Fysikk og Historie: Den andre siden av saken (siemens*ohm=1)

[Griffel]

SI enhetene siemens (S) for elektrisk ledningsevne er oppkalt etter en av brødrene Siemens. For en vet ikke helt sikkert om det er Ernst, bedre kjent som Werner, eller Carl bedre kjent som William eller begge som ble hedret med en SI enhet.

Christian Ferdinand Siemens og  Eleonore Henriette Deichmann giftet seg i 1812 og fikk 14 barn, 10 vokste opp, fem av dem var gutter: Barn nr. 4 kom i 1816 og han kalte de for Ernst Werner, Hans kom i 1818, Carl Wilhelm i 1823, Friedrich Carl i 1826 og Carl Heinrich i 1829. Christian Ferdinand, som hadde jordbruks utdannelse fra universitet, var forpakter på en statseid gård. Selv om familien nok kunne regnes til det som kalles øvre middelstand var det ikke økonomi til at barna kunne få høyere utdannelse, men et godt grunnlag fikk de fra Christian Ferdinand som var en kunnskapsrik mann. Eleonore døde sommeren 1839 og Christian et halv år senere. Ernst Werner hadde nettopp fylt 23 og tok ansvar for forsørging og opplæring av sine yngre søsken, og de klarte seg jo ganske bra., bare hør:

Hans ble vertshusholder med egen produksjon av brennevin. «Apparatet» han brukte var av egen design. Broren Friedrich produserte industri ovner og med basis i en slik ovn  grunnla Hans en flaskefabrikk i 1862,  men døde noen få år senere.

Friedrich var 14 år da foreldrene døde. Som 15åring dro han sjøs og seilte til han var 20. Så til England for å hjelpe sin bror Wilhelm med å selge Ernst Werners telegrafapparater. Mens han var i England fant han opp en gassovn som i følge patenten var «en forbedring og anvendelig alle steder hvor det er behov for høy varme». Han grunnla en fabrikk i Dresden for bygging av industriovner, det var en slik ovn Hans brukte i flaskefabrikken. Da Hans døde 1867 overtok  Friedrich flaskefabrikken, som etterhvert ble Tysklands største med produksjon på to millioner flasker i måneden.  Så kom nye fabrikker i Dresden, Wien og Berlin som lagde gass-belysning og varmeapparater av egen design, i tillegg etablerte han tekniske avdelinger i London, Paris og Philadelphia for utnyttelse av sine mange oppfinnelser. Han ble æresdoktor ved universitetet i Dresden, og leverte flere videnskaplige undersøkelser rundt forbrenningsteori, varmoverføring o.l. men til forskjell fra de tre siste brødrene ble han ikke adlet så han kalles ikke «von Siemens».

Carl Heinrich (Carl von Siemens) var nr 8 i rekken av barn, og bare 11 år da foreldrene døde. Ernst Werner sørget for en teknisk utdannelse. Da Carl var 18 år gammel ble han sendt til sin bror Wilhelm i London for å arbeide for Siemes&Halske agenturet som brødrene etablert. Så i 1853 gikk turen til Russland for å lede arbeidet med det Russiske telegrafnettet som ble produsert på storebrors fabrikk. Med i leveransen var verdens første undervannskabel. Det ble bygget opp verksteder og kontorer og firmaet fikk tittelen: «kontraktør for bygging og drift av den keiserlige Russiske telegraf». De ansatte fikk uniformer med symboler på rang for å vise sin autoritet som den offentlige telegrafmyndighet.

Men ingen ting varer evig. I 1867 overtok regjeringen driften av telegrafsystemet. Carl og kona som var fra St.Peteresburg dro til Kaukasus og kjøpet en kobbergruve som han drev. Men kona døde i 1869 og Carl flyttet til London for å hjelp sin bror som nå var engelsk gift og hadde tilpasset navnet til sitt nye hjemland «Charles William».

Carl fikk oppgaven med levering av den første transatlantiske undervannskabel fra England til Irland over Atlanterhavet til Canada og videre til USA. Dette var en stor utfordring, dårlig vær, sabotasje fra konkurrenter, nervøse storebrødre som blandet seg inn i arbeidet og andre problemer gjorde dette til et slit, men prosjektet ble en stor suksess, og resultatet var en pålitelig telegrafi forbindelse fra England til USA.

I England følte Carl seg nok litt i skyggen av broren og i 1881 dro han tilbake til Russland for å gi firmaet en ny giv. Til den Russiske Industriutstillingen i 1882 bygde Siemens en elektrisk bane for å vise nye anvendelsesmuligheter for elektrisitet. Tsaren ble imponert og firmaet ble beæret med retten til å benytte keiserrikets dobbelt ørn i brevhodet. Sammen med andre forretningsmenn i St.Petrersburg etablerte Carl såkalte «lys-verk» i St.Petrersburg og andre større byer, deriblant Moskva, og fikk nærmest monopol på oppbyggingen av elektrisk infrastruktur i Russland.

Tsar Nikolaus II adlet Carl som takk for innsatsen, og han ble da hetende Carl von Siemens.
Carl overtok ledelsen i Siemens&Halske da Ernst Werner trakk seg tilbake. Han endret firmaet til et aksjeselskap og fortsatte som styreformann 1904.

Carl Wilhelm (William von Siemens) reiste til England den våren han fylte 20. Broren Ernst hadde utviklet en metode for elektrolytisk plettering av sølv og gull og Carl Wilhelm patenterte denne i England, solgte patenten,  og løste brødrene ut av en økonomisk knipe. Carl Wilhelm bestemte sg for å flytte til permanent til England. Han reiste dit et år senere i 1844, og jobbet som ingeniør for et firma i Birmingham samtidig som stelte med egne oppfinnelser.  I 1850 åpnet Siemens&Halske agentur i England med Wilhelm som sjef. I 1859 tok han navnet Charles William, ble Engelsk borger og forlovet seg med en Skotsk dame alt på en dag, (de ble gift litt senere samme år.)

Det britiske imperium trengte et telegrafsystem for effektiv administrasjon, og i England ble firmaets spesialitet produksjon og legging av undervannskabler. Den første dypvanns kabel gikk fra  Sardinia til  Algeri i1857 og var så vellykket at brødrene William og Werner ble faste rådgivere for den Britiske regjering for alle undersjøiske kabel prosjekter. Halske syntes kabel prosjektene var for risikable og trakk seg trakk seg ut og den Engelske filialen ble nå et eget firma «Siemens Brothers». Nye kabler ble lagt for å knytte imperiet sammen, Konstantinopel-Khios-Kreta, Kreta-Syria, Khios-Egypt-India og London-Kolkata (Calcutta). I 1870 demonstrerte William at han kunne sende et telegram 11000km til Kolkata  og få svar på mindre enn en time, noe som imponerte alle på den tiden. I 1874 kom linjen til Canada og USA , William konstruerte et spesial dampskip «Faraday» med plass ti 2.700km kabel akter til leggeoperasjonen. Ansvaret for hele prosjektet fikk Carl Heinrich.

Men William drev også med andre ting, egentlig var han metallurg og en av de få som forsto at varme var energi og ikke et stoff. Det resulterte i hans største oppfinnelsen, en regenerativ smelteovn som han utviklet sammen med broren Friedrich. Pierre Martin kjøpet en lisens på ovnen, videreutviklet metoden for framstilling av stål, og det kalles nå en Siemens-Martin ovn. William hadde flere patenter på framstilling av stål. Den mest originale oppfinnelsen var nok elektrisk måling av temperatur (RTD), et resultat av videnskaplig kunnskap om varme, metallurgi, og elektrisitet. Han var medlem av the Royal Society og æresdoktor ved flere engelske universiteter, og ble adlet av dronning Victoria i 1883. Han kalles derfor William von Siemens.

Ernst Werner (Werner von Siemens) vervet seg som 17 åring i Prøyssiske artilleri for å skaffe seg en teknisk utdannelse. Et 3årig utdannelse i artilleriet og ingeniør skole i Berlin viste seg å være et godt grunnlag for det han senere skapte. Han hadde nok planer om en videre videnskaplig utdannelse, men da foreldrene døde i 1840 tok han som eldste sønn på seg forelderansvaret for sine søsken. Artilleriet  trengte effektivt kommunikasjonsutstyr og løytnant Ernst Werner begynte å sysle med forbedringer av de telegrafiapparatene som var i bruk.

I 1841 var han sekundant i en duell, dueller var et stort problem, soldater skulle jo helst drepe fiender og ikke de på samme lag. Han ble tatt og dømt til 5 års festningsstraff. På festningen Magdeburg var det et laboratorium og han begynte med kjemiske eksperimenter som førte til det første systemet for elektroplettering (galvanisk forsølving og forgylling). Metoden ble patentert og solgt til en gullsmed. Carl reiset til England og solgte patenten der. Ernst Werner ble ganske raskt benådet og sent til artilleriets verksted i Berlin i 1842.  I England ble det en større industri rundt sølvplett. (Tyskland var dengang noen hundrede små fyrstedømmer med Bayern og Prøysen som de ledende så en tysk industrinasjon var det ennå ikke grunnlag for).

I 1847 konstruerte Werner en visertelegraf som var en stor forbedring i pålitelighet og hastighet sammenlignet med morsekode. Sammen med en dyktig mekaniker Johann Georg Halske og med penger lånt av en fetter starte de firmaet Siemens&Halske som etter hvert er utviklet til det ikke ukjente verdenskonsernet Siemens.
Satsingen i England og Russland gjennom brødrene William og Carl var helt avgjørende for at firmaet overlevde i starten, og Werner var opptatt av at dette skulle være en familie bedrift, med familien i de ledende posisjoner.

Halske ledet firmaet mens Ernst Werner fortsatte som militær. Et år senere kom oppfinnelsen med å legge gummi rundt en kobberleder som isolasjon, så kom undervanns miner med elektrisk tenning til beskyttelse av Kiels havn. I 1849 forlot han militære for å konsentrere seg om verkstedet og telegrafapparatene. Siemens og Halske var en lykkelig kombinasjon og de samarbeidet godt. Siemens var oppfinner og videnskaplig interessert og Halske var en ualminnelig dyktig konstruktør av alle intrikate dubbedingser som måtte lages med stor presisjon  for å få apparatene til å virke pålitelig.

Siemens videnskaplige produksjon var i stor grad styrt av firmaets behov: Lov om elektriske ladninger på undervannskabler, metode for lokalisering av skade på undervannskabler, elektrisk avstandsmåler, elektrisk magnetinduktor (moving coil 40 år senere brukt i høyttalere), utstyr for å måle ledningsevne i elektrolytter, den første egenmagnetiserte generator (sterkstrømmens gjennombrudd), elektrisk vannstandsmåler, ordet elektroteknikk etc.

Siemens gjorde også en del sosiale oppfinnelser, bonus ordninger, pensjon for de ansatte inkluderte pensjon for enker og forelderløse. Dette var lenge før staten gjorde det for sine ansatte. Han ansatte bedriftslege for å  ivareta arbeidernes  helse, noe som var helt nytt. Han stiftet det statlige  Fysiske og Tekniske Institutt med en betydelig pengegave og eiendommen hvor universitetet ble bygget.

I 1871 hadde Bismarck fått «ryddet» litt i de mange tyske fyrstedømmer og «ansatt» en tysk keiser under seg.. Tyskland utviklet seg nå til Europas ledende industrinasjon. I 1888 ble Werner Siemens adlet av keiser Friedrich III og føyde von til navnet, slik at han nå er kjent som Werner von Siemens.

Litt Fysikk. siemens (S) er SI enheten for ledningsevne som altså er det motsatte av motstand. derfor er 1S=1/ohm. En utgått betegnelse på det samme var moh som er ohm stavet baklengs. En kan ikke si sikkert om enheten S er oppkalt etter William eller Werner, det var vel slik i SI komiteen at den Engelske representantene trodde han stemte på den Engelske vitenskapsmannen William, mens den Tyske representanten trodde det var Werner, men det er jo ikke så viktig så vi  lar brødrene dele æren. 

På batteriene fyller vi «rent» vann. Rent vann kan en få ved destillering. Destillert vann er helt rent, uten metaller og uten bakterier. Prosessen er dyr så når apotekene skal ha sterilt vann er bakteriene drept med stråling og surstoff, men det kan inneholde mineraler. Skal en ha vann på batterier er det ikke så viktig at det er sterilt men at det blir demineralisert. Dette skjer ved at det filtreres i såkalte ionebytte filter. Filtreringen pågår til vannet er rent og en vet at det er rent når ledningsevnen er meget lav, noen få mS. (1/1000 000).