Михайло Пупин: Жизнь и научные достижения сербского физика и изобретателя.

Введение

Сербский физик и физикохимик (1858–1935)

Михаило Идворски Пупин (, ; 4 октября 1858 – 12 марта 1935), также известный как Майкл Пупин, был сербским физиком, физикохимиком и филантропом, работавшим в Соединенных Штатах. Пупин наиболее известен своими многочисленными патентами, включая способ значительного увеличения дальности телефонной связи путем размещения индуктивных катушек (проволоки) на определенных участках передающего кабеля (процесс, известный как "пупинизация"). 3 марта 1915 года Пупин стал одним из основателей Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA), который впоследствии стал NASA, и принимал участие в создании Американского математического общества и Американского физического общества. В 1924 году он был удостоен Пулитцеровской премии за свою автобиографию. Пупин избирался президентом или вице-президентом ведущих научных и технических организаций, таких как Американский институт инженеров-электриков, Нью-Йоркская академия наук, Радиоинститут Америки и Американская ассоциация содействия науке. Он также был почетным консулом Сербии в США с 1912 по 1920 год и сыграл роль в определении границ новообразованного Королевства сербов, хорватов и словенцев.

Ранние годы и образование

Михаил Пупин был этническим сербом, родившимся 4 октября (22 сентября по старому стилю) в деревне Идвор (в современном муниципалитете Коваччица, Сербия) в регионе Банат, на Военной границе Австрийской империи, в 1858 году. Он всегда помнил слова своей матери и цитировал их в своей автобиографии «От иммигранта к изобретателю» (1925):

«Мой мальчик, если ты хочешь выйти в мир, о котором так много слышишь на соседских посиделках, ты должен обзавестись еще одной парой глаз – глазами, умеющими читать и писать. В мире так много чудесных знаний и учености, которые ты не сможешь получить, если не умеешь читать и писать. Знание – это золотая лестница, по которой мы взбираемся на небо; знание – это свет, который освещает наш путь в этой жизни и ведет к будущей жизни вечной славы». Пупин учился в начальной школе в родной деревне, в сербской православной школе, а затем в немецкой начальной школе в Перлезе. Он поступил в гимназию в Панчево, а позже в Реальную гимназию. Он был одним из лучших учеников; местный протоиерей разглядел его огромный потенциал и талант и повлиял на власти, чтобы Пупину предоставили стипендию. Из-за своей деятельности в движении «Сербская молодежь», которое в то время испытывало много проблем с австро-венгерской полицией, Пупин был вынужден покинуть Панчево. В 1872 году он отправился в Прагу, где продолжил обучение на шестом и первой половине седьмого года. После смерти отца в марте 1874 года двадцатилетний Пупин решил прервать учебу в Праге из-за финансовых трудностей и переехать в Соединенные Штаты. Когда я высадился в Касл-Гардене сорок восемь лет назад, у меня в кармане было всего пять центов. Если бы я привез пятьсот долларов вместо пяти центов, моя немедленная карьера в новой, и совершенно незнакомой для меня, стране была бы той же самой. Молодой иммигрант, каким я был тогда, не начинает свою карьеру, пока не потратит все деньги, которые он привез с собой. Я привез пять центов и сразу же потратил их на кусок сливового пирога, который оказался подделкой. В нем были только косточки от слив. Если бы я привез пятьсот долларов, мне потребовалось бы немного больше времени, чтобы их потратить, в основном на некачественные вещи, но борьба, которая меня ждала, была бы в любом случае одинаковой. Для юного иммигранта не является помехой прибыть сюда без гроша; не является помехой для любого юноши быть без гроша, когда он отправляется на путь независимой карьеры, при условии, что у него хватит сил выдержать трудности, которые могут его ожидать.

My boy, If you wish to go out into the world about which you hear so much at the neighborhood gatherings, you must provide yourself with another pair of eyes; the eyes of reading and writing. There is so much wonderful knowledge and learning in the world which you cannot get unless you can read and write. Knowledge is the golden ladder over which we climb to heaven; knowledge is the light which illuminates our path through this life and leads to a future life of everlasting glory. Pupin went to elementary school in his birthplace, to Serbian Orthodox school, and later to German elementary school in Perlez. He enrolled in high school in Pančevo, and later in the Real Gymnasium. He was one of the best students there; a local archpriest saw his enormous potential and talent, and influenced the authorities to give Pupin a scholarship. Because of his activity in the "Serbian Youth" movement, which at that time had many problems with Austro Hungarian police authorities, Pupin had to leave Pančevo. In 1872, he went to Prague, where he continued the sixth and first half of the seventh year. After his father died in March 1874, the twenty year old Pupin decided to cancel his education in Prague due to financial problems and to move to the United States. When I landed at Castle Garden, forty eight years ago, I had only five cents in my pocket. Had I brought five hundred dollars, instead of five cents, my immediate career in the new, and to me perfectly strange, land would have been the same. A young immigrant such as I was then does not begin his career until he has spent all the money which he has brought with him. I brought five cents, and immediately spent it upon a piece of prune pie, which turned out to be a bogus prune pie. It contained nothing but pits of prunes. If I had brought five hundred dollars, it would have taken me a little longer to spend it, mostly upon bogus things, but the struggle which awaited me would have been the same in each case. It is no handicap to a boy immigrant to land here penniless; it is not a handicap to any boy to be penniless when he strikes out for an independent career, provided that he has the stamina to stand the hardships that may be in store for him.

Учился в Америке и получил докторскую степень.

В течение следующих пяти лет в Соединенных Штатах Пупин работал разнорабочим (в основном на фабрике бисквитов на улице Кортландт на Манхэттене), изучая английский, греческий и латинский языки. Он также давал частные лекции. После трех лет различных курсов осенью 1879 года он успешно сдал экзамены и поступил в Колумбийский колледж, где стал известен как выдающийся спортсмен и ученый. Друг Пупина предсказал, что его физическая сила сделает его прекрасным гребцом, и что Колумбия сделает все возможное ради хорошего гребца. Популярный студент, он был избран президентом своего курса на третьем курсе. Он окончил университет с отличием в 1883 году и одновременно стал гражданином Америки. После окончания учебы, с упором на физику и математику, Пупин вернулся в Европу, сначала в Великобританию (1883–1885), где продолжил обучение под руководством Джона Тиндаля в Кембриджском университете. Он получил степень доктора философии в Берлинском университете под руководством Германа фон Гельмгольца и в 1889 году вернулся в Колумбийский университет, чтобы преподавать математическую физику в недавно созданном Департаменте электротехники. Исследования Пупина стали пионерскими в области обнаружения несущей волны и анализа тока. Он был одним из первых исследователей рентгеновского излучения, но его утверждение о том, что он сделал первую рентгеновскую фотографию в Соединенных Штатах, неверно. Он узнал об открытии Рентгеном неизвестных лучей, проходящих сквозь дерево, бумагу, изоляторы и тонкие металлы, оставляя следы на фотопластинке, и попытался повторить это сам. Используя вакуумную трубку, которую он ранее использовал для изучения прохождения электричества через разреженные газы, он получил успешные изображения 2 января 1896 года. Эдисон предоставил Пупину флуоресцентный экран из вольфрамата кальция, который, помещенный перед пленкой, сократил время экспозиции в двадцать раз – с одного часа до нескольких минут. На основе результатов экспериментов Пупин пришел к выводу, что воздействие первичных рентгеновских лучей генерирует вторичные рентгеновские лучи. Благодаря своим работам в области рентгеновского излучения Пупин выступил с лекцией в Нью-Йоркской академии наук. Он был первым, кто использовал флуоресцентный экран для усиления рентгеновских лучей в медицинских целях. Нью-йоркский хирург, доктор Булл, направил Пупину пациента для получения рентгеновского снимка его левой руки перед операцией по удалению свинцовой дроби из дробового ранения. Первая попытка сделать снимок не удалась, потому что пациент, известный адвокат, был "слишком слаб и нервничал, чтобы стоять неподвижно почти час" – именно столько времени требовалось для получения рентгеновской фотографии в то время. При другой попытке флуоресцентный экран Эдисона был помещен на фотопластинку, а рука пациента – на экран. Рентгеновские лучи проходили сквозь руку пациента и вызывали флуоресценцию экрана, которая затем экспонировала фотопластинку. Довольно хорошее изображение было получено всего за несколько секунд экспозиции и показывало дробь, как будто "нарисованную пером и чернилами". Доктор Булл смог удалить все свинцовые шарики за очень короткое время.

For the next five years in the United States, Pupin worked as a manual laborer (most notably at the biscuit factory on Cortlandt Street in Manhattan) while he learned English, Greek and Latin. He also gave private lectures. After three years of various courses, in the autumn of 1879 he successfully finished his tests and entered Columbia College, where he became known as an exceptional athlete and scholar. A friend of Pupin's predicted that his physique would make him a splendid oarsman, and that Columbia would do anything for a good oarsman. A popular student, he was elected president of his class in his Junior year. He graduated with honors in 1883 and became an American citizen at the same time. After Pupin completed his studies, with emphasis in the fields of physics and mathematics, he returned to Europe, initially the United Kingdom (1883–1885), where he continued his schooling supervised by John Tyndall at the University of Cambridge. He obtained his Ph. D. at the University of Berlin under Hermann von Helmholtz and in 1889 he returned to Columbia University to become a lecturer of mathematical physics in the newly formed Department of Electrical Engineering. Pupin's research pioneered carrier wave detection and current analysis. He was an early investigator into X ray imaging, but his claim to have made the first X ray image in the United States is incorrect. He learned of Röntgen's discovery of unknown rays passing through wood, paper, insulators, and thin metals leaving traces on a photographic plate, and attempted this himself. Using a vacuum tube, which he had previously used to study the passage of electricity through rarefied gases, he made successful images on 2 January 1896. Edison provided Pupin with a calcium tungstate fluoroscopic screen which, when placed in front of the film, shortened the exposure time by twenty times, from one hour to a few minutes. Based on the results of experiments, Pupin concluded that the impact of primary X rays generated secondary X rays. With his work in the field of X rays, Pupin gave a lecture at the New York Academy of Sciences. He was the first person to use a fluorescent screen to enhance X rays for medical purposes. A New York surgeon, Dr. Bull, sent Pupin a patient to obtain an X ray image of his left hand prior to an operation to remove lead shot from a shotgun injury. The first attempt at imaging failed because the patient, a well known lawyer, was "too weak and nervous to be stood still nearly an hour" which is the time it took to get an X ray photo at the time. In another attempt, the Edison fluorescent screen was placed on a photographic plate and the patient's hand on the screen. X rays passed through the patients hand and caused the screen to fluoresce, which then exposed the photographic plate. A fairly good image was obtained with an exposure of only a few seconds and showed the shot as if "drawn with pen and ink." Dr. Bull was able to take out all of the lead balls in a very short time.

Шпульки для пеников

Патент Пупина на загрузочные катушки, в устаревшем употреблении называемые "катушками Пупина", был получен в 1899 году, вскоре после пионерских работ английского ученого-эрудита Оливера Хэвисайда, которые на семь лет предшествовали патенту Пупина. Значимость патента стала очевидной, когда American Telephone & Telegraph (AT&T) приобрела американские права на него, что принесло Пупину богатство. Несмотря на то, что AT&T купила патент Пупина, они мало его использовали, поскольку уже имели собственные разработки под руководством Джорджа Кэмпбелла и до этого момента оспаривали патент Пупина патентом Кэмпбелла. AT&T опасались потерять контроль над изобретением, которое было чрезвычайно ценным благодаря своей способности значительно увеличить дальность связи в дальней телефонной связи, и особенно в подводной.

Исследования Первой мировой войны

Когда в 1917 году Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну, Пупин работал в Колумбийском университете, организуя исследовательскую группу по разработке методов обнаружения подводных лодок. Вместе со своими коллегами, профессорами Уилсом и Моркрофтом, он провел множество экспериментов с целью обнаружения подводных лодок в Ки-Уэсте и Нью-Лондоне. Он также занимался исследованиями в области организации телекоммуникаций между различными пунктами. Во время войны Пупин был членом государственного совета по научным исследованиям и государственного консультативного совета по авиации. За свою работу он получил высокую оценку от президента Уоррена Г. Хардинга, которая была опубликована на странице 386 его автобиографии.

Границы Югославии

К Первой мировой войне Пупин был столь же известен своим сербским национализмом, как и наукой. Он писал, что убийство Франца Фердинанда в июне 1914 года «было подготовлено в Вене», когда в 1878 году началось австро-венгерское правление в Боснии и Герцеговине. Пансербская идеология, по словам Пупина, была «естественным наследием каждого истинного серба». Будучи влиятельной политической фигурой в Америке, Пупин принимал участие в окончательных решениях Парижской мирной конференции после войны, когда определялись границы будущего королевства (сербов, хорватов и словенцев). Пупин пробыл в Париже два месяца во время мирных переговоров (апрель-май 1919 года) по настоянию правительства. Мой родной город – Идвор, но этот факт мало что говорит, поскольку Идвор не найти на карте. Это небольшая деревня, расположенная недалеко от главной дороги в Банате, который принадлежал Австро-Венгрии, а теперь является важной частью Королевства сербов, хорватов и словенцев. Эту провинцию на Парижской мирной конференции в 1919 году запрашивали румыны, но их просьба была отклонена. Они не могли опровергнуть тот факт, что большинство жителей были сербами, особенно в районе Идвора. Президент Вильсон и мистер Лэнсинг знали меня лично, и когда узнали, что я родом из Баната, румынские доводы потеряли свою силу. Согласно Лондонскому соглашению 1915 года, Италии планировалось передать Далмацию. После секретного Лондонского соглашения Франция, Англия и Россия потребовали от Сербии территориальных уступок в пользу Румынии и Болгарии. Румынии должна была достаться Банат, а Болгарии – часть Македонии вплоть до Скопье. Он основал фонд в память о своей матери, Олимпиаде, за всю поддержку, которую она ему оказывала на протяжении жизни. Средства фонда использовались для помощи школам в Старой Сербии и Македонии, а стипендии вручались ежегодно в день святого Савы. В 1930 году одна из улиц в Охриде была названа в честь Михаила Пупина в знак признания его заслуг. Он также учредил отдельный «Фонд имени Михаила Пупина», который финансировал из своей собственности в Королевстве Югославии, а затем передал «Привреднику» для обучения молодежи и вручения наград за «выдающиеся достижения в сельском хозяйстве», а также для Идвора – для награждения учеников и помощи церковному приходу. Благодаря пожертвованиям Пупина библиотека в Идворе получила читальный зал, была основана школа для подготовки молодых специалистов в области сельского хозяйства, а также проведена электрификация и построено водоснабжение в Идворе. Пупин основал фонд в Музее естественной истории и искусств в Белграде. Средства фонда использовались для приобретения произведений искусства сербских художников для музея и для издания некоторых публикаций. Пупин инвестировал миллион долларов в фонды фонда. Другие эмигрантские организации объединились в единый крупный сербский национальный фонд, и Пупин был одним из его основателей и долголетним президентом (1909–1926). Он также организовал «Коло српских сестара» (Круг сербских сестер), которые собирали помощь для Сербского Красного Креста, а также оказывали содействие в наборе добровольцев для отправки в Сербию во время Первой мировой войны при помощи сербской патриотической организации «Сербский Совет национальной обороны», которую он основал и возглавлял. Позже, в начале Второй мировой войны, эта организация была восстановлена Йованом Дучичем и продолжила действовать с той же целью. Пупин гарантировал поставки продовольствия в Сербию за свой счет и возглавлял комитет по оказанию помощи жертвам войны. Он также основал Сербское общество помощи детям, которое предоставляло лекарства, одежду и кров сиротам, пострадавшим от войны.

By World War I, Pupin was as well known for Serbian nationalism as science. He wrote that the assassination of Franz Ferdinand in June 1914 "was prepared in Vienna" when Austro Hungarian rule in Bosnia and Herzegovina began in 1878. Pan Serb ideology was, Pupin said, "a natural heritage of every true Serb". As a politically influential figure in America, Pupin participated in the final decisions of the Paris peace conference after the war, when the borders of the future kingdom (of Serbs, Croats and Slovenians) were drawn. Pupin stayed in Paris for two months during the peace talk (April–May 1919) on the insistence of the government. My home town is Idvor, but this fact says little because Idvor can't be found on the map. That is a small village which is found near the main road in Banat, which belonged to Austro Hungary, and now is an important part of Serbs, Croatians and Slovenians Kingdom. This province on the Paris Peace Conference in 1919, was requested by the Romanians, but their request was invalid. They could not negate the fact that the majority of the inhabitants were Serbs, especially in the Idvor area. President Wilson and Mr. Lancing knew me personally and when found out that I was originally from Banat, Romanian reasons lost its weight. According to the London agreement from 1915. it was planned that Italy should get Dalmatia. After the secret London agreement France, England and Russia asked from Serbia some territorial concessions to Romania and Bulgaria. Romania should have gotten Banat and Bulgaria should have gotten a part of Macedonia all the way to Skoplje. to commemorate his mother Olimpijada for all the support she gave him through life. Fund assets were used for helping schools in old Serbia and Macedonia, and scholarships were awarded every year on the Saint Sava day. One street in Ohrid was named after Mihajlo Pupin in 1930 to honour his efforts. He also established a separate "Mihajlo Pupin fund" which he funded from his own property in the Kingdom of Yugoslavia, which he later gave to "Privrednik" for schooling of young people and for prizes in "exceptional achievements in agriculture", as well as for Idvor for giving prizes to pupils and to help the church district. Thanks to Pupin's donations, the library in Idvor got a reading room, schooling of young people for agriculture sciences was founded, as well as the electrification and waterplant in Idvor. Pupin established a foundation in the museum of Natural History and Arts in Belgrade. The funds of the foundation were used to purchase artistic works of Serbian artists for the museum and for the printing of certain publications. Pupin invested a million dollars in the funds of the foundation. Other emigrant organizations in to one large Serbian national foundation, and Pupin was one of its founders and a longtime president (1909–1926). He also organized "Kolo srpskih sestara" (English: Circle of Serbian sisters) who gathered help for the Serbian Red Cross, and he also helped the gathering of volunteers to travel to Serbia during the First World War with the help of the Serbian patriotic organization called the "Serbian National Defense Council" which he founded and led. Later, at the start of the Second World War this organization was rehabilitated by Jovan Dučić and worked with the same goal. Pupin guaranteed the delivery of food supplies to Serbia with his own resources, and he also was the head of the committee that provided help to the victims of war. He also founded the Serbian society for helping children which provided medicine, clothes and shelter for war orphans.

Литературные произведения

Помимо патентов он опубликовал несколько десятков научных диспутов, статей, обзоров и 396-страничную автобиографию под названием Майкл Пупин, от иммигранта к изобретателю (Scribner's, 1923). Он был удостоен ежегодной Пулитцеровской премии за биографию или автобиографию. На сербском языке она была опубликована в 1929 году под названием От пастбищ к ученому (Od pašnjaka do naučenjaka). Помимо этого, он также опубликовал:

Pupin Michael: Der Osmotische Druck und Seine Beziehung zur Freien Energie, Inaugural Dissertation zur Erlangung der Doctorwurde, Buchdruckerei von Gustav Shade, Берлин, июнь 1889 года. Пупин Майкл: Термодинамика обратимых циклов в газах и насыщенных парах, John Wiley & Sons, 1894 год. Пупин Майкл: Сербская православная церковь (Южнославянские памятники), J. Murray, Лондон, 1918 год. Пупин Майкл: Югославия. (В рамках Ассоциации международного примирения, Американское отделение — Югославия), Американская ассоциация международного примирения, 1919 год. Пупин Майкл: Новая реформация; от физических к духовным реальностям, Scribner, Нью-Йорк, 1927 год. Пупин Майкл: Роман с машиной, Scribner, Нью-Йорк, 1930 год. Пупин Майкл: Дискуссия М. Пупина и других выдающихся инженеров в сборнике "На пути к цивилизации" под редакцией К. А. Бирда, Longmans, Green & Co., Нью-Йорк, 1930 год.

Зал Пупина

Здание Физических лабораторий Колумбийского университета, построенное в 1927 году, носит название Пупин-холл в его честь. В нем располагаются кафедры физики и астрономии университета. В период работы Пупина Гарольд К. Юри, в своих исследованиях изотопа водорода дейтерия, продемонстрировал существование тяжелой воды – первый крупный научный прорыв в недавно основанных лабораториях (1931). В 1934 году Юри был удостоен Нобелевской премии по химии за работу, проведенную в Пупин-холле и связанную с его открытием «тяжелого водорода».

Частная жизнь

После переезда в Америку он сменил имя на Майкл Идворский Пупин, подчеркивая своё происхождение. Его отец был Константин, а мать – Олимпийяда. У Пупина было четверо братьев и пятеро сестер. В 1888 году он женился на американке Саре Кэтрин Джексон из Нью-Йорка, с которой у него родилась дочь Барбара Иванка Пупин, родившаяся в 1899 году в Йонкерсе, штат Нью-Йорк, и умершая 2 августа 1962 года в Нью-Йорке. Пупин и его жена прожили в браке восемь лет; она умерла от пневмонии в возрасте 37 лет. Пупин был известен не только как выдающийся ученый, но и как прекрасный человек. Его ценили за манеры, обширные знания, любовь к родине и отзывчивость. Пупин был крупным филантропом и меценатом. Он был убежденным православным христианином и главным финансовым благотворителем монастыря Святого Савы, основанного в 1923 году. Михайло Пупин умер в Нью-Йорке в 1935 году в возрасте 76 лет и был похоронен на кладбище Вудлоун в Бронксе.

Наследие

Он включён в список "100 самых выдающихся сербов".