Le vrai laboratoire est l'esprit, où derrière les illusions nous découvrons les lois de la vérité.
Sir Jagadish Chandra Bose était un biologiste, physicien, botaniste et un écrivain précoce de science-fiction. Il a été un pionnier dans l'investigation des ondes radio et de l'optique des micro-ondes, a apporté des contributions significatives à la science végétale, et a posé les fondations de la science expérimentale sur le sous-continent indien. IEEE l'a nommé l'un des pères de la science radio. Bose est considéré comme le père de la science-fiction bengali, et a également inventé le crescographe, un appareil pour mesurer la croissance des plantes. Un cratère sur la lune a été nommé en son honneur. Il a fondé l'Institut Bose, un institut de recherche de premier plan en Inde et aussi l'un des plus anciens. Établi en 1917, l'Institut était le premier centre de recherche interdisciplinaire en Asie. Il a servi en tant que directeur de l'Institut Bose de sa création jusqu'à sa mort.
Né à Munshiganj, dans la présidence du Bengale, pendant la gouvernance britannique de l'Inde, maintenant au Bangladesh, Bose a obtenu son diplôme du St. Xavier's College, Calcutta maintenant Kolkata, Bengale-Occidental, Inde. Il est allé à l'Université de Londres, Angleterre pour étudier la médecine, mais n'a pas pu poursuivre ses études en médecine en raison de problèmes de santé. Au lieu de cela, il a mené ses recherches avec le lauréat du prix Nobel Lord Rayleigh à Cambridge et est retourné en Inde. Il s'est joint au Presidency College de l'Université de Calcutta en tant que professeur de physique. Là, malgré la discrimination raciale et un manque de financement et d'équipement, Bose a poursuivi ses recherches scientifiques. Il a fait des progrès remarquables dans ses recherches sur la signalisation sans fil à distance et a été le premier à utiliser les jonctions semiconductrices pour détecter les signaux radio. Cependant, au lieu d'essayer de tirer un avantage commercial de cette invention, Bose a rendu ses inventions publiques pour permettre à d'autres de poursuivre le développement de ses recherches.
Bose a par la suite fait un certain nombre de découvertes pionnières en physiologie végétale. Il a utilisé sa propre invention, le Crescographe, pour mesurer la réaction des plantes aux divers stimuli, et a ainsi scientifiquement prouvé le parallélisme entre les tissus animaux et végétaux. Bien que Bose ait déposé une demande de brevet pour l'une de ses inventions en raison de la pression de ses pairs, son objection à toute forme de brevetage était bien connue. Pour faciliter ses recherches, il a construit des enregistreurs automatiques capables de registrer des mouvements extrêmement légers ; ces instruments ont produit des résultats frappants, tels que les tremblements des plantes blessées, que Bose a interprétés comme une capacité de sensation chez les plantes. Ses livres incluent Response in the Living and Non-Living 1902 et The Nervous Mechanism of Plants 1926. Dans un sondage de la BBC en 2004, Bose a été classé septième plus grand Bengali de tous les temps.
Vie précoce et éducation
Jagadish Chandra Bose est né dans une famille bengali Kayastha à Munsiganj Bikrampur, présidence du Bengale Bengale-Occidental actuel, Bangladesh le 30 novembre 1858, de Bama Sundari Bose et Bhagawan Chandra Bose. Son père était un membre éminent du Brahmo Samaj et a travaillé en tant que magistrat adjoint et commissaire adjoint à Faridpur, Bardhaman et autres endroits.
L'éducation de Bose a commencé dans une école vernaculaire, parce que son père croyait qu'on doit connaître sa propre langue maternelle avant de commencer l'anglais, et qu'on devrait aussi connaître son propre peuple. S'exprimant lors de la Conférence de Bikrampur en 1915, Bose a dit :
À cette époque, envoyer les enfants à l'école anglaise était un symbole de statut aristocratique. À l'école vernaculaire, où j'ai été envoyé, le fils de l'attendant musulman de mon père était assis à ma droite, et le fils d'un pêcheur était assis à ma gauche. C'étaient mes camarades de jeu. J'écoutais, captivé, leurs histoires d'oiseaux, d'animaux et de créatures aquatiques. Peut-être que ces histoires ont créé dans mon esprit un vif intérêt pour l'investigation du fonctionnement de la Nature. Quand je rentrais de l'école accompagné de mes camarades de classe, ma mère nous accueillait et nous nourrissait tous sans discrimination. Bien qu'elle était une dame ancienne et traditionnelle. C'était à cause de mon amitié d'enfance avec eux. Je n'ai jamais réalisé qu'il existait un « problème » commun aux deux communautés, hindous et musulmans.
Bose s'est inscrit à la Hare School en 1869 puis au St. Xavier's School à Kolkata. En 1875, il a réussi l'examen d'entrée équivalent à la graduation scolaire de l'Université de Calcutta et a été admis au St. Xavier's College, Calcutta. Au St. Xavier's, Bose est entré en contact avec le père Jésuite Eugene Lafont, qui a joué un rôle significatif dans le développement de son intérêt pour les sciences naturelles. Il a reçu un BA de l'Université de Calcutta en 1879.
Bose voulait aller en Angleterre pour concourir pour le service civil indien. Cependant, son père, lui-même un fonctionnaire, a annulé le plan. Il souhaitait que son fils soit un érudit, qui « ne gouvernerait personne d'autre que lui-même ». Bose est allé en Angleterre pour étudier la médecine à l'Université de Londres. Cependant, il a dû abandonner en raison de mauvaise santé. L'odeur dans les salles de dissection aurait également aggravé sa maladie.
Par la recommandation d'Anandamohan Bose, son beau-frère mari de sa sœur et le premier Wrangler indien, il a obtenu l'admission au Christ's College, Cambridge pour étudier les sciences naturelles. Il a reçu un BA Natural Sciences Tripos de l'Université de Cambridge et un BSc de l'Université College London affiliée sous l'Université de Londres en 1884, et un DSc de l'Université College London, Université de Londres en 1896. Parmi les professeurs de Bose à Cambridge figuraient Lord Rayleigh, Michael Foster, James Dewar, Francis Darwin, Francis Balfour, et Sidney Vines. À l'époque où Bose était étudiant à Cambridge, Prafulla Chandra Roy était étudiant à Edinburgh. Ils se sont rencontrés à Londres et sont devenus d'intimes amis. Plus tard, il a épousé Abala Bose, la féministe et travailleuse sociale renommée.
L'une des influences importantes sur Bose a été Sister Nivedita qui l'a soutenu en organisant l'aide financière et en corrigeant ses manuscrits ; elle s'est assurée que Bose pouvait continuer et partager son travail.
Recherche sur la radio
Le physicien théorique écossais James Clerk Maxwell a mathématiquement prédit l'existence du rayonnement électromagnétique de longueurs d'onde diverses, mais il est décédé en 1879 avant que sa prédiction ne soit vérifiée expérimentalement. Entre 1886 et 1888, le physicien allemand Heinrich Hertz a publié les résultats de ses expériences sur l'électromagnétisme, qui ont montré l'existence d'ondes électromagnétiques dans l'espace libre. Par la suite, le physicien britannique Oliver Lodge, qui avait également mené des recherches sur l'électromagnétisme, a donné une conférence commémorative en août 1894 après la mort de Hertz sur la nature quasi-optique des « ondes hertzienne » ondes radio et a démontré leur similitude avec la lumière et la vision, y compris la réflexion et la transmission à des distances jusqu'à 50 mètres 55 yards. Le travail de Lodge a été publié sous forme de livre et a attiré l'attention des scientifiques de différents pays, y compris Bose en Inde.
Le premier aspect remarquable de la recherche suivante sur les micro-ondes de Bose était qu'il a réduit les ondes au niveau des millimètres environ 5 mm longueur d'onde. Il a réalisé les inconvénients des ondes longues pour étudier leurs propriétés semblables à la lumière.
Lors d'une démonstration publique en novembre 1894 ou 1895 au Town Hall de Kolkata, Bose a enflammé de la poudre à canon et a fait sonner une cloche à distance en utilisant des micro-ondes dans la gamme des millimètres. Le Lieutenant-Gouverneur Sir William Mackenzie a assisté à la démonstration de Bose à la Town Hall de Kolkata. Bose a écrit dans un essai bengali, Adrisya Alok Invisible Light, « La lumière invisible peut facilement passer à travers les murs de brique, les bâtiments, etc. Par conséquent, les messages peuvent être transmis au moyen de celle-ci sans l'intermédiaire de fils. »
Le premier article scientifique de Bose, « On polarisation of electric rays by double-refracting crystals » a été communiqué à la Asiatic Society of Bengal en mai 1895, un an après l'article de Lodge. Son deuxième article a été communiqué à la Royal Society of London par Lord Rayleigh en octobre 1895. En décembre 1895, le journal londonien Electrician Vol. 36 a publié l'article de Bose, « On a new electro-polariscope ». À cette époque, le terme cohéreur, inventé par Lodge, était utilisé dans le monde anglophone pour les récepteurs ou détecteurs d'ondes hertzienne. L'Electrician a facilement commenté le cohéreur de Bose. Décembre 1895. The Englishman 18 janvier 1896 a cité l'Electrician et a fait le commentaire suivant :
Si le Professeur Bose réussit à perfectionner et breveter son « Cohéreur », nous pourrions en temps voulu voir l'ensemble du système d'éclairage côtier dans le monde navigable être révolutionné par un scientifique bengali travaillant seul dans notre laboratoire du Presidency College.
Bose prévoyait de « perfectionner son cohéreur » mais n'a jamais envisagé de le breveter.
Bose est allé à Londres pour une tournée de conférences en 1896 et a rencontré l'inventeur italien Guglielmo Marconi, qui avait développé un système de télégraphie sans fil par ondes radio pendant plus d'un an et essayait de le commercialiser auprès du service postal britannique. Dans une interview, Bose a exprimé son manque d'intérêt pour la télégraphie commerciale et a suggéré aux autres d'utiliser son travail de recherche. En 1899, Bose a annoncé le développement d'un « cohéreur fer-mercure-fer avec détecteur téléphonique » dans un article présenté à la Royal Society, Londres.
Place dans le développement de la radio
Le travail de Bose dans l'optique micro-ondes radio était spécifiquement orienté vers l'étude de la nature du phénomène et n'était pas une tentative de développer la radio en tant que moyen de communication. Ses expériences ont eu lieu pendant la même période à partir de la fin de 1894 quand Guglielmo Marconi faisait des percées sur un système radio spécifiquement conçu pour la télégraphie sans fil et d'autres trouvaient des applications pratiques pour les ondes radio, telles que le détecteur d'éclairs basé sur les ondes radio du physicien russe Alexander Stepanovich Popov, également inspiré par l'expérience de Lodge. Bien que le travail de Bose ne soit pas lié à la communication, lui, comme Lodge et d'autres expérimentateurs de laboratoire, a probablement eu une influence sur d'autres inventeurs essayant de développer la radio comme moyen de communication. Bose n'était pas intéressé par le brevetage de son travail et a ouvertement révélé le fonctionnement de son détecteur à cristal de galène dans ses conférences. Un ami aux États-Unis l'a persuadé de prendre un brevet aux États-Unis sur son détecteur mais il ne l'a pas poursuivi activement et l'a laissé expirer. »
Bose a été le premier à utiliser une jonction semiconductrice pour détecter les ondes radio, et il a inventé divers composants de micro-ondes maintenant courants. En 1954, Pearson et Brattain ont accordé la priorité à Bose pour l'utilisation d'un cristal semi-conducteur comme détecteur d'ondes radio. En fait, les travaux supplémentaires aux longueurs d'onde millimétrique étaient presque inexistants pour les 50 années suivantes. En 1897, Bose a décrit à la Royal Institution à Londres ses recherches menées à Kolkata aux longueurs d'onde millimétrique. Il a utilisé des guides d'ondes, des antennes cornet, des lentilles diélectriques, divers polariseurs et même des semiconducteurs à des fréquences aussi élevées que 60 GHz. Une grande partie de son équipement original existe toujours, en particulier à l'Institut Bose à Kolkata. Un récepteur multi-faisceaux de 1,3 mm maintenant utilisé sur le télescope NRAO 12 mètres, Arizona, États-Unis, incorpore des concepts tirés de ses articles originaux de 1897.
Sir Nevill Mott, lauréat du prix Nobel en 1977 pour ses propres contributions à l'électronique à l'état solide, a remarqué que « J.C. Bose était au moins 60 ans en avance sur son temps. En fait, il avait anticipé l'existence des semiconducteurs de type P et de type N. »
Recherche sur les plantes
Bose a mené la plupart de ses études en recherche végétale sur les plantes Mimosa pudica et Desmodium gyrans. Sa contribution majeure dans le domaine de la biophysique a été la démonstration de la nature électrique de la conduction de divers stimuli par exemple, les blessures, les agents chimiques dans les plantes, qu'on croyait auparavant être de nature chimique. Afin de comprendre les mouvements héliotropiques des plantes le mouvement d'une plante vers une source lumineuse, Bose a inventé un enregistreur de torsion. Il a trouvé que la lumière appliquée d'un côté du tournesol causait une augmentation du turbot de l'autre côté. Ces affirmations ont été ultérieurement prouvées expérimentalement. Il a également été le premier à étudier l'action des micro-ondes dans les tissus végétaux et les changements correspondants du potentiel de membrane cellulaire. Il a recherché le mécanisme de l'effet saisonnier sur les plantes, l'effet des inhibiteurs chimiques sur les stimuli des plantes et l'effet de la température.
Étude de la fatigue des métaux et de la réaction cellulaire
Bose a mené une étude comparative de la réaction à la fatigue de divers métaux et tissus organiques dans les plantes. Il a soumis les métaux à une combinaison de stimuli mécaniques, thermiques, chimiques et électriques et a noté les similitudes entre les métaux et les cellules. Les expériences de Bose ont démontré une réaction à la fatigue cyclique à la fois dans les cellules stimulées et les métaux, ainsi qu'une réaction distinctive à la fatigue cyclique et une réponse de récupération à travers de multiples types de stimuli à la fois dans les cellules vivantes et les métaux.
Bose a documenté une courbe de réponse électrique caractéristique des cellules végétales au stimulus électrique, ainsi que la diminution et l'absence éventuelle de cette réponse chez les plantes traitées avec des anesthésiques ou du poison. La réponse était également absente dans le zinc traité à l'acide oxalique. Il a noté une similitude dans la réduction de l'élasticité entre les fils métalliques refroidis et les cellules organiques, ainsi que
