Joseph Henry

Joseph Henry (17. joulukuuta 1797 – 13. toukokuuta 1878) oli yhdysvaltalainen tieteilijä. Henry tuli tunnetuksi erityisesti sähkömagnetismin tutkijana. Hän havaitsi sähkömagneetteja rakentaessaan itseinduktanssinimisen sähköisen ilmiön. Hän löysi myös itsenäisesti keskinäisinduktanssin, vaikkakin Michael Faraday julkaisi tuloksensa aikaisemmin. Samuel Morsen ja Charles Wheatstonen lennätin perustuu Henryn sähkömagneettisiin tutkimuksiin. Joseph Henry keksi myös releen, sähkömekaanisen kytkimen, jolla voi ohjata suurempia virtoja ja jännitteitä.

SI-järjestelmän induktanssin yksikkö on nimetty hänen mukaansa henryksi.

Varhainen elämä

Joseph Henry syntyi vuonna 1797 New Yorkin Albanyssä skotlantilaisille maahanmuuttajavanhemmille. Hänen pappina työskennellyt isänsä kuoli Josephin ollessa vielä pieni, eikä hänen perheellään ollut varaa pojan kouluttamiseen. Loput lapsuudestaan hän asui isoäitinsä luona New Yorkin Galwayssä, missä hän kävi koulua, joka nimettiin myöhemmin hänen kunniakseen Joseph Henry Elementary Schooliksi. Koulun jälkeen hän meni töihin sekatavarakauppaan ja vanhempana hän toimi kelloseppänä ja hopeaseppänä.

Henryn kiinnostus luonnontieteisiin heräsi kuusitoistavuotiaana. Hän oli kiinnostunut tieteellisistä kysymyksistä ja lukemisesta, ja luettuaan teoksen Popular Lectures on Experimental Philosophy hän päätti omistaa elämänsä tiedon hankkimiselle, mihin vaadittiin kuitenkin koulutusta. Hänen päättäväisyytensä herätti huomiota, ja hän pääsi opiskelemaan Albany Academy -collegeen iltakoulua ilman maksuja, joita hän ei olisi edes kyennyt maksamaan. Hän opiskeli collegessa matematiikkaa, kemiaa ja luonnonfilosofiaa. Elättääkseen itsensä hän teki opettajantöitä maalaiskoulussa.

Aluksi Henry ajatteli ryhtyvänsä lääketieteen alalle, mutta vuonna 1824 hän pääsi maanmittausinsinöörin tehtäviin rakentamaan Eriejärven ja Hudsonjoen välistä tietä, jolloin hän innostui insinöörin tehtävistä. Vuonna 1826 hän sai opettajan paikan Albany Academyssä ja vuonna 1828 hänestä oli jo tullut matematiikan professori. Samoihin aikoihin hän ryhtyi tutkimaan kokeellista fysiikkaa, erityisesti sähköä ja magnetismia, joka oli tuohon aikaan fysiikan suurin tutkimuskohde. Hän joutui päivätyönsä takia käyttämään tutkimuksiinsa koulun kesäloman, jolloin hän saattoi käyttää oppilaitoksen laboratoriotiloja.

Tutkijan ura

Englantilainen William Sturgeon oli 1824 rakentanut magneetin, jossa oli eristämätön kuparijohto kierrettynä eristetyn rautasydämen ympärillä. Magneettikenttä luotiin sähkövirralla, ja vaikutus loppui kun virta lakkasi. Henry osallistui luentoon, jossa kerrottiin Sturgeonin magneetista. Henry keksi eristää kuparilangan, jolloin kierroksia oli mahdollista asettaa tiheämmin toistensa päälle ja näin magneetista saatiin voimakkaampi. Eristeet olivat usein silkkikangasta, jotka olivat peräisin hänen vaimonsa alushameista. Henry kirjoitti vuonna 1828 ensimmäisen teoksensa, joka käsitteli maan magnetismin vaikutusta silkillä eristetystä langasta tehtyyn kelaan. Henry tuli tunnetuksi voimakkaiden magneettien rakentajana, ja hän demonstroi magnetismia suurille joukoille. Myöhemmin hänen rakentamansa magneetit pystyivät nostamaan 3 000 paunaa.

Käytännön sovelluksiin Henryn magneetit pääsivät, kun hän myi niitä rautakaivoksille malminerotteluun. Hän keksi sähköisen soittokellon ja heilurimaisen sähkömoottorin. Yhtenä merkittävimmistä keksinnöistään hän keksi releen, sähköisen kytkimen, jolla hän saattoi kytkeä heikolla sähkövirralla voimakkaan pariston käyttämään haluttua laitetta. Näin hän pystyi kytkemään soittokellon toimimaan mailin matkan päästä. Henryn soittokello oli näin ensimmäisiä sähköisiä lennättimiä. Hänellä oli lennätin kotinsa ja yliopiston välillä ja pystyi sen avulla vaihtamaan viestejä vaimonsa kanssa. Samuel Morse hyödynsi Henryn kehittämää tekniikkaa myöhemmin, kun hän vuonna 1840 patentoi lennättimen.

Henry keksi myös sähkömagneettisen induktioilmiön vuonna 1830. Hänen tutkimustyönsä kuitenkin keskeytyi hetkeksi, ja kun hän seuraavana vuonna taas jatkoi tutkimuksiaan, Michael Faraday oli jo ehtinyt julkaista induktiolain. Itseinduktio taas on Henryn keksintö, jonka Faraday löysi häntä myöhemmin.

Henryn suurimmat saavutukset ovat sähkömagnetismin alalla. Sen lisäksi hän tutki kapillaari-ilmiötä, fosforenssiä, auringonpilkkuja ja atomiteoriaa. Häntä innosti Thomas Youngin kehittämä valon aaltoteoria, jonka mukaan hän yritti tutkia myös sähköilmiöitä. Hän tutki leydenin pullon purkausta, jonka hän käsitti olevan samankaltaista sähköisten voimien värähtelyä. Tämän tutkimiseksi hän teki tiettävästi ensimmäisiä tutkimuksia radioaalloilla, puoli vuosisataa ennen Heinrich Hertziä, mutta Henryn kokeet jäivät kuitenkin vaille jatkoa. Hän lopetti tutkijanuransa vuonna 1846.

Tutkijanuransa jälkeen Henry siirtyi vuonna 1846 James Smithsonin perustaman Smithsonian-instituutin johtajaksi. Tuohon aikaan Henry oli tunnetuin yhdysvaltalainen tiedemies. Uusi työ ei antanut hänelle juuri enää mahdollisuuksia jatkaa tutkimustyötä, mitä harmitti häntä. Hänestä tuli Smithsonian-instituutissa amerikkalaisen tieteen edistäjä. Sisällissodan aikana hän toimi presidentti Abraham Lincolnin teknisenä neuvonantajana.

Henry kuoli 80-vuotiaana vuonna 1878. Hänen kunniakseen induktanssin yksiköksi hyväksyttiin henry vuonna 1893.

Lähteet 

99.5 Luonnontieteilijät, matemaatikot
Sähkön ja elektroniikan historia
Yhdysvaltalaiset fyysikot
Vuonna 1797 syntyneet
Vuonna 1878 kuolleet