Изобретение радио. Кто был первым?

Все статьи на QRZ.RU Экспорт статей с сервера QRZ.RU Все статьи категории "Наша история"

"Прогресс человечества неотъемлемо связан с изобретением. Это важнейший продукт творческой деятельности. Его конечной целью является полное покорение материального мира разумом, использование сил природы на благо человека. Это сложнейшая задача для изобретателя, которого часто не понимают и недооценивают."

Н.Тесла

После опубликования статьи, посвященной 110-летию изобретения радио (см. журнал «Наука и жизнь» 2005, № 5) [1], в редакцию пришло письмо читателя, в котором он высказал упрек в том, что среди ученых и инженеров, внесших основной вклад в появление и развитие радиосвязи, не упомянут выдающийся электротехник Н.Тесла.

СОПЕРНИК ЭДИСОНА

Гениальный американский инженер сербского происхождения Никола Тесла (NikolaMilutinTesla; 1856-1943) по числу изобретений мирового значения мог бы конкурировать с известнейшим американским изобретателем и предпринимателем Т.А.Эдисоном (ThomasAlvaEdison; 1847-1931; почетный иностранный член Академии наук СССР с 1930 года). Кстати, одно время с июля 1884 по август 1885 года они работали вместе, но затем разошлись (после неуплаты Т.Эдисоном обещанных молодому инженеру Н.Тесле $50000/~$2500000 в современном эквиваленте) - Н.Теслу в первую очередь привлекали проблемы, которые трудно решить, тогда как Т.Эдисона больше интересовали области техники, где можно было извлечь материальную выгоду; в жизни для себя лично и окружающих он рекомендовал весьма актуальный девиз: "Никогда не изобретай того, на что не существует спроса".

К слову сказать, Т.Эдисон являлся автором 1073 собственных изобретений и 20 - в соавторстве (3 000 за границей), при сем любившим иногда бравировать - "Из меня получился изобретатель потому, что в детстве я не посещал школу!" Однако на дому его образованием много занималась мать, благодаря чему он увлекался книгами и химическими опытами; самостоятельно всю жизнь он осваивал знания самоучкой. Т.Эдисон изобрёл звукозапись (фонограф), разработал первую коммерчески успешную версию электрической лампы накаливания, усовершенствовал телеграф, киноаппаратуру, телефон. Ему принадлежит начинание в использовании слова «алло» перед началом телефонного разговора. (рис. 1).

Рис. 1. Лаборатория Т. Эдисона в Менло-парке, штат Нью-Джерси (США).

О деловой предприимчивости Т.Эдисона можно судить по итогу его встречи в 1876 году с прибывшим в творческую командировку руководителем британского почтового и телеграфного ведомства У.Присом (WilliamHenryPreece; 1834-1913). В США У.Прис сначала побывал у изобретателя телефона шотландца А.Белла (AlexanderGrahamBell; 1847-1922). Тот встретил его приветливо, но обедом не угостил. После чего на пресс-конференции У.Прис заявил журналистам: "Американцам нужны телефоны, а нам - нет. У нас достаточно мальчиков-посыльных" - в результате задержал развитие телефонных сетей в Великобритании на ~20 лет.

Т.Эдисон встретил У.Приса радушно и с угощениями. По возвращении в Англию тот постарался нейтрализовать нелепые слухи и кривотолки об электрической лампе накаливания, распускаемые производителями газовых фонарей. Своим авторитетом и влиянием в Лондоне взялся У.Прис помогать преодолению накопившегося у населения негатива в отношении практического использования электричества; содействовать привлечению на работы компетентных в электротехнике специальных компаний. Инициировал закупки электрических фонарей у американского предприятия Т.Эдисона.

После разрыва отношений Н.Тесла неоднократно выступал со скептическими оценками в адрес бывшего работодателя, полагал, что большинство его изобретений не содержали чего-либо принципиально нового, были лишь модификациями работ других ученых и инженеров. Но в отличие от большинства из них Т.Эдисон отличался удивительной целеустремлённостью, обладал беспримерными организационными способностями и умением доводить до конца (до ума) многообещающие проекты; когда в 1879-1880 годах он проводил поиски нового подходящего состава для более надежной нити накаливания электрической лампы, то перебрал порядка 6 тысяч образцов материалов, пока не остановился на японском бамбуке, ставшем карбонизированной основой для изготовления угольной нити на последующие примерно десять лет [2]; вплоть до самого преклонного возраста Т.Эдисон работал по 16-19 часов в сутки. Тринадцати-месячная работа по подбору композита для нити лампы послужила Н.Тесле примером для выступления с обобщением о своем коллеге: "Ес­ли бы Эдисону понадобилось найти иголку в стоге сена, он не стал бы терять времени на то, чтобы определить наиболее ве­роятное место её нахождения. Он немедленно с лихорадочным прилежанием пчелы начал бы осматривать соломинку за соло­минкой, пока не нашёл бы пред­мета своих поисков."

Н.Тесла проводил границу между изобретателем, совершенствующим уже действующую технологию, и исследователем, создающим новые принципы. Себя он относил к исследователям, а Т.Эдисона - к изобретателям и полагал, что совмещение этих двух понятий полностью уничтожает ценность обоих.

Отношения между творческими личностями нормализовались в марте 1895 года после того как в Нью-Йорке у Н.Теслы полностью выгорела лаборатория. Т.Эдисон пригласил погорельца бесплатно продолжить работы над собственными проектами в производственных помещенииях его компании вплоть до завершения строительства у Н.Теслы новой лаборатории (рис. 2).

Рис. 2. Н.Тесла на фоне высоковольтной обмотки «резонанс-трансформатора» в своей нью-йоркской лаборатории (1896).

Еще в 1891 году Н.Тесла разработал электрическую схему и сконструировал устройство, названное им «резонанс-трансформатором» и предназначенное для передачи на расстояние электрической энергии без помощи проводов. По сути - это высокочастотный автогенератор, вырабатывающий электрическое напряжение до нескольких миллионов вольт. Н.Тесла предложил несколько вариантов генератора, отличающихся рабочими частотами и амплитудой полезного сигнала. Общим же во всех конструкциях было наличие выходного трансформатора, состоящего из двух катушек с индуктивной связью без сердечника. Первичная обмотка трансформатора была намотана из малого числа витков толстого провода, и, чтобы во вторичной обмотке получить высокое напряжение, она содержала тысячи витков. Первичная обмотка через разрядник подключалась к конденсатору, заряжаемому до нескольких тысяч вольт от катушки, придуманной немецким изобретателем-механиком Г.Д.Румкорфом (HeinrichDanielRuhmkorff; 1803-1877), а позже - от электросетевого трансформатора. При разряде конденсатора через искровой промежуток возникал мощный электромагнитный импульс, который можно было принять на довольно большом удалении от генератора. Частота генератора зависела в основном от параметров входной цепи трансформатора (R, L, C), а на выходе в качестве нагрузки выступали антенна и заземление. В инженерно-технической среде «резонанс-трансформаторы» довольно часто именовали еще «Трансворматорами Теслы» (рис. 3).

Рис. 3. Автогенератор на основе «резонанс-трансформатора» Н.Теслы: а) схема; б) современная компьютерная модель внешнего вида малогабаритного автогенератора.

Впервые устройство с «резонанс-трансформатором» высокой частоты Н.Тесла своеобразно демонстрировал на Всемирной («Колумбовской») выставке (World'sColumbianExposition) в Чикаго (США) в 1893 году, где он присоединялся к выходу генератора и из его рук в сторону зрителей вылетали вызывающие страх ветвистые разряды. Однако пугающе-ужасные молнии были для него безвредны, поскольку токи высокой частоты не причиняют вреда человеческому телу, распространяясь по поверхности кожи (рис. 4).

Рис. 4. Н.Тесла в лаборатории в Колорадо-Спрингс (1900).

Преподаватель кронштадтского Минного офицерского класса и будущий изобретатель радио А.С.Попов (1859-1906) был командирован на Всемирную выставку в Чикаго в 1893 году и присутствовал при пробных показах Н.Теслы. На него большое впечатление произвели опыты по получению мощных высокочастотных колебаний. По возвращении в Россию он повторил схемы некоторых генераторов с «Трансформаторами Теслы». Потом на своих лекциях в Кронштадте и Санкт-Петербурге он также демонстрировал свечения при воздействии на себя токов высокой частоты.

Изобретенные «резонанс-трансформаторы» Н.Тесла не предполагал использовать для беспроводной связи. Он собирался с их помощью передавать на большие расстояния электроэнергию, используя электромагнитные волны частотой в сотни килогерц. В начале 1901 года он даже признавался финансировавшему некоторые его работы американскому банкиру Дж.П.Моргану (JohnPierpontMorgan; 1837-1913), что его больше интересует создание глобальной и многофункциональной беспроводной системы для передачи энергии и меньше - решение вопросов связи, хотя идею «телеграфа без проводов» он не отвергал и понимал, что ее можно реализовать путем переноса электромагнитных колебаний в приземном пространстве. (Любопытно, что Дж.П.Морган всецело доверял научно-техническому авторитету Н.Теслы, в том числе и его интуиции; в начале апреля 1912 года он, по совету Н.Теслы, сдал обратно билет на престижный океанский рейс печально знаменитого «Титаника», оттого и остался жив.)

Важно заметить, что в своих претензиях на авторство Н.Тесла разработку высоковольтных импульсных повышающих трансформаторов - «резонанс-трансформаторов» по незнанию или сознательно именовал собственным открытием. Однако в его первых генераторах на базе индуктивно связанных контуров он в качестве задающего генератора использовал «катушку Румкорфа» - аналог (прототип) «резонанс-трансформатора», изобретенную Г.Д.Румкорфом в 1851 году (еще до рождения Н.Теслы). Несколько позже в упрощённом виде «катушка Румкорфа» стала применяться для подачи напряжений на свечи зажигания автомобильных двигателей.

Теоретическое обоснование получения высокого напряжения от многовитковой катушки индуктивности и сверхгениальную практическую формулу расчета ЭДС самоиндукции: E = -L*di/dt опубликовал российский физик и один из основоположников электротехники Эмилий Христианович Ленц (1804-1865) в 1833 году.

В 1893 году на всемирной тематической выставке в Чикаго, посвященной 400-летию открытия Америки (1492), Н.Тесла эффектно демонстрировал вертикально стоящее яйцо (имитацию яйца). Снизу под яйцом был смонтирован невидимый зрителям и дистанционно питаемый переменным электротоком кольцевой статор. Стальное «яйцо» исполняло функцию ротора. При подаче на статор переменного напряжения яйцо начинало медленно поворачиваться, а затем, разогнавшись, самостоятельно принимало вертикальную стойку. Таким же путем блестяще показывалось и кружение в вертивальной позиции изумрудных/рубиновых драгоценностей на замаскированных металлических дисках/шариках. Опыт имел целью действенную демонстрацию беспроводной передачи энергии и вращения по кругу магнитного поля.

В сенттябре 1897 года в США Н.Тесла действительно начал оформлять патент №645576 на беспроводную «Систему передачи электрической энергии» (Systemoftransmissionofelectricalenergy; patentNo645576, datedMarch20, 1900, applicationfiledSeptember 2, 1897; nomodel) [3] без предъявления модели для проведения экспертизы на практике. После небольшой доработки «Система ...» могла быть применена для передачи смысловых сообщений; однако Н.Тесла не счел нужным адаптировать ее для нужд беспроводного телеграфирования.

Наряду с этим в июле 1898 года Н.Тесла изобрел приемно-передающую систему для дистанционного управления работой главных двигателей, рулевых органов и др. механизмов, расположенных на быстро движущихся судах, атакующих плавучих средствах - например, на торпедах (см. в Web-е патент США №613809 Methodofandapparatusforcontrollingmechanismofmovingvesselsorvehicles/«Метод и аппаратура для контроля механизма движения лодки и других подвижных средств» от 1 июля 1898 с ратификацией 8 ноября 1898 года) [4], т.е беспроводную передачу информативных сигналов посредством электромагнитных колебаний (но не смысловых текстовых, кодируемых телеграфной азбукой).

Вместе с тем, как показало будущее, в виде отображенного в патенте №613809 относительно громоздкого передающего отдельного устройства Н.Тесла предъявил миру/изобрел прототип пульта дистанционного управления, а также метод и средство контроля в воздушном пространстве подвижным объектом на расстоянии - то, что «с легкой руки» талантливого французского профессора физики Католического университета в Париже, члена Французской академии наук Э.Бранли (EdouardEugeneDesireBranly; 1844-1940) с 1905 года стало именоваться «телемеханикой».

Впервые свой телеавтомат в действии Н.Тесла продемонстрировал в том же 1898 году в большом бассейне выставочного центра «Мэдисон-сквер-гарден» (MadisonSquareGarden) Нью-Йорка на проводимой ежегодно Международной выставке достижений в использовании электричества (рис. 5).

Рис. 5. Н.Тесла (в центре) за пультом дистанционного управления подвижной лодкой в бассейне выставочного центра «Мэдисон-сквер-гарден» Нью-Йорка на Международной выставке 1898 года (репродукция с картины неизвестного художника).

В статье февральского номера журнала “Шахтёрский еженедельник” (Collier'sWeekly) от 1901 года Н.Тесла заявлял, что "Собственная система телеграфии без проводов им изобретена ещё в 1893 году и недалеко время, когда практические результаты его труда будут доступны по всему миру, и каждый ощутит их влияние". Однако никакого пригодного для эксплуатации устройства внекабельной телеграфии Н.Тесла народам планеты не предъявил.

[Нелишне заметить, что после 1905 года Н.Тесла исчерпал себя в изобретательстве, не создал ничего нового, способного к полезной реализации на практике.]

НОБЕЛЕВСКАЯ ОКОЛЕСИЦА

Существуют расхожие суждения, что в 1915 году Н.Тесла будто бы отказался получать Нобелевскую премию в соавторстве с Т.Эдисоном из-за негативного к нему отношения. В начале 1960-х годов биографы Н.Теслы обратились за разъяснениями в Шведскую королевскую академию наук. В историческом отделе научного учреждения в отношении события, произошедшего полвека назад, высказались определенно: "Слухи о том, что ученый не получил Нобелевскую премию, потому что отказался ее принять, нелепы". Из чего биографы заключили, что эта история - не более чем "злая шутка".

6 ноября 1915 года газета «Нью-Йорк Таймс» на первой полосе опубликовала информацию о том, что в текущем году Н.Тесла и Т.Эдисон должны получить Нобелевскую премию по физике. Статью перепечатали многие другие газеты и журналы. Н.Тесла давал почитать оригинал публикации своим знакомым и банкиру Дж.П. «Джеку» Моргану-младшему (JohnPierpont «Jack» Morgan; 1867-1943), причем с таким видом, будто Нобелевская премия у него уже в «в кармане». Однако самому Н.Тесле было уже известно, что и он сам, и Т.Эдисон не получат Нобелевскую премию. Т.Эдисон отдельно (без соавторов) номинировался на получение престижной награды в 1915 году, Н.Тесла не выдвигался на премию вовсе. Поэтому в нобелевском комитете по физике из 19 человек кандидатура Н.Теслы даже не рассматривалась; Т.Эдисон при голосовании получил всего лишь один голос [5]. (Н.Теслу номинировали на Нобелевскую премию лишь в 1937 году, но неудачно.)

На следующий день после выхода статьи (07.11.1915) в интервью той же газете «Нью-Йорк Таймс» Н.Тесла заявил, что Т.Эдисон "достоин дюжины Нобелевских премий". Различные биографы считают, что так он публично поздравил Т.Эдисона, в то время как на самом деле это высказывание являлось язвительной иронией в адрес Нобелевского комитета. Н.Тесла имел ввиду, что комитет признавал лишь незначительные достижения, игнорируя подлинные открытия [5].

Про присуждение известному итало-британскому предпринимателю Г.Маркони (GuglielmoMarcheseMarconi; 1874-1937) Нобелевской премии в 1909 году Н.Тесла сказал: "Человек присоединяет к моей катушке некий разрядник и получает Нобелевскую премию, а я ничего не могу поделать". При этом под 'неким разрядником' Н.Тесла имел ввиду искровой генератор на высоковольной катушке Г.Д.Румкорфа, использованной в передающем устройстве Г.Маркони.

На взгляд Н.Теслы можно было Т.Эдисона наградить Нобелевской премией за несколько новых открытий. С его точки зрения, самым важным изобретением являлся фонограф - это была работа гения (рис. 6). Кроме того, еще за более чем 10 лет до начала работ Г.Маркони, в 1885 году Т.Эдисон сконструировал беспроводную систему для передачи по воздуху сигналов телеграфной азбуки (С.Морзе) с оформлением патента за No465971 - Meansfortransmittihgsignalselectrically (Приборы для передачи электрических сигналов) [6]; позже, когда Г.Маркони приступил к продвижению своей аппаратуры в США, ему пришлось этот патент выкупить у Т.Эдисона.

Рис. 6. Рекламный постер фонографа Т.Эдисона. Надпись на плакате гласит: "Мне хочется видеть фонограф в каждом американском доме".

Выступление Н.Теслы в центральной американской газете, подчеркнувшее значимость и важность инженерных работ, было одобрительно воспринято научно-техническими сообществами и общественным мнением в США и Европе, произвело выгодное впечатление на Т.Эдисона на фоне морального ущерба, понесенного им от комитета по присуждению Нобелевских премий. В 1916 году Институт инженеров электротехники и электроники (IEE) США принял решение удостоить Н.Теслу «Медалью Эдисона» за выдающийся вклад в науку и технику по совокупности работ. Учрежденная в 1904 году награда вкупе с денежной премией изначально считалась наивысшей наградой за исследования в области физики и революционные изобретения.

[ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ]

Под впечатлением широкого интереса к истории изобретения радио в Голливуде (США) в начало фильма 2007 года – TheBucketlist (Пока не сыграл в ящик), тематически не имеющего отношения к летописи радиосвязи, авторы намеренно выставили эпизод с разгадкой головоломки. В сцене поясняется, что запросу строки из пяти букв кроссворда – «изобретатель радио», герой фильма (актер М.Фримен/MorganFreeman) в ответе собеседнику (актер Дж.Николсон/JackNicholson) поясняет, что подходит ответ Tesla (Тесла), Marconi (Маркони) – не годится. Сценарист и актер М.Фримен ошиблись. Правильный ответ – Popov (Попов)! В США Н.Тесла свой упомянутый патент на дистанционное управление №613809 оформил на более чем три года позже знаменитого выступления А.С.Попова 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге (с показом технических приборов в действии).

ОТЕЦ РАДИОТЕХНИКИ И РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Определенно можно утверждать, что радиотехника как наука появилась с первыми работами Н.Теслы. Для огромного парка радиоаппаратуры до сих пор в соответствии с его идеями разрабатываются высокочастотные генераторы и волновые радиопередатчики.

В 1956 году в Белграде (столице бывшей Югославии) к 150-летию со дня рождения выдающегося американского электротехника Н.Теслы, члена Нью-Йоркской академи наук, издали TributetoNikolaTesla (presentedinarticles, letters, documents - Beograd, 1956) - двухтомник всех его сочинений - патентов, статей, публичных выступлений (1435 стр. на английском языке) с большим количеством иллюстраций. В 2-х томник поместили еще многие популярные статьи написанные о Н.Тесле в разных странах (в том числе русскоязычные). Сборник доступен для изучения в отечественных научно-технических библиотеках.

АУ, ИНОПЛАНЕТЯНЕ!

Интересно, что многие вполне рационально мыслящие люди потратили немало усилий и средств, пытаясь принять сигналы из космических глубин. Им казалось, что в нашей и иных галактиках обитают бесчисленные цивилизации. Однако успехов в установлении контактов случилось пока не более, чем в попытках связи с потусторонним миром.

Несомненно очень талантливый инженер, Н.Тесла довольно часто впадал в мистику. Так, одно время ему казалось, что он общается с представителями инопланетного разума. В 1899 году однажды в Колорадо-Спрингс (США) ему якобы удалось получить слабые сигналы с планеты, вращающейся вокруг далекой звезды. При внимательном изучении послания оказалось, что поступившие знаки весьма похожи на телеграфные точки и тире, распространяемые в земной атмосфере; последующая дешифровка принятых символов разгадала телеграмму Т.Эдисона, отправленную из его резиденции в Менло-Парке (штат Калифорния США) в глубокий космос неведомым собратьям по разуму с уведомлением о местоположении Солнца и Земли в галактике «Млечный путь» и пожеланиями мира и добра. По прошествии более чем 100 лет проявления взаимности в ответ на инициативу Т.Эдисона пока не обнаружились.

О принятии Н.Теслой сообщения от инопланетного 'разума' прознал упомянутый антрепренер в продвижении беспроводного телеграфирования Г.Маркони и заявил журналистам, что Н.Тесла ошибся. В действительности он принял сигналы от английского передатчика вблизи Дувра, где Г.Маркони с сотрудниками в июле 1899 года проводили рекламные проверки по налаживанию связи с французским берегом и военными кораблями в проливе Ла Манш. Прибытию в США сообщения из Англии, по его мнению, могли способствовать морская вода и земная поверхность (морская вода и земная поверхность не являются проводниками высокочастотных электрических колебаний - авт.).

По-видимому, данный род деятельности все же не имеет перспектив. Даже если на Земле примут некий упорядоченный сигнал, то, во-первых, вряд ли удастся его расшифровать, а во-вторых, расстояния до областей вселенной, где могла бы существовать разумная жизнь, исчисляются сотнями и тысячами световых лет, следовательно, никакой оперативный обмен информацией со столь далекими мирами практически невозможен.

ОТ ГРОЗОУКАЗАТЕЛЯ К ПРИЕМУ ТЕКСТА

После лабораторных опытов с электромагнитными волнами гениального германского ученого и инженера Г.Герца (HeinrichRudolfHertz; 1857-1894) в конце 1880-х годов идея беспроволочного телеграфа стала реальной перспективой, хотя многие не видели в этом большой надобности: в Европе и Америке проводной связью были охвачены целые страны, и работала она вполне надежно. Однако кабели нельзя было протянуть к морским судам и в труднодоступные места. Дорого стоила и их прокладка, например через океанские и речные просторы.

К началу 1890-х годов уже был известен прибор, способный реагировать на невидимые глазом электромагнитные излучения в диапазоне высоких частот. В университетских лабораторных условиях с ним много экспериментировал упомянутый французский профессор физики Э.Бранли. Вначале у него в приемнике детектором служила заполненная металлическими опилками стеклянная трубка, еще в середине XIX века применявшаяся в различных конструкциях заземлителей грозовых разрядов. Э.Бранли модернизировал трубку: произвел оптимальную подборку ее длины и диаметра, облюбовал материал опилок, на концах приспособил к ней выведенные наружу контакты с гибкими металлическими проводниками, после чего стал ее именовать «радиокондуктором». В исходном состоянии прибор довольно плохо проводил электрический ток, но под действием сильного электромагнитного поля его электрическое сопротивление резко падало. Чтобы вернуть «радиокондуктор» в исходное состояние, нужно было его вручную встряхнуть.

В 1893-1894 годах в Великобритании эксперименты с «радиокондуктором» Э.Бранли продолжил талантливый английский ученый-физик и изобретатель О.Лодж (SirOliverJosephLodge; 1851-1940). О.Лодж провел дополнительные работы по оптимальному подбору габаритов и материалов детектора. Свою конфигурацию трубки он назвал «когерером» (coherer - происхождение из греческого языка). Научно-технический вклад О.Лоджа в продвижение к изобретению радио заключается в том, что он установил когерер в цепи настраиваемого контура резонатора Г.Герца, тем самым как бы 'срастил' опыты германского физика и эксперименты французского ученого. Однако для возобновления непроводящего состояния когерера требовалось, как и ранее в опытах с радиокондуктором Э.Бранли, предварительно вручную его встряхнуть. О.Лодж пробовал 'трясти' когерер посредством асинхронного часового механизма с ручным или электрическим приводом, но упорядоченного приема внешних периодических и непериодических сигналов ему достичь не удалось. При всем том О.Лодж будто бы имел собственное теоретическое представление об электромагнитном поле, однако не мыслил о распространении информативных сообщений в земном пространстве. До необходимости применения антенны в собираемых лабораторных макетах он не додумался.

Преподаватель Минного офицерского класса в Кронштадте Александр Степанович Попов усовершенствовал когерер: включил последовательно с ним электромагнитный звонок и укрепил его так, чтобы молоточек звонка при движении на обратном ходу постукивал по трубке когерера. Получился приемник электромагнитных колебаний, способный автоматически улавливать не только отдельные (однократные) импульсы, но и непрерывные сигналы. На заседании Русского физико-химического общества (РФХО), проходившем 7 мая (25 апреля) 1895 года в Императорском Санкт-Петербургском университете, А.С.Попов продемонстрировал свое изобретение, выступив с докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». Для повышения чувствительности приемника он присоединил к нему антенну длиной около 2,5 метров. В качестве источника электромагнитных колебаний использовал большой вибратор Г.Герца ("квадратные листы 40 сантиметров в стороне").

ВПЕРВЫЕ В МИРЕ ПЕРЕДАЧА ПО ВОЗДУХУ НАУЧНОГО СООБЩЕНИЯ

Менее чем через год, 24 (12) марта 1896 года, то есть 118 лет назад, на очередной сессии Русского физико-химического общества с помощью аппаратуры А.С.Попова была воздушным путем передана первая текстовая телеграмма. На заседании, которое проходило в физическом кабинете Императорского Санкт-Петербургского университета, присутствовали известные ученые-физики, преподаватели университета, руководители военно-морского ведомства. Блистательный русский инженер Петр Николаевич Рыбкин (1864-1948), ассистент А.С.Попова, находился на расстоянии 250 метров в здании химического факультета и передавал кодированные сигналы. В качестве источника электромагнитных колебаний использовался вибратор Г.Герца с параболической антенной. Текст передаваемого сообщения был неизвестен присутствующим. Кстати, к выходу разработанного А.С.Поповым приемника можно было подключать регистрирующие устройства, например самопишущий прибор французов-братьев Ришар или записывающий телеграфный механизм. Появлявшиеся на ленте аппарата знаки расшифровывал Председатель физического отделения Русского физико-химического общества Федор Фомич Петрушевский (1828-1904; учитель А.С.Попова и П.Н.Рыбкина) и записывал их мелом на доске. По окончании передачи на доске появилась запись, состоящая из двух слов: HEINRICHHERTZ. Таким образом русский ученый и изобретатель отдал должное великому германскому ученому-физику, впервые исследовавшему высокочастотные невидимые глазами электромагнитные колебания (рис. 7).

Рис. 7. А.С.Попов демонстрирует аппаратуру и телеграфную ленту с распечаткой текста первой в мире радиограммы (1896).

Подробное описание всего происходившего на этой сессии Русского физико-химического общества содержится в многочисленных свидетельствах и опубликованных мемуарах участников события, в том числе П.Н.Рыбкина. Кроме того, есть документы с описанием его экспериментов.

А.С.Попов сразу понял, какое практическое значение имеет его изобретение, и предложил использовать беспроводную связь для оперативной связи с кораблями в Финском заливе и Балтийском море, для получения сообщений от судов, терпящих бедствие.

Правоту А.С.Попова подтвердили события, произошедшие несколько лет спустя. В ноябре 1899 года на Балтике в Финском заливе у каменистого берега острова Гогланд сел на мель броненосец береговой охраны «Генерал-адмирал Апраксин». Команда проплывавшего мимо крейсера «Адмирал Нахимов» заметила терпящий бедствие корабль и сообщила о происшествии в штаб морского ведомства Санкт-Петербурга. В помощь броненосцу был направлен ледокол «Ермак». Перед началом спасательной операции по снятию военного корабля с камней в январе 1900 года неподалеку от Гогланда в открытое море унесло льдину с пятьюдесятью рыбаками. Благодаря принятому воздушным путем сигналу бедствия их удалось вызволить из беды с помощью пришедшего на выручку ледокола «Ермак». В суровых зимних условиях техника А.С.Попова проработала почти три месяца. Броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» был спасен, все члены его команды остались живы. Всего по беспроводной воздушной линии связи было принято и отправлено 440 телеграмм. За методическое и административное руководство работами А.С.Попова наградили премией в 33 тысячи рублей (более полутора миллиона долларов по нынешнему курсу).

По существу, разработанные А.С.Поповым и его сотрудниками аппаратура беспроводной связи и методики ее применения стали началом коренного переворота в жизни нашей цивилизации. Приоритет А. С. Попова в изобретении радио окончательно признали век спустя, и в ознаменование 100-летия этого события ЮНЕСКО ООН объявило 1995 год «Всемирным годом радио».

СКОЛЬКО ВЕРЕВОЧКЕ НИ ВИТЬСЯ…

Но вернемся в 1895 год. Летом сообщение о работах А.С.Попова поступило в итальянский Болонский университет (эти документы до сих пор там хранятся в библиотеке) и с ними ознакомился известный профессор физики А.Риги (AugustoRighi; 1850-1920). В конце 1895 - начале 1896 годов лекции А.Риги по физике и приему электромагнитных возмущений эпизодически посещал вольнослушатель и будущий активный предприниматель Г.Маркони.

К слову, родившийся в 1874 году, Г.Маркони был довольно молод и, как специалист по беспроводной телеграфии, никому был неизвестен. Не существует ни одного документа, подтверждающего его причастность к работам по физике и электротехнике в 1894-1895 годах. Однако 2 июня 1896 года в Лондоне Г.Маркони подал в Британское патентное бюро предварительную заявку на патент №12039 Improvementsintransmittingelectricalimpulsesandsignals, inapparatustherefor (Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов, и в аппаратуре для этого). В самом начале заявки указал, что "сопровождающие данное изобретение электрические проявления и действия передаются по воздуху, земле или воде путем электрических колебаний высокой частоты".

Уже одна эта фраза демонстрирует слабое знание Г.Маркони предмета. Ведь даже школьникам известно, что вода и почва сильно препятствуют распространению высокочастотных электромагнитных колебаний. И 2 марта 1897 года от Г.Маркони последовали дополнения к поданному ранее документу. Процитированный выше фрагмент выглядел по-другому: "Мое изобретение связано с передачей сигналов значениями электрических колебаний высокой частоты, распространяющихся в пространстве". Но предлагаемая итальянцем схема повторяла приемник А.С.Попова. Тем не менее 2 июля 1897 года патентное бюро заявку утвердило и выдало патент [7].

Впоследствии Г.Маркони показал себя талантливым предпринимателем, заметной фигурой в продвижении радио. Приняв от двоюродного брата коммерческое предприятие в 1900 году, он затем в 1902 году первым организовал одностороннюю трансатлантическую передачу из США в Англию, которую многие ученые считали невозможной из-за кривизны земной поверхности (рис. 8).

Рис. 8. Г.Маркони (третий слева) с сотрудниками американского филиала своей компании (1902).

Заимствование чужих идей не всегда приносило успех Г.Маркони. Так, 1 июня 1898 года он подал в британское патентное ведомство заявку №12325 Improvementsinapparatusemployedinwirelesstelegraphy (Усовершенствования в аппаратуре, применяемой в беспроводной телеграфии) на изобретение беспроводного телеграфного приемника, названного им «джиггером» (от англ. jigger - сортировщик) и имевшего в качестве основного элемента «резонанс-трансформатор» Н.Теслы. Изобретение позволяло перейти к селекционному (избирательному) приему электромагнитных колебаний. До этого приемник срабатывал на сигнал любой частоты, если только он был достаточной мощности. Иначе говоря, если работали два передатчика, то различить их не представлялось возможным. Теперь появление колебательного контура позволяло настраиваться на определенную длину волны. Г.Маркони получил в Великобритании патент и распространил его действие на другие технически развитые страны. Однако в 1943 году после многолетней судебной тяжбы в США не признали приоритета «джиггера» Г.Маркони, его наследникам отказали в выплате вознаграждения за использование патента. Верховный суд страны не усмотрел в изобретении Г.Маркони принципиальных отличий от «резонанс-трансформатора», предложенного Н.Теслой и воплощенного в его изобретениях.

Так подчас причудливо скрещиваются судьбы авторов и их творений.

ДЛЯ СПРАВКИ

С 1933 года по имени Г.Герца называется единица измерения частоты ГЕРЦ, которая входит в Международную метрическую систему единиц СИ.

С 1960 года по имени Н.Тесла называется единица измерения индукции магнитного поля ТЕСЛА в Международной системе единиц (СИ).

ЛИТЕРАТУРА

1. Д.Меркулов. Радио - 110 лет. Журнал «Наука и жизнь» 2005, № 5. Web-версия: http://www.nkj.ru/archive/articles/651/
2. С.Транковский. Томас Алва Эдисон: жизь изобретателя. Журнал «Наука и жизнь» 2003, No8. Web-версия: http://www.nkj.ru/archive/articles/3240/
3. N.Tesla. Patent No645576 System of transmission of electrical energy; dated March 20, 1900, application filed September 2, 1897; no model. Web-адрес: http://www.teslauniverse.com/nikola-tesla-patents-645,576-transmission-of-energy
4. N.Tesla. Patent №613809 Method of and apparatus for controlling mechanism of moving vessels or vehicles; dated November 8, 1898, application filed July 1, 1898; no model. Web-адрес: https://www.google.com/patents/US613809
5. М.Сейфер. Никола Тесла. Повелитель вселенной (пер. с англ. Е.Моисеевой). Москва, изд-во «Эксмо», 2008. Web-версия: https://books.google.ru/books?id=TGaJifbrC3YC&pg=PT508&lpg
6. Thomas A.Edison. US Patent 465971 - Means for Transmitting Signals Electrically (dated December 29, 1891; application filed May 23, 1885). Web-адрес: http://earlyradiohistory.us/465971.htm
7. Меркулов В. Какое радио изобретал Г.Маркони. журнал «Радио», 2007, №6/7. Web-версия: http://www.qrz.ru/articles/article610.html

Журнальная версия статьи опубликована в журнале «Наука и жизнь» 2006, № 3.

Меркулов В.: hodakova.a (at) sc.ru.ru

Меркулов В.Д.

Быстрый поиск в разделе:  (Подробнее) Найти Отредактировать текст этой статьи? Подписка на новости Свежий выпуск каждый день! Ваш Email: Все статьи Экспорт статей с сервера QRZ.RU

Рейтинг читателей этой статьи Рейтинг 4.50 балла на основе 18 мнений Отлично  14 77% Хорошо  2 11% Потянет  0 0% Неприятно  1 5% Негативный  1 5%

Смотрите также

Комментарии

Обсуждение этой статьи - Скажите свое мнение!

Оставьте свое мнение

Комментарии 8

Обсуждение этой статьи - Скажите свое мнение!