Был март 1896 года. Огромное здание Петербургского университета неясно вырисовывалось в весеннем тумане. В физическом кабинете, устроенном в старинном кирпичном здании петровских времён, собрались корифеи русской физики, лучшие представители учёного мира столицы. С большим вниманием они выслушали сообщение молодого физика Попова о возможности передачи телеграфных сигналов без проводов.
Необычайность обстановки и блестящий состав слушателей, многие из которых в студенческие годы Попова были его преподавателями, заметно волновали докладчика.
— Таким образом, — заканчивал своё сообщение молодой физик, — повторяя опыты Герца, я получил возможность передавать телеграфные сигналы на расстояние. Мой помощник, Николай Петрович Рыбкин, находится в другом здании, во дворе, и с помощью специального вибратора излучает волны Герца, которые могут быть приняты моим телеграфным аппаратом.
Сообщение было таким невероятным, что не укладывалось в сознании присутствующих, которые были, однако, выдающимися учёными своего времени. Но вот внимание аудитории было привлечено прибором, установленным возле кафедры. Это был обычный телеграфный аппарат Морзе. К одной из клемм аппарата был приключён проводник, соединённый с вертикальным проводом, свисавшим с крыши.
Докладчик направился к кафедре и включил прибор. Из-под колёсиков аппарата осторожно выползла узкая бумажная лента. Вдруг в напряжённую тишину ворвалось частое постукивание электромагнита, и на бумажной ленте начали ясно вырисовываться точки и тире азбуки Морзе. Раздались возгласы изумления. Физики с недоумением поглядывали то на антенну, спокойно висевшую за окном, то на приёмник, над которым склонился изобретатель.
Схватив мел, председатель Физического общества, почтенный старик, профессор Петрушевский начинает с лихорадочной поспешностью расшифровывать знаки, появившиеся на ленте. Возбуждение присутствующих растёт с каждой новой буквой, записываемой на доске. Наконец передача заканчивается. На доске крупным шрифтом написано: «Генрих Герц» — имя великого учёного.
Так впервые в мире русский физик Александр Степанович Попов продемонстрировал гениальное изобретение — радиотелеграф.
*
А. С. Попов родился восемьдесят лет назад, 16 марта 1859 г., на Северном Урале, в селе Турвинские Рудники. Отец его был священником на Богословском медном заводе. Близость к заводским машинам и станкам, постоянное общение с инженерами и механиками завода возбудили в мальчике любовь к технике. С годами эта любовь росла и крепла.
В 1869 г. родители Попова отдают десятилетнего мальчика в школу. Но, даже учась в школе, он не порывает, с заводом я проводит там все своё свободное время. Рабочие обучают его столярному, слесарному, токарному и другим ремёслам, которые в большой степени пригодились ему впоследствии, когда он вынужден был сам изготовлять приборы для своей лаборатории. Весь свой досуг молодой Попов посвящает конструированию различных моделей и игрушек, по-детски копируя станки и машины, которые он видит на заводе.
Когда Александр окончил сельскую школу, родители отправили его в Долматовское духовное училище, откуда его скоро перевели в Пермскую семинарию. Наибольшее влечение молодой Попов чувствовал к физике и математике — как раз к тем наукам, которые хуже всего преподавались в духовной семинарии. Это и побудило его покинуть семинарию и поступить в университет. В 1877 г. он уезжает в Петербург и зачисляется на физико-математическое отделение университета.
По окончании курса, в 1882 г., Александр Степанович, в котором уже видели будущего талантливого учёного, был оставлен при университете для подготовки к профессорскому званию.
Состояние физики того времени, однако, не могло удовлетворить пытливый ум молодого учёного. Одна из наиболее передовых и интересных отраслей физики — электротехника — только зарождалась. Единственным местом, где она в некоторой степени преподносилась как наука, был так называемый Минный класс в Кронштадте.
Электротехникой Попов стал увлекаться ещё на IV курсе университета. С группой студентов, таких же любителей физики, он занимался самоусовершенствованием в технических кружках, и, когда однажды представилась возможность применить на практике свои познания в электротехнике, Попов с радостью воспользовался ею.
 |
| А. С. Попов (третий слева) на занятиях технического кружка среди студентов-однокурсников. |
В 1883 г. в Петербурге начали устанавливать электрическое освещение. Улицы освещались электрическими свечами Яблочкова — дуговой лампой, в которой угли были расположены параллельно и отделялись друг от друга слоем каолина. На реке Мойке, вблизи Невского проспекта, на барже была оборудована плавучая электростанция. Станция вырабатывала электрическую энергию для питания дуговых фонарей со свечами Яблочкова, которыми в первую очередь был освещён Невский проспект. Поступив на станцию, молодой учёный принимает участие в работах по освещению улиц вначале в Петербурге, а затем и в ряде других городов.
Начиная с этого времени Попов как общепризнанный авторитет в вопросах электротехники является непременным участником важнейших работ в этой области. Когда впоследствии на Нижегородской ярмарке устанавливается первая в России крупная электрическая станция, заведывание ею ежегодно, в течение многих лет, неизменно поручается Попову.
В том же 1883 г. Александр Степанович Попов получил приглашение поступить преподавателем высшей математики, а затем и общей физики в Минный класс в Кронштадте. Минный класс был учебным заведением для офицерского состава морского флота. Здесь готовили специалистов по минному делу, этому новому средству морского боя. Взрыв мины производился с помощью электрической энергии, и, следовательно, минёры должны были хорошо знать электротехнику.
В Минном классе, где имелась большая библиотека с иностранными журналами и книгами, Попов значительно расширил свои знания по физике и электротехнике. В прекрасно оборудованных лабораториях класса Александр Степанович провёл большое количество опытов и исследований, разрешая практические вопросы применения электротехники во флоте.
*
В 1888 г. весь мир облетело известие о том, что молодой немецкий учёный Генрих Герц открыл способ обнаружения невидимых электромагнитных волн. Истоки исследований, которые привели к открытию Герца, следует искать в классических работах профессора физики Копенгагенского университета Христиана Эрстеда. Ещё в 1820 г., демонстрируя опыты с электрическим током, Эрстед заметил, что при каждом возникновении тока в проводнике магнитная стрелка, случайно оказавшегося вблизи компаса, неизменно отклонялась. Это открытие привело к установлению закона: вокруг всякого проводника, по которому тычет ток, обязательно возникает электромагнитное поле.
Через двадцать лет американский учёный Генри, исследуя явления, происходящие в лейденской банке, установил, что разряд её в известных условиях имеет колебательный характер и, следовательно, возникающее при этом электромагнитное поле претерпевает соответствующие изменения.
В 1864 г. блестящий английский теоретик Максвелл математическим путём доказал, что электромагнитные волны, которые он не смог ни видеть, ни обнаружить, существуют с несомненной реальностью и распространяются со скоростью света.
Задавшись целью во что бы то ни стало обнаружить эти электромагнитные волны, Генрих Герц в 1888 г. сконструировал электрический вибратор. С помощью этого прибора можно было получить электрическую искру, значительно более продолжительную и длинную, чем в лейденской банке. Прибор представлял собой обычную индукционную катушку Румкорфа. К концам её вторичной обмотки были приключены две изогнутые проволоки с большими металлическими шариками на концах. Когда по первичной обмотке катушки проходил прерывистый ток, во вторичной обмотке возникал ток высокого напряжения. На металлических шариках прибора Герца получалось напряжение в 150—200 тыс. вольт, и между ними проскакивали электрические искры. При этом в пространство излучались электромагнитные волны. Для того чтобы обнаружить их, на небольшом расстоянии от вибратора Герц поместил проволоку, изогнутую в кольцо, с такими же двумя шариками на концах и очень небольшим расстоянием между ними. Это кольцо Герц назвал резонатором. Подобрав соответствующие размеры кольца, Герц добился того, что при всяком возникновении искры в вибраторе еле заметная искра возникала и в промежутке между шариками резонатора.
Герц не думал, что его открытие может иметь большое практическое применение. Другого мнения придерживался Попов. Он был убеждён, что прибор Герца сможет послужить великолепным средством передачи сигналов на расстояние. Для этого необходимо было только его усовершенствовать. В первую очередь надо было сконструировать более чувствительный приёмник, чем резонатор, которым пользовался Герц.
Испытав много различных вибраторов и резонаторов, Полов сконструировал такие приборы, в которых проскакивание искры стало настолько заметно, что это явление с успехом можно было уже демонстрировать в большой аудитории. В 1894 г. Попов изобрёл новый прибор для обнаружения волн Герца — радиометр.
Однако все эти приборы могли обнаружить электромагнитные волны лишь на очень небольшом расстоянии, не превышающем обычно 1 метр. Работы Александра Степановича приняли совсем другое направление, после того как он познакомился с опытами английского физика Лоджа.
Изучая природу электрических колебаний, Лодж построил приёмник электромагнитных волн совершенно новой, оригинальной конструкции. В схему приёмного устройства Лодж включил небольшую стеклянную трубку, так называемый «когерер», или «трубку Бранли». Устроена она очень просто. С обеих сторон трубка закрыта латунными пробками, пространство между которыми наполовину заполнено мелкими металлическими опилками. Трубка Бранли обладает интересным свойством. Обычно электрический ток не проходит через разрозненные опилки, попадая же под воздействие электромагнитных волн, опилки сразу слипаются, и трубка превращается в проводник электрического тока. Достаточно, однако, легко встряхнуть трубку, чтобы она снова потеряла свойство проводимости.
Лодж демонстрировал воздействие лучей Герца на когерер. Действие когерера превзошло всякие ожидания. Раньше для рассмотрения искорки, возникающей в резонаторе, учёные запасались сильными лупами, причём передающая и приёмная установки обычно располагались на одном столе; теперь же резонатор отзывался на возникновение лучей Герца с расстояния в несколько метров.
Лодж не вывел свои работы за стены лаборатории. Своим прибором Лодж пользовался лишь для демонстрации открытия Герца.
Полову не представило никакого труда повторить опыты Лоджа. Но он пошёл дальше. Он добился увеличения дальности действия прибора до 12 метров. Однако и это расстояние было ещё совершенно ничтожным. Всю свою кипучую энергию великого экспериментатора и учёного Попов направил на достижение поставленной задачи — добиться передачи сигналов на большие расстояния. И эта упорная работа вскоре увенчалась успехом.
В 1895 г. А. С. Попов разработал первый в мире радиоприёмник, принимавший электромагнитные колебания с большого расстояния. В этом приборе, названном грозоотметчиком, впервые была применена изобретённая Поповым антенна — вертикальный провод, поднятый высоко над землёй.
Приём электромагнитных волн регистрировался в аппарате ударом молоточка о чашечку звонка. При этом когерер автоматически встряхивался и, следовательно, был готов к восприятию нового разряда. Когерер был значительно усовершенствован, но чувствительность приёмника особенно увеличилась с применением антенны.
 |
| Общий вид грозоотметчика Попова, в котором устроено (слева) приспособление для записи. (1896 г.) |
В качестве мощного электрического разряда Попов решил воспользоваться молнией. Все лето 1895 г. в Лесном институте в Петербурге производились испытания, и грозоотметчик точно отмечал все грозы, которые происходили на большом расстоянии от Петербурга. В течение 1895 и начале 1896 г. Попов выступал с рядом открытых докладов и опубликовал свои работы в физических журналах.
 |
| Схема грозоотметчика Попова. АВ — когерер грозоотметчика. К точке М приключается антенна, а к точке Н — земля. При появлении искрового разряда возбуждаются электромагнитные волны, которые воспринимаются антенной. Опилки в когерере слипаются. Цепь электрического тока от батареи замыкается через когерер на электромагнит реле. Реле притягивает якорь, благодаря чему ток от батареи проходит через обмотку электромагнита звонка. Якорь звонка притягивается, молоточек ударяет о чашечку звонка, а при обратном движении — по стеклянной трубочке, и когерер теряет свою проводимость. |
Изобретение грозоотметчика было, однако, лишь первой ступенью в истории беспроволочного телеграфирования. Уже через несколько месяцев, 12 марта 1896 г., на заседании физического отделения Русского физико-химического общества А. С. Попов продемонстрировал наглядно результаты своей работы, передав на расстояние 250 метров слова «Генрих Герц».
Это была первая в истории радиопередача осмысленного текста. Морское министерство, однако, запретило Попову делать в печати и докладах сообщения о своих опытах, приказав хранить изобретение в строгой тайне, как имеющее военное значение. Для постановки дальнейших опытов нужны были средства, лаборатории, мастерские. Но равнодушные чиновники из морского ведомства даже не задумались над тем, каким исключительным средством связи может явиться во флоте радиотелеграф. По совету друзей, Попов написал рапорт на имя начальника Морского технического комитета адмирала Верховского, в котором излагал значение радиотелеграфа и просил ассигновать на работы 1000 рублей. Этот рапорт был препровождён морскому министру, откуда он возвратился с такой тупоумной резолюцией:
«На такую химеру средств отпускать не разрешаю».
Попову пришлось проводить большинство опытов, урывая средства из своего скудного заработка. Лишь незначительные подачки отпускались ему время от времени руководителями Минного класса.
В апреле 1897 г. Попову уже удалось осуществить на Кронштадтском рейде радиотелеграфную связь на расстоянии свыше 640 метров. В это время в итальянском морском журнале появились сообщения о работах итальянца Маркони, запатентовавшего систему беспроволочного телеграфирования. Слухи о работе Попова, несмотря на «военную тайну», уже давно вышли за пределы морского министерства. По материалам, которые имелись в русских журналах, Маркони мог ознакомиться с работами Попова. Молодой, энергичный, предприимчивый капиталист, выходец из зажиточной помещичьей семьи, сумел обеспечить себе поддержку некоторых крупных фирм и превратил это дело в коммерческое предприятие. Ему удалось присвоить себе, лавры изобретателя радио и поставить опыты по радиосвязи в широких масштабах.
Но Маркони не был изобретателем радио. Запатентованная им схема была чуть ли не точной копией прибора, с которым задолго до этого работал Попов. Об истинных изобретательских способностях Маркони говорит и то, что за двадцать лет существования фирмы Маркони из трёхсот патентов по вопросам радиосвязи, которые она получила, самому Маркони принадлежал только один.
*
Сознавая огромное значение широкой радиосвязи, Попов упорно хлопотал в морском ведомстве об отпуске средств. В 1897 г. ему наконец ассигновали 900 рублей. Совместно со своим неизменным помощником Н. П. Рыбкиным он установил 18-метровую антенну и добился связи между крейсерами «Европа» и «Африка», отстоящими друг от друга на 5 километров. А через год, ещё более усовершенствовав свои приборы, Попов увеличивает эту дальность до 11 километров.
Летом 1899 г. во время опытов по радиотелеграфированию между Кронштадтом и фортом «Константин» Рыбкин, отыскивая однажды с помощью телефона повреждения в приёмнике, внезапно обнаружил, что радиосигналы великолепно воспринимаются телефоном. Заменив телеграфный аппарат телефоном, Рыбкин сразу же увеличил дальность передачи до 45 километров.
 |
| Радиостанция Попова с телефонным приемником. |
Осенью 1899 г. царское правительство снарядило в кругосветное плавание один из лучших броненосцев Балтийского флота, «Генерал-адмирал Апраксин». Но не успел броненосец выйти в открытое море, не отзвучали ещё последние прощальные тосты, как в столицу было доставлено потрясающее известие: броненосец сел на подводные камни у острова Гогланд. В дальнейшем выяснилось, что необходимо срочно принять чрезвычайные меры, иначе броненосец, оставленный на камнях до весеннего ледохода, может погибнуть.
 |
| Броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» на камнях у острова Гогланд. (1899 г.) |
Спасательные работы требовали постоянной связи со столицей, а ближайшая телеграфная станция находилась в 40 километрах от острова. Тогда в военном министерстве вспомнили о работах Попова и предложили ему установить радиосвязь между островом Гогланд и финским городом Котка. Попов с радостью отозвался на это предложение и немедленно отправился в Котку. А Рыбкин тем временем отплыл на ледоколе «Ермак» к острову Гогланд.
С большими трудностями, в условиях сильных морозов и полного отсутствия опыта сооружаются высокие мачты и подвешиваются антенны. Наконец последние работы закончены, станция снова проверена, и Рыбкин надевает наушники, готовый начать регулярную связь со станцией Попова. Вначале слышны бессвязные обрывки фраз, но затем Рыбкин улавливает содержание передачи:
«Командиру «Ермака». Около Лавенсари оторвало льдину с рыбаками. Окажите немедленное содействие для спасения этих людей».
Это Попов передавал с Котки полученную им из Петербурга телеграмму.
«Ермак» немедленно отправился в указанном направлении, и двадцать семь человек на оторванной льдине были спасены. Так радио с первых же своих шагов спасло многие человеческие жизни.
Вскоре после организации радиосвязи между Гогландом и Коткой Попов производит опыты на Чёрном море и достигает дальности связи в 150 километров. Несмотря, однако, на столь блестящие и явные успехи, он не получает никакой помощи.
*
В момент наибольшего размаха революционного движения, в октябре 1905 г., профессор Александр Степанович Попов был избран первым выборным директором Электротехнического института. Студенчество института принимало активное участие в революционных выступлениях. Полиция врывалась в аудитории и общежития, производила обыски и аресты. Попов тяжело переживал положение студентов и категорически отказывался предпринять против них предписываемые репрессивные меры. 29 декабря его вызвали по этому поводу к министру внутренних дел Дурново. От этого душителя первой русской революции Попов вернулся сильно расстроенным и потрясённым. В тот же день он слег, а через два дня, 31 декабря 1905 г., Александр Степанович скончался от кровоизлияния в мозг.
Попов умер в расцвете своей научной деятельности, сорока шести лет. Жизнь его была повторением пути многих талантливых русских изобретателей и учёных, задушенных царским самодержавием, невежеством и безразличием чиновников, которым чужды были интересы русской страны и русского народа.
Имя А. С. Попова в дни его кипучей деятельности было широко известно. Но после смерти оно упоминалось все реже и реже. Да и к чему было хранить память о гениальном изобретателе тупоголовым чиновникам царского самодержавия! Ведь своей собственной радиопромышленности царская Россия так и не создала до конца своих дней, и царская армия и флот снабжались устаревшим оборудованием иностранных фирм.
Советский народ возродил память о гениальном учёном. Юбилейные даты изобретения радио, рождения и смерти Александра Степановича Попова отмечались на специальных заседаниях Академии наук СССР. Именем Попова была названа первая радиостанция в Советском Союзе; именем Попова назван колхоз в той деревне, где он иногда отдыхал; в специальном кабинете Центрального музея связи в Ленинграде бережно хранятся подлинные работы великого учёного и его первые радиостанции.
Только в Советском Союзе гениальное наследие Попова находится на службе трудового народа. Темпам развития радиосвязи в СССР может позавидовать любая страна. За четырнадцать лет, с 1922 по 1936 г., продукция радиопромышленности в СССР увеличилась в две тысячи раз. По количеству и мощности радиостанций наша страна находится на первом месте в мире. Станции СССР ведут ежедневно радиовещание на 62 языках.
Великое открытие русского учёного — одно из величайших изобретений в истории человечества — завоевало весь мир и в наши дни проникло в самые отдалённые уголки земного шара.
Комментариев нет:
Отправить комментарий