Pendant la Première Guerre mondiale, William Lawrence Bragg a dirigé une équipe d'ingénieurs dans le développement d'une méthode acoustique pour localiser l'artillerie ennemie, travail qui connut un tel succès qu'il fut bientôt largement utilisé dans toute l'armée britannique.

La méthode, connu sous le nom de gamme de sons, a également été adopté par l'armée américaine lorsqu'ils ont rejoint la guerre, et a valu à Bragg une décoration militaire des forces armées britanniques.

L'histoire de Bragg sera présentée à la 177e réunion de l'Acoustical Society of America par le membre de l'ASA Dan Costley, un chercheur en télémétrie avec le U.S. Army Engineer Research and Development Center.

La réunion de l'ASA se déroulera du 13 au 17 mai, à la maison Galt à Louisville, Kentucky.

En 1914, deux chercheurs parisiens avaient commencé à travailler sur l'idée que la différence d'heure d'arrivée du son pouvait être utilisée pour localiser précisément les batteries d'artillerie :Charles Nordmann, un astronome, et Lucien Taureau, un chercheur médical qui travaillait à l'époque sur une méthode pour enregistrer les battements cardiaques.

Le couple avait déjà mené des expériences dans les bois près de Paris, lorsque Bragg, né en Australie, a été déplacé de son poste dans la cavalerie britannique pour travailler sur le problème en 1915.

Au cours des années suivantes, Bragg a formé une équipe qui a amélioré la technique jusqu'à ce qu'elle soit capable de localiser les canons ennemis à moins de 10 mètres.

"C'est impressionnant la façon dont ils ont innové et résolu les problèmes, " a déclaré Costley.

Certaines de leurs innovations créatives comprenaient l'enveloppement du microphone dans un filet de camouflage pour réduire le bruit du vent et la transformation d'une boîte de munitions en un microphone bien réglé sur les basses fréquences des explosions d'artillerie.

Le nouveau microphone Tucker, du nom de son inventeur William Tucker, membre de l'équipe de Bragg et physicien de l'Université de Londres, a été une avancée majeure pour le système.

Un fil de platine chauffé au-dessus de l'embouchure de la boîte à munitions était l'élément actif. La résonance des bangs à basse fréquence a perturbé l'air autour du fil, le refroidir, changer sa résistance et créer l'impulsion de signal.

Contrairement aux microphones carbone précédents, il pouvait faire la distinction entre l'explosion de lancement du canon et le bang sonique qu'il a généré lors de son passage au-dessus de sa tête, et même distinguer les types d'artillerie.

Une autre innovation était le galvanomètre "harpe":ses cordes étaient un réseau de fils de cuivre entre des aimants, chacun connecté à des microphones séparés cachés sur un kilomètre ou plus dans les deux sens.

Lorsqu'un signal électrique provenait des microphones, le courant ferait bouger le fil en raison de l'interaction avec le champ magnétique. Un rouleau de film continu sous les fils a enregistré le moment exact de l'impulsion de chaque microphone beaucoup plus précisément que les méthodes antérieures basées sur des observations humaines - une approche que les Allemands ont utilisée jusqu'à la fin de la guerre.

Quelques minutes seulement après l'attaque, le film a pu être développé et les calculs terminés pour révéler l'emplacement de l'ennemi.

"Les gens ont numérisé les films et peuvent les lire - vous pouvez entendre les canons, " dit Costley.

En fin de compte, le succès du groupe était dû au leadership scientifique de Bragg, expliqua Costley. Il avait l'habitude de travailler en collaboration, ayant travaillé avec son père, William Henry Bragg, sur la diffraction des rayons X. Les connaissances du couple sur les rayons X leur ont valu le prix Nobel de physique en 1915. William Lawrence Bragg avait 25 ans à l'époque et reste le plus jeune à remporter le prix Nobel de physique.

"Bragg a encouragé l'innovation qui a résolu de nombreux problèmes pratiques. Il était vraiment doué pour donner du crédit aux membres de son équipe, " dit Costley.