К
Изобретение радио
онец XIX века был ознаменован весомыми
сдвигами в развитии средств общения
человечества. Традиционная почтовая
связь значительно ускорилась с
использованием железнодорожного и
автомобильного транспорта. Электромагнитный
телеграф – достижение первой четверти
XIX века – стал наиболее распространенным
средством электросвязи. Он дал толчок
внедрению в 80-х годах акустической связи
– телефона. Но принципиально новым
шагом стало изобретение радиосвязи.
В конце XIX века сложились наиболее благоприятные условия для ее появления. К этому изобретению различными путями в разных странах одновременно пришли несколько человек: Александр Попов (Россия), Гульельмо Маркони (Италия), Оливер Лодж (Англия), Эжен Бранли (Франция) и др.
В 1890 году французский физик Эжен Бранли изобрел прибор, названный позже английским ученым Оливером Лоджем когерером. Когерер представлял собой стеклянную трубку, заполненную металлическими опилками, и был плохим проводником электричества. Однако под воздействием электрических колебаний его электропроводность резко возрастала. В опытах Бранли сопротивление когерера изменялось от миллионов до сотен и даже десятков Ом. Это уменьшение сопротивления сохранялось в течение некоторого времени и после прекращения воздействия электрических колебаний. По наблюдениям Бранли, когерер можно было вернуть в состояние с малой электропроводностью «слабыми отрывистыми ударами по дощечке, которая поддерживает трубку».
Оливер Лодж был близок к открытию электромагнитных волн. После обнаружения их Г. Герцем Лодж исследовал их распространение, получив в 1888 году электромагнитные волны вдоль проводника при разряде лейденской банки. Позже он усовершенствовал методы детектирования электромагнитных волн при помощи когерера. Лодж применял различные способы приведения когерера в рабочее состояние (состояние с низкой электропроводностью), в том числе и с помощью вибрации электрического звонка, смонтированного на одной дощечке с когерером. Летом 1894 года он продемонстрировал публике эксперимент по трансляции сигнала на расстояние в 150 ярдов без проволоки. Однако устройство Лоджа было примитивно и не могло претендовать на роль средства связи.
Р
В
Рис. 28. Схема
приемника А. С. Попова
Экспериментируя с приемником, Попов отметил, что он реагирует на грозовые разряды. В итоге Попов создал прибор для регистрации разрядов на значительных расстояниях, названный им «грозоотметчиком», который был прототипом первой приемной радиостанции. 7 мая 1895 года Попов продемонстрировал свой грозоотметчик на заседании физического отделения Российского физико-химического общества, высказав мысль о возможности применения этого прибора для передачи сигналов на расстояние.
24 марта 1896 года перед этой же аудиторией Попов при помощи своих приборов продемонстрировал передачу сигналов на расстояние 250 м, передав первую в мире радиограмму, состоящую из двух слов – «Генрих Герц».
В дальнейшем основная деятельность Попова была связана с российским флотом. Известен исторический факт успешного использования двух радиостанций, принадлежавших ВМС России, во время снятия с мели броненосца «Генерал-адмирал Апраксин» весной 1901 года. Немалая премия за эту работу помогла Попову продолжить опыты по развитию и использованию радиосвязи.
В 1902 году Попов проводил значительную практическую деятельность на Черноморском флоте, обеспечивая радиосвязь между береговыми службами, маяками и кораблями в прибрежной зоне от Одессы до Севастополя. С переменным успехом эти работы проводились по всему побережью. В опытах на Черном море Попов достиг дальности радиосвязи около 150 км.
Итальянский физик, инженер и предприниматель Гульельмо Маркони, занимавшийся в Болонском университете физикой под руководством Аугусто Риги, под влиянием работ Г. Герца в 1894 году начал опыты по передаче сигналов на короткие расстояния с помощью электромагнитных волн. Схема приемника Маркони была аналогична схеме Попова. Используя вибратор Герца как передатчик, когерер Бранли в качестве приемника, и электрический звонок, Маркони удаётся передать сигнал.
К середине 1895 года Маркони включает в цепь телеграфный ключ и создаёт более чувствительный когерер (заземляет антенну и присоединяет один из ее концов к металлической пластине, расположенной высоко над землей). С помощью такой системы ему удается передать сигнал на расстояние около полутора миль.
В 1896 году Маркони переехал в Англию и подал заявку, а в 1897 году получил патент на применение электромагнитных волн для беспроволочной связи. Попов, работавший для нужд российского флота и сознававший важность этой работы для России, патентовать свое изобретение не пытался.
Приоритет А. С. Попова в изобретении радио бесспорен (с точки зрения научного приоритета). Это признавали многие из его современников, работавших в этой сфере, в частности, Эжен Бранли и Оливер Лодж. Бранли прямо заявлял, что «телеграфия без провода родилась из опытов Александра Попова». Патент Маркони является не историческим фактом, подтверждающим его научный приоритет, а юридическим документом, закрепляющим авторство изобретателя.
При этом нельзя отрицать и безусловные заслуги Г. Маркони в дальнейшем развитии и распространении радиосвязи. В частности, в 1901 году Маркони впервые удалось осуществить радиосвязь через Атлантический океан.
Открытие радио было одним из важнейших опытных фактов, подтверждающих справедливость теории Максвелла. Максвелл никогда не ставил перед собой задачи дать законченную картину мира, но исторически сложилось так, что ему суждено было завершить картину мира классической физики, начатую Галилеем и Ньютоном. Теория Максвелла выдвинула перед физикой ряд принципиальных вопросов, разрешение которых привело в XX веке к новому революционному этапу в развитии физики. «Имя его блистает на вратах классической физики», – сказал о Максвелле Макс Планк. Но, вместе с тем, Максвелл – это и конец классической физики.