Durante la prima guerra mondiale, William Lawrence Bragg ha guidato un team di ingegneri nello sviluppo di un metodo acustico per localizzare l'artiglieria nemica, lavoro che ebbe un tale successo che fu presto ampiamente utilizzato in tutto l'esercito britannico.

Il metodo, noto come range sonoro, fu adottato anche dall'esercito degli Stati Uniti quando si unì alla guerra, e valse a Bragg una decorazione militare dalle forze armate britanniche.

La storia di Bragg sarà presentata al 177th Meeting of the Acoustical Society of America da ASA Fellow Dan Costley, un ricercatore nel suono che spazia con il Centro di ricerca e sviluppo per ingegneri dell'esercito americano.

La riunione dell'ASA si svolge dal 13 al 17 maggio, alla Galt House di Louisville, Kentucky.

Nel 1914, due ricercatori a Parigi avevano iniziato a lavorare sull'idea che la differenza nel tempo in cui arrivava il suono potesse essere utilizzata per localizzare con precisione le batterie di artiglieria:Charles Nordmann, un astronomo, e Lucien Bull, un ricercatore medico che all'epoca stava lavorando a un metodo per registrare i battiti cardiaci.

La coppia aveva già condotto esperimenti nei boschi vicino a Parigi, quando Bragg, nato in Australia, fu spostato dal suo incarico nella cavalleria britannica per lavorare sul problema nel 1915.

Negli anni successivi Bragg costruì una squadra che migliorò la tecnica finché non fu in grado di individuare la posizione dei cannoni nemici entro 10 metri.

"È impressionante il modo in cui hanno innovato e risolto i problemi, " ha detto Costley.

Alcune delle loro innovazioni creative includevano avvolgere il microfono in una rete mimetica per ridurre il rumore del vento e trasformare una scatola di munizioni in un microfono ben sintonizzato sulle basse frequenze delle esplosioni di artiglieria.

Il nuovo microfono Tucker, prende il nome dal suo inventore William Tucker, un membro del team di Bragg e fisico della London University, è stato un grande passo avanti per il sistema.

Un filo di platino riscaldato sopra l'imboccatura della scatola delle munizioni era l'elemento attivo. La risonanza dei boom a bassa frequenza ha disturbato l'aria intorno al filo, raffreddandolo, cambiando la sua resistenza e creando l'impulso del segnale.

A differenza dei precedenti microfoni a carbone, poteva distinguere tra l'esplosione di lancio della pistola e il boom sonico che ha generato mentre viaggiava sopra la testa, e persino distinguere tra i tipi di artiglieria.

Un'altra innovazione era il galvanometro "arpa":le sue corde erano una serie di fili di rame tra magneti, ciascuno collegato a microfoni separati nascosti per un chilometro o più in entrambe le direzioni.

Quando un segnale elettrico proveniva dai microfoni, la corrente farebbe muovere il filo a causa dell'interazione con il campo magnetico. Un rotolo continuo di pellicola sotto i fili registrava l'esatta sincronizzazione dell'impulso da ciascun microfono in modo molto più accurato rispetto ai metodi precedenti basati su osservazioni umane, un approccio utilizzato dai tedeschi fino alla fine della guerra.

Pochi minuti dopo l'attacco il film poteva essere sviluppato e i calcoli completati per rivelare la posizione del nemico.

"Le persone hanno digitalizzato i film e possono riprodurli:puoi sentire i cannoni, " disse Costley.

Alla fine il successo del gruppo fu dovuto alla leadership scientifica di Bragg, ha spiegato Costley. Aveva familiarità con il lavoro collaborativo, avendo lavorato con suo padre, William Henry Bragg, sulla diffrazione dei raggi X. Le intuizioni della coppia sui raggi X valsero loro il Premio Nobel per la fisica nel 1915. William Lawrence Bragg aveva 25 anni all'epoca e rimane la persona più giovane a vincere il Nobel per la fisica.

"Bragg ha incoraggiato l'innovazione che ha risolto molti dei problemi pratici. È stato davvero bravo a dare credito alle persone della sua squadra, " disse Costley.