Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Страницы: Пред. 1 2 3 4 След.
RSS
[ Закрыто ] ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО. КТО БЫЛ ПЕРВЫМ?
ПРЕДСКАЗАНИЕ М.ФАРАДЕЯ

12 марта 1832 г. в британское Королевское общество (аналог Императорской АН в России) М.Фарадей (1791-1867) направляет письмо-пророчество – «Новые воззрения, подлежащие в настоящее время хранению в запечатанном конверте в архивах Королевского общества». Обнаруженный в 1938 г. и изученный документ содержит ясновидение: «Я пришел к заключению, что на распространение магнитного воздействия требуется время, которое, очевидно, окажется весьма незначительным. Я полагаю, что электрическая индукция распространяется точно таким же образом. Я полагаю, что распространение магнитных сил от магнитного полюса похоже на колебания взволнованной водной поверхности… По аналогии я считаю возможным применить теорию колебаний к распространению электрической индукции… В настоящее время, насколько мне известно, никто из ученых, кроме меня, не имеет подобных взглядов». Свое «предвидение» Фарадей все же раскрывает в 19-й серии своего научного дневника (1845), а еще позднее в опубликованном письме – «Мысли о лучевых колебаниях» (1864). Считается, что 13 сентября 1845 г. Фарадей провел ключевой эксперимент по определению родства света и электромагнитных сил, послужившей становлению и развитию электромагнитной теории света и невидимых электромагнитных колебаний (ЭМК) (подробнее см. <http:lib.mexmat.ru/books/8553>).


МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТРОЙКА ДЖ.МАКСВЕЛЛА

В начале 1850-х г. шотландец Дж.Максвелл (1831-1879) приступил к изучению изданного лабораторного журнала Фарадея «Экспериментальные исследования по электричеству» (1831-1846). Впоследствии в предисловии к 1-му изданию своей важной работы «Трактат об электричестве и магнетизме» (1873) Максвелл написал: «Прежде чем я начал изучать электричество, я решил не читать математических трудов по этому предмету до тех пор, пока я досконально не прочту фарадеевских “экспериментальных исследований”; главным образом в надежде сделать его идеи основой математической теории я и предпринял написание этого трактата»; «Я ограничился почти исключительно математическим изложением предмета». В «Трактате…» и др. своих работах Максвелл заявил: “Электромагнитная теория света, предложенная Фарадеем, является по существу той же самой, которую я начал развивать”; разъяснил: в электромагнитном поле «могут распространяться только те возмущения, которые являются поперечными по отношению к направлению распространения, и что скорость распространения так близка к скорости света, что мы имеем, по-видимому, серьезное основание сделать заключение, что и свет (включая лучистое тепло и различные другие излучения) является электромагнитным возмущением, имеющим форму волн, распространяющихся через электромагнитное поле согласно электромагнитным законам».

Однако в работах Фарадея и Максвелла не встречаются термины «электромагнитная волна» (ЭМВ), «длина волны»; отсутствуют прямые указания на возможное наличие в природе др. ЭМВ, отличающихся от световых числом колебаний в ед. времени. Формально говоря, Максвелл не предсказывал невидимых для глаз высокочастотных электромагнитных возмущений, распространяющихся в эфире со скоростью света. Его последователи теоретически провозглашали их существование как аксиому, хотя не понимали, для чего они понадобятся. Известное с 1832 г. явление самоиндукции (открытое американцем Дж.Генри, 1797-1878), как частный случай электромагнитной индукции, Фарадеем было в отдельных опытах использовано, однако в письменных его работах упоминание термина отсутствует.

Трудно поверить, что одаренным ученым не была известна разработанная российским физиком Э.Х.Ленцем (1804-1865) еще в 1833 г. сверхгениальная теоретическая и практическая формула расчета ЭДС самоиндукции:            E=-Ldi/dt. Также кажется невероятным, что они не были знакомы с резонансом и другой, не менее замечательной формулой: T=2π√LC, выведенной физиком-ирландцем У.Томсоном (1824-1907) в 1853 г.  Отметим, что именно явления самоиндукции, резонанса, указанные формулы послужили базой физическому направлению, наименованному «радиотехника» в ХХ в..

Максвелл не встречался с Фарадеем. В руководимой им богато оснащенной и известной Кавендишской лаборатории британского Кембриджского университета с момента создания в 1971 г. не было предпринято попыток по проверке положений открытой электродинамической теории. Однако известно, что Максвелл не находился в плену оторванного от жизни «чистого теоретизирования». Им выполнены некоторые работы прикладного характера, например, предложена методика получения цветных фотографий, придумано средство для удаления жировых пятен с одежды.


ТАЙНОЕ СТАНОВИТСЯ ЯВНЫМ

Американский исследователь атмосферного электричества Б.Франклин (1706-1790), возможно, был первым человеком, не раз управлявшим смещением электрического разряда на заметное расстояние. Эксперименты с установкой первых молниеотводов (громоотводов) Франклин проводил в 1760 г. На пикниках в долине реки Скулкилл, вблизи г. Филадельфия, он изумлял присутствующих одновременным поджиганием спиртовок от переносимых посредством воды разрядов Лейденских банок, располагавшихся на разных берегах речного потока, от одной из которых затем разжигал огонь в вертелах для зажаривания индеек. За работами Франклина внимательно следил талантливый российский физик Г.В.Рихман (1711-1753); он ранее многих других ученых пришел к выводу о воздушной  взаимосвязи электрических явлений. Заметим, что в России «падающую» Невьянскую наклонную башню (на Урале) оснастили заземленным металлическим шпилем примерно за 25 лет до появления молниеотводов Франклина (см. «НиЖ» 2003, №6).

В ноябре 1780 г. интересующаяся наукой и любопытная Л.Галеацци – молодая жена итальянского профессора-физиолога Л.Гальвани (1737-1798), будучи в его в лаборатории, обратила внимание мужа на подергивания лапок лягушек в моменты, когда ассистент дотрагивался до них скальпелем, а другой помощник вращал рукоятку электрофорной машины (см. «НиЖ», 2004 г., №12). Многие историки науки в прошлом и настоящем относят эти работы к первым наглядным демонстрациям беспроводной электросвязи.

В XIX в. Многие ученые-физики публиковали материалы о наблюдении ими передач по воздуху быстрых электрических колебаний. В 1842 г. Генри показывал, что искра от Лейденской банки «длиной около дюйма (25,4 мм), проскакивающая на конец проволочного контура, находящегося в верхнем помещении здания, создавала индукцию достаточно мощную для того, чтобы намагнитить иглы, помещенные в параллельной проволочной цепи, расположенной внизу здания, в погребе, причем расстояние (по перпендикуляру) между верхней и нижней цепями равнялось 30 футам (9,14 м) и они разделялись двумя полами и потолками». В 1858 г. австрийский профессор физики П.Блазерна (1836-1918) представил результаты исследований по измерению значения тока во вторичной («побочной») проволоке натянутой параллельно проводу, замыкающему Лейденскую батарею: «При одном и том же главном проводе сила проводов различной длины не будет постоянной, но возрастает до известного предела – максимума, - а затем снова убывает». Он показал графически изменения значения напряжения во вторичной цепи в виде весьма сглаженной кривой, но все же похожей на резонансную.


Г.ГЕРЦ ЗАБЛУЖДАЛСЯ

Перечисленные работы лишь поясняют, что великий немецкий физик Г.Р.Герц (1857-1894) невидимые глазу ЭМК открывал не на «пустом месте». Нет оснований полагать, что к нему пришло внезапное «озарение». Значимость его работ заключается в том, что он первым дал трактовку явлениям, которые многим представлялись в виде неопределенных образов. В продолжение теории и терминологии Максвелла сформулировал понятие «электродинамическая волна». Герц предложил реальную систему (ППС), повторенную многими физиками-экспериментаторами в разных странах.

Подробное описание ППС и методику работы с ней представил в работе «О весьма быстрых электрических колебаниях» (1887). В иллюстрациях к сочинению красочно изобразил сферические линии распространения ЭМВ от разрядного промежутка. Герц ошибся. В передатчике антенной служили проволоки (5 мм) изобретенного им диполя, в приемной части – настраиваемый контур. Длину искры ему приходилось измерять «на глаз», применяя мерные линейки и увеличительные лупы.

Сразу же после опытов Герца у многих возникли предложения по использованию ППС для беспроводных передач телеграфных сигналов. Однако сам он не понимал значимости открытия, сведения о высокочастотных ЭМК, также как и электродинамические постулаты Максвелла, относил к отвлеченным познаниям. На занятиях студентам пояснял: «В этом нет какой-либо необходимости. Проведенный эксперимент показал правоту маэстро Максвелла всего лишь. Получили мистические, невидимые глазом, электромагнитные волны. Они действительно есть. И ничего более, я полагаю».

В 1889 г. к Г.Герцу обратился гражданский инженер Г.Губер из Мюнхена (Германия) с запросом, не могут ли быть открытые Г.Герцем волны использованы для беспроволочного телеграфа? В1897 г., через три года после смерти Г.Герца, инженер Г.Губер переслал письмо Г.Герца в Elektrotechnische Zeitschrift («Электротехнический журнал»), которое и было там напечатано без комментариев:

«Милостивый государь!
Я с удовольствием отвечаю на Ваше любезное письмо от 1 декабря. Силовые магнитные линии распространяются подобно лучам, так же как и электростатические силовые линии, только тогда, когда их колеба¬ния достаточно быстры; в этом случае оба типа силовых линий неотделимы друг от друга, и лучи или волны, о которых идет речь в моих исследованиях, могли с одинаковым правом быть названы как магнитными, так и электрическими. Но колебания трансформатора или телефона намного более медленны. Предположим, что у нас 1000 колебаний в сек., что уже представляется довольно высоким числом колебаний; этому соответство¬вала бы в эфире волна длиной в 300 км; фокусные расстояния применяемых зеркал должны были бы иметь размеры того же порядка. Если бы Вы были в состоянии построить вогнутые зеркала размером с материк, то Вы могли бы отлично поставить опыты, которые Вы имеете в виду. Но с обычными зеркалами практически сделать ничего нельзя, и Вы не сможете обнаружить ни малейшего действия. Так по крайней мере я думаю.
С совершенным уважением, преданный Вам, Г. Герц.»

Ставшее известным письмо-обращение к Г.Губеру проясняет, что Г.Герцу неведом был принцип модуляции. Он не знал каким образом исследованные им высокочастотные колебания могли служить переносчиками медленных электрических процессов – телеграфных точек и тире, звуковых сигналов телефонии и др.


АБСТРАКТНЫЕ ТВОРЕНИЯ БУДУЩЕГО

В конце 1880-х г. итальянский физик Ф.Кальцески-Онести (1853-1922) исследовал проводимость металлических порошков (опилок), нанесенных на изолирующие пластинки разных форм, а также помещенных в стеклянные или эбонитовые трубки. Подключал их к батарее питания через гальванометр и еще последовательно с катушками индуктивности телефонных аппаратов. Пришел к выводу, что проводимость совокупности металлических частиц изменяется под воздействием ЭДС самоиндукции индуктивных элементов цепи.

В начале 1890-х г. французский профессор физики Э.Бранли (1844-1940) продолжил опыты К.-Онести. Проводимость тонких слоев из частиц меди, железа, алюминия или изолирующих трубок заполненных порошками из металлов он проверял вблизи Лейденских банок разряжаемых по проволокам через воздушный промежуток. Разработанный элемент, способствующий индикации (детектированию) искры, назвал «радиокондуктором» (РК). Подметил, что с увеличением длины присоединяемых к РК проводов возрастает до 20 м расстояние фиксации разряда. Бранли, также как и К.-Онести, проводил свои эксперименты вне связи с работами Герца.

Известный в Европе английский ученый О.Лодж (1851-1940) как бы «срастил» опыты Герца и эксперименты Бранли. Радиокондуктор он пожелал назвать когерером (от англ. to cohere - сцепляться). Лодж будто бы имел собственное теоретическое представление об электромагнитном поле. Однако не мыслил о распространении информативных сообщений в его пространстве. До необходимости применения антенны в собираемых лабораторных макетах он не додумался.
Изменено: Меркулов - 17.06.2011 17:13:33
ОТКРЫТИЕ И ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО А.С.ПОПОВЫМ

1 июня 1894 г. в Англии О.Лодж в публичной лекции «Творение Герца» (см. в Web-е «Из предыстории радио» под ред. Л.И.Мандельштама) высказался по вопросу беспроволочной электросвязи; в том же году он еще дважды выступил по теме. Во время докладов он показал действующие макеты приемно-передающих систем (ППС) с детектором (когерером), встряхиваемым заводным часовым механизмом каждые 10 сек асинхронно с поступающим в приемник входным сигналом электромагнитных колебаний (ЭМК), индицируемым электрическим звонком или стрелочным индикатором. ППС не могли принципиально транслировать логические знаки и смысловые тексты. Применять макеты О.Лодж планировал в учебном процессе, своими выступлениями вознамеривался свой статус возвысить в Королевском обществе Британии (аналоге Императорской С.-Петербургской АН).

Г.Герц, Э.Бранли, О.Лодж провели значимые работы в продолжение опытов М.Фарадея и постулатов Дж.Максвелла, предложили технические решения реализующие передачу/прием ЭМК. При всем том разработанные ими ППС оказались пригодны лишь для эффектных демонстраций изучаемых явлений, были далеки от полезной применимости для будоражащей умы телеграфии без проводов. Ученые изначально не озадачивали себя прикладными завершениями работ.

За рубежом и в России многие повторили физические эксперименты названных ученых и на том остановились. Никто больше сделать ничего не смог. Продвинуться далее сумел российский физик и инженер А.С.Попов. Своими работами он утвердил полезность накопленного предварительно абстрактного исследовательского материала. На примере грозоотметчика он показал равнозначность ЭМК искусственного и природного происхождения.

На основе полученных данных А.С.Попов совершил ОТКРЫТИЕ, т.е. установил неизвестное ранее, но объективно существующее свойство ЭМК – СПОСОБНОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ ПЕРЕНОСИТЬ НА РАССТОЯНИЕ ЭНЕРГИЮ В ВИДЕ СМЫСЛОВЫХ СООБЩЕНИЙ. Для практической реализации открытия А.С.Попова сделал ИЗОБРЕТЕНИЕ – разработал «ПРИБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И РЕГИСТРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ» (ЭМК – авт.) позволяющий «ПРИМЕНИТЬ ЕГО К ПЕРЕДАЧЕ СИГНАЛОВ НА РАССТОЯНИЯ ПРИ ПОМОЩИ БЫСТРЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ» (заглавными буквами выделены название статьи А.С.Попова в журнале «Русского физико-химического общества» от января 1896 г. и дословная выдержка из статьи - см. в Web-е «Из предыстории радио» под ред. Л.И.Мандельштами). В изобретенном «Приборе…» впервые в практике электрических соединений А.С.Попов заставил основные элементы устройства функционировать в режиме автоматической обратной связи; повысил его чувствительность, для чего последовательно к когереру (детектору) присоединил дополнительное реле, своими контактами подключающее обмотку электрозвонка к батарее питания – так он создал своеобразный электромеханический усилитель тока; кроме того, он добился от устройства еще большей чувствительности на приходящие ЭМК, подключив вертикальную мачтовую антенну и сделав заземление; добавил в него записывающий механизм для автоматической регистрации на бумажной ленте обнаруженных в эфире ЭМК.
А.С.ПОПОВ – ТРИЖДЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЬ РАДИО

Многие ученые и инженеры в Европе и Америке положительно оценили идею телеграфирования без проводов и созданную А.С.Поповым аппаратуру. Однако скептически отнеслись к тому, что приборы на основе когерера смогут в будущем доминировать в сфере эфирной электросвязи. У когерера были серьезные недостатки - малая чувствительность, низкая устойчивость к случайным сотрясениям, подверженность влажности окружающей среды.

В мае 1899 г. П.Н.Рыбкин (1864-1948) и Д.С.Троицкий (1857-1918) – ассистенты А.С.Попова по согласованной с ним программе проводили испытания беспроводной связи между оборонными укреплениями Кронштадской крепости. 10 июня (по нов. стилю) при устранении неисправности в приемной части аппаратуры в одном из фортов они через телефонную трубку услышали звуковые посылки азбуки С.Морзе (1791-1872) поступающие  с другого фортификационного сооружения. Это было совершенно новое, неизвестное до тех пор явление. На основе открытия А.С.Попов вместе с помощниками разработал получатель телеграфных депеш без электромеханического воздействия на когерер. Изобретенный впервые в мире детекторный приемник получился более надежным в эксплуатации, меньших габаритов и массы.

К 26 (14) июля 1899 г. А.С.Попов подготовил Прошение в российский Комитет по Техническим делам Департамента торговли и мануфактур о выдаче ему, совместно с П.Н.Рыбкиным и Д.С.Троицким, привилегии на «Телефонный приемник для депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн». Патент на привилегию за № 6066 был ими получен 12 декабря 1901 г.

Во французский Национальный институт промышленной собственности патентную заявку за № 296354 на «Телефонный приемник депеш, отправленных сигналами азбуки Морзе посредством электромагнитных колебаний» А.С.Попов оформил 22 января 1900 г. с добавлениями чертежей, произведенными 26 октября и 4 декабря того же года.

В Британское патентное бюро заявку на патент под № 2797 «Усовершенствование когереров для телефонной и телеграфной сигнализации» А.С.Попов подал 12 февраля 1900 г., положительное заключение по которой получил 7 апреля в том же году (см. в сокращ. русскояз. текст патента в сб. «Изобретение радио А.С.Поповым» под ред. А.И.Берга – М.-Л.: изд-во АН СССР, 1945).

Пришедшее в приемную аппаратуру звуковоспроизведение стало вторым вкладом А.С.Попова в изобретение радио после завершения разработки и продвижения в практику приборов по беспроводной передаче данных для телеграфии, созданных А.С.Поповым в 1895-1896 г.г..  

По прошествии короткого времени (1901) А.С.Поповым было разработано приемное устройство третьего поколения с входным контуром и более совершенным полупроводниковым детектором, в котором внутри малого цилиндра помещались уже стальные иглы, соприкасающиеся с угольными шайбами. Внедрение полупроводникового контактно-точечного диода в аппаратуру эфирного приема стало третьим большим вкладом А.С.Попова в изобретение радио.

Успешные работы русского физика подвигли причастных к телеграфии и телефонии инженеров в других странах к реализации собственных идей по созданию детекторов, отличающихся от когерера. Первым откликнулся  итальянец Г.Маркони (1874 - 1937). В 1902 г. в его компании был предложен довольно сложный «струнный» магнитный детектор, функционирующий благодаря проволоке, протягиваемой , как в магнитофоне, между полюсами магнитов со скоростью 12,1 см/с. Энергичному предпринимателю удалось несколько таких детекторов разместить на итальянских судах ВМФ и на печально известном британском лайнере «Титаник». Вследствие больших габаритов и массы уникальное по курьезности устройство не получило распространения.

В начале 1903 г., американский инженер Р.Фессенден (1866 - 1932) придумал электролитический детектор (подробнее см. «Наука и жизнь» 2007 г., №3). Некоторые историки техники считают, что дорогу ему проложил другой американский инженер-физик сербского происхождения М.Пупин (1858 - 1935), приступивший к изучению жидкостного детектора в 1899 г. Схожие по принципу действия электролитические детекторы, а также термодетектор разработали в германских научных центрах. Несколько лет жидкостные детекторы использовали в радиосвязи, но потом применять их перестали.

В 1906 г. американские инженер Г.Пикард (1877 - 1956) и генерал Г.Данвуд (1842 - 1933) предложили в приемную аппаратуру устанавливать кристаллические детекторы на основе кремния и карборунда соответственно. В последующие годы во всех разработках детекторных приемников предпочтение отдавали контактно-точечному диоду, который со временем приобрел конфигурацию унифицированной штепсельной вставки и в таком виде получил повсеместное признание в среде производителей серийной аппаратуры и радиолюбителей.

По прошествии более чем 100 лет, до сих пор еще во многих странах любители техники изучают, используют в соревнованиях, представляют на выставки простейшие детекторные приемники с головными телефонами сконструированные и изготовленные по заветам А.С.Попова.
Радио прежде всего - это беспроводная передача  и приём информации, а не передача электромагнитной энергии или её регистрация, чем занимались учёные до Попова. Попов со своим коллегой Рыбкиным  показали именно это свойство, заодно вместе с приёмно-передающим устройством, позволяющим быстро и в короткое время организовать радиосвязь.

В мире немало ходит патентов, но не всегда , как мы знаем, их владельцы являются истинными первооткрывателями и изобретателями, что мы и видим на примере молодого Маркони.  В то же время надо отдать должное и Маркони, который не сидел сложа руки, а благодаря своим экспериментам включил в схему с когерером дроссель, роль которого исполнял  первоначально реостат - регулятор подачи напряжения - исчезло замыкание электромагнитного импульса на землю, но благодаря этому дальность приёма радиосигналов возросла сразу с 30 до 500 километров и больше. Всё же это является дальнейшим усовершенствованием аппарата Попова.

Вне всякого сомнения, изобретателем беспроводной передачи информации, которая тогда и теперь в нынешнем исполнении называется Радио, являлся Александр Степанович Попов.
МНИМЫЕ РЕЗОНАНСЫ НАЧАЛЬНЫХ РАБОТ Г.МАРКОНИ

В 1857–1862 гг. видный немецкий физик В.Феддерсен (1832–1918) проводил измерения периода колебаний при разряде объединяемых в группы лейденских банок, нагружаемых проводами разной длины; он сообщил о получении значений от 1,32 мкс до 39,8 мкс при длине замыкающих цепей от 5,26 м до 1343 м соответственно. В 1858 г. австрийский физик П.Блазерна (1836–1918) измерял значения тока во вторичной («побочной») проволоке, натянутой параллельно проводу, замыкающему лейденскую батарею, после чего заявил: «При одном и том же главном проводе сила индуцированного тока для побочных проводов разной длины не будет постоянной, но возрастает до известного предела-максимума, - а затем снова убывает». Он показал графически изменения значения напряжения во вторичной цепи в виде весьма сглаженной кривой, но все же похожей на резонансную.

Великий германский физик Г.Герц (1857–1894) наиболее известную печатную работу «О весьма быстрых электрических колебаниях» (1887) посвятил в основном исследованиям резонанса (см. в Web-е «Из предыстории радио» под ред. Л.И.Мандельштама). В приемно-передающей системе (ППС) выход высоковольтного генератора Г.Герц нагружал на горизонтальную первичную цепь, состоящую из двух медных проводов с искровым разрывом (промежутком) между ними. Вторичная цепь у него имела форму также незамкнутых (с зазором) окружности или квадрата из проводов изменяемой длины, вместо которых включались еще и регулируемые катушки индуктивности. Явления резонанса Г.Герц проверял при удалении линейного излучателя от вторичного контура на 30…50 см. В упомянутой статье Г.Герц впервые в мире показал нормально вычерченные резонансные кривые для высокочастотных (ВЧ) электромагнитных колебаний (ЭМК). В этом же сочинении красочно он изобразил сферические линии распространения электромагнитных волн от разрядного промежутка. Г.Герц ошибся. В передатчике у него антенной служили проволоки (5 мм) изобретенного им вибратора, в приемной части – настраиваемый контур резонатора.

В 1890 г. в Париже французский профессор физики Э.Бранли (1844–1940) начал исследования проводимости металлических порошков под воздействием искровых разрядов (вне связи с работами Г.Герца). Разработанную конструкцию стеклянной трубки с металлическим наполнителем Э.Бранли назвал радиокондуктором (RK). Чтобы нейтрализовать шунтирующее действие батареи питания на RK, Э.Бранли в приемную соединительную цепь помещал проволочные резисторы с обычной (виток к витку) намоткой на каркасе (дроссельные катушки), поэтому обладающие некоторой индуктивностью. Отдельные исследователи творчества Э.Бранли за рубежом и в России ошибочно принимают их за элементы селекции (см. в Web-е отчеты Э.Бранли за 1890 и 1894 гг. в сб. «Из предыстории радио» под ред. Л.И.Мандельштама).

Первым, в полной мере оценившим исследования Э.Бранли, был известный английский физик О.Лодж (1851–1940). Он предложил трубку с металлическими опилками применить для обнаружения ВЧ ЭМК – «волн Герца». RK он пожелал назвать когерером. 1 июня 1894 г. в лекции «Памяти Герца» О.Лодж высказал идею включения телеграфного ключа в ППС Г.Герца. О.Лодж посчитал, что дроссельные катушки отбирают часть поступающей энергии, поскольку неизвестно, на что настроены, и, следовательно, понижают чувствительность когерера; лучше от них отказаться. А.С.Попову эти катушки были также известны и он был согласен с мнением О.Лоджа. Справедливости ради следует отметить, что позднее, когда научились оптимально подбирать добротность катушек индуктивности, их повсеместно ввели в приемники. Но они не стали приемными контурами для настройки на различные частоты, т.е. сохранили свое назначение, придуманное Э.Бранли.

Сказанным выше поясняется, что исследования селекции ЭМК в физике стали проводиться задолго до начальных работ Г. Маркони (1874-1937).

2 июня 1896 г. Г.Маркони подал предварительную заявку (ПЗ) на свой известный патент № 12039. ПЗ по существу являла собою заявление о намерениях и не содержала технических предложений и иллюстраций (схем, диаграмм и пр.). Дополнения к ПЗ, т.е. основной текст и иллюстративный материал, Г.Маркони представил 2 марта 1897 г.; положительное заключение (патент) получил 2 июля 1897 г. В схему приемника из патента Г.Маркони действительно поместил упомянутые защитные катушки и счел их элементами селекции. Однако «оригинальным техническим решением» они не стали, поскольку были Э.Бранли введены для другой (более разумной) цели. В силу малообразованности в физике Г.Маркони не понимал, что бессмысленно помещать к.л. элементы селекции в приемную часть ППС, если таковые отсутствуют в передатчике, работающем в предельно широкой полосе частот. Г.Маркони не мог составлять текст патента и не в состоянии был подготовить иллюстрации. За него (и за его деньги) эту работу исполняли другие (так наз. адвокаты), которые знали физику тоже слабо. Все вместе они считали необходимым поместить в патент поболее (до «кучи») новых популярных сведений; наивно полагали, что если в документе они «поговорят» о селекции, то тем самым ее «застолбят».

Ко времени подачи Г.Маркони ПЗ за №12039 (2 июня 1896 г.) А.С.Попов уже имел собственную разработку приемника с «дроссельными катушками» (см. в Web-е статью А.С.Попова «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний» в сб. «Из предыстории радио под ред. Л.И.Мандельштама»). Однако их полезность он не переоценивал и не относил к элементам селекции. В докладе на съезде железнодорожных электриков в Одессе 15 сентября 1897 г. он впервые воспроизвел «схему опытов Маркони». Эту «схему» А.С.Попов почерпнул из статьи «Передача сигналов на расстояние без проводов», опубликованной В.Присом (1834–1913) – методическим руководителем Г.Маркони – в журнале The Electrician («Инженер-электрик») 11 июня 1897 г. С патентом Г.Маркони №12039 А.С.Попову не удалось повстречаться и поизучать его (А жаль!). Ему было неведомо, что Г.Маркони возлагал обязанности по селектированию входных ВЧ ЭМК на индуктивные защитные детали. Про нарисованные В.Присом в статье элементы приемника А.С.Попов сказал на съезде: «На чертеже поставлены катушки L и L1, чтобы случайные колебания, происшедшие от искры в перерывах реле и звонка, ослаблялись катушками с самоиндукцией и не достигали чувствительной трубки» (когерера – Авт.).

Вслед за первым патентом в Великобритании Г.Маркони оформил серию патентов развивающих тему селекции в приемной части ППС: № 12325 (подача заявки 01.06.1898, утверждение – 27.05.1898), № 12326 (01.06.1898-01.07.1899), № 6982 (01.04.1899–03.03.1900), № 25186 (19.12.1899-19.12.1900). Поместить элементы селекции в передатчике и приемнике Г.Маркони предложил позже в известных патентах № 7777 (26.04.1900–13.04.1901) и №410 (07.01.1901–07.12.1901). Вместе с тем отметим, что О.Лодж опередил всех, когда оформил в США заявку на патент №609154 (01.02.1898–16.08.1898) под названием Electric Telegraphy («Электрическая телеграфия»), посвященный «синтонической» (унисонной, гармонической) настройке контуров на одинаковую частоту ЭМК как в передающей, так и в приемной частях ППС, но без предъявления моделей аппаратуры на экспертизу. Ныне с материалами по всем патентам Г.Маркони и О.Лоджа возможно ознакомиться в Web-е (подробно о первом патенте см. «Наука и Жизнь» 2007, №8).

Отметим, что все «селекционные труды» Г.Маркони морально ущербны, поскольку рассчитаны на устройства ППС содержащие малонадежный когерер. В то время, когда Г.Маркони «изобретал» последние четыре патента (из упомянутых), А.С.Попов уже предложил и испытывал приемные устройства с полупроводниковым детектором в составе ППС, пришедшие на смену когерерной технике; в России (1899), Франции (1900), Англии (1900) без огласки оформлял патенты на детекторный «Телефонный приемник депеш».
А самым первым был Жюль Верн!
В  "Необычайных приключениях экспедиции Барсака" он описал ППС и сеанс связи, причем межконтинентальной.
Не судите опрометчиво.

Факт остается фактом: изобрел радио Попов, а довел его до практически пригодного состояния Маркони. Таким образом, Попов является изобретателем радио на таких же вполне законных основаниях на каких Герон Александрийский является изобретателем паровой трубины, а Маркони - изобретатель радиосвязи подробно тому как Уатт является изобретателем универсального парового двигателя.
Пользователь забанен 14.10.2014
МЕЖДУНАРОДНОЕ ПРИЗНАНИЕ ДЕЯНИЙ А.С.ПОПОВА

За границей приемно-передающую систему (ППС) пригодную к трансляции точек и тире азбуки С.Морзе (1791 - 1872) создали весной 1897 г. в Англии. Успешные испытания ППС провели в мае 1897 г. на Бристольском канале. Куратор проекта – руководитель и главный инженер британского телеграфа и почт В.Прис (1834 - 1913) схему ППС предал гласности 11 июня 1897 г. в выступлении на страницах серьезного технического журнала The Electrician («Инженер-электрик»). В публикации В.Прис назвал ответственным организатором работ Г.Маркони (1874 - 1937); однако не счел нужным сообщить читателям о разработчиках составных частей ППС. (см. в Web-е  «Из предыстории радио» под ред. Л.И.Мандельштама)

Статья В.Приса стала известна А.С.Попову через короткое время. Уже 22 июля 1897 г. (по ст.стилю) А.С.Попов в обращении в редакцию С.-Петербургской газеты «Новое время» написал – «В июне были опубликованы Присом новые результаты опытов Маркони и подробности приборов, причем оказалось, что приемник Маркони по своим составным частям одинаков с моим прибором, построенным в 1895 г.» Это заявление он повторил позже в докладах на съезде железнодорожных электротехников в Одессе 17 сентября 1897 г. и в С.-Петербугском электротехническом институте 19 октября 1897 г.
А.С.Попова не смутил высокий статус и авторитет В.Приса. 26 ноября 1897 г. он отправил письмо в редакцию «The Electrician» с кратким изложением своей статьи помещенной в январском номере 1896 г. журнала Русского физико-химического общества (РФХО). В конце письма уже для зарубежного читателя А.С.Попов делает сенсационное заявление – «Из предыдущих замечаний можно заключить, что устройство приемника Маркони является воспроизведением моего регистратора молний». Журнал «The Electrician» сработал оперативно и уже в выпуске от 10 декабря 1897 г. опубликовал письмо. В то время издание распространилось во всех технически развитых странах. Никто из причастных к телеграфии известных ученых и инженеров научно-технических центров в Европе и Америке не выступил с опровержением заявления А.С.Попова. Промолчали и В.Прис с Г.Маркони.

В докладе о телеграфировании без проводов, сделанном на Первом всероссийском электротехническом съезде 29 декабря 1899 г., А.С.Попов снова заявил – «Во Франции мой прибор был описан в некоторых журналах, и при появлении описаний приборов Маркони указано было сходство его приемной станции с моим прибором», … «все составные элементы приемной и отправительной станций телеграфирования без проводников были уже налицо ко времени взятия патента Маркони». 31 января 1900 г. А.С.Попов совместно со своим французским деловым партнером Э.Дюкрете (1844 - 1915) выступил в «Трудах Парижской Академии наук» со статьей – «Непосредственное применение телефонного приемника к телеграфированию без проводов».

В августе 1900 г. на Всемирную выставку в Париже Русское техническое общество представило «Изобретение А.С.Попова» с приложением разработанных приборов. Многостраничное описание экспонатов содержало утверждение: «в системе телеграфирования (А.С.Попова – авт.) нет ни одной детали, сходной с теми, какие введены Маркони».

В докладе А.С.Попова о применении телефонного приемника в пересылке сигналов по воздуху, зачитанном 8 (21) августа 1900 г. на заседании IV Международного электрического конгресса, проходившем во время Всемирной выставки, было сказано, что в  «Голландской операции» по спасению рыбаков и военного корабля зимой 1900 г. налаженная электросвязь как «служба была первой, в которой телеграфия без проводов могла, таким образом, послужить регулярно и с успехом». По воспоминаниям вице-президента конгресса и видного российского электротехника М.А.Шателена (1866 - 1957): «На заседании присутствовали крупнейшие радиоспециалисты всего мира. Я не услышал ни одного возражения против приоритета А.С.Попова»; «Ни о каком приоритете Г.Маркони или какого-нибудь другого изобретателя в области телеграфии без проводов на конгрессе речи не было. Приоритет А.С.Попова как будто уже и тогда признавался всеми».

По итогам работы выставки и конгресса А.С.Попову присудили диплом, выдали золотую медаль.

Как бы «официальное» международное утверждение А.С.Попова, как первопроходца и изобретателя радио, произошло в 1903 г. на состоявшейся в Берлине Первой всемирной конференции по телеграфии без проводов, организованной  Международным союзом электросвязи. Выступая на заседании статс-секретарь (министр) почтового управления кайзеровской Германии Р.Кретке сказал: «В мае 1895 г. Попов изобрел прием телеграфных сигналов с помощью волн Герца. Его мы должны благодарить за первый радиографический аппарат». На конференции несколько раз выступал Г.Маркони, доказывал, что он является первым и единственным изобретателем радио. В ответ руководитель французской делегации, видный ученый-физик М.Борделонг заявил, что в изобретении и продвижении радио многие «достигли значительных практических результатов. Я мог бы перечислить несколько имен, но назову только одного, ибо тот, кто его носит, здесь присутствует и достоин этой почести. Это – профессор Попов». Конференция приветствовала А.С.Попова бурными аплодисментами. Сам А.С.Попов в письме из Берлина написал: «В речи министра при открытии конференции мое имя было упомянуто в надлежащем месте и в должной форме, впереди Г.Маркони. Компания Г.Маркони, которую поддерживали англичане и итальянцы, не могла добиться в свою пользу ничего».  

90 лет спустя (1993) на 28-м пленарном заседании ЮНЕСКО ООН приняли резолюцию «Празднование столетия радио», официально объявили 1995 г. отмечать как «Всемирный год радио». По истечении 110 лет открытия и изобретения радио А.С.Поповым, в 2005 г. исторический центр международного сообщества IEEE (The Institute of the Electrical and Electronics Engineers – Институт инженеров электротехники и электроники, образованный в США в 1884 г.) согласился с ходатайством Российской северо-западной секции IEEE установить мемориальную доску на родине изобретателя. В мае 2005 г. изготовленная в США бронзовая памятная панель была в С.-Петербург доставлена и установлена у входа в Мемориальный музей-лабораторию А.С.Попова при Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете (ранее институте), где профессором физики, а затем директором А.С.Попов работал до 1906 г. Помещенный на доске основной текст гласит (в пер.с англ.): «Вклад Попова в развитие беспроводных коммуникаций» (преамбула) – «7 мая 1895 А.С.Попов демонстрировал возможность передачи и приема коротких и продолжительных сигналов на расстояние до 64 метров посредством электромагнитных волн с помощью специального переносного устройства, реагирующего на электрические колебания, что стало определяющим вкладом в развитие беспроволочной связи».

В октябре 2009 г., в год 150-летия со дня рождения А.С.Попова в центре управления мировыми коммуникациями - штаб-квартире Международного союза электросвязи (ITU – International Telecommunication Union) в Женеве (Швейцария) установили мемориальную доску А.С.Попову. На доске помещено скульптурное изображение А.С.Попова, выпуклыми буквами набран текст (в пер.с англ.): «Александр Попов, 1859 – 1906. Русский ученый и инженер, который изобрел и впервые демонстрировал устройство для практического приема электромагнитных (радио) волн в мае 1895». Первой важной персоной, отметившейся у мемориальной доски, отдавшей дань уважения А.С.Попову, стал Генеральный секретарь ООН П.Г.Мун.
Изменено: Меркулов - 20.01.2011 17:52:36
Но факт остается фактом: наладить устойчивую радиосвязь на хоть сколько-нибудь значительных расстояниях Попов не сумел.
А Маркони - смог.
Пользователь забанен 14.10.2014
БЕЗВЕСТНЫЙ СОАВТОР А.С.ПОПОВА И Г.МАРКОНИ В ПРОДВИЖЕНИИ РАДИО

Устройство для показывания электромагнитных колебаний (ЭМК) А.С.Попов впервые демонстрировал 7 мая 1895 г. на заседании Русского Физико-Химического Общества (РФХО). В статье «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний», опубликованной в январском выпуске трудов РФХО за 1896 г., он представил подробное описание разработки. В публикации, характеризуя устройство, А.С.Попов, в том числе, отметил: «Прибор отзывается на искру, образующуюся в момент перерыва в посторонней цепи…» «В соединении с вертикальной проволокой длиной 2,5 м прибор отвечал на открытом воздухе колебаниям, произведенным большим герцевым вибратором (квадратные листы 40 см в стороне) с искрой в масле, на расстоянии 30 саженей (64 м)»; другое  «применение прибора… -  способность отмечать электрические колебания, происходящие… в атмосфере. Для этого достаточно прибор… связать с воздушным проводом… или же со стержнем громоотвода»; «прибор отвечает отчетливо коротким звонком на отдельные колебания».

А.С.Попов находился в переписке с талантливым итальянским физиком А.Риги (1850 - 1920) – профессором Болонского университета, членом Итальянской национальной Академии Наук. Описание и схема прибора А.С.Попова стали известны А.Риги еще до опубликования материалов статьи в журнале РФХО.

А.Риги предположил, что знаменитый германский физик Г.Герц (1857 - 1894) в своих исследованиях не смог в полной мере показать тождественность электрических и световых колебаний, поэтому вознамерился сам провести изучения явлений отражения, преломления, интерференции и поглощения ЭМК. Для проведения научных работ ему понадобился генератор ЭМК большей мощности, чем был у Г.Герца.

А.Риги модифицировал вибратор Г.Герца, применив в нем сначала латунные полые шары. С концов излучателя (медного стержня 5 мм) он сместил шары в середину, где удвоил их число, расположив последовательно без электрического соединения между ними. Серединные шары он поместил в стеклянные воронки, заполненные вазелиновым маслом для защиты от обугливания и обгорания их поверхностей при искрообразовании.

А.Риги подтвердил исследования и выводы Г.Герца. Русскоязычная версия одной из самых примечательных его статей «Опыты Герца с колебаниями малых длин волн» помещена в сборнике «Из предыстории радио» под ред. Л.И.Мандельштама (см. в Web-е). Всего им издано около 250 научных трудов. В 1896 г. его избрали членом Императорской Санкт-Петербургской Академии наук.

В разработанном А.Риги генераторе выявилась интересная и важная особенность. Удвоение числа резонирующих шаров и приближение их друг к другу привели к увеличению мощности излучения ЭМК. Дальнейшая проработка конструкции позволила определить, что оптимальный диаметр средних шаров, позволяющий получить максимальную мощность, находится в пределах от 20 до 40 см. Кроме того, замена всех полых шаров генератора на цельнометаллические привела к удвоению мощности излучения. Впоследствии, для получения еще большей мощности стали все шары делать одинаковыми. Будучи помещенным в фокус параболического медного рефлектора, излучатель генератора у А.Риги распространял ЭМК на расстояния в десятки раз большие, чем вибратор  у Г.Герца.

А.Риги не делал тайны из своих исследований и разработок. Благодаря переписке, А.С.Попову стала известна, указанная в статье, одна из первых его модификаций вибратора Г.Герца с двумя искрообразующими металлическими шарами в масле и металлическими квадратными листами 40х40 см на концах стержней-излучателей (у Г.Герца в генераторе искрообразование проходило по воздуху, на концах вытянутых в линию проводников диполя помещались прямоугольники из медного провода со сторонами 20х10 см).

А.С.Попов располагал чувствительным получателем сигналов. Атмосферные грозовые разряды прибор улавливал с расстояний до 30 км. Однако модифицированный лабораторный «герцевский вибратор» А.Риги позволял ему транслировать ЭМК всего лишь на 64 м. Для воплощения на практике идеи телеграфирования без проводов требовался более мощный искусственный источник ЭМК. Такового не было еще в распоряжении А.С.Попова. Поэтому в конце статьи А.С.Попов провидчески написал: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией».

Менее чем через год А.С.Попов представил руководству российского ВМФ на рассмотрение приемно-передающую систему (ППС) дециметрового диапазона (600 МГц) с металлическими параболическими рефлекторами, внутри которых он поместил симметричный вибратор Г.Герца в передатчике, несимметричный вибратор (одиночный латунный штырь) – в приемнике. Беспроводная конфигурация проектировалась на дальность действия до 1 км. 24 марта 1896 г. данную ППС А.С.Попов показывал на очередном заседании РФХО. Во время доклада по эфиру с расстояния 250 м впервые в мире была им принята телеграмма Heinrich Hertz («Генрих Герц»). На очередном заседании РФХО коллеги А.С.Попова повторили демонстрацию возможностей аппаратуры 14 апреля 1896 г.

Лекции А.Риги в Болонском университете посещал предприимчивый молодой человек Г.Маркони (1874 - 1937). Разработки искровых генераторов повышенной мощности его заинтересовали. По прибытии в английский Лондон, он 2 июня 1896 г. подал предварительную заявку на патент № 12039 «Усовершенствование в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого»; описание и чертежи будто бы им изобретаемой системы связи представил 2 марта 1897 г; положительное заключение по заявке получил 2 июля 1897 г. В охранной грамоте, как основную, Г.Маркони взял такую же как у А.С.Попова беспроволочную ППС с параболическими рефлекторами, как в передающей части так и в приемной. Отличие заключалось в размещении перед отражателем трехискрового генератора А.Риги, состоящего из четырех латунных шаров, обеспечивающего соответственно большую дальность распространения ЭМК.  

Г.Маркони провел испытания ППС на равнине Солсбери под Лондоном в сентябре 1896 г., затем в марте 1897 г.. Передатчик и приемник с параболическими рефлекторами у него показали дальность 2,5 км, но потенциальных заказчиков – представителей флота не устроили, поскольку требовали соосного ориентирования друг на друга, что на плывущем судне обеспечить почти невозможно. По этой причине позднее такого типа антенны начали на суше применять для стационарных объектов. Успеха в передаче воздушным путем первой смысловой телеграммы Г.Маркони  достиг в мае 1897 г. на английском Бристольском канале в испытаниях уже другой разработки А.Риги – ППС с одинаковыми антеннами типа «длинный провод» у излучателя и получателя сигналов ЭМК. В основу ППС был положен «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний разработки А.С.Попова».

Приоритет А.Риги в разработке искровых передатчиков при его жизни никто не оспаривал. Его аппаратура имела исключительно важные достоинства для своего времени. Ее модификации всегда имели вид законченных разработок, пригодных для быстрого внедрения. Помимо России и Великобритании, их с малым промедлением освоили в производстве в Германии, США, Франции и выпускали вплоть до 1910 г.

Г.Маркони имел обыкновение присваивать себе чужую интеллектуальную собственность, скрывать авторство творцов техники, которую продвигал в патентовании, серийном производстве и продажах. Правда, однажды в интервью коснулся, что ему известно о достижениях А.С.Попова в России, в нобелевском докладе (1909) упомянул о знакомстве в молодости с работами А.Риги.

В 1903 г. А. Риги, в соавторстве с другим итальянским физиком Б. Дессау (1863—1931) в германском издательстве выпустил научный обзор "Телеграфия без проводов". Русскоязычная версия его частично дана в «Из предыстории радио» под ред. Л.И. Мальдельштама (см. в Web-е). Приведем две, взятые из исторического фолианта, оценки Г. Маркони: — "...применение реле для замыкания местной цепи тока, а также и применение звонка для автоматического восстановления сопротивления трубки с опилками, а также, наконец, и применение антенны, по крайней мере в виде составной части приемника, мы находим, как уже видели, у Попова, который описал свой прибор в 1895 г., тогда как Маркони сделал свою первую заявку 2 июня 1896 г. Поэтому в отношении существенных деталей своих приборов Маркони не может претендовать на приоритет; другие опередили его в этом". — "...Но его бесспорной заслугой остается развитие действенной инициативы, а также и то, что он сразу и смело перевел на практическую почву то, что другим представлялось в виде неопределенных образов…". "В полной мере его способность изобретателя проявляется в преодолении бесчисленных организаторских трудностей и в массе подробностей и дополнений, которые, как бы ни казались они в отдельности незначительными, для практического успеха необычайно важны".
Страницы: Пред. 1 2 3 4 След.
Читают тему (гостей: 2, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

ИЗОБРЕТЕНИЕ РАДИО. КТО БЫЛ ПЕРВЫМ?


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее