Sir Francis Ronalds and the Telegraph
A. RONALDS, Sir FRANCIS (1788-1873), inventor of the electric telegraph and meteorologist, son of Francis Ronalds, a London merchant, and of his wife, Jane, daughter of William Field, was born in London on 21 Feb. 1788. Ronalds was educated at a private school at Cheshunt by the Rev. E. Cogan. At an early age he displayed a taste for experiment, and he acquired great skill later in practical mechanics and draughtsman ship. Under the influence of Jean Andre de Luc (1727- 1817), whose acquaintance he made in 1814, he began to devote himself to practical electricity. In 1814 and 1815 he published several papers on electricity in Tilloch's 'Philosophical Magazine,' one of which records an ingenious use of De Luc's 'electric column' as a motive power for a clock.
RONALDS, Ngài FRANCIS (1788-1873), nhà phát minh điện báo và nhà khí tượng học, là con trai của Francis Ronalds, một thương nhân ở London, và bà Jane, con gái của William Field, sinh ra tại London ngày 21 tháng 2 năm 1788. Ronalds được học tại một trường tư ở Cheshunt dưới sự dạy dỗ của Mục sư E. Cogan. Ngay từ nhỏ, ông đã bộc lộ niềm say mê thí nghiệm, và về sau ông đạt được kỹ năng tuyệt vời trong cơ khí thực hành và vẽ kỹ thuật. Chịu ảnh hưởng của Jean Andre de Luc (1727-1817), người mà ông quen biết vào năm 1814, ông bắt đầu dồn tâm huyết cho điện học thực hành. Trong hai năm 1814 và 1815, ông đã công bố nhiều bài báo về điện học trên tạp chí 'Philosophical Magazine' của Tilloch, trong đó có một bài ghi lại cách sử dụng khéo léo 'cột điện' của De Luc làm động lực cho một chiếc đồng hồ.
B. Ronalds's name is chiefly remembered as the inventor of an electric telegraph. Since 1753, when the first proposal for an electric telegraph worked by statical electricity was made by a writer signing 'C.' (said to be Charles Morrison) in the 'Scots Magazine', successive advances had been made abroad by Volta, Le Sage, Lomond, Cavallo, Salva, and others; but much was needed to perfect the invention.
Tên tuổi của Ronalds chủ yếu được nhớ đến với tư cách là nhà phát minh ra điện báo. Kể từ năm 1753, khi đề xuất đầu tiên về một chiếc điện báo hoạt động bằng điện tĩnh được đưa ra bởi một tác giả ký tên 'C.' (được cho là Charles Morrison) trên tạp chí 'Scots Magazine', nhiều tiến bộ liên tiếp đã được thực hiện ở nước ngoài bởi Volta, Le Sage, Lomond, Cavallo, Salva và những người khác; nhưng vẫn còn nhiều điều cần làm để hoàn thiện phát minh này.
C. In 1816 Francis Ronalds, then living at Upper Mall, Hammersmith, built in his back garden two frames to accommodate eight miles of wire for his new invention of an electrostatic telegraph. It used clockwork-driven rotating dials, engraved with letters of the alphabet and numbers, synchronized with each other, at both ends of the circuit. For the past three or four years, encouraged by the octogenarian Swiss meteorologist, Jean Andre De Luc, Ronalds had been enthusiastically experimenting with electrostatic clockwork devices. When someone desired to send a message he earthed the wire at his end at the moment when the dial indicated the desired letter. At the receiving end the pith balls would fall together when earthed and the recipient noted the letter showing on his dial at that moment. The system was slow and depended on the two dials staying in step, but Ronalds successfully transmitted and received letters over 150 meters of wire; later he succeeded in sending messages through eight miles of iron wire suspended above his garden in London.
Năm 1816, Francis Ronalds, khi đó đang sống ở Upper Mall, Hammersmith, đã dựng trong khu vườn sau nhà hai khung để chứa tám dặm dây cho phát minh mới của ông là điện báo tĩnh điện. Thiết bị sử dụng các mặt số quay được điều khiển bằng bộ máy đồng hồ, khắc các chữ cái và con số, đồng bộ với nhau ở cả hai đầu mạch. Trong ba hoặc bốn năm trước đó, được khích lệ bởi nhà khí tượng học người Thụy Sĩ đã ngoài tám mươi tuổi, Jean Andre De Luc, Ronalds đã hăng say thí nghiệm với các thiết bị đồng hồ tĩnh điện. Khi ai đó muốn gửi một thông điệp, người đó nối đất dây ở đầu của mình vào đúng khoảnh khắc mặt số chỉ tới chữ cái mong muốn. Ở đầu nhận, các quả cầu bấc sẽ chụm lại với nhau khi được nối đất và người nhận ghi lại chữ cái hiển thị trên mặt số của mình vào thời điểm đó. Hệ thống chậm và phụ thuộc vào việc hai mặt số phải luôn ăn khớp với nhau, nhưng Ronalds đã truyền và nhận thành công các chữ cái qua 150 mét dây; về sau ông còn thành công trong việc gửi các thông điệp qua tám dặm dây sắt treo phía trên khu vườn của mình ở London.
D. After sending messages along his wires on the frame, he developed another version in which the wires were enclosed in glass tubes buried in the ground. At each end of the line a clockwork mechanism turned synchronously revolving discs with letters on them. A frictional-electricity machine kept the wire continuously charged, while at each end two pith balls hung from the wire on silk threads, and since they were similarly charged from the wire they stayed apart. Ronalds's instrument was of real practical use, and the brilliant idea of using synchronously rotating discs, now employed in the Hughes printing apparatus, was entirely his own. The only defect in his invention was the comparative slowness with which a succession of symbols could be transmitted.
Sau khi gửi các thông điệp dọc theo những dây trên khung, ông đã phát triển một phiên bản khác trong đó các dây được bọc trong những ống thủy tinh chôn dưới đất. Ở mỗi đầu đường dây, một bộ máy đồng hồ làm quay đồng bộ các đĩa có khắc chữ cái. Một máy điện ma sát giữ cho dây luôn được tích điện liên tục, trong khi ở mỗi đầu có hai quả cầu bấc treo trên dây bằng những sợi tơ, và do chúng được tích điện giống nhau từ dây nên chúng luôn tách xa nhau. Thiết bị của Ronalds thực sự có giá trị thực tiễn, và ý tưởng xuất sắc về việc dùng các đĩa quay đồng bộ, nay được áp dụng trong máy in Hughes, hoàn toàn là của riêng ông. Khuyết điểm duy nhất trong phát minh của ông là tốc độ tương đối chậm khi truyền một chuỗi ký hiệu liên tiếp.
F. With communications between London and Portsmouth in mind, he believed his telegraph would work over distances of 800km. In the same year, Ronalds wrote to offer his invention to the Admiralty. In fact, in 1806, Ralph Wedgwood submitted a telegraph based on frictional electricity to the Admiralty, but was told that the semaphore was sufficient for the country. In a pamphlet he suggested the establishment of a telegraph system with public offices in different centers. Francis Ronalds, in 1816, brought a similar telegraph of his invention to the notice of the Admiralty, and was politely informed that 'telegraphs of any kind are now wholly unnecessary.' John Barrow, Secretary to the Admiralty, replied that "Telegraphs of any kind are now wholly unnecessary; and no other than the one now in use will be adopted." (The one in use was a semaphore system. Only a year after the end of the Napoleonic Wars, the Admiralty saw no need for improved communications, even though the semaphore was usable only in daylight and good weather.
Nghĩ đến việc liên lạc giữa London và Portsmouth, ông tin rằng điện báo của mình có thể hoạt động trên khoảng cách 800km. Cùng năm đó, Ronalds viết thư chào mời phát minh của mình cho Bộ Hải quân. Thực tế, vào năm 1806, Ralph Wedgwood đã đệ trình lên Bộ Hải quân một chiếc điện báo dựa trên điện ma sát, nhưng được trả lời rằng hệ thống tín hiệu cờ (semaphore) đã đủ dùng cho đất nước. Trong một tờ rơi, ông đề xuất thành lập một hệ thống điện báo với các văn phòng công cộng ở nhiều trung tâm khác nhau. Năm 1816, Francis Ronalds đã trình lên Bộ Hải quân một chiếc điện báo tương tự do ông phát minh, và được thông báo một cách lịch sự rằng 'điện báo dưới mọi hình thức giờ đây hoàn toàn không cần thiết.' John Barrow, Thư ký Bộ Hải quân, đáp rằng "Điện báo dưới mọi hình thức giờ đây hoàn toàn không cần thiết; và sẽ không có thứ nào khác ngoài thứ đang dùng hiện nay được chấp nhận." (Thứ đang được dùng là hệ thống tín hiệu cờ. Chỉ một năm sau khi Chiến tranh Napoleon kết thúc, Bộ Hải quân không thấy cần cải thiện việc liên lạc, dù rằng hệ thống tín hiệu cờ chỉ dùng được vào ban ngày và khi thời tiết tốt.
G. After this disappointment, Ronalds set off for the continent. He travelled throughout Europe and the Eastern Mediterranean, taking notes, sketching and collecting scientific books between 1816 and 1823. He had begun collecting his large library of works on electricity and kindred subjects. The last activity formed the beginnings of the Ronalds Library, left in trust to the IEE (now the IET) after his death. In a small pamphlet published in 1823, Ronalds described his invention and listed some of its possible uses, "Why should not government govern at Portsmouth almost as promptly as in Downing Street? Why should our defaulters escape by default of our foggy climate? Let US have Electrical Conversazione offices communicating with each other all over the kingdom if we can." In 1825 he invented and patented a perspective tracing instrument, intended to facilitate drawing from nature, which he improved about 1828, and described in a work called 'Mechanical Perspective.' These instruments seem to be the only ones for which he took out patents.
Sau nỗi thất vọng này, Ronalds lên đường sang lục địa châu Âu. Ông đã đi khắp châu Âu và vùng Đông Địa Trung Hải, ghi chép, phác họa và sưu tầm sách khoa học trong khoảng thời gian từ 1816 đến 1823. Ông đã bắt đầu gây dựng một thư viện lớn gồm các công trình về điện học và những chủ đề liên quan. Hoạt động sau cùng này đã hình thành nên khởi đầu của Thư viện Ronalds, được để lại ủy thác cho IEE (nay là IET) sau khi ông qua đời. Trong một tờ rơi nhỏ xuất bản năm 1823, Ronalds đã mô tả phát minh của mình và liệt kê một số công dụng khả dĩ của nó: "Tại sao chính phủ lại không thể điều hành ở Portsmouth nhanh chóng gần như ở Downing Street? Tại sao những kẻ trốn tránh của chúng ta lại thoát được nhờ khí hậu sương mù của chúng ta? Hãy để chúng ta có các văn phòng Đàm thoại Điện liên lạc với nhau trên khắp vương quốc nếu có thể." Năm 1825, ông phát minh và được cấp bằng sáng chế cho một dụng cụ vẽ phối cảnh, nhằm hỗ trợ việc vẽ theo tự nhiên, mà ông đã cải tiến vào khoảng năm 1828 và mô tả trong một tác phẩm mang tên 'Mechanical Perspective.' Đây dường như là những dụng cụ duy nhất mà ông đã đăng ký bằng sáng chế.
H. However, Ronalds never patented his invention in electric telegraph. Ronalds seems to have made few or no practical contributions to science. In the meanwhile, one person did benefit from this work-Charles Wheatstone who saw the telegraph as a boy. When Charles Wheatstone was quite a child, his father had seen the Ronalds telegraph at work. Later, the invention of an electric telegraph had been marvelously developed by Wheatstone, who had seen many of the Hammersmith experiments, in conjunction with Mr. William Fothergill Cooke, and these two men together devised and patented in 1837 the first electric telegraph used publicly and commercially in England. When, in 1855, a controversy arose between Wheatstone and Cooke with regard to their respective shares in the invention, Wheatstone at once acknowledged his direct debt to Ronalds, and Cooke, though less fully, acknowledged the priority of Ronalds's work; Until 1855 Ronalds's share in the invention had been forgotten by the public.
Tuy nhiên, Ronalds chưa bao giờ đăng ký bằng sáng chế cho phát minh điện báo của mình. Ronalds dường như đã có rất ít hoặc không có đóng góp thực tiễn nào cho khoa học. Trong thời gian đó, có một người đã hưởng lợi từ công trình này - Charles Wheatstone, người đã tận mắt thấy chiếc điện báo khi còn là một cậu bé. Khi Charles Wheatstone còn khá nhỏ, cha của ông đã chứng kiến chiếc điện báo của Ronalds hoạt động. Về sau, phát minh điện báo đã được Wheatstone phát triển một cách kỳ diệu, người đã chứng kiến nhiều thí nghiệm ở Hammersmith, cùng với ông William Fothergill Cooke, và hai người này đã cùng nhau thiết kế và đăng ký bằng sáng chế vào năm 1837 cho chiếc điện báo đầu tiên được sử dụng công khai và thương mại ở nước Anh. Khi vào năm 1855, một cuộc tranh cãi nổ ra giữa Wheatstone và Cooke về phần đóng góp của mỗi người trong phát minh, Wheatstone đã ngay lập tức thừa nhận món nợ trực tiếp của mình đối với Ronalds, và Cooke, dù không đầy đủ bằng, cũng thừa nhận vai trò tiên phong trong công trình của Ronalds; Cho đến năm 1855, phần đóng góp của Ronalds trong phát minh vẫn bị công chúng lãng quên.
I. Early in 1843 Ronalds was made honorary director and superintendent of the Meteorological Observatory, which was then established at Kew by the British Association for the Advancement of Science. He began work on a system for registering meteorological data using photography and this time was awarded a grant to continue his work. A similar system was developed independently by Charles Brooke, aided like Ronalds by grants from the Royal Society, had invented independently about this time. But the British Association confirmed Ronalds's priority. This was the beginning of automatic, accurate recording of meteorological data and remained in use for some years after Ronalds's death.
Đầu năm 1843, Ronalds được bổ nhiệm làm Giám đốc Danh dự và Người phụ trách Đài Quan sát Khí tượng, khi đó được thành lập tại Kew bởi Hiệp hội Anh vì sự Tiến bộ của Khoa học. Ông bắt đầu nghiên cứu một hệ thống ghi lại dữ liệu khí tượng bằng nhiếp ảnh và lần này được cấp một khoản tài trợ để tiếp tục công việc. Một hệ thống tương tự được Charles Brooke phát triển độc lập, người cũng như Ronalds được các khoản tài trợ từ Hội Hoàng gia hỗ trợ, đã phát minh một cách độc lập vào khoảng thời gian này. Nhưng Hiệp hội Anh đã xác nhận vai trò tiên phong của Ronalds. Đây là khởi đầu của việc ghi lại dữ liệu khí tượng một cách tự động, chính xác và vẫn được sử dụng trong nhiều năm sau khi Ronalds qua đời.
I. Ronalds lived long enough to see his prophecies come to fruition and to receive belated official recognition: in 1870, three years before he died, he was knighted by Queen Elizabeth I, for his "early and remarkable labors in telegraphic investigations."
Ronalds sống đủ lâu để chứng kiến những lời tiên đoán của mình thành hiện thực và nhận được sự công nhận chính thức muộn màng: vào năm 1870, ba năm trước khi qua đời, ông được phong tước Hiệp sĩ bởi Nữ hoàng Elizabeth I, vì những "lao động sớm và đáng chú ý của ông trong các nghiên cứu điện báo."