AKADEMSKA KARIJERA I NAUČNO - ISTRAŽIVAČKI RAD
Tokom boravka u Berlinu, 1887, održana je čuvena sednica Društva
za fiziku na kojoj je prvi put objavljeno istorijsko Hercovo
otkriće oscilatora i dipola koji emituje elektromagnetne talase.
Sednicom je predsedavao fon Helmholc, tadašnji Pupinov mentor.
Pupinov savremenik je takođe bio i čuveni naučnik Kirhof, zaslužan
za otkriće dva osnovna elektrotehnička zakona (Prvo i drugo
Kirhofovo pravilo), a koji je živeo i radio u Berlinu. Još tokom
prve godine studija Pupin je pohađao Helmholcova predavanja iz
eksperimentalne fizike, zatim predavanja o teoriji elektriciteta i
magnetizma kod Kirhofa i izvodio je praktične radove u
laboratoriji pod Helmholcovim i Kuntovim rukovodstvom, profesorima
koji su u to vreme bili izvanredan naučan kadar.
Pupin je započeo svoju karijeru nastavnika na Univerzitetu
Kolumbija 1889. godine gde je radio punih četrdeset godina (do
1929). Postao je redovni profesor 1901. Njegov položaj profesora
teorijske elektrotehnike usmerio je njegovo interesovanje na
proučavanje elektromagnetnih fenomena.
Električna rezonanca, kao predmet izučavanja, privukla je Pupinovu
pažnju 1892. Kao rezultat toga, Pupin je pronašao električno
strujno kolo sa podešavanjem u rezonancu, koji je našao primenu u
radio-vezama. Ovaj patent je kasnije prodao kompaniji Markoni.
Godine 1896, nakon što je Rendgen 1895. objavio svoj pronalazak
H-zraka, Pupin je otkrio sekundarne rendgenske radijacije, a ubrzo
nakon toga razvio je brzu metodu rendgenskog snimanja koja se
sastoji u tome što se između objekta koji se snima i fotografske
ploče, umeće fluorescentni ekran, čime je skraćeno vreme
ekspozicije sa trajanja od oko jednog časa na svega nekoliko
sekundi. Taj metod je našao široku primenu i još uvek se
primenjuje.
Uz to je bio nosilac drugih patenata i napisao je veći broj
naučnih radova. Pupinov najznačajniji pronalazak je u svetu poznat
pod imenom „Pupinova teorija” (1896) kojom je rešio problem
povećanja dometa prostiranja telefonskih struja. Ovo otkriće
omogućilo je otklanjanje štetnog dejstva kapacitivnosti vodova
koje je predstavljalo glavnu smetnju prenosa signala na dužim
rastojanjima, a manifestovalo se pojavom šuma. Problem je rešen
postavljanjem induktivnih kalemova na strogo određenim
rastojanjima duž vodova.
„Da ne bi mestimično opterećeni vod dao rđave rezultate u
telefoniji, treba da relativna čestoća kalemova iznosi najmanje
desetak kalemova po talasnoj dužini, računatoj za srednju
telefonsku učestalost. ”Pupin je, rešavajući problem, krenuo od
matematičkog Lagranžeovog rešenja za vibracije zategnute žice.
Razradio je novu matematičku teoriju prenosa oscilacija kroz žicu
sa raspoređenim masama i na osnovu ovog rešenja došao do potrebnih
veličina u analognom električnom modelu voda sa periodično
umetnutim induktivnostima. Ti induktivni kalemovi, u njegovu čast,
nazvani su Pupinovi kalemovi, a proces uključivanja u liniju
pupinizacija. Ovaj patent mu je doneo svetsku slavu i bogatstvo.
Telefonska kompanija Bel kupila je pravo korišćenja Pupinovih
kalemova 1901, kao i Kompanija Simens i Halske u Nemačkoj, a
zahvaljujući njegovim pronalascima u analognoj telefoniji
funkcioniše međugradski i međunarodni telefonski saobraćaj.
Nacionalni institut za društvene nauke SAD odlikovao je Pupina
zlatnom medaljom za ovaj izum. Rešavajući mnoge probleme koji su
se javljali u primeni pupinizacije, Pupin je pronalazio nova
rešenja u oblasti primene naizmeničnih struja. Godine 1899. razvio
je teoriju veštačkih linija na kojima se zasniva matematička
teorija filtera. Pupin je sugerisao i ideju negativne otpornosti i
prvi je napravio indukcioni motor sa većom brzinom od sinhrone.
Dokazao je da se mogu dobiti neprekidne električne oscilacije ako
se negativna otpornost unese u induktivno-kapacitivno kolo.
Armstrong, njegov student u laboratoriji, proizveo je negativnu
otpornost primenom troelektrodne elektronske cevi-triode.
Koristeći ovaj svoj rad, Armstrong je kasnije pronašao
visokofrekventni cevni oscilator, na kome se zasniva savremena
radio-tehnika.