Обсуждение:Уитстон, Чарльз

У этой статьи довольно полный английский аналог. Приглашаются желающие для совместного перевода ;) Одному не потянуть :) --Morpheus 23:43, 25 марта 2006 (UTC)

Все элементарно, Ватсот! Ву а ля. Надо править, особенно физику, а то там сплошная лирика

Сэр Чарльз Уитстон (Sir Charles Wheatstone; 1802—1875) — английский физик, автор многих изобретений, таких как • английская концертина • стереоскоп • первые микрофоны • Шифр Плейфера (названный в честь Лорда Плейфера, который его опубликовал) Он был ключевой фигурой в развитии телеграфа, улучшил метод измерения неизвестного статического электричества, известен в основном благодаря Витстонову мостику, который первоначально был изобретен Самуэлем Хантером Кристи, был членом Королевского общества. Содержание • 1. Биография • 2. Музыкальные инструменты и акустика • 3 Скорость электричества • 4. Спектография • 5. Телеграф o 5.1 Сотрудничество с Куком o 5.2 Первые внедрения/разработки o 5.3 Общественное внимание и успех o 5.4 Разногласие с Куком o 5.5 Дальнейшая работа над телеграфом • 6. Оптика • 7. Измерение времени • 8. Витстонов мостик • 9 Криптография • 10 Электрические генераторы • 11 См также • 12 Другие ссылки Биография Чарльз Уитстон родился недалеко от Глостера. Его отец был в этом городе продавцом музыкальных инструментов, а затем, через четыре года, обосновался на 128 Пол Мол в Лондоне, чтобы стать учителем по классу флейты. Он не без гордости, бывало, говорил, что приложил руку к музыкальному образованию принцессы Шарлоты. Чарльз, его второй сын, посещал сельскую школу недалеко от Глостера, а впоследствии еще несколько образовательных учреждений в Лондоне. Одним из этих учреждений был Кеннингтон, который находился на попечении у Миссис Кастлмейн. Миссис Кастлмейн с удивлением обнаружила, что мальчик быстро делает успехи (в обучении). Из другого учебного заведения он сбежал, но был пойман в Виндзоре, недалеко от места нахождения его будущего телеграфа. Мальчик рос застенчивым и ранимым, он часто убегал на чердак, где, находясь один, предавался размышлениям. Когда ему исполнилось 14 лет, его отдали в ученики дяде и тезке, продавцу музыкальных инструментов, на 436 Стренд в Лондоне; но он не проявил большого усердия ни к ремеслу, ни к бизнесу, его больше занимало изучение книг. Отец поддержал его в его стремлении, забрав из мастерской дяди. В возрасте 15 лет, Уитсон переводил французскую поэзию, сочинил две песни, одну из которых он передал дяде. Дядя напечатал/опубликовал ее, не имея представления о том, что это творение его племянника. Некоторые его строчки на лире стали девизом гравировки Бартолоцци. Юный по возрасту, но с просветленным выражением лица и умными голубыми глазами, он часто посещал старую книжную лавку поблизости от Пол Мола, который в те времена представлял собой ветхую и немощеную дорогу. Большую часть карманных денег он тратил на покупку книг, которые занимали его воображение: сказки, книги по истории и научные исследования. Однажды к изумлению продавца он потянулся за томом открытий Вольта, его опытов с электричеством. Не имея в кармане достаточной суммы, он откладывал монеты, чтобы купить книгу. Она была написана на французском, ему снова пришлось откладывать деньги, чтобы теперь купить словарь. Затем он начал читать книгу и при содействии своего старшего брата Уильяма повторял эксперименты, описанные в ней, в чулане за отцовским домом, используя изготовленную в домашних условиях батарею. Когда юные изобретатели собирали батарею, они обнаружили, что им не хватает денег, чтобы купить необходимые медные пластины. У них оставалось немного медных монет. Озарение пришло Чарльзу, который был вдохновителем этих исследований, 'Мы должны использовать сами монеты,' сказал он, и работы над батареей были вскоре завершены. В Церкви Христа, в Мельбурне, 12 февраля 1847, Уитсон венчался. Его жена была родом из семьи торговца из Тонтона, мужеподобной внешности. Он умерла в 1866, оставив ему на попечение пятерых малолетних детей. Его домашняя жизнь протекала уединенно и непримечательно. Будучи немногословным и сдержанным на публике, Уитсон был убежденным и многоречивым оратором в частной беседе, и если шла речь о его исследованиях, то его незначительная и скромная личность, его простое и интеллигентное выражение лица были полны воодушевления. Сэр Генри Тейлор вспоминал, что однажды наблюдал за Уитсоном на приеме в Оксфорде, когда он настойчиво докладывал Лорду Парместону о возможностях своего телеграфа. 'Не может быть!' воскликнул политик. 'Нужно сообщить об этом Лорду Канцлеру.' И, сказав это, он отвел электрика к Лорду Вестберри, и пустился в бегство. Воспоминание об этом разговоре, вероятно подсказало Палмерстону, отметить, что придет время, когда Парламент может попросить министра, если разразится война в Индии, и он мог бы сказать, ' Минуточку; Я только телеграфию генералу-губернатору и дам вам знать.' Уитсона произвели в рыцари в 1868, после завершения работы над автоматическим телеграфом. До этого его избрали кавалером ордена Почетного легиона. Около 34 знаков отличий и дипломов английских и зарубежных научных обществ служат свидетельством его научного признания. С 1836 он был членом Королевского общества, а в 1873 был избран иностранным членом-корреспондентом Французской Академии Наук. В том же году он был награжден Золотой медалью Ампера, присужденной ему Французским научным обществом за вклад в развитие национальной промышленности. В 1875 он был избран почетным членом Института Инженеров-строителей. Он был доктором гражданского права Оксфордского Университета и доктором канонического и гражданского права в Кембридже. Во время посещения Парижа осенью 1875, он занимался усовершенствованием приемного прибора для подводных кабелей, простудился, заболел воспалением легких, от чего и умер в Париже19 октября 1875. Поминальная служба прошла в Англиканской часовне в Париже, на ней присутствовали члены Академии. Его останки были перевезены в его дом в Парк Кресцент в Лондоне и захоронены в Кенсал Грин. Музыкальные инструменты и акустика В сентябре 1821, Уитсон предъявил вниманию общественности 'Магическую лиру,' и 'аконкриптофон' в музыкальном магазине в Пол Мол и галерее Аделаиды. Он состоял из мнемонической лиры, свисающей с потолка на кабеле и издающей он нескольких инструментов – фортепиано, арфы и цимбал. В действительности это была простая звуковая коробка, а кабель был стальной трубой, которая преобразовывала колебания музыки от нескольких инструментов, на которых одновременно играли за пределами слышимости и за пределами видимости. В этот период времени Уитсон ставил огромное количество экспериментов со звуком и его передачей. Некоторые из этих результатов сохранились в Анналах Философии Томсона за 1823. Он считал, что звук порождается волнами или колебаниями атмосферы, потому что тогда полагали, что свет образуется от волнообразных движений светоносного/светового эфира. Вода и твердые тела, такие как стекло, или метал, или гулкая древесина передают модуляцию с высокой скоростью, и он создал план передачи таким способом звуковых сигналов, музыки или речи на большие расстояния. Он подсчитал, что звук передается со скоростью 200 миль в секунду (322 км/с) через твердые трубки и предложил проложить телеграф из Лондона в Эдинбург таким способом. Он даже назвал свое изобретение 'телефоном.' [Роберт Хук, в своей Микрографии, опубликованной в 1667, написал: 'Я могу уверить читателя, что я передавал, при помощи растянутого провода, звук на значительное расстояние на острове и такое же быстрое как движение света.' Не было необходимости в том, чтобы провод был прямым; он мог быть скрученным под углом. Это свойство- основа механического или lover's телефона, сказал, что это было известно китайцам много веков назад. Хук также рассматривал возможность найти способ усилить наши возможности слышать.] Писатель в Хранилище Искусств за 1 сентября 1821, ссылаясь на “Магическую лиру”, вглядывается в проспект оперы, которую ставят в Королевском театре, получать удовольствие в комнатах на Ганновер Сквер, и даже в таверне Хорнс, Кеннингтон. Колебания передаются через подземные кондукторы, как газ по трубам. И если музыку можно исполнять таким образом, 'говорит он, 'вероятно речь может быть воспринята с помощью тех же средств передачи. Ораторские выступления в совете, дебаты парламента , вместо того, что бы читать их только на следующий день, -- Но мы можем потерять себя в поиске этого интересного предмета. Помимо передачи звуков на расстоянии, Уитсон изобрел простой инструмент для усиления слабых звуков и назвал его 'Микрофон'. Он состоял из двух тонких труб, которые передавали механические колебания в оба уха и отличался от электрического микрофона профессора Хьюза. В 1823, его дядя, создатель музыкальных инструментов, умер, и Уитсон, вместе со своим старшим братом, взял на себя управление его бизнесом. Чарльз не имел особого интереса к коммерческой стороне предприятия, но его мастерство проявилось в модернизации существующих инструментов и создании философских игрушек. По прошествии шести лет он оставил магазин. В 1827, Уитсон представил свой 'калейдоскоп', механизм для преображения вибраций видимых глазу. Он состоит из металлической трубки с посеребренным шариком на конце, который отражает 'тень/пятно' света. Когда трубка вибрирует, видно, как тень/пятно описывает сложные фигуры в воздухе, как вспышка, вращающаяся в темноте. Вероятно, его фотометр был навеян этим прибором. Он позволяет сравнить два потока света по относительной яркости их отражения в посеребренном шарике, который описывает узкий эллипс, так, что …..тени/пятна в параллельные линии. В 1828, Уитсон усовершенствовал немецкий духовой инструмент под названием Mundharmonika (губная гармоника), которая в последствии была запатентована как губная гармоника 19 июня 1829. Переносная фисгармония – это еще одно его изобретение, которое получило призовую медаль на Международной выставке 1851 года. Он также усовершенствовал говорящую машину де Кемпелена, поддерживал идею Сэра Дэвида Брустера, что еще до окончания девятнадцатого столетия появятся такие достижения науки как поющий и говорящий аппараты. В 1834, Уитсон, который завоевал себе авторитет, был назначен председателем комитета экспериментальной физики в Лондонском Кингс Колледж. Но его первый курс лекций по звуку не был принят аудиторией из-за, из-за непреодолимого нежелания к общественным выступлениям перед публикой, а так же неуверенность в своих силах. За кафедрой он был косноязычным и неспособным к связной речи, иногда поворачивался спиной к аудитории и шептал стене диаграммы. В лаборатории он чувствовал себя как рыба в воде, а все свои занятия сводил к демонстрациям. Скорость электричества Он получил признание, проведя эксперимент — измерение скорости электричества в проводе. Его метод был красив и оригинален. Он перерезал провод по середине так, чтобы получился зазор, куда искра может проскакивать, и соединил его концы с полюсами Лейденской банки, заряженной электричеством. Таким образом, получалось три искры, по одной на двух концах провода, и еще одна по середине. Он установил крошечное зеркало на ходиках часов, так, что он вращался на высокой скорости, и наблюдал за отражением трех вспышек в нем. Точки на проводе располагались таким образом, что если искры были мгновенными, их отражения появлялись на прямой линии; но можно было видеть, как средняя отставала от других, потому что это было мгновение спустя. Электричеству требовалось определенное время, чтобы распространится от концов провода к середине. Это время можно было вычислить, измерив величину отставания, сравнив с известной скоростью зеркала. Получив время, ему нужно было лишь сравнить его с длиной половины длины повода, и он мог подсчитать скорость электричества. Но ошибка эксперимента или подсчетов дала ему величину скорости 288,000 миль в секунду, что является недопустимой величиной, так как она больше скорости света. До того момента многие люди полагали, что электрический разряд - мгновенный; но после было обнаружено, что его скорость зависит от природы кондуктора, его сопротивления, и его электростатический. Фаррадей, на пример, это его скорость в подводном проводе, покрытом изолятором и окруженном водой, равна всего 144,000 миль в секунду (232,000 км/сек), и даже меньше. Прибор Уитсона вращающегося зеркало был после использован Леоном Фоколтом и Ипполитом Физо для измерения скорость света. Спектография В 1835, во время собрания Британской ассоциации в Дублине, Уитсон продемонстрировал, что когда металлы наэлектризованы в электрической искре, их свет, видимый через призму, показывает определенные лучи, которые были специфичными для них. Таким образом, можно определить тип метала, который вызывал искрящиеся точки, проанализировав свет вспышки. Это предположение внесло большой вклад в развитие спектрального анализа, и был использован Робертом Бансеном, Густавом Робертом Киркхофом и другими, привело к открытию новых элементов, таких как рубидий и таллий, а так же увеличения наших знаний относительно тяжелых тел. Телеграф Уитсон отверг свою идею относительно передачи информации посредством механических колебаний трубок и взялся за телеграф. В 1835 он читал лекции о системе Барона Шиллинга, и заявил, что, уже известны способы, с помощью которых можно соорудить телеграф, который принесет огромную пользу миру. По собственному плану он проводил эксперименты, не только предложил проложить пробную линию через Темзу, но и проложить ее вдоль железнодорожной трассы Лондон-Бирмингем. До осуществления этих планов он встретился с Уильямом Фотхергилом Куком, который посетил его в его доме на Кондуит Стрит 27 февраля, 1837 и который оказал значительное влияние на его будущее. Сотрудничество с Куком Кук служил офицером в Армии в Мадрасе. Он посещал лекции по анатомии Гейдельбергского университета, когда находился в увольнительной. И там же 6 марта, 1836 он стал свидетелем демонстрации телеграфа профессора Монке, он попал под впечатление от увиденного и бросил свои занятия медициной и посвятил себя работе над телеграфом. Вскоре после этого он вернулся в Лондон и представил телеграф с тремя иголками в январе 1837. Осознавая потребность в научных знаниях, он консультировался с Фаррадеем и Роджетом, который и направил его к Уитсону. При второй встрече Кук рассказал Уитсону о своем изобретении, для того чтобы выпустить работающий телеграф и объяснил свой метод. Уитсон, согласно его утверждению, сказал Куку, что метод не сработает, и представил свой экспериментальный телеграф. Наконец, Кук высказал предложение о создании партнерства, но вначале Уитсон не хотел to соглашаться. Он был известным ученым и публиковал свои результаты без намерения извлечь из них прибыль. Кук, напротив, говорил о том, что его единственная цель - получить прибыль из схемы. В мае он договорились объединить усилия, Уитсон занимался научной стороной вопроса, а Кук - административной. Великое дело партнерства произошло 19 ноября 1837. Совместный патент был выдан на их изобретения, включая пятиигольчатый телеграф Уитсона и будильник, приводимый в действие реле, в котором электрический ток, погружая иголку в ртуть, завершал цепь местной батареи и спускал предохранитель часового механизма. Пятиигольчатый телеграф, Который был в основном, если не полностью заслугой Уитсона, был похож на телеграф Шиллинга, он базировался на принципе, сформулированном Андре мари Ампером — суть которого в том, что, электрический ток подается на линия после завершения цепи батареи с замыканием или разъединяющим ключом, а на другом конце он проходит через электромагнитную катушку провода, оставляя магнитную иглу свободной для поворота ее центра. Так как один оба полюса батареи подсоединяются к линии при помощи ключа, электрический ток отклонял иглу то в одну, то в другую сторону. Было пять отдельных цепей, приводящих в движение пять различных иголок. Иглы располагаются в ряд через середину набора в форме бриллианта, у них были буквы алфавита, распределенные таким образом, что буква точно указанная током отклоняемая двумя иглами по направлению к ней. Первые внедрения/разработки Экспериментальная линия, с шестым проводом заземления, была проложена между вокзала Евстон и станцией Кемден Таун в Лондоне и Северо-Западной железной дорогой 25 июля 1837. Действительное расстояние составляло 1,5 мили (2.4 км), но свободный провод был внедрен в цепь, увеличить его длину. Судебное слушание состоялось поздно вечером. Кук находился на службе на станции в Кемдон Таун в то время, как Роберт Стивенсон и другие джентльмены наблюдал; а Уитсон сидел за своим прибором в грязной комнате, освещенной сальной свечой, около кассы в Евстоне. Уитсон отправил первое сообщение, в котором Кук ответил, а Уитсон заявил «никогда», 'Чувствовал ли я, что это сенсация раньше, когда, один в пустой комнате, я услышал скрип игл, и как будто я по слогам произнес слова, я почувствовал все величие изобретения, признанного practicable (практиками, как правило, как закон) вне критики и споров.' Не смотря на судебный процесс, тем не менее, директора железнодорожной станции приняли “новомодное” изобретение равнодушно, и попросили его изъять. В июле 1839, тем не менее, она понравилась железнодорожной компании Грейт Вестерн и линию проложили от вокзала Пэддингтон до станции Вест Дрейтон, расстояние длиною в 13 миль (21 км). Часть провода проложили сначала под землей, но потом его полностью разместили на столбах вдоль линии. Цепь была расширена до Слоу в 1841, и была публично продемонстрирована в Пэддингтоне как чудо науки, который может передавать 50 сигналов на расстоянии 280,000 миль в минуту (7,500 км/сек). Цена за вступление составляла шиллинг (£0.05). Внимание общественности и признание Несмотря на признание, общественность не поддержала новое изобретение, пока не поступило из-за границы сообщения о поимке убийцы Тауэла. Однажды между шестью и семью часами женщину по имени Сара Харт нашли мертвой в ее доме на Солт Хил, а чуть раньше видели мужчину, выходящим из ее дома. Полиции стало известно, что женщину иногда навещал Джон Тауэл, из Беркстемстеда, где был уважаем, по прибытию в Слоу, проведя расследование, полиция обнаружила, что человек, который полностью подходил под описания, купил билет на пассажирский поезд в Лондон и сел в вагон первого класса. Полиция незамедлительно телеграфировала в Пэддингтон сообщение, в котором передавалось описание и требование о задержании. 'Он одет как квакер (Quaker),' говорилось в сообщении, 'в коричневом пальто, которое едва доходило до его ног.' В алфавите пятиигольчатого телеграфа не было буквы 'Q' (кью), и клерк в Слоу передал слово “Квакер”('Quaker') через 'kwa' (ква); но когда он продолжил, его прервал клерк из Пэддингтона, который попросил его повторить. Повтор не произвел нужно эффекта, как вдруг мальчик в Пэддингтоне предложил, что вероятно нужно дать Слоу закончить слово. Слово 'Kwaker' стало понятным, и как только Тауэл сошел на платформу Пэддингтона, его уже поджидал детектив, который следил за ним до того момента как он сел на автобус в Нью Роуд, а позже арестовал его в кафе. Тауэл был осужден за убийство женщины и были выяснены удивительные подробности относительно его личности. Сосланный в 1820 по обвинению в фальсификации, он купил досрочное освобождение, вначале он работал химиком в Сиднее, где дела у него шли хорошо, и через 15 лет он стал богатым человеком Вернувшись в Англию, он женился на леди из Квакера, которая стала его второй женой. Он признался, что отравил Сару Харт синильной кислотой, его мотив был ужас от того, что их отношения станут известными. Тауэл был обвинен, этот случай принес славу телеграфу. Его преимущество в быстрой передаче информации и определении преступников были громко продемонстрированы и его скоро приняли более масштабно. В 1845 Уитсон представил две модернизированные формы аппарата, а именно, приборы «одноигольчатый» и «двуигольчатый», в котором сигналы возникают от последовательных отклонения игл. Из них только одноигольчатый прибор, требующий только одного провода, все еще применяется. О быстром распространении телеграфа в Европе говорит тот факт, что когда в 1855 в Санкт-Петербурге умер император Николай, это произошло в час дня, об этом объявили в Палате лордов через несколько часов; и как убедительное доказательство дальнейшего успеха, можно вспомнить тот факт, что результаты забега в Оукс в 1890 были получены в Нью Йорке 15 секунд после того, как лошади пересекли финишную черту. Разногласие с Куком В 1841 появились разногласия у Кука и Уитсона относительно того, кому принадлежит успех от изобретения телеграфа. Дело было передано в арбитражный суд известным инженером Марком Изамбардом Бриннелем, он представлял интересы Кука, и профессором Даниелем, из Королевского Колледжа (Кингс Колледж), изобретатель батареи Даниела, он представлял интересы Уитсона. Он признал заслуги Кука в внедрении телеграфа, который обещал стать изобретением имеющим важное общественное значение, а заслугой Уитсона было подготовкой исследований для предъявления их общественности. Решение гласило: 'Телеграф- результат совместных усилий двух джентльменов, достаточно образованных для сотрудничества, и мы должны отнести быстрый прогресс, который это важное изобретение было сделано в течение пяти лет с момента начала их сотрудничества.' Решение гласило, хотя оно было неопределенным, что игольчатый телеграф- совместное творение. И даже если его изобретение - в основном заслуга Уитсона, заслугой Кука является его внедрение. Их вклад в предприятие можно сравнить с вкладом автора и издателя, и это факт состоит в том, что вклад Кука состоит в фактическом воплощении изобретения. Дальнейшая работа над телеграфом Начиная с 1836, Уитсон много размышлял о создании подводного телеграфа и в 1840 представил доклад о возможности проложения линии из Дувера в Кале перед Комитетом по железнодорожным вопросам Палаты Общин. Он даже спроектировал оборудование для изготовления и укладки кабеля. Осенью 1844 при поддержке Дж. Д. Ллевелина он погрузил в воду кусок изолированного провода в заливе Суонси и передал сигналы по нему с лодки на маяк Мамблз. На следующий год он предложил использовать гуттаперчи для покрытия провода, проходящего через Ла-Манш. В 1840 Уитсон запатентовал алфавитный телеграф, или, 'Прибор ABC Уитсона,' который приводился в движение последовательными движениями (step-by-step motion)(многоступенчатое движение), и показывал буквы сообщения при наборе. Тот же принцип использовался в работе его The печатного телеграфа, запатентованного в 1841. Это был первый аппарат, который распечатывал телеграмму. Он приводился в движение при помощи двух электрических цепей, так как лента вращала молоток, приводимый в движение электрическим током, печатала необходимую букву на бумаге. Представление телеграфа было таким прорывом, что 2 сентября 1845, была зарегистрирована Электрическая Телеграфная Компания, и Уитсон, для деятельности партнерства/товарищества с Куком, получил £33,000 для их совместных изобретений. В 1859 Уитсон был назначен Торговым Советом представлять отчет о прокладке кабеля в Атлантике и в 1864 вошел в группу экспертов по консультации деятельности Атлантической телеграфной компании за его вклад в успешную прокладку линий в1865 и1866. В 1870 электрические телеграфные линии Соединенного Королевства, находившиеся в руках разных компаний, были переданы Почтовой службе и под контроль Правительства. Уитсон в дальнейшем изобрел автоматический передатчик, в котором сигналы сообщения сначала оставляли дырочки на бумажной ленте, которая затем посылалась отправляющей кнопкой, и контролировал сигнал электрического тока. Заменив механизм вручную для отправки сообщения, он мог телеграфировать до 100 слов в минуту, в пять раз больше обычных объемов. Почтовая телеграфная служба использовала этот аппарат для отправки срочных телеграмм, которые лишь недавно были модернизированы, и сообщения из Лондон в Бристол отправлялись теперь со скоростью 600 слов в минут, а из Лондона в Абердин - со скоростью 400 слов в минуту. Вечером 8 апреля 1886 когда Гладстоун ввел Билль о регулировании в Ирландии, было передано около 1,500,000 слов с центральной станции Сент Мартин Ле Гранд через 100 передатчиков Уитсона. Мог бы Гладстоун говорить хоть целую неделю, целей день напролет, со своей обычной скоростью, он едва мог превзойти это изобретение. План передачи сообщений посредством бегущей ленты which actuates the key первоначально было запатентовано Бейном в 1846; но Уитсон, при помощи. Августа Строха, выдающегося механика, способный экспериментатор, смог первым успешно воплотить эту идею. Оптика В 1840 он был награжден королевской медалью Королевского общества за его вклад в объяснение бинокулярной системы зрения, исследование, которое привело его к созданию стереоскопа. Он продемонстрировал, что наше восприятие материального свойства объекта является комбинацией в нашем сознании двух разных изображений объекта полученных от наших глаз в разных ракурсах. Таким образом, в стереоскопе размещение линз и зеркал, две фотографии одного и того же объекта, сделанного с разных мест совмещаются таким образом, что объект выступает с позиции объемности твердого тела Сэр Девид Брустер улучил стереоскоп путем распределения зеркал и придав им определенную форму. Псевдоскоп (Уитсон был неравнодушен к экзотическим формам речи) был изобретен профессором в 1850 и является своего рода противоположностью стереоскопа, так как под его действием твердый объект кажется пустым, а близко находящийся объект становится отдаленным; таким образом, скульптурное изображение кажется маской, а дерево, растущее за окном, кажется растущим внутри комнаты. Измерение времени В1840, Уитсон представил хроноскоп для измерения минутных интервалов времени, которые использовались для определения скорости полета пули или прохождения звезды. В этом аппарате приводил в действие электромагнит, который фиксировал мгновение происхождения при помощи карандаша, оставляющего след на бумаге. Говорят, что он мог определить 1/7300 часть секунды (137 микросекунд) и время, которое требовалось для падения тела с высоты в один дюйм (25мм). 26 ноября 1840 он представил электромагнитные часы в библиотеке Королевского общества и предложил на обсуждение план распределения правильного времени, начиная от стандартных часов, заканчивая разнообразными хронометрами. Их цепи были наэлектризованы ключом или контактом, приводимым в действие arbour of the standard(механизмом), и их стрелки настраивались элетромагнитом. В январе следующего года Александр Бейн получил патент на электронномагнитные обвинил Уитсона в присвоении своих идей. Оказалось, что Бейн работал механиком у Уитсона с августа по декабрь 1840, и сказал, что он поделился своей идеей относительно электрических часов с Уитсоном в тот период времени; но Уитсон настаивал, что он проводил эксперименты в этом направлении в течение мая. Бейн обвинил Уитсона в краже его идеи электромагнитного печатающего телеграфа; но Уитсон доказал, что его прибор- всего лишь модификация его собственного электромагнитного телеграфа. Одним самых удивительных открытий Уитсона были 'Полярный часы,' представленные на заседании Британской Ассоциации в 1848. В основе их работы лежал принцип открытый Сэром Девидом Брустером, который состоял в том, что свет, исходящий от неба поляризуется в самолете под углом девяносто градусов относительно солнца. Следовательно, открыв, что плоскость поляризации, и измерение его азимута относительно севера, нахождение солнца, хотя ниже горизонта, можно определить, очевидное солнечное время obtained. Часы состояли из подзорной трубы с nichol (призмой) или двойной изображение призмы для окуляра, и тонкую пластину соленита для объектива. Когда туба tube была направлена на северный полюс- то есть параллельно земной оси – а призма окуляра поворачивалась до тех пор, пока не появлялся цвет, угол поворота, как показано указателем, перемещающимся вместе с призмой над шкалой, давал час дня. Прибор не имел широкого применения в стране, где часы надежны; но они стали частью снаряжения экспедиции под руководством капитана Нареса на северный полюс. Витстонов мостик В1843 Уитсон передал королевскому обществу важные тезисы доклада, озаглавленного как 'Соображения о некоторых новых процессах определения констант электрической цепи.' В нем содержалось изложение хорошо известного баланса для измерения электрического сопротивления кондуктора, который все еще носит имя Витстонов мостик или баланс, хотя первенство в открытии принадлежит Самуэлю Хантеру Кристи, члену Королевской Военной Академии, Вулич, который опубликовал его в Философских Трудах в 1833. Это метод не использовался, пока Уитсон не обратил внимание общественности на него. Его доклад положил конец простой и практичной формуле для подсчета электрического тока сопротивления по закону Ома. Он ввел единицу измерения сопротивления, а именно, a фут медной проволоки, весивший сто гран (6.5 гр), и показал как его можно применять для измерения длины провода по отношению к его сопротивлению. Королевское общество наградило его медалью за его статью. В том же году он изобрел аппарат, позволяющий читать показания термометра или барометра, которое фиксировал на расстоянии посредством электрического контакта с ртутью. Звуковой телеграф, в котором сигналы передавались ударами колокола, был также запатентован Куком и Уитсоном в мае того же года. Криптография Изобретательность Уитсона проявилась также в создании шифров. Он отвечал за необычный по тем временам шифр Плейфера, названный в честь его друга лорда Плейфера. Он был использован военными нескольких стран во время Первой Мировой войны. Первоначально не поддавался криптоанализу, но разработали методы для его взлома. Его также привлекали к расшифровке шифров манускриптов в Британском Музее. Он изобрел криптограф или машину для преобразования сообщения в шифр, который можно было расшифровать, поместив шифр в соответствующую машину, настроенную для его дешифрования. Электрические генераторы В 1840, Уитсон выпустил магнито-электрическую машину для генерирования непрерывного тока. 4 февраля 1867 он опубликовал принципы реакции в динамоэлектрической машине под эгидой Королевского общества; но Сименс заявил о похожем открытии на 10 дней раньше и обе бумаги были оглашены в один и тот же день. После оказалось, что Вернер фон Сименс, Самуэль Альфред Варлей и Уитсон независимо пришли к тому же принципу независимо друг от друга с разницей в несколько месяцев. Варлей запатентовал его 24 декабря 1866; Сименс обратил внимание общественности к нему 17 января 1867, а Уитсон продемонстрировал его Королевскому обществу в срок, указанный выше. Но мы можем судить с современных позиций, что не Уильям Сименс, а Сорен Хьорт, датский изобретатель опередил их.