Jagadish Chandra Bose hizo sonar una campana y detonó pólvora con ondas de radio en Calcuta en 1895, obtuvo una patente estadounidense sobre un detector de cristal en 1904 y dedicó sus últimos años a medir cuán rápido crecen las plantas

Jagadish Chandra Bose usó ondas de radio de pocos milímetros a pocos centímetros de longitud para hacer sonar una campana y encender pólvora a distancia en Calcuta en 1895. En 2012 el IEEE, la asociación profesional de ingenieros, concedió a ese trabajo una placa de Hito histórico en el Presidency College y lo llamó el primer sistema de comunicación por ondas milimétricas del mundo. Si eso lo pone por delante de Guglielmo Marconi es otra cuestión, y los historiadores que lo han estudiado no coinciden.

Bose nació el 30 de noviembre de 1858 en Mymensingh, hoy en Bangladés, y murió el 23 de noviembre de 1937, según el registro de la Royal Society. Entre esas fechas montó aparatos de radio en un rincón reconvertido de una universidad pública, tuvo una patente estadounidense sobre un detector de cristal, diseñó instrumentos que ampliaban el crecimiento de las plantas 10.000 veces o más, y dedicó un instituto de investigación en Calcuta el día de su cumpleaños en 1917.

Un laboratorio junto a un baño

En el Christ’s College de Cambridge, Bose tuvo a Lord Rayleigh entre sus profesores y se graduó en 1884, escribe DT Emerson, del Observatorio Nacional de Radioastronomía. Una reseña de la biografía de Subrata Dasgupta dice que su nombramiento como profesor de física en el Presidency College de Calcuta en 1885 necesitó la intervención personal del virrey, Lord Ripon. Patrick Geddes, cuyo libro de 1920 es la biografía completa más antigua, cuenta que un profesor indio cobraba entonces dos tercios del sueldo de un europeo, y que la condición temporal de Bose lo redujo otra vez a un tercio. Se negó, dice Geddes, a tocar su cheque mensual durante tres años.

En 1894, tras leer el libro de Oliver Lodge sobre Heinrich Hertz y sus sucesores, Bose convirtió un pequeño recinto junto a un baño de la universidad en laboratorio, escribe Emerson. Hertz, que produjo ondas de radio por primera vez en 1888, había trabajado a 66 centímetros. Bose bajó hasta 5 milímetros, y un físico llamado Lebedev, en Moscú, trabajaba de forma independiente a unos 6 milímetros.

Las ondas cortas convenían a una sala pequeña, según la página del Hito del IEEE, porque Bose podía estudiar cómo se comportan como la luz sin necesidad de un salón grande. Fabricó su propio transmisor de chispa, cohesor (un receptor cuya resistencia eléctrica cambia cuando le llegan ondas), lente dieléctrica, polarizador, antena de bocina y red de difracción. Entre sus polarizadores, señala Emerson, había un ejemplar del horario de ferrocarriles de Bradshaw con papel de estaño metido entre las páginas.

Lo que mostró la demostración de 1895

Bose transmitió y recibió ondas de 60 GHz en 1895 a lo largo de 23 metros, a través de dos paredes intermedias, haciendo sonar una campana y detonando pólvora, dice el resumen del IEEE. Geddes, que escribe 25 años después del hecho, describe una conferencia pública en Calcuta. En su relato los rayos atravesaron 75 pies (unos 23 metros), tres paredes macizas y el cuerpo del presidente de la sesión, que resultaba ser el vicegobernador, y en el otro extremo el receptor hizo sonar una campana, disparó una pistola y explotó una mina en miniatura.

Dos detalles difieren entre estos relatos. El Presidency College es el lugar y dos el número de paredes en la versión del IEEE, mientras que Geddes no nombra ningún edificio y cuenta tres. Emerson no da fecha dentro de 1895.

Geddes añade que Bose levantó una placa metálica sobre un poste de 20 pies en cada extremo, y planeó un enlace entre su casa y el Presidency College, a una milla, pero partió hacia Inglaterra antes de construirlo. Una nota del Daily Chronicle de 1896, que cita Emerson, dice que Bose había “transmitido señales a una distancia de casi una milla.” Geddes menciona solo el plan.

Al reseñar los artículos de Bose en diciembre de 1895, The Electrician elogió el cohesor “sólido y bien trabajado” que describía, informa Geddes, y lo juzgó más capaz que las formas anteriores de resistir los golpes del uso en el mar.

La conferencia en la Royal Institution de enero de 1897

Lord Rayleigh invitó a Bose a informar sobre su trabajo con ondas milimétricas en la Royal Institution de Londres, lo que hizo en enero de 1897 en un Friday Evening Discourse. Según la reseña del Indian Journal of Physiology and Pharmacology, ningún indio había dado uno antes. Hacia 1898, añade la reseña, Bose había publicado 13 artículos, y cada uno de los siete de las Proceedings de la Royal Society fue presentado por Rayleigh.

Los Collected Physical Papers de Bose reimprimen la conferencia, que trata de la óptica de las ondas eléctricas: reflexión, refracción y polarización. No habla de telegrafía. Todo su aparato, dijo al público, cabía en una caja de 60 centímetros de largo. Sobre cómo producir una respuesta en un receptor a distancia, dijo solo que las ondas grandes y enérgicas son las mejores, y que los experimentos de precisión requieren otras condiciones. Hacia el final planteó la posibilidad de que el Sol emita ondas de radio, algo que, señala Emerson, no se confirmó hasta 1942, y cerró con una frase sobre Oriente tomando “su parte” en la ciencia junto a Occidente.

La disputa de prioridad con Marconi

Emerson concluye que “parece” que la demostración de Bose de señalización inalámbrica a distancia tiene prioridad sobre Marconi, cuya primera prueba exitosa en la llanura de Salisbury fue en mayo de 1897. Marconi no se menciona en la página del Hito del IEEE.

Otros historiadores lo plantean de otro modo. Dasgupta, según el resumen de la reseña, sostiene que las reivindicaciones de prioridad hechas en nombre de Bose reflejan “pasiones localistas más que verdades históricas,” y que Bose contribuyó a la prehistoria de la radiotelegrafía como lo hicieron muchos otros. Oliver Lodge hacía demostraciones públicas de cohesores en 1894, señala la Linda Hall Library, y Marconi, que entró en el negocio un año más tarde, tuvo una disputa de prioridad con Lodge.

Solo por las fechas, Bose hizo sonar una campana con ondas de radio antes de la primera prueba registrada de Marconi. Si la demostración de 1895 cuenta como telegrafía sin hilos, y si la conferencia impresa de 1897 muestra que apuntaba a ella, es donde los historiadores se separan.

El detector de mercurio y la patente de 1904

En el artículo que Bose leyó a la Royal Society en abril de 1899, sobre un cohesor autorrecuperable, describe un receptor que casi no daba lectura en su galvanómetro. Sospechando que respondía y se recuperaba demasiado rápido para registrarlo, puso un teléfono en el circuito. Sonaba cada vez que un destello de radiación caía sobre el receptor, “sin que fuera necesario golpearlo para restablecer la sensibilidad.” Un cohesor corriente había que golpearlo tras cada señal para reponerlo.

Un detector de carbón, mercurio y hierro de 1899 a 1901 conocido como el “cohesor de la Marina Italiana” está en la colección del Science Museum Group, descrito como una versión modificada del tipo que Bose inventó en 1899. Su ficha dice que puede ser el detector que recibió las señales “S” en la prueba transatlántica de Marconi en Terranova en diciembre de 1901, y añade que Marconi se mostró reacio a decir exactamente qué aparato usó.

PK Bondyopadhyay, miembro sénior del IEEE, va más lejos en un artículo de 1998 en las Proceedings of the IEEE. Sostiene que el detector que Marconi usó el 12 de diciembre de 1901 era el de Bose, y que llegó a Marconi a través del teniente Solari, de la Marina Italiana, amigo de infancia de Marconi, que le pasó una versión ligeramente modificada. Marconi dijo a la Royal Institution el 13 de junio de 1902, según lo cita Bondyopadhyay, que el cohesor procedía del personal técnico de la Marina Italiana y se lo trajo Solari. Bondyopadhyay atribuye al historiador británico VJ Phillips haber expuesto el asunto, pero no su origen. La redacción del museo es más cautelosa que la suya.

La patente estadounidense 755.840, “Detector for Electrical Disturbances” (detector de perturbaciones eléctricas), fue presentada por Bose el 30 de septiembre de 1901 y concedida el 29 de marzo de 1904. Asigna la mitad de los derechos a Sara Chapman Bull, de Cambridge, Massachusetts, y sus reivindicaciones incluyen un par de contactos de galena (sulfuro de plomo). Pearson y Brattain dieron a Bose la prioridad en 1954 por usar un cristal semiconductor para detectar ondas de radio, dice Emerson, que cita al premio Nobel Nevill Mott: “J.C. Bose se adelantó al menos 60 años a su tiempo.” Las plantas de semiconductores que India ha aprobado en la década de 2020 se siguen en nuestro informe sobre el programa de chips.

La patente que complica la historia

Bose resolvió desde temprano no buscar ganancia personal con sus inventos, dice Geddes. En 1901, justo antes de su conferencia de ese año en la Royal Institution, un importante fabricante de aparatos inalámbricos le ofreció un acuerdo remunerado y lo rechazó. Un amigo estadounidense patentó entonces el invento a su nombre, “pero Bose no quiso usar sus derechos, y dejó caducar la patente.”

El propio relato de Bose es una carta a Rabindranath Tagore del 17 de mayo de 1901, que Bondyopadhyay y Banerjee reproducen en traducción. El propietario de una compañía telegráfica lo había visitado con un formulario de patente y le había dicho, en palabras de Bose: “No sabe cuánto dinero está tirando.” Bose escribió que consideraba su investigación “por encima de la ganancia o la pérdida comercial” y que no encontraba tiempo suficiente para su propio trabajo. El Christ’s College de Cambridge cuenta una historia parecida, pero la sitúa en la conferencia de 1897 y atribuye la oferta al socio comercial de Marconi. La carta de Bose no nombra a nadie y da 1901.

Bondyopadhyay y Banerjee sostienen que esto no fue en absoluto una negativa a patentar. Encontraron que Bose y Sara Bull presentaron cinco solicitudes provisionales de patentes británicas desde el 9 de mayo de 1901, y que dos llegaron a ser patentes, los números 15.467 y 18.430, además de la patente estadounidense. En su lectura la carta muestra que Bose se oponía a restricciones sobre sus conferencias y publicaciones. Bull, informan, había visitado India en 1898 por invitación de Swami Vivekananda, oyó a Bose dar una conferencia en París el 23 de octubre de 1900 y financió las solicitudes.

De los metales a las plantas

Hacia 1900 la atención de Bose pasó de las ondas de radio a los seres vivos. En la Royal Institution, en mayo de 1901, habló de cómo responde la materia inorgánica al estímulo mecánico y eléctrico. La fatiga de la respuesta en el estaño y la materia inorgánica “matada” con venenos figuran entre los contenidos de ese artículo en los Collected Physical Papers. Siguió un libro de 1902, Response in the Living and Non-Living, y hacia 1903, dice la reseña de Dasgupta, su atención se había vuelto casi por completo hacia las plantas.

Su instrumento más conocido es el crescógrafo, que registra cuán rápido crece una planta. En la forma de alta amplificación, según la descripción de Bose, dos palancas amplían cada una el movimiento cien veces, lo que da 10.000 veces en total, y una placa de vidrio ahumado movida por mecanismo de relojería toma el registro. Para un trabajo más fino construyó una versión magnética, que según dijo podía amplificar “hasta 50 millones” de veces. En un ajuste de demostración de un millón, escribió, un capullo de lirio que crecía a 0,0006 milímetros por segundo hizo cruzar un punto de luz por una escala de tres metros en 5 segundos a 30 grados Celsius. Al enfriar a 26 grados, eso se alargó a 20 segundos, y a 21 grados el crecimiento se detuvo.

Los árbitros de la Royal Society no fueron unánimes sobre su trabajo con plantas. De los tres informes sobre su artículo de 1917 acerca del crescógrafo, William Bayliss escribió que “El autor no parece estar familiarizado con otros trabajos sobre el tema y solo cita un libro de texto.” Vernon Blackman calificó el artículo de “difuso” y encontró “falta de conocimiento de la fisiología vegetal,” y sugirió en cambio un artículo breve para las Proceedings. Frederick Blackman recomendó la publicación: “La investigación, aunque probablemente contenga errores experimentales, es valiosa.” Apareció en las Proceedings en 1919.

El crítico de Nature, que firmaba como VHB el 3 de junio de 1920, describió el crescógrafo equilibrado de Bose, que según Bose podía detectar un cambio en la tasa de crecimiento de 1 parte en 27.000, y quiso una prueba de que su mecanismo mantenía una velocidad constante durante muchas horas. Más tajante sobre el programa más amplio, la reseña de Dasgupta dice que la conclusión de Bose de que ninguna barrera clara separa la vida de lo inanimado descansaba en un “supuesto muy cuestionable” de que la actividad eléctrica por sí sola basta para la vida. Sus explicaciones iban mucho más allá de sus datos, añade, aunque su habilidad para construir instrumentos delicados le ganó el respeto incluso de sus críticos.

La membresía y el instituto

La Royal Society registra la elección de Bose como Fellow el 13 de mayo de 1920. Se había jubilado del Presidency College en 1915 y fue nombrado Profesor Emérito, escribe Emerson.

Bose dedicó el Instituto Bose a la nación el 30 de noviembre de 1917 en un discurso titulado “La voz de la vida”. Su propia historia dice que el salón de conferencias se modeló sobre el de la Royal Institution, que la filantropía de Sara Chapman Bull fue importante para fundarlo y que Rabindranath Tagore escribió su himno. Una generación más tarde, en la misma ciudad, CV Raman vio las líneas de dispersión de la luz que llevan su nombre.

Algunas de las ideas de los artículos de Bose de 1897, informa Emerson, se han incorporado a un receptor multihaz de 1,3 milímetros que se usa ahora en el telescopio de 12 metros del NRAO.