किए गए चश्मे से पीने की ज़रूरत है।

लेडेन कैन की क्षमताओं को छूते हुए, वैज्ञानिकों ने देखा कि इलेक्ट्रिक द्रव को लंबी दूरी पर प्रेषित किया जा सकता है, और, ऐसा लगता है, तुरंत। प्रयोगकर्ताओं ने नदियों और झीलों सहित विभिन्न मीडिया के माध्यम से शुल्क भेजकर प्रयोगों में यह साबित किया। मठाधीश जीन-एंटोनी नोललेट के फ्रांसीसी प्रदर्शन विशेष रूप से प्रसिद्ध थे। उन्होंने रॉयल गार्ड के 180 सैनिकों के माध्यम से एक डिस्चार्ज भेजा, और फिर डेढ़ किलोमीटर की लंबाई के साथ कारथुसियन भिक्षुओं की एक श्रृंखला के साथ। प्रत्येक भिक्षु पड़ोसी के साथ जुड़ा हुआ है, अपने हाथों में एक धातु का तार पकड़े हुए है । तब तक, प्रयोगों ने पहले ही दिखाया था कि धातु के तार संचरण के लिए सबसे अच्छा माध्यम थे - वे बिजली के लिए "कंडक्टर" थे।

Prozhektory

नए उपकरणों का उपयोग करना - घर्षण-आधारित इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर , लीडेन बैंक और प्रवाहकीय तार - वैज्ञानिकों ने बिजली के माध्यम से संदेश प्रसारित करने के लिए अपना पहला प्रयास करना शुरू कर दिया। 1753 में, सीएम के नाम से कोई व्यक्ति, जिसकी पहचान कभी भी पहचानी नहीं गई थी, स्कॉट की पत्रिका [ स्कॉटिश समाचार को समर्पित एक पत्रिका; वर्तमान में प्रकाशित सबसे पुराना, पहला अंक 1739 में प्रकाशित हुआ था - लगभग। ट्रांस। ] उनकी योजना, "जानकारी के तेजी से हस्तांतरण के लिए विधि।" उन्होंने वर्णमाला के प्रत्येक अक्षर के लिए एक तार का उपयोग करते हुए एक प्रणाली का वर्णन किया। प्रत्येक तार के अंत में स्पंजी पौधे सामग्री की एक गेंद थी। जब तार के माध्यम से चार्ज स्थानांतरित किया जाता है, तो एक विद्युतीकृत गेंद को उस पर दर्शाए गए पत्र के साथ कागज का एक समान टुकड़ा लेना चाहिए था। यह ज्ञात नहीं है कि यह एस.एम. और क्या ऐसा उपकरण बनाया गया था [ईए मारलैंड, अर्ली इलेक्ट्रिकल कम्युनिकेशन (1964), 17-19]।

लेकिन अगले सौ वर्षों में, दूसरों ने उसके नक्शेकदम पर चलना शुरू किया। 1774 में, स्विस भौतिक विज्ञानी जॉर्जेस लुई लेसेज ने रहस्यमय एस.एम. द्वारा वर्णित 26-तार प्रणाली के समान प्रस्तावित किया। 26 पत्र इसमें एक हार्पसीकोर्ड के रूप में स्थित थे [ सिस्टम उसके घर में खड़ा था और दो कमरों के बीच संदेश प्रसारित करता था - लगभग। ट्रांस। ]। उन्होंने फ्रेडरिक द ग्रेट को इस प्रणाली को पेश करने के बारे में सोचा, "ताकि वह खुद इसकी उपयोगिता की सराहना करें," लेकिन अगर वह ऐसा कर सकता है, तो भी वह सम्राट से प्रभावित नहीं था, क्योंकि उसके बारे में अधिक कुछ नहीं जाना जाता है।


क्या एक लेसेज टेलीग्राफ की तरह लग सकता है (19 वीं शताब्दी के उत्कीर्णन से)। दाईं ओर इलेक्ट्रिक कार पर ध्यान दें।

बीस साल बाद, स्पैनियार्ड डॉन फ्रांसिस्को सालवा ने सीधे मानव शरीर के लिए एक संदेश प्रणाली का प्रस्ताव रखा। रिसीवर को तार पर पकड़ करना पड़ता था और सीधे संदेश प्राप्त होता था जब तार के दूसरे छोर पर एक लीडेन बैंक के निर्वहन को स्वीकार किया जाता था। उन्होंने यह नहीं बताया कि वे स्वयंसेवकों को कैसे ढूंढ सकते हैं जो पूरे दिन तार पर पकड़ कर बिजली के झटके की प्रतीक्षा कर रहे थे। बाद में उन्होंने एक और मानवीय प्रणाली का निर्माण किया, जिसने टिन पन्नी के टुकड़ों के बीच स्पार्क्स का निर्माण किया, जिसे उन्होंने स्पेनिश कोर्ट [जॉन जोसेफ फही, ए हिस्ट्री ऑफ इलेक्ट्रिक टेलीग्राफी, टू द ईयर 1837 (1884), 89-91, 10188] में प्रदर्शित किया।

19 वीं शताब्दी से बिजली के उपयोग के कई और उदाहरण हैं।

टेलीग्राफ के साथ ऐसे प्रयोग विद्युत विज्ञान की परिधि पर दिखाई दिए। फ्रैंकलिन, वोल्ट, फैराडे और अन्य वैज्ञानिक जिन्होंने बिजली की गहरी प्रकृति की जांच की, सूचना प्रसारित करने के तरीकों में कोई दिलचस्पी नहीं थी। यह "प्रोजेक्टर" का युग था, भव्य योजनाओं वाले लोग, पनामा के इस्तमुस पर एक स्कॉटिश कॉलोनी की स्थापना से लेकर रसायन विज्ञानिक संक्रमण के प्राचीन सपने को साकार करने तक। वे जोनाथन स्विफ्ट द्वारा उपहास उड़ाए गए थे, जिन्होंने गुलिवर्स ट्रेवल्स से लागडो में अकादमी भरी थी, जिसमें लोगों ने खीरे से सूरज की किरणों को निकालने की कोशिश की थी और अन्य बकवास [जोनाथन स्विफ्ट, गुलिवर्स ट्रेवल्स (1726), पीटी के साथ व्यस्त थे। 3]। लेसेज और सलवा जैसे प्रोजेक्टरों को एक व्यावहारिक और कुशल प्रणाली के लिए कई बाधाओं का सामना करना पड़ा जिनकी आवश्यकता है:

1. विश्वसनीय स्रोत। इलेक्ट्रिक कार और लेडेन के डिब्बे बहुत अचार और संभावित खतरनाक उपकरण थे, जो इलेक्ट्रिक फ्लुइड (जिसे हम एक स्थिर प्रवाह कहते हैं) का एक सुचारू प्रवाह प्रदान करने में असमर्थ थे। इसके अलावा, आधुनिक शब्दों में, उन्होंने बहुत अधिक वोल्टेज दिया, जो खराब अछूता तार पर भारी नुकसान में व्यक्त किया गया था।

2. एक संकेत का पता लगाने और इसे एक भाषा में अनुवाद करने के प्रभावी तरीके। समस्या में दो भागों शामिल थे: एक पर्याप्त संवेदनशील डिटेक्टर का निर्माण और इस डिटेक्टर में भाषा को एन्कोडिंग करने की विधि। अधिकांश इलेक्ट्रीशियन-प्रोजेक्टर ने तार के उस छोर पर वर्णमाला के अक्षरों का सीधे प्रतिनिधित्व करने की कोशिश की, या तो प्रत्येक पत्र के लिए एक तार का उपयोग किया, या उपकरणों जैसे कि सिंक्रनाइज़ किए गए पहियों या वांछित पत्र की ओर इशारा करते हुए कई सुइयों।

3. एक वैचारिक मंच सही दिशा में प्रयोगों का मार्गदर्शन करता है। ओम ने अपना प्रसिद्ध कानून 1827 तक विकसित नहीं किया था, और जर्मनी के बाहर यह केवल 1840 के दशक में जाना जाता था। उस समय तक, यह समझना बहुत मुश्किल था कि तार, बिजली के स्रोत और डिटेक्टर के कुछ संयोजनों ने आश्चर्यजनक रूप से काम क्यों किया, जबकि अन्य पूरी तरह से विफल रहे।

अगले वर्गों में, हम यह पता लगाएंगे कि इन बाधाओं को अगले दशकों में कैसे दूर किया गया है, और ज्यादातर पूरी तरह से अन्य समस्याओं को सुलझाने में साइड इफेक्ट के परिणामस्वरूप। लेकिन पहले, हमें एक उपकरण पर विचार करने की आवश्यकता है जिसके साथ बिजली का उपयोग करके सभी जानकारी प्रसारित करने का प्रयास किया जाता है - टेलीग्राफ - की तुलना की जाएगी। जब तक टेलीग्राफ की उपस्थिति से हम सभी परिचित हैं, तब तक इस तरह की एक डिवाइस थी:



क्या पढ़ें:

• जॉन जोसेफ फ़ही, ए हिस्ट्री ऑफ़ इलेक्ट्रिक टेलीग्राफी, टू द ईयर 1837 (1884)
• थॉमस जे। हैंकिंस, विज्ञान और ज्ञानोदय (1985)
• जेएल हेइलब्रोन, 17 वीं और 18 वीं शताब्दी में बिजली (1979)
ईए मारलैंड, प्रारंभिक विद्युत संचार (1964)