Было сделано, когда Гюйгенс был болен и пару дней пролежал в постели, наблюдая

два часа, висящие на стене (рис. 1.2). Интересно, что при описании обнаруженного

феномен, Гюйгенс писал о «симпатии двух часов» (le phénoméne de la

Симпатия, симпатия часов).

Таким образом, Гюйгенс дал не только точное описание, но и блестящую квалификацию.

Рациональное объяснение этого эффекта взаимной синхронизации; он правильно понял

Что соответствие ритмов двух часов было вызвано незаметным

Реальное движение балки. В современной терминологии это означало бы, что часы

Были синхронизированы в противофазе за счет связи через луч.

В середине девятнадцатого века в своем знаменитом трактате Теория

Звук, Уильям Струтт (рис. 1.3) [Lord Rayleigh 1945] описал интересные

Явление синхронизации в акустических системах выглядит следующим образом.

Когда две органные трубы одного и того же шага стоят бок о бок, возникают сложности.

Которые нередко доставляют проблемы на практике. В крайних случаях трубы могут

Рисунок 1.2. Оригинал

рисунок христианина

Гюйгенс, иллюстрирующий его

Эксперименты с двумя

Маятниковые часы на

Общая опора.

Стр. 26

4

Вступление

Почти сводят друг друга к тишине. Даже когда взаимное влияние больше

Умеренный, он все еще может зайти так далеко, что трубы будут говорить абсолютно в унисон,

Несмотря на неизбежные небольшие отличия.

Таким образом, Рэлей наблюдал не только взаимную синхронизацию, когда два разных, но и

Подобные трубы начинают звучать в унисон, но и эффект гашения (осцилляции-

Смерть), когда связь приводит к подавлению колебаний взаимодействующих

Системы.

Новый этап в исследовании синхронизации был связан с разработкой

Оптимизация электротехники и радиотехники. 17 февраля 1920 г.

и Дж. Х. Винсент подали заявку на получение британского патента, подтверждающего открытие ими

Синхронизирующее свойство триодного генератора - довольно простое электрическое устройство

На основе вакуумной трубки, вырабатывающей периодически переменный электрический ток

[Экклс и Винсент, 1920]. Частота этого колебания тока определяется

параметрами элементов схемы, например емкостью. В их

Рисунок 1.3. Сэр Джон Уильям Стратт, лорд Рэлей (1842–1919). Он учился в

Тринити-колледж Кембриджского университета, который окончил в 1864 году. Его первая работа в 1865 году.

Был посвящен электромагнитной теории Максвелла. Он работал над распространением звука

И во время экскурсии в Египет, предпринятой по состоянию здоровья, Стратт написал Трактат о

Звук (1870–1871). В 1879 году он написал статью о бегущих волнах, эта теория

Теперь развился в теорию солитонов. Его теория рассеяния (1871 г.) была

Первое правильное объяснение голубого цвета неба. В 1873 году ему удалось получить звание

Барона Рэлея. С 1879 по 1884 год он был вторым Кавендишским профессором

Экспериментальная физика в Кембридже, сменив Максвелла. Затем в 1884 году он стал

Секретарь Королевского общества. Рэлей открыл инертный газ аргон в 1895 году,

Работа, которая принесла ему Нобелевскую премию в 1904 году. Фотография предоставлена: Photo Gen. Stab.

Лит. Anst., Любезно предоставлено AIP Emilio Segr`e Visual Archives.

Стр. 27

Синхронизация в исторической перспективе

5

В ходе экспериментов Экклс и Винсент соединили два генератора, которые имели немного разные

Частоты и продемонстрировали, что связь заставляет системы вибрировать с

Общая частота.

Несколькими годами позже Эдвард Эпплтон (рис. 1.4) и Бальтазар ван дер Поль (рис.

Повторил и расширил эксперименты Экклза и Винсента и сделал

первый шаг в теоретическом изучении этого эффекта [Appleton 1922; ван дер Поль 1927].

Рассматривая простейший случай, они показали, что частота генератора может

Быть увлеченным или синхронизированным слабым внешним сигналом немного другой частоты.

Быстрота. Эти исследования имели большое практическое значение, поскольку триодные генераторы

Стали основными элементами систем радиосвязи. Синхронизация

Явление было использовано для стабилизации частоты мощного генератора с

Помощь слабого, но очень точного.

Синхронизация в живых системах также известна на протяжении веков. В 1729 г.

Жан-Жак Дорту де Майран, французский астроном и математик, который

Рисунок 1.4. Сэр Эдвард Виктор Эпплтон (1892–1965). Получил образование в Кембридже

В университете он начал исследования в Кавендишской лаборатории с У. Л. Брэггом. В течение

Во время Первой мировой войны он проявил интерес к лампам и «беспроводным» сигналам, которые