usb555

Я всех приветствую и поздравляю с наступающим праздником)

Сегодня будет конспект о человеке, который постиг мир бесконечно малого и бесконечность самой Вселенной.

Удивителен тот факт, что ученый обладал необычным чувством юмора, его шутки переплетались с наукой. Додуматься до такого, это что-то)

В основном Георгий был физиком-теоретиком: он работал в области ядерной физики, рассматривал ее применение к астрофизике и космологии.

Отношение к религии - скептицизм.

Научные достижения исследователя были выдающимися. Он объяснил альфа-распад с помощью туннельного эффекта (квантового механизма, не имеющего аналогов в классической физике). Также он сформулировал капельную модель ядра (имеющую большое значение для описания ядерного распада).

В области астрофизики он работал над механизмами, отвечающими за производство энергии в звездах, проблемами звездной эволюции. Ученый был сторонником теории, которая гласит, что изначально Вселенная прибывала в горячем и плотном состоянии, существовало космическое микроволновое фоновое излучение температуры в несколько градусов Кельвина. Кроме того, он вычислил распространенность водорода и гелия во Вселенной после Большого взрыва.

Помимо научной деятельности, Гамов популизировал науку. Его наследие состоит из 20 книг и десятков статей. Несколько произведений написаны о некоем персонаже, олицетворяющем автора, который увлекался физикой.

Немного полезной информации:

Международная система единиц включает в себя семь основных величин: длину, массу, время, силу электрического тока, термодинамическую температуру, количество вещества и силу света. Все прочие величины и их единицы - производные от основных, которые связаны с размерностью. Анализ размерностей представляет собой основной инструмент для уравнений физики (и в целом любой научной области). Должна быть однородность величин слева и справа от знака равенства.

Последним вкладом Георгия в ядерную физику стала теория характеристик бета-распада. Была обобщена теория Ферми и по-новому рассмотрен этот тип радиоактивного распада на примере свинца. Вычисления слишком усложнялись и были выше его возможностей. Ученый осознал, что хочет развивать идею связи между ядерными процессами и энергией звезд. Гамов был уверен, что решение кроется в специфических ядерных реакциях, которые объяснили бы производство энергии, питающей звезды. Эддингтоном уже была выдвинута гипотеза, что превращение водорода в гелий отвечает за внутреннюю энергию Солнца и других звезд. Георгием была принята за основную "модель точечного источника" и вывод состоял в том, что производство энергии происходит в большей части в сферическом слое, расположенном на некотором расстоянии от центра, некоторой ширины, и эти величины зависят от критической температуры, при которой реакция наиболее вероятна. При такой структуре звезда была бы стабильной.

Все разрешилось на конференции в 1938 году, там были определены два цикла реакций синтеза, которые отвечают за производство звездной энергии:

1) цикл протон-протон (р-р) - протоны соединяются, происходит бета-распад, образование гелия, производство энергии.

Этот цикл преобладает на звездах, равных или уступающих по массе Солнцу, менее ярких, чем более массивные звезды, как, например, Сириус, на которых преобладает цикл 2.

2) цикл углерод-азот-кислород (C-N-O) - компоненты являются катализаторами различных реакций, заканчивается образованием гелия с производством энергии.

От того, какой именно цикл встречается на звездах, зависит их сияние, и это связано со специфической массой конкретной звезды. На Солнце, температура которого равна примерно 15 миллионам градусов, доминирует 1 цикл, при котором производится примерно 25 МэВ энергии, распределяющихся в виде кинетической энергии продуктов реакции.

После таких выводов Гамов обратил свое внимание на изучение красных гигантов, белых карликов, новых и сверхновых звезд и того, как динамика их изменений влияет на звездную эволюцию в целом. Результатом стали урка-процессы, которые описывали производство нейтрино и антинейтрино. Можно бы было написать отдельную статью о рождении звезд, это не просто уникальная информация, это как шаг в другой мир)

Проблему происхождения Вселенной ученый объяснял следующим образом: она могла состоять из плотного нейтронного газа, из которого образовались нейтральные комплексы, и они в свою очередь породили различные виды атомов посредством последовательных бета-распадов. Такая модель не объясняла реальную картину. В результате была предложена модель Большого Взрыва, подтверждающая теорию расширяющейся Вселенной. Все началось с "сингулярного состояния", при котором плотность и температура материи были практически бесконечными, и согласно последним измерениям ее начало произошло около 13800 миллионов лет назад.

Гамов старался держать свою эволюционную модель вдали от любого религиозного вмешательства, но у некоторых возникал вопрос, что было до начала?

Из произведенных с помощью телескопа Хаббл наблюдений было установлено, что расширение вселенной ускоряется. В попытках прояснить эти экспериментальные данные возникли два влиятельных термина - темная энергия и материя. Существует несколько гипотез их существования, но данных пока недостаточно).

У ученого был период в жизни, когда он исследовал проблему кодификации ДНК. Поиск генетического кода задал вопрос, на который Георгий Антонович искал ответ. Как можно связать основания, присутствующие в молекуле ДНК с аминокислотами, входящими в состав белков - основных компонентов всего живого?

Ученым была выдвинута гипотеза: на основе четырех оснований "букв"

аденин - А

тимин -Т

цитозин -С

гуанин - G

составлять "слова", всего 20, известных как природные аминокислоты, из которых составлялись "фразы" - белки. Код, который предложил Гамов, состоял из аминокислот с 3 основаниями, был универсальным. Гипотеза, подтвержденная экспериментами, оказалась абсолютно верна, хотя базовая идея о том, что ДНК - это модель для синтеза белков, на самом деле ошибочна.

Ученый писал для широкой публики, подходил к сложным темам с неформальной точки зрения. Его вымышленный герой произведений мистер Томпкинс получил право на существование с помощью британского физика и романиста Сноу, который в то время возглавлял ежемесячный журнал Discovery, выпускаемый в Кембриджском университете.

Георгий Гамов совершенно не волновался, что является чужаком в областях, которые исследовал. Его любопытство и жажда знаний создали его гений.

Небольшой подарок к НГ фильм "Пять ключей", я сама его только начала смотреть) 5 серий.

Желаю вам хороших праздников, верных друзей и спутников жизни, любимых жен и мужей, здоровых родных и близких, и, конечно же, творческих взлетов!

Всем привет)

Сегодня конспект о немецком мыслителе, целью которого было понимание устройства Вселенной.

Научная карьера Римана длилась около десяти лет, ему удалось оставить значительный след в четырех областях математики - топологии, дифференциальной геометрии, анализе (действительной и комплексной переменных) и арифметике. Большой и очень важный вклад внес он и в область физики, где его работы заложили основы теории относительности и современной космологии, сегодняшнее понятие пространства - времени берет свое начало в ранних идеях Римана.

Красной нитью сквозь все статьи Бернхарда проходит понятие функции. Для Римана это прежде всего "деформация", которая применяется к поверхности или кривой. Например, если взять сферическую поверхность и деформировать ее до кубической, можно сказать, что к сферической поверхности была применена функция. Количество таких возможных деформаций бесконечно.

Ученый проанализировал функции-деформации, применимые к любой евклидовой плоскости, которую можно назвать комплексной. Одна из сложностей заключалась в том, что наглядно представить деформацию, которая причудливым образом применяется к бесконечной поверхности, очень сложно. Бернхард представил "инструмент", позволивший "визуализировать" многие характеристики функций комплексной переменной, сравнить их и классифицировать.

Риман представил нашу Вселенную как дифференциальное многообразие из трех измерений: шар можно покрыть деформированными круглыми картами, а Вселенную можно заполнить трехмерными шарами, которые выполняли бы роль карт. Так от анализа комплексной переменной он перешел к проблеме кривизны Вселенной.

Существовала и вторая связь от данного анализа, которая изучала информацию о распределении простых чисел и привела к гипотезе, самой важной нерешенной проблеме в этой области математики, названной в честь ученого, о котором я сейчас пишу.

Бернхард ввел понятие, являющееся  основополагающим в анализе комплексной переменной, - "римановы поверхности". Напомню, что комплексные числа появились при вычислении квадрата из отрицательного числа.

Ученый утверждал, что функция комплексной переменной на самом деле описывает перенос точек плоскости, т.е. квадрат можно деформировать, как будто он резиновый, пока не получится окружность. Эта тема обширна, глубока и интересна. Именно она со временем привела Эйнштейна к теории относительности.

Прямая имеет одно измерение, потому что положение точки задано одним-единственным числом. Пространство имеет три измерения: точка двигается вперед-назад, вправо-влево,вверх-вниз (т.н. топологическое измерение математического объекта). Есть фрактальное измерение, оно основывается на других понятиях. Обычно говорят, что поверхность шара имеет два измерения. Например, для точки на земной поверхности существуют координаты: широта и долгота. То же самое происходит с тором, лентой Мебиуса или любой другой поверхностью. С помощью "резиновой" деформации мы получаем локальную систему координат, и положение любой точки тора и шара может быть описано всего двумя числами.

Любой мат. объект, который можно полностью покрыть деформированными кругами, имеет два измерения, они называются дифференциальными многообразиями. Этот раздел математики изучает дифференциальная геометрия.

Согласно некоторым теориям, рассматриваемым сегодня, наша Вселенная могла бы быть дифференциальным многообразием девяти или десяти измерений. Риман заявлял о диф. многообразии трех, что это огромная гиперсфера - "трехмерная оболочка" четырехмерного объекта. Сегодня мы знаем, что Вселенная расширяется и некоторые ее области удаляются от нас на скоростях, недостижимых даже в теории. Ученый интересовался глобальной геометрией вселенной, вопросом возможного существования "локальных искривлений" в текстуре пространства. В начале ХХ века эту идею подхватил Альберт Эйнштейн, и она легла в основу теории относительности. Сегодня мы знаем, что материя локально искривляет пространство и что "сила тяготения" - лишь следствие этой кривизны. Эйнштейн ввел четвертое измерение - время. Вселенная - четырехмерное дифференциальное многообразие. Более того, на сегодняшний день теория струн утверждает, что Вселенная - диф. многообразие десяти измерений: одного временного, как в теории относительности, и девяти пространственных.

Пара слов о религии: мыслитель был очень верующим человеком. Духовный аспект в его жизни всегда был выше научного.

Любимой темой, над которой работал ученый, но которая не стала основной, была проблема Дирихле. Число различных функций бесконечно, среди них существует особая группа тригонометрических функций. Самые главные здесь - синус и косинус. Каждая из этих кривых имеет период и амплитуду. Период - это время, которое волна затрачивает на повторение, чтобы снова возвращаться на одну и ту же высоту, амплитуда -  расстояние между уровнем спокойной воды и высотой самого высокого пика волны (образно). Эти базовые волны играют центральную роль в проблеме Дирихле, которую решил Риман. Любое периодическое явление - это сумма базовых волн и эта сумма может включать бесконечное число слагаемых. Данная процедура включает в себя вычисление интегралов. Сегодня нахождение интеграла связано с вычислением площади области между горизонтальной осью и графиком функции. Сам символ интеграла - это деформированная латинская буква S, от слова "сумма". Существуют разрывные функции, которые выражают последовательность сигналов, например, радиосвязь или компьютерные томографы. Нужно было определить базовые волны, которые должны были быть разложены в ряд. Бернхард использовал идею последовательных приближений, в сторону увеличения и в сторону уменьшения. Возможностей у интеграла Римана было больше, чем у интеграла Коши, он позволяет найти разложение на ряд Фурье функций со "скачками", обладает смыслом и используется как в физике, так и в инженерном деле.

Ученый также раздумывал о выведении теории, позволившей бы разом объяснить все силы природы, которыми на тот момент считались гравитация, электричество, магнетизм и тепло. Позже Эйнштейн назвал это "проблемой единого поля". Вклад Римана в электродинамику содержал идею близости теории электричества и магнетизма к теории распределения света, и что любая сила, действующая между двумя частицами, должна распространяться с конечной скоростью. Мыслитель отожествляет эту скорость распространения со скоростью света. Этот прогноз был подтвержден Эйнштейном и стал одним из столпов теории относительности. Сегодня известно, что фундаментальных сил природы действительно четыре, но это не те силы, которые подразумевались в середине ХIХ века. Речь идет об электромагнитной силе, тяготения, сильном и слабом ядерном взаимодействии. Проблема одного поля все еще не имеет решения.

Сегодня Бернхард живет в своих работах, в идеях, в проблеме, известной как гипотеза Римана - речь о вопросе раскрытия тайны распределения простых чисел.

Простыми называют все числа, которые делятся только на 1 и сами на себя. Эти "базовые кирпичики" никогда не заканчиваются. Свойство таких чисел, вызывающее интерес, - это их внешне "хаотическое" и "произвольное" поведение. Между простыми числами есть интервалы, другими словами есть пары последовательных простых чисел, сколь угодно удаленных друг от друга.

Гипотеза - математическое утверждение, которое полагается истинным, но которое никто еще не смог ни доказать, ни опровергнуть.

Тут следует написать о пи-функции, ограничусь тем, что упомяну метод приближения количества простых чисел, который использовал Риман.

Эйлером было сформулировано равенство между бесконечной суммой и бесконечным произведением, множители которого содержат все простые числа. Бернхард распространил эту идею на всю комплексную плоскость, так он определил то, что сегодня известно как дзета-функция Римана. Поведение этой функции определено корнями и тесно связано с простыми числами. Нетривиальные корни должны находиться на определенной вертикали. Именно это предположение составляет знаменитую проблему. С помощью компьютера найдено более 150 миллионов нетрив.корней, но доказать, что все они находятся на "правильной" вертикали пока не удалось. За доказательство предложена премия в миллион долларов. В случае ее решения мы получим ключ к пониманию того, как распределяются простые числа)

Всем привет)

Сегодня у меня для вас немного интересностей о современнике Ньютона, об истинном механике, который сделал первый шаг к  открытию всемирного тяготения.

Существует закон, который назван в честь этого  ученого, он  об упругости. Когда на упругое тело действует сила, всегда появляется противоположная сила, которая стремится вернуть тело в его исходное состояние. Опытным путем Гук установил зависимость силы и деформации, вывел линейное отношение, которое имело применение во многих сферах.

Пара слов о религии. Отец Роберта хотел, чтобы его сыл стал слугой Церкви, но у мальчика от всего этого очень болела голова. В конце жизни он поставил под сомнение само существование Бога, так как придерживался механицизма: все явления природы можно объяснить через механику. Никаких потусторонних сил, возможно, не существует) Такая точка зрения влекла философский и религиозный конфликт, указывала смысл. Тогда атеизм был неприемлем. Гук в некоторых своих текстах упоминает о Боге, но это не говорит о его глубокой вере, скорее о "гибкости", хотя сегодня подобное упоминание совершенно некстати. Будучи ассистентом у Бойля, Роберт сконструировал первую вакуумную камеру. Когда он стал самостоятельным ученым, то поставил опыт с отношением дыхания и атмосферного давления. Им было замечено, что птица, которая содержится в ограниченном пространстве, умирает через определенное время, за которое заканчивается объем воздуха. Была выведена пропорция, и ученый решил провести опыт на себе. Он построил контейнер, откачал  из него воздух с помощью воздушного насоса, стал наблюдать свои изменения и они не заставили себя ждать. Боль в ушах с последующей потерей слуха и проблемы с дыханием не позволили Гуку долго находиться в помещении с пониженным давлением. Сегодня такое недомогание называется высотной болезнью. Полученные им результаты много значили, он расширил границы четырех стихий - воздуха, огня, воды и земли, - которые на протяжении веков определяли видение мира. Ученый пришел к этому путем опытов, а не философских размышлений.

Чтобы представить значительную часть своих открытий, Гук опубликовал книгу "Микрография". Там представлены наблюдения, научные теории и опыты, объяснения конструкций приборов, которые могут расширить возможности наших органов чувств, предположения и системный взгляд на науку. Также теория эфира, источника всего сущего, по мнению Аристотеля, "пятый элемент".

Гук считал, что структура эфира представляет собой вибрацию, появляющуюся в разных точках пространства и вызывающую сферические волны, движение частиц вещества, которые гармонично отзываются на колебания. Частицы разных элементов притягиваются друг к другу в зависимости от частоты вибраций.

С помощью этой схемы он ответил на вопрос о силе тяготения. Эта же схема помогла ученому объяснить теорию упругости - свойства. которые он приписывал и газам, объяснить давление, предвосхитить кинетическую теорию газов.

Закон Гука, применимый к упругим материалам, в общем виде, гласит: сила, стремящаяся вернуть пружину в равновесие, прямо пропорциональна значению ее удлинения по отношению к положению равновесия. Постоянная упругости, или постоянная возвращающей силы, зависит от природы пружины и ее геометрической формы.

Когда мы воздействуем с какой-либо силой на тело,  возникающее при этом движение отличается от направления и силы воздействия. Результат может также быть очень разным в зависимости от того, постоянна эта сила или нет. В мире существуют периодические движения, при которых предмет  проходит через одно и то же положение по прошествии определенного промежутка времени. Таким важным движением обладают планеты, молекулы и струны музыкального инструмента, а также пружины, на которые воздействует свободный вес или сила. Общее свойство для них - возвращающая сила и траектория, которая обязательно проходит через положение равновесия.

Ученый также долгое время работал над конструкцией часов, которые были бы надежны во время морских путешествий. Наряду с Гюйгенсом, он внес большой вклад в улучшение часового механизма, отстаивал свое авторство изобретения часов с пружинным приводом, которые он сконструировал задолго до Гюйгенса, однако в который раз не был услышан.

У Гука была очень насыщенная научная жизнь, он часто становился участником публичных споров. Один из них касался астрономии. Ян Гевелий нуждался в рекомендации по поводу выбора покупки телескопа. Гук посоветовал прочитать его книгу, часть об оптических инструментах, на что Гевелий возмутился высокомерием "ремесленника". Роберт был поражен, что Гевелий упорно использовал устаревшие инструменты, которые польский астроном описал в своем труде "Небесная механика" и которые использовал за наблюдением звездного неба. Гук хвалил и расписывал квадрант, микрометрический винт, микрометрическую сетку и универсальные шарниры. Время доказало правоту Роберта, но на тот момент Гук многих не устраивал.

Также печально известны споры Гука и Ньютона о природе света и притяжениях между планетами. Корпускулярная теория Ньютона противоречила теории Гука, который считал свет колебательным движением с крайне малой амплитудой колебаний, волновым движением. Общество приняло точку зрения Ньютона, унизив ученого, даже лишив его права ответить.

Роберт предположил, что массы притягиваются из-за силы, действующей на расстоянии. Он считал, что движение планет вокруг Солнца происходит из-за притяжения, которое оно оказывает на планеты. Именно Гук впервые сформулировал то, что впоследствии получило название закона всемирного тяготения. Он подробно объяснил основы небесной механики, развитой позднее Ньютоном. Общество сделало все, чтобы  превратить Ньютона в великую личность, отметая все препятствия, вставшие на его пути. Вопрос об авторстве теорий был очень деликатным, и Гук мешал всему английскому научному сообществу. Это было вторым предательством к талантливому ученому.

В жизни Гука был неожиданный этап, когда он проявил себя как талантливый архитектор. Именно он придумал опускающиеся окна. Его главными творениями стали Королевский медицинский колледж и великолепная больница Бедлам. Последнее строение было настоящим шедевром и предназначалось для пациентов с психиатрическими заболеваниями.

Злой рок, стирающий из истории следы Гука, не обошел и архитектуру; его произведения исчезли, были перестроены, разрушены бомбардировками во время Второй мировой войны, а те, которые сохранились, приписывались другим архитекторам.

В любом случае Гук был достаточно уважаемым ученым, который интересовался и исследовал параллакс звезд, физиологическую функцию дыхания и возвращающую силу упругих тел.

Самой главной в работе (книге) Гука была область геологии. Ей он посвятил наибольшее количество времени. Ученый заложил основы развившихся впоследствии теорий, которые уважаемые последователи присвоили себе, не упомянув даже его имени. Роберт первым сделал предположение об органическом происхождении ископаемых. Исследователь, сравнив ископаемые с другими организмами, утверждал. что они являются остатками живых организмов, уже исчезнувших, что было совершенно неприемлемо для теологического учения. Гук полагал, что Всемирный Потоп произошел не за короткий промежуток времени, как утверждала Библия, но что Земля была погружена под воду на протяжении тысяч лет. Рельеф ее изменился из-за землетрясений и извержений вулканов.

Самый смелый поступок Гука: он предложил искать исчезнувшие виды среди ископаемых, вывел решение, что если сравнить исчезнувшие виды с видами существующими, то можно увидеть, что некоторые живые организмы не исчезают, а меняются, и что эти изменения связаны с изменением среды. Эволюционистская тория, которая стала основой теории Дарвина о происхождении видов спустя 200 лет.

Гук умер 3 марта 1703 года, вскоре президентом Королевского общества был назначен Ньютон. Говорили, что даже через 20 лет после смерти Роберта его имя приводило Ньютона в ярость.

Ученый при жизни не только смог измерить годичный параллакс звезды, но и получил неопровержимое доказательство движения планет вокруг Солнца. Изобретя микроскоп, он также показал незнакомый мир, которого до этого никто не видел.

Его мысль была подчинена механике, и ученый записывал законы, которые диктовала ему природа.

Всем привет)

Сегодня конспект по жизни американского изобретателя, главным достижением которого стало электрическое освещение, пришедшее во все уголки планеты с созданием лампы накаливания.

Это был гений с "блестящими идеями", способный изменить жизнь людей вокруг него.

Важность его достижений привела к созданию "лица" XX века, где распределение электроэнергии сопоставимо с добычей нефти, легированными сплавами, двигателями внутреннего сгорания и интернетом.

В начале карьеры Эдисон построил в небольшом городке Нью-Джерси единственную в своем роде лабораторию, первое КБ в мире. Именно там появились первые работающие и пригодные к продаже версии телефона и фонографа. Там же он разработал и успешно запустил систему эл. освещения на основе лампочки с нитью накаливания, немного ошибаясь в использовании постоянного тока.

Ученый тщательно документировал научно-исследовательский процесс, весь этот "капитал знаний" впоследствии пригодился для создания самых больших креативных компаний в мире.

Судьба Эдисона является примером жизни американского героя, после него осталось более тысячи патентов.

Первым изобретением Томаса Альвы стал автоматический счетчик голосов. Он позволял быстро регистрировать выбор каждого члена в законодательной палате с помощью двух кнопок: ДА и НЕТ. Кнопки, расположенные перед каждым депутатским местом,  посылали сигнал в центральную регистрирующую машину.

Потом был аппарат, печатающий биржевые сводки, сеть аппаратов для импортеров и биржевых агентов, передающих информацию о курсе золота и фунтов стерлингов. Эдисон вместе с компаньоном поставляли эту аппаратуру на правах аренды, такая бизнес-модель была удобна и плодотворна.

В дальнейшем Томас Альва разработал универсальный работающий аппарат. Это была улучшенная версия телеграфной печатной машины с синхронизацией в сети. Устройство могло получать и отправлять сообщения с буквами. Так начался активный период его жизни в качестве изобретателя и производителя электрической техники.

Самым великим творением среди простых электрических приборов стал прямой потомок телеграфа - телефон, инструмент, который изменил коммуникацию во всем мире. В лаборатории ученого в Менло-Парке создавались практические изобретения самых разных типов. Эдисон был первым из великих, опирающихся на принцип инноваций, направленных на коммерческое использование.

Можно бы было написать отдельную статью, посвященную авторству конструкции телефона, но я лишь упомяну имена  А.Меуччи и А.Белла.

Электромагнитный телефон основывается на взаимодействии магнита и электрического тока, что делает возможным преобразование звуковых волн (голоса, звука) в волны электромагнитные, которые можно отправлять по проводам. Магнитное поле формирует замкнутые линии от одного его полюса к другому. Если поместить металлическую мембрану в поле действия магнитного поля вблизи от полюса магнита, то речь, заставляющая ее вибрировать, будет возмущать магнитное поле. Изменения этого поля у одного полюса влияют на магнитное поле у противоположного полюса. Если два магнита связаны одной электрической цепью так, что они используют один источник электроэнергии, то колебания одной мембраны оказывают влияние на другую, заставляя ее колебаться таким же образом, потому что магнитные поля обоих полюсов магнита изменяются синхронно. На этом основан принцип кодировки, передачи и воспроизведения сообщения от передатчика к приемнику и обратно.

Меуччи описал характеристики и составил чертежи телектрофона, но компания "Вестерн Юнион", куда он их отправил, якобы их утеряла и отказала в рассмотрении изобретения. Два года спустя А.Белл опубликовал свой патент на телефон, моментально став знаменитостью, заключив выгодный контракт с "Вестерн Юнион". Только в июне 2002 г. Конгресс США одобрил резолюцию, согласно которой именно Меуччи признали автором телефона, хотя его появление стало результатом работы многих исследователей.

Эдисон работал над микрофоном и динамиком. Его команда должна была повысить качество приема, передачи и воспроизведения голоса, убрать и снизить шумы, вызванные статическим электричеством. Результатом стал угольный микрофон. Во время этой работы был открыт способ записи речи. Это была концепция прибора, названная им "фонографом", первый шаг в эру записи и воспроизведения звуков.

Акустика - как важный элемент коммуникации - интересовала ученых в течение всего ХIX века.  Многие из них исследовали свойства звука и пытались воспроизвести все тона и оттенки человеческой речи, что требовало использования весьма сложных механизмов.

Звуковая волна представляет собой механическую волну продольного типа, в которой колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны. Она распространяется в упругой и непрерывной среде, такой как воздух, создавая местную разницу в давлениях и плотности, и имеет сферическую периодическую или полупериодическую форму. Быстрее всего волны распространяются в твердых телах, и медленнее всего - в воздухе, не могут распространяться в вакууме. Это распространение движения молекул среды производит в слуховых органах человека ощущение, которое называют звуком. Известно, что человеческий слух может воспринимать звуковые волны с частотами от 20 до 20000 Гц. Частотой волны называется количество колебаний в единицу времени.

Эдисон всегда настаивал, что именно фонограф стал его главным изобретением, которому он посвятил всего себя и в успех которого он вложил все свои надежды и энтузиазм.

На иглу передавались движения мембраны, но записывались они не на диске, а на тонком листе олова, обернутом вокруг цилиндра. Когда иглу поставили на воспроизведение и аппарат проиграл запись, все услышали ясный человеческий голос. Изобретение прекрасно заработало с первой попытки благодаря применению основных принципов акустической теории.

Фонограф использовал систему аналоговой механической записи, то есть когда звуковые волны превращаются в механические колебания с помощью акустическо-механического преобразователя. Это устройство, превращающее некое физ. явление, такое как давление и температура, в какой-либо тип сигнала, чаще всего в электрический. Микрофон и приемник являются электроакустическими преобразователями, они превращают колебания давления воздуха, звуковые волны и вибрации в электр. энергию, т.е. в изменение напряжения, и наоборот.

Человеческие органы слуха также можно назвать преобразователем, так как их работа состоит в превращении механического импульса звуковых волн в электрические сигналы, поступающие на обработку в мозг. Ушная раковина улавливает и собирает звуковые волны, которые по слуховому проходу доходят до барабанной перепонки - гибкой мембраны, колеблющейся вместе с ними. Вибрация усиливается цепочкой маленьких косточек и передается во внутреннее ухо через овальное окно. Там оно воздействует на два жидких содержимых улитки (перилимфу и эндолимфу), раздражая чувствительные клетки внутри нее. Эти клетки превращают звуковые волны в электрические импульсы, которые по слуховому нерву передаются в слуховую кору - зону головного мозга, ответственную за распознавание звуков.

В своей первоначальной форме фонограф использовался для получения прибыли от театрального эффекта и изумления публики.Эдисон думал о грандиозном будущем для своего изобретения: им будут пользоваться для записи лекций, сохранения языка,прослушивания музыки, возможности слепым слушать звуковые книги и др., так и произошло)

В это время он получает подряд на устройство электросети Нью-Йорка и посвящает ему все свои силы.

Изобретатель спроектировал параллельную цепь, главным элементом схемы являлся генератор. Первая динамо-машина носила прозвище "длинноногая Мэри Энн", началась разработка и производство электрических лампочек. В результате был открыт эффект, что электричество стабильно течет через вакуум внутри лампы и интенсивность движения тока пропорциональна температуре раскаленного проводника, световой отдаче лампы. Электроны раскаленного катода через вакуум текут к положительному аноду, замыкая цепь. Этот первый "электронный" прибор в дальнейшем обеспечил возможность появления таких аппаратов, как вакуумные лампы, телевидение, радары и м.д.

В результате "войны токов" переменный ток выигрывал, был более экономичен при передаче на большие расстояния, Эдисона со схемой постоянного тока отодвинули на второй план.

Достигнув вершин в производстве электрооборудования, Томас Альва натолкнулся на новый революционный тип устройств, прибор для показа движущихся картинок. Идея изобразить движение уходит корнями в древность. Египтяне рисовали на фасадах некоторых своих храмов фигуры в разных фазах движения, но для рождения настоящего кинематографа требовалось вмешательство науки и технологий.

Мировая премьера кинетоскопа состоялась 9 мая 1893 года. Эдисоном была построена первая киностудия в США и она называлась "Черная Мария". В последствии кинетоскоп проиграл битву проекционному аппарату братьев Люмьер.

Тома Альва Эдисон - один из тех людей, кто внес наибольший вклад в тот облик мира, каким мы видим его сегодня.