Главная страница «Первого сентября» • Главная страница журнала «Физика» • Содержание №5/2010

Наука и техника: прошлое и настоящее

М. А. Бражников,
< birze@inbox.ru >, ГОУ гимназия № 625, г. Москва

Из истории создания радио

Мне думается, что решение вопроса о телеграфировании без проводов должно изменяться со временем. По мере того, как радиотехника будет изменяться, «находить себя», её «главное» будет нам представляться иначе, а следовательно, и её источник мы будем видеть в другом месте.

Проф. В.К. Лебединский, 1924 г. [1, с. 267]


Попов или Маркони?

Сто лет назад, в декабре 1909 г., итальянский изобретатель Гульельмо Маркони (1874–1937) и немецкий физик Карл Фердинанд Браун (1850–1918) «в знак признания их вклада в развитие беспроволочной телеграфии» [2] были удостоены Нобелевской премии по физике. По установленным правилам, эта премия присуждается только здравствующим учёным. К сожалению, наш соотечественник, русский физик и электротехник Александр Степанович Попов (1856–1906), чей вклад в развитие беспроволочной телеграфии как создателя первого публично продемонстрированного радиоприёмника бесспорно признавался и в России, и за рубежом, не мог оказаться среди награждённых, поскольку скончался в 1906 г.1 Маркони вложил в дело развития радиосвязи и свой талант, и свою энергию, и свои незаурядные качества организатора и, как бы мы сейчас сказали, бизнесмена. Практически на всех радиофицированных судах (в том числе, кстати, и на знаменитом «Титанике») стояли радиостанции фирмы Маркони. Именно радиовещательная корпорация URI (Unione Radiofonica Italiana2), основанная с его участием, провела 24 октября 1924 г. первый в Европе широковещательный эфир, передав по радио квартет Гайдна3. Благодаря Маркони была налажена трансатлантическая радиосвязь.

Неудивительно, что с радиосвязью в мире связывают именно имя Г. Маркони, а имя русского изобретателя, к сожалению, неизвестно широким массам. На это есть и другие причины: в результате событий 1917-го и более поздних годов Россия (а затем и СССР) оказалась изолированной, мировая практика патентования изобретений была забыта, а после Отечественной войны нас разделил с Западом «железный занавес». В начале «холодной войны» (1950-е гг.) на волне борьбы с «космополитизмом», была развёрнута дискуссия о приоритете, кто является изобретателем радио. Американский фантаст А. Кларк в книге «Голос через океан», вышедшей в 1958 г. и посвящённой популярному изложению истории развития телеграфной, телефонной и радиосвязи через океан, написал подробно о Маркони [5], а об А.С. Попове промолчал… В СССР заявляли, что «великое изобретение русского учёного и инженера спустя полвека не даёт покоя зарубежным любителям присвоения чужих идей» [6, с. 335].

В настоящее время на Западе научное сообщество, признавая заслуги Г. Маркони, отдаёт должное А.С. Попову. Так, Ян Нордеграаф в своей книге о развитии средств связи на море [7], изданной в Голландии, поместил фотографию А.С. Попова на одной странице с фотографией Г.  Герца (сразу после), а фото приёмника Маркони – на следующей.

Сам А.С. Попов по заслугам оценивал смелость и предприимчивость Г. Маркони. «В специальных английских журналах появились статьи, – писал он в 1900 г., – о первенстве в изобретении беспроволочного телеграфа, вызванные главным образом формулировкой привилегии Маркони, в которой он много общеизвестных фактов приписывал себе, игнорируя работы и имена известных учёных, в особенности О. Лоджа, после Герца более других потрудившегося для изучения электрических колебаний, и Э. Бранли, открытием которого он воспользовался. Был ли мой прибор известен Маркони или нет, что, пожалуй, вероятнее (выделено А.С. Поповым. – М. Б.), но во всяком случае моя комбинация реле, трубки и электромагнитного молоточка послужила основой первой привилегии Маркони как новая комбинация уже известных приборов (заметим, привилегия была выдана не на изобретение, а на «усовершенствование электрических импульсов и сигналов, а следовательно, и приборов» [8]. – Ред.). Не подлежит сомнению, что первые практические результаты по телеграфированию на значительных расстояниях были достигнуты Маркони прежде других» [9]. Однако он не раз подчёркивал: «Приёмник Маркони по своим составным частям одинаков с моим прибором, построенным в 1895 г. (т. е. на год раньше патента Маркони. – Ред.). В заключение несколько слов по поводу “открытия” Маркони. Заслуга открытия явлений, послуживших Маркони, принадлежит Герцу и Бранли, затем идёт целый ряд приложений, начатых Минчиным, Лоджем и многими после них, в том числе и мною. А Маркони первый имел смелость стать на практическую почву и достиг в своих опытах больших расстояний усовершенствованием действующих приборов и усилением энергии источников электрических колебаний» (цит. по [10]).

Эта оценка повторяется во многих русских изданиях, вышедших как при жизни А.С. Попова, так и в 1910–1920-х гг. ХХ в., когда были живы непосредственные участники и свидетели первых шагов развития радио и у нас в стране, и за рубежом. Например:

• Маркони принадлежит честь первого широкого практического осуществления электрического телеграфа без проводов, но не надо забывать, что всё-таки первым изобретателем беспроводного, как и первого магнитоэлектрического телеграфа, мы можем с гордостью назвать нашего соотечественника [11, с. 129];

• Независимо от Маркони, даже несколько ранее его, то же самое применение (телеграфия без проводов. – М. Б.) было сделано нашим соотечественником А.С. Поповым» [12, с. 613].

Аналогично оценивалась деятельность Попова и Маркони в словарях Брокгауза и Ефрона, бр. Гранат, известном учебнике А.А. Эйхенвальда «Электричество», изданном в 1927 г., курсе физики О.Д. Хвольсона [13].

В 1908 г. была создана «Комиссия, избранная Физическим отделом Русского физико-химического общества по вопросу о научном значении работ А.С. Попова» [10]. Вот один из выводов этой комиссии: «…Для рассматриваемого дела не имеет значения, существовало ли одновременно с А.С. Поповым лицо, которое имело ту же самую идею и осуществило её в более совершенной форме, чем А.С. Попов. Мы знаем, что такое лицо есть, что оно признаётся изобретателем беспроволочного телеграфа. Но существование нескольких лиц, одновременно и самостоятельно возымевших и осуществивших одну и ту же самую идею, представляется, как показывает история науки и техники, явлением не редким. Признание за каждым из таких лиц права и почётного титула изобретателя не нарушает справедливости, но необходимо восстанавливает её. (Выделено мной. – М. Б.) Таким образом, по имеющимся в нашем распоряжении данным, независимо от всяких прочих обстоятельств истории данного изобретения А.С. Попов по справедливости должен быть признан изобретателем телеграфа без проводов при помощи электрических волн» [14].

Ещё один часто цитируемый документ из материалов комиссии – письмо профессора Оливера Лоджа (текст оригинала цитируется ниже по [14, с. 257, 258], перевод на русский язык – по [15]):

«…Я всегда был высокого мнения о работе профессора Попова над беспроволочным телеграфом. Я действительно использовал для восстановления чувствительности когерера автоматический молоточек или другой встряхиватель, приводимый в действие часовым или каким-либо иным механизмом. Однако Попов впервые достиг того, что сам сигнал осуществлял обратное воздействие. Я полагаю, что в этом и состоит новшество, которым мы обязаны Попову. Оно было в скором времени принято Маркони и другими <…>

Вам лучше, чем мне, известно, как далеко пошёл Попов в применении своего изобретения для непосредственной передачи смысловых сообщений телеграфными сигналами. Раньше я удовлетворялся долгими и краткими сигналами, которые, при желании, всегда могли быть приняты и расшифрованы телеграфистами.

Видимо, Попов весьма рано и одним из первых использовал метод простейшей корабельной сигнализации. Думаю, что я не ошибусь, предположив, что он читал мою небольшую книжку, посвящённую этим вопросам, которая вышла в 1894 г. под заглавием “Творение Герца и его последователей”, в ней достаточно полно описан мой первоначальный метод передачи сигналов. В качестве приёмника я пользовался зеркальным гальванометром, а не обычным телеграфным линейным реле; однако, как вам известно, зеркальный гальванометр может быть использован как телеграфный приёмник и был использован для этой цели при передаче первых телеграмм; правда, в данном случае он использовался с отклонениями вправо и влево, а у меня – с длительными и краткими отклонениями; при этом в сигналах, передаваемых без проводов, не было обращения полярности, но только различие в длительностях.

<...> Возможно, Вы видели мою книгу; если такой случай Вам не представился, то экземпляр её последнего издания вы сможете легко приобрести у Electrician Co., Salisbury Court, Fleet Street, London. E. C.

O работe профессора Попова в ней говорится на с. 624 или где-то рядом; но в первом издании моей книги, вышедшем в 1894 г., естественно, не упоминается о работах других учёных, это я смог сделать в последующих изданиях».

Рассмотрим подробнее, как же закладывались основы «телеграфирования без проводов» с помощью «электрических лучей», позднее названного радиосвязью и занявшего такое большое место в нашей жизни.

Предыстория

Теория колебаний электрического заряда в проводнике была разработана английским учёным У. Томсоном (лордом Кельвином) в 50-е гг. XIX в. Колебательный характер искрового разряда был открыт немецким учёным Б. Феддерсеном в 1858–1862 гг. Работы немецкого физика Г. Герца 1887–1889 гг. (табл. 1) стали этапом в ряду исследований электромагнитных волн, предсказанных Дж.-К. Максвеллом. Работы Томсона, Герца и Феддерсена опубликованы в сборнике [17], возможно, единственном подобном издании на русском языке. Работы самого Г. Герца уже содержали идею о беспроволочном телеграфе [18], чем инициировали дальнейшие исследования в изучении свойств «электрических лучей». В журнале «Электричество» за январь 1890 г. была опубликована статья О.Д. Хвольсона, в которой автор задавался вопросом, содержится ли в опытах Герца «зародыш новых разделов электротехники». В примечании же пояснялось, что нужно понимать под этими разделами, «например, телеграфию без проводов, наподобие оптической» [19]. В 1892 г. английский учёный У. Крукс писал: «Лучи света не проходят через стены, или, как мы это отлично знаем, через лондонский туман, но электромагнитные волны легко проходят через такую среду, которая для них прозрачна. Здесь открывается изумительная возможность телеграфирования без проводов...» (цит. по [10]). Следует упомянуть, что принципы электростатической и электромагнитной индукции для создания беспроволочного телеграфа пытались использовать в 1880–1890 гг. XIX вв. англичанин Давид Юз, американский изобретатель Т.-А. Эдисон, а в 1890-х гг. У. Прис5 [8, 20].

Вот ещё некоторые результаты, полученные в 1889–1895 гг. (табл. 2):

– итальянский физик А. Риги создал несколько типов вибраторов, а также исследовал «оптические» свойства электромагнитных волн: интерференцию, дифракцию, поляризацию, двойное лучепреломление и т. д. [13];

– французский физик Э. Бранли изобрёл радиокондуктор – первый детектор электромагнитных волн. Эбонитовая трубочка, заполненная металлическим порошком (R ~ 106 Ом), включалась в цепь батарейки и гальванометра. Если рядом происходил искровой разряд лейденской банки, стрелка гальванометра заметно отклонялась, т. к. сопротивление падало до ~ 102 Ом [16]. О. Лодж назвал это устройство когерером;

– сербский физик Н. Тесла, работавший в США, исследовал высокочастотные искровые разряды и изобрёл в 1891 г. высокочастотный трансформатор. «Я имею ввиду передачу чётких сигналов, а может быть, и энергии, на любые расстояния без помощи проводов… Я больше не рассматриваю такой способ передачи энергии или разумных сигналов лишь как теоретически возможный, но как серьёзную инженерную задачу, которая должна быть однажды решена…» – сказал он на лекции в Институте Франклина в 1893 г. [21, с. 202; 22];

– в России А.С. Попов в 1889–1894 гг. демонстрировал на лекциях в Кронштадте опыты Герца. Он, «зная о работах Бранли и Лоджа, решил усовершенствовать когерер и видоизменил приёмную схему для придания ей большей чувствительности» [10].

Однако ближе всех к идее создания беспроволочного телеграфа подошёл английский профессор О. Лодж в 1894 г. Ему принадлежат: • идея использования когерера Бранли для регистрации электромагнитных волн (Лодж объяснил физическое явление когезии – сцепления – мелких металлических частиц действием высокочастотных токов, возбуждаемых электромагнитной волной) • способ «декогерирования» с помощью лёгких ударов молоточка, приводимого в движение часовым механизмом от аппарата Морзе • приём и передача сигналов на расстояние до 55 м [16, 23] • демонстрация возможности телеграфирования сигналов азбукой Морзе.

Р. Фессенден, один из пионеров беспроволочной «телефонии» писал: «Сэр О. Лодж, 1 июня 1894 г. прочёл лекцию в Королевском институте <…> Лодж описал, между прочим, следующее: 1. Когерер с опилками. 2. Когерер с опилками в водороде при уменьшенном давлении (в заметке, добавленной в июле 1894 г.). 3. Автоматический ударник для когерера. 4. Металлическое зеркало для собирания волн в фокусе. 5. Соединение когерера с заземлённым проводником (системой газопроводных труб). 6. Способ привести в действие соединённый таким образом когерер, возбуждая колебания во второй заземлённой системе (водопроводных труб) в другой части здания. 7. Способ обнаружения далёких гроз посредством когерера, соединённого с заземлённой системой водопроводных труб.

В этой лекции проф. Лодж утверждал, что, по его мнению, применённые им приборы могут отзываться на расстоянии полумили» [24].

Таким образом, Лоджу принадлежит идея использования когерера в качестве детектора электромагнитных волн и различных способов декогерирования (например, с помощью часового механизма). В цитированном выше письме он утверждал, что демонстрировал возможность телеграфирования сигналов азбукой Морзе. Кроме этого, Лодж объяснил само явление когезии (сцепления) мелких металлических частиц действием высокочастотных токов, возбуждаемых электромагнитной волной. Работа Лоджа, по словам академика А.И. Берга, «дала толчок для работы многих из его последователей, в том числе Попову и Маркони» [10]. Поэтому мы остановились на ней чуть подробнее.

 

Даже беглое прочтение брошюры Лоджа «The work of Hertz and some of his successors» [27], вышедшей в 1894 г., показывает, что без включения нескольких её фрагментов в настоящую статью история изобретения радио будет неполной, тем более что сам А.С. Попов высоко оценивал значение лекции О. Лоджа для своей работы.

Во-первых, лекция О. Лоджа, прочитанная в лондонском Королевском институте летом 1894 г., была посвящена широкому кругу вопросов (её объём 58 страниц!), среди которых можно выделить несколько направлений: излучение и детектирование ЭМВ; свойства этих волн (отражение, преломление, поляризация и т. п.); их действие (биологическое, намагничивающее и, как его назвали позже, фотоэлектрическое). И только небольшая часть изложенного материала стала основой для исследований А.С. Попова. Сравнивая первую статью Попова «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний», законченную в декабре 1895 г., и лекцию Лоджа, видно, как Александр Степанович развивал идеи лекции: поиски лучшей конструкции вибратора, усовершенствование когерера, изучение его принципов работы, характеристик, чувствительности и т. п.

Во-вторых, то, что отмечено Фессенденом как 1, 2, 3, …, не было где-то собрано О. Лоджем в одном месте, а приводится в его лекции «между прочими» экспериментальными результатами, наблюдениями и гипотезами. И только физик-экспериментатор уровня А.С. Попова, долго и самостоятельно занимавшийся усовершенствованием и развитием экспериментов Г. Герца, мог, опираясь на эти приведённые врозь факты, прийти в результате к осуществлению в марте 1896 г. первой радиопередачи по «беспроволочному телеграфу».

В-третьих, эти «приведённые врозь факты» представляют для истории создания радио – самых первых шагов, сделанных почти одновременно А.С. Поповым и Г. Маркони, – колоссальный интерес в смысле психологии и практики научно-технического поиска. Приведу четыре небольших фрагмента в своём переводе.

«Чем слабее электрическое возмущение (электромагнитной волны в воздухе. – М. Б.), тем слабее соответствующее механическое воздействие, необходимое для восстановления (сопротивления когерера. – М. Б.). Работая с излучающими сферами на расстоянии 40 ярдов (~36 м. – М. Б.) от окна, я не мог по этой причине крикнуть моему помощнику, чтобы он замкнул цепь и произвёл искру, я показывал ему тряпку для пыли. Этот сигнал, будучи беззвучным, не производил сотрясающего действия на когерер или трубку с опилками. Я упомянул 40 ярдов, потому что таково было расстояние в одном из первых экспериментов вне стен здания, но мне думается, что предел чувствительности где-то около полумили. Однако эта оценка „на вскидку” до сих пор не проверена экспериментально. При расстоянии в 40 или 60 ярдов искра излучателя может быть отчётливо слышна, и было интересно наблюдать, как световой „зайчик” (зеркального гальванометра. – М. Б.) начинал своё долгое отклонение, пройдя в действительности 2–3 дюйма, прежде чем приходил звук. Этот опыт достаточно убедительно доказывал, что реальная причина (электромагнитная волна. – М. Б.) распространяется быстрее, чем звук…» (там же, с. 24).

Лодж показал возможность приёма-передачи сигналов на расстоянии как минимум 55 м вне стен лаборатории. И Попов, и Маркони будут также экспериментировать со своими установками в саду. Но Лодж пошёл далее, экспериментально на лекции подтвердив слова Крукса о том, что волны способны проходить сквозь стены: «Мы можем видеть теперь, что детектор реагирует на удалённый источник излучения, а именно на 5-дюймовую сферу, помещённую в библиотеке между двумя шариками (вибратор Лоджа. – М. Б.), отделённую от приёмника несколькими стенами и золочёными тяжёлыми обоями, а также расстоянием в 20–30 ярдов (18–27 м. – М. Б.)» (там же, с. 29).

О возможности приёма грозовых разрядов О. Лодж бросает идею почти на ходу вместе с идеей о возможности приёма телеграфных сигналов: «Если когерер присоединён проволокой к трубе газоснабжения и искра от электрофора сообщается или газовым трубам, или водопроводным, или даже к трубам горячей воды в любой комнате здания, то когерер реагирует. Действительно, когда однажды я экспериментировал с так присоединённым к газовым трубам (когерером. – М. Б.) световой „зайчик” (гальванометра. – М. Б.) с трудом мог оставаться в покое в пределах пяти секунд. Была ли это отдалённая гроза, или это были только „подхваченные” телеграфные броски тока6 [jerks], я не знаю. Искра [the jerk] при включении/выключении лампы Свана (настольная лампа накаливания. – М. Б.) может воздействовать при достаточной чувствительности» (там же, с. 29). (Позже, описывая работу грозоотметчика в Лесном институте, А.С. Попов указывает, что в один из дней самописец пишет, не переставая, без видимых признаков грозы.)

В этом отрывке не только возможность приёма грозовых разрядов, но также и идея заземления. Лодж не приводит схемы своего приёмника (да её как таковой ещё нет!). Он лишь указывает на с. 29, например, составные части: батарея, гальванометр, когерер – всё в медном цилиндре три на два дюйма с целью экранировки, да кусок проволоки, который мы бы назвали антенной, длиной в несколько дюймов. Существенный момент в конструкции первого приёмника – декогерирование; сходство инженерного решения в устройствах Попова и Маркони всегда оставалось для нас непонятным.

«…монтируя электрический звонок или другой вибратор на ту же доску, что и трубку с опилками, возможно (их. – М. Б.) разместить так, чтобы слабое электрическое воздействие (электромагнитная волна. – М. Б.) производило слабый постоянный эффект, более сильное электрическое воздействие – более сильный эффект и т. д., вибрация будет преобладать и возвращать „зайчик” обратно до тех пор, пока электрическое воздействие не прекратится. Электрический звонок, возможно, так близко к трубке – не лучший вибратор; может быть, часовой механизм действует лучше, потому что звонок в самом себе содержит прерывистый ток [jerky current], который производит один эффект, и механическую вибрацию, которая производит противоположный эффект; следовательно, „зайчик” с трудом может оставаться в покое. Уменьшая вибрацию, скажем, устранив непосредственный контакт с доской, электрические разряды переменного тока неумолимо отклоняют „зайчик” вверх по шкале, механическая вибрация опускает его снова вниз» (там же, с. 27).


Dear Sir, I have always thought highly of Professor Popoffs work in connexion with wireless telegraphy. It is true that I used an automatic hammer, or other vibrator driven by clockwork or other mechanism, to restore the coherer to sensitiveness; but Popoff was the first to make the signal itself actuate the tapper-back; and that I think is the novelty we owe to Popoff. It was speedy adopted by Marconi and others, though it is true that at the present time I do not use it, having for some time returned to the mechanical method of decohesion, employing for that purpose a revolving sharp-edged small steel wheel dipping into mercury through a film of oil, and constantly slowly rotating.

How far Popoff applied his device to actual telegraphic signalling of intelligible message You will know better than I do. In the early days I contented myself with long and short signals, knowing that they could be developed and interpreted by telegraphists whenever they wished to do so.

I conjecture that Popoff may have been one of the pioneers who applied the method to ship signaling of some rough kind at an early date. I believe also that I am right in thinking that he had read my little book on the subject, which appeared in 1894 und the title «The work of Hertz and some of his successors», wherein my early method of transmitting signals is sufficiently described. I used a mirror galvanometer as the receiver, not an ordinary telegraphic relay; but, as You know, a mirror galvanometer can be employed and was employed in the first cables as a telegraphic receiving instrument, though there it was used with right and left deflexions, whereas I used it with long and short deflexions, – there being no reversal in the wireless signals, but only differences of duration.

I shall be happy to answer any other questions, and am glad that professor Popoff should have his work recognised in his own country.

You have perhaps seen my book on the subject, but in case You have not, it would be easy to obtain a copy of the latest edition from the Electrician Co. Salisbury Court. Fleet Street, London, E. C.

You wi1l find a statement of Popoff’s work on or near page 62; but the first edition of my book appeared in 1894, naturally without any account of the works of others, such as could be added in later editions.

I am, dear Sir, faithfull Yours. Oliver Lodge (цит. по [14, с. 257, 258])

 

рис.1

Генрих Герц
(1857–1894)
рис.2
рис.5
рис.7
рис.3
рис.6
рис.4
 А – индукционная катушка Румкорфа; K – шары, изменение диаметра и положения которых на стержнях L меняло ёмкость излучателя; В – искровой промежуток; R – резонатор; М – искровой промежуток резонатора

Свойства «лучей Герца»

  • Распространяются прямолинейно со скоростью света.
  • Отражаются от металла.
  • Преломляются в диэлектрике и фокусируются.
  • Способны интерферировать, в том числе создавая стоячие волны.

Таблица 1. Опыты Герца

а) вибратор и б) резонатор, храня щиеся в Немецком музее в Мюнхене [25]; в) чертёж из работы Герца, иллюстрирующий распространение радиоволн [7]; г) вибратор Герца с катушкой Румкорфа [12]; д) схема простейшей установки [13]; е) зависимость длины искры в резонаторе от длины контура (резонансная кривая) [17, 18]

рис.8

А. Риги (1850–1921), итальянский физик
рис.10

Э. Бранли (1844–1940), французский физик
рис.12

О. Лодж
(1851–1940),
английский физик
рис.14

Н. Тесла
(1856 –1943),
сербский физик
рис.16

П.Н. Лебедев (1866 – 1912), русский физик
рис.9
рис.11
рис.13
рис.15
рис.17

Создал первый вибратор (1891–1892).

Вибратор Риги

Искровой разряд возникал между шарами А и В, помещёнными в масло. Шары закреплены в эбонитовых пластинках CD и EF, служившими донышками коробочки с эластичными стенками, расстояние между шарами могло регулироваться микрометрическим винтом [13]. Получил электромагнитные волны сантиметрового диапазона: длина волны λ = 20 см при диаметре шаров 8 см; λ = 2,6 см при диаметре 8 мм

Изобрёл в 1891 г. «радиокондуктор», названный Лоджем когерером.

Когерер Бранли

Вертикальный стаканчик из эбонита, содержащий алюминиевую пудру, помещается между двумя пластинами А и В. По бокам пудра контактирует с двумя короткими стержнями С и D, проходящими через поверхность эбонитового цилиндра. А и В могут быть подключены к плечам мостика Уинстона, а С и D оставаться свободными, или наоборот [16]

Разработал несколько конструкций вибраторов (1890–1894).

Излучатели и приёмники Лоджа

Внизу показан вибратор, использовавшийся на лекции 1 июня 1894 г. [16]. Сфера диаметром 5 дюймов заряжается посредством искровых разрядов от небольших шаров 3/4 дюйма в диаметре. Другая установка позволяет демонстрировать приём-передачу ЭМВ и обнаружить явление резонанса при передаче. Контакты вибратора (показан справа) подключаются к катушке Румкорфа. Использование лейденской банки увеличило энергию, запасаемую контуром. «Настройка» резонатора (слева) осуществляется движением перемычки

В 1891 г. изобрёл высокочастотный трансформатор, создал высокочастотный осциллятор для передачи электрической энергии на расстояние. В 1893 г. применил заземлённую антенну для приёма-передачи сигналов.

Антенны Н. Тесла

В 1893 г. Н. Тесла, этот фокусник молний, предложил передавать электрические колебания на любые расстояния через пространства, устанавливая на каждом выводе (вибратора. – М. Б.) вертикальный проводник, соединяя его нижний конец с землёй, а верхний – с проводником большой поверхности [8, с. 203]. Внизу – чертёж из лекции 1893 г. со схематичным изображением станций приёма и передачи и заземлённых антенн [21]

рис.18

Придумал свою конструкцию вибратора (1895) и получил ЭМВ длиной волны 6 мм. На рисунке: J – индукционная катушка; W – резистор; P – платиновые цилиндрики, впаянные в стеклянные трубки G, заряжавшиеся через искры, которые проскакивали с проволочек D; С – конденсатор [13]

Таблица 2. Пионерские работы в области электромагнитных волн, предшествующие созданию радиосвязи

Итак, к середине 90-х гг. XIX в. идея беспроволочной телеграфии витала в воздухе. Нужно было сделать ещё один шаг, и он был сделан.

В 1895–1896 гг. А.С. Поповым в России, Д.-Ч. Бозе в Индии [8; 18, с. 145], Г. Маркони и Э. Резерфордом в Англии были сконструированы приёмники электромагнитных волн7, пригодные к практическому применению и способные принимать радиосигналы на расстоянии несколько километров.

Развитие радио в течение последующих 10 лет связано в России с именем А.С. Попова, в США, Англии и Италии – с именем Г. Маркони, в Германии – с именами К.-Ф. Брауна и А. Слаби, во Франции – с именами А.С. Попова и Э. Дюкрете.

 

Литература

  1. Лебединский В.К. Ещё об изобретателе ТБп // Изобретение радио А.С. Поповым : cб. докл. и материалов: в 2 т. / Под ред. чл.-корр. АН СССР А.И. Берга. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1945. Т. 2. С. 265–269.
  2. Маркони Г. Беспроволочная телеграфная связь: Нобелевская лекция 11 декабря 1909 г. // Нобелевские лекции по физике 1901–1921 гг. Ред. УФН. М., 2002.
  3. Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова / Сост. Л.И. Золотинкина, М.А. Партала, В.А. Урвалов: под ред. акад. РАН Ю.В. Гуляева. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. 558 c.
  4. RAI // Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс] URL: http://en.wikipedia.org.
  5. Кларк А. Голос через океан [Сайт] URL: http://vivovoco.astronet.ru/VV/BOOKS/VOICE/CHAPTER17.HTM
  6. Гумилевский Л. Русские инженеры. М.: Молодая гвардия, 1947. 446 с.
  7. Jan Noordegraaf. In het kielzog van Marconi / De ontwikkeling van de marietieme communicatie en navigatie/», DE BOER MARITIEM, 1979.
  8. Fahie J.J. A History of Wireless Telegraphy including some bare-wave proposals for subaqeous telegraphs, Appendix E, Reprint of Signor G. Marconi’s Patent on p. 316-320, Second edition, Edinburgh and London William Blackwood and Sons, MCMI, 348 pp. [Сайт] URL: http://www.archive.org
  9. Попов А.С. Телеграфирование без проводов: доклад на I Всероссийском электротехническом съезде, январь 1900 // Изобретение радио А.С. Поповым. С. 151–167.
  10. Берг А.И. Попов – изобретатель радио // Изобретение радио А.С. Поповым. С. 7–36.
  11. Дари Ж. Электричество во всех его применениях. СПб: тип. А.С. Суворина, 1903. 448 с.
  12. Вильке А. Электричество, его добывание в промышленности и технике // Промышленность и техника. Энциклопедия промышленных знаний. Т. III / Пер. с нем. В.В. Скобельцына. СПб: Просвещение, 1904. 644 с.
  13. Хвольсон О.Д. Курс физики: в 5 т. Берлин: ГосИздат, 1923. Т. 5. 984 с.
  14. Хвольсон О.Д., Егоров Н.Е. Доклад комиссии, избранной Физическим отделом Русского физико-химического общества по вопросу о научном значении работ А.С. Попова : c приложением писем Э. Бранли и О. Лоджа //Изобретение радио А.С. Поповым. С. 257, 258.
  15. Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи: сб. докл. и материалов / Cост. Л.И. Золотинкина, Ю.Е. Лавренко, В.М. Пестриков; под ред. проф. В.Н. Ушакова. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), 2008. С. 262, 263.
  16. Lodge O. Signalling Across Space without Wires beeing а Description of The Work of Hertz and His Successors, Fourth Edition, London: «The Electritian» Printing and Publishing Co, Limited. 1908 PP. 154. [Электронный ресурс] URL: http://www.archive.org
  17. Электрические колебания и волны: сб. // Под ред. В.К. Лебединского. СПб: тип. «Екатерингофское печатное дело», 1911. Вып. II. Электрические колебания. 122 с.
  18. Кашин Н.В. Лекции по физике / Московский Горный институт им. И.В. Сталина. М., 1940. 426 с.
  19. Самые знаменитые изобретатели России / Cост. С. Истомин. М.: Вече, 2002. 480 с.
  20. Родионов В.М. Зарождение радиотехники. – М.: Наука, 1985.
  21. Тесла Н. Лекции. Самара: Агни, 2008. 312 с.
  22. Козлова Н., Морозов А. Никола Тесла – «вдохновенный пророк электричества» // Физика-ПС. 2008. № 11.
  23. Попов А.С. О телеграфировании без проводов: доклад в Электротехническом институте 19 октября 1897 г. // Изобретение радио А.С. Поповым. С. 83–93.
  24. Фессенден Р.А. Беспроволочная телефония // Электрические колебания и волны… 1910. Вып. I. С. 65–116.
  25. Хрестоматия по физике / Под ред. Б.И. Спасского. М.: Просвещение, 1982. С. 98.
  26. Данин Д. Резерфорд. М.: Молодая гвардия, 1967. С. 92–102. Сер. ЖЗЛ.
  27. Lodge O. The Work of Hertz and Some of His Successors, N.Y. The D. Van Nostrand Company; London The Electrician” printing and publishing company, 1894, PP. 58

Продолжение следует


1 А.С. Попов был первым избранным директором Электротехнического института императора Александра III (Санкт-Петербург, утверждён Высочайшим приказом по гражданскому ведомству № 78 согласно избранию). 28 декабря 1905 г. (по ст. стилю) он был вызван в Министерство внутренних дел, где от него как от директора Института потребовали «принятия мер» к протестующей против действий правительства молодёжи. Домой А.С. Попов вернулся крайне расстроенным и 31 декабря после непродолжительного недомогания скончался [3, с. 182–183]. – Ред.

2 Ныне общественно-правовая телерадиокомпания RAI – Radiotelevisione Italiana [4].

3 Первая в мире радиотрансляция полного симфонического концерта состоялась в США 22 февраля 1922 г. (Общество // 1news.az [сайт] URL: http://www.1news.az) 

4 «Раннее и наиболее важное применение в телеграфии, основывающееся на информации, представленной в настоящей лекции, было сделано в 1895 г. профессором Поповым из России, о котором будет кратко упомянуто (см. с. 62)» (пер. с англ. фрагмента книги [16, с. 45]).

5 Сэр Уильям Прис (1835–1914) – главный инженер правительственных телеграфов в Великобритании.

6 Лодж употребляет термины «spark» (который однозначно переводится как искра) и «jerk» (который в приложении к току означает прерывистый, но также в контексте работы может переводиться, как искорки, например, между частицами металла в когерере).

7 Резерфорд уже в декабре 1895 г. работал над своим детектором, в январе 1896 г. дальность приёма была около 90 м [26]: «Г-н Резерфорд с магнитным детектором своего собственного изобретения, построенным на совершенно иных принципах, предпринял попытку (июнь 1896 г.) и преуспел в приёме-передаче сигналов на расстояние полумили среди домов и улиц Кембриджа, вносивших свои помехи» [8, с. 204]. 11 июня 1896 г. результаты опытов были представлены Дж.-Дж. Томсоном Королевскому обществу. 6 сентября 1896 г. Резерфорд доложил на конгрессе Британской ассоциации о достижении дальности приёма около 1 мили.