Содержание:

История открытий, предшествующих изобретению радио.

История открытия электромагнетизма.

История открытия явления электромагнитной индукции.

Теория единого электромагнитного поля Максвелла.

Опыты Герца.

История изобретения практически пригодного радиоприемника.

Основные предшественники Попова.

Биография Попова.

Биография Маркони.

Приоритет Попова в изобретении радио

Зарубежные ученые о приоритете Попова.

Попов о своей работе и своем приоритете.

Синхронистическая таблица изобретений Попова и  Маркони.

 

История открытий, предшествующих изобретению радио

История открытия электромагнетизма. В 1804 году Романьози открыл, что гальванизм отклоняет намагниченную стрелку». Он построил вольтов столб, прикрепив к нему серебряную проволоку из нескольких колен. Последнее звено проходило через стеклянную трубку и имело на наружном конце серебряную пуговку. Затем взял магнитную иглу из компаса, заключённую в деревянном ящике, поставил ящик на стеклянный изолятор. После этого, взяв в руки стеклянную трубку с последним коленом, он быстро прикасался пуговкой к игле, и та  уклонялась  от своего положения на несколько градусов. Стрелка медленно возвращалась назад, когда Романьози прикасался большим  и указательным пальцами обеих рук к ящику.

Романьози был адвокатом по образованию и роду деятельности, но отдавал дань курьёзным опытам с электричеством. Поисками доказательство связи электричества с магнетизмом занимались тогда очень многие - физико-химические приборы были распространены в зажиточных домах. Он записал условия и результаты опыта в домашний журнал, но не придал им особого значения.

Но вскоре по Европе прокатилась весть об открытии профессора физики Копенгагенского университета Ганса Кристиана Эрстеда. Он открыл, что гальванический ток отклоняет магнитную стрелку от её обычного направления. Датский профессор  Г. Эрстед показал, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Как же было сделано открытие учёным? К тому времени ему было 43 года. Он родился в семье аптекаря, получил диплом фармацевта, а потом доктора философии. За работы по получению хлористого и металлического алюминия он был принят в члены Датского королевского научного  общества и стал его секретарём. В тот день в  Копенгагенском университете он должен был читать лекцию о связи электричества с теплотой. Он был хорошим лектором, и на его лекции собиралось много народа. Рассказывая о нагревании проволоки под действием протекающей в ней электрической жидкости, профессор подошёл к столу, чтобы показать опыт: подключил к полюсам вольтова столба платиновую проволоку, нагрел её и дал желающим пощупать. Случилось так, что на столе рядом с проволокой случайно оказался рядом компас. Один из студентов обратил внимание на компас. Он заметил, что при включении гальванической цепи магнитная стрелка почему-то отклоняется. Он задал вопрос Эрстеду о стрелке. Учёный сначала с недоверием отнёсся к словам молодого человека, а затем решил повторить опыт. Он снова замкнул цепь и едва не оглох от дружного вопля студентов: «Отклонилась!». Через 5 месяцев он выпустил труд, в котором писал: «Электричество, идущее с севера на юг над подвешенной магнитной стрелкой,  отклоняет её северный конец к востоку, а проходя в том же направлении под стрелкой, отклоняет её на запад». Открытие было сделано в июле 1820 года. Весть о нём вскоре достигла Швейцарии, Германии, Франции, Англии, Италии, Америки. России и Финляндии. 16 сентября 1820 года в Галле физик Швейггер демонстрировал электромагнитный индикатор тока - мультипликатор.

18 сентября знаменитый Андре Мари Ампер (1775-1836) делал первое сообщение о своих работах по электромагнетизму. В Женеве он зашёл к своему другу Араго. Тот решил повторить опыт Эрстеда. Единственное, что он добавил, - подпилил опорную иглу, чтобы стрелка компаса легче вращалась. В качестве проводника взял серебро. Стоило ему положить проводник на  стол, железные опилки налипали на него. Он рассказал об этом Амперу. Ампер ответил: «Это только доказывает, что я прав. Покоящиеся заряды не взаимодействуют с магнитной стрелкой, Но стоит им прийти в движение, и они превращают серебряный проводник в магнит». Он разработал правило, с помощью которого можно всегда определить направление отклонения магнитной стрелки протекающим током и назвал его правило пловца. Если пустить человека плыть по направлению тока, лицом вниз, то северный конец стрелки всегда отклонится под действием этого тока вправо. Четыре понедельника в октябре-ноябре 1820 года он читал доклады по электромагнетизму в Парижской Академии наук. Он пришёл к выводу, что каждый  магнит - это много соленоидов, по которому текут токи. И ток, циркулирующий в каждой частичке вещества, создаёт её природный магнетизм. Только электрический ток определяет магнитные свойства тел. Ампер доказал, что вокруг проводника с током образуется магнитное поле. Он чисто теоретическим путём доказал, что все магнитные явления могут быть сведены к взаимным действиям электрических токов.

 

История открытия явления электромагнитной индукции. А нельзя ли превратить магнетизм в электричество? Первым, кто заметил, как при движении магнита возле замкнутого проводника в нем появляется электрический ток, был Джозеф Генри. Он собирался написать об этом, но откладывал. В это время в Америку пришёл журнал со статьёй Фарадея.

В декабре 1821 года Фарадей (1791-1867) экспериментально осуществил вращение магнита вокруг тока. Это была первая модель электродвигателя. Он был сыном кузнеца  и учеником переплётчика. Но к сорока годам он, самостоятельно познав азы наук, посещая вольнослушателем лекции знаменитых физиков, начинает делать открытие за открытием, приводящие в изумление мир. Современники называли его «царём физики». В Королевском институте он начинал свою карьеру с мойщика посуды, затем стал директором химической лаборатории. «Я не знал человека, который был бы более достоин любви и уважения»,- писал о нём химик Дюма.  Он не знал зависти, искренне радовался новому успеху науки. Он был глубоко религиозным человеком, возглавлял общину  «зандеманов» в Англии. К людям, делавшим  ему зло, он относился с христианским всепрощением. Фарадей писал: «Я желаю указать на большую выгоду быть слепым к пронырству противников и немедленно замечать каждое доброе пробуждение. Чувствуешь себя гораздо счастливее, когда содействуешь миру».

Ценя высоко науку, Фарадей желал, чтобы научные знания сделались общим достоянием. «Изучение естественных наук - это хорошая школа для ума». И начинать их изучать можно рано. «Во время моих рождественских лекций для детей, я не встречал такого малолетка, который бы не понимал моих объяснений», «Физику необходимо двадцать лет работы, чтобы возмужать, - говорил Фарадей, - до того он переживает состояние детства».

Он  доказал, что магнитное поле рождает электрический ток. Он открыл новый вид электричества – индукционный (вызывается действием магнитного поля  на замкнутые проводники). До этого были известны статическое (с помощью трения) и динамическое (от химического действия). Этот новый вид электрической энергии – менее дорогой, легче поддающейся управлению Он превратил магнетизм в электричество и наоборот.

Утром 29 августа 1831 года  Фарадей подключил батарею к первичной  катушке и зафиксировал толчок стрелки гальванометра, включённого во  вторичную обмотку. Толчок - и стрелка на нуле. Он изменил условия опыта. Заменил батарею заряженной лейденской банкой, а обмотки намотал на кольцо из мягко железа. При наличии железного сердечника толчки стрелки стали сильнее. Он заметил, что гальванометр, оставаясь совершенно спокойным во время прохождения тока, приходит в колебание при самом замыкании цепи  и при её размыкании. Оказалось, что в тот момент, когда в первую проволоку пропускается ток, или когда пропускание прекращается, во второй проволоке также возбуждается ток, имеющим противоположное направление с первым током и  одинаковое во втором случае. Железное кольцо с двумя обмотками явилось прообразом будущих трансформаторов.

Он пытается понять, что происходит между полюсами магнита. Он насыпает железные опилки на лист бумаги, помещает лист над полюсами магнита и смотрит на линии, по которым сгущаются опилки между полюсами. Именно по этим направлениям действуют магнитные силы. Фарадей формулирует закон электромагнитной индукции: «Явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока при пересечении этим проводником силовых линий магнитного поля называют электромагнитной индукцией». Фарадей пишет в дневнике: «Электрическая волна возникает только при движении магнита, а не в силу свойств, присущих ему в покое».

Теперь Фарадей думает уже о том, нельзя ли из обыкновенного магнита и мотка проволоки соорудить новый источник электричества? Он установил между полюсами большого магнита вращающийся медный диск. Два контакта соединил с гальванометром. Лаборант Андерсон крутил ручку, гальванометр показывал наличие тока. Так была создана первая в мире динамо-машина. Вся современная электротехника основана на законе Фарадея. Он лежит в основе действия трансформаторов и электрических машин.

 

Законы электролиза. Фарадей изучал также электрохимические реакции. Он ввёл понятие анод (положительный электрод) и катод (отрицательный электрод). Вещество, способное разлагаться электрическим током, он назвал электролитом. Он доказал, что количество электрохимического действия зависит только от количества электричества, проходящего в цепи. А количество электричества, необходимое для разложения различных веществ, всегда обратно пропорционально атомному весу вещества. Причина возбуждения тока в вольтовом столбе - химический процесс, вызываемый действием на цинк и медь жидкости, пропитывающей ткань, а другие меньше и медленнее. Он доказал, что все тела являются одновременно проводниками и изоляторами. Разница в том, что одни тела больше и скорее проводят электричество, другие - меньше.

 

Теория единого электромагнитного поля. Через 42 года, в 1873 году, последователь Фарадея англичанин Джемс Максвелл математически доказал существование электромагнитных волн. Переводя физические явления, изученные на практике другими учёными, на язык чётких математических формул, Максвелл приходит  к выводу, что при известных условиях проводник, по которому течёт ток, излучает особые электромагнитные волны. Переменное магнитное поле, возбуждаемое изменяющимся током, создаёт электрическое поле, которое возбуждает магнитное поле.

Изменяющиеся электрические и магнитные поля, порождая друг друга, образуют единое переменное электромагнитное поле - электромагнитную волну. Максвелл утверждал, что волны света имеют ту же природу, что и волны вокруг провода с переменным током. Они отличаются друг от друга только длиной. Очень короткие волны и есть видимый свет. Он доказал при помощи всё той же математики, что эти волны распространяется в пространстве со скоростью света - 300 000 км/с. Математика показала учёному, что эти невидимые волны должны подчиняться и всем остальным законам света. Он не задумывался над тем, как уловить открытые им волны. Настолько был уверен в их существовании! Не стал ждать и того, что кто-либо из учёных практически подтвердит его смелое открытие. В 1873 году он выпустил книгу «Трактат об электричестве и магнетизме». Таким образом, Максвелл создал теорию передачи волн, выяснил скорость их распространения, показал сходство со световыми колебаниями. Он показал, что свет есть не что иное, как один из видов электромагнитного поля.

Максвелл умер в 1879 году, не дождавшись практического подтверждения своего открытия. Лишь через двадцать четыре года после открытия Максвелла и спустя девять лет после смерти этого великого учёного его теория нашла блестящее подтверждение.

 

Опыты Герца. В 1888 году немецкий физик Генрих Герц  экспериментально доказал справедливость теории Максвелла в книге «Об электродинамических волнах в воздухе и их отражении». Два долгих года Герц упорно производил разнообразные опыты, пока, наконец, не нашёл простой и наглядный способ практического доказательства предположений Максвелла.

Он, прежде всего, сконструировал прибор для получения тока. Для этого он взял обыкновенную индукционную катушку. К этой катушке Герц присоединил несложное приспособление для получения искрового разряда. Этот свой прибор назвал вибратором. Основная часть его - разрядник - была устроена из обыкновенной медной проволоки. Два отрезка проволоки были соединены с полюсами индукционной катушки, а другие их концы сведены вместе. На эти концы были насажены маленькие металлические шарики. Когда через катушку пропускали ток, в пространстве проскакивал пучок искр. Учёные ещё задолго до Герца доказали, что электрическая искра порождается переменным током высокой частоты. Максвелл утверждал, что при этом должны обязательно излучаться электромагнитные волны. Включив свой вибратор, он зачарованно созерцал яркие искристые снопики, которые струились между шариками разрядника. Но как уловить электромагнитные волны? Тут Герцу пришла мысль о музыке. Ведь даёт же струна отзвук на тон той же высоты, с которой она сама звучит.

Почему же колебания, возникающие в вибраторе, не могут найти отзвук  в другом приборе? Он решил проверить эту мысль. Он взял отрезок медной проволоки такой же длины, как разрядник вибратора, насадил на её концы металлические шарики и согнул проволоку в дугу. Расстояние между шариками сделал точно таким же, как и у вибратора. Этот прибор назвал резонатором. Едва начинал работать вибратор, как между шариками резонатора, расположенного невдалеке от него, проскакивали слабые электрические искры. Это электромагнитные волны говорили о своём существовании. Усовершенствовав свои приборы, Герц доказал, что Максвелл был прав. Не осталось сомнений в том, что свет и лучи электрической силы (более длинные электромагнитные волны) подчиняются одним и тем же физическим законам.

Немецкий физик экспериментально доказал существование электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве со скоростью света. Он проводил эксперименты с радиоволнами длиной от 60 см до 6м. Он создал искровой источник излучения радиоволн (вибратор) и их приемник (резонатор). Он определял интенсивность электромагнитного излучения с помощью резонаторов с искровыми промежутками. Он доказал реальность радиоволн, распространяющихся со скоростью света. Но это были пока только кабинетные опыты и максимальное расстояние, на котором можно было с большим трудом различить искры, вызванные «волнами Герца», составляло 20 метров. Пытаясь увеличить чувствительность приёмника, он попробовал заменить искровой промежуток лягушачьей лапкой, но опыт был безуспешен.

 

История изобретения практически пригодного радиоприемника. Американский профессор Э. Томсон, который ещё 1875 году обнаружил электромагнитное поле, но  не сумел дать ему правильного объяснения, одним из первых в 1889 году высказал мысль об использовании электромагнитных волн для беспроводной связи.

В следующем журнале «Электричество» - органе электротехнического отдела РТО - отмечалось, что опыты Герца могут привести к созданию «телеграфии без проводов наподобие оптической».

Очень интересные соображения по поводу возможного применения электромагнитных волн были высказаны английским физиком и химиком В. Круксом. В своей статье, опубликованной в 1892 году в научно-популярном журнале, он писал о явлениях, связанных с излучением и регистрацией «волн Герца»: «…Здесь пред нами развёртывается удивительный мир, который трудно себе представить людям, не обладающим возможностями передачи и приёма мыслей. Лучи света не могут проникать ни через стену, ни, как мы слишком хорошо знаем, через лондонский туман. Но электрические колебания с длиной волн в один ряд  и более, легко проникнут через такие среды, являющиеся для них прозрачными. Здесь раскрывается поразительная возможность телеграфирования без проводов, телеграфных столбов, кабелей… Экспериментатор может также принять на расстоянии некоторые из этих лучей на специально сконструированный прибор и посредством условных сигналов по коду Морзе сообщения могут передаваться от одного оператора к другому. Поэтому то, что остаётся открыть: 1) более простые и надёжные средства генерирования электрических лучей любой длины волны; 2) более чувствительные приёмники, которые будут откликаться на длины волн  в определённом диапазоне; 3) средства для концентрации пучка лучей в любом желаемом направлении, в виде линз или рефлекторов. Любые два друга, живущие  в пределах радиуса чувствительности их приёмных аппаратов, выбрав предварительно длину волны и настроив свои аппараты для взаимного приёма, могли бы таким образом сообщаться между собой…». Это не просто грёзы мечтательного учёного. Всё, что нужно для реализации этого в повседневной жизни, находится в пределах возможностей открытия. В его статье с полной ясностью указано на необходимость использования радиоволн разной длины и настройки радиопередатчика и радиоприёмника на выбранные длины волн; отмечено применение направленных антенн, азбуки Морзе, засекречивания радиограмм посредством кодирования.

Если вибратор Герца, основанный на искровом разряде вторичной обмотки индукционной катушки, мог служить мощным излучателем электроэнергии, то используемый в качестве приёмника резонатор - виток провода с воздушным зазором - был несовершенным устройством и годился только для лабораторных целей.

В поисках эффективного индикатора радиоволн удача сопутствовала французскому  физику Э. Бранли. После публикаций Герца он впервые исследовал воздействие колебательного разряда на трубку, заполненную металлической стружкой. Он обратил внимание на резкое изменение электрической проводимости металлических порошков при воздействии на него электромагнитного излучения. Он насыпал металлические опилки  в стеклянную трубочку и, поместив её вблизи разряда, наблюдал, насколько резко изменится проводимость порошка. По окончании разряда частички порошка не расклеивались и продолжали служить мостиком для электрического тока. Чтобы расклеить слипшиеся частицы, достаточно было легонько стукнуть по стеклянной трубке пальцем. Бранли на основе открытого им явления сконструировал индикатор электромагнитных волн (прибор для обнаружения электромагнитных волн), названный им радиоконструктором. Гальванометр в цепи радиоконструктора сигнализировал о приходе радиоволны. При этом выяснилось, что после срабатывания прибор терял чувствительность, и его нужно было встряхивать. Бранли не оценил своего изобретения и сообщил об этом лишь с целью предохранить других исследователей порошков от ДОС    адных промахов.

Исследованием электромагнитных волн в той или иной мере занималось немало учёных: Н.Тесла, М. Минчин, Э Резерфорд, О. Лодж, Р. Блондло, А.Риги, Д. Бос, Ф.Браун, А. Сляби, А.Г. Столетов, Н.Г. Егоров, И.И. Боргман, О.Д. Хвольсон, П.Н.Лебедев. К первым открытиям экспериментальной радиофизики можно отнести обнаружение действия принятых антенной грозовых разрядов на естественный индикатор («приёмник») в опытах Гальвани. Некоторые из них ставили перед собой задачу создания устройств для беспроводной связи. Риги усовершенствовал вибратор, Резерфорд выдвинул идею магнитного детектора, Тесла упорно работал над передачей энергии на расстояния без проводов. В 1892 году в «Почтово-телеграфный журнале» появилась заметка об изобретении Т. Эдисоном способа беспроводной телеграфной связи путём индукции, что позволяло, как заявлял изобретатель, «кораблям в океане сообщаться между собой и с сушей».

В 1884 году наука потеряла Г.Герца, который скончался в возрасте 37 лет. В связи с его смертью для ознакомления учёных с результатами работ Герца О. Лодж прочёл в Лондонском Королевском обществе лекцию «Творение Герца». В этой лекции он также продемонстрировал излучение электромагнитных волн вибратором Г. Герца и их регистрацию на расстоянии около 55 м с помощью своего приёмника с когерером. По словам Лоджа, он ещё в 1889 году заметил, что «два шарика, расположенные достаточно близко друг от друга… при пропускании между ними искры фактически проводят ток, достаточный для обычного звонка». Он объяснил это явление тем, что под влиянием электрической искры происходит когезия (сцепление) шариков. Ему пришла в голову мысль использовать стеклянную трубку с металлическим порошком для регистрации электромагнитных волн. Лодж использовал трубку Бранли, но назвал её когерером (сцеплятелем), т.е. он создал чувствительный индикатор электромагнитного излучения. Когерер - это трубка с двумя электродами, вставленными с её концов. Между ними - небольшой промежуток, заполненный металлическим порошком. Как только через него проходят электромагнитные волны, он становится отличным проводником. Но когерер для восстановления чувствительности, необходимо было постоянно встряхивать. Заслугой Лоджа было то, что он привлёк когерер к исследованию волн Герца. Когерер был смонтирован на одной доске со звонком. Вибрация доски при работе звонка встряхивала когерер и восстанавливала его чувствительность. Чтобы порошок  расклеивался, Лодж использовал часовой механизм  для встряхивания трубки». Часовой механизм был лучше, потому что в звонке имеется и прерывистый ток, производящий одно действие, и механическое колебание, дающее противоположный эффект.

Но периодическое встряхивание когерера автономным часовым механизмом, не связанным с принимаемым сигналом, не решало проблемы надёжного восстановления его чувствительности после каждого акта когезии и вносило нестабильность в работу всей системы. Публикация доклада Лоджа произвело заметное впечатление на учёных.  Однако дальше лабораторных экспериментов он не пошёл: у него не было намерения использовать волны Герца для практических целей.

 

Радиоприемник Попова. Работы Герца вызвали исключительный интерес в научных кругах всего мира. А.С.Попов тоже читал статьи Лоджа. С 1889 года он вплотную занимался экспериментальными исследованиями электромагнитного излучения. Он произвёл первые опыты с приборами Герца и тогда же сконструировал новые приборы для исследования электромагнитных волн. Статья Лоджа в английском журнале «Электрик» была получена Поповым осенью 1894 года. Именно в период с осени 1894 года по 7 мая 1895 года был самым напряжённым в деятельности Попова. В ходе весенних опытов 1895 года его осенила гениальная догадка: для восстановления чувствительности когерера  использовать по принципу обратной связи сам принимаемый сигнал.  Он одним из первых пришёл к выводу о возможности использования электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние. В 1889 году в докладе на Кронштадтском морском собрании он выразил главную для радиосвязи идею: «...человеческий организм не имеет такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире. Если изобрести такой прибор, который заменил бы нам электромагнитное чувство, то его можно было бы применить  и в передаче сигналов на расстояние».

Он взялся за усовершенствование когерера. Вместе со своим помощником Рыбкиным он испробовал сотни порошков различного состава: частицы мелкие, средние, крупные, вещества подогретые, холодные, толчёные и прессованные. Попов умело распределил материалы по классам, группам, отрядам. Это позволило сэкономить время. Оказалось, что плох и грубый помол, и слишком мелкий; выяснилось, что на частицах должен быть обязательно слой окиси, но не слишком толстый. Чувствительность и стабильность обеспечил порошок - «феррум пульвератум».

Нужно было найти ёмкость для порошка. Сотни вариантов привели к одному - стеклянной трубке толщиной в палец. Внутри, на стенках - две платиновые палочки, концы которых выведены наружу. Теперь нужно было решить проблему встряхивания. Лодж её решал с помощью часового механизма. Попов предложил другое решение. Он включил в цепь когерера старый стрелочный гальванометр. Когда производился разряд, металлический порошок из плохого проводника превращался  в хороший, по нему начинал идти ток, поворачивающий стрелку гальванометра. Резкое движение стрелки встряхивало когерер, и он был готов к приёму нового сигнала. Это была первая радиосхема. Гальванометр был заменён электромагнитным реле со звонком, а стрелка - молоточком, присоединённым к якорю реле. Поиски наибольшей дальности приёма привели к первой антенне –  вертикальному медному стержню. Это обеспечило увеличение дальности приёма волн до 80 м. Таким образом, первый радиоприёмник Попова имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле, стеклянная трубка с металлическим опилками (когерер). Передатчиком служил искровой разрядник, возбуждавший электромагнитные колебания антенне. Под действием радиоволн, принятых антенной, металлические опилки в когерере сцеплялись, и он начинал пропускать электрический ток от батареи. Срабатывало реле, включался звонок,  когерер получал лёгкую встряску, сцепление между металлическим опилками ослабевало, и  когерер  готов был  принять следующий сигнал.

Именно Попов соединил в своём приёмнике когерер и реле для усиления постоянного тока для подключения документирующего телеграфного аппарата, ввёл обратную связь в систему восстановления чувствительности когерера и впервые применил приёмную антенну.

7 мая 1895 года он публично продемонстрировал свой радиоприёмник и через несколько месяцев описал его в журнале «Русского физико-химического общества». 24 марта 1896 года Попов публично демонстрировал свои приборы для радиотелеграфирования и передал первую в мире радиограмму. Через два месяца  после этого, 2 июня 1896 года, Маркони взял в Англии первый патент на беспроволочный телеграф.

 

Основные предшественнники Попова

В 1820 году датский ученый Ганс Кристиан Эрстед обнаружил, что электрический ток порождает в пространстве магнитное поле. В 1831 году Майкл Фарадей открыл, что изменяющееся магнитное поле в проводящей среде создает вихревые токи. Явления электромагнетизма и электромагнитной индукции позволили Максвеллу предположить, что электрические и магнитные поля тесно связаны. В 1860–1865 годах Джеймс Кларк Максвелл создал теорию единого электромагнитного поля, которую сформулировал в виде системы уравнений (уравнения Максвелла), описывающих основные закономерности электромагнитных явлений. Продолжая развивать эти идеи, Максвелл пришел к выводу, что в пространстве возникает система периодически изменяющихся и взаимно порождающих друг друга электрических и магнитных полей, образуется так называемая электромагнитная волна, распространяющаяся в вакууме со скоростью света 300000 км/с. Г. Герц в 1886-1889 гг. экспериментально доказал существование электромагнитных волн и исследовал их свойства.

Электромагнитные колебания – это периодические изменения заряда конденсатора q(t), напряжения u(t), тока I(t) в электрической цепи. Колебательный контур – это замкнутая электрическая цепь, состоящая из конденсатора С и катушки индуктивности L, в которой могут возникать, благодаря явлению самоиндукции, свободные электромагнитные колебания (рис. 1).

 

 

Герц создал вибратор, с помощью которого получил электромагнитные волны, и резонатор – приемник этих волн. Таким образом, Герц создал первый в мире, с дальностью передачи несколько метров, радиопередатчик и радиоприемник. Вибратор Герца – это первый в мире искровой передатчик радиоволн, он состоял из двух стержней со сферическим конденсатором, которые присоединялись к зажимам вторичной обмотки индукционной катушки Румкорфа, преобразующей постоянный ток в переменный. Для увеличения интенсивности  электромагнитного излучения, которое очень сильно зависит от частоты электромагнитных колебаний, Герц уменьшил электроемкость конденсатора и индуктивность катушки, превратив  тем самым закрытый колебательный контур в открытый (рис. 2).

 

Суть происходящих в вибраторе явлений коротко заключается в следующем (рис. 3).

 

 

Индуктор Румкорфа (ин) создает на концах своей вторичной обмотки очень высокое, порядка десятков киловольт, напряжение, заряжающее сферы вибратора (в) зарядами противоположных знаков. В определенный момент в искровом промежутке вибратора возникает электрическая искра, делающая сопротивление его воздушного промежутка столь малым, что в вибраторе возникают высокочастотные затухающие колебания. В качестве приемника (и), Герц использовал кольцо с разрывом – искровым промежутком, который можно было регулировать. Диаметр кольца с величины более метра в первых опытах к их концу уменьшился до 7 см. Приемное кольцо было названо Герцем «резонатором». Опыты показали, что изменением геометрии резонатора – размерами, взаимоположением и расстоянием относительно вибратора – можно добиться резонанса между источником ЭМВ и приемником. Наличие резонанса выражалось в возникновении искр в искровом промежутке резонатора в ответ на искру, возникающую в вибраторе. В опытах Герца посылаемая искра была длиной 3-7 мм, а искра в резонаторе – всего несколько десятых долей миллиметра. Увидеть такую искру можно было только в темноте с помощью увеличительного стекла. Резонатор Герца – первый в мире искровой приемник радиоволн, он состоял из одновитковой катушки индуктивности и  конденсатора из двух полых сфер с воздушным промежутком для искры, этот прибор мог улавливать испускаемые вибратором электромагнитные волны на расстоянии 5 м.

После огромной серии трудоемких и чрезвычайно остроумно поставленных опытов с использованием простейших, так сказать, подручных средств Герц достиг цели. Удалось измерить длины волн и рассчитать скорость их распространения. После своего доклада 13 декабря 1888 года в Берлинском университете и публикаций 1877-78 годах Герц сделался одним из самых популярных ученых, а электромагнитные волны стали повсеместно именоваться «волнами Герца - Hertzian Waves». Первым изобретателем способов передачи и приёма электромагнитных волн (ЭМВ) является сам их первооткрыватель, немецкий учёный Генрих Герц.

Первым человеком, оценившим труды Герца, был российский физик и электротехник,  А.С. Попов. Александр Степанович Попов с  марта 1890 года неоднократно выступал с лекциями об открытии Герцем ЭМВ и демонстрацией его опытов. Научно-просветительскую деятельность А.С. Попова высоко оценил русский физик Александр Григорьевич Столетов (1839-1896), назвав А. С. Попова одним из первых в России "пропагаторов герцологии". Попов высказал смелую мысль о возможности использования электромагнитных волн для передачи сигналов на расстояние без проводов. В России изобретателем радиотелеграфии традиционно считают А. С. Попова. В первых опытах по радиосвязи, проведённых в физическом кабинете, а затем в саду Минного офицерского класса, приёмник обнаруживал излучение радиосигналов, посылаемых передатчиком, на расстоянии до 60 м.

Создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) считается итальянский инженер Гульельмо Маркони (1895 год). Маркони, по сути, соединил передатчик Генриха Герца и приёмник А. С. Попова, в одно устройство.

Во Франции изобретателем беспроволочной телеграфии долгое время считался создатель когерера (трубки Бранли) (1890 год) Эдуар Бранли.

В США изобретателем радио считается Никола Тесла, запатентовавший в 1893 году радиопередатчик, а в 1895 году приёмник. Конструкция устройств Теслы позволяла модулировать акустическим сигналом колебательный контур передатчика, осуществлять радиопередачу сигнала на расстояние и принимать его приёмником, который преобразовывал сигнал в акустический звук. Такую же конструкцию имеют все современные радиоустройства, в основе которых лежит колебательный контур. В то время как конструкция Маркони и Попова были примитивны и позволяли осуществлять только сигнальную функцию, используя в том числе азбуку Морзе.

В Великобритании, в 1894 году первым демонстрирует радиопередачу и радиоприём на расстояние 40 метров изобретатель когерера (трубка Бранли со встряхивателем) Оливер Джозеф Лодж.

Первый патент на беспроводную связь получил в 1872 году Малон Лумис (Mahlon Loomis), заявивший в 1866 году о том, что он открыл способ беспроволочной связи. В Германии создателем радио считают Генриха Герца (1888 год). В США - Дэвида Хьюза (1878 год), а также Томаса Эдисона (1875 год, патент – 1885 год). В США и ряде балканских стран - Николу Тесла (1891 год). В Беларуси - Якова (Сармат-Яков-Сигизмунд) Оттоновича Наркевича-Иодку (белор. Якуб Наркевіч-Ёдка) (1890 год). Во Франции - Эдуарда Бранли (1890 год). В Индии - Джагадиша Чандра Боше (1894 или 1895 годы). В Англии - Оливера Джозефа Лоджа (1894 год). В Бразилии - Ланделя де Муру (1893—1894 годы).

 

Основные этапы истории изобретения радио, с точки зрения развития теории и практики радиосвязи,  выглядят следующим образом:

1820 год - датский учёный, физик Ганс Кристиан Эрстед продемонстрировал, что провод, несущий поток, отклоняет намагниченную стрелку компаса.

1829 год - американский физик Джозеф Генри в экспериментах с лейденскими банками обнаружил, что их электрические разряды вызывают намагничивание на расстоянии металлических иголок.

1831 год - английский физик-химик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции.

1845 год - Майкл Фарадей ввел понятие электромагнитного поля.

1859 год - немецкий физик Беренд Феддерсен экспериментально доказал, что разряды лейденских банок запускают эфирные колебательные процессы.

1860—1865 годы - английский физик Джеймс Кларк Максвелл создал теорию электромагнитного поля.

1886—1888 годы - немецкий физик Г. Герц доказал существование электромагнитных волн, предсказанных Максвеллом математическим путем (опыты при различных взаимных положениях генератора и приёмника). Герц с помощью устройства, которое он назвал вибратором, осуществил успешные опыты по передаче и приёму электромагнитных сигналов на расстояние и без проводов.

1890 год - французский физик и инженер Эдуар Бранли изобрёл прибор для регистрации электромагнитных волн, названный им радиокондуктор (позднее — когерер). В своих опытах Бранли использует антенны в виде отрезков проволоки. Результаты опытов  Бранли были опубликованы в Бюллетене Международного общества электриков и отчётах Французской Академии Наук.

1891—1892 годы - главный инженер британского почтового ведомства Уильям Прис (William Preece) успешно экспериментировал с индукционной передачей сигналов азбукой Морзе между прибрежными приемно-передающими станциями (в том числе через Бристольский залив), разнесенными на несколько километров (до 5 км).

1891 год - Никола Тесла (Сент-Луис, штат Миссури, США) в ходе лекций публично описал принципы передачи радиосигнала на большие расстояния и   продемонстрировал их.

Проблемой беспроволочной передачи сигналов много занимался американский ученый сербского происхождения Н. Тесла (1856 - 1943). В 1890 - 1891 годах он создал специальный высоковольтный высокочастотный резонансный трансформатор, сыгравший исключительную роль в дальнейшем развитии радиотехники. Тесла одним из первых запатентовал способ надежного получения токов, которые могут быть использованы в радиосвязи. Патент U.S. Patent 447920, выданный в США 10 марта 1891 года описывал «Метод управления дуговыми лампами» («Method of Operating Arc-Lamps»), в котором генератор переменного тока производил высокочастотные (по меркам того времени) колебания тока   порядка 10 000 Гц. Запатентованной инновацией стал метод подавления   звука, производимого дуговой лампой под воздействием переменного или пульсирующего тока, для чего Тесла придумал использовать частоты, находящиеся за рамками восприятия человеческого слуха. По современной классификации генератор переменного тока работал в интервале очень  низких радиочастот.

1892 год - англичанин Джозеф Крукс (William Crookes) впервые системно описал принципы передачи информации с помощью электромагнитных волн.

1893 год - Тесла патентует радиопередатчик и изобретает мачтовую антенну, с помощью которой в 1895 г. передаёт радиосигналы на расстояние 30 миль. В 1896 г. Тесла передал радиосигналы на расстоянии 32 км  на суда,  двигавшиеся по Гудзону.

1894 год - Маркони, под влиянием идей профессора Риги, высказанных в некрологе памяти Герца, начинает эксперименты по радиотелеграфии (первоначально — с помощью вибратора Герца и когерера Бранли). Однако никаких письменных свидетельств того времени, которые могли бы подтвердить опыты Маркони, проводимые в 1894 году, не имеется.

14 августа 1894 года - первая публичная демонстрация опытов по беспроводной телеграфии британским физиком Оливером Лоджем и Александром Мирхедом на лекции в театре Музея естественной истории Оксфордского университета. В ходе демонстрации радиосигнал был отправлен из лаборатории в соседнем Кларендоновском корпусе и принят аппаратом в театре (40 м). Изобретённый Лоджем радиоприёмник («Прибор для регистрации приёма электромагнитных волн») содержал радиокондуктор - «трубку Бранли» со встряхивателем, которому Лодж дал название когерер, источник тока, реле и гальванометр; для встряхивания когерера с целью периодического восстановления его чувствительности к «волнам Герца» использовался или электрический звонок или заводной пружинный механизм с молоточком-зацепом.

Ноябрь 1894 года - публичная демонстрация опытов по беспроводной передаче сигнала в миллиметровом диапазоне сэром Джагадишем Чандра Боше в Ратуше города Калькутты. Кроме того, Боше изобрёл ртутный когерер, не требующий при работе физического встряхивания.

7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге Александр Степанович Попов читает лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», на которой, воспроизводя опыты Лоджа c электромагнитными сигналами, продемонстрировал прибор, схожий в общих чертах с тем, который ранее использовался Лоджем. При этом Попов внёс в конструкцию усовершенствования. Отличительной особенностью прибора Попова был молоточек, встряхивавший когерер (трубку Бранли), который работал не от часового механизма, как ранее, а от радиоимпульса. Таким образом, строго говоря, прибор А. С. Попова следует называть «грозоотметчиком» » или «разрядоотметчиком» (как его именовал и сам автор) с релейным механизмом регенерации детектирующего элемента. Современники Попова признавали, что его конструкция представляла собой прибор, который впоследствии был использован для беспроводной телеграфии. В мае 1895 года на метеостанции Лесного института Попов приспособил прибор для улавливания атмосферных электромагнитных волн. Основатель физической кафедры этого учреждения Д. А. Лачинов в июле 1895 года во 2-м издании своего курса «Основ метеорологии и климатологии» впервые изложил принцип действия «разрядоотметчика Попова» — это и есть первое описание прототипа.

Весна 1895 года - Маркони добивается передачи радиосигнала на 1,5 км.

Сентябрь 1895 года - по некоторым утверждениям, Попов присоединил к приёмнику телеграфный аппарат и получил телеграфную запись принимаемых радиосигналов.

Однако никаких документальных свидетельств об опытах Попова с радиотелеграфией до декабря 1897 года (то есть до опубликования патента и сообщений об успешных опытах Маркони) не существует. Версию о передаче Поповым радиограммы раньше Маркони измыслил В. С. Габель.

2 июня 1896 года - Маркони подаёт заявку на патент.

2 сентября 1896 года - Маркони демонстрирует своё изобретение на равнине Солсбери, передав радиограммы на расстояние 3 км.

1897 год - Оливер Лодж изобрёл принцип настройки на резонансную частоту.

1897 год - французский предприниматель Эжен Дюкрете строит экспериментальный приёмник беспроволочной телеграфии по чертежам, предоставленным А. С. Поповым.

24 апреля 1897 года - Попов на заседании Русского физико-химического общества, используя вибратор Герца и приёмник собственной конструкции, передаёт на расстояние 250 м первую в России радиограмму: «Генрих Герц».

2 июля 1897 года - Маркони получает британский патент № 12039, «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов в передающем аппарате». В общих чертах приёмник Маркони воспроизводил приёмник Попова, (с некоторыми усовершенствованиями), а его передатчик — вибратор Герца с усовершенствованиями Риги. Принципиально новым было то, что приёмник был изначально подключён к телеграфному аппарату, а передатчик соединён с ключом Морзе, что и сделало возможным радиотелеграфическую связь. Маркони использовал антенны одной длины для приёмника и передатчика, что позволило резко повысить мощность передатчика; кроме того детектор Маркони был гораздо чувствительнее детектора Попова, что признавал и сам Попов.

6 июля 1897 года - Маркони на итальянской военно-морской базе Специя передаёт фразу Viva l’Italia из-за линии горизонта на расстояние 18 км.

Ноябрь 1897 года – Маркони строит первую постоянную радиостанцию на о. Уайт, соединённую с Бормотом (23 км).

Январь 1898 года - первое практическое применение радио: Маркони передаёт (из-за обрыва телеграфных проводов из-за снежной бури) сообщения журналистов из Уэльса о смертельной болезни Уильяма Гладстона.

Май 1898 года - Маркони впервые применяет систему настройки.

1898 год - Маркони открывает первый в Великобритании «завод беспроволочного телеграфа» в Челмсфорде, Англия, на котором работают 50 человек.

Конец 1898 года - Эжен Дюкретэ (Париж) приступает к мелкосерийному выпуску приёмников системы Попова. Согласно мемуарам Дюкретэ, чертежи устройств он получил от А. С. Попова благодаря интенсивной переписке.

1898 год - присуждение А. С. Попову премии Русского Технического Общества  «за изобретение приёмника электромагнитных колебаний и приборов для телеграфирования без проводов».

3 марта 1899 года - радиосвязь впервые в мире была успешно использована в морской спасательной операции: с помощью радиотелеграфа спасены команда и пассажиры потерпевшего кораблекрушение парохода «Масенс» (Mathens).

Май 1899 года - помощники Попова П. Н. Рыбкин и Д. С. Троицкий обнаружили детекторный эффект когерера. На основании этого эффекта, Попов модернизировал свой приёмник для приёма сигналов на головные телефоны оператора и запатентовал как «телефонный приёмник депеш».

1899 год - сэр Джагдиш Чандра Боз (Калькутта) изобрёл ртутный когерер.

1900 год - радиосвязь была успешно использована в морской спасательной операции в России. По инструкциям Попова была построена радиостанция на острове Гогланд, возле которого находился севший на мель броненосец береговой обороны «Генерал-адмирал Апраксин». Радиотелеграфные сообщения на радиостанцию острова Гогланд приходили с находящейся в 25 милях передающей станции Российской Военно-Морской базы в Котке, которая телеграфной линией была связана с Адмиралтейством Санкт-Петербурга. Приборы, использовавшиеся в спасательной операции, были изготовлены в мастерских Эжена Дюкретэ. В результате обмена радиограммами ледоколом «Ермак» были также спасены финские рыбаки с оторванной льдины в Финском заливе.

1900 год - Маркони получает патент № 7777 на систему настройки радио («Oscillating Sintonic Circuit»).

1900 год - работы Попова отмечены Большой золотой медалью и Дипломом на международной электротехнической выставке в Париже.

12 декабря 1901 года Маркони провёл первый сеанс трансатлантической радиосвязи между Англией и Ньюфаундлендом на расстояние 3200 км (передал букву S Азбуки Морзе). До того это считалось принципиально невозможным

1905 год - Маркони получает патент на направленную передачу сигналов.

1906 год - Реджинальд Фессенден и Ли де Форест обнаруживают возможность амплитудной модуляции радиосигнала низкочастотным сигналом, что позволило передавать в эфире человеческую речь.

1909 год - присуждение Маркони и Ф.Брауну Нобелевской премии по физике «в знак признания их заслуг в развитии беспроволочной телеграфии».

Изобретение радиосвязи дало начало таким научно-техническим направлениям, как радиоастрономия, радиометрология, радионавигация, радиолокация, радиоразведка, радиопротиводействие.

 

Устройство приемника Попова. Попов использовал в качестве источника электромагнитного излучения вибратор Герца. Попов изобрел совершенный по тому времени автоматический способ приема радиоволн, периодически встряхивая когерер с помощью молоточка электрического звонка и применив электрическое реле для включения цепи этого звонка.

Попов обратил внимание на то, что дальность действия приемника заметно увеличивается, если к одному концу когерера присоединить вертикальный провод, а к другому концу – заземленный провод. Так была изобретена приемная антенна.

В статье  «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний А. С. Попова», представленной в декабре 1895 года в журнале Русского физико-химического общества и появившийся в первом номере этого журнала за 1896 год,  Попов  описывает свой приемник следующим образом (рис. 4):

 

«Трубка с опилками подвешена горизонтально между зажимами М и N на лёгкой часовой пружине, которая для большей эластичности согнута со стороны одного зажима зигзагом. Над трубкой расположен звонок так, чтобы при своём действии он мог давать лёгкие удары молоточком посередине трубки, защищённой от разбивания резиновым кольцом. Удобнее всего трубку и звонок укрепить на общей вертикальной дощечке. Реле может быть помещено как угодно.  Действует прибор следующим образом. Ток батареи 4-5 В постоянно циркулирует от зажима Р к платиновой пластинке А, далее через порошок, содержащийся в трубке, к другой пластинке В и по обмотке электромагнита реле обратно к батарее. Сила этого тока недостаточна для притягивания якоря реле, но если трубка AВ подвергается действию электрического колебания, то сопротивление мгновенно уменьшится и ток увеличится настолько, что якорь реле притянется. В этот момент цепь, идущая от батареи к звонку, прерванная в точке С, замкнётся и звонок начнёт действовать, но тотчас же сотрясённая трубка опять уменьшит её проводимость, и реле разомкнёт цепь звонка».

 

Из опытов, приведённых Поповым для испытания чувствительности приёмника, особенно важны два первых:

1) Прибор отвечает на разряды электрофора через большую аудиторию, если параллельно направлению разряда провести от точки А или В проволоку длиной около 1 метра, для увеличения энергии, достигающей опилок.

2) В соединении с вертикальной проволокой длиной в 2,5 метра прибор отвечал на открытом воздухе колебаниям, произведённым большим герцевым вибратором (квадратные листы 40 сантиметров в стороне) с искрой в масле, на расстоянии 30 сажен.

 

Из статьи Попова ясно видно, что в 1895 году он принимал радиоволны на расстоянии 60 м на приёмную антенну своего приемника. Попов так характеризует область применения его прибора: прибор, обладающий такой чувствительностью, может служить для различных лекционных опытов с электрическими колебаниями и, будучи закрыт металлическим футляром, с удобством может быть приспособлен к опытам с электрическими лучами...

Другое применение прибора, которое может дать более интересные результаты, будет его способность отмечать электрические колебания, происходящие в проводнике, связанном с точкой А или В (на схеме), в том случае, когда этот проводник подвергается действию электромагнитных пертурбаций, происходящих в атмосфере. Для этого достаточно прибор, защищённый от всяких других действий, связать с воздушным проводом, проложенным вдали от телеграфов и телефонов, или же со стержнем громоотвода. Перед нами ясная картина экранированного приемника, регистрирующего электромагнитные сигналы, поступающие в приёмную антенну. И вполне закономерным является заключительный вывод автора: «могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применён к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией».

Таким образом, А. С. Попов не только ясно представляет возможность радиотелеграфии, но и указывает путь, которым может быть решена эта задача: получение мощных передатчиков сигналов.

Первый в мире радиоприемник с первой в мире антенной Попов продемонстрировал 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге. Этот день вошел в историю как день рождения радио.

 

Биография Попова

Александр Степанович Попов вошел в историю науки, техники и мировой культуры как первый изобретатель радиотелеграфа.

А.С.Попов родился 16 марта 1859 года в рабочем посёлке Турьинские рудники Богословского округа Екатеринбургской губернии на Северном Урале (ныне город Краснотурьинск Свердловской области) в семье священника. Всего в семье было 7 детей. Александр родился четвёртым. У себя в доме они открыли школу, где бесплатно учили письму и счету детей рабочих рудника. Школа просуществовала десять лет.

Дети священнослужителей  для получения  высшего образования должны были пройти обязательный курс в духовных учебных заведениях. Александр Попов закончил сначала Далматовское духовное училище, где обучение и содержание были бесплатными, потом Пермскую духовную семинарию, где за увлечение точными науками товарищами был прозван «математиком». Но никто из близких и знакомых не сомневался, что духовный сан не для него. Уж очень рано и ярко проявилось его увлечение техникой. Первое знакомство с физикой по книжке французского популяризатора Гано. По окончании семинарии Александр Попов самостоятельно подготовился к конкурсным экзаменам, успешно сдал их и в 1877 году в  восемнадцать лет поступил на физико-математический факультет Петербургского университета. Но провалился на первой сессии. Для того, чтобы прожить, пришлось работать репетитором, держать корректуру, переводить. В годы студенчества ему приходилось бегать из конца в конец Петербурга на уроки в дождь, в слякоть без калош. Попов копил деньги на покупку калош. Это была обычная жизнь петербургских студентов, мелких чиновников. «Есть  в Петербурге сильный враг всех, получающих 400 рублей в год жалованье. Это северный мороз… Бедные титулярные советники беззащитны перед ним. Всё спасение состоит в том, чтобы в тощенькой шинелишке перебежать как можно скорее 5-6 улиц и потом натоптаться хорошенько ногами в швейцарской, пока не отойдут все замёрзнувшие на дороге способности». Мало чем отличался он от героя гоголевской «Шинели» Акакия Акакиевича. Один копил деньги на шинель, другой на калоши. Часто болел, но продолжал колесить Петербург без калош -  денег не было. Головокружения и ревматизм - постоянные его спутники в студенческие годы. Все свободное время Попов проводил в физической лаборатории, занимаясь опытами по электричеству. Физическая лаборатория была местом, где собирались не только университетские физики –  здесь проходили собрания Физического отделения Русского физико-химического общества (ФО РФХО), в которых принимал участие цвет всей петербургской науки. Попов познакомился с Яблочковым, Лодыгиным, Чиколевым, Булыгиным, Лачиновым – пионерами мировой электротехники.

Будучи студентом IV курса А. Попов уже исполнял обязанности ассистента на кафедре физики. В это время он посещал заседания электротехнического отдела Русского технического общества. По свидетельству родных и современников, он обнаружил склонность к практической деятельности в области электротехники ещё во время занятий в университете. В эти годы он работал монтёром на одной из первых электрических станций С.-Петербурга, установленной на барже возле Полицейского моста. Занятия на четвёртом курсе университета Попов совмещал с работой на электротехнической выставке 1881 года в Петербурге, где он работал «объяснителем».

Он работал на одном из первых электротехнических предприятий - в товариществе «Электротехник» и участвовал в устройстве электрического  освещения Москвы и других городов. Товарищество  объявило, что обеспечивает  людей в районе Невского проспекта «от Аничкова моста до Большой Морской» исправным освещением.  На первых порах молодому Попову поручали регулировать напряжение динамомашины, служившей для освещения одного из увеселительных садов Петербурга. Роль вольтметра исполнял мальчишка, уставившийся на фонари: если свет фонарей становился, по его мнению, более тусклым, чем следовало, он орал Попову: «Поддай!»

Дипломная работа Попова стала одновременно и его кандидатской диссертацией. После защиты Попов по представлению заведующего кафедрой решением Совета физико-математического факультета был оставлен при университете «для подготовки к профессорскому званию». Это означало, что Александр Степанович мог работать в лабораториях, пользоваться библиотекой и университетскими мастерскими. Однако получить профессорскую стипендию не удалось и от учёной карьеры пришлось отказаться. Он уже был человеком семейным. Поэтому, когда в Минном офицерском классе в Кронштадте открылась вакансия ассистента преподавателя по высшей математике и общей физике, и он получил предложение занять это место, он принял его. Возможность заниматься электротехникой, одновременно учась и обучая других, а также материальные условия службы побудили Попова занять это место. На целые 17 лет Кронштадт стал его родным городом. В этот период Попов читает курс высшей математики и практической физики в Морском техническом училище и в Минном офицерском классе. За время службы в Кронштадте Попов завоевал в Морском ведомстве большой авторитет.

Это была первая в России электротехническая служба и школа во флоте, подражающем флоту Великобритании. К 1883 году большая часть русских боевых кораблей имела электрическое освещение. Школа готовила военных моряков,  устанавливающих плавучие мины и минные заграждения. Он часто выступал с сообщениями в Собрании минных офицеров и демонстрировал новейшие опыты и приборы. 18 лет проработал он здесь, совмещая научную и преподавательскую работу. Сейчас здесь располагается школа связи имени Попова. На здании школы установлена мемориальная доска.

Каждое лето, начиная с 1889 года, когда кончались занятия в классе, Попов ездил в Нижний Новгород заведовать электрической станцией Нижегородской ярмарки. Руководство Попова содействовало превращению электростанции в образцовое предприятие. Было приобретено новое оборудование. Здесь было 20 динамомашин, что позволило ему использовать их в качестве наглядных пособий для изучения динамомашин. Контроль всего ярмарочного освещения был в одном помещении на втором этаже. Здесь были все приборы для проверки действия машин и работы осветительной сети. Все динамомашины были снабжены автоматическими приборами, выводившими машины из цепи в случае неисправности. В журнале станции велись записи всех показаний измерительных приборов. Сам Попов считал электростанцию своим детищем и показывал её посетителям с неизменным удовольствием. Но этим не ограничивалась работа Попова. Летом 1896 года в Нижнем Новгороде открылась Всероссийская промышленная и художественная выставка. Как специалист-электротехник, он принимал участие в организации электротехнического отдела и в работе экспертных комиссий. Здесь был представлен и грозоотметчик. 17 июля 1896 года Комитет выставки присудил А.С. Попову диплом второго разряда «За изобретение нового и оригинального инструмента для исследования гроз». Только в 1899 году Попов получил возможность расширить свои работы по беспроволочному телеграфу и отказался от заведования Нижегородской электрической станцией. При Советской власти здесь появилась одна из первых радиолабораторий.

В 1893 году Попов был командирован на Всемирную выставку в Чикаго, где имел возможность познакомиться с опытами немецкого физика Герца. Он воспринял открытие  «лучей электрической силы» как факт величайшей важности, подтверждающий теорию Максвелла. Попов тотчас же стал искать возможность практически использования электромагнитные волны для передачи сигналов на расстояние. Начиная с 1889 года Попов неоднократно воспроизводил на лекциях и докладах опыты Герца, видоизменяя их и стремясь найти наиболее  высокочувствительный индикатор электромагнитных лучей (резонатор).

Осенью 1899 года при переход из Кронштадта в Либаву броненосец Балтийского флота “Генерал-адмирал Апраксин” во время снежного шторма сел на камни у  острова Гогланд в Финском заливе и из-за полученных пробоин должен был зазимовать вблизи пустынного острова. Судну грозила неминуемая гибель во время весеннего ледохода. Спасение броненосца возможно было при условии надежной связи между местом аварии и Петербургом. От острова до ближайшего на материке города Котки (Финляндия) около 44 км. Прокладка подводного кабеля связи обошлась бы в огромную сумму – 2000 рублей. Тогда в Морском министерстве была создана специальная «Экспедиция по устройству телеграфа без проводников». На помощь пришло радио. А.С. Попов и его помощник Рыбкин П.Н. для обеспечения надежной двусторонней связи на большое расстояние установили на острове и материке приемно-передающие радиостанции. Линия радиосвязи работала с февраля по апрель 1900 года, в течение 84 дней до начала навигации. За это время было передано и принято 440 радиограмм. Одна из радиограмм, отправленных Поповым из города Котки,  спасла жизнь 27 рыбакам, оказавшимся на оторванной льдине. На  поиск людей  в море немедленно вышел ледокол «Ермак».

Так действовала первая в мире линия радиосвязи. «Гогландской победой» стали называть новое мировое достижение Попова по длительности и дальности радиосвязи. 1899 год принес весть о том, что телеграфировать без проводов можно на расстоянии 47 км. О “гогландской победе” заговорил весь мир.

14 июля 1899 года А.С. Попов подал в Комитет по техническим делам при Департаменте Торговли и Мануфактур прошение о выдаче ему патента на телефонный радиоприемник. Два года потребовалось Департаменту на рассмотрение патентной заявки Попова. 30 ноября 1901 года Попов получил «привилегию N 6066 на приемник депеш, посылаемых помощью электромагнитных волн».

Летом 1900 года Попов провел первые опыты по использованию походных радиостанций в сухопутных войсках русской армии. Настоящего триумфа Попов достиг в 1900 году, когда в Париже собрался IV Всемирный электротехнический конгресс. На нём был представлен доклад А.С. Попова «Непосредственное применение телефонного приемника при телеграфии без проводов» (доклад был оглашен М.А. Шателеном). 18 августа 1900 года жюри Международной электротехнической выставки в Париже наградило Попова за его радиостанцию большой золотой медалью и дипломом.

Летом 1901 года во время следования кораблей Черноморской эскадры из Севастополя в Новороссийск Попову удалось увеличить дальность передач до 112 км. В начале 1900-х годов в жизни Попова произошли перемены. В декабре 1899 года Петербургский электротехнический институт присуждает ему звание почетного инженера-электрика, 10 февраля 1902 года Русское техническое общество избирает его своим почетным членом. В 1901 году Попов принимает приглашение на кафедру физики в Электротехническом институте. Деятельность его как профессора Электротехнического института не позволили ему отдавать много времени работе по практическому применению и совершенствованию беспроволочного телеграфа.

В сентябре 1905 года Попов стал первым выборным директором Электротехнического института. Административные обязанности мешали его научной работе.  За 20 лет он ни разу не был в отпуске!

13 января 1906 года после бурного разговора с министром внутренних дел, требовавшим от него срочных репрессивных мер против студентов, Попов скоропостижно скончался от кровоизлияния в мозг в возрасте 46 лет. А.С.Попов был похоронен на Волковом кладбище в Петербурге. В некрологах о кончине А.С. Попова отмечалось, что «Россия понесла тяжелую утрату, лишившись ученого, приумножившего ее славу».

 

Биография Маркони

Гульемо Маркони родился 25 апреля 1874 года. Его отец был землевладелец. Мать Анни Джеймсон - дочь фабриканта Эндрью Джеймсона, его фамилию можно прочесть на бутылках знаменитого виски. Он родился в богато декорированном Дворце Марескалаччи в центре Болоньи, в зимнем доме, принадлежащем его отцу. Это были годы борьбы итальянских патриотов за объединение страны. Объединение шло медленно, т.к. велика была разница между капиталистическим промышленным севером и отсталым югом. Маркони жили на процветающем севере. Гульемо не учился ни в школе, ни в университете. Их ему заменила домашняя библиотека. Его любимыми героями стали Майкл Фарадей, Томас Эдисон. Он ставил опыты по предмету, который называл «моё электричество».

В 1893 году девятнадцатилетний Маркони посетил серию лекций профессора Августо Риги в болонском университете. Риги был первым итальянцем, обратившим внимание на опыты Герца и оценившим их важность; Риги построил усовершенствованный разрядник. Риги не одобрял экспериментальной спешки, которую затеял Маркони, едва узнав о волнах Герца; он считал, что сначала стоит как следует изучить теорию. А Гульемо всё больше времени проводил в лаборатории, оборудованной для него на мансарде виллы Грифон. Оборудование стоило очень дорого, и отец отказал сыну в финансировании. Тогда Гульермо, чтобы купить проволоку, стал продавать свою одежду. Наконец, он сумел заинтересовать отца своими изобретениями. Он поставил себе задачу - получить сигналы с другого берега Атлантического океана.

Переехав из Италии в Англию, в начале 1896 года он пришёл к сэру Уильяму Прису, учёному-изобретателю, главному инженеру Правительственных телеграфов, который сам много лет занимался проблемой телеграфии без проводов. Влиятельные лица представили итальянца Прису. Но пришёл он с запечатанными ящиками и объявил, что в них находятся «приборы нового плана», способные осуществить передачу сигналов без проводов с помощью герцевых волн. Когда Гульемо продемонстрировал действие своих аппаратов, не вынимая их из упаковки, сэр Уильям пришёл в восторг, уверовав в перспективность нового способа связи. Отвечая на вопросы о себе, Маркони сказал, что прослушал курс у профессора Риги, его  заинтересовали опыты учёного с электрическим лучами. Авторитет учёного сыграл свою роль: Маркони взял предварительный патент на изобретение, содержание которого хранилось в тайне ещё полтора года. За это время было создано акционерное общество по реализации нового изобретения, членами которого были Маркони и Прис. Через год итальянец открыл свои чёрные ящики, в которых хранились приборы, и опубликовал схемы и описание устройств. Летом 1897 года сэр Уильям Прис сделал доклад в Королевском обществе и провозгласил Маркони изобретателем беспроволочного телеграфа. В Англии и Италии ему далось взять патент. Он получил 2 июня 1896 года английский патент, выдававшийся при условии территориальной, а не абсолютной новизны изобретения. Патент назывался «Усовершенствования в передаче импульсов и в аппаратуре для этого».

Специальные комиссии, электротехнические конгрессы полностью признали приоритет Попова. Не признали его Англия, Италия и сам Маркони. В декабре 1897 года агенты акционерного общества предъявили претензии от его имени в России. Министерство финансов запрашивает мнение морского технического комитета. Комитет пересылает весь материал А.С. Попову как единственному в России эксперту по телеграфии без проводов с просьбой дать заключение. 8 января 1898 года Попов ответил: «Все источники электрических колебаний, перечисленные в спецификации Маркони, по существу известны и вошли в курсы специальных учебных заведений Морского ведомства не позднее 1893 г. Новыми могут считаться только немногие частности, но ни одна из комбинаций, перечисленных в описании Маркони, не новы».

12 июля 1902 года итальянский корабль «Карло Альберто» бросил якорь вблизи суровых бастионов Кронштадта. На борту корабля находился и Маркони со своей аппаратурой, с её помощью он мог принимать сигналы, идущие из Англии, на расстоянии 1600 морских миль. Здесь была предполагаемая встреча с Поповым.

К концу жизни он принял взгляды Муссолини. Маркони считал, что только фашисты могут спасти его страну; одно время он был даже личным другом Муссолини. Только перед смертью, особенно после нападения Италии на Абиссинию в 1935 году, он как будто разобрался в существе политики своего друга. Маркони умер 20 июля 1937 года в Риме, окружённый почётом и вниманием.

В чём роль Маркони? Он первым ввёл резонансный приём одновременно работающих радиостанций на одну антенну. Первым построил радиопередатчики и радиоприёмники современного типа, повысил до немыслимых тогда пределов дальность радиопередач и в немалой степени содействовал тому, что радио прочно вошло в быт людей. Построив свою приёмопередающую конструкцию, итальянский изобретатель совершенствовал её, используя все новшества, которые давала наука. А наука дала многое: на смену искре и когереру пришла электронная лампа, были изучены и освоены короткие и ультракороткие волны.

Он обладал незаурядным организаторским талантом, большой энергией. Он основал огромную компанию, почти полностью контролировавшую в течение многих лет всю радиотелеграфную промышленность.

 

Приоритет Попова

Зарубежные ученые о Попове и его приоритете. С середины 1896 года в западноевропейской, а затем в русской печати стали появляться заметки об опытах по беспроводной связи на Западе со ссылкой на работы индийского учёного Д.Боса и итальянского изобретателя Г Маркони. К этому времени об опытах и аппаратуре А.С.Попова было сделано 11 публикаций.

Давая оценку опытам Боса, Попов в письме, опубликованном 8(20) января1897 года в газете «Котлин», пишет, что прибор Боса основан на том же принципе, что и его прибор. Здесь же упоминается лекция В.Приса, главного инженера английских телеграфов, сообщавшего о том, что Маркони проводит опыты по беспроводному телеграфированию, однако устройство прибора держалось в тайне.

Часть иностранных авторов давало специфическое толкование тому, что сделал Попов. Например, в книге столпа английской радиотехники, профессора Лондонского университета Флеминга «Основания электрической волновой Телеграфии» читаем: «Подобно другим профессор А.С.Попов обратил внимание на это явление благодаря лекциям Лоджа. …не может быть сомнения в том, что он применял свои приборы не в целях практической связи на расстоянии, но для изучения атмосферного электричества». Описав установку, произведённую Поповым в Лесном институте, Флеминг заключает:  то, что сделано Поповым, не представляет телеграфирования без проводов. Такой же позиции придерживается французский радиоспециалист Феррье: «Опыты Попова имели целью лишь изучение атмосферного электричества». Сам Попов говорит об этом: «Я могу выразить надежду, что мои приборы…».

Но большинство учёных выступало в защиту приоритета Попова. В 1898 году во Франции вспыхнула полемика между физиком А. Блонделем и инженером и предпринимателем Е. Дюкрете, хорошо знавшим работы Попова. Блондель пишет, что «Бранли не сделал практических выводов из своих научных опытов. Лодж в 1894 году соединил трубку с резонатором Герца для обнаружения герцевых волн и для записи сигналов на малых расстояниях.   Интересными были работы Наркевич-Иодко, который проводил опыты с помощью спирали Румкорфа, соединённой с землёй, антенной, приёмником. Попов в 1895-1896 годах заменил приёмник Лоджа более чувствительной трубкой, соединённой с антенной вместо кольцевого возбудителя; он реализовал регистрацию - с автоматическим встряхиванием - атмосферных разрядов и указал, что он мог бы передавать и принимать сигналы, если бы располагал более мощным осциллятором. Но ему хватило трубки с опилками. Маркони впервые осуществил трубку, благодаря применению никелевых опилок вместе с серебряными в маленькой трубке, лишённой воздуха. Благодаря этому новому когереру он смог… достигнуть громадных расстояний передачи».

Блондель, отмечая огромную роль Маркони в разработке телеграфии без проводов, подчёркивал, что он «заслуживает восхищения физиков за свою изобретательность, твёрдость и свой талант экспериментатора… а А.С.Попов всего лишь указал, что он смог бы передавать и принимать сигналы, если бы располагал более мощным осциллятором. Но в действительности ему не хватило трубки с опилками, достаточно чувствительной». Ответ Дюкрете не заставил себя ждать: »Мы знаем все органы, из которых складывается система телеграфирования, придуманная г. Поповым и применённая впоследствии г. Маркони».

К началу 1900-х годов выходит огромное количество литературы о роли и значении работ Попова. Особого внимания заслуживает издание, вышедшее в 1903 году в Брауншвейге на немецком языке. Его автор - профессор Болонского университета А.Риги. Маркони, будучи студентом, учился у Риги. Риги воздаёт должное Попову. Анализируя патентное описание схемы Маркони, он приходит к выводу, что «в отношении ряда существенных составных частей запатентованного аппарата Маркони ровно никаких прав не имеет».

Объективное рассмотрение заявок Г. Маркони патентными экспертами крупнейших стран мира привело к тому, что в Германии, Франции, не говоря о России, ему было отказано в выдаче патента со ссылкой на публикации А.С.Попова. Не смог Маркони получить патент и в США. Филадельфийская газета «The North American» от 11 сентября 1900 г. писала: «Профессор Попов известен как отец беспроволочной телеграфии и является изобретателем первого практического прибора в том виде, в каком он применяется сейчас». И далее: «Маркони через 14 месяцев после того, как Попов дал миру своё открытие, подал заявку на прибор беспроволочной телеграфии, который был почти идентичен прибору Попова».

Официальным актом признания Попова было награждение его почётным дипломом и золотой медалью Конгресса 1900 г. Первенство А.С.Попова было признано в 1903 году на первой всемирной радиоконференции, а год столетия этого события (1995 год) по решению ЮНЕСКО был объявлен годом радио.

В 1903 году Международная электротехническая выставка в Берлине признала заслуги учёного. Учёный пишет из Берлина своей жене: «В речи министра при открытии конференции моё имя было упомянуто в надлежащем месте и в должной форме, впереди Маркони».

Центральный музей связи неоднократно выступал в печати о жизни и деятельности Попова. В каталоге музея за 1914 год есть такая запись: «В 1895 году появились первые опыты применения электричества к телеграфу без проводов. Первенство в деле изобретения беспроволочного телеграфа принадлежит преподавателю Минного офицерского класса в Кронштадте А.С.Попову. Это подтверждено было в  1902 году на съезде естествоиспытателей в Карлсбаде в докладе профессора Фаллера о беспроволочном телеграфе». (Г.ГОЛОВИН Экспонаты А.С.Попова В Центральном музее связи// Радио.-1945.-№5)

11 ноября 1908 года Русское физико-химическое общество образовало комиссию под председательством профессора О.Д. Хвольсона для изучения вопроса о приоритете А.С.Попова и научном значении его работ в области телеграфирования без проводов. Комиссия списалась с известными учёными-физиками того времени. Комиссия постановила: «А.С.Попов по справедливости должен быть признан изобретателем телеграфии без проводов с помощью электромагнитных волн».

Учёный Бранли, который исследовал действие электрических колебаний на металлические опилки, в 1908 году  на запрос комиссии ответил: «Телеграфия без проводов вытекает в действительности из опытов г. Попова. Русский учёный развил опыт, который я часто осуществлял и который я воспроизвёл перед Обществом электриков: искра не активная на расстоянии в десяток метров становится активной, когда её заставляют циркулировать по длинной металлической проволоке. Отсюда - применение длинных проводников, присоединённых к передатчику и приёмнику, без этих проводов нет телеграфии на больших расстояниях», «Я не имею никаких посягательств на это изобретение, ибо я никогда не думал о передаче сигналов. Трубки с опилками у меня в 1891 году в 2 мм, их чувствительность была такая же, как у трубок Маркони. Трубки, применённые Лоджем, были менее нежны, чем мои».

Знаменитый учёный Лодж тогда же писал: «Один из студентов профессора Риги в Болонье услышал на лекции о передаче на расстояние волн Герца и об обнаружении сцеплением металлических опилок. Обладая чувством юмора и большой энергией, располагая свободным временем, приступил к изготовлению подходящего когерера, упаковал его в запечатанную коробку и привёз в Англию, как секретное изобретение для сигнализации без проводов. Влиятельными лицами он был представлен главному инженеру Правительственного телеграфа, по-видимому, слишком занятому, чтобы помнить о последних достижениях в области волн Герца, вследствие чего было объявлено, что коробки содержат новый проект. Были прочитаны доклады в Королевском институте и королевском обществе. Палата лордов ассигновала 600 фунтов стерлингов на постановку специальных опытов. Можно поздравить господина Маркони с успехом его предприятия. Английская публика услышала впервые, что существуют электрические волны». Лодж тогда же писал: «Я всегда был высокого мнения о работах профессора Попова в области беспроволочного телеграфирования. Я тоже применял метод автоматического встряхивания когерера для восстановления чувствительности, но Попов первый использовал для этого действие самого сигнала. Это, я думаю, является новшеством, придуманным Поповым. Это было немедленно подхвачено Маркони и другими».

Е. Дюкрете в своём письме в Русское морское министерство (хранится в военно-морском историческом музее в Санкт-Петербурге) писал: «Профессор Попов должен быть признан действительным изобретателем телеграфии без проводов».

М. Бурделонг на первой радиотелеграфной конференции в Берлине 4-13 августа 1903 года  cказал: «Г-н Маркони выдающийся ученый, которому радиотелеграфия уже обязана многим и будет обязана еще большим, надеется он. Но другие наряду с ним широко содействовали и достигли замечательных практических результатов. Бурделонг мог бы перечислить несколько имен. Но он назовет только одно, так как тот, кто его носит, здесь присутствует и достоин этой почести, это имя профессора Попова» (слова оратора по передаче в протоколе).

Знаменитый немецкий ученый Сляби состоял членом патентного бюро и отклонил притязания Маркони на получение германского патента на радиотелеграф: «Пальма первенства изобретения радиотелеграфа, несомненно принадлежит по времени Попову, что Маркони изобрел то же самое, но на несколько месяцев позднее, как явствует из дат обнародования изобретений того и другого в прессе».

Наиболее широким признанием Попов пользовался во Франции. Во Франции предприятие Дюкрете начало массовое изготовление приборов А.С. Попова для нужд  Русского флота. Дюкрете выступил с докладом об изобретении Попова в Парижской академии наук и во Французском физическом обществе, в 1898 году Дюкрете делает решительный вывод, что система телеграфирования без проводов изобретена Поповым, Маркони же принадлежит практическое ее применение.

Интересно, что фирма Маркони, глава которой ни разу в своей жизни не упомянул имени Попова, однажды признала авторитет русского учёного. Эта фирма в рекламных целях издавала «Ежегодник беспроволочной телеграфии и телефонии». В 1922 году в «Ежегоднике» приведена такая историческая справка: «1895 год… В апреле проф. Попов описал устройство , состоящее из когерера и ударника для отметки молнии, и предложил возможность его применения для передачи сигнала на большие расстояния. В июле он установил такой прибор в Петербургской метеорологической обсерватории и достиг с помощью генератора Герца дальности передачи в 5 километров».

«1896 год. 2 февраля сенатор Маркони прибыл в Англию, предъявил претензию на получение первого британского патента по беспроволочной телеграфии за № 12039. В июле того же года он был представлен сэру В.Г. Прис, главному инженеру – электрику почтового ведомства, по просьбе которого сенатор Маркони произвёл опыты беспроволочного телеграфирования на расстоянии около 100 ярдов». Из этого сообщения видно, что Попов опубликовал своё изобретение раньше, чем Маркони, и в 1895 году он добился передачи на 5 км, а Маркони год спустя - на 90 метров.

Английский учёный Фильд в письме в редакцию журнала «Wireless world» в августе 1943 года (№8, с.240) писал: «Мне хотелось бы осветить некоторые ранние работы Попова, почерпнутые мною из официальных документов, изданных в СССР, о которых у нас имеется очень мало сведений. На лекции, прочитанной Поповым в клубе морских офицеров в Кронштадте весной 1899 года, Попов ознакомил морских специалистов с работами Герца, несколькими опытами продемонстрировал слушателям возможность передачи сигналов с помощью луча Герца. Это произошло до того, как Губер, Крукс, Тесла, Риги и Маркони высказали аналогичные предположения. Русский журнал ещё в апреле 1895 года опубликовал схему прибора Попова и привёл его подробное описание, а 7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества А.С.Попов публично продемонстрировал свои первые опыты по приёму сигналов. Резюмируя, я полагаю, что будет вполне правильно утверждать, что Попов без чьей-либо помощи открыл и опубликовал пути и средства использования электромагнитных волн для связи».

В 20-х годах в парижском журнале «Радиоэлектричество» несколько месяцев обсуждался вопрос: «Кто изобрёл радио?». Авторы - французские, итальянские, бельгийские радиоспециалисты - не пришли к единому мнению. Изобретателями назывались Максвелл, Герц, Бранли, Попов, Тесла, Маркони. Однако несовершенство обсуждений было очевидно, и они были подвергнуты критике одним из пионеров теоретической радиотехники в России В.К. Лебединским. Несмотря на критику, выступления против приоритета Попова продолжались. Некоторые авторы, высказываясь в пользу первенства Маркони, ссылались на его английский патент, другие сожалели, что Попов не взял патента. Но ведь Фарадей, Герц, Рентген не брали патентов, что не помешало признать их достижения. Были и такие, которые считали, что Попов изобрёл всего лишь прибор для регистрации грозовых разрядов - «грозоотметчик».

Ещё один взгляд. «Попов изобрёл не радио, а радиоприёмник».

Авторы книги «Генрих Герц» считают «изобретателями радио в равной мере Попова и Маркони.

Господин Чистяков считает, что «при похожем приёмнике Маркони сумел осуществить беспроводное телеграфирование, которое не удалось Попову».

За рубежом объявляли пионером телеграфии Маркони.

Было и такое мнение: «Нельзя изобрести явление природы как земное притяжение или землетрясение, электромагнитные волны. Эти явления - данность окружающего мира, Вселенной. Сказанное в полной мере относится и к понятию радио. Так что ни Попов, ни Маркони изобрести радио не могли».

8 мая  1995 году состоялась Международная конференция «100-летие начала использования электромагнитных волн для передачи сообщений и зарождение радиотехники»  в Москве.

18-23 мая 2005 года в Санкт-Петербурге проводилась Международная научная конференция IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers») «Радио - связь времён», посвящённая 110-летию изобретения радио Поповым.

Исторический центр Международного института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE; Нью-Йорк, США) стал проводить программу «Milestone» («Вехи в истории электротехники, электроники, вычислительной техники и связи). По этой программе значимые для человечества открытия и изобретения отмечаются специальными мемориальными бронзовыми досками и информацией на английском языке о сути события. Эксперты Исторического центра, изучив подготовленные Мемориальным музеем Попова документы об опытах и демонстрации Поповым в мае 1895 года созданной им аппаратуры, констатировали факт демонстрации Поповым электрической передачи сигналов, что явилось значимым вкладом в развитие телекоммуникаций. По решению Исторического центра у входа в мемориальный музей-лабораторию А.С.Попова СПбГЭТУ «ЛЭТИ», в которой он работал с 1903 по 1906 годы, 18 мая 2005 года состоялось открытие бронзовой памятной доски в честь первой публичной демонстрации системы радиосвязи 7 мая 1895 года. В открытии принимала участие делегация во главе с президентом IEEE доктором Андерсоном. Это событие, получившее отражение и в сети Интернет на сайте IEEE, свидетельствует о международном признании изобретения Попова важнейшей вехой научно-технического прогресса человечества.

Датой начала работ Маркони зафиксирован сентябрь 1895 года («Milestone» установлена в Швейцарии).

 

Попов о своей работе и своем приоритете в статье «ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ БЕЗ ПРОВОДОВ»:

«Занимаясь повторением опытов Бранли и Лоджа над отношением металлических порошков к электрическим колебаниям, я убедился, что постоянство чувствительности трубки, описанной в то время Лоджем, очень мало… Я поставил себе задачу добиться такой комбинации, чтобы проводимость трубки, полученная вследствие действия на него электрического колебания, немедленно уничтожалась автоматически. Такая комбинация даёт возможность отмечать отдельные, следующие друг за другом, разряды колебательного характера.

Я пришёл к следующему решению задачи. Чувствительная трубка вводится в цепь последовательно с телеграфным реле и батареей. Ток постоянно циркулирует через обмотку реле и трубку. Как только электрическое колебание достигнет трубки, её сопротивление уменьшится, сила тока увеличится, и якорь, притянувшись, замкнёт контакт реле. В этом контакте замыкается другая цепь, содержащая электрический звонок. Молоточек звонка придёт в движение, своими ударами встряхнёт трубку и произведёт звон. Встряхивание трубки уничтожит проводимость порошка; якорь реле возвратится в прежнее место, звонок успокоится. Так прибор будет отмечать коротким замыканием контакта  и звонком электрическое колебание. Для того, чтобы зарегистрировать электрическое колебание, достаточно параллельно или последовательно с электромагнитом звонка ввести обмотку электромагнита, приводящего в движение пишущий аппарат.

С лета 1895 года мною был установлен такой прибор для записи электрических колебаний, происходящих в атмосфере, на метеорологической обсерватории Лесного института. Запись колебаний ведётся на телеграфной ленте с помощью обыкновенного пера, употребляемого в регистрирующих приборах Ришара. Лента приводится в движение часовым механизмом.

В декабре 1895 года я написал статью, в которой в заключение заметил: «…я могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применён к передаче сигналов на расстоянии при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией».

Осуществление этой надежды не заставило себя долго ждать. В течение всего 1896 года я занимался с изобретённым мною прибором и весною снова демонстрировал его на заседании Русского физико-химического общества. Лето 1896 года я провёл на Нижегородской выставке, где в числе метеорологических приборов был также мой прибор (грозоотметчик).  В 1896 году появилось первое известие об опытах Маркони в Англии. Сущность опытов держалась в строжайшей тайне. Все сведения, которые могли получить в течение всей зимы и весны 1897 года специальные журналы об этих опытах, ограничивались тем, что открыт новый способ для обнаружения и возбуждения электромагнитных волн и что можно послать с помощью их длинные и короткие сигналы на значительные расстояния. По поводу газетных известий об этом я напечатал в октябре статью в газете «Котлин», указав на свой прибор, как решающий эту задачу и отмечающий приближение грозы за 20-30 вёрст. В марте 1897 года мною была прочитана  в Кронштадтском морском собрании лекция «о возможности телеграфирования без проводников», в которой демонстрировался мой прибор.

В апреле 1897 года мною производились опыты между военными судами в Кронштадтской гавани и подготовлялись приборы для опытов, необходимых для испытания в течение лета в Минном отряде. В июне 1897 года появились описания приборов Маркони, после того, как он добился выдачи привилегии в Англии и некоторых других странах. Приборы, служившие в опытах Маркони, и давшие возможность телеграфирования на расстоянии до 12 км, состояли из тех же составных частей, как и описанный мною прибор. Подготовленные мною опыты были произведены на Минном отряде ассистентом Минного офицерского класса Петром Николаевичем Рыбкиным. Многочисленные опыты показали возможность передачи сигналов до 5 вёрст расстояния без специальных мачт.

В специальных английских журналах появились статьи о первенстве в изобретении беспроволочного телеграфа. Они были вызваны, 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. Но, во всяком случае, моя комбинация реле, трубки и электромагнитного молоточка послужила основой первой привилегии Маркони, как новая комбинация уже известных приборов. Во Франции мой прибор был описан в некоторых журналах и, при появлении описаний приборов Маркони указано было сходство его приёмной станции с моим прибором.

Всё, что имелось у нас, содержится и в приборе Маркони. Вибратор Маркони взял другой. Он состоит из двух шаров, которые близко сходятся. Два перерыва, которые имелись в этом приборе, имелись и у нас. Между двумя шарами происходит разряд. Следовательно, по сравнению с Герцевским вибратором в этом уничтожен промежуточный проводник. Это сделал Риги умышленно, его цель была получить как можно меньшие размеры колебаний и малую длину волны. Маркони остановился на вибраторе Риги. Чувствительность прибора Маркони немного больше. Мы не стремились увеличить чувствительность приёмника, потому что, имея дело с атмосферным электричеством, мы видели, что приёмник часто действует по целым часам от атмосферных разрядов. Затем он выкачал воздух из трубки, что было естественно сделать и что приходило в голову и нам. Но в позднейших статьях он говорит, что можно действовать и без пустоты. Вся остальная часть, как и у нас».

 

Опыты продолжались. В одном из опытов между островами, окружающими Кронштадт, производимых ассистентом Минного офицерского класса П.Н.Рыбкиным и заведующим Кронштадтским крепостным телеграфом капитаном Троицким, оказалось, что снаряжённые для опыта приборы не действовали. Попробовали включить в цепь трубки вместо реле обыкновенный телефон, чтобы на слух узнать о замыкании цепи, и тотчас услышали, что каждый разряд на станции отправления вызывает слабый треск в телефоне; легко можно было принять на слух депешу. Испытания показали, что при помощи телефона можно принимать депеши на более значительных расстояниях, чем  при помощи реле и телеграфа при той же высоте мачт. Наибольшее расстояние, на котором нам случалось работать с телефоном, было около 35 вёрст.

Важное значение беспроволочного телеграфа на море в том, что ни туман, ни бури не мешают распространению электромагнитных волн, заставляет почти все правительства интересоваться этим новым применением электричества.

 

А.С.Попов о своем приоритете. В 1896 году Попов посылает оттиски своей статьи «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний», напечатанной в «Журнале Русского физико-химического общества», в журнале «Электричество».

Попов в письме к Дюкрете писал: «Я не располагаю никакими печатными работами. Которые могут доказывать моё участие в практическом решении задачи телеграфирования без проводников, кроме известной Вам статьи. Я считаю эту статью достаточной для заключения о тождестве составных частей и расположения их в моём приборе и в приёмной станции г. Маркони».

В ответ на упрёки петербургской газеты «Новое время» о намерении держать в секрете своё изобретение, Попов направил в редакцию газеты «Новое время» письмо. О приборе Маркони в этом письме Попов сообщает: «Приёмник Маркони по своим составным частям одинаков с моим прибором, построенным в 1895 году, а источником электрических колебаний служил увеличенный в размерах прибор итальянского профессора Риги».

В 1898 году на судах Минного отряда производились опыты по телеграфированию без проводов. В отчёте по этой работе, сохранившемся в архивных материалах, Попов пишет: «Устроенные Маркони и Присом приборы были по существу тождественны с нашими, но в некоторых деталях английские приборы имеют отличия».

В докладе, прочитанном 19 октября 1897 года в Электротехническом институте, А.С.Попов говорил: «Наши опыты были подготовлены к началу кампании 1897 года, а в июне появилась публикация о приборе Маркони. Всё, что имелось у неё, содержится и в приборе Маркони».

В конце 1897 году Морской технический комитет запросил мнение А.С. Попова по поводу прибора Маркони. «Новыми могут считаться только немногие частности, но ни одна из комбинаций, перечисленных в описании Маркони, не нова».

В декабре 1899 года в своём докладе на Первом всероссийском электротехническом съезде А.С.Попов дал подробную характеристику схемы Маркони и заявил: «Во Франции мой прибор был описан в некоторых журналах, и при появлении описаний приборов Маркони указано было сходство его приёмной станции с моим прибором. В докладе Дюкрете во Французском физическом обществе было выяснено, что все основные элементы приёмной и отправной станции телеграфирования без проводников были уже налицо ко времени взятия патента Маркони».

 

Список использованной литературы:

1. Самые знаменитые изобретатели России/Автор-составитель С. В. Истомин.- С.150; 

2. А. С. Попов. Первый в мире радиоприёмник//От махин до роботов (в 2-х книгах). Кн.2: Очерки о знаменитых изобретателях, отрывки из документов, научных статей, воспоминаний, тексты патентов/ Сост. М.Н. Ишков - М.: Современник,1990 г.

3.А.С. Попов в Нижнем Новгороде//Телеграфия и телефония без проводов. 1925.- №30.

4. Данилевский В.В. Русская техника. - Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство.

5. Изобретение радио. Документы и материалы. М.,Л,1966.

6. Изобретение радио Поповым. Документы и материалы. М.: Наука, 1966.

7. Попова-Кьяндская Е.А. Признание американской газеты// Электрик. ЛЭТИ им. В.И. Ленина.- 1962. - №20.

8. С. Мишенков.110 лет радио// Радио.-2005.-№5.

9. Г.А. Кьяндский. Заграничные командировки А.С. Попова//Телеграфия и телефония без проводов-1925.-№30.-С.305; От махин до роботов.

10. Кудрявцев-Скайф С. С. Изобретатель радио.- Свердловск, 1938.-С.93

11. Золотинкина. Л.И. Летопись жизни и деятельности А.С. Попова/Л.И. Золотинкина,В.А. Урвалов под ред. Ю.В. Гуляева. Санкт-Петерб. Гос. Электротехн. ун-т ЛЭТИ,2008-С.301

12. Иностранные учёные об изобретении Попова. А.С.Попов о беспроволочной телеграфии  //Сборник  статей, докладов, писем. Под ред. Берга. - М.: Физматгиз,1959.

13. Изобретение радио Поповым. Сборник документов и материалов. Под ред. А.И. Берга.-М., Л., 1945.

14. А.С. Попов в характеристиках и воспоминаниях современников.

15. Крылов А.Н. Мои воспоминания. - Л.: Судостроение, 1954.

16. Поляков В.Т. Посвящение  радиоэлектронику. М.: Радио и связь, 1988.

17. Речицкий В. Что изобрёл Попов// Изобретатель и рационализатор. - 1989, №9.

18. Григорьян А.Т., Вяльцев А.Н. Генрих Герц. М.: Наука, 1968.

19. Чистяков Н.И. Начало радиотехники: факты и интерпретации//Вопросы истории естествознания и техники.1990, №1.

20. Гороховский А.В. Реплика. Маркони начинает и выигрывает. Россияне до сих пор думают, что радио изобрёл Попов? И напрасно.//Радио. 1996, № 8.

21. Телеграфирование без проводов//Физико-математический ежегодник.-1900 г

Вестник связи - 1945, №5.

22. Виргинский В. С., Хотеенков В.Ф. Очерки истории науки и техники, 1870-1917. - М.: Просвещение, 1988.

23. Х.Иоффе. Неизвестная рукопись А. С Попова//Радио. - 1989.

24. Самые знаменитые изобретатели России/Автор-составитель С. В. Истомин-М.: Вече, 2000.

25. Энциклопедия. Том «Техника». М.: Аванта-плюс.

26. Календарь знаменательных дат// Радио. 1950, №5.

27. Календарь знаменательных дат //Вестник связи. 1950, №5.

28. Первая международная конференция//Радио. 2003, №5.

29. С.Мишенков. 110 лет радио// Радио. 2005, №5.

30. Томилин А. Заклятие Фавна. - Л: Лениздат, 1986.

31. Я.В.Абрамов. Майкл Фарадей//Лавуазье, Фарадей. Биогр. повествования/Сост., общ. ред. Н.Ф.Болдырева.- Челябинск: Урал LTD, 1998.

32. Томсон Э. Беспроволочная передача энергии//Радиотехник. 1918, № 3.

33. Родионов В.М. Зарождение радиотехники. - М, 1985.

34. В. Мигулин. Истоки практической радиосвязи// Радио. 1993, №5.

35. Крукс В. Некоторые возможности применения электричества//Из предыстории радио/Под ред. Л.И. Мандельштама. М., Л, 1948.

36. Из предыстории радио: Сб. оригинальных статей и материалов/Под ред. Мандельштама Л.И. М., Л, 1948.

37. Трибельский Д.Л., Урвалов В.А. Изобретение радио: действительность и домыслы//Вопросы истории естествознания и техники. 1990, №1.

38. Аксёнова С.В. 100 великих русских изобретений. М.: Вече, 2008.

 

Список Интернет-источников:

1.                  http://www.curator.ru/e-books/p71.html

2.                  http://www.mymus2011.narod.ru/HTMLs/RADIO_swjaz.html

3.                  http://ntesla.at.ua/publ/2-1-0-289

4.                  http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE

5.                  http://ra4a.narod.ru/magazin/popov.htm

6.                  http://n-t.ru/nl/fz/marconi.htm.

 

Составители:

Вера Глазунова, учитель физики,

Елена Редозубова, учитель истории,

средняя школа №1640 Москвы

 

В прикрепленном файле – «Cинхронистическая таблица изобретений Попова и Маркони»