Thomas Alva Edison
| Thomas Alva Edison | ||
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 Thomas Edison (c. 1922) | ||
| Información personal | ||
| Nombre en inglés | Thomas Edison | |
| Apodo | El mago de Menlo Park | |
| Nacimiento | 11 de febrero de 1847 Milan, Ohio, Estados Unidos | |
| Fallecimiento | 18 de octubre de 1931 (84 años) West Orange, Nueva Jersey, Estados Unidos | |
| Causa de muerte | Diabetes mellitus | |
| Sepultura | Thomas Edison National Historical Park | |
| Nacionalidad | Estadounidense | |
| Religión | Deísmo | |
| Lengua materna | Inglés | |
| Familia | ||
| Padres | Samuel Ogden Edison, Jr. (1804-1896) Nancy Matthews Elliott (1810-1871) | |
| Cónyuge | Mary Stilwell (1871-1884) Mina Edison (1886-1931) | |
| Hijos | Marion Estelle Edison (1873-1965) Thomas Alva Edison Jr. (1876-1935) William Leslie Edison (1878-1937) Madeleine Edison (1888-1979) Charles Edison (1890-1969) Theodore Miller Edison (1898-1992) | |
| Educación | ||
| Educado en | Cooper Union (Química; 1875-1879) | |
| Información profesional | ||
| Ocupación | Inventor, científico, empresario | |
| Años activo | desde 1877 | |
| Conocido por | Lámpara incandescente, Fonógrafo | |
| Empleador |
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| Obras notables | ||
| Miembro de | ||
| Firma | ||
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Thomas Alva Edison (Milan, OH, 11 de febrero de 1847-West Orange, NJ, 18 de octubre de 1931) fue un inventor, científico y empresario estadounidense.[1][2][3] Desarrolló muchos dispositivos en campos como la generación de energía eléctrica, la comunicación masiva, la grabación de sonido y las películas.[4] Estos inventos incluyen el fonógrafo (1877), la bombilla eléctrica (1879), el efecto Edison (1880), la central eléctrica (1882), el kinetógrafo y el kinetoscopio (1891).[5] Apodado «El mago de Menlo Park», Edison fue uno de los primeros inventores en aplicar los principios de la producción en cadena y el trabajo en equipo a gran escala al proceso de invención, motivos por los cuales se le reconoce la creación del primer laboratorio de investigación industrial.[6]
Edison fue un inventor prolífico que registró 1093 patentes a su nombre en Estados Unidos, además de otras en Reino Unido, Francia y Alemania. Pero más importante que sus muchas patentes fue el amplio impacto que tuvieron algunos de sus inventos: la luz eléctrica y el suministro público de electricidad, la grabación de sonido y la cinematografía se convirtieron en nuevas y poderosas industrias en todo el mundo. Sus inventos contribuyeron en particular a las telecomunicaciones, como una máquina de voto, una batería para un automóvil eléctrico, la energía eléctrica, la grabación de música y las películas. Sus avanzados trabajos en estos campos no fueron más que una continuación de su primer labor como radiotelegrafista. Edison desarrolló un sistema de generación y distribución de energía eléctrica por corriente continua a las casas,[7] negocios y fábricas, un avance crucial para el mundo industrializado moderno.[8]
Algunos autores sostienen que los méritos de Edison han sido exagerados y resaltan que construyó su fama como inventor registrando patentes sobre ideas ajenas. Al respecto señalan que su laboratorio funcionaba como una fábrica donde equipos de investigadores trabajaban mientras Edison se atribuía el mérito; se ha cuestionado también su táctica de patentar pequeñas mejoras de nuevos dispositivos como si fueran propias.[9]
Infancia y juventud
Thomas Edison nació en 1847 en Milan, Ohio, aunque creció en Port Huron, Míchigan, donde su familia se estableció en 1854. Fue el séptimo y último hijo de Samuel Ogden Edison Jr. (1804-1896) de Nancy Matthews Elliott (1810-1871).
Sus antepasados provenían de Ámsterdam y se establecieron en el río Passaic, en Nueva Jersey.[10] El apellido original era «Edeson».[11]
John Edison, abuelo del inventor, se alistó en el bando de los británicos durante la Guerra de la Independencia; cuando esta finalizó, tuvo que refugiarse en Nueva Escocia, Canadá, desde donde se trasladó a Bayham, en la región del lago Erie. Al estallar la rebelión canadiense de 1837, Samuel Edison se unió a los insurgentes y, una vez más, la familia se vio obligada a emigrar; esta vez de regreso a los Estados Unidos. En ese momento Samuel y su esposa Nancy, estadounidense de ascendencia escocesa, ya tenían cuatro hijos.[12][13] En 1840 Samuel Edison fundó una pequeña maderería en Milan, Ohio. Allí nacieron tres hijos más, pero tres de los primeros murieron durante la década de 1840. Al momento del nacimiento de Thomas, los sobrevivientes eran tres y tenían dieciocho, dieciséis y catorce años. Thomas nació el 11 de febrero de 1847 y fue llamado «Thomas» por un tío abuelo, y «Alva» en honor del capitán Alva Bradley, amigo de su padre.[14]
En 1855, a los ocho años y medio, Edison ingresó a la escuela. Después de tres meses fue calificado como alumno "estéril e improductivo".[15] Como resultado de esto, Nancy, una mujer muy culta, sacó al niño del colegio y lo educó en su casa. Es imposible averiguar si Nancy Edison tomó muy en serio la opinión del maestro o si pensó que ella era mejor que el profesor de su hijo; pero Edison recordó el incidente durante el resto de su vida. Una leyenda urbana muy difundida añade que el pequeño Thomas llevó a su madre una nota del maestro en sobre cerrado. Al leerla, Nancy dijo que el niño era tan inteligente que no podía permanecer en la escuela, por lo cual, añadió ella, sería educado en su casa. Al llegar a la adultez, Edison encontró la carta y comprobó que en realidad era una nota de expulsión.[16]
La educación del niño comenzaba después de las tareas domésticas. Su madre le enseñó a leer y escribir correctamente, además de aritmética, y despertó su interés por obras como La caída del Imperio Romano, de Gibbon, novelas de Dickens y dramas de Shakespeare.[16] En torno a los 9 años Thomas comenzó a leer solo, en parte impulsado por su padre, Samuel, quien le daba 10 centavos cada vez que concluía un libro.[17]
En 1859 Thomas empezó a vender diarios en el tren matutino que iba de Port Huron a Detroit, así como verduras, mantequilla y moras. El tren hacía una parada de seis horas en Detroit, las cuales aprovechaba pasándolas en el salón de lectura de la Asociación de Jóvenes (después Biblioteca Gratuita de Detroit). Ahí, comenzaba por leer el primer libro que se encontraba en el anaquel inferior y seguía por orden con los demás hasta terminar con toda la hilera.
Edison no quedaba satisfecho con solo leer y empezó a realizar diversos experimentos basándose en lo que leía en los libros de ciencias. Utilizaba un vagón vacío como laboratorio, donde también instaló una pequeña prensa de mano que se agenció cuando un amigo del Detroit Free Press le regaló algunos tipos móviles. El resultado fue inmediato: el Grand Trunk Herald, semanario del que Edison tiraba cuatrocientos ejemplares.
Telegrafista
Tras salvar a un niño en las vías del tren en Port Huron, el agradecido padre de la criatura J. U. Mackenzie (telegrafista de la estación) le enseñó el código morse y la telegrafía. A los quince años obtuvo su primer trabajo como telegrafista, reemplazando a uno de los operadores de telégrafo que había ido a servir en la Guerra Civil.[18]
A los 16 años, después de trabajar en varias oficinas de telégrafos, donde realizó numerosos experimentos, llegó finalmente su primera auténtica invención, llamada "repetidor automático", que transmite señales de telégrafo entre estaciones sin personal, lo que permite que prácticamente cualquiera pueda traducir fácilmente y con precisión un código a su propio ritmo y conveniencia. Curiosamente, nunca patentó la versión inicial de esta idea.[18]
Primera patente
Edison obtuvo su primera patente (N° 90.646[19]) el 1 de junio de 1869, con un registrador eléctrico de votos; dado que este dispositivo tuvo poca demanda, el inventor se mudó poco después a la ciudad de Nueva York.[20]Un colega telegrafista de Edison, llamado Dewitt Roberts, compró una participación en el invento y lo llevó a Washington para exhibirlo ante un comité del Congreso. El presidente del comité, poco impresionado por la velocidad con la que el instrumento podía registrar los votos, le dijo que: "si hay algún invento en la Tierra que no queremos aquí, es ese". Según el sitio web de la Universidad Rutgers, el motivo del rechazo era que el lento ritmo de las votaciones nominales permitía a los miembros obstruir la legislación o les daba tiempo para convencer a otros de que cambiaran sus votos. El registrador de votos de Edison nunca se utilizó.[20]
En esa época, Franklin Leonard Pope, ingeniero telegrafista, fue uno de los mentores de Edison. Este inventor le daba alojamiento en su casa de Elizabeth, Nueva Jersey, junto a otros jóvenes emprendedores carentes de medios.[21] Edison, quien trabajaba en la Gold Indicator Company, destacó entre ellos, se asoció a Pope y James Ashley con quienes fundó la empresa: Pope, Edison and Co (octubre de 1869), ofreciendo sus servicios como ingenieros eléctricos; en esta compañía Edison comenzó a desarrollar un sistema telegráfico que podía enviar dos mensajes simultáneamente, dispositivo terminado recién en 1874.[22]
El mago de Menlo Park
En 1869, la sociedad se disolvió porque el joven Edison opinaba que no ganaba lo suficiente.[23] En Nueva York, consiguió un empleo de condiciones muy ventajosas tras reparar una grave avería en un indicador telegráfico que señalaba los precios del oro en la bolsa de valores.
Trabajó en la compañía telegráfica Western Union como inventor y reparador, aunque poco después se independizó y en 1877 llevó a cabo uno de sus más importantes inventos, el fonógrafo.
Este invento despertó el interés internacional y llegó a cumplir un papel diplomático. Edison obsequió una máquina parlante a Porfirio Díaz en 1889, a partir de la cual se enviaron mensajes fonográficos e intentó expandir su negocio en México.[24]
En 1876, Edison se mudó de Newark a Menlo Park, Nueva Jersey, donde reunió un grupo de ayudantes y mecánicos y estableció una "fábrica de inventos". En 1887, cuando dejó Menlo Park, contaba con una lista de casi cuatrocientas patentes.[25]
Aunque se le atribuye la invención de la lámpara incandescente, esta en realidad solo fue perfeccionada por él, quien, tras muchos intentos consiguió un filamento que alcanzara la incandescencia sin fundirse. Este filamento no era de metal, sino de bambú carbonatado. El 21 de octubre de 1879 consiguió que su primera bombilla luciera durante 48 horas seguidas. En la víspera de Año Nuevo del mismo año, se hizo funcionar con éxito en Menlo Park el primer sistema de alumbrado, construido por Edison, constituido por cincuenta y tres focos.[26]
En 1880 se asocia con J. P. Morgan para fundar la Edison Electric. Después J. P. Morgan adquiriría sus acciones para crear General Electric.
En el ámbito científico, descubrió el efecto Edison, patentado en 1883, que consistía en el paso de electricidad desde un filamento a una placa metálica dentro de un globo de lámpara incandescente. Aunque ni él ni los científicos de su época le dieron importancia, estableció los fundamentos de la Válvula termoiónica de la electrónica, el denominado efecto Edison, fenómeno de vital importancia para la electrónica de los años 1950 y 1960.
Guerra de las corrientes
En la década de 1880, la iluminación de arco en calles y espacios públicos era un negocio en expansión en los Estados Unidos, Europa y algunas ciudades de América. La alimentación para estas luminarias era suministrada por medio de generadores de corriente continua (CC), provistos por la compañía de Edison, pero pronto tuvo que enfrentar la competencia con los sistemas de corriente alterna (CA). Con el desarrollo de los transformadores de la Westinghouse Electric se hizo posible transmitir corriente alterna a largas distancias a través de cables más delgados y más baratos, así como reducir el voltaje en el destino para su distribución a los usuarios. Esto permitió que la corriente alterna se usara en las pequeñas empresas y los clientes domésticos, ya que las plantas de corriente continua de Edison estaban diseñadas para suministrar energía a las grandes ciudades.[27]
Edison sostuvo públicamente que la corriente alterna no daba buenos resultados y, sobre todo, que los altos voltajes que utilizaba eran peligrosos. Cuando George Westinghouse instaló sus primeros sistemas de corriente alterna en 1886, Edison lo atacó duramente: "Es tan cierto como la muerte que Westinghouse matará a un cliente dentro de los seis meses posteriores a la instalación de cualquier sistema; se trata de algo nuevo y requerirá una gran número de experimentos para que funcione de manera práctica".[28] Esta postura tan terminante ha sido explicada de varias maneras; es posible que Edison no fuese capaz de captar las bases teóricas de la corriente alterna, o bien que estuviera genuinamente preocupado por el alto voltaje de los sistemas de corriente alterna en uso, los cuales, mal instalados, eran un riesgo para los clientes y una mala reputación para el desarrollo de la energía eléctrica.[29] Además, su compañía, la Edison Electric, se basaba en la corriente continua de bajo voltaje con más de cien instalaciones hasta el momento, por lo cual cambiar el estándar implicaba una gran pérdida. Sin embargo, en 1887 la Edison Electric estaba perdiendo participación de mercado frente a Westinghouse, que ya había construido 68 centrales eléctricas de CA frente a las 121 estaciones de corriente continua de Edison y, para empeorar las cosas, la Thomson-Houston Electric Company de Lynn, Massachusetts, añadía 22 centrales eléctricas de corriente alterna.[30]
Al mismo tiempo, las líneas de corriente alterna montadas en postes causaron una serie de muertes en la primavera de 1888, lo que provocó la preocupación del público y numerosas notas en la prensa en contra de la corriente alterna de alto voltaje y de las codiciosas e insensibles empresas que la usaban.[31][32] Edison aprovechó esta situación y se unió al inventor Harold P. Brown en una campaña contra la CA. Esta campaña fue conocida como la guerra o batalla de las corrientes y consistió en polémicas públicas, artículos en los periódicos y una fuerte presión para que el Congreso aprobase una legislación que controlara, limitándolo, el voltaje de las instalaciones de CA. En una maniobra de propaganda, Edison y Brown intentaron mostrar que la corriente alterna era el sistema más adecuado para la recientemente inventada silla eléctrica, logrando que la primera de ellas fuese alimentada por un generador de la Westinghouse. Al mismo tiempo realizaron algunas ejecuciones públicas de animales usando también la CA, si bien es falso el difundido relato de la ejecución de la elefanta Topsy, que tuvo lugar muchos años después.[33][34][35]
Esta campaña anti-CA no cayó bien en sus propios accionistas, ya que, a principios de 1890, la compañía de Edison obtenía ganancias mucho menores que sus competidoras. En 1892, la guerra de las corrientes llegó a su fin cuando Edison perdió el control de su empresa, la cual se fusionó con Thomson-Houston (una idea de J.P. Morgan) para crear la General Electric, que controlaba las tres cuartas partes del suministro eléctrico de los Estados Unidos y competía directamente con Westinghouse por el mercado de la corriente alterna.[36]
Relación con Tesla
En 1884, el gerente de Edison Charles Batchelor, quien había estado supervisando la instalación eléctrica en París, regresó a los Estados Unidos para administrar la Edison Machine Works, una división de fabricación de Edison Electric ubicada en Nueva York, y le pidió a un colaborador, el ingeniero Nikola Tesla que lo acompañase.[37] Tesla aceptó, emigró a los Estados Unidos y comenzó a trabajar casi de inmediato en el taller de la empresa, ubicado en el Lower East Side de Manhattan, que contaba con varios cientos de maquinistas, obreros, personal administrativo y una veintena de ingenieros.[38] Al igual que en París, Tesla continuó trabajando en la solución de problemas de las instalaciones y en la mejora de los generadores.[39] El historiador W. Bernard Carlson señala que Tesla pudo haberse encontrado no más de un par de veces con Edison,[38] una de ellas cuando Tesla, después de pasar toda la noche reparando las dínamos dañadas en el transatlántico SS Oregon, se encontró con Batchelor y Edison, quienes bromearon sobre su "estilo parisino" de trasnochar; Tesla les contó lo que había estado haciendo, por lo que Edison lo elogió diciendo: "es un gran tipo".[40][41]
Uno de los proyectos entregados a Tesla era el desarrollo de un sistema de alumbrado público basado en la lámpara de arco.[42] La iluminación de arco era el tipo de alumbrado público más popular, pero requería altos voltajes y era incompatible con el sistema incandescente de bajo voltaje de Edison, lo que provocó que la empresa perdiera contratos en algunas ciudades. De todos modos, los diseños de Tesla nunca se pusieron en producción, debido a mejoras técnicas en el alumbrado incandescente y a un acuerdo de instalación que Edison hizo con una empresa de iluminación de arco.[43][44]
Tesla había estado trabajando unos seis meses cuando renunció.[38] No están claros los motivos. Es posible que haya sido por una bonificación que no recibió, ya sea por rediseñar los generadores o por el sistema de iluminación de arco que se archivó. Tesla tuvo enfrentamientos previos con la empresa sobre bonificaciones impagas y, en su autobiografía, declaró que el gerente de Edison Machine Works, es decir, Batchelor, le había ofrecido un bono de 50.000 dólares para diseñar "veinticuatro tipos diferentes de máquinas estándar", "pero que resultó ser una broma".[45] Versiones posteriores de esta historia muestran al propio Edison ofreciendo y luego renegando del trato, diciendo: "Tesla, no entiendes nuestro humor americano".[46] Lo extraño de estas historias es el monto de la bonificación, dado que Batchelor era tacaño con la paga[47] y es poco probable que la compañía tuviese una suma tan grande (más de un millón de dólares a valores de 2010) en efectivo.[48][49] El diario de Tesla contiene solo un comentario sobre lo que sucedió al final de su empleo, una nota que garabateó en las dos páginas que abarcan desde el 7 de diciembre de 1884 hasta el 4 de enero de 1885, diciendo "Adiós a Edison Machine Works".[50] Al año siguiente, Tesla se asoció a la Westinghouse Electric y como parte de ella tomó partido por el uso de la corriente alterna en la guerra de las corrientes.[51]
Otros logros
En 1894 los quinetoscopios de Edison llegaron por primera vez a Europa; más concretamente a Francia. Dos años después, en 1896, presentó el vitascopio en Nueva York con la pretensión de reemplazar a los quinetoscopios y acercarse al cinematógrafo inventado por los hermanos Lumière.
Los aportes de Edison al mundo del cine fueron asimismo muy importantes. En 1889 comercializó la película en celuloide en formato de 35 mm, aunque no la pudo patentar porque un tiempo antes George Eastman ya lo había hecho; aunque sí pudo patentar sus perforaciones laterales.
Por último, en 1897, Edison comenzará la llamada «guerra de patentes» con los hermanos Lumière respecto al invento de la primera máquina de cine.
Sus películas fueron igualmente las primeras en obtener derechos de autor en el mundo. En 2022, una investigación documental de la Biblioteca del Congreso de Estados Unidos descubrió la solicitud de registro de la película The Blacksmith Shop, conocida como La escena del herrero o La escena de la herrería, con fecha 14 de noviembre de 1893, la más antigua solicitud conocida. Después, el 9 de enero de 1894, registraría Edison Kinetoscopic Record of a Sneeze (conocida como El estornudo de Fred Ott).[52][53]
Murió el 18 de octubre de 1931, en West Orange, Nueva Jersey. Como homenaje póstumo, se apagaron las luces de varias ciudades durante un minuto.
Es uno de los inventores más prolíficos de la historia: cuando obtuvo la última patente, la 1093.ª, tenía 83 años.[18]
Edison, confeso pacifista, se negó a diseñar armas ofensivas durante la Primera Guerra Mundial y se limitó a diseñar dispositivos de defensa, algo de lo que siempre se enorgulleció.[54]
Se lo ha acusado de antisemita,[55] en especial por su amistad con Henry Ford, quien lo era de modo manifiesto. Sin embargo, si bien compartía algunos de los estereotipos respecto del judaísmo, comunes en los Estados Unidos de finales del siglo XIX, y expresó prejuicios sobre los judíos, también se opuso a su persecución, promovió su emancipación y contrató numerosos judíos en su laboratorio.
EPÓNIMO :
efecto Edison, Edison Records, Edisonian approach, Edison (Georgia), Edison (Nueva Jersey), Edisonade.
El fonógrafo fue el primer aparato común para grabar y reproducir sonido desde la década de 1870 hasta la década de 1880. El fonógrafo fue inventado por Thomas Alva Edison. En sus formas posteriores, también se llama gramófono (como una marca registrada desde 1887, como un nombre genérico en el Reino Unido desde 1910). Las formas de onda de vibración del sonido se registran como las desviaciones físicas correspondientes de una ranura en espiral grabada o impresa en la superficie de un cilindro o disco giratorio, denominado "registro". Para recrear el sonido, la superficie se gira de manera similar, mientras que un lápiz de reproducción rastrea la ranura y, por lo tanto, vibra, reproduciendo muy débilmente el sonido grabado. En los primeros fonógrafos acústicos, el lápiz vibraba un diafragma que producía ondas de sonido que se acoplaban al aire libre a través de un cuerno que se quemaba, o directamente a los oídos del oyente a través de auriculares de tipo.
Mientras que otros inventores producían dispositivos que pudieran grabar, el fonógrafo de Edison fue el primero en reproducir el sonido grabado. Su fonógrafo grabó originalmente el sonido en una hoja de papel de aluminio envuelta alrededor de un cilindro giratorio. Un lápiz táctil que responde a las vibraciones del sonido produce un surco hacia arriba y hacia abajo en la lámina. El laboratorio de Alexander Graham Bell realizó varias mejoras en la década de 1880 e introdujo el grafofón, incluido el uso de cilindros de cartón revestidos de cera y un lápiz de corte que se movía de un lado a otro en un surco en zigzag alrededor del registro.
En la década de 1890, Emile Berliner inició la transición de cilindros de fonógrafo a discos planos con un surco en espiral desde la periferia hasta cerca del centro, acuñando el término gramófono para la grabación y reproducción de discos, que se usa predominantemente en muchos idiomas. El gramófono acabó imponiéndose sobre el fonógrafo, por el menor coste de producción de las grabaciones destinadas a este dispositivo, dado que a partir de un único molde original podían realizarse miles de copias. Mientras que para grabar cilindros en masa se necesitaban varios fonógrafos grabando los cilindros.
El mecanismo del gramófono era más sencillo, barato y tenía mayor duración, razones por la cual permaneció y terminó desplazando al fonógrafo.[1] Sin embargo, el fonógrafo tuvo por algún tiempo una gran ventaja con respecto al gramófono: el usuario podía realizar grabaciones caseras, hecho que recién se pudo hacer realidad de nuevo con los magnetofones de alambre y más tarde los magnetofones de cinta, este último con gran éxito comercial.[2] El gramófono fue reemplazado progresivamente, a partir de la década de 1940, por el magnetófono y el tocadiscos para la grabación y reproducción de discos de vinilo, respectivamente.
Etimología
La palabra fonógrafo viene del griego φωνη (sonido, voz) y γράφος (escribir).
El uso de la terminología no es uniforme en todo el mundo. En un uso más moderno, el dispositivo de reproducción a menudo se denomina "tocadiscos". Cuando se usan junto con un mezclador como parte de una configuración de DJ, los giradiscos a menudo se denominan coloquialmente "cubiertas". En los fonógrafos eléctricos posteriores (más conocidos desde la década de 1940 como tocadiscos), los movimientos del lápiz táctil se convierten en una señal eléctrica análoga mediante un transductor, y luego se convierten de nuevo en sonido por un altavoz.
Podría decirse que cualquier dispositivo utilizado para grabar sonido o reproducir sonido grabado podría llamarse un tipo de "fonógrafo", pero en la práctica, la palabra ha llegado a significar tecnologías históricas de grabación de sonido, que implican modulaciones de frecuencia de audio de un trazo o ranura física. A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, "fonógrafo", "gramófono", "grafofón", "zonófono" y similares todavía eran marcas específicas de varios fabricantes de máquinas a veces muy diferentes (es decir, cilindros y discos); así que se hizo un uso considerable del término genérico "máquina parlante", especialmente en forma impresa. La "máquina parlante" se había utilizado anteriormente para referirse a dispositivos complicados que producían una burda imitación del habla, al simular el funcionamiento de las cuerdas vocales, la lengua y los labios, una posible fuente de confusión tanto en ese momento como ahora.
Fonoautógrafo
La primera invención conocida de un dispositivo capaz de grabar una vibración sonora, conocido como "fonoautógrafo", fue inventado por el francés Édouard-Léon Scott de Martinville y patentado el 25 de marzo de 1857. Podía transcribir una vibración sonora a un medio visible, pero no tenía un modo de ser reproducido después. El aparato consistía en un cuerno o un barril que recogía las ondas hacia una membrana a la que estaba atada una cuerda. Cuando llegaba la onda, ésta vibraba y se movía y la vibración sonora podía grabarse en un medio visible. Inicialmente, el fonoautógrafo grababa en un cristal ahumado. Una versión posterior usaba un papel también ahumado enrollado en un tambor o cilindro. Otra versión dibujaba una línea representando la vibración sonora en un rollo de papel. El fonoautógrafo era considerado como una curiosidad de laboratorio para el estudio de la acústica. Se utilizaba para determinar la frecuencia de un tono musical y para estudiar el sonido y el habla. No se entendió hasta después del desarrollo del fonógrafo, ya que la onda grabada por el fonoautógrafo era de hecho una grabación del sonido que sólo necesitaba un medio de reproducción adecuado para sonar.
En 2008, estudiosos estadounidenses de la historia del sonido reprodujeron por primera vez el sonido grabado por un fonoautógrafo.[3][4][5]
El equipo logró tener acceso a los papeles con grabaciones del fonoautógrafo de Leon Scott que estaban guardados en la oficina de patentes de la Académie des Sciences francesa. Escanearon el papel en relieve con un sofisticado programa de ordenador desarrollado años antes por la Biblioteca del Congreso estadounidense. Las ondas del papel fueron traducidas por un ordenador a sonidos audibles y reconocibles. Uno de ellos, creado el 9 de abril de 1860, resultó ser una grabación de 10 segundos (de baja fidelidad pero reconocible) de alguien cantando la canción popular francesa "Au Clair de la Lune". Este "fonoautograma" es la primera grabación de sonido conocida, así como la primera grabación que es, actualmente, reproducible. Muy anterior a la grabación de un reloj parlante de Frank Lambert y la de un concierto de Händel realizada por la Compañía Edison, que datan de dos y tres décadas después, respectivamente.
Fonógrafo de Edison
No fue hasta 1877, cuando se creó el fonógrafo, que fue el primer aparato capaz de reproducir sonido.[3] Cuando Thomas Alva Edison anunció la invención de su primer fonógrafo, la primera pieza interpretada fue "Mary had a little lamb" ("María tenía un corderito") el 21 de noviembre de 1877. Edison mostró el dispositivo por primera vez el 29 de noviembre de ese mismo año y lo patentó el 19 de febrero de 1878.[6]
El fonógrafo utiliza un sistema de grabación mecánica analógica, en el cual las ondas sonoras son transformadas en vibraciones mecánicas mediante un transductor acústico-mecánico. Estas vibraciones mueven un estilete que labra un surco helicoidal sobre un cilindro de fonógrafo. Para reproducir el sonido se invierte el proceso.
Al principio se utilizaron cilindros de cartón recubiertos de estaño, más tarde de cartón parafinado y, finalmente, de cera sólida. El cilindro de cera, de mayor calidad y durabilidad, se comercializó desde 1889,un año después de que apareciera el gramófono.
El 2 de diciembre de 1889, un representante de la casa Edison, Theo Wangeman, grabó una interpretación del celebérrimo compositor Johannes Brahms. Se trataba de un fragmento de las Danzas Húngaras en una versión para piano solo. Esta grabación aún se conserva, pero su calidad es pésima.
Inventos posteriores al fonógrafo
Desde 1877 se desarrollaron múltiples artefactos similares al fonógrafo y surgieron las llamadas "talking machines". Sin embargo, sólo el gramófono logró hacer sombra a la invención de Edison.
En 1887, Emile Berliner patentó el gramófono, instrumento muy similar al fonógrafo que se utilizó para sonorizar las películas cinematográficas y fue punto de partida de la CBS (Columbia Broadcasting System). Archivado el 7 de noviembre de 2017 en Wayback Machine.
Debido a sus defectos, en 1888 Emile Berliner inventó el gramófono, desplazando rápidamente al fonógrafo luego que este no utilizaba un cilindro sino un disco plano. Con el gramófono, el señor Berliner formó la compañía Victor Talking Machine en 1901, compañía que fue comprada por la RCA en 1929.
Fonógrafos en el siglo XXI
Los tocadiscos se siguen fabricando y vendiendo en la década de 2010, aunque en pequeñas cantidades. Mientras que algunos audiófilos aún prefieren el sonido de los discos de vinilo sobre el de las fuentes de música digital (principalmente discos compactos), representan una minoría de oyentes. A partir de 2015, la venta de discos de vinilo ha aumentado un 49-50 % con respecto al año anterior, aunque es pequeña en comparación con la venta de otros formatos que aunque vendieron más unidades (descargas digitales o CD), los formatos más modernos experimentaron una disminución en las ventas. La calidad de los reproductores de registro, los brazos de tono y los cartuchos disponibles ha seguido mejorando, a pesar de la disminución de la demanda, lo que permite que las tocadiscos sigan siendo competitivos en el mercado de audio de alta gama. Los entusiastas del vinilo a menudo se comprometen con la remodelación y, en ocasiones, con el ajuste de los sistemas vintage. El cuadro a la derecha ilustra que los usuarios de un foro de entusiastas publican tantas fotos de equipos descontinuados como lo hacen con los modelos actuales.
Las versiones actualizadas de los años 70 Technics SL-1200 (la producción cesó en 2010) han seguido siendo un estándar de la industria para DJ hasta la actualidad. Los tocadiscos y discos de vinilo siguen siendo populares en la mezcla (en su mayoría orientada al baile) de la música electrónica, donde permiten una gran libertad para la manipulación física de la música por parte del DJ.
En la música hip hop y ocasionalmente en otros géneros, la plataforma giratoria es utilizada como un instrumento musical por los DJs, quienes usan tocadiscos junto con un mezclador de DJ para crear sonidos rítmicos únicos. La manipulación de un registro como parte de la música, en lugar de la reproducción normal o la mezcla, se denomina turntablism. La base de la turntablism, y su técnica más conocida, es rascarse, iniciada por Grand Wizzard Theodore. No fue hasta el "Rockit" de Herbie Hancock en 1983 que el movimiento de turntablismo fue reconocido en la música popular fuera del contexto del hip hop. En la década de 2010, muchos DJ de hip hop utilizan reproductores de CD para DJ o dispositivos emuladores de grabación digital para crear sonidos de scratch; sin embargo, algunos DJ todavía se rascan con discos de vinilo.
La emisión termoiónica, conocida anteriormente como efecto Edison, es la liberación de electrones de un electrodo en virtud de su temperatura (liberación de energía suministrada por el calor). Esto ocurre porque la energía térmica dada al portador de carga supera la función de trabajo del material. Los portadores de carga pueden ser electrones o iones y en la literatura antigua a veces se les denomina termiones.
A pesar de que la emisión termoiónica se trata mayormente de la liberación de electrones, la carga de los termiones será la misma que la carga del metal del cual se emiten. Para aquellos metales a los que no se aplique carga eléctrica, los termiones serán mayormente iones positivos para temperaturas por debajo del rojo vivo, y negativos a temperaturas mayores (como ocurre en el filamento de una lámpara incandescente). El efecto aumenta drásticamente al subir la temperatura (1000–3000 K). La rama de la ciencia que estudia este fenómeno es la termoiónica.
Historia
El fenómeno fue inicialmente reportado en 1873 por Frederick Guthrie en Gran Bretaña. Mientras realizaba experimentos con objetos cargados, Guthrie descubrió que calentando al rojo vivo una esfera de hierro con carga negativa ésta perdía su carga (desprendiendo iones al vacío). También observó que esto no ocurría si la esfera estaba cargada positivamente. Otras investigaciones al respecto fueron realizadas por William Hittorf (1869-1883), Eugen Goldstein (1885) y Elster y Geitel (1882-1889).
El efecto fue redescubierto por Thomas Edison el 13 de febrero de 1880, mientras trataba de descubrir la razón por la cual se rompían los filamentos y por qué se oscurecía el cristal (la bombilla se ahumaba cerca de uno de los terminales del filamento) de sus lámparas incandescentes.
Edison construyó muchas bombillas experimentales, algunas con un filamento adicional y una con una lámina metálica dentro de la lámpara, eléctricamente aislada del filamento. Edison conectó el electrodo adicional al filamento de la lámpara a través de un galvanómetro. Cuando la lámina tenía una carga negativa superior a la del filamento, no fluía corriente entre el filamento y la misma porque al estar frío emitía muy pocos electrones. Sin embargo, cuando cargó la lámina positivamente, la mayoría de electrones emitidos desde el filamento caliente fueron atraídos hacia ella causando un flujo de corriente estable. Esta forma de fluido eléctrico en un solo sentido fue llamada entonces el efecto Edison (aunque el término se usa en ocasiones para referirse a la emisión termoiónica específicamente).
En este experimento, Edison descubrió también que la corriente emitida por el filamento caliente se incrementaba rápidamente al aumentar el voltaje y presentó una aplicación para un dispositivo regulador de voltaje usando este efecto el 15 de noviembre de 1883 (Patente U.S. 307,031 - la primera patente de un dispositivo electrónico). Propuso que a través del aparato podría pasar corriente suficiente para operar un telégrafo sonoro.
Fue exhibido en la Exposición Internacional de Electricidad en Filadelfia en septiembre de 1884. William Preece, un científico británico se llevó con él algunas de las bombillas de Efecto Edison, y presentó un estudio sobre ellas en 1885, donde se refería a la emisión termoiónica como «efecto Edison».[1] El físico británico John Ambrose Fleming, trabajando para la compañía británica "Wireless Telegraphy", descubrió que el Efecto Edison podría ser usado para detectar ondas de radio. Fleming comenzó a desarrollar el tubo de vacío de 2 elementos, conocido como diodo, que patentó el 16 de noviembre de 1904.
El diodo termoiónico también puede ser configurado como un dispositivo que convierte una diferencia de temperatura en energía eléctrica directamente sin partes móviles (un conversor termoiónico, un tipo de generador térmico).
Owen Willans Richardson trabajó en la emisión termoiónica y recibió un premio Nobel en 1928 "por su trabajo en el fenómeno termoiónico y especialmente por el descubrimiento de la ley que posteriormente llevaría su nombre".
Ley de Richardson
En cualquier metal, existen uno o dos electrones por átomo que son libres de moverse de un átomo a otro. A esto se le llama "mar de electrones". Su velocidad, más que ser uniforme, se modela por una distribución estadística, y ocasionalmente un electrón tendrá la velocidad suficiente para escapar del metal, sin ser atraído de regreso. La cantidad mínima de energía necesaria para que un electrón escape de la superficie se llama función de trabajo. Esta función de trabajo es característica del material y para la mayoría de los metales es del orden de varios electronvoltios. Las corrientes termoiónicas pueden incrementarse o decrementarse disminuyendo la función de trabajo. Esta característica, que es muy deseable, puede lograrse aplicando al alambre varios recubrimientos de óxido.
En 1901, Owen Willans Richardson publicó los resultados de sus experimentos: la corriente procedente de un alambre, bajo calentamiento controlado, parecía depender exponencialmente de la temperatura del alambre, comportamiento que era modelado por una fórmula matemática similar a la ecuación de Arrhenius. La forma moderna de esta ley (demostrada por Saul Dushman en 1923, y por lo tanto llamada, en ocasiones, la ecuación de Richardson-Dushman) establece que la densidad de corriente emitida está relacionada con la temperatura T por la ecuación:
![{\displaystyle J\left[{\frac {A}{m^{2}}}\right]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b39dbf73807d3e1e8b026c2e016e396efbce1444)
donde T es la temperatura del metal en kelvin, W es la función de trabajo del metal, k es la constante de Boltzmann. La constante de proporcionalidad A, conocida como la constante de Richardson, dada por
donde m y -e son la masa y la carga del electrón, y h es la constante de Planck.
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