フランシス・ロナルズ

お客様 フランシス・ロナルズ フランス
1867年に描かれたフランシス・ロナルズ卿の肖像画
生まれる	( 1788-02-21 )1788年2月21日 シティ・オブ・ロンドン、イギリス
死亡	1873年8月8日(1873-08-08)（85歳） バトル、イースト・サセックス、イングランド
知られている	電信 連続録画カメラ 遠近法描画用具
科学者としてのキャリア
フィールド	物理学、電気工学、応用力学、気象学、写真学、考古学

フランシス・ロナルズ卿 （ 1788年2月21日 - 1873年8月8日）は、イギリスの科学者、発明家であり、おそらく最初の電気技師である。^[1]彼は、かなりの距離を移動できる最初の実用的な電信機を作成したことにより、ナイトの称号を授与された。 ^[2] 1816年に、彼は母親の庭の木枠の間に8マイル（13 km）の長さの鉄線を敷設し、静電発電機を使用してパルスを送信した。

フランシス・ロナルズとジェーン（旧姓フィールド）の子としてロンドンのアッパー・テムズ・ストリート109番地にあるチーズ卸売業者の店で生まれ、ユニテリアン派の牧師エリゼ・コーガンの学校に通った後、14歳で父親のドレーパーズ・カンパニーの徒弟となった。^[3] 彼は数年間この大企業を経営した。その後、家族はイズリントンのキャノンベリー・プレイスとハイベリー・テラス、ハマースミスのケルムスコット・ハウス、ブルームズベリーのクイーン・スクエア、クロイドン、チズウィック・レーンに住んだ。^{[4] [ページが必要]}

ロナルズの11人の兄弟姉妹のうち数人も注目すべき人生を歩んだ。末の弟アルフレッド・ロナルズはオーストラリアに移住する前にロナルズの助けを借りて古典的著書『フライフィッシャーの昆虫学』（1836年）を著した。^[5]兄ヒューはアメリカ中西部の都市アルビオンの創設者の一人であり^[6]、妹エミリー・ロナルズは社会改革に対する家族の関心を象徴していた。^[7]他の姉妹は鉄道弁護士で国会議員のサミュエル・カーター^{[8]と砂糖精製業者ピーター・マルティノー（}ピーター・フィンチ・マルティノーの息子）と結婚した。^[9]

苗木業者のヒュー・ロナルズは叔父であり、甥には化学教授のエドマンド・ロナルズ、芸術家のヒュー・カーター、^{[10] 、}弁護士のジョン・コリー・カーター、木材商で慈善家のジェームズ・モンゴムレーがいる。 1851年万国博覧会の王立委員であったトーマス・フィールド・ギブソンは彼のいとこの一人である。^[11]

ロナルズは1810年までに電気実験を行っていた。大気の電気に関する実験は、ジョージ・シンガーの著書「電気と電気化学の原理」（1814年）に概説されている。 ^[12]彼は1814年に哲学雑誌に、師であるジャン＝アンドレ・デリュックが開発に協力した電池の一種である乾式電池の特性に関する最初の論文を発表した。翌年、彼は最初の電気時計について説明した。^[13]

この初期の時代の発明には、一日を通して大気の電気の変化を記録する電気記録器、最小限の手動操作で電気を生成する誘導起電力機、新しい形態の電気絶縁などがあり、そのうちの一つはシンガーによって発表されました。 ^{[1] [4] [要ページ]}彼はまた、後に有名な電気書籍のロナルズ図書館^{[14]を創設し、おそらく最初の実用的な}カードカタログでコレクションを管理していました。^[15]

彼の理論的貢献には、現在では起電力と電流として知られているパラメータの早期の描写、乾いた杭が電気を生成するメカニズムの理解、絶縁ケーブルにおける電気信号の伝送を遅らせる誘導効果の最初の説明などがある。^{[1] [4] [ページが必要] [16]}

ロナルズの最も記憶に残る業績は、 28歳のときに作った電信機である。彼は、ハマースミスの母親の庭で、絶縁体に張った8マイル（13 km）の鉄線で電気信号を長距離伝送できることを実証した。彼は、信号が端から端まで計り知れないほど速く伝わることを発見した（しかし、速度は有限であると信じていた）。^{[17] [ページが必要]}彼は、将来の電気時代とマスコミュニケーションの両方を予見して、次のように書いている。

電気は、哲学者の探究心を満足させるというよりも、もっと実際的に有用な目的に実際に使用されるかもしれない。電気は、 我々の足元を何百マイルも旅することを強いられるかもしれない 。そして、多くの公的、私的利益 を生み出すかもしれない。なぜ、ペン、インク、紙、郵便といった、遅延させる苦痛を不在の苦痛に加えるのだろうか？王国中で互いに通信する電気通信局を作ろう。^[17]    

彼はその構想を、ハマースミスの母親の庭の中と地下に建設した実用的な電信システムで補完した。^[18]これは1816年8月5日に海軍本部長官のサー・ジョン・バローによって「全く不要」として却下された。^[19]電信の商業化は20年後にようやく英国で始まり、ウィリアム・フォザギル・クックとチャールズ・ホイートストンが主導したが、2人ともロナルズの初期の研究に関わっていた。^{[18] [20]}

1818年から1820年にかけては、ロナルズにとってヨーロッパと近東への「グランドツアー」だった。一人で旅に出た彼は、友人のサー・フレデリック・ヘニカー^[21]、考古学者のジョヴァンニ・バッティスタ・ベルゾーニ、芸術家のジョヴァンニ・バッティスタ・ルシエリ、商人のウォルター・スティーブンソン・デイビッドソン^[22] 、ジョージ・ワディントン牧師、イタリアの貨幣学者ジュリオ・コルデロ・ディ・サン・キンティーノ、スペインの地質学者カルロス・デ・ギンベルナットなど、道中で多くの人々と出会った。ロナルズの旅行日誌とスケッチはウェブ上で公開されている。^[23]帰国後、彼はパレルモ、シチリア、そして噴火中のベスビオ火山の火口付近で行った大気電気の観測結果を出版した。^{[17] : 28–46}

ロナルズは次に、機械工学、土木工学、設計に重点を置いた。彼が設計し、測量図の作成に使用した2つの測量ツールは、移動距離をグラフ形式で記録する改良型測量用車輪と、遠くの物体の角度の分離を描く二重反射セクターであった。彼はまた、火災の場所を正確に特定するために1915年に特許を取得した火災探知機の前身や、旋盤用のさまざまな付属品を発明した。これらのデバイスの一部は、工具メーカーのホルツァッフェルによって製造され、販売された。^{[4] [ページが必要]}ホルツァッフェル家の有名な旋削に関する論文の準備の初期段階で、彼がチャールズ・ホルツァッフェルに協力したことを示す証拠がいくつかある。

1825年3月23日、彼は透視図を作成するための2つの製図器具の特許を取得した。彼がその機械を使って作った数多くの彫刻や石版画が残っている。 ^[24]最初の器具は、平面図や立面図から直接物体の透視図を作成するものだった。2つ目の器具は、実物から紙に風景や人物をかなり正確にトレースするものだった。彼とアレクサンダー・ブレア博士は、その器具を使ってフランスのカルナックにある重要な新石器時代の記念碑を「ほぼ写真のような正確さ」で記録した。^{[25] [26]}彼はまた、どこにでもあるポータブル三脚スタンドも作った。彼の最初のモデルは、現場で製図板を支えるために3対のヒンジ付き脚を持っていた。彼はこれらの器具を自分で製造し、数百台が販売された。^{[4] [要ページ]彼の最初の顧客の一人は、鉱山技師の}ジョン・テイラーだった。

1840年、彼は遠近法の知識を応用して、当時人気があった円筒形のパノラマ写真を正確に描写するためのより複雑な装置を開発しました。 ^{[4] [ページが必要]}

ロナルズは1842年に英国科学振興協会のためにキュー天文台を設立し、1853年後半まで同施設の名誉所長を務めた。キュー天文台が初期の時代を生き延び、世界で最も重要な気象観測所および地磁気観測所の一つになったのは、ロナルズの業績が優れていたからである。これは、グリニッジ天文台の所長ジョージ・エアリーがキュー天文台の仕事を妨害しようとしたにもかかわらず実現した。^[27]

1845年にキュー植物園でロナルズが成し遂げた最も注目すべき革新は、1日24時間連続して機器の記録を行える初の成功したカメラの開発であった。 ^[28]イギリス首相ジョン・ラッセル卿は、観測科学におけるこの発明の重要性を認め、彼に賞金を授与した。^[29]

彼はその技術を、大気の電気を観測する電気計、天気を監視する気圧計と温湿度計、そして地磁気の3成分を記録する磁力計に応用した。磁力計はエドワード・サビンが地球規模の地磁気調査に使用し、気圧計と温湿度計は新設の英国気象庁が最初の天気予報に役立てた。ロナルズは世界中の他の天文台（マヌエル・ジョン・ジョンソンの指揮するラドクリフ天文台とインドのコラバ天文台がその2つの例）のために彼の機器の製造も監督し、そのいくつかは20世紀後半まで使用され続けた。^{[4] [ページが必要]}

キュー植物園で作られたその他の機器には、長年使用されたレグノーの吸引式湿度計の改良版、初期の気象凧、異常気象時の気象パラメータの急激な変化を監視するために使用された嵐時計などがありました。^[27]

大気の電気を観測するために、ロナルズは一連の電位計を備えた精巧な収集装置を製作した。この装置は後にロンドンの機器メーカーによって製造・販売された。5年間のデータセットは、彼の観測所の同僚であるウィリアム・ラドクリフ・バートによって分析・出版された。^[30]

現在地磁気誘導電流として知られている現象は、電信網が形成され始めた後の最初の太陽黒点ピークの1848年に電信線で観測されました。ロナルズは、異常の原因を理解するために大気電気装置と磁力計を使用して詳細な研究を試みましたが、研究を完了するための十分なリソースがありませんでした。^[4]

ロナルズが最後に海外に滞在したのは 1853 年から 1862 年にかけてのことで、北イタリア、スイス、フランスに滞在しました。そこで彼は他の天文台を支援して気象観測機器を製作、設置し、図書館の本の収集を続けました。この時期に記録された彼のアイデアの中には、電灯や、 20 世紀に改良された船の舵とプロペラの組み合わせに関するものもありました。

彼はヘイスティングス近郊のバトルで85歳で亡くなり、そこの墓地に埋葬されている。^{[31] [32]ロナルズ図書館は、新しく結成された電信技術者協会（間もなく電気技術者協会となり、現在は}工学技術協会となっている）に遺贈され、付属の書誌は2013年にケンブリッジ大学出版局によって再版された。^[33]

ロナルズは非常に控えめで引っ込み思案な性格で、生涯を通じて自分の研究をあまり世間に公表しなかった。^[34]しかし晩年、彼の主要な業績は科学界でよく知られ、尊敬されるようになった。特に友人のジョサイア・ラティマー・クラークとエドワード・サビン、義理の兄弟のサミュエル・カーターの助けがあった。彼は82歳でナイトの称号を授かった。電信技術者協会の同僚は彼を「電信の父」とみなし、^[35]彼の連続記録カメラは「気象学者や物理学者にとって極めて重要で、一流の天文台ですべて採用された」と評された。^{[36]彼の肖像画は}ヒュー・カーターによって描かれた。^[37]ハイベリーとハマースミスの2つの彼のかつての家に記念碑が設置され、^[38]ハイベリーでは彼の名を冠した道路がある。^[39] 南極のロナルズ・ポイントは彼にちなんで名付けられた。