原題は『Signalling across space without wires』、著者は Sir Oliver Lodge です。
　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
　図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト グーテンベルク電子書籍の開始 ワイヤレスで宇宙を横断する信号 ***

無線で宇宙を越えた信号伝達。

の説明であること

ヘルツとその後継者たちの作品
。

による

オリバー・J・ロッジ教授（FRS）

第 3 版、電信への
応用
とその後の発展に関する追加の注釈付き。

ロンドン：
「ザ・エレクトリシアン」印刷出版会社、
ソールズベリー
・コート、フリート・ストリート。

著作権。

OJ LODGE博士の作品。

避雷針と避雷ガード。 電気放電全般に関する完全な専門書。

科学のパイオニア。 初期の天文学者たちと彼らの仕事から現代までを描いた、人気の高い図解入り歴史書。

電気に関する現代的見解。

初等力学。

建物の雷からの保護。 マンによる芸術協会への講演、1888年。

二次電池と電気エネルギー貯蔵。 カンター芸術協会講演、1883年。

目次。

(段落の見出しのように見えるイタリック体の行は、実際にはその場所で示された実験に関する記述です。 )

1. 王立研究所による作品に関する講演
   ヘルツとその後継者たちの ページ
   略歴紹介 1
   電気放射についての基本的な説明
   吸収とシントニーの効果 3-8
   シントニックライデンジャー実験 6、21​​
   光の効果に関する副次的観察
   放電について 9～12歳
   さまざまな放射線検出器 13-23
   十分に急速な交替による生理学的影響の消失 17
   ボルツマンギャップ検出器—コヒーラの前身 18
   ブランリーの観察（付録95ページも参照） 20
   コヒーラーとブランリーフィリングスチューブの初期形態 21-23
   40ヤードまたは60ヤード以上の早期信号 24-25
   電話を受話器として使う 26
   シントニーを示す実験 27-28
   視覚の性質に関する仮説 29-31
   各種放射線検出器の概要 30
   極めて弱い火花から放射線が検出され、
   集電ワイヤを備えた非常にコンパクトな受信機 32-34
   真空フィリングチューブ 34
   金属製の筐体の効果 35～38
   反射、屈折、偏光に関する実験
   放射線の 39-42
   電線上の電波に関する注意 43
2. ヘルツ波とコヒーラの応用
   信号から電信へ 45～48
   コヒーラー行動とトマシナの実験 49
   シングルポイントコヒーラ 55
   特許法に関する一般的な見解 50
   シントニック電信の試み 52～60
   シントニックラジエーターとレシーバー 51-56
3. その他の電信開発の詳細:—
   ポポフの1895年のデモ 60-62
   スラビーの陸上実験 63-66
   マルコーニの最近のデモンストレーション 66-72
4. コヒーラー原理の歴史 73-87
   ヒューズ教授の初期の観察
   ヘルツやブランリーより前 88-94
   ムッシュ・ブランリーの作品 95-108
5. コヒーラーに関する通信
   大規模な現象:—
   エリヒュー・トムソン教授 109
   モートン博士 111
6. エルスター博士の光電研究
   そしてガイテル 115-126
7. リギ教授の光電研究 127
   [1ページ目]

無線で宇宙を経由した信号伝達
。

ヘルツと
その後継者たちの作品。
以降のページ（42ページまで）は、1894年6月1日金曜日の夜、OJロッジ博士が英国王立研究所で行った講演の記録です。この記録はロッジ博士によって改訂され、ここに掲載する形で出版するために準備されました。42ページ以降には、ヘルツ波実験の無線通信へのその後の応用についての説明と、一連の付録が添付されています。

入門書。— 1894年。
若く輝かしい経歴の早すぎる終焉は、友人や同僚の心に悲しみと同情の念を抱かせずにはいられません。このように、全盛期に亡くなった人々として、フレネル、カルノー、クリフォード、そして今やヘルツの名前が浮かびます。彼は精力的に活動し、恵まれた青春時代を過ごしました。生まれたときから、実験と数学の両面で優れた科学者となるために必要なあらゆる影響を受けていました。1894年1月1日、37歳でこの世を去ったことで、科学者の最前線は弱体化しました。しかし、彼は実験物理学の新たな時代を築いた人物として後世に名を残す偉業を成し遂げました。[2ページ目]

数学物理学と思索物理学においては、既に他の人々が種を蒔いていた。ファラデー、トムソン、ストークス、そして疑いなくウェーバー、そしてヘルムホルツも蒔いた。しかし、この分野において、クラーク・マクスウェルほど実り豊かで豊かに蒔かれた者はいない。こうして蒔かれた種から、ヘルツが実を結んだ。彼の実験的発見によって、ドイツはクラーク・マクスウェルの光理論、光と電気の結合理論の真実に目覚め、その国の有能な研究者たち（スイス、フランス、アイルランドの人々も忘れてはならない）が、ヘルツの功績の大部分を収穫してきた。

これはヘルツの最もよく知られた研究であり、彼に瞬く間に名声をもたらした研究である。世間の注目が必ずしもこれほど正当なものとは限りません。大衆の本能は寛大で信頼しやすいため、誤解されやすいものです。少数の精力的な人物が世間の評価によって科学的に卓越しているとされることは、同じ分野で研究している人々にとっては多少とも滑稽なことです。しかし、ヘルツの場合はそのような誤りは犯されていません。彼の名前はそれほど有名ではなく、彼の研究は、より話題を呼んだ数人の人物よりもあらゆる点ではるかに偉大です。

彼の最もよく知られている発見は決して唯一の発見ではなく、現在よく知られている電波に関する本に収録されている論文に加えて、彼はドイツの定期刊行物に 18 本もの論文を寄稿しました。

この序論と個人的な発言を締めくくるにあたり、ヘルツと接した学生や労働者たちが感じ、そして表明した彼の精神と人格への熱烈な称賛は、決して誇張しすぎるものではないということを述べておきたい。彼ほど他人の感受性を傷つけることを避けようと、痛切に気を配った人物はかつてなかった。また、彼はこの国の講演者や作家から高く評価されることを、感受性の強い同胞たちの間で、他の年長の労働者たちよりも不当に高く評価されていると思われないよう、軽蔑することに慣れていた。

ドイツの物理学の他の偉大な研究者について言えば、フォン・ヘルムホルツの後継者でベルリン大学教授のアウグスト・クント博士が最近亡くなったという悲しみをここで伝えておくのは不適切ではないだろう。[3ページ]

ヘルツの研究について講演することに同意した際、私の意図は、彼の実際の実験のいくつかを再現し、特にあまり知られていない発見や観察を実証することでした。しかし、1888年の春に私自身も独自に電気振動実験に取り組んでいた際に感じた魅力が再び私を捉え、[1] 再びその魅力にとりつかれたため、私の講演はヘルツの研究そのものの一部を正確に再現するのではなく、その成果を実験的に実証することとしました。

聴衆の中に、この主題について何も知らない人が少数いるかもしれないので、5 分間の説明の前置きを許していただきたい。その最も簡単な方法は、ヘルツの時代以前のこの主題に関する私たちの知識を簡単に要約することだろう。

図1. —ダンベルヘルツ振動子の振動
（Bjerknesによる）。

池に小石を投げ込むと水面に波紋が起こり、その下を流れる浮遊ストローが上下に揺れるのと同じように、鐘や音叉を打つと、音波と呼ばれる形で空気中にエネルギーが放出され、この放射エネルギーが他の適切な弾性体に振動を引き起こすことができます。

音を受ける体の自然振動、すなわち自由振動が激しく減衰され、放っておくとすぐに静止状態に戻る場合（図1）、ほぼあらゆる音高の音に完全に反応することができます。これはあなたの耳と私の声の音色に当てはまります。耳を全く刺激しなくなるには、音は非常に甲高いものでなければなりません。[4ページ]

一方、受信体が、例えば別の音叉や鐘のように、放置された後も長時間にわたって振動を続ける持続的な振動周期を持つ場合（図 2）、応答の容易さははるかに高くなりますが、完全に呼び起こすには、非常に正確なチューニングが必要です。受信機が音源と正確に同調していないと、多かれ少なかれ完全には共鳴しないからです。

図2. —シントニックバイブレーターによって励起されたリング型ヘルツ共振器の振動
（ビャークネスに倣った）。

図3. —リング共振器の振動は放射器と完全には同調していない。
（これらの曲線を得る方法については、 図14を参照。）

逆に、振動源が持続振動の場合、正しい調整が不可欠です。そうでなければ、直前に発生した振動をある瞬間に破壊してしまいます（図3）。一方、デッドビート振動や強く減衰した振動源の場合、ほとんどすべての振動源が、その振動に対して同じように良く反応するか、同じように悪く反応します。

音響物体について述べたことは、波動を伝達できる媒体内のあらゆる振動体にも当てはまります。例えば、送信電話やマイクロフォンは、話しかけられるとエーテルに波​​動を放射しますが、この放射エネルギーも同様に適切な物体に振動を引き起こすことができます。しかし、これらの電気波やエーテル波を直接検出する精巧な手段はありません。もしこれらの波が遠くで知覚できる効果を生み出すためには、伝声管などを用いて波動を閉じ込め、拡散を防ぎ、遠くの受信機に集中させる必要があります。[5ページ]

これが電信線の機能です。電信線はエーテルに対して、通話管が空気に対して持つような働きをします。空気中の金属線は（機能上、詳細な類推ではなく）ほぼ剛性でありながらわずかに弾性のある壁に囲まれた長い空洞のようなものです。

エレクトロフォラスから充電された球体。
さらに、十分な急激さで充電または放電された導体は、エーテル中に電気波を放出するに違いない。なぜなら、導体に与えられた電荷は瞬時に静まらず、まず数回往復するからである。そして、マクスウェルによれば、これらの振動、つまり電気的な振動はエーテル中に波を発生させるに違いない。なぜなら、半振動の終わりには静電気効果を引き起こし、半振動の真ん中には電磁気効果を引き起こし、これらのエネルギーモード間の急速な変化がエーテル波を構成するからである。[2] 電線があれば、波は電線に沿って伝わり、遠くまで感じられるかもしれない。電線がなければ、波は鐘の音や火花の光のように広がり、その強度は距離の二乗に反比例して減少する。

マクスウェルとその追随者たちは、そのような波が存在することをよく知っていました。彼らは、波の速度、ガラスや水中での速度が空気中よりも遅いこと、波が鋭い角に巻き付くこと、導体によって一部は吸収されるが大部分は反射されること、波が元の状態に戻ると定在波、干渉、波節やループなどの現象が生じることも知っていました。そのような波の長さを計算する方法、さらには1,000マイルから1フィートまでの任意の波長、あるいはあらかじめ定められた波長の波を生成する方法さえも知られていました。それらについて他にも知られていたことはありますが、それらをすべて列挙するには長すぎます。均質な絶縁体であれば波を透過し、適切な形状であれば屈折または集中し、特定の角度では特定の振動モードを反射しない、などなど。[6ページ]

これらすべては、さまざまな程度の確信を持って知られていました。しかし、実験的検証が実際に行われるまで、正当とされる確信と同じか、あるいはそれ以上の確信を持って知られている人もいました。

ヘルツはそれを検証した。彼はそのような波の進路に、誘導電気振動の発生に適した導体を挿入した。そして、誰もが、そしておそらく彼自身も驚いたことに、こうして励起された二次的な電気波動が、微小な電気火花として現れるほど強力であることを発見した。

図4.シントニックライデン瓶を用いた実験
（ 21ページ参照）。

シントニックライデン瓶。
これを、非常に精密な同調、すなわちシントニー（同調）を必要とする形で示します。送信機と受信機はどちらも持続的に振動する物体であり、減衰が深刻な効果を発揮するまでに30～40回の振動を与えます。直径約1ヤードの回路を持つ2つのライデン瓶を、約2ヤード離して設置します（図4）。一方の瓶に充電と放電を行い、もう一方の瓶で発生したサージによって、もう一方の瓶が最初の瓶と同調すると、もう一方の瓶がオーバーフローする可能性があることを観察します。[3]

[7ページ]このような閉回路は、放射体としても吸収体としても弱いため、離れた場所での動作には適していません。実際、分離したエネルギーの真の放射が発生する 1/4λ を超える範囲で目に見える形で動作するかどうかは疑問です。瓶のコーティングをより遠くに離して誘電体がより露出するようにすれば、放射は改善されます。なぜなら、真の放射では静電エネルギーと磁気エネルギーが等しくなければならないのに対し、環状回路では磁気エネルギーが優勢になるからです。瓶のコーティングを可能な限り離すと、典型的なヘルツ振動子 (図 5 ) が得られ、その誘電体は室内にまで広がり、非常に強力に放射します。

図5. — 標準ヘルツラジエーター。

普通サイズのヘルツバイブレーター。
エネルギー放射の結果、その振動は急速に減衰し、3～4回程度の強い振幅しか発生しません（図1 ）。したがって、広い励起範囲を有し、導体にほとんど同調しない火花を励起することができます。

顕著な放射エネルギーと電気的に発生する持続的な振動という二つの条件は、現在のところ両立しません。この二つの条件が共存する場合は、当然のことながら、エネルギー源に相当な電力または活動が必要となります。現在、この二つの条件が共存しているのは、太陽などの恒星、電弧、そして炉だけです。

共鳴して火花を散らす2つの円形バイブレーター。
ヘルツが使用した受信機は主に円形共振器（図6）であり、優れた吸収体ではないものの、持続振動子であり、正確かつ測定可能な波長の擾乱を拾うのに適していました。同調した発信器によって励起されたときの振動モードを図2に示します。円形共振器は送信器としても機能することがわかりました。ここには、かなり長い火花を励起する円形共振器の1つと、もう1つの円形共振器の2つ目の例を示します。[8ページ]

電気シントニー。これが彼の発見であったが、彼はそこで止まらなかった。彼はすぐにこの発見を、波について既に予測されていた事実の検証に応用し、骨の折れる困難な干渉実験によって、以前に計算された波の長さが事実によって完全に裏付けられていることを確認した。自由空間におけるこれらの干渉実験こそが、彼の最大の功績である。

図6. —円形共振器。
（ノブは互いにほぼ接触するはずです。）

図6a. — 円形共振器は、ノブをコイルの点火ノブに近づけることで送信機として使用できます。簡単な構成としては、上図のように2つの半円を切り取り、それらをコイルの端子とします。切断端を板状に拡張することで、容量を変化させ、周期を長くすることができます。

彼は理論の細部に至るまで見事に解明し、電気振動と磁気振動を別々に分析しました。使用した言語は必ずしも現在私たちが使用するようなものではありませんでしたが、ほとんどの物理学者にとっては複雑な迷路と思われたであろう事実を通して理論的洞察を深め、それらの主要な関係を非常に調和的に解きほぐしました。[9ページ]

ホルツ マシン、A および B スパーク、
スクリーン内のガラスおよび石英板。
ヘルツは、このような一次火花（励起火花）と二次火花（励起火花）を観察していた際、副次的な現象として、一次火花からの光がその突起部に当たると二次火花がより発生しやすいことに気づきました。彼はこの新しい光の影響を様々な方法で調べ、火花光と電動ブラシの光は特に効果的であったものの、非常に紫外線の強い光源であればどのようなものでも同様の結果が得られることを示しました。

図7. — ある光の火花が別の光の火花に与える影響を調べるために行われた実験。窓がガラス張りでない限り、窓越しにAの火花が見える場合、 Bの火花はより発生しやすくなる 。石英板は効果を透過し、ガラスはそれを遮断する。

上の図は、私が実験を示した方法です。この配置では、Bノブは閃光の瞬間まで同じ電位にあり、その場合、Aスパークの光の紫外線部分がBスパークの発生を補助していることがわかります。しかし、エルスターとガイテルが発見した興味深い点があります（付録IV、図59参照）。それは、Bノブに一定量のひずみを与える代わりに、一定量のひずみを与えた場合、 [10ページ]衝動的な突発現象、例えば、もしそれらが瓶の外側のコーティングではなく内側のコーティングに接続されていたら、紫外線がどちらかの火花ギャップに及ぼす影響が抑止効果を発揮し、火花はおそらくもう一方の、つまり光が当たっていないギャップで発生するだろう、という仮説が立てられました。接続が変更された場合、当然のことながら、一方の火花の光でもう一方の火花を照らすことは不可能です。そうなると、火花は連続的ではなく、交互に発生します。

ヴィーデマンとエーバート、そして多くの実験者たちは、この発見を繰り返して発展させ、照明が効果を発揮するのは陰極ノブであることを証明した。また、ハルヴァックスとリギは、エルスターとガイテル、ストレトウ、ブランリーらが発展させた、磨いたばかりの亜鉛やその他の酸化可能な表面が負に帯電している場合、紫外線によって徐々に放電されるという重要な観察を行った。

図8. — アーク灯内の亜鉛棒。ガラススクリーンで保護されている。レンズは石英製だが、この実験ではレンズは不要である。ガラス板を引き抜いた瞬間から漏電が始まる。

適切な条件が満たされていない場合、この実験結果を再現するのは簡単ではありませんが、条件が満たされている場合は、驚くほど簡単で、この現象はほぼ 1 世紀前に観察されていた可能性があります。

光の中で負の電気を放電する亜鉛、
金箔検電器、
ガラスおよび石英板、
石英プリズム。
亜鉛片を取り、紙やすりで磨いて、金の [11ページ]葉状検電器を作り、それをアークランプに当てます（図 8）。プラスに帯電していると何も起こらないように見えますが、作用は非常に遅いです。しかし、負の電荷は、光が明るければ数秒で漏れ出します。紫外線を豊富に含む光源であれば何でも構いませんが、火花からの光はおそらく最も強力です。ガラス板はすべての作用を遮断します。十分な厚さの大気（少なくとも市街地の空気）も同様に遮断するため、太陽光は強力ではありません。石英板は作用をほとんど減衰させずに透過しますが、蛍石はさらに透明である可能性があります。アーク光を石英レンズで集光し、石英プリズムまたは反射格子で分析すると、最も効果的な部分は紫外線の高次の部分であり、驚くべきことに可視スペクトルの限界をはるかに超えていることがわかります[4] （図 9、次のページ）。

[12ページ]これはかなり余談ですが、ケルビン卿がこの件に関心を示し、大陸の実験者の結果を性急に受け入れることに対して彼が感じていた警戒心のために、私はこのことを適切に示すのに苦労しました。

これはおそらく化学現象であり、私はこれを光によるボルタ接触効果[5]の変形として表現したい。

図9. — 石英列によって形成されるスペクトルの紫外線領域において、亜鉛棒が負の電気を放電している様子。最も良好な放電光は、可視スペクトルの限界をはるかに超えた領域に存在する。

さて、ヘルツ振動器、あるいはライデン瓶に戻りましょう。コーティングが十分に分離されているため、電界と磁界の両方を詳しく調べることができます。ここには30メートルの長さの波を発し、100馬力の活動で放射し、毎秒1000万回の完全な電気振動を生み出す、素晴らしい振動器があります。これは4枚の大きな銅板を2枚ずつはんだ付けし、細いロープでギャラリーに吊り下げて作られています。各ペアは数ヤードのNo.0純銅棒で互いに接続され、その間に2つのスパークノブが取り付けられています（図10）。[13ページ]

大型ヘルツ振動器の動作、アーベルのヒューズ検出器、
真空管検出器、アークの点弧。
その大きな放射力により、電磁波は非常に急速に減衰するため、2、3回以上の振動は発生しません。しかし、電磁波が励起されるたびに、この施設の劇場内にある比較的長い導体のほとんどから火花が散り、建物の外にある金網フェンスや鉄の屋根からも火花が散ります。

適切な場所にあるガス漏れは、これらの誘導火花によって発火する可能性があります。水道管とガス管を接続しているアーベルヒューズは切れ、何も接続されていない真空管は赤熱します（この事実は1889年以来ヘルツ波を研究してきた人なら誰でも知っています）。また、白熱電球ソケットのように電線が互いに近接している場合は、互いに火花を散らし、アークを発生させてヒューズを飛ばす可能性があります。リバプールでは、劇場のランプの吊り下げ方法が変更されるまで、このような電気放射によるヒューズの飛散が頻繁に発生していました。当初、劇場のランプはワイヤガイドによって固定されており、これがヘルツ波、つまりインパルスの集光器として機能していました。

図 10. — ヘルツ発振器の縮小スケール、
1/3 インチ = 1 フィート。

ついでに、100ボルトの主電源に接続された2つのランプカーボン間の小さな反響火花によるアーク放電の様子をここで実演します。大きなヘルツ振動子を遠くから励振すると、すぐにアーク放電が始まります。

雷の閃光にはこうした二次的な作用は何も起こらないと考える人もいますが、それは間違いです。

送信機と受信機の標本。
テーブルの上には、様々な人々が使用してきた様々な発信器と受信機の標本が置かれている。正統派のヘルツ放射器（図5）と正統派のヘルツ受信機である。円形リング（図6）は干渉実験用で、減衰がほとんどないため、直線状のものは遠距離受信用で、吸収効率がはるかに優れている。これらの横には、私が独自に考案し、主に使用している球体と楕円体（または楕円板）がある（図19）。 [14ページ]それらは強力な放射体および吸収体であり、その理論は Horace Lamb と JJ Thomson によって解明されているからです。また、エアギャップのないダンベル (図 11 ) は、一方の端に正の火花、もう一方の端に負の火花を当てて励起する必要があります。他にも多くの形状がありますが、私が最近試作したのが、直径の両端に火花を当てた中空のシリンダーの内部です (図 12 )。これは放射体は微弱ですが、非常に持続的な振動体であるため、[6] 干渉実験や回折実験に適しています。しかし、実際には、球体を銅製の帽子や囲いの中に入れることで、通常よりも長く振動させることができます。その中にさまざまなサイズの開口部を設けて波を放出することができます (図20と21 )。

図 11. — 衝動的な突進のための小型ダンベル型ラジエーター。

図12. — ロッジ博士の中空円筒形放射器。火花発生装置を収めた金属張りの箱の外側に水平に設置。実寸大の半分。3インチの波を放射。

これらの送信機の多くは受信機としても機能し、他の絶縁体や地面に火花を発します。しかし、ヘルツ型受信機以外にも、多くの放射線検出器が利用されてきました。真空管は直接使用するか、あるいはツェンダー（図13）[7]のようにトリガー原理で使用することができます。 共振器の火花が放電を引き起こします。 [15ページ]何らかの補助電池かエネルギー源から発射され、微弱な乱れが非常に目に見えるようになる。爆薬も同じ目的で、混合水性ガスかアーベルの導火線の形で使用される。フィッツジェラルドは、極めて感度の高い検流計が、微弱な火花が通過したことを表示できることを発見した。これは、その結果生じる電気的平衡の乱れが検流計を通して再び落ち着くためである。[8] これは、彼が4年前にこの戦場で使用した方法である。ブライスは片側電位計を使用し、V. ビャークネスはこの方法を大きく発展させ（図14）、火花の必要性をなくし、電位計を計量的で積分可能で満足のいくものにした。[9] この検出器を使用して、ボンでビャークネス、ユール、バートンらが、誘導線によって宇宙への散逸を防いで集中させた波の多くの測定を行った。

図13. — ゼンダーのトリガーチューブ。半自然サイズ。右側の2つの端子は互いに近接しており、ヘルツ受信機に接続されています。もう1組の端子は、シュスターらが観察したように、シンチラが発生してガスの導電性が高まるまでチューブを発光させることができない何らかの電源に接続されています。

ボーイズ氏は電気の急上昇によって生じる機械的な力について実験を行っており、ヘルツも同様の観察を行った。

さまざまな検出器。
電気放射を検出する古い方法に遡ると、最も重要な発見は、人類が存在するずっと以前に、皮膚に感受性のある空洞を発達させた生物によってなされたものである。この生物は、名前すら覚えられるようなものではなかった（今では三葉虫と呼ばれているかもしれないが）。そして近年、私たちは [16ページ]写真乾板とサーモパイル、そしてその改良型であるラジオマイクロメータ、そしていわゆるボロメータ、あるいはジーメンス高温計は、ラングレーによって天文学に応用され、ルーベンスとリッター、パールゾウとアロンズによって電線中の電波の検出に応用された。熱接合部は、コラチェク、DEジョーンズらによって同じ目的に応用された。

そして、これらすべての前に、クーパーズ ヒルの故グレゴリー氏が、非常に感度の高い膨張計を製作しました。この膨張計では、自由空間の波がプラチナ線にもたらすわずかな温度上昇によって波を検出することができ、これはカーデュー電圧計の初期の感度の高い形式の一種でした。

図 14. — Bjerknes の装置。(1) 誘導コイルに接続されたヘルツ振動子、(2) 振動子に適切に同調されたほぼ閉回路の受信機、(3) 2 の空隙に挿入する片側電位計を示しています。受信機には図示のようにノブは付いていませんが、その開回路は拡大図で横に示されている電位計の象限によって終端されています。指針はゼロ電位にあり、両方の象限に引き寄せられます。この電位計の表示から計算して、Bjerknes は4 ページと 5ページに曲線 1、2、3 をプロットしました。図 1 は、エネルギー放射によって急速に減衰する主振動子の振動を示しています。図 2 は、 2 つが正確​​に同調している場合に共振回路で発生する振動を示しており、この振動は多数の振動にわたって持続します。図 3 は、励振器とわずかに同調していない場合に同じ回路で発生する振動を示しています。この種の受信機は、大きく減衰されるまでに何度も振動しますが、オープン プレート ラジエーターではそうではありません。

波動を検知する生理学的方法に立ち戻り、ヘルツはカエルの脚の神経筋標本を試した。これは、より安定した電気刺激に対して非常に敏感であり、電流の発見につながった。しかし、彼は何の反応も得られなかった。 [17ページ]結果。リッターは成功しましたが、私の経験では、失敗は正常かつ適切な結果です。リバプールの同僚であるゴッチ教授と共同で、私もカエルの神経と筋肉の標本（図15）を試しました。そして、急速に交互する性質を持つ過度に激しい刺激は、純粋で二次的な作用を伴わない場合、何の効果も（つまり刺激効果も）もたらさないことを発見しました。たとえ電圧が非常に高く、神経に直接接触する針の間で火花が飛び散りそうになってもです。

このような振動が継続すると、一時的な神経麻痺または疲労が生じ、他の刺激によって引き起こされる神経インパルスを伝達できなくなりますが、この麻痺は時間の経過とともに容易に回復します。

図15. — ゴッチとロッジによる、急速な純電気交番の生理学的効果に関する実験。神経筋標本に、4本の針、あるいは非分極性電極を神経に当てる。CとDは、ゼロ電位の導体から流れる高速交流電流の端子（つまり、一対の放電ライデン瓶の外皮を結んだ導線から構成される誘導回路の端子）であり、AとBは、筋肉をけいれんさせるのにちょうど十分な、通常の非常に弱いガルバニック刺激または誘導コイル刺激の端子である。CD端子は、非常に高い交流電位であっても神経を刺激するのではなく、徐々に一時的に神経を麻痺させるため、試験端子ABはしばらくの間、何の効果も生じない。

これは、テスラやダルソンヴァルの実験といった人間実験から予測されていたことです。しかし、動物全体を対象としてこの問題に取り組むのは、全くもって不十分です。動物の神経は伝導組織に深く埋め込まれているため、交流型の刺激が神経に届くかどうかは容易に疑わしいからです。生理学者の伝統的な方法に倣って、死んだカエルから神経と筋肉を摘出し、刺激を神経に直接与えると同時に、よく知られた1/100ボルトの刺激を筋肉から離れた同じ神経の別の部位に与えると、静電気やそれに伴う代数的な電気伝導を全く伴わない急速な電気交流は、熱や機械的ショックといった二次的な影響を引き起こすほど激しくなるまでは、興奮性反応を引き起こさないことが示されます。 [18ページ]しかし、この不活性状態にもかかわらず、これらの刺激は、作用を受けた神経部位に徐々に麻痺または阻害作用を及ぼし、上記のわずか知覚できる程度の微弱な1/100ボルト刺激によって励起された神経インパルスは、筋肉へと伝わる途中で徐々に抑制され、刺激が停止した後も数分から1時間程度、抑制された状態が維持されます。[この実験は講義では示しませんでした。]

エアギャップと検電器はガラス棒によって充電され、コイルによって励起された
適度に離れた球体からの波動インパルスによって放電されます
。

図16. — 検電器用空隙。実寸大。底板は検電器のキャップに接続され、キャップを象徴している。その上にある「ノブ」は、文中に言及されているネジの磨かれた端であり、その端子は機器のケース、つまり「アース」に接続されている。検電器はオーバーフロー寸前まで充電されており、左側の固定ネジから突き出たワイヤーに集められた微弱な電波の衝撃が、葉の崩壊を早める。

電磁波を検知するトリガー方式として、ツェンダー真空管について述べたが、ボルツマンが用いた別の方式もある。[10] 数百ボルトの電圧が、絶縁破壊するには大きすぎる空隙を通して検電器に充電されそうになる。ごくわずかな電気のサージが空隙を横切って放電を引き起こし、リーフは広がる。これを改良した簡略化した形で示す。検電器のキャップには、高度に磨かれたノブ、または底部に接続された丸い端部が取り付けられており、キャップに接触しない程度、あるいはキャップに接続されたプレートに接触しない程度に（図16）、 [19ページ]ノブとプレートの間の距離は、球面測定法で認識されるほどの微小なものです。このような検電器は、電位がわずかに上昇するだけで突然完全にオーバーフローします。励起されたガラスを検電器に近づけると、リーフは徐々に広がり、その後突然倒れます。これは、空気層がパチンと音を立てるからです。ガラスを外すと、リーフは負の電気で再び広がります。すると、キャップの上のノブは正に帯電し、火花が出そうになります。この状態では、キャップから突き出た約30センチの電線に集められた電波は、たとえ弱くても電線に波動を励起して検電器を放電させ、空気層を破壊します。この実験の最大の利点は、このような微小な空気層の極めて明確な誘電強度にあります。さらに、これは前世紀に使用されていたかもしれないヘルツ波の検出器であり、ベンジャミン・フランクリンが使用していたかもしれません。

なぜなら、それらを励起するのにコイルなどの複雑なものは一切必要ないからです。金属球または円筒を絹のハンカチで軽く叩き、よく磨かれたノブで放電させるだけで十分です。研磨が不十分だと放電は比較的緩やかになり、振動は弱くなります。エアギャップの側面がより磨かれていればいるほど、崩壊はより急激になり、結果として生じる放射、特に高周波放射、つまり妨害波の高調波はより激しくなります。

繊細な実験では、ノブを1時間ごとに磨き直すのが良い場合もあります。一方、測定実験では、ノブを効率は落ちるものの、より永続的な状態にしておく方が良い場合が多いです。これはすべての送信機や放射機に当てはまります。いわゆる「赤外線」と呼ばれる長周期ヘルツ波を生成するには、どんなノブでも構いませんが、「紫外線」と呼ばれる短周期ヘルツ波を生成するには、しっかりと磨くことが不可欠です。

マイクロフォニック検出器。
受信機、あるいは検出器（ここでは仮にマイクロフォニックと呼ぶ）は、より速い振動に最もよく反応する傾向があります。その感度は私にとって驚くべきものですが、もちろん目の感度には及びません。同時に、目がそれらの種類と異なるかどうかも全く確信がありません。私が特に注目していただきたいのは、これらの検出器です。[20ページ]

ミンチン教授は、光電気に関する長く根気強い研究で今や知られるようになり、ボーイズのラジオマイクロメータよりも放射線に敏感な機器を考案しました。この機器は星の放射線に反応しますが、ラジオマイクロメータは反応しません。数年前、ミンチン教授は、光に興奮する細胞の一部が、軽く叩くと気まぐれに感度を失うことを発見し、その後、グレゴリー氏のヘルツ波実験が同じ部屋で行われている間に、それらの細胞が頻繁に感度を取り戻すことを発見しました。

彼が「インパルションセル」と呼ぶこれらの装置は、一般の人が作ったり扱ったりするには厄介なものであり（少なくとも私は試したことがありません）、しかしミンチン氏の手にかかると、驚くほど電波に敏感になります。[11]

セレンが光に敏感であることは誰もが知っており、シェルフォード・ビッドウェル氏は硫黄と炭素の混合物が示す導電性の変化に関する実験を行ってきました。

約4年前、エドゥアール・ブランリー氏は、ガラスまたはエボナイトに斑状銅を塗布し、磨いた層を塗ると、ライデン瓶やコイルの火花に近接、あるいは遠距離にさらすと、抵抗が数百万オームから数百オームへと大幅に減少することを発見しました。彼はまた、金属片を管状に詰めたものも同様の挙動を示し、振ったり叩いたりすると元の抵抗値に戻ることを発見しました。クロフト氏は最近、物理学会でこの事実を発表しました。ブランリー氏はまた、カナダバルサムと硫黄で金属片をペースト状や固形の棒状にし、同様に反応することを発見しました。[12]

私の場合、問題はやや異なる形で発生しました。ボルツマンが電気計に用いたエアギャップ検出器（図16）の結果としてです。というのも、1889年に私は、電気計が示すような電圧に耐えられないほど十分に接近した2つのノブが、その間に火花が飛ぶと実際に凝集し、回路に単一のボルタ電池があれば通常のベルを鳴らすような電流が流れ、そのような電池がなければ、 [21ページ]低抵抗の検流計を激しく揺さぶるほどの力があり、時にはかすかに感じられる程度の力で取り外す必要もありました。この実験は1890年に電気技術者協会に報告され[13] 、ヒューズ教授も同様の現象を観察したと述べています。

図16a.
—ノブコヒーラとタッパーバックを備えたシントニックジャー実験の受信機（図4を参照）。

共調ライデン瓶の実験は、ダブルノブ、あるいは1889年のコヒーラー（coherer）を使えば簡単に説明できる。一対のノブは、受波器のコーティング同士を接続するように配置されており（純金属回路の形成を防ぐため、大型コンデンサーが介在している）、それらには電池とベルが接続されている。受波器がもう一方の受波器の電気振動に共調的に反応するたびに、ノブは（適切に調整されていれば）コヒーリングし、ベルが鳴る。ベルが空中で自由状態にある場合、ノブを軽く叩いて外すまでベルは鳴り続ける。しかし、ベルがノブと同じ台の上に置かれている場合、特に片方の脚が台の上に置かれている場合、最初のストロークでノブは瞬時に自動的に元に戻り、このようにしてベルは鳴り続ける。 [22ページ]送信瓶からの放電は、ベルを一回鳴らすことで合図されます。これは本質的に非常に明確なシントニック電信システムです。なぜなら、何らかの応答を得るためには、瓶とその回路を正確に同調させなければならないからです。スライダーの位置を変えるだけで簡単に同調をとれるわずかな誤差（図4）でも、瓶と回路の間の距離を縮めない限り、全く応答しなくなってしまいます。

図17. — 初期のコヒーラー。調整可能なスピンドルに取り付けられた細い鉄線の螺旋とアルミニウム板で構成されています。レバーを時計回りに動かすと、鉄線の先端がアルミニウム板に軽く押し付けられます。アルミニウム板の先端は直角に曲げられ、中空の円形木箱の中に通されます。上の図は木箱の上部と外観を示し、下の図は内部を示しています。

応答距離が最大となると、必要なチューニングは非常に急峻になります。しかし、前述のように、これらの閉回路で持続的に振動する回路の場合、応答距離は確かに短くなります。図16aは、図4のスパークギャップの代わりにダブルノブコヒーラを用いたシントニックライデン瓶実験を示しています 。

開いたコヒーラは、微弱な刺激に反応します:
小さな球、ガスライター、遠くの球、電気フォラス。
さて、私がコヒーラと呼ぶこの配置は、ヘルツ波の最も驚くほど感度の高い検出器です。これは [23ページ]絶縁膜は実際には絶縁体ではないため、実際の空隙とは異なります。膜は空隙よりもはるかに容易に破壊するだけでなく、空隙よりも不連続性が少なく、より永続的な方法で破壊します。ブランリーの削りくず管（一連の不良接点）は明らかに同じ原理で動作します。削りくず管はそれほど感度が高くはありませんが、多くの点で扱いやすく、非常に微弱な刺激を除けば、より計量的です。使用される削りくずが粗い場合、例えば旋削やボーリングの場合、管は単一のコヒーラに近似します。細かい場合は、より広い感度範囲を持ちます。いずれの場合も、これらの受信機が感知するのは突然の電流の急激な変化であり、滑らかな波動は効果がありません。数インチの長さの波に最もよく反応するように思われますが、それはおそらく、それらがたまたま接続された導体の寸法によって主に決定されるでしょう。（図17 および18）。

図18. — 初期の鉄製掘削管。実寸大の半分で、管の両端には掘削孔と接触する真鍮製の円筒端子が取り付けられていた。

通常の金箔電気計の放電による球、電気フォラス、および擬似「スパーク」に反応するフィリングス チューブを示す実験。
私はその作用を次のように想像する。2つの比較的きれいな金属片（例えば、2つの真鍮または鉄片）が軽く接触し、1つのボルタ電池に接続されているとしよう。表面の間には、いわゆる酸化物の膜が介在し、ごくわずかな電流しか流れない。なぜなら、1ボルトか2ボルトでは、おそらく1つか2つの原子を除いて、絶縁膜を破壊するには不十分だからである。[14] 膜がまったく伝導できない場合、その膜はあまり感度が高くない。最も感度が高い状態は、中程度の検流計で検出される程度の微弱な電流が流れた時に達する。[24ページ]

さて、例えば40ヤードの距離で球体を充電・放電させることで、ごくわずかな振動が生じたとしましょう。すると膜は即座に破壊されます。完全には破壊されないかもしれません ― それは強度の問題です ― が、永久に破壊されます。私の想像では、より多くの分子が互いの到達範囲内に入り込み、初期の凝集が始まり、瞬間的な電気の震えがフラックスのような働きをするのです。これは電気溶接の特異な変種です。より強い刺激を与えると、より多くの分子が保持されるようになり、このプロセスは驚くほど規則的です。そして、私が現在大まかに知っている限りでは、抵抗の変化は、特定の周波数源からの電気放射のエネルギーに比例します。

注目すべきは、 凝集効果を発揮させるために電池電流を流す必要はなく、凝集効果を実証するためにのみ必要であるということです。火花が発生した後に電池を通電すると、抵抗値は電池が常時通電されていた場合と同程度に変化することが分かります。

電気的に引き起こされた初期の凝集は、機械的に破壊される可能性があります。音の振動、あるいは引っかき傷や叩きつけといった微弱な機械的外乱は、接触を元の高抵抗の敏感な状態に戻すのに適しています。電気的外乱が微弱であればあるほど、回復に必要な機械的刺激は小さくなります。放射球（図19）を窓から40ヤード離れた場所で操作していた際、私は助手にコイルのキーを押して火花を起こさせるように叫ぶことができませんでした。その代わりに、ダスターを見せました。これはコヒーラや削りかすの筒に何ら影響を与えない静かな信号でした。40ヤードと書いたのは、それが最初の屋外実験の一つだったからです。しかし、当時のこの装置では、感度の限界は半マイル程度だったと思います。しかし、これは軽率な考えです。 [25ページ]この声明は現在確認されていない。[15] 40ヤードから60ヤードの距離で、励起火花がはっきりと聞こえ、光点が長い距離を移動し始め、実際に音が到達する前に2インチから3インチの距離を移動する様子を見るのは興味深いものだった。この実験は、有効原因が音よりも速く伝わることを明確に証明し、音波が現象の真の原因ではないかという疑念を完全に払拭した。信号は大学の中庭全体にわたって受信され、後に大型の装置を用いて、大学の塔と半マイル離れた別の高層ビルの間でも受信された。

図19 — 王立研究所の図書館で使用されていたラジエーター。劇場の講義台にあるコヒーラー（図17 ）を励起していた。私はまた、2つのノブの間に2つまたは3つの大きな球体を備えたラジエーターも使用し、1890年の『ネイチャー』第41巻462ページでその詳細を報告した。これは、リギ教授が改良し、中央の2つの球体の間に油を充填したコンパクトな形状のラジエーターである。

受信機が良好な状態にある場合、音やその他の機械的な外乱は常に抵抗を増加させる方向に作用し、一方、電気的な放射や衝撃は抵抗を減少させる方向に作用します。受信機を正常な状態に戻す際、あるいは故障しつつある際には、振動や、時には電気的な外乱が、 [26ページ]放電は不規則に起こるので、時々よく振ると削りくずの除去に効果がある。抵抗コイルを追加または削除して元の検流計の振れを復元するという簡単な方法で、抵抗の大まかな測定値を得た。選択した鉄片を直径1/2インチ、長さ8インチの管に通した（図18）。この管の抵抗は、感応状態で2,500オームだった。遠くの電気フォラスパークによる微弱な刺激で400オーム低下した。より強い刺激では500～600オーム低下し、回路自体の一点に微量の火花を当てると1,400オーム低下した。

これは数量の目安を示すためのものです。本格的な計量実験はまだ行っていません。

後から追加。私の助手である E・E・ロビンソン氏は、電話を受信機として使用する場合、たとえばシングルポイント・コヒーラ（反対ページの図を参照）などの非常に高感度な装置を使用すると、受信波によるコヒーラの乱れごとに、電話機にパチパチという音やチックという音が鳴り、タッピングバックは不要であることに早くから気付いていました。これは確かに信号を受信する最も簡単な方法であり、私たちはよくこれを実践しました。回路に、トムソン船舶用通話検流計などの適切で十分に減衰された検流計も含まれていれば（より高感度のものが必要になることもあり、私たちはよくダルソンバル検流計を使用しましたが、十分に減衰されていなければなりません）、これらのチックの意味がわかります。各チックはコヒーラの抵抗の微小な変化を表しています。これは通常用いられる完全な変化ではなく、時には上下に変化する小さな副次的な変化であり、検流計に影響を与えるにはかろうじて十分ですが、電話機を乱すには（あまりにも突然であるため）十分です。この受信方法は、最初は非常に敏感ですが、時間が経つと敏感さが低下します。おそらく、徐々に完璧な結合が確立されたため、ポイントに疲労の兆候が見られ、機械的なタップバックで元の状態に戻すことが望ましいです。

もし受信信号がすべて正確に同じ強度であれば、このような抵抗の重なり合う歪みは発生しないのではないかと思います。しかし、送信火花の質に依存する信号は強度が均一になることはなく、したがって抵抗の突然のわずかな変化は発生します。通常は、一般的な高抵抗の電話機を使用し、通常の小型変圧器を介してコヒーラ回路に接続します。この方式には多くの明らかな利点があります。[27ページ]

最も単純な受信構成：タッパーバックのない単一点コヒーラを備えた電話回線。B 針は時計のバネAに接しており、ネジCで調整される。

28ページ に示されている実験で使用されたシントニック送信機と受信機。スイッチにより、コヒーラKを同調共振器MLNまたは検出回路EFに接続できます。スイッチがCE、DFのときは弱いインパルスが、CA、DBのときは強いインパルスが感知されます。ただし、コイルLは上記の放射器のコイルと同様である必要があります。インパルスは図19Aに示されています。

[28ページ]

1897年10月27日。

図19a — 機械的なタッピングを伴わない、連続的な電気刺激後のコヒーラを流れる電流。回路が同調すると急激な上昇が見られ、より弱い刺激では下降が見られる。

さまざまな刺激の強さに依存するコヒーラの抵抗の変動は、ロビンソン氏が行ったいくつかの計量実験と、私が 1897 年にロンドン物理学会に示したグラフでわかりやすく示されています。このグラフをここに再現すると、通常はより強い電気刺激によって当然のことながら抵抗が減少するのに対し、通常はそれに続くより弱い刺激によって抵抗が再び増加するという特異な事実がわかります。つまり、強い刺激と弱い刺激が交互に曲線をジグザグに上下させ、最終的には機械的なタップによる回復を必要とする状態になります。

非常に強い電気刺激を与えると、コヒーラの導電性がまるでタップバックされたかのように低下​​することがあります。これは、繊細な接点の焼損（いわばヒューズの切れ）によるものである可能性がほぼ確実です。この電気的焼損の影響は、機械的なタップバックの影響とは全く異なり、コヒーラを無反応状態にします。回復させるには、コヒーラを振る必要があります。[29ページ]

ここで、次のページにある、 グループに分かれて配置されたさまざまな種類の電磁放射線検出器の表に注目してください。

セレンは、この表の「マイクロフォン」列に挿入されています。これは、セレンが特定の状態において、他のマイクロフォン検出器がヘルツ波に対して示すのと同様に、可視光に対して示すことがよく知られている物質であるためです。これは、表内でのセレンの位置が明確に分かっていないことを示すため、クエリとして挿入されています。セレンは他の列に属している可能性があります。

視覚の電気理論。
そして、目の感度はおそらくコヒーラ型である可能性を示唆したい。私は生理学者ではないので、その分野で無謀で危険な推測をしても、真剣に非難されることはないだろう。したがって、網膜の一部が、例えば魚類のように電気器官であり、起電力を維持しているが、その起電力は介在する低伝導性の物質、あるいは隙間のある導電性粉末によってのみ神経を刺激できない。しかし、光が網膜に当たると、これらの隙間が多少なりとも導電性になり、神経が刺激されるのだと推測したい。どの部分が桿体細胞と錐体細胞に、どの部分が色素細胞に担われているのかは定かではない。現時点では仮説をあまり明確にしすぎないようにしたいが、私が何を示唆しようとしているのかは明らかだと願っている。

もし私がこの方法で眼のデモモデルを作らなければならないとしたら、小さな電池を使ってカエルの神経筋組織を刺激し、削りかすの層か接触不良の箇所を除いて回路を完成すればいい。このような構成はヘルツ波に反応するだろう。あるいは、より粗い波ではなく、実際の光を作用させたいのであれば、セレンの層を使うだろう。

しかし、接触不良とヘルツ波は最も教訓的です。なぜなら、網膜が何をしているかと同様に、セレンが何をしているかは現時点では実際にはわかっていないからです。

そして、（正直に言うと驚いたことに）このように示唆された視覚理論の大まかな概要は、生理学者ヘリングの主要な見解の一部と一致していることに注目してください。光覚は電気刺激によるもので、黒覚は機械的刺激、つまり叩き戻す刺激によるものです。暗覚は生理学的には単なる光の停止ではありません。どちらも陽性感覚であり、どちらの刺激も必要です。なぜなら、やすりが叩き戻されるまで、視覚は持続するからです。眼球モデルでは、機械的振動の周期は、例えば1/3秒とすることで、適切な量の印象の持続が得られます。[30ページ]

放射線検出器。
生理的な。 化学薬品。 サーマル。 電気。 機械的。 マイクロフォニック。
セレン。（？）
目。 写真
乾板。 サーモパイル。 スパーク。
（ヘルツ。） 電位計
(Blyth および
Bjerknes) インパルションセル
（ミンチン）
˟カエルの足
（ヘルツとリッター） 爆発性
ガス。 ボロメータ。
(ルーベンスとリッター) 電話、
エアギャップとアーク。
（ロッジ） 吊り下げられたワイヤー。
（ヘルツとボーイズ） ファイリング。
（ブランリー）
光電池
。 拡張ワイヤ。
(グレゴリー)
熱
接合。
(クレメンシック) 真空管
（ドラグミス）
検流計
（フィッツジェラルド）
エアギャップと
検電器
（ボルツマン）
トリガー管
（ウォーバーグと
ゼンダー） コヒーラー。
ヒューズと
ロッジ。

カエルの脚に十字が描かれているのは、何らかの二次的な刺激がない限り、カエルが実際には放射線に反応しないように見えることを示しています。他のものに付けられた名前は重要ではありませんが、検出器を電気放射線に応用した人物を示唆しています。

セレンに対する疑問符は、マイクロフォニック列におけるその位置が疑わしい可能性があることを示しています。

[31ページ]眼においては、タッピングは組織によって自動的に行われるため、疲労するまで常に新しい印象を受ける準備ができていることは間違いありません。また、電気ベルなどの振動器を削りくずの入ったチューブと同じ板に取り付けることで、弱い電気刺激は弱い一定の効果を生み出し、強い刺激はより強い効果を生み出すといった具合に、振戦が優勢となり、電気刺激が止まると点が元に戻ります。

管にこれほど近い電気ベルは、確かに最良の振動装置とは言えません。時計仕掛けの方が適しているかもしれません。なぜなら、ベル自体が、ある効果を生み出す突発的な電流と、反対の効果を生み出す機械的振動を内包しているからです。そのため、光点は静止したままでいることがほとんどできません。振動を弱める、例えばベルを盤との実際の接触から外すと、断続的な電流による電気的衝撃が点を激しく目盛りの上方に押し上げ、機械的振動がそれを再び下げます。通常の電流の断続的な電流による電気的衝撃は、近傍のコヒーラを電気的に刺激するのに十分であることを明確に理解する必要があります。コヒーラは、ある種の鋭い性質を持つ極端に短い火花に最もよく反応することが常に注目されています。

この仮説では、眼は電位計の用語で言うとヘテロスタティック（異定性）であることが分かります。視覚のエネルギーは生体から供給され、光は単にトリガーを引くだけです。一方、聴覚器官はイディオスタティックです。この配置と眼の間には、例えば、一方の機器ではガルバノメーター、もう一方の機器では脳細胞に、打撃や障害が不規則な伝導や刺激を引き起こす影響など、さらなる類似点を挙げることができます。

手軽に持ち運びできる電磁波発生器は、小型の回転式ダブラー（誘導式または補充式）を備えた一般的な手動電気ガスライターの一種です。コヒーラーは [32ページ]講堂の向こう側にガスライターの火が感じられることがある。ミンチンはしばしばインパルス細胞を刺激するためにガスライターを使っていた。ガスライターを近づけると、通常の火花が飛ばない時でも少し反応するのを発見した。これは明らかに、内部のブラシやアルミホイルの接点で発生する小さな初期火花によるものだ。ヴォス機も同様の作用をし、火花が出る前に作業中にわずかに偏向する。実際、こうした小さな火花は、大きな火花よりも効果的であることが多い。

磨かれたノブの助けを借りない限り、通常のホルツ マシンの
火花はチューブを励起しません。
ここで、私たちの模型の目には、明確に定義された視野範囲があることに注目してください。その視野には長すぎる波は見えません。ホルツ、ウィムズハースト、フォスなどの機械の激しい閃光によって引き起こされる強力な乱れは、見えません。大きな火花も目には影響しません。それらは目に赤外線放射のようなものです。機械のノブがよく磨かれていれば、コヒーラは再び反応し始めます。これは明らかに、端子ロッドの振動による高調波によるものです。そして、これらは誘導コイルによって単に励起されたときにコヒーラが反応する振動です。コイルは点ではなくノブを持つべきです。点や汚れたノブからの火花は、コヒーラをほとんど励起しません。しかし、フォス機械の汚れたノブの間に、よく磨かれた球または3つ目のノブをかざすと、コヒーラはそのきれいな球で発生した波動にすぐに反応します。

微弱で短い火花は、強い長い火花よりも強力な励起源となることがよくあります。おそらく、より突発的だからでしょう。これは電気を通す蓋で分かりやすく示されています。指の関節に火花を飛ばしてもほとんど効果はありません。手に持った清潔なノブに火花を飛ばすと、うまく機能します。しかし、今度は絶縁された球に火花を飛ばすと、ある程度の効果があります。球を放電させ、蓋を再充電せずに2回目の火花を飛ばします。これを数回繰り返します。そしてついに、火花の音が聞こえなくなり、目に見えなくなり、その他の点でも感知できなくなったとき、数メートル離れたコヒーラがこれまで以上に激しく反応し、光点がスケールから飛び出します。

ガス管に横線でコヒーラを取り付け、ガス管か水道管、あるいは他の部屋の給湯システムに電気火花を流すと、 [33ページ]建物が建設されると、コヒーラが反応します。これらのインパルスが、通常の絶縁されていない電線やその他の導体に沿って、どれほど遠くまで感じられるかは驚くべきことです。

実際、ある日ガス管に接続して試してみたところ、光点は5秒も静止していられませんでした。遠くで雷雨が起こっていたのか、それとも電信の振動を拾っていただけなのかは分かりません。スワンランプを増設して点灯・消灯させると、感度が悪くなる可能性があります。黒板など、十分に不透明な素材で通常の波長を遮断し、太陽光からの長波長放射を観測してみたいと思っています。

[私はこれに成功しませんでした。なぜなら、頑丈な建物の厚い壁に守られていない屋外の小屋に設置された高感度コヒーラは、長時間静かにしておくことができないからです。その光点は頻繁に弱く、時には激しく振動する傾向があることが分かりましたが、太陽の影響によるものとは考えられませんでした。リバプールのような都市では、地上からの擾乱源が多すぎて、この実験は実行不可能だったようです。人里離れた田舎であれば成功しない可能性もあるかもしれませんが、成功するためには、明らかに非常に高感度な装置でなければなりません。]

検出器が遠方の放射線源、つまり図書館の二次コイルノブの間に置かれた 5 インチの球体に反応していることが容易にわかります。そのため、検出器と受信機は、複数の壁と厚く金箔を貼った紙、そして 20 ヤードまたは 30 ヤードの空間によって隔てられています (図 19 )。

図19b. — A ポータブル検出器、B 集電ワイヤ。

また、私は（図19b ）を 展示します。[34ページ] 私の助手デイヴィス氏が製作した小型の検出器は、持ち運びやすく、設置も簡単です。基本的な部品（電池、検流計、コヒーラ）はすべて、7.6cm×5.8cmの銅製の円筒Aに収められています。数インチの針金Bをこの円筒に打ち込むことで、波動を収集することができます。遠い将来、例えば網膜に金の針金や粉末を挿入することで、現在私たちが見えない波動を見えるようになる可能性も十分に考えられます。

ヘルツ波の発生と検出が今やいかに簡単か、見てください。電気炉や摩擦機械がヘルツ波を励起し、ボルタ電池、粗い検流計、そして接触不良が検出に使用されます。実際、検流計がまだ知られていなかった世紀の初めには、ヘルツ波は観測されていたかもしれません。カエルの足やヨウ化デンプン紙でも、ほぼ同じ効果が得られました。

接触不良は、かつては単なる厄介物とみなされていました。なぜなら、それによって伝達される電流の極めて不確実で気まぐれな性質のためでした。ヒューズは、接触不良が音波に敏感であることに気づき、それがマイクロフォンの発明につながりました。現在では、酸化可能な金属（炭素以外）で作られていれば、電波にも敏感であることが判明しています。[16] そして、私たちはマイクロフォンとも呼べる機器を手に入れました。しかし、それが凝集力によって作用しているように見えることから、私は現在、コヒーラーと呼んでいます。おそらく、忌避すべき接触不良の気まぐれさの一部は、それが迷走する電磁波に反応しているという事実によるものだったのでしょう。（付録III、109～111ページ参照）

機械的な震えによって結合が破壊される現象は古くからあり、技術者が鉄道の車軸や桁で大規模に観察してきた。実際、ハンマーとノミの持続的な打撃で小さな桁を切断する様子は、先日、電気ショックによる結合効果にさらされた後に結合面が叩き戻される感覚を私に思い出させた。

金属製の筐体に収められた受信機。
コヒーラが完全に金属の囲いの中に閉じ込められている場合、電波はそこに到達できませんが、そこから外部の通常の [35ページ]ガルバノメーターの場合、回路が波を拾い、それが絶縁電線に沿って密閉された箱の中に流れ込むため、感度はほぼ以前と同じくらい（ほぼ、完全にではない）残っています。効果的に遮蔽するためには、バッテリー、ガルバノメーター、およびすべての電線接続を囲む必要があります。外側に残しておいてよいのは、ガルバノメーターの針だけです。したがって、ここでは、バッテリー、ガルバノメーターのコイル、コヒーラをコンパクトに配置し、すべて銅製の箱の中に閉じ込めています（図 19 c）。ガルバノメーターのコイルは、外側に吊り下げられたコンパスの針に都合よく作用できる高さで、箱の側面に固定されています。周知のとおり、コイル内の電流のゆっくりとした磁気作用は銅を通過するのに困難はありません。それを遮蔽できるのは完全な導体だけですが、ヘルツ波は板銅によって効果的に遮断されます。

図19c — 保護された検出器。Aはシャッター付き開口部を通過する導線である。Eは図21と同様に、導線を囲む導管である。

しかし、遮蔽を完璧にするには、箱を非常にしっかりと密閉する必要があると言わざるを得ません。ごくわずかな隙間からでも虫が入り込んでしまうので、一度は完全に虫を寄せ付けないようにするには蓋をはんだ付けする必要があるのではないかと考えました。銅製の蓋をフランジに6箇所固定するだけでは不十分でした。しかし、アルミ箔のパッドを使うことで [36ページ]しっかりと締め付けることで亀裂を回避でき、ボックスの内部は電気的に暗くなります。

回路が 1 インチでも突き出ていると、すぐに再びわずかに敏感になります。また、両端が何も接続されていない 1 本の電線がボックスから突き出ている場合、通過する部分が絶縁されている限り、電波はそれを伝声管として利用し、問題なく内部に流れ込みます。これは、電線が内部の何かに接続されているかどうかに関係なく発生しますが、接続されている場合はより強く作用します。

慎重な実験では、ガルバノメータを 1 つの銅製の箱で保護し、コヒーラを別の箱で保護する場合、2 つを接続するワイヤを金属チューブに収める必要があります (図 19 c および21 )。また、必要なもの以外が入らないようにするには、このチューブを両方の筐体の金属にしっかりと接続する必要があります。

図20 — 水平ビームを放射する球形放射器。銅製の帽子の中に設置され、金属で裏打ちされた箱の外側に固定されている。箱の中には誘導コイル、電池、鍵が収納されている。実寸大の8分の1。電線は図示されていないガラス管を通って箱の中に入る。

同様に、確実な放射が必要な場合は、放射器を一方向にのみ開いた銅製の帽子の中に入れるのが良いでしょう（図20）。そして、励磁コイルとバッテリーに通じる外部の配線に沿って反射波や副次的なサージが走るのを防ぐために、私は送信装置全体を [37ページ]梱包ケースはアルミホイルで裏打ちされており、その外側に送信ハット（図20）が固定されています。また、一次励起回路のキーを外側から紐で引っ張ることで、キーの接続部分が突き出ないようにします。突き出ないと、正確な光学実験が不可能になります。

図21 — 銅製の「帽子」を用いた実験の概略図。劇場の外に置かれた椅子の上に置かれた金属製の箱が描かれている。箱の正確な描写はされていないが、内部には段階的に開口部が設けられた放射体が取り付けられている。コヒーラを内蔵した銅製の帽子がテーブルの上にあり、テーブルの左側には金属製の箱が置かれている。箱の中には電池とガルバノメータコイルが収められており、図19cに示すように、コイルとコイルは複合パイプで接続され、コイルを通して配線されている。テーブルの片側にはランプとスケールがわずかに見えている。パラフィンプリズムと、フレームに張られた銅線の偏光グリッドも見える。（この図は、1894年の講演でAP Trotter氏が作成したサムネイルスケッチからの抜粋である。）

それでも、帽子の蓋をしっかりと閉めていれば、何かが漏れ出すことはあるが、質的な結果に深刻な混乱を引き起こすほどではない。送信機は明らかに、あらゆる隙間から漏れ出す瞬間的な光の閃光を発していると考えるべきだろう。あるいは、波の長さが数インチであることを考えると、それを囲いの中に閉じ込めることの難しさは、音を遮断することの難しさに匹敵するかもしれない。もっとも、その難しさは音を遮断することほど大きくはない。 [38ページ]適度な厚さの金属は実に不透明です。普通のブリキ板のような金属板に、ほんの少しの透明感を感じたような気がしたことが一度か二度ありましたが、もしかしたら他の部分に気づかない隙間があったのかもしれません。時間ができたらすぐに確認できるでしょう。（ブリキ板は非常に不透明です。鉛板は少し透けます。）

この点に関して注目すべき点が一つあります。それは、小さな丸い穴から入ってくる放射線も出ていく放射線も非常に少ないということです。受信箱の細長い隙間からは大量の放射線が入り込みますが、シリング硬貨ほどの大きさの丸い穴からは、図19 （c）のAのように、絶縁電線を集音用の耳ラッパのように突き出さない限り、ほとんど放射線は入りません 。

電気ガスライターの金属管からどうやってガスが出るのかと疑問に思う人もいるかもしれない。しかし、そうではない。透明なエボナイト製のハンドルからガスが出るのだ。ハンドルをアルミホイルで包めば、ガスライターは無力になる。

光学実験。
さて、最後に、ヘルツ波を用いた一般的な光学実験をいくつか紹介します。光源として、直径5インチの球体と、その両端にスパークを備えた装置（図19）を使用します。この装置は7インチの波を放射しますが、その特性は非常に不安定なので、波を延長して目的の方向に放射するために銅製の帽子で覆うのが賢明です。もう1つは、内径の両端にスパークノブを備えた2インチの中空円筒です（図12）。後者は、非常に持続的な特性を持つ3インチの波を放射しますが、強度は外側の放射器の1つほどではありません。

受信機としては感度の高いものは不要です。そこで、粗い鉄粉を詰めたガラス管を、口を放射源に対して斜めに向け、ドアの外に数ヤード離れた場所に設置した銅製の帽子の裏に取り付けます。こうすることで、直接放射がガラス管に届くのを最小限に抑えることができます。ガラス管は、帽子の中で横向きではなく縦向きに挿入する場合もあります。こうすることで感度が低くなり、横向きのガラス管の持つ偏波、つまり分析能力をなくすという利点もあります。

球からの放射はまだ強すぎるが、送信箱に固定されたさまざまなサイズの穴のある絞り板によって放射を絞ることができる（図21の右側）。[39ページ]

反射。
こうして光点の移動距離を30センチほどに縮め、金属板を反射板としてかざすと、光点はすぐに数ヤードほど移動します。濡れた布は多少の反射はしますが、薄いガラス板は乾いていればほとんど何も反射しません。よく知られているように、薄すぎるため「黒い点」しか見えません。私は、このガラス板が3インチの波長の光を反射しているのではないかと想像しています。

さまざまな物質の反射力に関連して、次の鏡によって 8 インチの波が銅の帽子に反射され、入射角が約 45 度の場合の光点の動きを示す次の数値を示すことは興味深いかもしれません。

窓ガラス 0 または最大で 1部門。
人体 7 部門。
製図板 12 ”
水道水に浸したタオル 12 ”
茶紙（鉛？） 40 ”
オランダの金属紙 70 ”
アルミホイル 80 ”
銅板 100 そして停止に直面する。
屈折プリズムとレンズ。
約1立方フィートの体積のパラフィンブロックを、75度、60度、45度の角度を持つプリズム状に成形します。大きな角度を利用することで、光線は受光ハット（図21）に屈折し、プリズムを取り除いた場合よりもはるかに大きな効果を生み出します。

次に、通常の9インチガラスレンズを光源の近くに置き、テーパーを通して光を光源と受光器の間に集光します。レンズは電磁波を集中させることで効果を高めると考えられています。

アラゴ ディスク、グレーティング、
ゾーン プレート。
レンズは、明るい回折点を映し出すために18インチの円形銅板を正しく配置するのに役立ちます。ポアソンの定理によれば、円板を取り除いても効果は円板があったときとほぼ同じです。レンズを追加すると、効果はさらに大きくなります。幅2インチ、間隔2インチの銅板でできた回折格子では、まだ良い結果が得られていません。シャープな画像を得るのが難しいのです。 [40ページ]室内でこれらの高感度検出器を使って、回折格子や干渉効果を調べるのは容易ではありません。屋外で、反射面の多い場所から離れて実験できれば、もっと良い結果が得られるでしょう。屋内では、まるで鏡が備え付けられた小さな白塗りの部屋で繊細な光学実験をしているようなものです。また、ニュートンリングをアルミホイルで固定したこのゾーンプレートを使っても、はっきりとした焦点を合わせることに成功したことはありません。いずれにせよ、室内のコヒーラは干渉実験には適していないようです。おそらく感度が高すぎて、容易に実現可能な範囲を超えて回折格子を完璧にしない限り、回折格子でも反応してしまうのでしょう。しかし、実際には、現在では回折効果は、波の実証とその長さの測定以外にはあまり関心を集めていません。ヘルツの時代には、放射線の波動性を証明する必要があったため、非常に大きな関心が寄せられていました。しかし、あらゆる種類の波は干渉効果と回折効果をもたらすはずであり、その理論はいわば解明されています。偏光、複屈折、分散の実験には、より深い関心が寄せられています。

図22. — ガラス上のアルミ箔のゾーンプレート。
各円形ストリップの面積は中央の空間に等しい。

グリッドの分極と分析。
偏光実験は簡単です。球面からの放射、あるいは [41ページ]円筒形またはダンベル形の管は既に強く分極しており、この管は部分的な分析器として機能し、管の長さが火花の線と交差しているときよりも平行であるときの方がはるかに激しく反応します。しかし、便利な追加の分極器は、ヘルツが使用したのと同じような、はるかに小さい規模のワイヤグリッドです。たとえば、平行銅線のハープが付いた 18 インチの八角形の銅ストリップのフレームです ( 図 21 の床面を参照)。放射器の火花線 (図 20 ) は 45 度に設定されているため、受信機の上に垂直グリッドを配置すると反射が約半分に減少し、光源の上に交差グリッドを配置すると反射がほぼゼロになります。

どちらかのグリッドを少し回転させると効果が急激に増大し、平行になったときに最大になります。交差した2つのグリッドの間に、ワイヤーを45度傾けた3つ目のグリッドを配置すると、消失した効果がいくらか回復します。

当然のことながら、グリッドから反射された放射線は、それを通過する放射線の面に対して垂直な面内で強く偏光します。したがって、その効果はニコル線や平板の積み重ねに類似しています。

これらのグリッドを通過する電気振動は電線に対して直角です。電線と平行な振動は反射または吸収されます。

反射パラフィン表面;
偏光における振動の方向。
グリッドを透過する放射のいわゆる偏光面が電気振動に直角であること[17] 、すなわち光が透明物質の境界で偏光角で反射されるとき、反射ビームの電気振動が反射面に垂直であることを示すために、私は前と同じパラフィンプリズムを使用する。ただし今回はその最大面を反射器として使い、偏光角に近い角度に設定する。放射源の開口部上のグリッドの線が [42ページ]電気振動が入射面に対して垂直な場合、グリッドを入射面に対して垂直に回転させると、パラフィン面によって多くの放射が反射されます。グリッドを電気振動が入射面に入るように回転させると、適切な角度に設定されたパラフィン面はほとんど反射しないことがわかります。言い換えれば、フレネルが考察した振動は電気振動であり、マカローが扱った振動は磁気振動です。

このようにして、天才の推測のいくつかが検証され、旅人に明らかになったのです。

講義終了。

[43ページ]

電線上の電波に関する注意事項。
王立研究所での講演では、電線に沿った波の伝わり方には触れなかったことを説明しておいた方がよいだろう。私は、自由空間における波の伝わり方をヘルツの特別な発見とみなしている。もっとも、彼が電線上でも波の伝わり方を発見したことは疑いようがないが。しかし、電線に沿った伝わり方はそれよりずっと古いことである。フォン・ベゾルトは 1870 年にそれを発見し、私自身も 1887 年から 1888 年のセッションでチャトック氏と働いていたときに、電線上の節とループの量的な証拠を得た (たとえば、The Electricianに掲載されている 1888 年の英国協会バース会議の当時の報告を参照)。また、しばらくして私はそれらを物理学会に展示したところ、放電のたびに電線自体が節を除いて瞬間的に発光し、そのため波が実際に見えるようになった。これは、対応するメルデの音響実験の場合と同様に、反射によって静止していたからである。この実験は、正しくは知られていなかったようである ( p. 78 )。

図23.

ドイツでしばしば「レヒャー」と呼ばれ、数多くの実験が行われた装置（図23に示すもの）は、私がこれらの実験で常に用いたように、外側の被覆から長いワイヤーが伸びている一対のライデン瓶に他ならないことを付け加えておく価値があるだろう。 [44ページ]私の実験で使用した外側の被覆は非常に長く、時には電信線のように大きなホールを5、6周することもあった。そしてカールスルーエでヘルツが研究していたのと同じ時期に、私はこのようにして波長の測定を数多く行った。ガラスの代わりに空気誘電体を使用すると容量を調整できるようになり、また容量を小さくして周波数を高くすることも容易に可能になる。しかし、その他の点では、この配置は私が「反動キック」と呼ばれる一連の実験で頻繁に使用していたものと原理的に同じである（Proc. Roy. Soc.、1891年6月、第50巻、pp. 23-39）。これらの理由とその他の理由により、私の講演ではサラシンとドゥ・ラ・リヴによる電線に関する研究や、レッヒャー、ルーベンス、アロンズ、パールゾウ、リッター、ブロンドロ、キュリー、DEジョーンズ、ユール、バートンなどの実験者によるその他の優れた研究には言及しなかった。

[45ページ]

この遠距離信号方式の実際
の電信への応用。
ある局からヘルツ波を発射し、別の局のブランリー・フィルチューブで検出することで、壁やその他の非伝導性障害物を透過して適度な距離に信号を送る方法は、筆者や国内の何人かの人物によって実践されていたが、実際の電信には応用されなかった。ガルバノメータ（できれば減衰機能付きまたは音声機能付き）を、通常の音響計やモールス信号で動作するリレーに置き換えるというアイデアは明白だったが、筆者自身としては、接続線を使用することで高度に発達し単純な電信や電話方式を容易に実現できる代わりに、このように困難を伴いながらも空間を越えて電信を行うことに、特に実用上の利点があるとは考えていなかった。無線電信の実際的な用途をこのように認識していなかった点で、筆者は間違いなく誤りを犯した。しかし、同じように多忙ではあったが、筆者ほど盲目ではなかった人々もいた。特に注目すべきは、アレクサンダー・ミュアヘッド博士が1894年6月1日の著者の講演を聞いた直後に、この信号方式の電信的重要性を予見し、サイフォン・レコーダーをこの目的のために手配したことです。ジャクソン艦長もまた、デボンポートで海軍本部のために実験を行い、1895年（あるいは1896年）に船舶間の電信に成功しました。ポポフ教授による1895年の電信応用については、 62ページに記載されています。

偶然にも、電波を検出するコヒーラ法に関する知識はドイツでは急速に広まらなかった。ヘルツ波の研究に携わる多くのドイツ人は、1894年以降もしばらくの間、測定目的にはより便利ではあったものの、古くて効率の悪い検出方法を継続していた。しかし、イタリアでは、前述の研究が [46ページ]この講義は有名になり、このテーマは、特にボローニャのリギ教授によって光学的方向で大きく発展しました。本文中でも触れられているように、カルカッタのボーズ教授も同じ方向で多くの興味深い成果を上げて発展しました。リギ教授は数多くの実験を行い、その後イタリアの論文「Opticé Elettrica」にまとめています。マルコーニ氏がこのテーマについて学び、すぐに商用電信に応用するというアイデアを思いついたのは、リギ教授からだったようです。彼はイタリアで短期間このテーマに取り組んだようで、受信機をより満足のいく信頼性の高いものにすることを目指し、23ページに示されているブランリー削りくず管の初期の形を大幅に小型化し、端子を近づけ、粗い穴を細かい削りくずで置き換えることで改良しました。彼はまた、著者が34ページで述べ ているように、真空中で密封しました。実際、この時期の著者と彼の方法の唯一の違いは、マルコーニ氏が少量の水銀を含むニッケルの削り粉と低真空を好んだのに対し、著者は主に鉄と真鍮の削り粉と高真空にこだわっていたことだった。最終的に彼はそれをダブリンに持ち込み、政府電信局長のプリース氏に持っていくようにと助言された。それに従い、彼は当時の粗雑な装置を密封箱に入れて郵便局に持ち込んだ。この時点では、目新しい点は何一つなかった。

郵便局の強力な支援を得て、マルコーニ氏は大規模な電信システムの開発を進め、時には失敗し、時には成功しながら、徐々に信号伝送距離を伸ばしていった。特に、見込みのない当初から、長距離伝送のための独自の方法、すなわち、高い柱の先端に、送信と受信用の導体板またはその他の小さな表面を設置し、当時は真の放射体と考えられていたものを介してアースに接続するという方法を開発し始めた。現在では単純な火花ギャップを介してアースに接続されているこの高架板は、ヘルツ振動子の明らかな改良型である。なぜなら、ヘルツ振動子は、単に軸が垂直であるヘルツ振動子とみなすことができるからである。 [47ページ]マルコーニはこれをよく使い、下側のプレートをアースに置き換えて、利用可能な容量を 2 倍にしていました。しかし、現在マルコーニが送信機と受信機にそれぞれ使用しているような、アースを介して導電的、空気を介して誘導的に接続されたこのような 1 組の高架プレートの動作は、通常の方法で放射された放射線によって互いに作用するヘルツ振動子とヘルツ受信機の動作とはまったく異なります。プレートが接続されているのが同じアースでなければ、通常は放射線によって作用する必要がありますが、 同じアースであり、そのアースが導電性であるため (おそらく、適切に選択されたステーションを接続する水中ケーブル シースを使用)、2 つの高架プレートは、単一のヘルツ振動子の大きく離れた端子に部分的に似ています。

送信動作中はプレートのうちの 1 つだけが帯電し、もう 1 つのプレートは電位がゼロですが、一方のプレートからの静電線の痕跡が、曲線状にもう一方のプレートまで伸びる場合があります。これは、静電線が送信​​機の周囲にあるあらゆる方向の高架導体に伸びるのと同じです。

次に、火花ギャップがパチッと音を立て、突然の放電が発生します。これは、送電板に突発的に逆電荷が流れ込むのと同じ現象で、静電場が到達しうる距離であればどこでも、遠く離れた場所の電気平衡を乱し、雷で言う「逆放電」のような現象を引き起こします。この現象が遠くの板と導体に与える影響はほぼ微々たるものでしょう。しかし、それを地面から隔離することで、想像し得る、あるいはこれまでに発明された、微小な突発的な電流の突発や急激な変化を最も敏感に検知できる検出器、それがコヒーラです。したがって、この擾乱がいかに微弱であっても、コヒーラはそれを感知し、瞬時に導電性を高め、リレーを作動させて信号を発します。遠くの火花ギャップで発生するすべての火花は、遠くの高架板に同様の電流を流入または流出させ、受電板はこの擾乱の一部を集光することでコヒーラを刺激し、毎回信号を発します。決して不発にならないというわけではありません。現時点では、コヒーラは専門家の手を借りずに長期間安全に放置できるような粗雑な器具ではありません。数日、あるいは数週間も稼働し続けることもありますが、そうでない場合もあります。 [48ページ]面倒な作業が多く、何らかの注意が必要です。こうした状況が今後少なくなり、やがて全体が非常に信頼できるものになることを期待しましょう。マルコーニ氏とその有能な協力者たちが、多大な費用をかけて、この方法を初期の困難で不安定な段階から、現在の長距離かつ比較的信頼性の高い段階へと徐々に改良してきた粘り強い努力は、称賛に値します。

ヘルツ波を用いた電信は、おそらく主にこの国で開発されたものですが、ドイツのスラビー教授によっても研究が進められ、多くの障害を伴う陸上でかなりの距離の通信を実現し、「Funkentelegraphie（電信）」という書籍に研究成果をまとめています。また、フランスでは、デュクレテ氏、ブロンデル氏らが陸上で同様の成功を収めています。デュクレテ氏は、初心者でもこの信号方式を簡単に試せる小型装置を市場に投入しました。また、ブルターニュ海岸の灯台信号にティソ中尉が使用したような大型装置も開発しました。

著者が現在主に使用している鉄粉管は、以下の形状をしています。厳選された鉄粉が封入され、最高真空まで排気された密閉ガラス管です。2つの小さな銀球が近接して配置され、それぞれがプラチナ線端子で溶融され、エボナイト製のスタンドに便利なネジで接続されています。鉄粉は2つの銀球を覆う程度に調整され、それ以上は覆ってはなりません。ただし、実験目的で作業室に鉄粉を増減できるように、ポケットまたはリザーバーが設けられる場合もあります。このポケットは、鉄粉管全体をエボナイト製の本体に固定するためのもので、本体にはクランプが備えられており、このクランプを介して鉄粉管を硬いバネ、可動レバー、またはその他の支持部材に取り付けます。この支持部材を通して、電気刺激を受けた鉄粉管は、この支持部材を介して、鉄粉管を復元または脱コヒーレンスさせるために必要な機械的衝撃を受けます。

通常の方法は、エボナイトが固定されている硬い真鍮のバネを電気ハンマーで強く叩くことですが、別の方法としては、コヒーラを、音響計のように電磁石で強く傾けられるレバーに取り付ける方法があります。軽く叩くことを何度も繰り返す方が、一度の激しい叩きよりも効果的ですが、経験こそが最良の判断基準です。 [49ページ]どのような種類の修復が望まれるかは、電気刺激の強さに大きく依存するため、このデコヒーリング操作を完全に省略する方法があります。

かなり強い電気刺激を与えると、すべての削りくずが一種のマットのようにくっついてしまい、徹底的に振らない限り、再びバラバラにすることはできません。さらに強い電気ショックを与えると、確かにデコヒーリング効果が得られるかもしれませんが、ヒューズが切れるような熱効果であるため、推奨できる方法ではありません。

コヒーラを不要な刺激、例えば自身の位置にある放射器からの刺激から保護するための一般的な方法は35ページなどで説明されており、送信から受信への切り替えに必要なスイッチを含む詳細は（60ページ）でさらに詳しく説明されています。しかし、 106ページを参照すれば、M. Branlyが既にそのような保護ケースを採用し、詳細を非常に巧みに解明していたことがわかります。

最近、トマシナ氏は、近傍で火花が発生している間に短い棒またはワイヤーの一端を削りかすに浸すと、削りかすが棒またはワイヤーに、そして互いに付着し、注意深く拾い上げれば長い列をなす削りかすを拾い上げることができることを実証しました。著者は顕微鏡を用いてガラス板上で電気の影響下にある削りかすの挙動を観察し、錫箔の端子間に完全な導電ブリッジを形成する方向への動き、そして電気刺激が強すぎる場合の分離挙動、一連の電気刺激によって形成される完全な凝集、そして適切な機械的刺激によって部分的または完全な分離挙動を観察しました。これらは示唆に富むものです。

前回の講義で述べた情報に基づく、より初期かつ最も重要な電信応用は、1895年にロシアのポポフ教授によってなされました。これについては後ほど触れます（62ページ参照）。次に、真のヘルツ波原理に基づくシントニック電信、すなわち同調電信の開発について述べます。その予備実験については、27ページの図と併せて既に述べました。[50ページ]

電信方向のさらなる発展
。
シントニックテレグラフィー。
この国の現状では、研究が実用的意義を持つ可能性のある科学者は、いわゆる特許法に基づき、研究成果を登録し政府に手数料を支払うまでは、いかなる学会にも発表したり、いかなる学術誌にも発表したりすることを控える必要があるようです。この不幸な制度は、科学者全般が実用化に全く注意を払わなくなり、研究を社会に役立てようとする試みを阻むように巧妙に仕組まれています。科学者が通常の方法で論文を発表した場合、発表されたものに対する権利は誰にもなく、無償で提供され、役に立たないまま放置されます。なぜなら、自分が実質的に管理できないものに資本を費やそうとする人は誰もいないからです。このような場合、実用化に向けた開発は、通常、部外者が介入してわずかな追加や修正を特許するか、あるいは時折起こるように、わずかな追加を加えた全体を特許するまで待たされることになります。科学者が論文発表を控えて自ら特許を取得した場合、少なくともその成果が利益をもたらすものであったとしても、数え切れないほどのトラブルや訴訟の可能性が待ち受けている。しかし、その科学者が他のことに忙しくしているため、特許権の期限が切れるまで利益はもたらさない可能性が高い。

非常に望まれている法律改正が待たれており、裁判所は、責任ある科学団体に伝えられ、公式に日付が付けられた発明の発見や基本的な手順を認知し、その後、大規模な産業が発明の成功を妨げた場合に、発見者に適切と思われる正当な補償を与えることができる。 [51ページ]同じ発見や根本的な発明に基づいて生み出された発明――この切望される法改正が実現するまでは――独占の試みに対する権利を登録するという不適切で不快な手続きを踏む必要があるように思われる。科学者の本能は、あらゆるものを公表し、その有用な側面が可能な限り速やかに利用されることを望み、フェアプレーの本能に頼って、その発明が商業的に利益を生むようになったときに損をしないだろうと信じることである。科学者に独占権を与えることは、疑わしい以上の恩恵を与えることであり、独占権のために戦う特権を与えることは、有害な特権を与えることであり、それは彼のエネルギーを奪い、時間を無駄にし、将来の生産力を破壊することになる。

図24

（仕様書11,575/97の図5） –
送信と受信の両方に適応したシントニック・ラジエーター。

しかし、著者は友人と相談した結果、現状では登録が必要であると判断し、そこで、ヘルツ波信号方式におけるシントニーやその他の改良の試みについて、主に同僚のアレクサンダー・ミュアヘッド博士と共同で取得した特許をここに引用する。これらの特許にはそれぞれ次の番号が付けられている。[52ページ]

図25

（仕様11,575/97の図13）—シントニック受信機の接続図。eはコヒーラであり、 wは受信機器の自己誘導を排除するための非誘導性導電または容量シャントです。

(1) 1897年の特許11,575号では、一般的なシントニック原理と、放射器または受信機から放射される振動の持続時間を延長する方法が説明されています。これは、電磁慣性（つまり自己誘導コイル）を付加することで放射電力を減少させ、放射の種類を鞭打ち音のような音から、弦を打ったような音へと変換することで実現されます。（フォークのような音にまで押し上げることはできませんが、必要に応じてそうすることも可能です。Journal Inst.EE、1898年12月号を参照。）しかし、振動の持続時間が長すぎるのは望ましくありません。なぜなら、それは放射電力を犠牲にしてしか得られないからです。最も遠距離の信号には、単一パルスまたは鞭打ち音が最適であり、実際にはこれまで常にこれが用いられてきました。しかし、これでは当然のことながら同調は不可能です。複数回の振動を伴う放射体は、瞬間的な放射体よりも最初の衝撃が弱い。しかし、放射体の放射力の低下は、受信器または吸収器側の振動持続時間の増加によって補われ、放射体は同様に調整された特別な受信器または共振器に同調しやすくなる。調整された共振器は、放射体の最初の衝撃ではなく、適切なタイミングで急速に増幅された一連の衝撃に反応する。そのため、 [53ページ]長さが 2 回、3 回、あるいは 4 回の振動が蓄積されると、端子プレートの静電電荷が十分に溢れてコヒーラに放出され、それによってコヒーラが刺激され、信号が出ます。適切に調整されていない共振器、つまり異なる振動周波数に調整されている共振器は、インパルスを蓄積できず、したがって応答しません。ただし、共振器が放射器に近すぎて最初の振動で十分に刺激され、コヒーラが乱れない限りは、この場合はやはり調整の余地はありません。同調識別のために注意すべき 2 つの点は次のとおりです。( a ) 受信機が放射器に近すぎてインパルスを感じ取りすぎないようにする、つまり蓄積しないようにする。( b ) 適切に調整された受信機は、放射器のインパルスを処理および蓄積し、最大振動に達する前に関連するコヒーラに溢れて信号を出すことができるように配置する必要があります。

図26

（仕様書11,575/97の図10）—
異なる局に信号を送るための交換可能な自己誘導コイル。

図27

（仕様書11,575/97の図3）—シントニック・ラジエーターとレシーバーの図式的表現。中央のスパークギャップh 2 h 3は不要ですが、場合によっては役立ちます。主な充電は、外側のノブへのインパルス的な突入によって行われます。

[54ページ]

図28

（仕様書11,575/97の図7）—
送信用に配置されたアース接続を備えたシントニックラジエーター。

この図面上の一対の信号局の全体的外観を図 24 に示します。この図では、送信機と受信機が小屋の中に収納されています。2 つの容量領域を接続する自己誘導コイルは、図 25 にわかりやすく示されています。この図には、コヒーラを同調受信機に接続する 1 つのモードも示されています (ガルバノメータとシャントは、もちろん、あらゆる種類の電信機器に共通する特徴です)。図 26 は、 3 つの離れた同調局と通信するための 3 つの代替同調コイルを備えた送信機の 1 つの形式を示しています。図 27は、受信用に配置された放射器を示していますが、充電には別の方法、つまり著者が頻繁に使用する方法、すなわちインパルス突入法が示されています (本書の 14 ページと 25 ページの図 11、12、および 19 と比較してください ) 。ルムコルフコイルの端子は、ここでは容量領域に直接接続されるのではなく、各領域の重心付近にある一対のノブに接続されているため、放電が発生すると、各領域は突然反対に充電され、2つの反対の電荷が1つに急激に流れ込みます。 [55ページ]別のものを用意し、振動を発生させる。この衝撃的な充電方法は、図19（25ページ、前掲）に示す球状のホイップクラック型エミッターで採用されているものと本質的に同じである。球の両極は容量が小さく、球の赤道面と同じ太さの導体で接続されている。しかし、図24または 27に示すような放射器の場合、筆者は中央に3つ目の短いスパークギャップを設けることが改善につながることを一般的に発見しており、よく知られているように、リギ教授もそれを発見し、彼の有名な二重球式ダブルノブエミッターにそれを組み込んだ。

図29

（明細書11,575/97の図12）—Pでクランプされたバネの突出端で作動し、針の先端nに軽く触れる時計仕掛けのタッパーバックを備えたシングルポイントコヒーラ 。

明細書には、自己誘導コイル付きまたはなしのアース接続形式の放射器の図も含まれており、その図 28 をここで再現できます。同様に、図 17の 22 ページに示されたポイント コヒーラの修正版(図 29および 27 ページの図も参照) では、らせん状のワイヤ スプリングが、一端がクランプされ、他端でネジによって調整され、中央に針の先端が軽く触れる直線状の時計用スプリングに置き換えられています。この目的のために、クランプから突き出ているスプリングの一端に、時計仕掛けまたはその他の機械駆動モーターが軽く接触する形で、非常に穏やかなタッピング バック刺激が提供されます。[56ページ]

図30

(仕様書 11,575/97 の図 14) – 二次回路または変圧器回路にコヒーラを備えた Syntonic 受信機の接続の別の図。電信機器用の導電シャントまたは容量シャントは、以前と同様に適用できます。

図31と32

（仕様書18,644/97の図5および図6）—コヒーラを1つまたは一対のシントニック・ラジエーターに接続して、それらの静電擾乱を感知できるようにするモード。

図33

（仕様書18,644/97の図11）—図37に示す平面図における送信局と受信局の実際の接続 。左側はスパーク送信を示し、右側はコヒーラ受信を示す。

[57ページ]図 30 は、二次回路または変圧器回路に挿入され、受信機の振動によって誘導的に動作し、それによって変換されて電位が上昇するコヒーラを示しています。

（２）１８９７年特許第１６４０５号では、自動送信機とサイフォン記録装置を用いて迅速に作業する場合に適した、カムやその他の手段によるデコヒーリングの様々な実用的な方法が主に記載されている。

（3）1897年の特許第18644号は、コヒーラをシントニック共振器に接続する様々な方法を示しており、電気振動の発生を妨げることなく、そのオーバーフローの恩恵を受けることができる（例えば 、図31、32、33 ） 。また、高速回転カムによって並列に接続された複数のコヒーラを常にデコヒーリングし、少なくとも1つのコヒーラが常にインパルスを受信できる状態を維持する方式も示している（図34 ）。さらに、電気インパルスを遠距離に伝送するために、アースやケーブルシース、その他の非絶縁導体を利用するように構成されて いる（図35、36、37、38 ）。次に、コヒーラが電気刺激の効果を最大限に感じられるよう、中容量のコンデンサ（図35）を用いて、必然的に直列に接続される電池と検流計を分流します。このコンデンサは、絶縁されていない線路に沿って刺激を送る自己誘導モードも示しています。このコンデンサは、信号を与えるような定常電流はすべて遮断しますが、コヒーラを刺激するような瞬間的な電気インパルスは自由に伝達します。

図34

（仕様書18,644/97の図1）—連続的なデコヒーレンスを伴う並列のシングルポイントコヒーラ。

[58ページ]

図35

(仕様書 18,644/97 の図 3) – 絶縁不良のラインに衝撃波を送る自己誘導法、およびそのような衝撃波を単一点コヒーラで検出する装置。

図36

(仕様書 18,644/97 の図 4) – 裸線または絶縁不良の線に刺激を送り込むための別の配置と、コヒーラ検出用の接続。

図37

（明細書18,644/97の図10）—jのスパークギャップから、絶縁不良のケーブルまたはその他の導体に電流を流す別の方法。この導体のもう一方の端はコヒーラに接続され、 p、p 1の領域を介して空気を通して誘導的に回路が完成する。点線sは図33のスイッチ接続を表す。

[59ページ]

38

（明細書18,644/97の図13）—上記の高架誘導接続を使用せずに、ガス管や水道管などの一対の不完全な導体を介して信号を送る別の方法。

図39

（仕様書29,069/97の図3）—電信機器用の容量シャントを備えた、シントニックコレクターへのコヒーラ接続の図。

（４）No. 29,069, 1897。この特許では、すべてのジャークを希釈せずにコヒーラに伝送することを目的とするシャントコンデンサを接続するさまざまな方法が示されており、すべてシントニック共振器（図39）で動作するように適合されています。また、「送信」から「受信」への移行を実行するための完全なスイッチ（図40）も示されており、コヒーラを遠方の放射器の影響に完全にさらし、コヒーラをホーム放射器から完全に保護および分離します。スイッチは、ホームコヒーラが保護されていない限り信号を送信できないように配置されています。回転整流子も示されており、その目的は、コヒーラが電信装置によってシャントされたり干渉されたりすることなく、コヒーラを受信機、特に非シントニック受信機または単純なコレクターの影響に完全にさらすことです。しかし、その後すぐに回転整流子がそれに接続し、再びタッピングを実行します。[60ページ]

この図面には、完全な送信局と受信局の接続が示されており（図41）、シントニック放射器と共振器も示されています（縮尺は正確ではありません）。しかし、シントニック共振器では回転整流子方式は不要です。したがって、送信および受信スイッチと、コヒーラをすぐにアクセスできるように保護するための密閉箱が、この図の主な特徴です。

図40

（仕様書29,069/97の図6）—送信局と受信局のスイッチで、ノブlを押すことによって、保護されたコヒーラとのすべての接続を受信から送信に変更します 。

図41

（仕様書29,069/97の図7）—シントニックラジエーターとコレクターを備えた保護されたコヒーラーステーションの接続図。

初期の電信の進歩。
1895 年 4 月、ロシアのクロンシュタットにある魚雷学校の A. ポポフ教授がロシア物理学会に通信を行い、その学会の 1896 年 1 月のジャーナルに掲載されました。この通信では、高架ワイヤと、コヒーラ電流によってリレーを介して動作するタッパバックの使用が明確に説明されており、信号は 5 キロメートル (3.5 マイル) の距離で実行されました。[61ページ]

この通信の抜粋は、 1897 年 12 月のThe Electrician 、第 40 巻、235 ページに掲載されており、そこからタッピング バックの配置を示す図 42を再現します。

この論文からの以下の抜粋も引用できます。

「コヒーラ管のある回路に高感度リレーを使用し、リレーのもう一方の回路に通常の電気ベルを音響信号用とコヒーラの自動タッパーとして使用することで、あらゆる電波に短いベル音で正確に応答し、電気振動が継続的に励起された場合はリズミカルなストロークで応答する装置が得られます。」

「電磁レコーダーをベルと並列に接続し、12時間時計のシリンダーによって動かされる紙バンドに沿って直線を描くと、[62ページ] 大気圏外からコヒーラに到達するあらゆる電波を、移動帯域上の交差線上に投影する。このような装置は1895年7月にサンクトペテルブルクの気象台に設置され、コヒーラの電極の一方は絶縁電線で通常の避雷針に接続され、管状コヒーラのもう一方の電極は地面に接続されていた。

図42

( The Electrician 、第40巻、235ページの図2 )。—1895年にポポフ教授が電信に採用したリレー電流による自動タッピングの方法。

ポポフ教授は、この装置が雷記録装置として非常に有効であり、遠距離への信号送信にも活用できることを期待していると述べています。彼は次のように述べています。

「直径30センチの球を持つヘルツ振動子を送信機として使い、通常のシーメンス製リレーを使用すれば、1キロメートルの距離から電波を検知できます。しかし、直径90センチのビャークネス振動子とより感度の高いリレーを使用すれば、5キロメートルの距離でも良好に動作します。」

したがって、ポポフ教授は 1895 年に高架電線を受信機として使用したが、送信機として使用しなかったことは明らかです。[63ページ]

1897年、ベルリンのスラビー教授は「火花電信」という本（ドイツ語）を出版し、その中で陸上3マイルから13マイル（約4.8キロメートル）の距離で信号を送ることに成功したことを記しています。この本から、コヒーラとその接続に関する以下の図を引用します。

図43はガラス管に結束されて支持されているコヒーラを示しています。

図43
（Slabyの本の図7）。

図 44 は、1 セル バッテリー A と有極リレー B への最も単純な接続を示しています。有極リレー B は、モールス信号機または電気ベルまたは音響器bを作動させる複数のセルから成る別のバッテリーaと、信号ごとにハンマーがコヒーラ チューブを軽く叩くタッパー バックcをオンにします。

図44
（スラビーの本の図8）。

Slaby による Coherer とタッパーバックおよびリレー接続の配置。

実際の装置は、図45 と46 の2 つの図に示されています。左側にはコヒーラとタッパバック、中央にはリレー回路とコヒーラ回路用の電池、右側にはリレーと信号または呼び出し装置 (この場合は通常の電気ベルとして示されています) があります。[64ページ]

図45
（スラビーの本の図16）。—

スラビーの受信装置の図。呼び出しベルはリレーで鳴らされ、モールス信号機は端子Mに接続され、呼び出しから信号に切り替えるスイッチが付いています。KK は高架線とアースの端子で、コヒーラとタッパーバックはそれらの近くにあります。

[65ページ]

図46
（スラビー教授の著書の図17）。

スラビー教授の同じ装置の立面図。1895 年のポポフの計画と同様に、ローカル バッテリーからのリレー電流によって動作するタッパー バックの電磁石とハンマーを示しています。

[66ページ]モールス信号機は端子Mに接続され、必要に応じてモールス信号機またはベルを回路に接続できます。図示されているリレーの形状はスラビー独自のものですが、その他の構成はドーバーでマルコーニが示したものと実質的に同一です。

図47に実際の接続図を示します。

図 48は、スラビーの信号所の 1 つの写真で、高架線が建物内に入る様子を示しています。

図47
（「スパーク・テレグラフィー」の図19）。

上記装置におけるスラビーの接続図。F はコヒーラ、K はタッパバックです。

1899年9月、ドーバーで開催された英国協会で、マルコーニ方式による長距離信号伝送の実演が行われた。この設備の最大の特徴は、マストで支えられた高架電線で、その先端は絶縁棒から吊り下げられた金網製の小型導体で終端されていた。この高架電線の下端は開口部から建物内に引き込まれ、通常のルムコルフコイルの一方の端子に接続されていた。ルムコルフコイルのもう一方の端子は接地されていた。信号キーは [67ページ]最も単純なもので、絶縁されたモールス信号キーを手で操作し、コイルの一次回路の開閉を繰り返すだけのものでした。誘導コイルの通常の振動による遮断が通常通り作用し、信号キーを押し続けると二次側のノブの間に火花が散りました。この信号方法は、ヘルツの時代から誰もが採用してきた方法と全く同じでしたが、二次側の端子を2枚の絶縁板に接続する代わりに、一方をアースに、もう一方をかなりの高さにある小さな絶縁導体に接続するという点が異なっていました。

図48
（スラビー教授の著書「スパークテレグラフィー」の図11）。

[68ページ]

図49
（p. 762、 The Electrician、第43巻）。—

ドーバー市庁舎のマルコーニ信号塔。

[69ページ]

図50
（図1、7ページ、 The Electrician、第43巻）。

サウス・フォアランドのマスト。ここからブローニュ近郊のヴィメルーにある同様のマストに信号が送られる。

[70ページ]ドーバーの町にあるこのマスト（図 49）からは、サウス・フォアランドにあるさらに高いマスト（図 50）に信号を送ることができた。このマスト自体も、海からはるか上の白亜の断崖によって高くなっている。標高が高いことを除いてドーバー局とすべての基本的な点で類似しているこのサウス・フォアランド局からは、フランス沿岸のブローニュ近くの局、およびイースト・グッドウィンズ灯台船との間でメッセージを送受信することができた。信号は遅かったが、信頼性が高く、すべての構成の単純さが注目に値する（図 51）。受信装置については、すでに説明したものと本質的に同じであるため、あまり述べることはない。これは、23 ページに描かれたものと似たプラグ・チューブ・パターンのコヒーラで構成されており、サイズが非常に小さく、ガラス管は羽根ペンほどの大きさで、2 つの銀のプラグがごくわずかなニッケルの削りかすによってのみ隔てられている。この管は、信号を受信するたびに、シーメンス製の有極リレーによってオンにされたローカルバッテリーからの電流で作動する軽い電気ハンマーによって叩かれるように設置されており、有極リレー自体もコヒーラ電流によって作動します。コヒーラが信号を受信すると、タッパーに作用するのと同じ電流が、隣のテーブルに置かれたモールス信号発生器にも作用し、短い信号または長い信号をテープに記録します。コヒーラ、タッパー、有極リレー、そしてバッテリー（乾電池数個）はすべて、1つの長方形の鉄箱に収められており、開口部から高架電線の下端を挿入してコヒーラに直接接続することができます。

送信から受信に切り替えるには、このワイヤをルームコルフコイルの端子から外し、コヒーラ回路に接触するようにボックスの開口部に挿入するだけです。ボックスの目的は、言うまでもなく、コヒーラを不要な妨害から保護することであり、これは34ページに記載されている通りです。また、集電ワイヤも同様の機能を有しています。

31ページには電気タッパーバックについても言及されていますが、コヒーラ回路自身の電流によってリレーを介して駆動されるとは述べられていません。この最後の改良は、1895年にクロンシュタットのポポフ教授によって考案・採用されたようです（図42参照）。これは、マルコーニ氏と、この国での初期の実験を支援した電信関係者によって、またしても独自に考案されたことは間違いありません。

図51に示すもう1つのボックスは、事故が発生した場合に備えて待機しているものと考えられます。

これより単純な装置は想像しがたいが、ドーバーでは確実に機能しているように見えた。メッセージは通常の点と長線でゆっくりと送信され、火花の奔流は十分に速かったため、長線を点の列に分割する必要はなかった。モールス信号機、リレー、あるいは回路全体の低速性により、この優れた結果が容易に達成された。[71ページ]

図51
（p. 761、 The Electrician、第43巻）。—

フレミング教授がドーバーの英国協会に展示した送受信装置。

[72ページ]マルコーニの感応管をリレー、タッパーバック、モールス信号機に接続する図（Wは高架線を表す）を図52に示す。

図52 （ 『The Electrician』
第42 巻、691ページの図2）。—

1899 年 4 月の電気技術者協会誌に掲載されたマルコーニ氏の論文に掲載された、リレーとタッパーバックおよびモールス信号機器の接続図。リレーは通常のシーメンス製の有極リレーです。

サウス・フォアランドのマストは高さ150フィートとされていたが、それが立っている崖は海面からさらに高い位置にあるはずである。実際の遠距離信号はこの局から行われており、ドーバーの低いマストからではなかったと思われる。

[73ページ]

コヒーラー原理の歴史
。
以下はオリバー・ロッジ博士が書いたもので、1897年11月12日の
「The Electrician」 に掲載されました。

電気の影響下での凝集に関する最も初期の発見は、おそらく1850年にギタルドが行った、忘れ去られた古い観察結果に含まれていたでしょう。塵埃を帯びた空気が一点から帯電すると、塵埃の粒子が糸状または薄片状に凝集する傾向があるというものです。大気の帯電の影響下での雪片の形成にも、間違いなく同じ現象が起こります。また、帯電した雲の近くで小さな水滴が大きな水滴に凝集する現象は、通常の雷雨を引き起こすことから、非常によく知られています。これらの気象現象に新たな光が当てられたのは、1879年にレイリー卿が、励起された封蝋の棒の近くに置かれた小さな噴水または垂直の水流の奇妙な挙動を発見したことでした。滑らかな開口部から約3～4フィートの水流をほぼ垂直に噴射すると、水流は水滴に分解され、水滴は互いに跳ね返りながら四方八方に飛び散り、細かい霧雨となります。しかし、封蝋の棒をコートの袖にこすりつけ、水滴が砕ける場所から1～2ヤード以内に近づけると、飛散が止まり、細かい霧状になることもなくなり、砕けた水滴は大きな水滴となって上昇し、下降することがわかります。雨粒は実際に雷雨に変化しました。さらに、主に [74ページ]二つの噴流を用いて、この現象を解明した。[18] 隣接する開口部から二つのほぼ平行な噴流を互いに衝突するように配置したところ、通常は衝突後に跳ね返り、一種の膜または表面層が現れて噴流が一つに融合するのを防いだ。しかし、二つの噴流の間にわずかな電位差を維持すると、例えばルクランシェセルの端子に二つの噴流を接続すると、境界層が壊れ、衝突した二つの噴流は跳ね返って分離することはなくなり、融合して一つになった。

レイリー卿は、単一のジェットについても同様の解釈を展開した。通常の状態におけるジェットの散乱は、衝突する液滴の跳ね返りによるものであり、これは十分に瞬間的または断続的な照明で観察すれば明らかである。しかし、近傍に電荷が存在する場合、液滴間に微量の電位差が存在すると想定され、液滴は衝突するたびに一つに融合し、こうして比較的少数の大きな液滴に急速に統合され、放物線状に進んでいく。

一見すると、負電荷の近傍では、接地された親ジェットから分離した場所ですべての液滴が正に帯電し、互いに反発するように見えるでしょう。そして、帯電した封蝋を近づけすぎると、まさにこのことが起こります。するとすべての液滴が同様に帯電し、これまで以上に激しく散乱しますが、その場合、互いに跳ね返ったり接触したりすることはありません。しかし、より穏やかな電気の影響下では、同様の帯電はそれほど顕著な結果をもたらしません。1 ボルトまたは 2 ボルトの電位の分極差が空気中の液滴間に存在することは容易に考えられます。これは、すべての液滴が均等に帯電しているわけではないことと、各液滴が導体であり、隣接する帯電物体から誘導作用を受けることが原因です。この点に関しては、擦り付けた封蝋は数千ボルトの電位にあるため、1～2ヤードの空間全体に1ミリメートルあたり2～3ボルトの電位勾配が容易に発生する可能性があることを覚えておく必要があります。[75ページ]

次の段階は、1883年にギタールの古い塵の現象が、筆者と故JWクラーク（ネイチャー誌、1883年7月号、フィル・マガジン誌、1884年3月号）によって再発見されたことである。このとき彼らは、塵の多い空気中で強い光を当てると熱い物体の上に見える塵のない領域について共同研究していた。このような塵のない空間の事実はティンダルによって発見され、点灯したアルコールランプや熱い火かき棒を電球の光の中に置くと容易に見ることができる。ティンダルは、塵が焼成または燃え尽きて空気から塵が除去されたと考えたが、これは全くの誤った説明であり、真の説明はもっと難解な性質のもので、クルックス放射計で示されるように、ガス分子の衝撃効果と関係している。塵粒子は分子衝撃によって高温の物体から弾き飛ばされるが、これは十分に小さい物体に対して通常の圧力でも現れるもので、テイト、デュワー、オズボーン・レイノルズによる注目すべき理論的・実践的研究の過程でも示されている。[19]

しかし、この説明に至る前に、私たちは実験を行い、この現象が空気のわずかな帯電によって引き起こされたのではないかと考えました。おそらく、濃い煙の大気と電弧の集中光の中で、私たちが観察していた温かい固体の表面を空気が上昇対流として流れたことが原因だったのでしょう。そこで、意図的に棒に電気を流し、それが何をもたらすかを調べました。すると驚いたことに、電気機械の電源を入れた途端、煙の大気はほぼ瞬時に消え、箱の中は完全に透明になったのです。

この実験は、1883年7月に発表されたものの、その後発展を遂げ、ダブリン王立協会（ネイチャー誌、1884年4月24日）で初めて公開され、その後、1884年にモントリオールで開催された英国協会の会議[20]でも 発表され、室内の濃い煙や蒸気を除去する実験に応用されました。その後もスワン氏らによって度々発表され、かなり広く知られるようになりました。[21]

[76ページ]電気の影響下での凝集に関する次の観察は、1889年に筆者が電信機器とケーブルを雷から保護する研究を行っていた際に行われた。この研究の結果、通常の避雷器の空隙を補うためにチョークコイルが使用されるようになり、これがアレックス・ミュアヘッド博士が米国における電信業務のために開発した機器の形状、そしてウェスティングハウス社が米国の電灯・電力設備に適応させた非アーク性避雷器に採用した補助的な付加物へと繋がった。凝集の観察は付随的な問題であり、避雷器のノブが互いに近づきすぎたときに観察された。[22]

雷がガードに落ちた場合、保護空隙の反対側が互いに溶け合うことがしばしば確認されています。これは、熱による溶融または溶接が一部原因である可能性はありますが、それだけが原因とは限りません。フラックスのない溶融金属は容易に溶接されません。これはほぼ確実に凝集作用によるもので、溶融した端子間の電位差によって接着と融合が生じます。この現象は、2つの金属電極間に形成される電気アークが頻繁にロックされる際にも観察されます。いずれにせよ、この現象は小規模では確かに発生します。検流計やその他の電信機器を雷（あるいは実験的により容易で本質的に同じライデン瓶放電）から保護するためにシャントとして設置された一対のノブまたはポイントを互いに近づけすぎると、スパーク後に検流計が短絡し、機械的および電気的試験の両方において、ノブが一点で弱く接合されていることが分かります。[23] しかし、このように形成された金属接合部によって検流計が短絡されるだけでなく、接合部が形成された瞬間に瞬間的な電流を示す非常に顕著な衝撃を受ける。 [77ページ]これは間違いなく放電と同時発生しているが、接合がなければ保護されていたであろう現象である。ガルバノメーターの反動は明らかに接合金属による効果であるが、未だ完全には解明されていない。これはストロー氏が1883年と1887年の『電信技術者協会誌』に掲載したマイクロフォニック作用に関する優れた研究の中で初めて観察されたようである。また、同じく観察したヒューズ教授が考えているように、熱電効果によるものである可能性もある。しかし、それは電気化学的なものである可能性もあるし、あるいは後にフィッツジェラルドが検流計モードでヘルツ波を検出する際に観察し、1890年に王立研究所で発表した効果と関連している可能性もあります。現在興味深いのは、火花が発生したときにノブの間に生じる凝集力です。表面が既にほぼ無限に接近している場合、つまり、（おそらく）酸化物からなるごくわずかな目に見えない膜によって両者が隔てられ、化学フラックスが除去するのに有効な種類の膜を備えた、いわゆる接触状態にある場合、極めて微弱な火花でもこの効果を生み出すのに十分であることが分かりました。電気刺激はそのようなフラックスとして作用しているようで、2つの表面の接着は電気ベルと単電池を回路に接続することで実証されました。火花が発生するたびにベルが鳴り、テーブルまたはノブの支持部の一部を叩いてノブを再び揺さぶったり揺すったりするまで鳴り続けました。[24]この配置は、図4、p.6（p.21も参照） に示されているシントニックライデンジャー実験における便利な検出器を構成します。

電気ベルがスパークノブの支持台と同じ台の上に置かれている場合、あるいはもっと良い方法として、スパークノブと機械的に接触させられている場合、その振動は接触を再び切断するのに十分である。ただし、スパーク、ひいては接着が強すぎる場合は別である。ベルを空中に持ち上げると、スパークによる連続性が中断されなくなり、その場合ベルは鳴り続ける。しかし、ベルの振動が固い支持台を通して接着面に伝わるようにベルを元の位置に戻すと、通常、ベルの数回の打撃、多くの場合、最初の打撃、そして時には打撃の準備段階であるハンマーの初期動作さえも、音を消す。 [78ページ]回路を切断して動作を即座に停止させるのに十分な大きさで、ギャップを元の状態に戻して、別の火花によって回路が再び完成する準備を整えます。

これらの初期の実験で使用された火花は、通常、反対の電荷を帯びた一対の小さなライデン瓶の外被から供給され、そのつまみが互いに火花を散らしました。その目的は、電信線によって遠くまで伝導されやすく、定常電流とはまったく異なる流れの法則を持つ突然の電気ショックから適切に保護されていない敏感な機器に損傷を与える可能性のある、雷放電の微弱な残留物に関するすべての条件を確かめることでした。

一方、1887年と1888年には、ヘルツによる自由空間における電波に関する偉大な実験が行われた。筆者はチャトック教授の助力を得て、広い部屋を横切るように絶縁体上に張られた長い平行線を、一対のコンデンサーの放電によって励起するシステムにおける波動の生成と検出に関する実験も行っていた。この配置は、現在レッヒャーの名で知られているものと非常に類似しており、このような線上に節とループが存在するという明確な実験的証拠と、波長を近似的に測定する方法が示された。[25] 後にテスラによってより顕著に観測される、この線のブラシのような輝度もまた観測され、物理学会に提出された。しかし、これらの実験の面白さは、カールスルーエのヘルツによる輝かしく見事な研究によってすっかり影を潜めてしまいました。イギリス国民以外の誰もが知っているように、ヘルツは、ライデン瓶の放電はマクスウェル放射を発するというフィッツジェラルドの 1883 年の示唆を実行に移し、まさにこの手段によってそのような波の存在といくつかの特性を決定的に実証しました。ただし、ライデン瓶は容量が小さく、コーティングが十分に離れているため、回路からある程度離れていても、電荷の静電エネルギーは放電の磁気エネルギーに匹敵する強度を持つはずです。

こうして電波に関するあらゆるテーマが物理学者たちに公開され、 [79ページ]そして、この分野の研究者は数多くいた。ダブリンのトラウトンは、当時としては極めて不十分な検出手段を用いて、光学的アナロジーの研究に長年成功をおさめた。[26]そして、より優れた手段が知られるようになってからは、ヘルツ自身に次いで発表された実験の中で最も充実したものは、おそらくボローニャのリギ教授の著書『電気光学』に収録されているであろう。しかし、それ以前のいくつかの研究については、1892年に出版された『電気の現代的見解』第2版の「最近の進歩」という章にいくらか記述されている。ヘルツとその直系の弟子たちが波を検出するために用いた手段は、単に波が落ちた導体に励起される小さな火花だけであった。反射作用によってそのような導体に電流が流れるのである。この効果は当時しばしば電気共鳴あるいはシントニーに起因すると考えられていたが、これらの実験では真の​​共鳴はほとんど見られなかった。最初の振動は通常、その後の振動よりもはるかに強力であり、小さな火花を発生させるのに十分であった。もしそれが失敗すれば、残りのスイングが成功する確率は低かった。したがって、チューニングの精度は実際にはそれほど重要ではなかったが、多少は役に立つことは間違いない。

興味深いことに、ワシントンのジョセフ・ヘンリーはラザフォードのものと似た磁気検針器を遥か昔に使用していた。また、ヘルツが発見したものと全く同一の微小な誘導火花が、近年エジソンとシルバヌス・トンプソンの両者によって観測され、エジソンはこれを「エーテルの力」と呼んでいた。しかし、その理論的意義は認識されておらず、やや懐疑的な見方をされていた。しかし、ヘンリーはマクスウェル以前の時代においてさえ、電気的擾乱の伝播に関する驚くほど真実に近い直感に導かれていた。確かにある程度は真実ではあったが、詳細に解明されたり理解されたりすることはなく、単なる推測に過ぎない。しかし、ヘンリーは一次放電の近傍で誘発される広範囲にわたる波動の観察を行っており、他の人達もそれが実際に火花を発することができるとヘルツの時代以前に見ていたという事実は、ヘルツの新たな発見とは何の関係もなく、筆者のように長い間、 [80ページ]マクスウェル波の検出器を使ってその波を発見するのは難しいですが、事実は手元にあるのに、特別な刺激や追加の刺激が与えられるまで取り上げられず、理解されないことがいかに頻繁に起こるかを示すものとして有益です。

ヘルツの研究結果が広く知られるようになった後、筆者は、通常のパターンを持つガラス製ライデン瓶を2つ用意し、それぞれを放電回路に接続することで真の電気共鳴を実証する計画を考案した。この放電回路は、一方は完全な放電回路、もう一方は空隙のある放電回路である。そして、最初の、つまり受電側の瓶には、空隙のあるオーバーフロー経路、つまり副回路を設ける。この副回路には誘導振動やサージが主回路に蓄積され、瓶が溢れるほどに強くなったときに、この間に目に見える火花が発生するようにする。[27] 空隙は、瓶の縁にアルミホイルを貼ることで簡単に作れるが、2つのコーティングから避雷針のように互いに近接した一対の調整ノブに電線を通し、オーバーフロー火花がその間を通過できるようにしても同様に機能する。このノブは、雷実験で使用したのと同じものが実際に使用された。そして、その場合のように、ノブを非常に接近させて配置し、電池およびベルと一緒に回路に接続すると、凝集が起こり、オーバーフローが発生するたびにベルが鳴ります。ベルはスタンドを軽く叩くまで鳴り続けますが、ベル自体がスタンドまたはテーブルに触れると、p. 77で説明されているとおり、振動によってすぐに接触が切れます ( p. 21 の図 16 aも参照)。密閉されたライデン瓶回路は強力な放射体ではなく、また、この共鳴が真の波によって励起されたことは当時は観察されていませんでした。この時点では、凝集原理を、強力な放射源からかなり離れた場所で感じられるような真のヘルツ波の検出に適用する試みは行われませんでした。

これに先立ち、フィッツジェラルドとトラウトンは、ガルバノメーター法を用いて、ヘルツ受信機のギャップに発生する目に見えない微小な火花を聴衆に実演していた。[28]

[81ページ]ミンチン教授もまた、クーパーズ・ヒル研究所で高感度光電セル、特に彼が「インパルション・セル​​」と呼んだ、叩くなどの機械的振動を受けると異常な挙動を示すセルを用いて研究していたが、グレゴリー氏が同じ研究所の別の場所でヘルツ放射器を操作していた際に、彼のセルに接続された電位計が反応することを発見した。[29] 他にも多くの検出器が考案され使用されているが、ミンチン教授の検出器は、当時その動作は逆説的に思えたが、凝集原理に基づいていることはほぼ間違いない。さらに、ミンチン教授はこの検出器の助けを借りて、当時としては初期の段階（1890年と1891年）において、かなりの距離にわたって無電線で信号を送ることができた。

ほぼ同じ頃、ボルツマン教授も同じ目的で、帯電した金箔電気計器を使用していました。電気計器は、微小な空隙を介して放電する直前に配置され、一定量だけ葉が膨張します。わずかな電荷過剰でも放電し、葉は即座に折り畳まれます。この充電状態は、非常に小さな電気サージにも敏感であり、部屋の別の場所でヘルツ波が励起されると、波の擾乱によって空隙が破壊され、電気計器の葉が折り畳まれます。[30] この方法は凝集法ではありませんが、著者はその後、ボルツマンの結果を修正して繰り返したところ、空隙がほぼ閉じられていれば、規則的なヘルツ波によって誘発されるサージによって凝集を開始できることに気付きました（図16、18ページ）。

ボルツマンギャップ法は、それに応じていくつかの点で改良された。一つの方法は、カーボンで作り、波形コレクターを介して110ボルトの電灯線の端子に接続するというものだった。こうすることで、ヘルツ振動子が放電してギャップ間に微小な火花を誘起するたびに、同じ火花が回路を閉じてアークを発生させる。この計画は、講義台を照らすためにシェードで吊るされた様々なスワンランプの挙動によって私の注意を引いた。講義台は、大きなヘルツ振動子が作動するたびにショートしてしまうのだ。当時、ランプは回転しないように、つまり観客の目に眩しくならないように、劇場全体に張られた数本の銅線によって遮断されていた。これらの銅線がある限り、ヘルツ発振器が始動するたびにヒューズが切れるのである。この実験は [82ページ]これはなかなか興味深いもので、フィッツジェラルド教授を含め、何人かの人に見せたと思いますが、あまりにも厄介だったので、集電線として機能していた電線を取り外し、引き伸ばした絹糸に交換する必要がありました。この糸は今でも残っています。もう一つの改良点は、その隙間をアーベル導火線やガス漏れに接続することでした。これらは微弱な火花の影響で爆発または発火しました。さらにもう一つは、既に説明したように、単電池と電気ベル、または検流計に接続するというものでした。

しかし、ヘルツ波の検出に関するこれらの後期の実験が進むずっと前に、パリ・カトリック学院の物理学教授であるM.ブランリー氏によって、非常に興味深く重要な発見がなされていました。ブランリー教授は、微細な銅粉、斑状銅、あるいはその他の類似の物質を塗った塗膜やワニスは、通常の条件下では鉛筆の線ほどの電流しか伝導しないにもかかわらず、その近傍で電気火花が発生すると抵抗が大幅に低下することを発見しました。これは、セレンが光にさらされると抵抗が低下するのとよく似ています。 M. ブランリーがヘルツ波、あるいは真の電気放射を扱っていたかどうかは定かではないが、彼の観察は非常に満足のいく決定的なものであり、様々な物質、例えば金属粉の集合体、様々な粘性液体や乾燥粉末中の粉の凝集体やペーストなど、様々な物質における抵抗の減少を測定している。さらに、彼は火花が数ヤード離れた場所であっても、抵抗を減少させる作用があることを発見した。

ブランリー教授の実験に関する記述は、フランス科学アカデミーに提出された短い報告（コント・レンデュス、第111巻および第112巻）の中に見出すことができ、筆者はこれらの報告の要点を要約して再現するつもりであった。しかし、 『エレクトリシャン』の読者にとっては、これは不要である。なぜなら、 『電気の光』誌に掲載された詳細な記事が、1891年7月と8月にすでに全文翻訳されているからである（『エレクトリシャン』第27巻、221ページおよび448ページを参照。付録として再現されている）。残念ながら、筆者もおそらく他の人々と同様、当時これらの記事を見落としていたことを認めざるを得ない。おそらく、これらの記事が [83ページ]ホリデーシーズン。1892年に出版された『電気の現代的視点』第2版では、359ページでこの点に関して凝集原理に言及しているものの、著者は明らかにブランリーの実験について無知である。

この件は、1892年にドーソン・ターナー博士がエディンバラの大英物理学会で実験について報告するまで、そして1893年にクロフト氏が​​ロンドン物理学会に報告するまで、この国では無視されていたようである。ミンチン教授は、これが彼がインパルスセルで観察していた現象と類似していることにすぐに気づき、数回の試行錯誤の後、ブランリーの実験の繰り返しと修正を詳述した論文を物理学会に提出した。[31]この論文は、学会が発表する前に、その国内会員に回覧されたため、ミンチン教授の目に留まり、彼はすぐに同じ方向での自身の研究の一部を要約した短いメモを書き、こうして彼に知られるようになったブランリーのこの発見は、すでに何人かの実験者によって観察されていた電気的凝集現象のもう一つの例であることを指摘した。これは、ミンチン教授の論文とともにPhil. Mag. に掲載されている。 1894年1月号に掲載されており、読者の皆様にはそちらをご参照いただきたい。筆者は直ちにブランリー管状のヤスリを試用し、ボルツマンギャップや自らが微調整するコヒーリングノブよりもはるかに扱いやすいことを発見した。しかしその後すぐに、筆者とフィッツジェラルドは、当時としては並外れた感度と妥当な扱いやすさを兼ね備えた、鉄とアルミニウム（縫い針の先端をアルミホイルに載せる）製の一点コヒーラを共同で製作した。この新しい検出器を用いて、一連の準光学実験が行われ、学生やリバプール物理学会に披露された。さらに、ほどなくして、ヤスリを配置する様々な改良法が徐々に採用され、特に真空中または水素雰囲気中で密封する方法（ 34ページ参照）が用いられるようになった。これは、空気による酸化から保護し、表面を分離しているはずの膜が厚くなりすぎるのを防ぐためであった。実際、水素中の真鍮の削りくずは急速にきれいになりすぎて 、ほとんど不可能になるほど敏感になった。 [84ページ]タッピングによって元の高抵抗を回復させるため、真空状態、すなわちシュプレンゲル真空が水素よりも好まれました。ほとんどすべての粉末管は、直径6インチの球体をエミッターとして60ヤードの距離から信号を検出でき、何の問題もありませんでした。しかし、シングルポイントコヒーラーは通常、どの粉末管よりもはるかに感度が高かったです。シェルフォード・ビッドウェル氏は、様々な粉末も扱ってきました。

タッピングは当初手作業で行われ、光学実験においては、おそらく今でもこれが最も便利な方法でしょう。しかし、古いノブと同様に、すぐに自動タッパーが開発されました。しかし、削りくず管の底に取り付けられた電気ベル（ 31ページ参照）は、接点ブレーカーの小さな火花による妨害のため、あまり満足のいくものではありませんでした。以前の粗雑なノブ配置では、この妨害に反応しませんでした。そこで、モールス信号機の機械仕掛けで駆動される回転スポークホイールで構成され、削りくず管またはコヒーラーに一定の間隔で一連の衝撃を与えるゼンマイ式タッパーも使用されました。これは、筆者が目に起こるはずと推測した現象、すなわち、印象の持続に相当する間隔の後に感覚が回復する現象を模倣するものでした。これらの多くは、1894年6月1日に王立研究所で行われた金曜夜の講演で発表され、他のものは同年秋にオックスフォードで開催されたBA会議で発表されました。どちらの場合も、発信機は屋外、検流計検出器は室内に設置することで、壁やその他の障害物を越えて遠くから信号を送ることは容易でした。これらの実験では障害物のない距離は問題ではありませんでしたが、街中では自由距離を確保するのが困難でした。そして愚かにも、妨害波が実際にどの程度遠くまで検出できるかを確かめるために、ごく微弱な電力しか印加しようとしませんでした。しかし、ラザフォード氏は、全く異なる原理で、おそらくコヒーラよりもはるかに感度が低い、独自に発明した磁気検出器を用いて、この試みを行い、ケンブリッジの通りや家々が点在する半マイルの距離から信号を送ることに成功しました。[32]

多くの人が、ファイリングチューブ受信機でヘルツ波の検出に取り組んできましたが、その誰もが、 [85ページ]この方法で中距離に電信メッセージを伝送できるかどうかは、需要と供給の問題にすぎなかった。実際、W・クルックス卿は、 1892年2月の『フォートナイトリー・レビュー』誌で、ヘルツ波のこの電信への応用についてすでに明確に述べており、その方向ですでに行われたいくつかの実験にも言及しているが、[33] その詳細は筆者にはわからない（付録Iを参照）。この方法が実際に役立つものとなるには、まだ多くの細かい点の修正と、構成上の相当な改良が必要であることは間違いない。しかし、これらの詳細は、政府の電信独占の責任者に任せておいても問題ないだろう。特に、政府の高官がこの種の問題に関心を持っていることは知られていたからである。

一方、この分野の光学的発展は、国内外の物理学者たちの間で大きな関心を集めた。筆者も同種の実験をいくつか行い、ボローニャのリギ教授はさらに多くの実験を行い、カルカッタのチャンダー・ボース教授はそれらのいくつかを追加と改良を加えて繰り返した。ボース教授は、検出器として、点コヒーラとフィリングチューブの中間的な装置、すなわち点とマイクロメータネジの間に数本の巻線または螺旋状のワイヤを挟み込む装置を用いた。この場合、感度の回復はネジの圧力を緩めることによって達成されたが、筆者はボース教授のコヒーラが特に便利だとは思わなかった。しかし、筆者が発表した方針に正確に基づいて製作されたボース教授の装置全体は、細部までよく設計されており、通常のゴニオメータと同程度の大きさで非常にコンパクトであった。そして、この装置を用いることで、通常の光学でよく知られている多くの実験を、電磁放射を用いて容易に行うことができた。

これらの観測者によるあらゆる光学実験では、放射器の軸を水平、垂直、あるいは傾斜させるのが慣例であった。言い換えれば、任意の方位角（あるいは高度）に偏光した放射を放射し、受信器の集光部を、応答の有無に応じて対応するように、あるいはその他のように配置した。実際、偏光に関する観察は、明確な基準で行うことができる最も容易で、最も有益なものであった。 [86ページ]これにより、初めてあらゆる種類の放射を制御できるようになりました。偏波面の回転、平面偏波から楕円偏波への変換、振動の方向に関して異なる角度と異なる様相にある物質によって反射される放射の量などが容易に観察されました。さらに、ヘルツの最初の発見以来、波が金属グリッドまたは平面導体に沿って移動する必要がある場合は、電気振動を導体ラインまたは平面に垂直に配置するのが自然でした。接線方向であれば、そこに電流が励起され、そのエネルギーが熱の生成に無駄になるためです。したがって、地球と水が導体である限り、かなりの距離を移動させる場合は、水平面で偏波した、つまり電気振動が垂直である放射を使用することが望ましいです。

金属の凝集が電気の影響下で引き起こされる理由については、次のようなことが考えられます。

ロロ・アップルヤード氏は、二つの水銀球、あるいは水銀プールを並べて接触させ、パラフィン油を塗布するだけで容易に得られる薄いグリース膜で隔てた液体コヒーラーを製作した。キーを介して電池をこれらの水銀プールに接続したところ、キーが押されるたびに二つの水銀プールが一緒に移動して一つになることを発見した。さらに彼は、水銀球が（もちろん毛細管電位計の原理に基づいて）正極に向かって触手を伸ばすと指摘し、これはあらゆるコヒーラー理論において考慮に入れなければならないとしている。[34] レイリー卿もまた、液体状のコヒーラーを考案し、発表した。彼が指摘するように、水銀コヒーラーでは、キーを押した瞬間から水銀が融合するまでの間にかなりの時間差が生じるのは興味深い。この時間差は、あたかも反対に帯電した水銀表面から膜を機械的に押し出す必要があり、それが完了するまでにほんの一瞬しかかからないかのようだ。この実験は、凝集はあらゆる場合において静電引力の結果であり、接触する固体を分離する分子膜は、 [87ページ]したがって、押し出される必要もあるかもしれないが、それらは一点でしか接触しないため、そのような押し出しはほぼ瞬時に達成される。これがおそらく主原因であろう。というのも、分極した分子間の凝集範囲の真の電気化学的拡張も説明の1つとして筆者には思われたが、現在では静電気力だけで十分かもしれないと筆者は認識しているからである。なぜなら、電位差が1ボルトで、既知の最小の薄膜の厚さ（10⁻⁷センチメートル、または1ミリミクロン、顕微鏡学者はμμと呼ぶ）だけ離れた2つの表面間の引力を計算するのは容易であるからである。単位面積あたりのそのような力は、電位勾配の2乗を8πで割った値、すなわち

1 10⁷ 2 平方センチメートルあたりダイン、
25 300
これは 44 気圧に相当し、非常に大きな圧力です。表面が実際に分子間距離内にある場合、この 100 倍の引力が発生します。さらに、その場合、より強力に作用する真の凝集力も加わります。しかし、上で想定した膜厚では、凝集力が隙間を越えて効果的に作用するのを妨げ、1 ボルトによる電気的引力だけが残ります。したがって、3.5 ボルトは 1 平方インチあたり 1 トンの荷重に相当する力で金属を圧迫することができ、特に電気刺激が同時にフラックスとして作用し、通常は金属を覆っているはずの酸化物やその他の化合物による極微量の変色を軽減することで、金属を溶接または結合させるのに十分な可能性があります。

おおよその接触が表面同士ではなく、比較的少数の分子からなる点同士である限り、引力は小さくなるのではなく、むしろ大きくなります。したがって極端な例を挙げると、互いにわずか 1 ボルトしか差がなく、石鹸の膜の黒い斑点のような薄い膜で隔てられている 2 つの反対電荷分子間の引力は、その強さが 1,000 気圧を超えます。この薄い膜の厚さは、ライノルド教授とリュッカー教授によって見事に測定されました。薄膜を挟んだこれらの電位差は、電池を使用しない限り、長時間持続することはできません。なぜなら、この膜は実際には絶縁体ではないからです。ただし、瞬間的には誘電体として動作し、電気の衝撃による瞬間的な歪みが大きすぎると、ごくわずかではありますが、火花と呼べるものを発射する可能性があります。

[88ページ]

付録I
ヒューズ教授の観察

コヒーラ原理の歴史を語るには、マイクロフォンの発見者によって最近記録された初期の観察に関する興味深い回想を抜きにしては語れません。金属間の電気的凝集に関する著者の観察の各段階で、ヒューズ教授による以前の観察への言及に直面し、マイクロフォンの研究中に、当時観察していた現象の多く、あるいはすべてがヒューズ教授によって以前に遭遇されていたに違いないと確信しました。しかし、当時は詳細な記録はありませんでした。しかし、現在では、これらの観察は（エジソンがエーテル力と呼んだものに関するいくつかの観察や、ジョセフ・ヘンリーによるさらに初期の非常に注目すべき観察と同様に）ヘルツの時代以前に行われたことが明らかになっています。当時は、火花を励起したり、その他のエネルギー作用を及ぼす電波の存在は予期されておらず、明確に理解されていませんでした。

しかしながら、この初期の時期にヒューズ教授は、宇宙における電波やインパルスの発生だけでなく、それらを検出するコヒーラ法も観察していたことは明らかであり、実際に、彼は無意識のうちにこの計画によって無線通信に関する最初の実験を行っていたのである。

最も簡単な方法は、ヒューズ教授がJJフェイヒー氏に宛てた手紙を、 1899年5月5日付の『The Electrician』誌40ページから引用することです。まず、フェイヒー氏の手紙を序文として引用します。[89ページ]

JJ フェイエ氏からヒューズ教授に宛てた最近の手紙からの抜粋。

ヒューズ教授殿、1838年から1899年までの無線通信の歴史に関する本が印刷されております。ウィリアム・クルックス卿に情報を求める手紙の中で、彼は何年も前に教授がマイクロフォンを使って行った実験を拝見したとのことです。その実験では、配線を接続せずに家の中の一角から別の一角へ信号を送っていたとのことで、詳細については教授に問い合わせたいとのことです。ウィリアム卿と同様に、教授がこれまで成果を発表されていないのは残念であり、ぜひ発表していただきたいと切に願っております。もし短い説明をいただければ、現在印刷所に保管している私の本にスペースを割くことができます。—敬具

JJフェイヒー。

「クレアモント・ヒル、セント・ヘリアーズ、ジャージー島、
1899年4月26日」

DEヒューズ教授からの返答:—

40, Langham-street, W.、
1899年4月29日。

拝啓：先月26日付の貴誌に、ウィリアム・クルックス卿が「1879年12月頃、私の航空電信に関する実験をいくつかご覧になったが、その内容は私が発表すべきだったと思う」と仰り、貴誌がそれについて情報を求めていることについて、1879年から1886年にかけて私がこのテーマで行った主要な実験をいくつかご報告いたします。

1879年、マイクロフォンと誘導天秤を使った実験に取り組んでいたとき、コイルの絶縁不足のため、誘導天秤の平衡が完全に保たれないことに気づきました。しかし調査の結果、真の原因は回路のどこかで接触不良、あるいはマイクロフォンによる振動が発生していることが分かりました。そこでマイクロフォンを回路に取り付けたところ、断続的な電流が流れるコイルから数フィート離れた場所にマイクロフォンを直接設置しても、受話器に電流または音が出ることが分かりました。数々の実験を重ねた結果、この現象は誘導天秤の一次コイルに発生する余分な電流に起因していることが分かりました。[90ページ]

さらなる研究により、電流が流されるコイルにおいて、電流が途切れるたびに非常に強い電流が発生し、部屋全体（あるいは離れた複数の部屋）の空気が瞬間的に目に見えない電荷を帯びることが判明しました。この電荷は、マイクロフォニック接合部を電話の受信機として使用した場合に明らかになりました。このことから、私はこれらの目に見えない電波（明らかに遠くまで浸透し、壁などのあらゆる障害物を透過する）を受信するための最適な受信機の形態について実験することにしました。その結果、すべてのマイクロフォニック接合部が非常に高感度であることが分かりました。コークスなどの硬質炭素材、または光沢のある鋼鉄の接点の上にコークス片を載せたものは、非常に高感度で自己修復性を示しました。一方、金属同士の緩い接点も同様に高感度ですが、電波通過後は凝集し、完全に接触したままになります。

金属におけるこれらのマイクロフォニック接触の感度は、その後、パリのエド・ブランリー師とイギリスのオリバー・ロッジ教授によって再発見され、ロッジ教授はこの受信器に「コヒーラー」という名称を与えました。しかし、この器官が望むのは一時的な接触であり、永久的にコヒーレンス状態になることではないため、この名称は機器に不適切であるように思われます。私がこれまでに製作した中で最も感度が高く完璧な受信機は、永久的にコヒーレンス状態になるのではなく、瞬時に元の状態に戻ります。そのため、瞬間的に接触が密着した後は、叩いたり機械的な補助をしたりすることなく、接触を分離することができます。

「私はすぐに、目に見えない火花がマイクロホン接点に熱電流を発生させる（電話回路で聞こえるほどの）一方で、受信回路に微弱なボルタ電池を使用する方がはるかに優れており、より強力であることに気付きました。マイクロホン接合部は、大気を通して受信した電波の影響により、接点の抵抗を増減させ、リレーとして機能します。

「1879年に私が製作した送信機と受信機の多様な形態についてはここでは説明しません。それらはすべて1879年に数巻の原稿に書き留めましたが（出版されたことはありません）、そのほとんどは私の自宅でいつでも見ることができます。しかし、ここではいくつかの重要な点に絞って説明します。コイルからの余分な電流によって大気中に放出されるか、摩擦電気機械から放出されるかに関わらず、非常に突然の電気インパルスはマイクロフォニック接合に同様に影響を及ぼし、その効果は長時間の作用よりも突然の高電位効果に大きく依存していました。例えば、封蝋をこすりつけることで得られる火花は、同様に [91ページ]同じ電位のライデン瓶電池からの放電と同じくらい効果的でした。磨かれた封蝋、または充電されたライデン瓶は、火花によって放電されるまでは何の効果もありませんでした。そして、この火花がいかに微弱であっても、波、または目に見えない光線の形で周囲の大気全体に作用することは明らかでしたが、当時の私にはそれが何なのか特定できませんでした。しかし、ヘルツは独創的で見事な一連の実験により、1887年から1889年にかけて、それらが光に似た実際の波であることを証明しました。ただし、周波数は低く、速度は同じです。1879年、空中伝送に関するこれらの実験を行っている間、私は2つの異なる問題を解決しました。1つ目は、目に見えないものの、絶縁体の概念をすべて無視し、あらゆる空間を不確定な距離まで浸透するように見えるこれらの空中電気波の真の性質は何なのかということです。第二に、電話や電信機に作用し、必要に応じてこれらの波をメッセージの送信に利用できる最良の受信機を発見すること。1877年から1878年にかけて私が発見したマイクロフォンだけが、電話機でも検流計でも、これらの目に見えない波を顕在化させる力を持っていることを発見したため、第二の問題は私にとって容易なものとなりました。そして、現在に至るまで、受信機としてマイクロフォン・ジョイントの感度に匹敵するものを私は知りません。現在マルコーニが使用しているブランリーの管は、私が王立協会に提出した最初の論文（1878年5月8日）で、亜鉛と銀の砕片を詰めたマイクロフォン管として説明しました。ロッジ教授のコヒーラは普通の鋼鉄製マイクロフォンであり、私が最初に説明した目的とは異なる目的で使用されました。

1879年から1886年にかけて、このテーマに関する長期にわたる実験が続けられたが、その過程では長すぎて説明しきれないほど多くの奇妙な現象が見られた。私は、電磁石として鉄心を用いてもコイル内の追加電流の効果は増大しないことを発見した。追加電流の速度が遅くなり、したがって効果も弱まったのである。ライデン瓶の放電でも同様の遅延効果が発生した。一次電流の遮断器の材質も大きな影響を与えた。例えば、2枚または1枚の炭素片の間で電流が遮断された場合、数フィートという短い距離であっても、航空波の影響は感じられなかった。鉄を含まない小型コイルからの追加電流は、 [92ページ]二次コイルから発生する強烈な火花と同じくらい強力で、当時の私の実験は、ダニエル電池6個で充電した誘導天秤のコイル1個を使うことに限られていたようでした。電池の電力が大きくなると、余分な電流が必ずコイルの絶縁を破壊しました。

1879年12月、私は数人を招待して当時の成果を見てもらいました。私を訪問し、成果を見てくれた人々の中には以下の方々がいました。

1879 年 12 月。—WH プリース氏 (FRS)、ウィリアム クルックス卿 (FRS)、W ロバート オースティン卿 (FRS)、W グリル アダムス教授 (FRS)、W グローブス氏。

1880年2月20日 ― スポティスウッド氏（RS会長）、ハクスリー教授（FRS）、ジョージ・ガブリエル・ストークス卿（FRS）

1888年11月7日。—デュワー教授（FRS）、レノックス氏（王立研究所）。

すでに述べたように、彼らは皆、空中送信の実験を目にしました。これは、小型コイルから発生する余分な電流を半金属性のマイクロホンで受信し、その結果を受信用マイクロホンに接続された電話で聞くというものです。送信機と受信機は別々の部屋にあり、約60フィート離れていました。ポートランド通りの自宅で許容されるあらゆる距離で試して成功した後、私は送信機を作動させ、受信機を手に持ち、電話を耳に当ててグレートポートランド通りを行ったり来たりするのが常套手段となりました。

「音は60ヤードほどの距離でわずかに強くなったように見えましたが、その後徐々に弱まり、500ヤードでは送信信号を確実に聞き取れなくなりました。特に印象的だったのは、ある家の向かい側ではよく聞こえるのに対し、別の家の向かい側ではほとんど信号が聞こえなかったことです。ヘルツが反射波の節点を発見したこと（1887～89年）によって、当時は謎とされていたことが解明されました。」

A・ストロー氏の電信機器製造工場では、ストロー氏と私は3階から地下室へ送られる電流をはっきりと聞き取ることができましたが、約1マイル離れた自宅では明瞭な信号を検出できませんでした。無数のガス管と水道管が介在し、小さなコイルから送られる微弱な電流が吸収され、あるいは弱められすぎているようでした。[93ページ]

1880年2月20日、王立協会会長スポティスウッド氏は、二人の名誉秘書、ハクスリー教授とG・ストークス教授と共に、私の航空信号伝送実験を視察するために来訪されました。視察された実験は非常に成功し、当初は彼らはその結果に驚嘆したようでしたが、3時間に及ぶ実験の終わりに近づいたストークス教授は、「すべての結果は既知の電磁誘導効果で説明できるため、当時まで知られていなかった実際の航空電波に関する私の見解は受け入れられないが、王立協会で発表するこのテーマに関する論文をまとめるには十分な独創的な内容だと私は考えた」と述べました。

空中電波の存在を彼らに納得させることができず、私はひどく落胆し、これらの波の存在を証明する準備が整うまでは、このテーマに関する論文の執筆を断念しました。そして、コイル内の余剰電流による火花、摩擦電気、あるいは二次コイルによって発生する空中電波の存在を科学的に完全に証明できるという希望を抱き、数年間実験を続けました。これらの波の輝かしい証明は、1887年から1889年にかけて行われたこのテーマに関する卓越した研究によって、その存在だけでなく、通常の光との同一性、つまり反射や屈折などの特性を持ち、節点を用いて波の長さを測定できることを完全に証明したヘルツ教授の実験は、私の実験よりもはるかに決定的なものでした。ただし、彼はマイクロフォンやコヒーラよりもはるかに効果の低い受信機を使用していました。

当時の私は、以前の実験を公表するにはもはや遅すぎると感じていました。結果と用いた手段を公表しなかったため、マイクロフォン接触の感度と、それを空中電気波の受信機として有効に活用することに関する私の以前の発見を、他の人々が再現するのを目の当たりにせざるを得ませんでした。空中伝送の分野における初期の研究者の中で、ヘンリー教授の実験に注目したいと思います。彼は、米国ワシントンD.C.のスミソニアン協会が出版した著書、第1巻、203ページ（日付不明、おそらく1850年頃）の中で、30フィートの距離にあるコイル状の針を磁化させたこと、そして8マイルの距離にある雷放電によって針を磁化させたことを述べています。[94ページ]

「マルコーニは最近、ヘルツ波とブランリーのコヒーラを用いることで、これまでこの分野で黙々と研究を続けてきた多くの発見者や発明家が夢にも思わなかったほど長距離の空中電波の送受信が可能になったことを実証しました。彼の実証努力は、彼が得た成功に値するものです。そしてもし（私が最近読んだように）、彼がこれらの電波をその出力を低下させることなく所望の一点に集中させる方法を発見したのであれば、世界は彼の名を空中電信の最高峰に位置付けるにふさわしいでしょう。―敬具、他

DEヒューズ。」

[95ページ]

付録II.
電気的影響下における導電率の変化
。

以下は、1891 年 5 月 16 日のLa Lumière Electriqueに掲載された ME Branly の記事から抜粋したもので、1891 年 6 月 26 日のThe Electricianから引用したものです。

本稿の目的は、様々な電気的影響下における多数の導体の抵抗変化を調査し、得られた最初の結果を説明することである。現在までに最も大きな導電性変化を示した物質は、金属の粉末または削りくずである。粉末状態の金属が示す抵抗が非常に大きいことはよく知られている。実際、非常に微細な金属粉末をある程度長い柱状にすると、電流の流れが完全に遮断される。粉末状の導電性物質に圧力を加えると導電性が増加することはよく知られており、様々な実用化が行われている。しかし、導体を様々な電気的影響下に置いた際に生じる導電性の変化については、これまで調査されていなかった。

電気火花の影響。— 1平方センチメートルの断面積と数センチメートルの長さのエボナイト管に封入された、セル1個、検流計1個、そして粉末金属からなる回路を考えてみましょう。管の両端を、粉末金属に押し当てて回路の他の部分に接続する2本の円筒形銅管で閉じます。粉末が十分に細かい場合、非常に感度の高い検流計でも電流が流れている証拠は示されません。抵抗は数百万オームのオーダーですが、同じ金属を溶かしたり加圧したりすると（寸法は [96ページ]（同じ）1オームの何分の1かの抵抗に等しい。したがって、回路に電流が流れていないため、ライデン瓶から少し離れた場所で放電させると、検流計の針が急激かつ永続的に振れることから、抵抗が即座にかつ永続的に減少したことが分かる。金属の抵抗はもはや数百万オーム単位ではなく、数百オーム単位となる。その導電性は、火花の数と強度に応じて増加する。

エボナイトカップに金属粉を入れた回路から20～30cmほど離れたところに、直径15～20cmの中空の真鍮球を置きます。この球は垂直のガラス支持部で絶縁されています。金属粉は非常に大きな抵抗を生じ、検流計の針はゼロの位置を維持します。しかし、帯電した樹脂の棒を真鍮球に近づけると、棒と真鍮球の間に小さな火花が散り、検流計の針はすぐに激しく振れ、その後は完全に振れたままになります。エボナイトカップに新しい金属粉を入れると、回路の抵抗によって再び針はゼロの位置を維持します。この状態で、帯電した真鍮球に指で触れると、微小な放電が発生し、検流計の針は再び振れます。この実験は、蓄電池をいくつか使用すれば、検流計なしでも簡単に行うことができます。この回路は、電池、金属粉、白金線、水銀カップで構成されています。粉末の抵抗は非常に高いため、水銀カップで火花が発生することなく回路が遮断されます。回路の近くでライデン瓶に放電させると、粉末は導電性となり、白金線は即座に赤熱し、回路を遮断する際に激しい火花が発生します。

火花の影響は距離が長くなるにつれて減少しますが、小型のウィムズハースト測定器を用いた場合でも、粉末から数メートル離れた場所でもその影響は観測可能です。火花を繰り返すと導電性は増加します。実際、特定の物質では、連続した火花が連続的な衝撃を引き起こし、検流計の振れが徐々に大きくなり、持続的に変化します。

コンデンサ放電が通過する導体の影響。ウィムズハーストマシンを使用している間、削り屑の抵抗の減少が頻繁に起こることが観察された。 [97ページ]放電前に、金属粉末の導電性がどの程度になるかを調べました。そこで、私は次の実験を思いつきました。長い真鍮管を用意し、その片方の端を金属粉末が入った回路に近づけます。もう片方の端は回路から数メートル離れたところにあり、帯電したライデン瓶にかなり近づけます。すると火花が発生し、導体が帯電します。同時に、金属粉末の導電性は大幅に向上します。

以下の配置は、その有効性、利便性、および動作の規則性のため、私のほとんどの研究で使用されており、簡単にA配置と呼ぶことにします（図53を参照）。

図53.

図54.

電源は、100～400回転で駆動する2プレート式ホルツ放電器である。感応物質は、ホイートストンブリッジの一方のアーム、またはホルツ放電器から約10メートル（34フィート）離れた単一のダニエルセルの回路に導入される。放電器の放電ノブとホイートストンブリッジの間には、絶縁された2本の真鍮管AA′が40センチメートル間隔で平行に走っている。ホルツ放電器に通常付属するライデン瓶は、長い真鍮管の容量がある程度ライデン瓶と同等であるため、省略することができる。放電ノブSの間隔は1mm、5mm、または1mmであった。プレートを回転させると、火花が次々に発生した。実験により、これらの火花は、 [98ページ]10メートル。2本のチューブAA′は必ずしも必要ではありません。1本だけでも抵抗の減少は容易に得られ、場合によっては導体を1本だけ使用する方が効果的です。機械の速度を上げると、その作用は著しく増大します。ノブを引き離すことでSの火花は抑制できますが、導体Aは依然として影響を及ぼし続け、特に周囲に火花ギャップがある場合はその影響が顕著になります。

誘導電流の影響— 敏感な物質を誘導電流が通過すると、 上記と同様の影響が生じます。ある実験では、2本の類似した導線を持つ誘導コイルを用いました。二次導線の回路は、削りくずを入れた管を通して閉じられ、検流計も回路に接続されていました。削りくずを回路に導入する前に、電流の開閉時に等しく逆の偏向が生じることを注意深く確認しました。次に、削りくずを回路に導入し、一次導線を一定の間隔で開閉させました。次の表は、亜鉛削りくずの場合に得られた結果を示しています。

亜鉛の削りかす。
ガルバノメーターが投げます。  ガルバノメーターが投げます。
1位 閉会 1°  1位 オープニング 18°
2位 ” 64°  2位 ” 100°
3位 ” 146°  3位 ” 140°
高起電力の連続電流を流した場合の影響— 高起電力の連続電流を流すと、敏感な物質は導電性を示す。この現象は次のように説明できる。電池、敏感な物質、検流計からなる回路を構成する。電池の起電力は、まず1ボルト、次に100ボルト、そして1ボルトである。以下に、3種類の異なる物質について、1ボルトの起電力を印加した際に得られた検流計の振れ幅と、100ボルトの起電力を印加した前後の関係を示す。

電流を 流す前 。
電流を 流した後 。
16 100
 0  15
 1 500
ホイートストンブリッジで行われた測定では、2つの銅電極の間に挟まれたアルミニウムの削りくずのプリズムが、 [99ページ]高起電力を印加する前は数百万オームの抵抗値を示していたが、1分間の加圧後には350オームにまで低下した。粉末を電池回路に挿入する時間は短すぎないようにする必要がある。例えば、ある例では、75個の硫酸水銀電池に10秒間粉末を塗布しても効果は見られなかったが、60秒間粉末を塗布すると抵抗値は数メガオームから2,500オームにまで低下した。

感応物質が影響を受けた時点で電池と接続されていない場合でも、導電性が突然増加する現象が発生することに注意すべきである。例えば、ダニエル電池と接続して高い抵抗が観測された金属片は、その後完全に絶縁され、この状態で遠距離火花、帯電棒、あるいは誘導電流の作用を受ける可能性がある。その後、金属片を元の回路に戻すと、導電性の大幅な増加がすぐに明らかになる。

これらのさまざまな方法によって生成される導電性は、金属やすりの全体にわたって、またすべての方向に生じます。これは次の実験で示します。アルミニウム粉末を入れた垂直のエボナイト製カップ (図 54を参照) を 2 枚の金属板 A、B の間に置きます。横方向では、粉末はエボナイト製シリンダーの側面を貫通する 2 本の短いロッド C、D と接触します。A と B はホイートストン ブリッジの一方のアームの 2 つの端子に接続でき、C と D は自由です。逆の場合も同様です。どのような配置を採用する場合でも、100 個のセルからなるバッテリーを 2 つの端子のいずれかのペアに数秒間接続すると、その方向の導電性の増加がすぐに確認でき、直角の方向でも増加があることが分かります。

抵抗の減少が観察された物質。導電性の急激な増加現象が最も容易に観察される物質は、鉄、アルミニウム、銅、真鍮、アンチモン、テルル、カドミウム、亜鉛、ビスマスなどの粉末である。粒子の大きさや性質は、考慮すべき唯一の要素ではない。同じ大きさの鉛の粒子でも、異なる場所から採取されたものであれば、同じ温度で大きな抵抗を示す。 [100ページ]抵抗値には大きな差があります（20,000～500,000オーム）。極めて微細な金属粉末は、通常、電流の通過に対してほぼ完全な抵抗を示します。しかし、十分に短い柱に十分な圧力をかけると、すぐに電気の影響によって導電率が急激に上昇する点に達します。例えば、水素で還元された銅の層は、電気火花などの影響では導電性になりませんが、1平方センチメートルあたり500グラム（1平方インチあたり7ポンド）の圧力をかけると導電性になります。圧力を使う代わりに、私はいくつかの実験で、長さ7センチメートル、幅2センチメートルの研磨されていないガラスまたはエボナイトEのシート（図55）に塗布した非常に薄い銅粉末の層を導体として使用しました。このような層を研磨機で磨くと、非常に変化する抵抗値になります。少し注意すれば、電気作用に対して多かれ少なかれ敏感なシートを準備することができます。

図55.

金属粉や金属くずだけが敏感な物質ではありません。方鉛鉱の粉末は加圧下でわずかに導電性を示しますが、電気的な影響を受けると導電性が大幅に向上します。二酸化マンガン粉末は、アンチモン粉末と混合して圧縮しない限り、それほど敏感ではありません。

A配置を利用し、Sでの非常に短い火花（図35）で、白金メッキや銀メッキのガラス、また金で覆われたガラスでも導電性が増加する現象が観察されます。 [101ページ]銀とアルミ箔。使用された混合物の中にはペースト状のものもあった。これらは、菜種油と鉄、あるいはアンチモン粉、エーテルまたは石油とアルミニウム、そして石墨などとの混合物であった。他の混合物は固体であった。鉄粉とカナダバルサムを水浴で溶かし、そのペーストを小さなエボナイト製のカップに注ぎ、その両端を金属棒で閉じると、冷却すると固まる物質が得られる。このような混合物の抵抗は、電気火花によって数メガオームから数百オームに低下する。硫黄と鉄粉またはアルミニウム粉の溶融花からなる固体棒、あるいは溶融樹脂とアルミニウム粉の混合物でも同様の結果が得られる。これらの固体の敏感な混合物を調製する際には、絶縁物質が全体のわずかな割合を占めるだけとなるように注意しなければならない。

硫黄とアルミニウム、および樹脂とアルミニウムを粉末状に混合した場合も、興味深い結果が得られます。これらの混合物は、冷えた状態では、通常、直接または電気的影響にさらされた後は導電性を示しませんが、圧力と電気的影響を組み合わせると導電性を示します。そこで、等量の硫黄とアルミニウムの粉末を直径24mmのガラス管に入れました。混合物の重量は20g、柱の高さは22mmで、圧力は1平方センチメートルあたり186g（平方インチあたり2.5ポンド）でした。混合物は導電性を示しませんでしたが、A配置によって得られた電気的影響にさらされた後、抵抗は90オームに低下しました。同様に、長さ99mmの管に入れたセレンとアルミニウムの混合物は、圧力と電気的影響の組み合わせにさらされた後で初めて導電性を示しました。

以下は、数ある実験の中でも、やや性質の異なる実験の一つです。長さ35mmの円筒形のガラス管に、硫黄の粉末とアルミニウムの粉末（硫黄2に対してアルミニウム1の割合）を入れます。ピストンを用いて、1平方センチメートルあたり20キログラム（1平方インチあたり284ポンド）の圧力を加えました。このガラス管を25セルの電池の極に10秒間接続するだけで、元々無限大だった抵抗が4,000オームまで低下しました。[102ページ]

図56に示す配置は、別の実験手順を示しています。2本の銅棒をブンゼンバーナーの炎で酸化させ、図のように互いに交差するように配置してホイートストンブリッジのアームの端子に接続しました。回路の高い抵抗は酸化物層によるものです。数多くの測定を行った結果、あるケースでは80,000オームの抵抗が見られましたが、電気火花の影響にさらされた後、7オームまで低下しました。同様の効果は、酸化された鋼棒でも得られます。もう一つの興味深い実験は、酸化された半球形の頭部を持つ銅の円筒を酸化された銅板の上に置くことです。電気火花の影響にさらされる前は、酸化物はかなりの抵抗を示します。この実験は、円筒を酸化された銅板上のある場所から別の場所へ移動させるだけで何度も繰り返すことができ、この現象が2つの酸化物層の接触点でのみ発生することを示しています。

図56.

結論として、列挙した物質のほとんどにおいて、温度上昇は抵抗を減少させるが、温度上昇の影響は一時的であり、高電位電流による影響とは比較にならないほど小さいことに注意する必要がある。いくつかの物質では、この2つの影響は逆になる。

ブランリー氏が『La Lumière Electrique』に寄稿した2番目の記事は、1891年8月21日の『The Electrician』に次のように要約されています。

前回の記事では、特定の物質が [103ページ]導電性はさまざまな電気的影響を受けて増加し、これらの物質は多数存在します。導電性の増加は励起源のエネルギーによって変わります。電気的影響が連続電流の通過によるものであれば、使用される電池の起電力が大きいほど、導電性の増加は大きくなります。しかし、比例関係はなく、導電性の増加はセルの数よりも急速に増加し、すぐに最大値に達します。電気作用が金属棒の放電電流の通過によるものである場合、配置 A (図 53、p.97) のように、導電性は S での火花の長さとともに増加し、棒を感応物質に近づけた場合にも増加します。後続の火花は効果が加算されますが、最初の火花の作用が非常に強力だった場合は、抵抗がすぐに最小値まで減少することがあります。

元の抵抗の回復。さまざまな電気的影響によって引き起こされる導電性は、時には長期間（24 時間以上）持続しますが、特にショックによって急速に消失させることが可能です。

試験対象となった物質の大部分は、特別な電気的影響を受ける前に振動を与えると抵抗が増加することが示されましたが、影響を受けた後は衝撃の影響がはるかに顕著になります。この現象は金属粉で最もよく見られますが、液体絶縁体と金属粉末の混合物で金属化されたエボナイト板、金属粉と絶縁体（圧縮または非圧縮）の混合物、そして最後に固体でも観察されます。

元の抵抗への回復は、以下の方法で観察した。感応物質をK（図53）に置き、ダニエルセルと検流計を含む回路の一部とした。最初は電流は流れない。次にSに火花が発生し、検流計の針は永久的に振れる。感応物質が入っているエボナイト製のキャップを支える台を軽く叩くと、元の状態が完全に回復する。電気的な作用が強力な場合は、激しい打撃が必要となる。これらのショックを与えるために、台に固定した打撃を調整できるハンマーを用いた。[104ページ]

一部の物質では、弱く電気を流すと、自発的に抵抗が回復するように見えましたが、検流計の針が平衡状態に戻るよりも遅いものでした。この抵抗の回復は周囲の不安によるもので、部屋の中を数メートル離れたところを歩いたり、遠くの壁を揺らしたりするだけで回復しました。弱い電気刺激後のこの自発的な抵抗回復は、セレンとテルルの粉末を同量混合したもので観察されました。電気刺激による抵抗の回復は、電気の影響が続いている間は観察できませんでした。

強力な電気作用を受けた物質は、ショックによって完全に元の状態に戻るとは限らず、むしろ、一般的に電気作用に対してより敏感になります。例えば、菜種油とアンチモン粉末の混合物を配置Aの影響下に置いたところ、最初は抵抗を壊すのに5mmの火花が必要でしたが、打撃によって導電性を消失させた後は、わずか1mmの火花で物質を再び導電性に戻すのに十分でした。微粉末状のアルミニウムは極めて高い抵抗を持っています。長さ5mm、断面積4平方cmのアルミニウム粉末の垂直柱にかなりの圧力をかけると、ダニエル電池からの電流は完全に遮断されました。配置Aの影響は全く効果がありませんでしたが、ライデン瓶に直接接触させることで抵抗は50オームまで減少しました。次にショックの効果を試したところ、配置Aで発生した火花によって抵抗を減少させることができました。

次の実験も同様のものである。平行脂質の溝にアルミニウムの削りかすを置くと、ダニエル電池からの電流は完全に遮断され、その溝を硫酸水銀電池25個からなる回路に10秒間接続した後も、単電池に与えられた抵抗は無限大のままであった。次に、アルミニウムを75個の電池からなる回路に接続したところ、ダニエル電池1個で電流を流すことができた。衝撃を与えると元の抵抗は回復したが、元の状態には戻らなかった。なぜなら、アルミニウムを25個の電池からなる回路に10秒間接続した後でも、単電池1個で電流を流すことができたからである。付け加えておくと、 [105ページ]抵抗の回復は激しいショックによってもたらされたが、抵抗が再び破壊されるまでに、アルミニウムを 75 個のセルの回路に 1 分間接続する必要がありました。

一見元の抵抗値に戻ったように見える場合、導電性を回復させるのに必ずしも電気的作用が必要というわけではないことに注意する必要がある。弱い打撃を繰り返すことで導電性が回復する場合もある。時間の経過による緩やかな回復の場合も、衝撃による急激な回復の場合も、元の抵抗値はしばしば増加する。この現象は、長さ1メートル、直径1ミリメートルのCarréカーボン棒で特に顕著であった。

温度上昇で元の抵抗に戻る。電気によって導電性を付与した銅メッキのエボナイト板をガス噴流の近くに置くと、すぐに元の抵抗に戻ります。樹脂とアルミニウム、または硫黄とアルミニウムの固体棒を小型電池の極に接続して導電性を付与すると、衝撃によって元の抵抗に戻ります。しかし、ライデン瓶に直接接触させるなど、強力な手段によって導電性を付与した場合は、少なくともその物質の脆い性質が耐えられる程度の衝撃であれば、もはや何の影響も及ぼしません。しかし、わずかな温度上昇は望ましい結果をもたらします。電気作用を適切に制御することで、指先の温もりだけで導電性を消失させるような状態に物質を導くことができます。

周囲環境の影響。物質が完全に閉じた金属箱の中に入っている場合、電気的な作用によって抵抗は変化しない。感応物質は、ダニエル電池と検流計と接続された状態で真鍮の箱の中に入れられる（図54、97ページ）。電流が流れていないことを確認し、回路を切断して箱を閉じる。次に、少し離れた場所でウィムズハースト検流計を動作させると、何の影響もなかったことがわかる。ウィムズハースト検流計の動作中に回路を閉じた場合でも、同じ結果が得られる。回路のどこかに接続されている電線を箱の穴から20cmから50cmほど引き出すと、ウィムズハースト検流計の影響が現れる。蓋を軽く叩いて抵抗を回復させると、火花が飛び続けている限り検流計の針は振れたままである。しかし、電線を押し込むと、 [106ページ]数ミリメートルしか突き出さないようにワイヤを取り付け、火花がまだ飛び散っている状態で、数回軽く叩くだけで針はゼロに戻ります。ワイヤの端を指や金属片で触れると、導電性はすぐに回復します。これらの実験では、望遠鏡で幅広の金網を通して観察することで、検流計の針の動きを観察することができました。また、それぞれの位置を逆にして、ルームコルフコイルと周期的に放電するライデン瓶を内側に、感応物質を外側の箱に置いた場合も、同じ結果が得られました。

その後、より大きな金属製のケース（図57）にダニエルセル、感応物質、精密ガルバノメーター、ホイートストンブリッジを入れた実験を行ったところ、すべての影響を完全に抑制するには二重のケースが必要であることが分かりました。ガラスカバーでは保護効果がありませんでした。

図57.

生じた効果のメカニズムに関する考察。――記述した実験からどのような結論を導き出すべきだろうか？これらの研究で用いられた物質は導体ではなかった。なぜなら、それらを構成する金属粒子は絶縁媒体の中央で互いに分離されていたからである。高電位電流、特に放電誘導電流が絶縁空間を横切って放電するのは驚くべきことではなかった。しかし、その後も導電性が 持続したことから、最も弱い熱起電力電流でさえも、絶縁媒体が [107ページ]電流の通過によって金属粒子の状態が変化し、衝撃や温度上昇などの特定の作用が絶縁体のこの新しい状態に変化をもたらす。数ミリ厚の層状の金属粒子が、時には1平方センチメートルあたり100キログラム（平方インチあたり1,420ポンド）を超える極度の圧力によって一定の相対位置に固定された実験では、金属粒子の実際の動きを想像することはできない。さらに、同様の抵抗の変化が生じる固体混合物の場合には、変位は問題外と思われる。電気の影響がなくなった後も導電性が持続することを説明するには、金属の削りくずの場合、粒子が部分的に揮発して金属の粒子間に導電媒体を生成したと考えるべきだろうか。金属粉末と絶縁物質の混合物が溶融によって凝集した場合、薄い絶縁層が極めて小さな火花の通過によって貫通し、残った穴が導電性物質で覆われていると仮定すべきでしょうか？この説明が誘導電流に当てはまるのであれば、連続電流にも当てはまるはずです。もしそうであれば、これらの機械的作用は、起電力がわずか10～20ボルトで、わずかな電流しか流さない電池によっても生じる可能性があると結論付けざるを得ません。この点に関して、次の実験を引用する価値があります。

ダニエル電池、高感度ガルバノメーター、およびエボナイトカップに入ったアルミ削りくずで回路を構成しました。ガルバノメーターの針はゼロのままでした。この回路から削りくずを切り取り、硫酸水銀電池 43 個を組み込んだ電池を 1 分間回路に接続しました。最初の回路に戻すと、削りくずは高い導電性を示しました。電池を 10 個または 20 個使用した場合、あるいは回路に長さ 40 cm、直径 20 mm の蒸留水柱を挿入して電流を減らした場合も、結果は同じでした。使用した電池 (白金、硫酸水銀、硫酸亜鉛、亜鉛) は内部抵抗が高かったため、短絡時に 43 個の電池 (60 ボルト) で流れる電流はわずか 5 ミリアンペアでした。同じ電池で、回路に蒸留水柱のみを使用した場合、100 mm の偏向が生じました。 1メートル離れたスケールで、 [108ページ]5万回巻かれた検流計。このことから、回路に切粉が加えられたときの初期電流がいかに微小であったかが分かります。つまり、電池は基本的に起電力によって動作していたのです。

粒子の機械的な移動や導体の移動が許容されない場合、絶縁体自体に変化が生じ、その変化が一種の「保磁力」によってしばらく持続する可能性がある。厚い絶縁シートでは完全に遮断される高電位の電流は、導体粒子間の非常に薄い誘電体層を徐々に通過すると考えられる。この通過は、電圧が高ければ非常に速く、電圧が低ければよりゆっくりと行われる。

抵抗の増加。これらの調査では、抵抗の減少よりも増加が頻繁に観察されました。しかしながら、頻繁に繰り返される多くの実験から、抵抗の増加は例外的な現象ではなく、それが起こる条件は明確に定義されていると言えます。アンチモンまたはアルミニウムの粉末の短い柱は、1平方センチメートルあたり約1キログラム（1平方インチあたり14.2ポンド）の圧力を受けると、抵抗はわずかですが、強力な通電の影響で抵抗が増加しました。かなり良導体である過酸化鉛は常に抵抗の増加を示しました。一部の白金めっきガラスも同様で、他のガラスは別の効果を示しました。例えば、700オームの抵抗を示した白金めっきガラスのシートは、硫酸水銀電池150個を10秒間適用すると、非常に導電性が高くなりました。この導電性の状態は、帯電ライデン瓶との接触によって消失し、再び150個のセルを10秒間接触させると再び現れ、これが繰り返されました。同様の効果は、セレンとテルルの混合物の薄層を溶融し、2枚の銅板の間に挟んだ雲母板の溝に流し込んだ場合にも得られました。これらの変化は常に数回連続して観察され、数日間隔で観察されました。

これらの増加と変化は、電気的影響によって絶縁体が物理的に変化するという仮説と決して矛盾しません。

[109ページ]

付録III.
34ページで扱われている主題に関連して、ニューヨークの『 Electrical Engineer』誌（1894年7月4日号と10月24日号）に掲載された、エリヒュー・トムソン教授とウィリアム・J・モートン医学博士による以下の論文は 、興味深く読まれるであろう。トムソン教授は次のように書いている。

ヘルツ波の不思議な効果。
1894 年 6 月 8 日のロンドン電気技師誌の「王立研究所におけるヘルツ波」という見出しの下に、次のような記述があります。「ロッジ博士が示唆するように、物理学の実験室ではヘルツ波が頻繁に現れ、作業員などを困惑させていた可能性は十分にあります。」

この点に関して、1877年、私の記憶が正しければ、ルームコルフ誘導コイル（片方の端子は接地され、もう一方の端子は絶縁された金属体に接続）を操作していた時、ヒューストン教授と私は、コイルの端子間を火花が通過する際に、その近傍、つまり同じ部屋にあるすべての金属体から微小な火花が散るだけでなく、建物内の他の多くの部屋や階にある金属体の近くで小さな金属片を手に持つことで、接地されていない金属片からでも繊細な火花が散ることに気づきました。これはヘルツ効果に違いありませんが、当時はその真の性質は認識されていませんでした。しかし、これらの効果は絶縁体の非常に急速な充放電に関連していると考えられていました。これらの実験に関する記述は、確か… [110ページ]当時のフランクリン研究所ジャーナルに掲載された論文です。また、昨年私が注目した、ロッジ博士が考案し、博士自身によって「コヒーラー」と名付けられた、電気振動の存在を検知するための優れた機器の原理を示す、興味深く、かつ非常に面白い例を挙げたいと思います。

フィラデルフィアに滞在していたとき、ある電気めっき職人が雷雨の間は銀めっき作業ができないことに気づいたという話を聞いた。めっき作業を一晩放置して雷雨が起こると、必ず作業が台無しになるというのだ。私は全く懐疑的で、そのような影響はあり得ないと主張した。しかし、勧められたので、小さな銀めっき職人の店に行き、報告された状況について本人に尋ねてみた。彼が電気に詳しいわけではないことは明らかだったが、話をしてみると、彼が確かに全く真実を語っていたことに疑いの余地はなかった。つまり、めっき作業中に雷雨が起こると、スミー電池がショートしたかのように動作し、金属の析出が急激に進行するのだ。その秘密は、彼の接続部を調べたところ明らかになった。彼の電池と浴槽の接続は、通常の条件下では必ずと言っていいほど高抵抗となる、いくつかの不良接点を介して行われていた。彼が事実上かなりの抵抗の中で作業しており、作業に対して電池の電力が過剰であることが私には容易にわかった。このような状況下で雷が落ちれば、接触不良の表面が凝集し、導電性が高まり、過剰な電流が流れ、急速に堆積し、彼の言葉を借りれば「電池が沸騰する」ことになるだろう。

この事件は、雷雨の際に伝播する波の研究にロッジ博士の独創的な機器が利用されることを示唆している。この波については、事実上ほとんど、あるいは全く情報がない。[111ページ]

モートン博士の通信は次のとおりです。

ヘルツ波、カーボンマイクロホン、
そして「コヒーラ」。
約18ヶ月前、私は診療所でエジソン110ボルト配電システムから得られる電流の強さを制御するベッター法を導入しました。制御装置は16cpランプと粉砕炭素レオスタットです。これらの装置により、1ミリアンペア、あるいはその一部、必要に応じて最大100ミリアンペア以上の電流を患者に供給することができます（次ページの図58を参照）。

上で述べたシステムの電極を患者の体の一部に恒久的に取り付け、同じ部屋で約 15 フィート離れた影響測定機で充電された台に座っている別の患者に火花を与えていたとき、最初の患者は大きなショックを受けたことに悲鳴を上げて抗議しました。あるときは、定電流電極が患者のこめかみの近くにあると、患者は閃光のような感覚を経験しました。また別のときは、常に火花と同時に筋肉の収縮が起こりました。また、火花とショックが発生すると、垂直型で 5 ミリアンペアを超える広範囲に調整されたミリアンペア計の針が、たとえば 2 ミリアンペアから 5 ミリアンペアまで目盛りを横切り、高い方の目盛りに留まりました。15 フィート離れたところで発生した火花が、独立した回路にいる人にショックを与えるというのは、私にとって驚きでした。それは説明のつかないことであったが、確実に起こることだったので、私は同時に 2 つの装置の使用を断念せざるを得なかった。[112ページ]

ついに、時間が許す限り、調査に乗り出した。並列配線の一般的な誘導回路を探したが、見つからなかった。そこで、マイクロフォニック可変抵抗器が粉砕した炭素によるものではないかと疑い、回路から切り離して水抵抗器に置き換えた。すると、現象は発生しなくなった。炭素抵抗器を交換し、電話機を回路に接続し、ミリアンペア計を 2 ミリアンペアに調整した。このとき、アシスタントに遠くの火花を起こさせていた。これですべて明らかになった。火花が飛ぶたびに、針が飛び出し、受話器からはっきりとしたクリック音が聞こえた。針の最初の飛び出しが最も長く、受話器の最初のクリック音が最も大きく、針の飛び出しとクリック音は、火花が飛ぶたびに徐々に小さくなり、20 回目から 30 回目にかけて停止した。可変抵抗器の電源をオフにしてから再びオンにすることで、この実験を再現することができた。成功に最も適したメーターの読み取り値は約 5 ミリアンペアでしたが、20 ～ 50 ミリアンペアでも良好な結果が得られました。

図58.

遠距離の火花の電気放射が粉砕炭素の抵抗を減少させる理由を説明できなかったため、私はさらなる実験によって説明が見つかることを期待して、単なる観察結果の発表を控え、粉砕炭素レオスタットがヘルツの検出器として繊細であることを友人に伝えるだけにした。 [113ページ]波を観測し、この方向の回路に電話受信機を接続してさらに実験を行いました。

オリバー・J・ロッジ博士の輝かしい研究成果が最近発表され、事態の全容が明らかになりました。ロッジ博士は、ヘルツ波を検知するマイクロフォニック検出器の新たな形態について説明しています。この検出器は、比較的清浄な2枚以上の金属片を軽く接触させ、ボルタ電池に接続したもので、金属片の間には酸化物膜が介在し、「ごくわずかな電流しか流さない」構造となっています。

彼はこう書いています。「さて、例えば40ヤードの距離で球が充電され放電されることによって、ごくわずかな衝撃が起こったとしましょう。するとフィルムは直ちに破壊されます。完全には破壊されないかもしれませんが、それは強度の問題です。しかし、永久に破壊されます。」

ロッジ博士はこの検出器を、上述の部分的な金属凝集のため「コヒーラ」と呼んでいます。この点について、同博士は「接触不良はかつて単なる厄介物とみなされていた」と述べています。…「ヒューズは音波に対するその感度に気づき、それがマイクロフォンの発明となりました。現在では、酸化可能な金属（炭素以外）であれば電波にも感度があることが判明しており、我々はミクロの何かと呼べる機器を手に入れましたが、凝集によって作用するように見えるため、現在私はコヒーラと呼んでいます。」金属表面間の凝集結果は「電気ジャークの溶接効果」とも呼ばれています。最近出版された「ヘルツとその後継者たちの研究」（ロンドンのエレクトリシャン誌から転載）の30ページに、次のような脚注が加えられています。「フィッツジェラルドによると、炭素でも成功したそうです。」

私の実験は、金属だけでなく炭素もコヒーラとして作用する可能性があることを十分に実証しているように思われます。最近のいくつかの試験には『 Electrical Engineer』誌の編集者も立ち会い、ミリアンペアメーターの針の上昇と電話受話器のクリック音を繰り返し確認することで、その効果に十分満足していました。

このテーマの実験的側面は、ロッジ博士によって非常に網羅的かつ見事に提示されている（詳細は前述の出版物に記載されている）ため、ここで述べることは副次的な関心事に過ぎない。しかし、破壊的放電が近隣の地域に及ぼす影響を示す証拠をすべて集めることは、必ずしも適切ではないかもしれない。 [114ページ]電流を流す接触不良。ロッジ氏が指摘するように、ヒューズはこのように簡単に「切れる」可能性があります。10アンペアのヒューズで何度かこのような状況に遭遇しました。火花面と回路の条件が適切であれば、短い火花で十分な場合もあります。

近隣で雷雨の際に溶断されるヒューズは、大気の電気自体によって回路に新たな電流が加わるのではなく、落雷の放射やサージによって回路に既に存在する電流がヒューズに流れ込むことで溶断する、という可能性もあるかもしれない。この点についてロッジは次のように書いている。「雷の閃光はこれらの二次的な現象を全く引き起こさないと考える人もいるが、それは間違いだ。」他の分野と同様に、この点においても新たな事実は実用的な意味を持ち、さらなる実験の追求は、よくあるように、予期せぬ展開につながる可能性がある。

炭素接点、そしてヘルツ波が機械的運動と同様に抵抗を減少させるという事実に関して言えば、一部の炭素トランスミッターの動作原理に関して興味深い問題が示唆される。すべての炭素トランスミッターの独占的独占は、抵抗の変化が機械的な力、すなわち音波による圧力変化によって生じるという主張に基づいている。もし上記の私の実験が正確であれば、以下の2つの事実が明らかになる。

1. 別の運動形態であるエーテル振動がカーボン接点の抵抗の変化を引き起こす。

2.圧力の変化が電流の強さを変化させる唯一の手段であるかどうかは、まだ証明されていない 。なぜなら、今回の例では分子接触の変化が圧力の変化によるものであるという証拠がないにもかかわらず、分子接触の変化が起こっているからである。

[115ページ]

付録IV.

光による金属およびその他の物体の除電について

王立研究所での私の講演の11ページの脚注を参照しながら、エルスター氏とガイテル氏は、同じ方向で行われた多くの研究について私に注意を喚起してくださり、大変助かりました。王立研究所での講演当時、この研究について私が知らなかったことを補い、この国でより広く知っていただくために、両氏の論文の要約を以下に記します。

ヴィーデマンの『アナレン』38、40ページ。
「太陽光と日光による負の電気の消散について」
大気電気に関するアルレニウスの理論を念頭に、私たちは 1889 年 5 月中旬から 6 月中旬にかけて、ヴォルフェンビュッテルで太陽光と拡散日光の光電効果に関する実験を行いました。太陽光の効果を観察していたのはフールだけで、他の実験者はそれを見つけることができませんでしたが、私たちは拡散日光でも放電効果を発見しました。

直径20cmの絶縁された亜鉛皿を四分円電位計またはエクスナー検電器に接続し、屋外にさらして、必要に応じて暗くしたり明るくしたりできるようにします。太陽光は約60秒で300ボルトの負電荷を放散します。300ボルトの正電荷は保持されます。負電荷の散逸は暗闇の中では止まり、ガラスを挟むことで大幅に弱まります。しかし、青空からの光は明確な効果を発揮します。皿に水を満たすか、湿らせた布を上に広げると、この作用は止まります。こすり洗いしたばかりの皿は2.5ボルトの正電荷を帯びますが、息を吹きかけることでこの電荷を増やすことができます。[116ページ]

検電器のノブに、洗浄したばかりの亜鉛、アルミニウム、またはマグネシウム製の電線を取り付ければ、直射日光下では永久的に負に帯電することは不可能です。実際、マグネシウムは夕方の拡散光下では消散作用を示します。このような電線は白熱体のように振舞います。このように設置された検電器を屋外に放置すると、大気から正電荷を帯びます。正電荷の異常な消散は観察されていません。

Wied. Ann., 38, p. 497.—
同じ主題の続き。
前回の成功は主に6月の空が非常に澄んでいたことによるもので、冬の初めに同じ効果が得られるか試してみたかったのです。

結果の要約は次のとおりです。

亜鉛、アルミニウム、マグネシウムといった金属の明るい新鮮な表面は、負に帯電している状態では太陽光や日光によって放電され、自発的に正に帯電し、その電荷は息を吹きかけることで増加した。[35] さらに顕著な光感受性を示すのは、特定の金属のアマルガムであり、感受性の順にK、Na、Zn、Snである。純粋な水銀は反応を示さないことから、活性物質は水銀に溶解している金属であるという仮説が成り立つ。もしそうだとすれば、最も活性の高い金属は以下の通りである。

K、Na（Mg、Al）、Zn、Sn。

試した他の金属、例えばSn、Cd、Pb、Cu、Fe、Hg、Pt、そしてガスカーボンなどは、いずれも反応を示さなかった。ほぼすべての非金属物体についても同様であるが、そのうちの一つ、すなわちバルマンの夜光塗料の粉末は、太陽光下で驚くほど良好な反応を示した。液体については、温水、冷水、温塩水、冷塩水は全く反応しなかった。したがって、金属表面を濡らすと、光に対する感度が失われる。

照明実験は2つの方法で行うことができます。自由空間での実験では、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムのワイヤー、または鉄の棒で固定された小さな亜鉛合金球を使用します。これらを用いることで、特定の金属の照射面が火炎集光器と同様に作用することが容易に示せます。[117ページ]

実証実験には[36]で説明した装置の方 が適しており、これを用いて次のことを示す。

アマルガム亜鉛は負に帯電しており、日光の下ではほぼ瞬時に放電します。また、正に帯電した物体の近くにあると、それ自体が正に帯電します。

拡散光でも、同じことが起こりますが、よりゆっくりと起こります。赤いガラスは光の透過を止めますが、セレナイト、雲母、窓ガラス、青（コバルト）ガラスなどは透過します。

図59.

図59の説明。B′は、ホルツ放電器の負極に取り付けられた、明るく磨かれたアマルガム亜鉛板です。正極のノブは6～10cm離れています。光源は、30～50cm離れたところにある燃えているマグネシウムリボンです。火花がちょうどBB′の経路を選べるようになったら、亜鉛板に当たった光がそれを阻止し、AA′に火花を移します。

Wied. Ann., 39, p. 332.—電気火花とブラシ放電の照明によるチェック動作について。
真鍮のノブときれいなネジの間で火花が散る程度であれば、 [118ページ]アマルガム化亜鉛陰極の場合、紫外線を照射すると放電が抑制される傾向がある。（これは、ヘルツのこのテーマに関する基礎実験の奇妙な逆転である。これは私がまだ観察していない効果であるが、エルスターとガイテルの配置は私のものとは異なっている[37]。 スパーク前に表面が安定した高電位にあるため、光が放電効果を発揮できるのに対し、私の場合はスパークラッシュが発生するまで表面はゼロ電位であった。ヘルツの配置は、スパークが発生しそうな誘導コイルのノブを照射した点で、私のものとより似ていた。したがって、清浄な酸化可能な金属表面から負の電気を放電させる光作用は明確であるが、スパーク放電への影響は放電条件によって異なるようである。「安定した張力」の場合、光はスパークを妨げる傾向があり、「突発的なラッシュ」の場合、光はスパークを促進する傾向がある。—OJL）

Wied. Ann., 41, p. 161.—光電実験におけるナトリウムアマルガムの使用について。
エルスターとガイテルは、希薄空気中の金属からの負電荷の放電に関するリギの実験をいくつか再現し、リギの実験と一致する結果を得た。圧力を約1ミリメートルまで下げると放電速度が約6～7倍に増加することを発見し、リギの実験と一致する。彼らはさらに、排気管内でナトリウムアマルガムを日光にさらす実験を行い、そのための装置について述べている。このような装置では、石英窓が付いていなくても、明るい日光の下では負電荷を保持できない。パラフィンランプやナトリウム炎でさえ、何らかの作用を発揮する。

彼らは、光の作用によって金属とガラスの境界面が変化し、金属がガラスに付着し始めることを観察した。彼らは、純粋なナトリウムでできたワールブルクの真空管も同様の挙動を示し、光電感度を示すのではないかと推測した。

同書、166ページ。—
希薄ガス中の光電放電に対する磁気の抑制作用について。
著者らは、上記の効果と、空気中の発光体の挙動で観察されたものとの類似点を指摘し、 [119ページ]レナードとウルフの実験（Wied. Ann. XXXVII., p. 443）に言及し、この効果は光が表面で分解または蒸発する効果によるものであることを示唆している。エルスターとガイテルは、磁場を印加することで発光体の放電力が減少することを観察しており、その効果は温度を下げた場合と同じである。そして彼らは、高度に希薄化されたガス中の照射された表面からの負の電気の放電も磁場によって抑制または阻害できるかどうかを試し、それが可能であることを発見した。

図60.

図60の説明。ナトリウムと水銀はチューブSを通して球体Kに導入されます。次にチューブSを閉じ、ポンプをXに接続して数日間排気が続けられます。Tはチューブ内に密閉された開放型漏斗です（ホルツ製の一部の真空管と同様に）。これは、希薄ガスの奇妙な一方向導電性を示すものです。この漏斗の目的は、全体を傾けた際に、内部のスカムのない金属をKからDに導入できるようにすることです。こうして明るい表面がアースリングRに露出されます。この表面は負に帯電し、照明下でのリーク電流を端子Dを介して測定できます。チューブを逆さまにして、活性表面をアース線から離れたD′に配置する場合もあります。

負に帯電した亜鉛合金表面をアース接続された白金リングの近くと小型電磁石の極の間に露出させたときに、石英窓を通して真空管に入射する火花の光を利用して、管が一定温度の空気で満たされているとき、 [120ページ]10 mmの圧力では磁石の効果はほとんどなかったが、0.15 mmでは、磁石がない場合、-270ボルトの電荷は5秒で完全に消えたのに対し、磁石を励起すると、同じ時間でその約半分の量しか低下しなかった。 0.24 mmの水素では結果はほぼ同じで、両方のケースで圧力が高くても低くても、磁石の効果は少なかった。酸素中では電荷の損失はそれほど急速ではなく、また、0.1 mmの圧力では、磁石は速度を半分以下に抑えた。しかし、CO₂では損失の速さは極めて速かった。[38] 1.1 mmでも0.005 mmでも、磁石が励起されていないと2秒で270ボルトの電荷が完全に放電したが、後者の場合（低圧）は磁石を励起すると速度が約半分に低下した。1.1 mmの圧力では、磁石は効果を生じていないようだった。日光でも結果は同様である。

図61.

図61の説明。Pはアマルガム亜鉛板、Rはアースリングです（前述と同様）。紫外線は、スパークギャップrから石英窓Qを通して導入されます。容器の中央にはジョイントがあり、感受板を取り外して交換することができます。磁極は容器の外側の様々な位置に取り付けられています。

[121ページ]次に著者らは、この結果の意味、そしてそれがレナードとウルフ、そしてリギの対立仮説とどのように関係するかについて議論する。レナードとウルフの見解は、負電荷の消失は光の作用によって表面から分解された塵によるものであるというものだが、彼らはその存在は蒸気噴流に観測された効果によって確立されていると考えている。一方、リギは、気体分子自体が電気キャリアの役割を果たすと考えている。エルスターとガイテルは、磁石が気体中の電流に作用することが知られていることから、彼らが観測した磁気効果がこの後者の見解を支持すると考えている。そして彼らは、光振動の影響が、共鳴ライデン瓶のような共調定常振動を気体分子と表面の間に発生させることで、それらの間の電気交換を直接的に促進する可能性があると推測している。バルマンの絵の具粉末のような燐光物質は、日光下で顕著な光電効果を示すことを忘れてはならない。

図62.

図62の説明。—図61のようなより単純な配置で、予備チャンバーAから内部に差し込む洗浄漏斗Fを介して、きれいな液体アルカリ金属を実験チャンバーBに導入することができます。

電気運動の一方的な性質と光による中性表面の充電には、シュスターとレーマンが立てたような、ガスと導体の境界における EMF に関する特別な仮説が必要です。

Weid. Ann. 42, p. 564.—日光の光電放電作用を実証するための新しい形式の装置に関する注記。
ナトリウムアマルガムや純ナトリウム、あるいは液体ナトリウムカリウム合金の実験に適した真空管について説明します。この真空管を使用すると、通常の窓から金属を照射すると、金属の上の希薄ガスを通る乾いた堆積物によって電流（検電器の電荷で表示されます）を維持できます。[122ページ]

Wied. Ann. 43, p. 225.—光の放電作用が
照射面の性質に依存することについて。
異なる色の光を用いた実験も行った。結果の要約。光電活性金属は、以下の順序で配列する。純粋なK、KとNaの合金、純粋なNa。Rb、K、Na、Li、Mg（Tl、Zn）のアマ​​ルガム。これはそれぞれの電気的な順序と同じである。最も感度の高い項では、6メートル離れたろうそくの光を検出でき、スペクトルの赤色領域も不活性ではない。後の項ではより小さな波長が要求され、カリウムの場合でも青色光は赤色光よりもはるかに大きな効果をもたらす。これらの物質では正電荷の放電は観測されない。

Wied. Ann. 44, p. 722.—太陽光による鉱物表面からの電荷の消散について。
これまで、バルマンの塗料粉末のみが非金属物質に対して活性を示すことが観察されていました。今回、彼らは他の蓄光体も試し、以下の結果を得ました。

蛍石は太陽光や日光の下で顕著に光電性を示し、特にスティンクフルスと呼ばれる種類の蛍石は光電性を示します。

新しく壊れた表面は、古い表面よりもはるかに速く放電します。

紫外線だけでなく青い波も蛍石に目に見える影響を及ぼします。

真空中では、鉱物は光電感度と導電性を失います。湿った空気に触れると感度は回復します。水で湿らせると感度は弱まりますが、完全に失われることはありません。一方、鉱物を点火すると、光電性だけでなく、優れた燐光特性も失われます。

光電エネルギーの明確な痕跡は、以下の鉱物にも見られます：氷晶石、重石英、天青石、アラゴナイト、ストロンチアナイト、方解石、長石、花崗岩。

照明時の燐光強度が光の放電強度とほぼ一致するという仮説は、多くの事例で検証されている。例外は、照明された物質の電気伝導性がその表面からの放電速度に及ぼす影響によって説明できると考えられる。この見解は、バルマン塗料を用いた実験の際に我々が示した、電気照射時の燐光強度が、 [123ページ]光による放電では、共鳴に類似した作用が起こる。ヴィーデマン氏とエーベルト氏は、以前にも他の考察から同じ結論に至っていた。

本実験の結果から、大気電位の傾きの正の符号が示すように負の電気を帯びた鉱物粒子で構成されている地球の表面では、暗闇よりも日光の下で大気中への放電がより急速に起こるという結論に至らざるを得ません。

図63.

図63の説明。エルスターとガイテルが、誘導電荷を帯びた様々な燐光鉱物を日光にさらすために用いた装置。鉱物は粉末状のままトレイPに入れられ、その上にある透明な金網Nは電池で正に充電された。金属カバーMM′は必要に応じて取り外したり取り付けたりすることができ、Pに接続された精密な四分円電位計への影響を観察できた。この方法により、鉱物表面にほぼゼロ電位であるにもかかわらず、かなりの張力を発生させることができる。光の効果は電位ではなく張力に依存する。

太陽光が地球に直接的な電気的作用を及ぼしていることは明らかであり、フォン・ベゾルトとアレニウスが提唱した理論を支持する実験的証拠を示したと言える。この理論によれば、太陽は地球に対して、理論的に困難な静電的あるいは電気力学的遠隔作用ではなく、光波の電気力を介して作用する。この理論の気象学における帰結を、太陽光の最も屈折しやすい光線の強度と大気電位の勾配に関する2年間の観測結果を示す別の論文で近いうちに明らかにしたいと考えている。[124ページ]

Wied. Ann., 48, p. 338.—大気
電位勾配と紫外線太陽放射に関する実験。
エルスターとガイテルは、低高度と高高度の観測所で2年間にわたって太陽放射を観測し、その放電電力を測定した結果を報告している。彼らは、そのような有効放射の曲線を、同じ場所で観測された大気電位の曲線とともに、日ごとと月ごとにプロットしている。これらの曲線は非常に興味深く、研究する必要がある。ちなみに、有効太陽放射全体の60%は3,100メートル以上の高度で吸収され、残りの23%はこの観測所と1,600メートルの観測所の間の層で吸収され、47%はこの観測所と海抜80メートルの間で吸収されたことがわかった。言い換えれば、大気圏に放出される236の部分のうち、94が最高地点の観測所（ゾンブリックギッフェル）に、72が中間地点（コルム・サイグルン）に、38が最低地点（ヴォルフェンビュッテル）に到達することになる。彼らは、地磁気の日々の変動が太陽光やその他の気象要因によって引き起こされる大気中の電流によってどの程度まで左右されるのかという問題について議論しています。

(この論文と図版は、 Philosophical Magazineに全文転載する価値があります 。)

Weid. Ann., 46, p. 281.—ガイスラー管内のアルカリ金属陰極の挙動について、磁場内での光電放電について、およびガルバノメータによるカリウム電池内の光電流の測定について。
結果：純粋なアルカリ金属陰極面を備えたガイスラー管の抵抗は、誘導コイルの火花による光によって減少します。特に圧力が-1～-01 mmHgのとき、その効果は顕著です。希薄ガスが磁場中の電流に対して抵抗する方向は、磁力線に垂直な方向で最大になります。アルカリ金属陰極を備えた真空管において、あらゆる種類の光によって生じる抵抗の変化は、ガルバノメーターで測定できます。（ダニエルセルをこのような照明管に接続すると、ローゼンタールガルバノメーターで100目盛りの電流が流れ、1目盛りは約10⁻¹⁰·アンペアになります。）[125ページ]

図64.

図64の説明。希薄水素の真空管。陰極にはアルカリ金属（例えば液体K-Na合金、あるいは固体KまたはNa）が使用されています。Sの火花ギャップが代替経路として機能し、暗闇の中ではプレートPに火花が散ります。しかし、表面Aに光が当たると、この火花は止まり、真空管の抵抗が減少したことを示します。

図65.

図65の説明。—真空管放電に対する磁極の位置を示しています。図左のように磁極が放電線を横切る場合、磁石の励磁によって表面からの漏れが抑制されます。図右のように磁極が配置されている場合、放電への影響は大きくなく、場合によってはわずかに増加することもあります。

図66.

図66の説明。 1/3ミリメートルの水素を含むカリウム真空電球が取り付けられ、バッテリーとガルバノメーターに接続され、光電光度計として配置されています。

[126ページ]

Wied. Ann., 48, p. 625.光源の光電比較について。
このようなカリウムセルを光度計にしようとする試み。

Wied. Ann. 52, p. 433. さらなる光電実験。
白金、銀、銅などの金属板は、光電効果を発揮するには極めて強い紫外線を必要とします。亜鉛、アルミニウム、マグネシウムは可視光線の紫と青色に対して光電効果を発揮します。アルカリ金属は、希薄水素雰囲気下では、その感度範囲がスペクトル赤色領域まで広がります。一方、最も好ましい条件下では、その感度は眼の感度に劣ります。著者らは、現在、電位計だけでなくガルバノメーター法を用いてこの効果を測定し、以下の結果を得ています。

(1) 3つのアルカリ金属Na、K、Rbは、異なる色の光に対して異なる感度を持っています。長波長域では、感度はRb、Na、Kの順です。ただし、白色光においては、ルビジウムは他の2つの金属をはるかに上回ります。

（２）平面のアルカリ金属陰極表面に偏光を照射すると、偏光面が入射面に対して垂直な場合に放電が最大となり、両者が一致する場合に放電は最小となる。

（これは非常に注目すべき観察である。おそらく、光の電気振動は、作用する表面に対して垂直である限り光電的に有効であるが、表面に対して接線方向の電気振動はほとんど作用しないということである。証明を完了するには、異なる入射角を試す必要がある。—OJL）

（３）ヘルツ発振器によって生じるような非常に短い周期の電気振動は、希薄ガス中のアルカリ金属の存在下で照射することによって整流され、ガス中に一定の電圧を発生させることができる。

（ゼンダー管[39] が使用され、金属が負に帯電している振動の瞬間的な位相が照明によって利用されているようです。）

（４）粉末蛍石の光電消散は鉱物の色に依存し、最も濃い青、紫、緑の標本が最も敏感である。

[127ページ]

付録V

M.オーギュスト・リギの光電学的研究[40]

M. リギは次の事実を観察しました: (1) 紫外線は、互いに近接して配置された 2 つの金属 (金属板と金網を平行に近接) の電位をほぼ等しく下げます。(2) この種の光電対をいくつか組み合わせると電池を形成できます。(3) 単純な金属板は、放射線の影響を受けて正に帯電します。(4) 亜鉛棒で形成されるアーク放電は最も強い効果をもたらしますが、太陽では効果はありません。

これらの事実に加えて、彼は次の事実を発見しました。

（a）石炭ガスやCS₂などの特定のガスや蒸気は活性光線を強く吸収する。

（ｂ）放電体が容易に移動できる場合、それは電気風車のように後退する。

（ｃ）ガーゼとプレートの間に挟まれた石膏の膜は、負に帯電したプレートに面した側で負に帯電します。

（d）放射線は非導体（エボナイトや硫黄）に対しても放電効果を発揮します。ガラス、樹脂、ワニスに対しては、その作用は弱く、あるいはほとんどありません。

( e ) 銅の金網と亜鉛板を用いて実験を行った場合、金網にニスを塗るとこの現象はほぼ消失する。彼の仮説は、放射線が負の電気の対流を引き起こし、そのキャリアは空気分子であるというものである。

（f）電荷を運ぶ分子は磁力線に沿って動き、電気の影を投げかける。これを示すために、彼は亜鉛の円筒に、発生線以外の部分にニスを塗り、1,000ボルトの負の電圧を印加する。 [128ページ]乾燥した円筒状の容器を、接地された大きな平面に平行に設置します。この平面には、他の部分から絶縁され、電位計と通信する細長い長方形の部分があります。光は円筒の覆われていない線にのみ作用し、円筒を回転させると、電位計は円筒の活性線から発せられる（円形の）磁力線の一部に接触した場合にのみ偏向します。

( g ) 放射線は絶縁金属を正に帯電させる。これは、同じ金属の壁で囲まれた容器であっても同じである。実験開始時には金属は確かに帯電していない。硫黄とエボナイトでも同様である。初期に微弱な正 電荷がある場合、放射線はそれを増大させる。

（h）負の電気に対する放射線の放電力は、ボルタ系列に従って、亜鉛とアルミニウムで最も強く、銅と金ではより弱い。一方、物体を正に帯電させるときに放射線によって発生する起電力は、金と炭素で最大になり、亜鉛とアルミニウムではより弱くなる。これもまたボルタ系列に従うが、逆の傾向がある。

( i ) 同じ金属でできた容器内で、電位計に接続された絶縁金属板に放射線が当たると、電位計の偏向によって示される正の帯電は、板が容器の壁から離れるほど大きくなります。この作用は、金属が特定の電気密度（その金属ごとに一定）に達すると停止します。したがって、板の電位は、その容量が小さいほど当然高くなります。このように、放射線は導体と接触する気体粒子に作用し、この作用を相殺するのに十分な電気密度に達するまで、負の電荷を帯びて離れ、導体に正の電荷を残すことが証明されています。

( j ) 太陽光線が効果を及ぼさないのは、大気の吸収作用によるものと考えられます。実際、光源と実験対象となる金属の間に、両端に亜セレン酸塩を塗布した管を置くと、管の空気が抜けると効果が顕著に強くなります。

[129ページ]

付録VI
楕円偏光した
電波。

6月1日に王立研究所で行った講演以来、ゼンダー氏は 楕円偏波および円偏波の電波を得る方法[41]を発表しました。彼は、図21（37ページ）に示すような平面偏波グリッドをいくつか用意し、それらを互いに少し離して平行に配置し、ワイヤーを交差させます。

2つのグリッドが近接している場合、それらは金網のように機能し、あらゆる種類の偏光を均等に反射します。しかし、縦糸と横糸の間隔が8分の1波長で、入射光の面が金網に対して45°の場合、反射光は円偏光になります。もちろん、状況が変われば楕円偏光になることもあります。このような2つのグリッドは、実際にはバビネ補償器のように機能します。

[130ページ]

付録 VII.

ヘルツ電流による磁化について；
磁気誘電体：[42]

M. BIRKELAND 著。

2年前[43]、 鉄線に沿って伝わるヘルツ波が、交流電流が浸透する非常に薄い層（厚さは数千分の1ミリメートル以下）を横方向に磁化することが決定的な実験によって証明されました。これほど急速に交流磁化を生成できることが証明されると、新たな疑問が浮かび上がります。例えば、金属線に沿って伝わる電気定常波に類似した定常磁気波を、磁気円筒内で実証することはできないのか、という疑問が生じます。

著者は、塊状の鉄は導電性が高いため、適切な物質ではないと判断し、代わりに鉄粉、あるいは化学的に得られた鉄粉とパラフィンの混合物を使用する。場合によってはこれに石英粉末を加えることもある。著者はこれを円筒状に成形し、通常のヘルツ共振器の螺旋状の芯として挿入する。

図67は、エミッタとレシーバをスケール通りに描いたものです。磁気コアをスパイラルAに挿入し、共振器の火花長への影響を観察しています。この励振器の配置では、 スパイラルは静電擾乱から十分に遮断され、磁気擾乱のみを受けるため、 電気的影響は無視できます。[131ページ] スパイラルは 12 回の絶縁された巻きで、スパーク ギャップはポイントとノブが付いたマイクロメータと、調整のために容量を変更するための一対の調整可能なプレートで構成されています。

彼は、長さ約20センチメートル、直径4センチメートルの12種類の円筒を使用しました。

1. 軟鉄でできた巨大な円筒。
2. パラフィンに埋め込まれた細い鉄線の束。

3-9. 化学的に還元された鉄の粉末とパラフィンの凝集体の円筒6個。鉄含有量はそれぞれ5、10、15、20、25、50パーセント。

次に対照実験として:—

10. パラフィン中の亜鉛粉末の凝集体の円筒。亜鉛含有量は40パーセント。
11. パラフィン中の真鍮の粉末の円筒。金属含有量は20パーセント。
12. 直径4.5センチメートルのガラス管にさまざまな電解質が充填されている。

図67.

観察の方法は次の通りです（実験はヘルツの研究室で行われました）。

共鳴器（螺旋状の空洞部分）を励振器と同調させ、最大火花長を測定した。この実験では、火花長は4～9ミリメートルであった。その後、上記のシリンダーのいずれかを挿入し、火花長を再度測定した。[132ページ]

シリンダー1は最大火花長に影響を与えなかった。シリンダー2～4は最大火花長が以前の1/3に減少し、シリンダー7と8は1/100に、シリンダー9は以前の1/200（9ミリメートルから0.05ミリメートル）に減少した。シリンダー10と11は作用が弱く、火花長は8ミリメートルから7ミリメートルに減少した。

蒸留水を満たした管12は、火花の長さにほとんど影響を与えなかった。二次放電の周期はわずかに長くなったが、同調性が回復すると最大火花は以前と同じであった。しかし、10%、20%、または30%の希硫酸を管に満たすと、火花は大幅に減少し、いずれの場合も約9%から1.3%へとほぼ同程度に減少した。（電解質中のマクスウェル放射によって誘導される電流は、JJトムソンによって既に観測されていた。）

一次側と二次側の同調を再び確立しようと試みた結果、共鳴器の周期はシリンダー2～4によって大幅に増加したものの、最大火花長は大幅に減少していることがわかりました。螺旋状のシリンダー5～9では、もはや同調を確立することができませんでした。「これは間違いなく、これらのシリンダーが相当量のエネルギーを吸収するためです。例えばシリンダー9を考えてみましょう。電磁エネルギーは変換されるために急速にシリンダー9に収束する必要があり、吸収物質が存在すると空気中の蒸気が排出されるように、空間はエネルギーが空っぽになります。」

「この吸収はおそらく鉄系シリンダーのヒステリシスによるもので、シリンダー12で典型的に見られるジュール熱の発生は、シリンダー3～9でもシリンダー10、11と同程度であることは間違いありません。

「おそらくこの吸収のせいで、私は鉄パラフィンの回路で定常磁気波を確立することに成功しなかったのだろう。」

シリンダー2～9のいずれかを、スパイラルAに挿入する前に錫箔で包むと、その動作は完全に停止する。（これらの導体コアは共振器の周期を短縮する。まるでスパイラルAが部分的に分流されたかのような状態である。しかし、同調が回復するとすぐに最大の火花が戻ってくる。）これをさらに検証するため、彼はシリンダーをボール紙のドラムに封入した。ボール紙には、母線に沿って、あるいは円形の平行線に沿って細いワイヤーが通っていた。後者は内部の鉄系シリンダーの動作を停止させたが、前者では停止させなかった。[133ページ]

磁気がどの程度深くまで浸透するかを調べるため、ビルケランド教授は中空の鉄含有ドラム缶をAに挿入し、その効果を測定した後、固体の円筒をその中に突っ込んで効果が増大するかどうかを調べた。

こうして彼は、磁化が 10 パーセントの鉄パラフィンの 7 ミリメートルの厚さと 25 パーセントの鉄パラフィンの 5 ミリメートルの厚さを容易に通過することを発見しました。

この物質はポアソン-モソッティ理論における誘電率に匹敵します。

「私たちの磁性誘電体で得られた結果は、繊細に吊り下げられた鉄パラフィンの針上で電波によって励起される機械力や、そのような物質を通るマクスウェル波の伝播速度など、新たな研究を促します。」

脚注:

[1]Phil. Mag. , XXVI., pp. 229, 230, August, 1888; または「Lightning Conductors and Lightning Guards」pp. 104, 105; またProc. Roy. Soc. , Vol. 50, p. 27.

[2]厳密に言えば、波自体には電気振動と磁気振動の間に遅延や位相差はありません。位相差は放射体または吸収体に存在し、伝送媒体には存在しません。真のエネルギー放射は、発生源から約1/4波長離れたところで始まり、その距離内では初期の1/4周期の位相差は消失します。

[3]この実験を私が最初に説明したNature、Vol. XLI.、p. 368、または JJ Thomson の「Recent Researches」、p. 395 の引用を 参照してください。

[4]講義の準備中に、できれば講義中に、負に帯電した岩や氷に光が及ぼす影響に関する新しい実験をいくつか試してみようと思いついた。なぜなら、その影響が金属に限らないのであれば、大気の電気との関連で重要になるはずだからだ。ブランリー氏がアルミニウム板に絶縁性のワニスを塗布したところ、光を当てている間、その電荷がワニスに染み出たり入ったりすることを発見した（『Comptes Rendus』第10巻、898ページ、1890年）。ところで、負に帯電した地球の山頂は、非常に強い紫外線にさらされており、空気は誘電体であるため、その中では、よく知られた水蒸気の挙動とあまり変わらない形で、静かな上昇と突然の集中豪雨が起こり得る。そしておそらく、これが、数日間の晴天の後に雷雨に見舞われることが珍しくない理由、あるいは理由の一つなのかもしれない。私は今、手近な地質学的破片でこれらの実験を試みたところ、裸アークの作用下で多くの岩石が負の電気を放電することが分かりました。特に、試料のやや埃っぽい側面からは放電が顕著でしたが、濡れていると放電速度ははるかに遅く、正に帯電している状態ではほとんど放電しませんでした。氷や庭土も紫外線照射下で負の電気を放電しますが、石灰岩、雲母片岩、鉄石英、粘土、その他の試料ほど速く放電しません。花崗岩はほとんど放電しません。絶縁性が高すぎるようです。氷と土は通常の湿った状態で試しましたが、完全に乾燥すると土壌はかなり速く放電しました。試験した岩石の中には、鉄のような完全に光沢のある金属の表面ほど速く放電するものはありませんでしたが、多くの岩石は普通の鈍い鉄よりもはるかに速く放電し、光沢のある鉄の表面に薄く油を塗ったり水で濡らしたりした場合よりもむしろ速く放電しました。本日（1894年6月5日）、私はゼラニウムの葉がアーク灯の作用下で正電荷を負電荷の5倍の速さで放電することを発見しました。また、ガラスは正電荷を遮断しますが、石英はそれを透過します。（エルスターとガイテルの実験、およびリギの実験については、 付録の115ページ以降を参照してください。）

[5]BA Report, 1884, pp. 502-519; またはPhil. Mag. , Vol. XIX., pp. 267-352を参照。

[6]JJトムソン、「最近の研究」、344。

[7]Wied. Ann.、XLVII.、p. 77。

[8]フィッツジェラルド『ネイチャー』第41巻、295ページ、および第42巻、172ページ。

[9]Wied. Ann.、44、p.74。

[10]ワイド・アン、40、399ページ。

[11]フィル。マグ。、Vol. XXXI.、p. 223.

[12]E. ブランリー、Comptes Rendus、Vol. CXI、p. 785;そしてVol. CXII、p. 90.

[13]Journal Institution of Electrical Engineers、1890 年、第 XIX 巻、pp. 352-4、または「Lightning Conductors and Lightning Guards」、pp. 382-4。

[14]この説明（真実かどうかは別として）が最初に示されたのはPhil. Mag. 、1894 年 1 月、94 ページ です。また、著者がコヒーラ行動に関するより詳しい経験を初めて発表したのもここでです。

[15]この発言は、あたかもそれが、あらゆる装置やあらゆるサイズの送信機の感度の限界を常に予測しているかのように、不合理な誤解を招いてきました。しかし、私はそのようなことは考えていません。そのような予測は常に突飛なものであり、私がそのような予測をしたと想像した人々には、私は恩義を感じません。—OJL、1899年

[16]フィッツジェラルドは炭素でも成功したと言っていました。私の経験では、金属の酸化されにくいほど感度は高くなりますが、検出器の扱いも難しくなります。ロビンソン氏は真鍮の削りくずで水素真空管を作ってくれましたが、感度の点ではコヒーラよりも優れています。1894年7月

[17]トラウトン著『ネイチャー』第39巻393ページ、およびトラウトン氏による多くの光学実験（第40巻398ページ）を参照。その後、上記に記述・図示した電気光学実験装置は、カルカッタのJ. チャンダー・ボーズ教授によって簡潔かつコンパクトな形で模倣され、多くの素晴らしい興味深い光学的成果が得られました。Proc . Roy. Soc. を参照。

[18]Proc. Roy. Soc.、1879年および1882年。

[19]「物質の次元特性」、Phil. Trans.、1879年。

[20]筆者による「塵」に関する夕方の講演については、『ネイチャー』第31巻、265ページを参照。また、『王立協会ジャーナル』1886年5月号も参照。

[21]この目的のための装置はパリのデュクレテ社のカタログに掲載されていますが、ここでは一対の櫛歯状の突起が付属しています。適度な空間で櫛歯状の突起を1つだけ使用し、電力供給を調整することで、煙の消滅を急がせず、最終的な沈着による消滅に至る前の凝集段階を観察すると、より興味深い実験になります。煙の種類は問いませんが、ベルジャーの下で少量のマグネシウムリボンを燃やすと、より鮮明で効果的です。もちろん、窓辺などの明るい場所で観察してください。

[22]1890年の電気技術者協会誌、pp. 352-4。

[23]『Modern Views』第2版、359ページ。

[24]Journal of the Institution of Electrical Engineers、1890 年、352 ページ。また、 Journal of the Institution of Electrical Engineers、1883 年と 1887 年に掲載された 2 回のマイクロフォンに関する議論における Stroh 氏の発言も参照してください。

[25]1888年、バースのセクションAに口頭で伝えた。また、Phil. Mag.、1888年8月、229ページ、およびThe Electrician、第21巻、607-8ページも参照。

[26]Nature、第39巻および第40巻。

[27]Nature、第41巻、368ページ、または「Modern Views of Electricity」、第2版、338ページ。図4、6ページも参照。

[28]Nature、第41巻、295ページ、および第42巻、172ページ。

[29]Phil. Mag.、1891年3月号、また1894年1月号。

[30]Wied. Ann.、第40巻。

[31]Phil. Mag.、1894年1月号。

[32]Phil. Trans.、1897、A.、1896 年 6 月に Royal Soc. に伝達。

[33]1897年10月1日付The Electrician「Notes」 に引用。

[34]Phil. Mag.、1897年5月および7月号。彼はまた、油と水の乳化液が電気的に凝集することを示しており、この2つの液体をよく振ると、強い電気的影響にさらされるとすぐに分離する。

[35]ビシャとブロンドロが気づいた事実。

[36]この装置では、KとNaの水銀アマルガムを細い漏斗に通して、新しく形成された水滴の表面を光で照らします。この状態では、純粋な水銀は30秒で-185ボルトから-175ボルトに低下しましたが、亜鉛アマルガムは15秒で-195ボルトから-116ボルトに、ナトリウムアマルガムは10秒で-195ボルトから0ボルトに、カリウムアマルガムは5秒で-195ボルトから0ボルトに低下しました。

[37]9ページの図7を参照してください。

[38]これは、光が火花の発生しやすさに与える影響について研究したWiedemann と Ebert ( Wied. Ann. 、XXXIII.、p. 258) によって発見されたこのガスの活性に相当します。

[39]図13（15ページ）を参照。

[40]コンテス レンドゥス、vol. 107、p. 559.

[41]Berichte der Naturforschenden Gesellschaft zu Freiburg i. B.、Bd. IX.ヘフト 2、1894 年 6 月 21 日。

[42]1894 年 6 月 11 日のComptes Rendus から抜粋し、Oliver Lodge 博士によって伝えられました。

[43]なぜ2年前なのでしょうか？これは20世紀初頭にサバールによって実質的に証明され、それ以来何度も観測されてきました。しかし、近年では実験の数が増え、決定的な結果が得られ、非常に高い周波数まで適用されていることは事実です。—OJL

転写者のメモ:

図は、段落を分割せず、説明しているテキストの隣に表示されるように移動されています。

誤字や句読点の誤りは黙って修正されています。

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《完》