Thomas Fowler (Erfinder)

Thomas Fowler (1777 – 31. März 1843) ^{[ 1 ]} war ein englischer Erfinder , dessen bedeutendste Erfindung der Thermosiphon war , der die Grundlage für frühe Warmwasser- Zentralheizungssysteme bildete . Er entwarf und baute außerdem einen frühen mechanischen Rechner .

Ein Großteil des Wissens über Fowler stammt von seinem Sohn, dem Reverend Hugh Fowler, der eine Biografie seines Vaters verfasste, die 1875 in den „Transactions of the Devonshire Association“ veröffentlicht wurde. ^{[ 2 ]} Er wurde 1777 in Great Torrington, Devon, geboren und lebte dort sein ganzes Leben. Sein Vater war Küfer , und er erhielt eine Grundschulbildung an einer örtlichen Schule. Mit etwa 13 Jahren begann er eine Lehre bei einem Fellhändler . Er war weitgehend Autodidakt und interessierte sich besonders für Mathematik . Er eignete sich Wissen anhand von Werken wie John Wards „ Young Mathematician's Guide“ und Nicholas Saundersons Arbeit über Fluxionen , „ The Method of Fluxions“, an . Er etablierte sich als Drucker und Buchhändler und wurde später Teilhaber und Geschäftsführer der örtlichen Bank. Außerdem war er Schatzmeister der Torrington Poor Law Union. ^{[ 3 ]} 1813 heiratete er Mary Copp; das Paar hatte elf Kinder, von denen viele vor dem Erwachsenenalter starben. ^{[ 1 ]}

Er starb am 31. März 1843 an Wassersucht . [ ^{1 ] In} der St.-Jakobus-Kapelle der Kirche St. Michael und Aller Engel in seinem Geburtsort Great Torrington befindet sich ein Gedenkfenster für Fowler. ^{[ 4 ]} Das Fenster wurde um 1864 von seinem Sohn Hugh in Auftrag gegeben . ^{[ 1 ]} Der Rand zeigt zwei seiner Erfindungen: das Thermosiphon und eine Rechenmaschine. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Fowler patentierte 1828 das Thermosiphon (britische Patentnummer 5711). Es war das erste Konvektionsheizsystem. Ein auf seinem Entwurf basierendes System wurde in Bicton , einem Teil des Rolle- Anwesens, installiert und erntete 1829 im „ Gardener’s Magazine“ große Anerkennung . Aufgrund von Mängeln des damaligen Patentsystems (nach dem eine neue Version eines Designs mit minimalen Änderungen nicht vom ursprünglichen Patent abgedeckt war) wurde das Thermosiphon jedoch von zahlreichen anderen Herstellern kopiert, und Fowler verfügte nicht über die nötigen Mittel für ein Gerichtsverfahren. ^{[ 1 ]}

Als Schatzmeister des Armengesetzverbandes musste Fowler die Armengesetzbeiträge für jede einzelne Gemeinde berechnen. Dazu musste er den Wert jeder Gemeinde im Verhältnis zum gesamten Verband kennen und, ausgehend von den gesamten vom Verband zu erhebenden Gebühren, den Anteil jeder Gemeinde berechnen. Diese Berechnungen wurden durch das damals übliche Währungssystem vor der Dezimalisierung erheblich erschwert, da alle Werte vor den Berechnungen in Farthings umgerechnet und anschließend wieder in Pfund, Schilling und Pence zurückgetauscht werden mussten. Um diese Berechnungen zu vereinfachen, entwickelte er ein System mit niedrigeren Basen und veröffentlichte 1838 die „Tabellen zur Erleichterung arithmetischer Berechnungen“ . Diese enthielten eine Tabelle mit Binärzahlen von 1 bis 130048 und eine Tabelle mit ausgeglichenen ternären Zahlen von 1 bis 3985807 sowie Anleitungen zur Verwendung der Tabellen, um die von ihm durchzuführenden Berechnungen zu vereinfachen. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

1840 entwickelte Fowler eine mechanische Rechenmaschine, die mit ternärer Arithmetik arbeitete. Diese Maschine sollte die in seinem Buch „ Tables for Facilitating Arithmetical Calculations“ beschriebenen Techniken mechanisch umsetzen . Die Wahl der ternären Arithmetik ermöglichte einfache Mechanismen, allerdings mussten die Werte vor der Verarbeitung in ternäre Zahlen umgewandelt und die Ergebnisse am Ende der Berechnung wieder in Dezimalzahlen zurückgerechnet werden. ^{[ 9 ]}

Aus Furcht, seine Ideen könnten erneut gestohlen werden, entwarf und baute er die Maschine eigenhändig aus Holz in der Werkstatt seiner Druckerei. Um die mit Holzbauteilen erzielbare begrenzte Präzision auszugleichen, konstruierte er die Maschine in großem Maßstab: Sie war 1800 x 900 x 300 mm lang, 90 cm tief und 30 cm hoch. Die Verwendung des symmetrischen ternären Zahlensystems bedeutete, dass die Maschine aufgrund des Aufwands für die Umrechnung vom und zum Dezimalsystem nicht für Addition und Subtraktion geeignet war. Sie war nützlicher für Probleme (wie jene, die Thomas Fowler als Schatzmeister der Armenfürsorge lösen musste), bei denen zahlreiche Zwischenberechnungen zwischen den Umrechnungen vom und zum ternären Zahlensystem erforderlich waren. Sie konnte sowohl Multiplikation als auch Division durchführen. ^{[ 9 ]} Ein verbessertes Modell, das 1842 entstand, wurde zeitweise im Museum des King’s College London ausgestellt . Fowler wurde geraten, eine neue Maschine aus Metall zu bauen, doch er konnte sich dies nicht leisten, und die Regierung verweigerte jegliche Unterstützung. Die Maschine wurde demontiert und einige Zeit nach Fowlers Tod an seinen Sohn zurückgegeben. ^{[ 10 ]}

Obwohl die Maschine selbst nicht erhalten geblieben ist, wurde eine Replik anhand einer zweiseitigen Beschreibung des bedeutenden Mathematikers Augustus De Morgan aus den 1840er Jahren angefertigt . Ab 1999 entwickelte ein Team um Mark Glusker, Pamela Vass und David Hogan ein Konzeptmodell der einfachsten Maschine, die De Morgans Beschreibung entspricht. Das fertige Modell wurde im August 2000 dem Great Torrington Museum übergeben. ^{[ 11 ]} Diese Replik befindet sich heute im Science Museum in London . ^{[ 12 ]} Das Team sucht nach Fördermitteln, um weitere Informationen über die Funktionsweise und das Aussehen der Maschine zu finden und anschließend die von Fowler entworfene 55-stellige Maschine mit Techniken und Materialien des 19. Jahrhunderts zu bauen. ^{[ 13 ]}

1829. Eine Beschreibung des patentierten Thermosiphons . ^{[ 14 ]}

1838. Tabellen zur Erleichterung arithmetischer Berechnungen in Armengesetzverbänden. ^{[ 8 ]}

• Fowler, Rev. Hugh (1875). „ Biographische Notiz über den verstorbenen Herrn Thomas Fowler aus Torrington mit einigen Angaben zu seinen Erfindungen“ . Transactions of the Devonshire Association . 7. Devonshire Association : 171–178 . Abgerufen am 21. April 2018 .
• Glusker, Mark; Hogan, David M.; Vass, Pamela (Juli–September 2005). „Die ternäre Rechenmaschine von Thomas Fowler“. IEEE Annals of the History of Computing . 27 (3): 4–22 . doi : 10.1109/MAHC.2005.49 .