جون ستون ستون

كان جون ستون (24 سبتمبر 1869 - 20 مايو 1943) عالم رياضيات وفيزياء ومخترعًا أمريكيًا. عمل في البداية في أبحاث الهاتف ، ثم ساهم بشكل كبير في تطوير تقنية الراديو المبكرة، واشتهر بشكل خاص بتحسيناته في ضبط التردد . على الرغم من تصاميمه المتقدمة في كثير من الأحيان، فشلت شركة ستون للتلغراف والهاتف عام 1908، وقضى بقية حياته المهنية مستشارًا هندسيًا.

سيرة

السنوات الأولى

وُلد ستون في قرية دوفر (التي تُعرف الآن باسم ماناكين ) في مقاطعة غوتشلاند بولاية فرجينيا ، وهو ابن تشارلز بوميروي ستون ، جنرال ومهندس في جيش الاتحاد خلال الحرب الأهلية الأمريكية ، وآني جيني ستون. [ 2 ] من عام 1870 حتى عام 1883، شغل الجنرال ستون منصب رئيس أركان خديوي مصر ، وخلال نشأته في القاهرة، أتقن جون ستون ستون اللغات العربية والفرنسية والألمانية والإسبانية بالإضافة إلى الإنجليزية. درّسه والده الرياضيات، وبعد عودة العائلة إلى الولايات المتحدة، التحق ستون بمدرسة كولومبيا النحوية والإعدادية في مدينة نيويورك، ثم درس الهندسة المدنية لمدة عامين في كلية المناجم بجامعة كولومبيا ، [ 3 ] تلتها سنتان في جامعة جونز هوبكنز ، حيث درس الرياضيات والفيزياء والكهرباء النظرية والتطبيقية. [ 4 ]

العمل عبر الهاتف

بعد إتمام دراسته، بدأ العمل عام ١٨٩٠ في شركة "أمريكان بيل" للهواتف في بوسطن، ماساتشوستس، في القسم التجريبي بمختبر البحث والتطوير. وهناك، وبالاستناد إلى أعمال أوليفر هيفسايد ، أجرى تحليلًا رياضيًا دقيقًا لتطوير الشركة لخط هاتفي بعيد المدى بين نيويورك وشيكاغو. وانصبّ عمله لاحقًا على الرنين الكهربائي ، الذي بحث في البداية إمكانية استخدامه في مقسم هاتفي آلي. وفي عام ١٨٩٢، حاول نقل الصوت لاسلكيًا باستخدام "إرسال عالي التردد". لم تنجح هذه المحاولة، لكن العمل أثبت جدواه في تطوير الإرسال "اللاسلكي السلكي" (المعروف أيضًا باسم " تيار الناقل ") عبر خطوط الهاتف، على الرغم من أن طلب براءة اختراعه اعتُبر لاحقًا مُسبقًا من قِبل الرائد جورج أو. سكواير. وفي عام ١٨٩٣، طوّر نظام "بطارية مشتركة" للاستخدام الهاتفي، والذي وفّر، من موقع مركزي، التيار الكهربائي اللازم لتشغيل هواتف المشتركين. كما قام في الفترة من 1896 إلى 1906 بتقديم دورة تدريبية قصيرة سنوية في الرنين الكهربائي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لطلاب الخريجين في الفيزياء والهندسة الكهربائية.

تطوير الراديو

في عام ١٨٩٩، استقال ستون من منصبه في شركة الهاتف وبدأ العمل في بوسطن كمهندس استشاري مستقل، مع احتفاظ صاحب عمله السابق بخدماته كمستشار وخبير في قضايا براءات الاختراع. كان أول عميل له هيرمان دبليو لاد، الذي كان يسعى إلى تطوير نظام "التلغراف اللاسلكي" الخاص به لاستخدام الإشارات اللاسلكية كمنارات لاسلكية ولتحديد الاتجاهات الملاحية. تبين أن نهج لاد غير عملي، لكن هذا العمل منح ستون فهمًا أعمق للصعوبات التي واجهت تقنية الإشارات اللاسلكية الناشئة، وأدرك أن عمله السابق على الدوائر الرنانة في خطوط الهاتف يمكن تطبيقه لتحسين تصميمات أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية. علاوة على ذلك، وعلى عكس معظم رواد تجارب الراديو الأوائل، امتلك ستون الخلفية الرياضية اللازمة لتحليل الدوائر الكهربائية تحليلًا كاملًا.

مخطط لضبط الدوائر الأربع (1903)

في أواخر القرن التاسع عشر، تأسست شركة ستون للاتصالات اللاسلكية في بوسطن برأس مال أولي قدره 10,000 دولار، بهدف إجراء تجارب لتطوير نظام تجاري. استغل ستون خبرته في مجال الضبط الكهربائي لتطوير منهجية "انتقائية عالية" للحد من التداخل الناتج عن التشويش والإشارات من المحطات الأخرى. انطلاقًا من محولات كهربائية مفتوحة النواة على غرار محولات تسلا ، طور ستون نظام "ضبط انتقائي رباعي الدوائر" قابل للتعديل، والذي اعتمد على "الربط غير المحكم" لضمان عمل جهاز الإرسال والاستقبال على تردد واحد مشترك. (في بعض الحالات، أُضيفت دائرة وسيطة "لاستبعاد" الإشارات غير المرغوب فيها، لزيادة الانتقائية. في المقابل، اعتمدت أجهزة الإرسال التي تشغلها معظم الشركات الأخرى على "الربط المحكم" الذي ينتج إشارات على ترددين منفصلين). كما أولى ستون اهتمامًا خاصًا بالتحليل الرياضي لتصميمات أجهزة الإرسال والاستقبال لزيادة الكفاءة وتقليل الفاقد. في أوائل عام 1900، تقدم بطلب للحصول على براءة اختراع أمريكية لعمله في مجال الضبط، والذي تم تقسيمه إلى ثلاث براءات اختراع صدرت في عامي 1901 و1902.

في منتصف عام ١٩٠٢، تأسست شركة ستون للتلغراف والهاتف، ومقرها أيضًا بوسطن، بهدف بدء عملياتها التجارية. شغل ستون منصب كبير المهندسين، وشُيِّدت محطتان تفصل بينهما مسافة ستة عشر كيلومترًا (عشرة أميال) في كامبريدج ولين، ماساتشوستس. [ ٥ ] ابتداءً من عام ١٩٠٥، تم تركيب محطات تجريبية للتلغراف اللاسلكي، باستخدام أجهزة إرسال شرارية وكواشف إلكتروليتية، لتقييمها من قبل البحرية الأمريكية. وبحلول نهاية عام ١٩٠٦، اشترت الحكومة خمس سفن وثلاث منشآت برية. [ ٦ ]

كان أول خط تلغراف لاسلكي تجاري للشركة بين جزيرة شولز وبورتسموث، نيو هامبشاير، والذي تم تشغيله خلال صيف عام 1905، ليحل محل كابل تلغراف تابع لشركة ويسترن يونيون كان قد تعطل. في عام 1907، أسس ستون جمعية مهندسي التلغراف اللاسلكي (SWTE) وشغل منصب رئيسها، والتي أُنشئت كمورد تعليمي لموظفي شركته. (تم دمج هذه المنظمة مع "معهد اللاسلكي" الذي يتخذ من نيويورك مقرًا له في عام 1912، لتشكيل معهد مهندسي الراديو ). في عام 1906، اختبرت الشركة جهازًا لتحديد الاتجاه محمولًا على السفن صممه ستون، والذي على الرغم من دقته إلى حد ما، إلا أنه أثبت عدم جدواه لأنه كان يتطلب دوران السفينة بأكملها لأخذ القراءات.

بعد أن عمل ستون كشركة صغيرة مستقلة، وجد أنه لا يستطيع مواكبة التطورات في الصناعة، وفي عام 1908 أوقفت شركته عملياتها، ووضعت تحت الحراسة القضائية. بيعت أصولها، بما في ذلك محفظة براءات الاختراع القيّمة، لشركة لي ديفورست للاتصالات اللاسلكية، مقابل 10,000 دولار نقدًا و300,000 دولار من الأسهم. [ 7 ]

في أوائل عام 1911، انتقل إلى مدينة نيويورك، حيث عمل مجددًا كمستشار. كما برز كخبير مستقل، وأدلى بشهادته في العديد من قضايا براءات اختراع الراديو. في عام 1912، لعب دور الوسيط، حيث رتب للي ديفورست عرض نسخة مبكرة من صمام أوديون ثلاثي الأقطاب المفرغ لمهندسي شركة AT&T، الذين أعادوا هندسة الجهاز ليصبح مضخمًا قادرًا على إنشاء خدمة هاتفية عابرة للقارات. في الفترة 1914-1915، شغل ستون منصب رئيس معهد مهندسي الراديو. [ 8 ]

مرحلة لاحقة من العمر

في عام 1919 انتقل بشكل دائم إلى سان دييغو، كاليفورنيا، حيث كانت تقيم والدته المريضة. وهناك أصبح "عضواً منتسباً في قسم التطوير والبحث في شركة الهاتف والتلغراف الأمريكية" حتى تقاعده في عام 1934. [ 9 ]

بعد زواجه وطلاقه، توفي ستون في سان دييغو، كاليفورنيا، في 20 مايو 1943، ودُفن في مقبرة ماونت هوب بجوار والدته جين ستون وشقيقته إيجيبتا ستون ويلسون. [ 10 ] بعد وفاته بفترة وجيزة، أيدت المحكمة العليا الأمريكية قرارًا صادرًا عام 1935 عن محكمة المطالبات، والذي قضى بأن براءة اختراعه الخاصة بضبط الآلات الموسيقية لعام 1900 لها الأولوية على نظيرتها الأمريكية (763,772) لبراءة اختراع ماركوني "السبعات الأربع". [ 11 ]

إرث

حصل جون ستون على حوالي 120 براءة اختراع في الولايات المتحدة، وعدد مماثل في دول أخرى، تغطي أجهزة التلغراف والهاتف وتقنية الراديو. [ 12 ] فاز بميدالية إدوارد لونغستريث من معهد فرانكلين عام 1913. [ 13 ] كما مُنح وسام الشرف من معهد مهندسي الراديو عام 1923، "لمساهماته الرائدة القيّمة في فن الراديو"، وفي حفل التكريم، أشاد فريدريك أ. كولستر بمساهماته قائلاً: "لم يُسهم أحد في تطوير علم الراديو أكثر مما أسهم جون ستون، ولا أحد يستحق التقدير الكامل والامتنان من عالم الراديو بأكمله أكثر منه." [ 14 ]

أنشطة أخرى

من بين أنشطته السياسية وغيرها، شغل منصب عضو في مجلس أمناء جمعية الدفاع الأمريكية . كما كان زميلًا في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم ، وزميلًا في الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم ؛ ورئيسًا سابقًا ونائبًا لرئيس جمعية مهندسي التلغراف اللاسلكي؛ ونائبًا لرئيس جمعية التلغراف اللاسلكي الأمريكية؛ وعضوًا في الجمعية الكهروكيميائية الأمريكية؛ وزميلًا في المعهد الأمريكي لمهندسي الكهرباء ؛ وعضوًا في جمعية الفنون بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا؛ وعضوًا في النادي الرياضي والفيزيائي؛ وأخوية ألفا دلتا فاي ، [ 15 ] ورابطة خريجي جامعة جونز هوبكنز في نيو إنجلاند، وعضوًا وراثيًا في نادي الأزتك لعام 1847 .

وكان أيضًا عضوًا في نوادي سانت بوتولف والتكنولوجيا والبردي في بوسطن، ونادي الفنون الوطني في نيويورك، ونادي الجيش والبحرية ، ونادي كوزموس في واشنطن العاصمة [ 16 ].

منشورات جون ستون ستون

براءات الاختراع

قائمة براءات الاختراع

انظر أيضاً

رئيسي
اختراع الراديو ، والموجات الكهرومغناطيسية ، والحث المتبادل ، والتردد العالي ، والتيار المتردد
عام
مقياس الإشعاع الحراري ، لويد إسبنشيد ، حوض بناء السفن التابع للبحرية الأمريكية في بوسطن
راديو
جهاز إرسال شرارة ، مفتاح كسر ، جهاز تلغراف لاسلكي ، هوائي

للمزيد من القراءة

معلومات عامة

مراجع

  1. شبكة التاريخ العالمي لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (ethw.org) (2011). "ميدالية الشرف لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات" . مركز تاريخ معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 نوفمبر 2018 .
  2. هومانز، جيه إي، لينين، إتش إم، وديربورن، إل إي (1900). موسوعة السير الذاتية الأمريكية. نيويورك: جمعية الصحافة. ​​ص 369. ستون، جون ستون
  3. "نبذة تاريخية عن قسم الهندسة الكهربائية بجامعة كولومبيا، 1889-1975 | الهندسة الكهربائية" . www.ee.columbia.edu . تاريخ الاطلاع: 13 أغسطس 2022 .
  4. كلارك، جورج هـ. (1946). حياة جون ستون: عالم رياضيات، وفيزيائي، ومهندس كهربائي، ومخترع عظيم . سان دييغو، كاليفورنيا: طُبع بواسطة فراي وسميث المحدودة، الصفحات 12-17 .
  5. "نظام التلغراف اللاسلكي ستون" ، مجلة المراجعة الكهربائية ، 24 أكتوبر 1903، الصفحات 594-596.
  6. تاريخ الاتصالات والإلكترونيات في البحرية الأمريكية بقلم الكابتن إل إس هاويث، البحرية الأمريكية (متقاعد)، 1963، الصفحة 106.
  7. كلارك، صفحة 117 .
  8. كلارك، الصفحات 43-120 .
  9. كلارك، صفحة 121 .
  10. «وفاة مخترع شهير في منزله بسان دييغو» . صحيفة سان برناردينو صن . سان دييغو. أسوشيتد برس. 22 مايو 1943. ص 3. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2020 عبر موقع Newspapers.com. 
  11. 100 رجل من رجال العلم في الراديو: روايات سير ذاتية لرواد الإلكترونيات والتلفزيون بقلم أورين دنلاب، 1944، صفحة 175.
  12. دنلاب (قسم جون ستون ستون)، الصفحات 149-153.
  13. "قاعدة بيانات فرانكلين لوريت - الحائزون على ميدالية إدوارد لونجستريث لعام 1913" . معهد فرانكلين. 11 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 22 سبتمبر 2019 .
  14. كلارك، صفحة 137 .
  15. "فرع جونز هوبكنز" ، كتالوج جمعية ألفا دلتا فاي (1899)، صفحة 641.
  16. الموسوعة الوطنية للسير الذاتية الأمريكية. (1892).