Истории о «ненужных» открытиях - Виктор Давыдович Пекелис

К концу восьмидесятых годов прошлого столетия, когда в мир экспериментальной физики вошли электромагнитные волны Герца, русский ученый Александр Степанович Попов имел достаточный опыт самостоятельной работы в электротехнике. Этот опыт основывался не только на творческом подходе Попова к преподаванию, но и на необходимости разрабатывать для нужд флота конкретные практические вопросы по электротехнике, для чего требовалась большая научная эрудиция.

Опыты Герца заинтересовали Попова.

Профессор Петербургского университета Н. Г. Егоров воспроизводил опыты Герца на заседании Русского физико-химического общества, в числе присутствующих был и А. С. Попов.

Но демонстрация «электрической силы», показалась ему малонаглядной: даже в темном зале крохотные искры, возникающие в резонаторе, были чуть-чуть заметны.

Вскоре в физическом кабинете Минного класса появились такие же приборы, как и приборы Герца. Попов сделал и вибратор, и экраны для отражения волн, и резонатор – то есть он впачале не избежал участи многих физиков во всем мире, которые, потрясенные герцевыми лучами, стали повторять его великолепные опыты.

Освоив для себя их «вещное» проявление – в щелчках и искрах, – к весне 1890 года ученый подготовил более совершенные приборы, более эффективные и дающие большую наглядность опытов. И в лекции «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими колебаниями» он познакомил морских офицеров Кронштадта со своими опытами.

По свидетельству ассистента Попова по Минному классу Н. Н. Георгиевского, свою лекцию Александр Степанович закончил многозначительными словами:

«Человеческий организм не имеет еще такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире: если бы изобрести такой прибор, который бы заменил нам электромагнитные чувства, то его можно было бы применять к передаче сигналов на расстояние».

Что лекция эта имела большой общественный резонанс, можно судить по ходатайству, которое было отправлено в Военно-морское ведомство.

«Опыты, произведенные германским профессором Герцем в доказательство тождественности электрических и световых явлений, представляют большой интерес не только в строго научном смысле, но также и для уяснения вопросов электротехники. В настоящее время в Минном офицерском классе преподавателем его, кандидатом университета А. С. Поповым, читаются сообщения с повторением опытов Герца. Ввиду затруднительности посещать эти лекции офицерам, служащим в С.-Петербурге, было бы желательно, чтобы сообщения и опыты г. Попова были повторены в Морском музее. Но так как они сопряжены с перевозкой довольно громоздких и нежных инструментов и требуют подготовительных работ, то Морской технический комитет имеет честь представить на благоусмотрение вашего превосходительства, не найдено ли будет возможным предложить г. Попову прочесть лекции по вышеупомянутому предмету в Морском музее и назначить ему на расходы по доставлению в Петербург необходимых приборов шестьдесят рублей».

Ходатайство было удовлетворено, и 22 марта 1890 года лекция об электрических колебаниях была прочитана и Морском музее.

В данном случае интересно не то, что ходатайство было удовлетворено, не то, что ученый получил денежную помощь, и даже не то, что Попов прочитал в Петербурге лекцию. Ходатайство интересно другим. В нем говорилось об «уяснении вопросов электротехники», перекликающемся с предположениями русского физика О. Д. Хвольсонч об опытах Герца как зародыше развития новых отделов электротехники.

Этим объясняется, почему в лаборатории Минного класса началась непрерывная работа над усовершенствованием приборов для работы с электромагнитными волнами.

А. С. Попов сконструировал надежный возбудитель электромагнитных колебаний, взяв за образец вибратор Герца. Но резонатор его никак не удовлетворял: очень уж трудно было увидеть искру, проскакивающую в разряднике. Зная работы Бранли и Лоджа, Попов по достоинству оценил способность когерера к улавливанию волн. Но ему был нужен очень чуткий когерер! И ученый работал над его усовершенствованием.

Начал он с выбора порошка – начинки стеклянной трубочки. Необходим был такой порошок, который бы сделал этот прибор необычайно чувствительным к прохождению волн.

«Колдовство» с порошками для когерера продолжалось долго.

Чего только не было перепробовано! Какие только опилки не побывали в стеклянной «упаковке» когерера, потом их сменила дробь. Потом опять опилки… И так до тех пор, пока не был выбран ничем с виду не примечательный темно-серый железный порошок, принимающий чутко и постоянно, вблизи и на значительном расстоянии электромагнитные волны.

Затем пришла пора усовершенствования самой трубочки: искали для нее наиболее удачную, как сказали бы теперь, наиболее оптимальную форму. Нашли. Далее, заменили параллельные проволочки двумя тонкими платиновыми пластинками, также повысившими чувствительность прибора.

Однако будущий изобретатель радио не был удовлетворен. Даже усовершенствованный им когерер в работе полностью зависел от человека, прибор нужно было щелчком пальца приводить в состояние готовности к приему новых волн, ибо, пропустив предыдущие, порошок терял чувствительность к приему.

Нельзя же бесконечно щелкать пальцем! Нужны автоматические щелчки… Хотя бы такие, как щелчки молоточка электрического звонка по чашечке…

Александр Степанович включает в свою схему через электромагнитное реле электрический звонок. Оно усиливало слабый сигнал, шедший к звонку.

Казалось бы, что тут особенного: заставить молоточек от звонка щелкать по когереру? Но это простое нововведение качественно меняло прибор А. С. Попова.

Удар молоточка встряхивал когерер, приводил его в чувствительное состояние каждый раз после приема электромагнитных волн. И каждый раз звонок возвещал экспериментатору, что когерером сигнал принят и воспроизведен без пропуска н потерь.

Если резонатор Герца и все приборы, построенные вслед за прибором немецкого ученого, только демонстрировали появление электромагнитных волн, то новый прибор Попова принимал сигналы.

Новая схема уже в 1894 году дала значительные результаты: удавалось улавливать волны на расстоянии нескольких метров от передатчика. Окрыленный успехом, он со своим ассистентом П. Н. Рыбкиным решает разделить обязанности.

Один из участников эксперимента должен посылать сигналы, потом прерывать передачу. Второй – следить за тем, как когерер принимал сигналы.

Иными словами, волны передавались с одного места на другое – от излучателя к приемнику. И пусть пока расстояние этих передач было небольшим, важно было другое – сигналы преодолевали расстояние в несколько метров.

Но Александра Степановича Попова не удовлетворяла чувствительность приемника. Он задумал повысить ее за счет нового приспособления. Им оказался толстый изолированный провод, один конец которого изобретатель присоединил к когереру, а другой направил вверх. Так появилась приемная антенна – обязательная часть всех существующих и существовавших радиоприемников. Это нововведение настолько повысило чувствительность приема, что необычайно требовательный к себе и осторожный в оценке работы Попов решает сделать следующий шаг. Поскольку дальность передачи перешагнула 60 метров, опыты переносят из лаборатории в сад Минного класса.

Теперь, когда упорные и капризные опыты дали ощутимые результаты, русский физик решается называть свой аппарат прибором для обнаружения и регистрации электрических колебаний. Этот прибор с таким длинным названием со временем станет известен