Александр Попов
Шрифт:
Рыбкин рассказывает не только о том, чему был очевидцем, но и о том, что, видимо, слышал от Попова. Опыты Бранли Попов стал продолжать за три года до того, как Рыбкин приехал в Кронштадт. Но в воспоминаниях последнего, написанных в 1925 году, мы читаем: «Как показал Бранли, металлические опилки под влиянием разряда далекой искры сразу изменяют свое сопротивление до минимума и при этом теряют способность принимать следующий электрический импульс. Чтобы восстановить это драгоценное свойство опилок, надо их после каждой искры встряхивать. Сначала А. С. к стрелке гальванометра приклеивал листок бумаги с легкими электродами и посыпал на них железные опилки. Во время прохождения тока стрелка сильно отклонялась, опилки от этого движения получали достаточное встряхивание, и они приобретали первоначальное сопротивление. Ток в цепи прекращался, и стрелка гальванометра спокойно останавливалась на нуле. Следующая искра, из соседней комнаты, заставляла стрелку сделать быстрое движение в сторону и снова вернуться к нулю. Этот первый опыт не мог удовлетворить А. С. Чувствительность этой системы была хороша, но система была слишком непостоянна. Пытливый ум изобретателя победил это первое препятствие, встретившееся на его пути к намеченной цели. Появилась идея о необходимости введения реле, и результаты проверки новой схемы превзошли ожидания. Чувствительность приема заметно возросла, и точность работы стала такой, что было возможно регистрировать на ленту всякие электрические импульсы без пропуска» [483] .
483
Радиолюбитель. 1925. № 6.
В разгар этих работ в печати появилась лекция О. Лоджа «Творение Герца» [484] , прочитанная 1 июня 1894 года в Лондонском королевском обществе, где издавна устраивались публичные выступления видных ученых перед широкой аудиторией с освещением важнейших научных проблем. Свое выступление Лодж посвятил трудам Герца в области электромагнитных волн и относительно подробно рассказал о работах его предшественников и последователей, остановившись в первую очередь на собственных опытах, которые, как уже указывалось, сыграли исключительно важную роль в предыстории радио. «В 1889 году, — сообщил Лодж, — я сделал наблюдение, что два шарика, расположенные достаточно близко один от другого, но еще настолько раздвинутые, чтобы выдерживать напряжение, скажем, на электроскопе, при пропускании между ними искры фактически приходят в соприкосновение, причем проводят ток, достаточный для обычного звонка, при наличии в цепи одного элемента Вольты. В отсутствие элемента они обнаруживают наличие собственной электродвижущей силы, достаточной для того, чтобы вызвать значительное отклонение гальванометра. Иногда для разделения шариков оказывалось необходимым применение некоторого, правда очень незначительного, усилия… Этот прибор, который я называю когерером, удивительно чувствителен как детектор герцевских волн. Он отличается от настоящего разрядника тем, что в нем изолирующая прослойка в действительности не является изолятором; эта прослойка пробивается не только гораздо легче, чем воздушный промежуток, но и менее внезапно, более постепенным образом. Трубочка, наполненная опилками, которая представляет собою последовательность плохих контактов, действует приблизительно так же и, хотя она, несомненно, менее чувствительна, она обладает все же многими преимуществами. Работать с ней гораздо легче, а кроме того, за исключением случаев крайне слабого возбуждения, она гораздо более пригодна для получения количественных результатов. Если трубочка наполнена более грубыми опилками, например стружками от сверла или токарного станка, то она приближается к единичному когереру (контакту); если же опилки более тонки, то чувствительность трубочки приобретает более широкий диапазон изменения» [485] .
484
Nature. 1894. Vol. 50. С. 133; русск. пер. в кн.: Из предыстории радио. С. 424.
485
Из предыстории радио. С. 434–435.
В предыдущей главе упоминалось уже о том впечатлении, какое, по словам П. Н. Рыбкина, произвело выступление Лоджа на Попова. Но немедленно заняться интенсивными исследованиями он не мог. Летние месяцы он проводил в Нижнем Новгороде, а осенью должен был читать курс физики, для которого необходимо было готовить соответствующие опыты и демонстрации. Поэтому углубленно заняться опытами Лоджа Попов смог только в следующем году.
Рыбкин подчеркивает, что опыты Бранли и Лоджа воспроизводились со всею тщательностью во многих физических лабораториях, но ни один экспериментатор не добился того, что удалось Попову: «Все сложные свойства электромагнитных волн демонстрировались с поразительной ясностью. Каменные стены здания не задерживали эти волны, они были для них прозрачны. Приемная станция, стоящая за такой стеной, отвечала на сигналы, посылаемые из другой комнаты, так же хорошо, как если бы она стояла рядом с ней. Это дало возможность перенести опыты на воздух, в сад, примыкающий к Минной школе. Здесь А. С. Попов натолкнулся на новое препятствие. Листва деревьев не пропускает электромагнитных волн, и приемная станция, помещенная в саду, не отвечала на посылаемые ей сигналы. А. С. вышел из этого серьезного затруднения очень просто. Он стал накидывать на листву деревьев тонкие медные провода, и они давали возможность электромагнитным волнам огибать препятствия и попадать на приемную станцию. Одно из труднейших препятствий, встретившихся на первых порах, было преодолено… Металлический провод — как будущая антенна — еще раз сослужил большую пользу А. С. Попову. А. С. всеми силами старался повышать чувствительность своей приемной станции, и понятно, что у него появилась мысль проградуировать свой когерер, т. е. определить, при каком электрическом потенциале он замыкает цепь звонком. Для получения того или иного электрического потенциала А. С. Попов решил воспользоваться потенциалом земли. Он знал, что чем дальше мы подымаемся от поверхности земли, тем потенциал становится выше и выше. Для этого надо было только поднять вверх при помощи детского воздушного шарика тонкую медную проволоку. Эти опыты с воздушными шарами А. С. проделывал в саду при Электроминной школе, на крыше существовавшей тогда беседки. Поднятый вверх провод был присоединен к листочку электроскопа. Смотря по высоте провода, этот чувствительный листочек давал то или другое отклонение. При своем отклонении листочек касался контакта, соединенного с приемной станцией. При всяком касании листочком контакта приемная станция аккуратно отзывалась коротким звонком. В одном из этих опытов отклоненный листочек электроскопа отказался слушаться. Прикасаясь к контакту, он от него не отходил, а как бы прилипал, и приемная станция давала при этом беспрерывные звонки. Объяснение этого, непонятного на первых порах, осложнения было найдено. Во время производства опытов небо со стороны Ленинграда (тогда Петербурга) стало покрываться тучами, и через некоторое время мы услышали раскаты далекой грозы. Приемная станция, оказывается, задолго предупреждала нас о ней! Так был сконструирован знаменитый грозоотметчик А. С. Попова» [486] .
486
Александр Степанович Попов в характеристиках и воспоминаниях современников. С. 222–223.
От самого Попова мы также имеем сведения, правда очень скупые, о ходе его работ. Это, прежде всего, письмо к его родственнику, мужу сестры Августы, Федору Яковлевичу Капустину, которое мы здесь приводим:
«Дорогой Федя!
Балуясь с опытами Лоджа, я натолкнулся на любопытный факт: вместо опилок я взял дробь — она в условиях, подобных опилкам, тока совсем не проводила, а потому я, считая причиной дурной проводимости наружную пленку, поочистил ее взбалтыванием в трубке, стенки которой были покрыты стеклянной шкуркой; весьма слабая проводимость появилась, но действия ее как coherer's,не наблюдалось, однако. Мне показалось, что стрелка гальванометра все-таки трогается, внимательно рассмотри-ка случай, хотя я почти уверен, что характер явлений принадлежит свинцу или его сплаву с сурьмой. Пока все. Целую всех Вас и желаю успехов… ну и нам конечно.
Твой А. Попов. 16 апреля 1895 год, Кронштадт.
Для опыта нужен еще хорошо действующий электрофор или Герцевский (большой) осциллятор».
Более подробные сведения о ходе своих работ Попов привел
487
Попов А. С.О беспроволочной телеграфии. Сборник статей, докладов, писем и других материалов / Под ред. и со вступ. ст. А. И. Берга. М., 1959. С. 59–60.
Статья, в которой содержатся приведенные строки, увидела свет в начале 1896 года. Доклад же на эту тему был прочитан в Физическом отделении Русского физико-химического общества 25 апреля (7 мая) 1895 года. День этот признан одним из самых замечательных дат истории человеческой культуры и каждый год отмечается в нашей стране как День радио.
Заседания отделения проходили один раз в месяц (предыдущее заседание состоялось 21 марта). Первые обнадеживающие результаты были получены Поповым в апреле, как это видно из его письма Ф. Я. Капустину. Не прошло и десяти дней, как у Попова был уже готов обстоятельный доклад, который он прочитал на очередном заседании Физического отделения РФХО. Большей оперативности и представить себе нельзя, особенно если учесть, что автор преследовал одни лишь научные цели и нисколько не помышлял о том, чтобы запатентовать сделанное им изобретение. Ведь известно же из истории техники, что вопрос этот часто решали не недели и даже не дни, а часы — Белл, например, опередил Юза патентной заявкой на телефон лишь на несколько часов. При отсутствии других точно датированных документов письмо Капуетину и протокольная запись о выступлении Попова позволяют судить о весьма напряженной и интенсивной работе ученого в течение тех нескольких дней, которые отделяют один документ от другого. За это время Попов не только систематизировал свои наблюдения, но, как мы видим, сконструировал прибор, принципиально отличавшийся от всего того, что было достигнуто в экспериментальной технике, применявшейся до него.
Широта изучаемой Поповым проблемы заметно выделяет его среди современников. Никто до него не ставил перед собой задачи улавливать (регистрировать) на больших расстояниях электрические волны, возникающие вследствие происходящих в атмосфере грозовых разрядов. Созданный им прибор поэтому и назван был «грозоотметчиком» (или «разрядоотметчиком», по выражению Д. А. Лачинова).
На мысль регистрировать происходящие в атмосфере разряды Попова натолкнули наблюдения за телефонной связью по проводам, сделанные им на родине, куда он приезжал на побывку как в студенческие, так и в послеуниверситетские годы. В опубликованном впоследствии докладе имеются такие строки: «Испытание прибора в соединении с воздушной линией значительной длины даст несомненно более или менее интересные результаты. Лично мне случалось в течение одного лета на Урале пользоваться удаленной от других телефонной линией, при этом в телефоне, когда бы ни пришлось взять его в руки, можно было слышать особенно ритмические звуки, а также очень часто шипение, свист и треск разряда; по свидетельству лиц, пользующихся этой линией, эти звуки слышны не только летом (я наблюдал их с мая по сентябрь), но и зимой. Только зимой звуки менее вредят передаче речи, летом же иногда передача речи затрудняется ими» [488] .
488
Попов А. С.О беспроволочной телеграфии. Сборник статей, докладов, писем и других материалов / Под ред. и со вступ. ст. А. И. Берга. М., 1959. С. 70–71.
Сконструированный прибор, специально предназначенный для регистрации электрических волн, возбуждаемых далекими грозовыми разрядами, Попов демонстрировал перед присутствовавшими на уже упомянутом заседании Физического отделения РФХО 25 апреля.
На первый взгляд это было обычное заседание. Как всегда, оно было немноголюдным. Отсутствовавшего из-за болезни председателя Ф. Ф. Петрушевского заменял И. И. Боргман. В повестке дня значились три вопроса. Вначале А. Л. Гершун [489] доложил о новых книжных и журнальных приобретениях библиотеки отделения. Затем Л. Г. Богаевский [490] выступил с дополнениями к докладу «О законе параболы», сделанному им на предыдущем заседании. Третьим пунктом повестки был доклад Попова. В протоколе о нем скромно говорится: «А. С. Попов сделал сообщение „Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям“».
489
А. Л. Гершун был тогда секретарем Физического отделения РФХО.
490
Богаевский Леонид Григорьевич(1858–1911) — химик-технолог, профессор Петербургского технологического института. Участник Русско-турецкой войны 1877–1878 годов, он написал воспоминания о ней, напечатанные в 1903 году в «Военном сборнике».
Не может быть сомнения в том, что докладчик и аудитория понимали, что речь идет не об обыкновенном наблюдении, но они соблюдали свойственную научной среде осторожность. Тогда, в 1895 году, никому и в голову не могло прийти, что изобретение, сделанное в Кронштадте, будет приписано другому лицу, которое станет оспаривать у русского ученого право приоритета. Вот почему в первой публикации о работах Попова содержится лишь констатация основных наблюдений, сделанных в Минном офицерском классе, и нет выводов, которые сами собой вытекали из сообщения о новом открытии.
«Исходя из опытов Бранли, — записано в протоколе, — докладчик исследовал резкие изменения в сопротивлении, испытываемые металлическими порошками в поле электрических колебаний. Пользуясь высокой чувствительностью металлических порошков к весьма слабым электрическим колебаниям, докладчик построил прибор, предназначенный для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве. Прибор состоит из стеклянной трубки, наполненной металлическим порошком и введенной в цепь чувствительного реле. Реле замыкает ток батареи, приводящей в действие электрический звонок, расположенный так, что молоточек его ударяет и по чашке звонка, и по стеклянной трубке. Когда прибор находится в поле электрических колебаний или соединен с проводником, находящимся в сфере их действия, то сопротивление порошка уменьшается, реле замыкает ток батареи и приводит в действие звонок; уж первые удары звонка по трубке восстанавливают прежнее большое сопротивление порошка и, следовательно, приводят снова прибор в прежнее чувствительное к электрическим колебаниям состояние. Предварительные опыты, произведенные докладчиком с помощью небольшой телефонной линии в г. Кронштадте, показали, что воздух действительно иногда подвержен быстрым переменам его потенциала. Основные изменения сопротивления порошков под влиянием электрических колебаний и описанный прибор были показаны докладчиком» [491] .
491
ЖРФХО. 1895. Т. 27. Вып. 8. Ч. физ. Отд. 1. С. 259–260.