Схема 2. Некоторые работы в области электромагнитных волн, предшествующие созданию радио.

б)

в)

г)

LCa – вход антенны;

TCa – вход земли;

RR – выход к телеграфному аппарату;

Br – когерер Дюкрете;

F - ключ цепи сотрясателя (молоточка);

Fa – ключ цепи когерера;

Р – батарея цепи когерера;

P’ – батарея цепи замыкания;

R – реле, замыкающее цепь сотрясателя и телеграфный аппарат;

Re, Re’ - шунты для уничтожения Индукционных токов при размыкании (эктратоков).

д)

е)

ж)

з)

А.С. Попов

(1859 – 1905/1906)

и)

к)

Медаль Всемирной парижской выставки 1900 г

л)

м)

.

4 ч. 30 мин.Слушали не получая

В 5 ч. дежурство принялъ

Макаровъ

24/I 9. ч. у Гогландъ изъ С.-Петербурга командиру ледокола Ермакъ Около Лавенсаари оторвало льдину съ пятьюдесятью рыбаками окажите не медленно содействие спасению этихъ людей сто восемьдесятъ шесть Авеланъ 24/I 10 у Гогландъ Слушали в телефонъ получилось первый раз не поняли Поповъ.

. а) Эскиз, выполненный в письме Ф.Я. Капустину [18]; б) грозоотметчик (1895 г.) [19]; в) телефонный приемник (1902); г) схема приемника Попова-Дюкрете (до 1903 г.) [9]; д) схема приемника [11]; е) приемник (1895 г.); ж) станция передачи 1900 г. [23]; з) приемник Попова-Дюкрете 1899 г.) [9]; и) приемная установка с грозоотметчиком 1896 г., к) вибраторы (1898 г.) [23]; л) приемная станция Попова 1899 г.[32]; м) судовая станция Попова-Дюкрете [23].

Страница из вахтенного журнала [16] Расшифровка по [17], январь 1900 г

Ноября 1900 г.

Профессору А.С. Попову

Милостивый государь,

Я имею честь от имени Руководства настоящей компании просить, чтобы вы оказали им честь приехать в Англию для обсуждения с ними позиций компании Wireless Telegraphy в России, с тем чтобы рассмотреть, возможно ли провести в России соответствующую организационную работу для внедрения в России компании Маркони Wireless Telegraphy.

Остаюсь

искренне ваш….

С таким письмом (в [23]приведена фотокопия на английском языке) обратилась компания Маркони к Попову, кроме всего прочего, это означало определенное признание того, что делалось Поповым со стороны Маркони. Но Попов в Англию не поехал.

И второй штрих. В июле 1902 г. в Кронштадте на крейсере «Карло Альберто» произошла встреча Г. Маркони и А.С. Попова. В сообщении газеты «Котлин» указывалось, что «на днях профессор А.С Попов, наш русский изобретатель беспроволочного телеграфа, осматривал крейсер «Карло Альберто» и при этом познакомился с г. Маркони, который показал ему свой аппарат» цит. по [23]; между ними состоялась беседа. А.С Попов – не политик, он не стал бы беседовать и знакомиться с человеком, который якобы украл его изобретение.

Литература.

1. А.Пуанкаре, Логика и интуиция в математической науке преподавания, в сб. Последние работы А. Пуанкаре, R&C Dynamics, Москва-Ижевск, 2001 г.

2. Л.О Утесов, Вкус энтузиазма, в сб. Наш друг телевидение. Вып. 3 «Мастера советской культуры о ТВ», М. «Искусство», 1983 г.

3. Н.В. Кашин, Лекции по физике, курс III семестра, изд. Московского Горного института им. И.В. Сталина, М. 1940 г.

4. Jan Noordegraaf, "In het kielzog van Marconi /De ontwikkeling van de marietieme communicatie en navigatie/", DE BOER MARITIEM, 1979.

5. Хрестоматия по физике, ред. Б.И. Спасский, М., " Просвещение", 1982 г.

6. О.Д. Хвольсон, Курс физики, Т. 5, Госиздат, Москва-Берлин, 1923 г.

7. Е.И. Игнатьев, "Основные законы природы" Ж. Знание для всех, 1916 г. изд. П.П. Сойкина, Петроград.

8. А.С. Попов, «Телеграфирование без проводов», доклад на I Всероссийском электротехническом съезде январь 1900, в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г.

9. Ж.Дари, ЭЛЕКТРИЧЕСТВО во всех его применениях, С.-Петербург, тип. А.С. Суворина, 1903 г.

10. О.Д. Хвольсон, Н.Е Егоров, «Доклад Комиссии, избранной Физическим отделом Русского физико-химического общества по вопросу о научном значении работ А.С. Попова с приложением писем Э. Бранли и О. Лоджа.», в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г (Письмо О. Лоджа опубликовано на английском языке в качестве приложения)

11. А.С. Попов, «О телеграфировании без проводов», доклад в Электротехническом институте 19 октября 1897 г., в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г.

12. А.И. Берг, «Попов – изобретатель радио», в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г.

13. Александр Степанович Попов, в сб. «Самые знаменитые изобретатели России», сост. С. Истомин, М. «Вече», 2002 г.

14. Д. Данин, «Резерфорд», серия ЖЗЛ, М. «Молодая гвардия» 1967 г.

15. В.В. Рюмин, "Беспроволочный телеграф", Ж. Знание для всех, №3, 1915 г. изд. П.П. Сойкина, Петроград.

16. Л. Гумилевский, Русские инженеры, "Молодая гвардия", М. 1947 г.

17. Журнал телеграфирования по беспроводному телеграфу изобретателя А.С. Попова между станциями Котка – Гогланд, январь 1900 г. в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г. / Полностью совпадает запись от 24/ I с факсимиле [16], остальные записи в приведенном документе отсутствуют /

18. В.В. Данилевский, «Русская техника», 2 изд., Лениздат, 1949 г.

19. Памятники науки и техники в музеях России, М. Государственный Политехнический музей, "Знание", 1992 г.

20. А.В. Перышкин, Курс физики, Т. 3, М. Просвещение, 1970 г.

21. Г. Маркони, «Беспроволочная телеграфная связь», Нобелевская лекция 11 декабря 1909 г., в сб. Нобелевские лекции по физике 1901 – 1921, М. ред. УФН, 2002 г.

22. Протокол 151(201) заседания Физического отделения Русского физико-химического общества 25 апреля 1895 г., опубликован в ЖРФХО 1895 г. т. XXVII, вып. 8 Ч. физическая стр. 259// в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г.

23. Г.И Головин, «Изобретатель радио – А.С. Попов», Молотовгиз, г. Молотов, 1948 г.

24. С. Кудрявцев-Скайер, «А.С. Попов – изобретатель радио», Военмориздат, М-Л, 1945 г.

25. А.А. Эйхенвальд, Электричество, Госиздат, М-Л., 1927 г.

26. В.К. Лебединский, «Еще об изобретателе Тбп», // в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г.

27. А.С. Попов, опубликован в ЖРФХО 1896 г. т. XXVIII, отд. 1 вып. 8 1. физическая стр. 1-14 // в сб. "Изобретение радио А.С. Поповым, ред. А.И. Берг, АН СССР, М-Л., 1945 г.

28. В Баженов, «Радиотехника», Энциклопедический словарь Русского библиографического института Гранат, ж7-ое издание, т. 35.

29 П.Я. Чадааев, Отрывки и афоризмы, Сочинения, «Правда», М. 1989 г.

30. М.А. Бражников, Осциллятор О. Лоджа, ж. Естествознание в школе, № 5 2005 г.

[1] Не случайно, что Л.О. Утесов, работавший в Петрограде, познакомился с радио на корабле, флот – первая сфера использования «беспроволочного» телеграфа.

[2] Я преднамеренном указываю национальность ученого, хотя, возможно, это не единственно верный способ демонстрирования той простой истины, что все народы Европы и Америки на рубеже XIX и XX веков вносили свой вклад в развитие культуры, и не существует богом избранной страны, или народа. Хотя национальность или место проживания не являются определяющими в работе ученого, вряд ли Л. Эйлера и Д. Бернулли, работавших в течение ряда лет в России, стоит считать русскими учеными, русский по происхождению И. Р. Пригожин, безусловно, бельгийский ученый, а А. Эйнштейн, работавший в Швейцарии, Германии, Америке – принадлежит всему миру.

[3] Так лучи называл сам Герц [3]

[4] Это простейший, но единственный тип вибратора, разработанный Герцем.

[5] Сэр Вильям Прис (1835 – 1914) в 90-ые г. XIX в главный инженер правительственных телеграфов в Великобритании [23].

[6] В отличие от других документов письмо Лоджа не переведено на русский язык, в тексте приведен примерный перевод цитируемого отрывка: “…I have always thought highly of Professor Popoffs work in the connection with wireless telegraphy. It is true that I used automatic hammer, or other vibrator driven by clockwork or other mechanism to restore the coherer to sensitiveness; but Popoff was the first to make the signal itself actuate the tapper-back; and I think is the novelty we owe to Popoff. It was speedy adopted by Marconi and others…

How far Popoff applied his device to actual telegraphic signaling of intelligible message You will know better than I do. In the early days I contend myself with long and short signals, knowing that they could be developed and interpreted by telegraphists whenever they wished to do.

I conjecture that Popoff may have been one of the pioneers who applied the method to ship signaling of some rough kind at an early date. I believe also that I am right thinking that he had read my little book on the subject which appeared in 1894 under the title “The work of Hertz and his successors”, wherein my early method of transmitting signals is sufficiently described/. I used a mirror galvanometer as the receiver, not ordinary telegraphic relay; but, as You know, a mirror galvanometer can be employed and was employed I the first cables as telegraphic receiving instrument, though there it was with right and left

deflections, whereas I used it with ling and short deflections, – there being no reversal in the wireless signals, but only differences in duration.”

[7] В вибраторах Риги и Лоджа была предпринята попытка сделать процесс излучение более «устойчивым», поскольку искрение в воздухе было очень «капризным» - отягощено случайными эффектами.

[8] Хотя в [6] вибратор назван по типу Герца, очевидно и влияние идей Риги.

[9] Согласно материалам, собранным Д. Даниным в его книге [14] Резерфорд уже в декабре 1895 г. работал над своим детектором э/м волн, в январе 1896 г, дальность приема была около 90 м. 11 июня 1896 г. результаты опытов Резерфорда были представлены Дж Дж. Томсоном Королевскому обществу. Резерфорд доложил сам свои результаты на конгрессе Британской ассоциации 6 сентября 1896 г., при этом дальность приема была около мили. В. Прис на этом же заседании представил Г. Маркони, дальность приема составила 1¾ мили. Согласно [15] дальность приема э/м волн детектором Резерфорда составляла около 2 км.

[10] Ф.Я. Капустин был женат на сестре А.С. Попова – Августе.

[11] «Опытная механическая и водолазная мастерская» Колбасьева

[12] Во многих своих опытах Маркони также употребляет простую катушку Румкорфа [21], так телеграфировании через из Дувра в Кале длина искры в 1899 г составляла 15 см, однако идея резонанса, взятая на вооружение в самом начале, присутствует во всех его радиотехнических решениях.

[13] мыс п-ова Ютландия

[14] мыс о-ва Великобритания

[15] В своей нобелевской лекции Маркони приводит слова Рэлея: «Замечательный успех Маркони при передаче сигнала через Атлантический океан говорит о более явном изгибании или дифракции вокруг Земли, нежели можно было ожидать, что придает огромный интерес теоретической проблеме».[21]

[16] You have perhaps seen my book on the subject, but in the case You have not, it would be easy to obtain a copy of the latest edition from the Electrician Co… You will find a statement of Popoff’s work on or near page 62; but the first edition of my book appeared in 1894, naturally without any account of the works of others, such could be added in later editions

[17] так в конце XIX в назвали патент.

[18] выделено Поповым

[19] Перевел и дополнил с французского К.И. Дебу.

[20] В качестве индукционной катушки может быть использована катушка зажигания; столь маломощный излучатель не создает реальных радиопомех, но позволяет на расстоянии до1 м принимать сигнал,

Из истории создания радио

М.А. Бражников

«Задача учителя состоит в том, чтобы провести разум ребенка тем путем, которым проходил разум его отцов, ускоряя определенные этапы, но не пропуская ни одного из них. В этом отношении история науки должна быть нашим проводником.» А. Пуанкаре. [1]

Вместо вступления.

Это было в 1922 г… У причала, стоял небольшой корабль [1]. Меня пригласили спуститься вниз, в довольно большую каюту. На столе стояли две большие шестигранные катушки, на них была намотана тонкая зеленая проволока. Мне подали наушники, я надел их и тут же услышал «Музыкальный момент» Шуберта. Я не понял, что это, и спросил:

- Что у вас там, в ящиках, - граммофон или фонограф?

- Нет, там ничего нет, ответили мне. – А играют в Германии, в студии Кенингвустергаузен. Это называется радио. Я был ошеломлен. … И знаете, что вызывало наибольший восторг? То, что сейчас называют «эффектом присутствия». [2]

Так в начале 80-х годов ХХ века вспоминал о своем знакомстве с радио его ровесник, основатель советского джаза, Л.О. Утесов, родившийся в марте 1895 г., за два месяца до знаменитого выступления А.С. Попова.

Приемник Попова в курсе современной физики выглядит неким ретро-арте-фактом. Вместе с тем история создания радио весьма поучительна, как в смысле воспитания истинного патриотизма, так и в смысле формирования физического, инженерного, мышления. Нужно постараться передать ученикам тот восторг, то удивление и восхищение (а может быть подчас и непонимание), которое выражали современники великим изобретениям и открытиями – вещам, которые стали для нас обыденными. Первые полеты аэропланов вызывали те же эмоции у людей начала ХХ века, как и полеты воздушных шаров за сто лет до этого. Создание радио – одна из волнующих страниц истории физики.

Предыстория.

Экспериментальное открытие электромагнитных волн, теоретически описанных англичанином Дж. Максвеллом[2], было сделано немецким физиком Г. Герцем. Эксперименты Г. Герца, проведенные в 1887-1889 гг., стали этапом в ряду теоретических и практических исследований. Так, теория колебаний электрического заряда в проводнике была разработана английским ученым В. Томсоном (Кельвиным) в 50-ые годы XIX века, а колебательный характер искрового разряда был экспериментально открыт немецким ученым Б. Феддерсеном в 1858 – 1862 гг. Г. Герц с помощью своего вибратора (см. Схему. 1) показал, что открытым им «лучам электрической силы»[3] присущи волновые свойства.

	а)	б)	Свойства Лучей Герца · Распространяются прямолинейно со скоростью света; · Отражаются от металла; · Преломляются в диэлектрике и фокусируются; Способны интерферировать, в том числе создавая стоячие волны.
	в)
		г)	д)
	А – индукционная катушка Румкорфа, К – шары, изменение диаметра и положения которых на стержнях L меняло емкость излучателя, В – искровой промежуток, R – резонатор, М – искровой промежуток резонатора [3];
Генрих Герц (1857 – 1894)
Схема. 1 Опыты Герца а) вибратор [4]; б) резонатор [4]; в) схема простейшей установки[4]: г– зависимость длины искры в резонаторе от длины контура (резонансная кривая) [3]; д) – чертеж из работы Герца, иллюстрирующий распространение радиоволн [5].

Исследования Герца не только блестяще подтвердили теорию Максвелла, но и инициировали дальнейшие работы в этой области. Причем в этих работах уже заключалась идея о беспроволочном телеграфе [3]. Схема 2 иллюстрирует результаты некоторых исследований, проделанных в период с 1889 по 1895 гг. Она, конечно, не является полной. Так, в 1894 – 1895 гг. В. Прис[5] пытался для организации беспроволочного телеграфа использовать факт, установленный еще в 1884 г. в Лондоне, а именно, возбуждение индукционных токов в телефонных линиях, вызванных электрическими колебаниями в телеграфных проводах, которые отстояли от телефонов на расстоянии в десятки метров [9]. Интересные эксперименты с э/м волнами проводил английский и американский ученый Д. Юз, живший два года и в России.

И все же среди всех имен ученых, ближе всех подошедших к идее создания беспроволочного телеграфа необходимо, прежде всего, упомянуть имя О. Лоджа, результаты его опытов были опубликованы в 1894 г. Вот, что писал Лодж позже:

«… Я всегда высоко ценил работы Профессора Попова в области беспроводной телеграфии. Действительно, я использовал автоматический молоток или другой сотрясатель, приводимый в действии часовым или каким-либо другим механизмом, для восстановления чувствительности когерера, однако Попов был первым, кто заставил сам сигнал привести в движение (возвратный) молоточек; и я думаю, этой новации мы обязаны Попову. Новация была быстро воспринята Маркони и другими…Насколько далеко Попов продвинулся, используя свой прибор, в телеграфировании осмысленных (содержательных) депеш, Вы знаете лучше, чем я. В самом начале [работы] я был удовлетворен [приемом-передачей] коротких и длинных сигналов, полагая, что они могли бы быть улучшены и интерпретированы инженерами-телеграфистами в любое время, когда бы они этого пожелали.

Я предполагаю, что Попов мог бы быть [признан] в самом недалеком будущем одним из первых, кто применил этот метод [беспроволочной телеграфии], в самом примитивном виде, к телеграфированию на море. Я также полагаю, что я прав, думая, что он [Попов] читал мою небольшую работу «Работа Герца и некоторых его последователей», в которой мой первоначальный метод передачи сигналов описан достаточно подробно. В качестве приемника я использовал зеркальный гальванометр, а не телеграфное реле, но как Вы знаете, зеркальный гальванометр может быть употреблен, и употреблялся на первых [телеграфных] линиях как телеграфное приемное устройство, хотя при этом использовалось отклонение [поворот зеркальца] вправо-влево, я же использовал его с длинными и короткими отклонениями [зеркальца], - в силу отсутствия обратного сигнала при беспроволочной телеграфии, а наличии лишь различий в длительности. [10][6]

В интересующей нас области О. Лоджу принадлежит:

• идея использования когерера Бранли для регистрации э/м волн (Лодж объяснил суть явления «сцепления» мелких металлических частиц под действием высокочастотных токов, возбуждаемых э/м волной, он же и ввел термин когерер).
• способ «декогерирования» с помощью легких ударов молоточка, приводимого в движение часовым механизмом от аппарата Морзе.
• демонстрация возможности приема-передачи э/м волн на расстояние, превышающее размеры лаборатории. (по одним данным дальность приема составляла около 55 м [11], по другим более 130 м [4]).
• Демонстрация принципиальной возможности приема при беспроволочной телеграфии сигналов азбуки Морзе.

В своих опытах Лодж не использовал ни антенны, ни заземления для передачи сигналов, однако его работа, по словам академика А.И Берга «дала толчок для работы многих из его последователей, в том числе Попову и Маркони» [12]. Любопытно, что исследования Герца, Лоджа привлекли внимание не только физиков, работавших непосредственно в этой области, но и в других областях, и именно, в виду возможности телеграфии. В русском журнале «Электричество» за январь 1890 г. О.Д. Хвольсон опубликовал статью об опытах Герца. При этом автор задавался вопросом, содержится в опытах «зародыш новых разделов электротехники», в примечании же редакции пояснялось, что нужно понимать под этими новыми разделами, «например, телеграфию без проводов, наподобие оптической» [13]. В 1892 г. английский ученый У. Крукс писал «Лучи света не проходят через стены, или как мы это отлично знаем, через лондонский туман, но электромагнитные волны легко проходят через такую среду, которая для них прозрачна. Здесь открывается изумительная возможность телеграфирования без проводов...» (цит. по [12]).

Итак, нужно заключить:

· К середине 90-х годов XIX века весь ход развития физики, как в области самой идеи беспроволочной телеграфии, так и в области ее практической реализации подошел к определенному рубежу, причем в нескольких странах одновременно.

Нужно было сделать еще один шаг, и он был сделан.

· В 1895-1896 гг. А.С. Поповым в России, Г. Маркони – в Италии (в 1896 г. он работает в Англии) и новозеландцем Э. Резерфордом в Англии [9]. были сконструированы приемники э/м волн, пригодные к практическому применению и способные принимать радиосигналы на расстоянии в несколько км.

Однако развитие радио в течение последующих 10 лет связано, прежде всего, с именами Попова и Маркони (менее известно, что за работы по беспроволочной телеграфии Маркони получил нобелевскую премию совместно с Карлом Фердинандом Брауном).

С того времени прошло более века и результаты, которые были получены, видятся сейчас несколько по-иному, чем, например, пятьдесят лет назад.

«Мне думается, что решение вопроса о Тбп (телеграфировании без поводов) должно изменяться со временем. По мере того, как радиотехника будет изменяться, «находить себя» ее «главное» будет нам представляться иначе, аследовательно и ее источник мы будем видеть в другом месте. Первоначальный Тбп на несколько сот саженей с шумно трещащею, озонирующею, действующею с перебоями искрою, с неострою, хлябающею настройкой из-за капризности кохерера, с прерывателем у «катушки Румкорфа», - все это так напоминало воспроизведение опытов Герца, что тогда было естественно его считать основателем Тбп или за поисками такового восходить к его учителям по науке.» [26].

Так писал в 1924 г. проф. Лебединский – один из пионеров радиодела в России. Рубежом, после которого радио стало развиваться на иных основаниях, стало изобретение лампового генератора незатухающих колебаний. Но это уже было следующее десятилетие, после 1905 г. – последнего года жизни А.С. Попова. Несмотря на кардинальную перемену в технике радиосвязи, необходимо выяснить, рассматривая радио Попова-Маркони,