Leonardo Torres y Quevedo - Leonardo Torres y Quevedo
Leonardo Torres y Quevedo ( spanisch: [le.oˈnaɾðo ˈtores i keˈβeðo] ; 28. Dezember 1852 - 18. Dezember 1936) war ein spanischer Bauingenieur und Mathematiker des späten 19. und frühen 20. Jahrhunderts. Mit seiner Telekine schuf Torres-Quevedo Prinzipien für die drahtlose Fernbedienung . Er war auch ein berühmter Sprecher von Esperanto .
Biografie
Torres wurde am 28. Dezember 1852 am Fest der Heiligen Unschuld in Santa Cruz de Iguña , Kantabrien , Spanien, geboren. Die Familie lebte größtenteils in Bilbao , wo Leonardos Vater als Eisenbahningenieur arbeitete, obwohl sie auch lange Zeit im Familienheim seiner Mutter in der Bergregion Kantabriens verbrachten. In Bilbao studierte er, um an einem fortgeschrittenen Highschool-Programm teilzunehmen, und verbrachte später zwei Jahre in Paris, um sein Studium abzuschließen. 1870 wurde sein Vater versetzt und brachte seine Familie nach Madrid . Im selben Jahr begann Torres sein Studium an der offiziellen Schule des Road Engineers 'Corps. 1873 unterbrach er sein Studium vorübergehend, um sich freiwillig für die Verteidigung von Bilbao einzusetzen, das während des dritten Carlist-Krieges von Carlist- Truppen umgeben war . Nach Madrid zurückgekehrt, schloss er 1876 sein Studium als Vierter seiner Abschlussklasse ab.
Er begann seine Karriere bei derselben Eisenbahngesellschaft, für die sein Vater gearbeitet hatte, machte sich jedoch sofort auf eine lange Reise durch Europa, um die wissenschaftlichen und technischen Fortschritte des Tages aus erster Hand kennenzulernen, insbesondere im beginnenden Bereich der Elektrizität. Nach seiner Rückkehr nach Spanien ließ er sich in Santander nieder, wo er seine eigene Arbeit finanzierte und ein Studien- und Ermittlungsprogramm begann, das er nie aufgab. Die Früchte dieser Untersuchungen tauchten 1893 in seiner ersten wissenschaftlichen Arbeit auf.
Er heiratete 1885 und hatte acht Kinder. 1899 zog er nach Madrid und nahm am kulturellen Leben der Stadt teil. Aus seiner Arbeit in diesen Jahren schuf das Athenäum von Madrid das Labor für Angewandte Mechanik, dessen Direktor er war. Das Labor widmete sich der Herstellung wissenschaftlicher Instrumente. Im selben Jahr trat er in die Royal Academy of Exact, Naturwissenschaften und in Madrid, deren Einheit er Präsident im Jahr 1910. Unter den Arbeiten des Labors, das war Kinematografie von Gonzalo Brañas und die Röntgen Spektrographen von Cabrera und Costa sind nicht in der Lage.
In den frühen 1900er Jahren lernte Torres die internationale Sprache Esperanto und war zeitlebens ein Verfechter dieser Sprache.
1916 verlieh ihm König Alfonso XIII von Spanien die Echegaray-Medaille; 1918 lehnte er das Angebot der Position des Entwicklungsministers ab. 1920 trat er in die Royal Spanish Academy ein , auf dem Sitz, den Benito Pérez Galdós besetzt hatte , und wurde Mitglied der Abteilung für Mechanik der Pariser Akademie der Wissenschaften . 1922 ernannte ihn die Sorbonne zum Ehrendoktor und 1927 wurde er zu einem der zwölf assoziierten Mitglieder der Akademie ernannt. Von 1922 bis 1926 nimmt er an die Arbeiten des Internationalen Komitees für intellektuelle Zusammenarbeit des Völkerbunds .
Torres starb in Madrid in der Hitze des spanischen Bürgerkriegs am 18. Dezember 1936, zehn Tage vor seinem vierundachtzigsten Geburtstag.
Google feierte am 28. Dezember 2012 seinen 160. Geburtstag mit einem Google Doodle .
Arbeit
Analysegeräte
Es wird allgemein angenommen (vgl. Metropolis und Worlton 1980), dass Charles Babbages Arbeit an einem mechanisch-digitalen programmgesteuerten Computer, die er 1835 begann und bis zu seinem Tod 1871 immer wieder verfolgte, völlig vergessen und erst spät erkannt wurde als Vorläufer des modernen Digitalcomputers. Ludgate, Torres y Quevedo und Bush lügen diesen Glauben und alle haben faszinierende Beiträge geleistet, die es verdienen, besser bekannt zu werden.
Torres Quevedo demonstrierte 1914 und 1920 zweimal, dass alle Zahnradfunktionen einer Rechenmaschine wie der von Babbage mit elektromechanischen Teilen realisiert werden konnten. Seine Analysemaschine von 1914 verwendete einen kleinen Speicher, der mit Elektromagneten aufgebaut war. Seine Maschine aus dem Jahr 1920, die anlässlich des 100. Jahrestages der Erfindung des Arithmometers gebaut wurde , verwendete eine Schreibmaschine, um ihre Befehle zu empfangen und ihre Ergebnisse auszudrucken.
Torres 1913er Aufsatz "Essays on Automatics" führte auch die Idee der Gleitkomma-Arithmetik ein, die laut Historiker Randell "fast beiläufig" beschrieben wurde, anscheinend ohne die Bedeutung der Entdeckung zu erkennen.
Aerostatics
Im Jahr 1902 präsentierte Leonardo Torres Quevedo den Wissenschaftsakademien von Madrid und Paris das Projekt eines neuen Luftschifftyps , der das ernsthafte Problem der Aufhängung der Gondel lösen sollte, indem ein interner Rahmen aus flexiblen Kabeln eingebaut wurde, der dem Luftschiff Steifigkeit verleihen würde Innendruck.
Im Jahr 1905 leitete Torres mit Hilfe von Alfredo Kindelán den Bau des ersten spanischen Luftschiffs im Militär-Aerostatik-Dienst der Armee, der 1896 gegründet wurde und sich in Guadalajara befindet . Es wurde erfolgreich abgeschlossen und das neue Luftschiff, die España , führte zahlreiche Test- und Ausstellungsflüge durch. Infolgedessen begann eine Zusammenarbeit zwischen Torres und dem französischen Unternehmen Astra , das es schaffte, das Patent mit einer auf alle Länder außer Spanien ausgedehnten Abtretung der Rechte zu kaufen, um den Bau des Luftschiffs in seinem Land zu ermöglichen. So wurde 1911 mit dem Bau von Luftschiffen, den sogenannten Astra-Torres-Luftschiffen, begonnen. Einige wurden Anfang 1913 von der französischen und britischen Armee erworben und während des Ersten Weltkriegs für vielfältige Aufgaben, hauptsächlich Marineschutz und Inspektion, eingesetzt.
1918 entwarf Torres in Zusammenarbeit mit dem Ingenieur Emilio Herrera Linares ein transatlantisches Luftschiff mit dem Namen Hispania , um die Ehre des ersten transatlantischen Fluges nach Spanien zu beanspruchen. Aufgrund finanzieller Probleme verzögerte sich das Projekt und es waren die Briten John Alcock und Arthur Brown , die den Atlantik ohne Zwischenstopp von Neufundland nach Irland in einem zweimotorigen Flugzeug von Vickers Vimy in 16 Stunden und 12 Minuten überquerten .
Schachautomat
Anfang 1910 begann Torres mit dem Bau eines Schachautomaten, den er El Ajedrecista (Der Schachspieler ) nannte und der in der Lage war, automatisch ein Königs- und Turmendspiel gegen den König von jeder Position aus zu spielen, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich war. Dieses Gerät wurde erstmals 1914 in Paris öffentlich demonstriert und gilt als das erste Computerspiel der Welt. Mechanische Arme bewegten die Teile des Prototyps, aber bis 1920 wurden Elektromagnete unter der Platine für diese Aufgabe eingesetzt.
Seilbahnen
Torres 'Experimente im Bereich der Seilbahnen und Seilbahnen begannen sehr früh während seines Aufenthalts in der Stadt seiner Geburt, Molledo. Dort baute er 1887 die erste Seilbahn, die eine Senke von rund 40 Metern überspannte. Die Seilbahn hatte einen Durchmesser von etwa 200 Metern und wurde von zwei Kühen mit einem Holzsitz gezogen. Dieses Experiment war die Grundlage für die Beantragung seines ersten Patents, das er im selben Jahr beantragte: eine Luftseilbahn mit mehreren Kabeln, mit der ein Sicherheitsniveau erreicht wurde, das für den Transport von Personen und nicht nur von Fracht geeignet ist. Später baute er die Seilbahn des Río León , schneller und bereits mit einem Motor, die jedoch weiterhin ausschließlich für den Transport von Materialien und nicht von Personen verwendet wurde.
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1890 stellte er seine Seilbahn in der Schweiz vor , einem Land, das aufgrund seiner Geographie sehr an diesem Transport interessiert war und bereits Seilbahnen für den Massentransport nutzte, aber Torres' Projekt wurde abgelehnt, was einige ironische Kommentare der Schweizer Presse zuließ. Im Jahr 1907 baute Torres auf dem Berg Ulía in San Sebastián die erste Seilbahn, die für den öffentlichen Verkehr geeignet war . Das Sicherheitsproblem wurde durch ein ausgeklügeltes System aus mehreren Tragseilen gelöst. Das resultierende Design war sehr stark und widerstand perfekt dem Bruch eines der Stützkabel. Die Durchführung des Projekts lag in der Verantwortung der Society of Engineering Studies and Works in Bilbao, die erfolgreich andere Seilbahnen in Chamonix , Rio de Janeiro und anderswo gebaut hat.
Aber es ist zweifellos das spanische Aerocar in den Niagarafällen in Kanada, das in diesem Tätigkeitsbereich den größten Ruhm erlangt hat, obwohl es aus wissenschaftlicher Sicht nicht das wichtigste war. Die 580 Meter lange Seilbahn ist eine Luftseilbahn, die den Whirlpool in der Niagara-Schlucht auf kanadischer Seite überspannt und zwischen 1914 und 1916 gebaut wurde. Ein spanisches Projekt von Anfang bis Ende: Entworfen von einem Spanier, gebaut von einer spanischen Firma mit Spanische Hauptstadt (The Niagara Spanish Aerocar Co. Limited); Eine Bronzetafel, die sich auf einem Monolithen am Eingang der Zugangsstation befindet, erinnert daran: Spanische Luftfähre der Niagara. Leonardo Quevedo Torres (1852–1936) . Es wurde am 15. Februar 1916 in Tests eingeweiht und am 8. August 1916 offiziell eingeweiht und am folgenden Tag der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Die Seilbahn verläuft mit kleinen Änderungen bis heute ohne nennenswerte Unfälle und ist eine beliebte Touristen- und Filmattraktion.
Funksteuerung : die Telekino
Torres war ein Pionier auf dem Gebiet der Fernbedienung . 1903 präsentierte er die Telekino an der Pariser Akademie der Wissenschaften, begleitet von einer kurzen und experimentellen Demonstration. Im selben Jahr erhielt er ein Patent in Frankreich, Spanien, Großbritannien und den Vereinigten Staaten.
Der Telekino bestand aus einem Roboter , der Befehle ausführte, die von elektromagnetischen Wellen übertragen wurden. Es war nach Nikola Teslas patentiertem "Teleautomat" das zweite öffentlich demonstrierte Gerät der Welt für die Funksteuerung, aber im Gegensatz zu Teslas "Ein / Aus"-Mechanismen, die eine Aktion ausführen, je nachdem, ob ein Signal empfangen wird oder nicht, hat Torres eine Methode zur Steuerung definiert jedes mechanische oder elektrische Gerät mit unterschiedlichen Betriebszuständen. Im Jahr 1906 demonstrierte Torres in Anwesenheit des Königs und vor einer großen Menge erfolgreich die Erfindung im Hafen von Bilbao und führte ein Boot vom Ufer aus. Später versuchte er, das Telekino auf Projektile und Torpedos anzuwenden , musste das Projekt jedoch aus Geldmangel aufgeben. Im Jahr 2007 widmete das renommierte Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) dem Telekino einen Meilenstein in Elektrotechnik und Informatik , basierend auf den Forschungsarbeiten, die an der Technischen Universität Madrid von Prof. Antonio Pérez Yuste entwickelt wurden , der die treibende Kraft dahinter war die Meilenstein-Nominierung.
Analoge Rechenmaschinen
Analoge Rechenmaschinen suchen nach Lösungen für Gleichungen, indem sie diese in physikalische Phänomene umsetzen. Zahlen werden durch physikalische Größen dargestellt, wie dies mit bestimmten Rotationsachsen, Potentialen, elektrischen oder elektromagnetischen Zuständen usw. geschehen kann. Ein mathematischer Vorgang wird dabei von diesen Maschinen in einen operativen Vorgang bestimmter physikalischer Größen umgewandelt, der zu einem der gesuchten mathematischen Lösung entsprechenden physikalischen Ergebnis führt. Das mathematische Problem wird daher durch ein physikalisches Modell von sich selbst gelöst. Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts waren verschiedene solche mechanischen Geräte bekannt, darunter Integratoren, Multiplikatoren usw. Vor diesem Hintergrund wird Torres 'Arbeit definiert. Er begann mit einer Präsentation im Jahr 1893 an der Akademie für Exakte, Physikalische und Naturwissenschaften des Gedächtnisses auf algebraischen Maschinen. Zu seiner Zeit galt dies als außerordentlicher Erfolg für die spanische wissenschaftliche Produktion. 1895 wurden die Maschinen auf einem Kongress in Bordeaux vorgestellt. Später, im Jahr 1900, präsentierte la Memoria die Rechenmaschinen an der Pariser Akademie der Wissenschaften . Diese Maschinen untersuchten mathematische und physikalische Analogien, die analogen Berechnungen oder kontinuierlichen Größen zugrunde liegen, und wie man die Beziehungen zwischen ihnen mechanisch herstellt, ausgedrückt in mathematischen Formeln. Die Studie umfasste komplexe Variablen und verwendete die logarithmische Skala . Aus praktischer Sicht zeigte sich, dass Mechanismen wie das Drehen von Scheiben endlos und präzise eingesetzt werden können, so dass die Variationen der Variablen in beide Richtungen begrenzt sind.
Auf der praktischen Seite baute Torres eine ganze Reihe von analogen Rechenmaschinen, alle mechanisch. Diese Maschinen verwendeten bestimmte als Arithmophore bekannte Elemente, die aus einem beweglichen Teil und einem Index bestanden, der es ermöglichte, die Menge gemäß der darauf gezeigten Position abzulesen. Der oben erwähnte bewegliche Teil war eine graduierte Scheibe oder eine Trommel, die sich um eine Achse drehte. Die Winkelbewegungen waren proportional zu den Logarithmen der darzustellenden Größen. Unter Verwendung einer Reihe solcher Elemente entwickelte Torres eine Maschine, die algebraische Gleichungen lösen konnte, sogar eine mit acht Termen, wobei die Wurzeln, einschließlich der komplexen, mit einer Genauigkeit von bis zu Tausendstel gefunden wurden. Ein Teil dieser Maschine, der als "Endlosspindel" ("fusee sans fin") bezeichnet wird und aus großer mechanischer Komplexität besteht, ermöglichte den mechanischen Ausdruck der Beziehung y = log (10 ^ x + 1) mit dem Ziel, die zu extrahieren Logarithmus einer Summe als Summe von Logarithmen, dieselbe Technik, die die Grundlage des modernen elektronischen logarithmischen Zahlensystems bildet . Da eine analoge Maschine verwendet wurde, kann die Variable einen beliebigen Wert haben (nicht nur diskrete Präfixwerte). Bei einer Polynomgleichung stellen die Räder die unbekannte Drehrunde dar, und das Ergebnis gibt die Werte der Summe der Variablen an. Wenn diese Summe mit dem Wert des zweiten Glieds übereinstimmt, zeigt das Rad des Unbekannten eine Wurzel.
Mit der Absicht, sie zu demonstrieren, baute Torres auch eine Maschine zum Lösen einer Gleichung zweiter Ordnung mit komplexen Koeffizienten und einen Integrator. Heutzutage wird die Torres-Maschine im Museum der ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos der Technischen Universität Madrid (UPM) aufbewahrt.