Radion kehittäjät Édouard Branly ja Sir Oliver Lodge
Professori Édouard Eugéne Désiré Branly (s. 23.10.1844 Amiens ja k. 24.3.1940) oli ranskalainen fyysikko, joka syntyi Amiensissa, 120 km Pariisista pohjoiseen. Branly muistetaan parhaiten eräänä radion varhaisista kehittelijöistä. Édouard Branly kävi St. Quentinin koulua ja alkoi opiskella matematiikkaa Napoleonkoulussa eli nykyisessa Henry IV:n yliopistossa. Vuonna 1868 Branly valmistui luokkansa priimuksena ja hänelle tarjottiin heti paikkaa Bourgesin yliopistosta. Bourgesin yliopistossa ei kuitenkaan ollut tarpeeksi mahdollisuuksia tutkimustyölle, joten Édouard Branly siirtyi Pariisiin. Branlystä tuli 5.2.1874 La Sorbonnen laboratorion johtaja. Édouard Branly kutsuttiin puolitoista vuotta myöhemmin Pariisin katolisen yliopiston laitoksen professoriksi.
Édouard Branly tutki sähkön ominaisuuksia teoreettisesti, mutta hän samalla rakensi myös erilaisia kojeita. Langattoman viestinnän alkukehityksessä oli suurena vaikeutena fysikaalisten teorioiden, laitteiden kehittämisen sekä kaupallisten sovellusten välinen kuilu. Édouard Branly muodosti yhteyden monimutkaisten matemaattisten kaavojen, alan keksintöjen ja tulosten levittämisen välille. Radion kehitykselle Édouard Branlyn merkittävin saavutus oli metallijauheen sähkönjohtavuudesta tehty havainto, jossa jauheen vastus muuttuu pieneksi, kun se joutuu sähkökenttään. Vuonna 1890 Édouard Branly rakensi itse havainnon perusteella laitteen, joka myöhemmin sai nimekseen kohereeri. Italialainen fyysikko ja keksijä Temistocle Calzecchi Onesti (s. 14.12.1853 ja k. 25.11.1922) osoitti vuosina 1884-1886 kokeissa, että eristävän putken sisältämät rautajauhe johtaa sähkövirtaa sähkömagneettisen aallon vaikutuksesta. Tätä tietoa Branly hyödynsi kehittäessään kohereerin. Kehittämistyötä jatkoivat menestyksellä sittemmin muutaman vuoden päästä Sir Oliver Lodge ja varsinkin Guglielmo Marconi.
Kohereeri sopi sähkömagneettisen säteilyn ilmaisemiseen. Kohereeri perustuu metallijauheen vaihtelevaan sähkönjohtokykyyn, kuten varhaiset mikrofonit. Laite rakentuu lasiputkesta, jonka päissä on elektrodit ja keskellä metallijauhetta. Mitä enemmän siihen kohdistuu painetta, sitä paremmin metallijauhe johtaa sähköä. Kohereerin sisällä metallijauheen vastus on suuri, kunnes se joutuu sähkökenttään, jolloin metallihiukkaset liimaautuvat yhteen ja vastus pienenee voimakkaasti. Sähkökenttä saadaan aikaiseksi kytkemällä elektrodien välille jännite. Sähkömagneettisen säteilyn vastaanottamiseksi jännite pidetään virtalähteen avulla lähes sillä tasolla, missä metallihiukkaset liimautuvat toisiinsa.
Puuttuva jännitepiikki saadaan antennista. Kohereeria voidaan käyttää ilmaisemaan muutoksia sähkömagneettisessa säteilyssä liittämällä se soittokelloon releen – sähköisesti ohjattavalla sähkömekaanisella kytkimellä - avulla. Kohereerin aktivoituessa kellon vasara kilauttaa ensin kelloa ja iskee sitten kohereeriin, palauttaen vastuksen ennalleen. Morsen aakkosten pistettä ja viivaa vastasi eripituinen kilahdusten väli. Kohereeria käytettiin radion tutkimuksessa seuraavat 15 vuotta, kunnes elektroniputki syrjäytti sen. Édouard Branly kehitti kohereeria useiden muiden tutkijoiden ohella vielä 1900-luvulla. Sähkömagneettisen säteilyn tutkimisen lisäksi Branly tutki sähköterapiaa. Branly etsi yhteyksiä fysiikan ja lääketieteen välillä ja esitti malleja ihmisen hermojen rakenteesta.
Sir Oliver Joseph Lodge (s. 12.6.1851 ja k. 22.8.1940) oli fyysikko, kirjailija ja keksijä, joka osallistui radion kehittämiseen. Lodge syntyi Penkhullissa, Staffordshiressa. Oliver Lodgen vanhemmat olivat kauppian Oliver Lodge (1826-1884) ja Grace Lodge (1826-1879). Oliver Lodge oli perheen ensimmäinen lapsi ja perheessä oli kaikkiaan kahdeksan poikaa ja yksi tytär. Perhe muutti Oliverin ollessa 12-vuotias Wolstantoniin. Oliver Lodge jätti koulunsa vuonna 1865 vain 14-vuotiaana ja liittyi isänsä yritykseen (Oliver Lodge & Son) agentiksi myymään Purbeckin sinistä savea keramiikkavalmistajille. Työn vuoksi hän joutui matkustamaan jopa Skotlantiin saakka. Hän avusti isäänsä aina siihen asti, kunnes täytti 22 vuotta.
Lodgen perheen vaurastuttua Oliverin ollessa 18-vuotias perhe muutti Chatterley Houseen Hanleyyn. Oliver Lodge alkoi osallistua fysiikan luentoihin Lontoossa ja hän kävi myös Wedgwood-instituuttia (taide- ja tiedekoulu) Burslemissa. Lontoon yliopistosta Oliver Lodge suoritti kandidaatin tutkinnon vuonna 1875 ja sai tohtorin arvonimen vuonna 1877. Vuosina 1879-1880 Oliver Lodge kokeili täysin uuden ”sähkömagneettisen valon” tuottamista ja samalla hän luennoi Bedford Collegessa Lontoossa. Vuonna 1881 Lodge siirtyi fysiikan ja matematiikan professorin virkaan vastaperustetussa Liverpoolin yliopistossa.
Oliver Lodge muutti vuonna 1900 Liverpoolista takaisin Midlandsiin ja hänestä tuli uuden Birminghamin yliopiston ensimmäinen rehtori. Tässä virassa hän pysyi eläkkeelle jäämiseen saakka vuoteen 1919. Oliver Lodgelle myönnettiin Royal Societyn Rumford -mitali vuonna 1898 ja hänet lyötiin ritariksi vuoden 1902 kruunajaisten kunnianosoituksissa 24. päivä lokakuuta Buckinghamin palatsissa. Skotlantilainen fyysikko James Clerk Maxwell (s. 13.6.1831 ja k. 5.11.1879) julkaisi vuonna 1873 tutkielman sähköstä ja magnetismista. Oliver Lodge opiskeli tämän teoksen perusteellisesti. Vuonna 1879 Oliver Lodge kiinnostui sähkömagneettisten aaltojen tutkimisesta ja havaitsemisesta. Royal Society of Arts pyysi vuonna 1887 Oliver Lodgea pitämään luentosarjan salamasta ja ukkosenjohdattimista. Näitä ilmiöitä tutkiessaan Lodge sai ensimmäiset tuloksensa induktanssin vaikutuksesta salaman kulkuun toukokuussa 1888.
Tammikuussa 1898 Oliver Lodge esitteli syntonisen virittimen, jolle hän sai patentin samana vuonna. Syntoninen viritys salli lähettimen ja vastaanottimen käyttää tiettyjä taajuuksia langattomassa viestintäjärjestelmässä. Marconi Companylla oli Italiassa samanlainen viritysjärjestelmä ja tämä johti kiistoihin radion keksijästä. Oliver Lodgelle jatkettiin patenttia vielä seitsemällä vuodella vuonna 1911. Sen jälkeen Marconi suostui ratkaisemaan patenttikiistan ostamalla syntonisen virittimen patentin vuonna 1912 ja antamalla Oliver Lodgelle kunnian ”tieteellisenä neuvonantajana”.
Oliver Lodge solmi avioliiton Mary Fanny Alexander Marshallin kanssa St. Georgen kirkossa Newcastle-under-Lymessa vuonna 1877. Avioparille syntyi kaksitoista lasta, kuusi poikaa ja kuusi tyttöä. Neljä Oliver Lodgen pojista aloitti liiketoiminnan käyttämällä isä Lodgen keksintöjä hyväkseen. Brodie ja Alec Lodge loivat Lodge Plug Companyn, joka valmisti sytytystulppia autoihin ja lentokoneisiin. Lionel ja Noel Lodge perustivat vuonna 1913 Fume Deposit Company Limited -yrityksen, jonka nimi muuttui vuonna 1919 Lodge Fume Company Limitediksi ja vuonna 1922 Kalifornian International Precipitation Corporationin kanssa tehdyn sopimuksen perusteella, Lodge Cottrell Ltd:ksi. Professori Sir Oliver Lodgen vanhimmasta pojasta, Oliver Lodgesta, tuli runoilija ja kirjailija.