Padres de las Telecomunicaciones

Padres de las Telecomunicaciones

Heinrich Rudolf Hertz

(Hamburgo, 1857 - Bonn, 1894) Físico alemán que descubrió la propagación de las ondas electromagnéticas en el espacio y estudió la naturaleza y propiedades de las mismas, sentando las bases que llevarían a Marconi a una invención destinada a revolucionar las comunicaciones: la radio.

Heinrich Hertz

En 1887, en un célebre experimento, Hertz logró transmitir ondas electromagnéticas entre un oscilador (antena emisora) y un resonador (antena receptora), confirmando experimentalmente las teorías del físico inglés James C. Maxwell sobre la identidad de características entre las ondas luminosas y electromagnéticas. En su honor se denominan ondas hertzianas o hercianas a las ondas electromagnéticas producidas por la oscilación de la electricidad en un conductor, que se emplean en la radio; también deriva de su nombre el hercio, unidad de frecuencia que equivale a un ciclo por segundo y que se representa por la abreviatura Hz (y sus múltiplos: kilohercio, megahercio y gigahercio).

Hertz siguió después investigando otros temas científicos, hasta elaborar unos Principios de mecánica (que aparecieron después de su muerte, en 1894) en los que desarrollaba toda la mecánica a partir del principio de mínima acción, prescindiendo del concepto de fuerza.

Biografía

Hijo de un senador, Heinrich Rudolf Hertz empezó los estudios de ingeniería, pero luego se inclinó por la física, que estudió en Munich y Berlín. En esta última ciudad se graduó en 1880 y fue auxiliar de Hermann von Helmholtz. En 1883 era profesor libre en Kiel, donde comenzó a interesarse por la teoría electromagnética de Maxwell. En 1885 marchó a Karlsruhe como profesor de física del Politécnico; permaneció allí hasta 1889, y durante aquellos cuatro años llevó a cabo las investigaciones que le valdrían la celebridad.

Algún tiempo antes, Helmholtz había llamado su atención respecto a un premio que, desde 1879, ofrecía la Academia de Ciencias de Berlín a quien hallase una confirmación experimental de la relación entre las acciones electromagnéticas y la polarización de un dieléctrico; se trataba de demostrar la existencia de las "ondas electromagnéticas", previstas y casi adivinadas ya desde el año 1870 por James Maxwell, por medio del cálculo matemático.

Heinrich Hertz no mostró interés en un principio hacia aquel galardón, por cuanto creía imposible la demostración de cualquier analogía entre tales acciones. Sin embargo, los tiempos eran ya bastante maduros para permitir que hombres geniales pudieran dar validez experimental a una teoría que había de constituir una de las bases de la unidad física, y en esos mismos años Hendrik Lorentz, en Holanda, intentaba formular una teoría aplicable a tal clase de fenómenos.

Emisor y receptor de Hertz (1887)

Pero en Karlsruhe, donde pudo contar con los instrumentos adecuados, Heinrich Hertz logró demostrar en 1887 la propagación de la acción electromagnética en el espacio. Para ello se sirvió únicamente de unos hilos metálicos encorvados en forma de anillo entre cuyos extremos se dejaba una interrupción de apenas una fracción de milímetro. Cuando una de estas anillas, adecuadamente orientada en el espacio y usada como estación receptora, era invadida por una oleada de ondas electromagnéticas, las variaciones del campo magnético conexas con el paso de aquellas ondas generaban en el pequeño anillo corrientes inducidas de altísima frecuencia, y entre los extremos del mismo anillo saltaban pequeñas chispas; tales chispas revelaban el paso de las ondas electromagnéticas.

Hertz divulgó los resultados en el artículo Oscilaciones eléctricas muy rápidas, publicado en los Wiedemann Annalen (1887). Continuando sus investigaciones experimentales en los dos años siguientes, Hertz consiguió medir la longitud de onda y la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas, y halló para su velocidad un valor muy aproximado al previsto por Maxwell (es decir, la velocidad de la luz: 300.000 kilómetros por segundo). Mostró que estas ondas son "transversales", como las de la luz, y descubrió asimismo que en las ondas electromagnéticas se daban también los fenómenos de reflexión, refracción y polarización.

Con todo ello la teoría electromagnética de Maxwell, formulada dieciséis años antes, encontró una confirmación experimental, y fue posible establecer la naturaleza electromagnética de la luz. Hertz hizo públicas estas investigaciones en una memoria científica y en una conferencia pronunciada en 1889 ante la sociedad alemana para el progreso de las ciencias naturales y de la medicina, en Heidelberg. En Bonn, adonde había sido llamado ese mismo año para suceder a Rudolf Clausius en la cátedra de física de la Universidad, Hertz prosiguió sus experiencias, y se ocupó de las descargas eléctricas en los gases.

Hacia la radio

Hay que señalar que los rudimentarios instrumentos que empleó Hertz en sus experimentos no son en absoluto comparables a las perfectas estaciones radioemisoras o receptoras de nuestros días. Pero ya en 1894, los trabajos de Hertz llamaron la atención de Guglielmo Marconi, un joven físico italiano de veinte años que comenzó a diseñar y construir, como en los experimentos de Hertz, emisores de ondas y dispositivos para detectarlas.

Marconi perfeccionó pacientemente sus instrumentos, y la distancia de sus transmisiones fue aumentando sin cesar: al principio la medía en centímetros, luego en metros y después en kilómetros, hasta que en 1901 envió una señal en código Morse desde Inglaterra hasta Terranova, hito que marca el nacimiento efectivo de la radiotelegrafía sin hilos. La verdadera expansión de la radio como medio de comunicación, sin embargo, vendría de manos del químico Reginald Fessenden, ayudante de Edison. En lugar de pulsaciones de Morse, Fessenden tuvo la idea de enviar una señal continua, modulándola según las ondas sonoras, y haciendo con ello posible la transmisión de voz y música; en diciembre de 1906 emitió su primer programa radiofónico.

Guglielmo Marconi

(Bolonia, 1874 - Roma, 1937) Físico e inventor italiano a quien se atribuye el invento de la radio o telegrafía sin hilos. Hijo de padre italiano y madre irlandesa, cursó estudios en Liorna y más tarde en las Universidades de Bolonia y Florencia, donde se aficionó a los experimentos con las ondas electromagnéticas hertzianas, así llamadas en honor a Heinrich Hertz, que había descubierto su propagación en el espacio en 1887. Hacia 1894 comenzó a investigar la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas en casa de su padre en Bolonia, incrementando paulatinamente la distancia entre transmisor y receptor desde los 30 centímetros hasta los centenares de metros.

Marconi

En 1895 descubrió que, colocando un generador de chispas de Hertz en lo alto de una varilla, el alcance de la recepción se podía aumentar a varios kilómetros. Construyó un pequeño aparato, cuyo alcance era de 2,5 kilómetros, que constaba de un emisor, un generador de chispas de Hertz y un receptor basado en el efecto descubierto por el ingeniero francés Édouard Branly en 1890. Visto el escaso interés que su aparato despertó en las autoridades italianas, Marconi optó por marchar al Reino Unido. Recibió en Londres el apoyo del ingeniero jefe de Correos, y en julio de 1896, tras una serie de mejoras, patentó el invento, que causó cierto revuelo entre la comunidad científica de la época.

El descubrimiento de la radio no deja de estar envuelto en cierta controversia. El físico ruso Aleksandr Popov presentó ese mismo año, ante una audiencia considerable de científicos de la Universidad de San Petersburgo, un receptor de ondas de radio muy similar al de Marconi, que él utilizaba para registrar las tormentas eléctricas. La demostración se realizó días antes de que Marconi consiguiera la patente de su aparato, y por eso los rusos reclaman desde entonces la paternidad del invento. No obstante, parece probado que Marconi realizó la transmisión de señales inteligibles en días anteriores a la demostración de Popov, aunque no ante un auditorio de científicos.

Ese mismo año se asoció con su primo, el ingeniero Jameson Davis, y fundó la compañía Wireless Telegraph and Signal Company, Ltd., inicialmente destinada a dar a conocer el aparato y conseguir soporte económico con el que realizar pruebas y mejoras en su funcionamiento. Más tarde los objetivos de la compañía derivarían hacia la explotación comercial de la radio, y el nombre de la misma se transformó, alrededor de 1900, en Marconi's Wireless Telegraph Company, Ltd.

Marconi y Davis fueron incrementando paulatinamente el alcance de las emisiones montando los generadores de chispas sobre globos aerostáticos y realizando mejoras en el diseño de la antena, hasta que en 1899 lograron atravesar los dieciséis kilómetros que separan las islas británicas del continente. Un año más tarde una emisora montada sobre un barco de la marina británica logró contactar con una estación terrestre situada a 121 kilómetros.

El lanzamiento definitivo de este sistema de comunicación fue el equipamiento de dos barcos estadounidenses para que transmitieran los resultados de una regata a los periódicos de Nueva York, hecho que dio considerable publicidad a Marconi y que permitió la fundación de la filial American Marconi Company. El desarrollo de la sintonía supuso la posibilidad de realizar diversas comunicaciones utilizando diferentes frecuencias, y conllevó la famosa patente nº 7.777, que acabaría perdiendo en beneficio de Nikola Tesla, Oliver Joseph Lodge y J. Stone.

En 1901 realizó una comunicación entre San Juan de Terranova y Poldhu, en Cornualles, a través del Atlántico, lo que asombró de nuevo al mundo científico, pues era opinión generalizada entre los hombres de ciencia de mayor fuste que la transmisión de señales de radio no podría superar los 300 kilómetros de distancia debido a la curvatura de la tierra. Experimentos posteriores de Marconi mostraron que el alcance de la transmisión era mayor durante la noche que durante el día, lo que venía a demostrar que las ondas de radio se reflejaban en las capas altas de la atmósfera: la incidencia de la radiación solar ioniza estas capas, que absorben mejor las ondas de radio.

En 1909 fue galardonado con el premio Nobel de Física ex aequo con Karl Ferdinand Braun, este último por sus trabajos con el tubo rectificador de rayos catódicos. En 1910 logró un alcance de 6.000 millas marinas (más de 11.000 kilómetros) entre un buque y la costa. Un año más tarde, al ir a inaugurar una estación emisora en Coltano, sufrió un accidente automovilístico que le ocasionó la pérdida de un ojo.

El siguiente descubrimiento de Marconi fue el empleo de ondas de corta longitud de onda, que se reflejan mucho mejor en la ionosfera y que permiten reducir considerablemente la potencia emisora sin merma de alcance. El uso de ondas cortas permitió la comunicación de Inglaterra con las colonias, en particular con Sudáfrica, Australia e India. Con el fin de realizar todas las pruebas pertinentes hizo de su yate Elettra su laboratorio privado.

En 1914 fue elegido senador vitalicio en su país, y en 1919 fue nombrado delegado plenipotenciario de Italia en las conversaciones de paz de París que siguieron a la Primera Guerra Mundial y en las que se sellaron los acuerdos con Austria y Bulgaria. Fue nombrado marqués en 1929, y un año más tarde presidente de la Real Academia de Italia. Falleció de un ataque cardiaco tras realizar una visita al papa Pío XI; se declaró en el país luto nacional. Entre los trabajos que publicó se encuentran La telegrafia senza fili (1903) y La radiocomunicazione a fascio (1928), además de numerosos trabajos de investigación publicados en las revistas científicas de la época, entre las que destaca los prestigiosos Proceedings of the Royal Society.

Alexander Graham Bell

(Edimburgo, Reino Unido, 1847 - Beinn Bhreagh, Canadá, 1922) Científico y logopeda estadounidense de orígen escocés, inventor del teléfono.

Nacido en el seno de una familia dedicada a la locución y corrección de la pronunciación, Bell fue educado junto a sus hermanos en la tradición profesional familiar. Estudió en la Royal High School de Edimburgo, y asistió a algunas clases en la Universidad de Edimburgo y el University College londinense, pero su formación fue básicamente autodidacta.

En 1864 ocupó la plaza de residente en la Weston House Academy de Elgin, donde desarrolló sus primeros estudios sobre sonido; en 1868 trabajó como asistente de su padre en Londres, ocupando su puesto tras la marcha de éste a América. La repentina muerte de su hermano mayor a causa de la tuberculosis, enfermedad que también había terminado con la vida de su hermano menor, repercutió negativamente tanto en la salud como en el estado de ánimo de Bell.

En estas circunstancias, en 1870 se trasladó a una localidad cercana a Brantford (Canadá) junto al resto de su familia, donde pronto su estado comenzó a mejorar. Un año después se instaló en Boston, donde orientó su actividad a dar a conocer el sistema de aprendizaje para sordos ideado por su padre, recogido en la obra Visible Speech (1866). Los espectaculares resultados de su trabajo pronto le granjearon una bien merecida reputación, recibiendo ofertas para dar diversas conferencias, y en 1873 fue nombrado profesor de fisiología vocal en la Universidad de Boston.

En esta época, con la entusiasta colaboración del joven mecánico Thomas Watson y el patrocinio de los padres de George Sanders y Mabel Hubbard (con quien se acabaría casando el año 1877), dos estudiantes sordos que habían recibido clases de Bell, diseñó un aparato para interconvertir el sonido en impulsos eléctricos. El invento, denominado teléfono, fue inscrito en el registro de patentes estadounidense en 1876.

En un primer momento, el teléfono levantó todo tipo de comentarios irónicos, pero al revelarse como un medio de comunicación a larga distancia viable, provocó controvertidos litigios por la comercialización de la patente. En 1880 recibió el premio Volta. El dinero obtenido con este premio lo invirtió en el desarrollo de un nuevo proyecto, el grafófono, en colaboración con Charles Sumner Tainter, uno de los primeros sistemas de grabación de sonidos conocido. Tras su muerte, acaecida en 1922, dejó como herencia dieciocho patentes a su nombre y doce más con sus colaboradores.