Was ist der Coherer?

Ein Coherer ist eine Art Funkwellendetektor und war eines der frühesten Geräte, die entwickelt wurden. Es kam erstmals im späten 19. Jahrhundert in Gebrauch und wurde vermutlich um 1890 vom französischen Wissenschaftler Edouard Branly erfunden. Seine Entwicklung war ein wichtiger Schritt in der drahtlosen Telegrafie und Funkkommunikation. Ein typischer Coherer war ein kleines Glasröhrchen, manchmal ohne Luft, teilweise gefüllt mit Spänen oder unregelmäßigen Körnern aus leitfähigem Material, oft Nickel, Silber oder eine Kombination aus beidem.

Das Funktionsprinzip eines Coherers beruht auf der Leitfähigkeit des Materials innerhalb des Rohres unter unterschiedlichen Bedingungen. Unter normalen Bedingungen ist der Widerstand der Metallkörnchen oder -späne im Rohr aufgrund des mangelhaften Kontakts zwischen den verschiedenen kleinen Materialstückchen ziemlich hoch. Bei Einwirkung von Radiowellen steigt jedoch die Leitfähigkeit dieser Partikel insgesamt an, wodurch sich der Widerstand entsprechend verringert. Durch Einbauen des Kohärers in einen elektrischen Schaltkreis, der die Leitfähigkeitsunterschiede zwischen dem Ruhezustand und dem Funkwellen-Stimulationszustand messen kann, wird es möglich, das Vorhandensein von Funkwellen zu erkennen.

Die Implikationen für eine solche Weiterentwicklung waren sofort ersichtlich, und der Zusammenhang und seine Anwendungen wurden von einer Reihe berühmter Pioniere auf dem Gebiet des Radios und der Elektronik, wie unter anderem Marconi und Tesla, erforscht und entwickelt. Die erste und bedeutendste Anwendung für das Gerät war die drahtlose Telegrafie. Die Impulse der ankommenden Funkenergie könnten vom Coherer in eine Ausgabe in Morse-Code-Form durch ein System von tatsächlichen Tönen oder sehr einfache Ausdrucke auf Papier umgewandelt werden, die dann von einem Telegrafen, der in Morse-Code geübt ist, in lesbaren Text umgewandelt werden könnten.

Es stellte sich schnell heraus, dass die Teilchen im Koherer, die einmal den Radiowellen ausgesetzt waren, nach dem Stoppen des Radiopulses nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrten. Aus diesem Grund wurden drahtlose Telegrafen, die dieses Gerät verwenden, mit einem zweiten Gerät, einem Dekoherer, entwickelt, der die Kohärenzröhre nach jedem Impuls automatisch zurücksetzt, indem sie mechanisch auf sie einwirkt, um die Partikel zu entfernen. Dies ermöglichte eine schnelle und automatische Übertragung von Morsecode-Nachrichten ohne Kabel.

Über ein Jahrhundert nach seiner Erfindung war nicht genau bekannt, warum ein Coherer so funktioniert, wie er funktioniert. Eine vorherrschende Theorie behauptete, dass die Anwesenheit von Radiowellen, einer Form elektromagnetischer Strahlung, ein Verschweißen der Partikel auf molekularer Ebene verursacht und die Leitfähigkeit erhöht. Dies war ein Beispiel dafür, dass Wissenschaftler den genauen Mechanismus eines beobachteten Phänomens nicht quantitativ nachweisen konnten, aber seine Funktion trotzdem anwenden konnten. Experimente moderner Forscher haben gezeigt, dass diese Erklärung höchstwahrscheinlich richtig ist.