Чтение онлайн

До недавнего времени, говоря о практическом значении работ Герца, обычно ссылались на его письмо к инженеру Губеру, который запросил Герца, нельзя ли применять открытые им волны для беспроводной связи. Ответ Герца гласил: «Силовые магнитные линии распространяются подобно лучам, так же как и электростатические силовые линии, только тогда, когда их колебания достаточно быстры; в этом случае оба типа силовых линий не отделимы 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 секунду, что уже представляется довольно высоким числом колебаний; этому соответствовала бы в эфире волна длиной в 300 км; допущенные расстояния применяемых зеркал должны были бы иметь размеры того же порядка. Если бы Вы были в состоянии получить вогнутые зеркала размером в 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».

На основании приведенных строк делалось заключение, что Герц вообще отрицал возможность использования электромагнитных волн для беспроводной связи. Но в литературе давно уже отмечалось, что подобное утверждение должно быть отнесено к «списку неточных информации», на что указывал академик Л. И. Мандельштам. Академик Б. А. Введенский, выступая на торжественном заседании, посвященном столетию со дня рождения Генриха Герца, заявил: «Я целиком присоединяюсь к тем, которые считают основанный на этом письме (Губеру. — М. Р.) рассказ о том, что якобы Герц отрицал самую возможность беспроволочной связи (или хотя бы только радиотелефонии), всего лишь необоснованной легендой, вовсе не вытекающей из содержания письма Герца. В этом письме речь идет скорее о передаче энергии без проводов, и именно с частотой переменного тока. Герц не изобрел радио, т. е. не осуществил технического, практического воплощения открытых им электромагнитных волн по той причине, по какой Фарадей не основал электротехники, или, скажем, Беккерель, Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри или, например, Резерфорд не создали аппаратуры для практического использования атомной энергии: есть пределы даже для самой высокой гениальности: принцип разделения труда справедлив и в области науки и техники. Практическое претворение великих открытий в конкретные технические установки, непосредственно способные служить нуждам человечества, весьма часто и даже обычно осуществляется не теми, кем непосредственно сделано открытие».

Весьма важное значение для изобретения беспроводной связи имели работы Э. Бранли [447] и О. Лоджа [448] . Они не только опирались на теоретические выводы, вытекающие из электромагнитной теории света — экспериментальные исследования предшественников также дали богатый материал для выполнения собственных опытов. Француз Эдуард Бранли вначале занимался медициной и работал в области электротерапии. Его место в истории радио отмечено экспериментами, завершившимися созданием другого более чувствительного индикатора электромагнитных волн, чем резонатор Герца, известного под названием «трубки Бранли».

Бранли изучал влияние колебательного разряда на металлические опилки, выражающееся в том, что сопротивление последних под действием электромагнитной волны падает от многих тысяч до нескольких омов. Индикатор Бранли, названный впоследствии О. Лоджем «когерером», представляет собой трубку, в которую с концов вставлены два электрода, отделенные небольшим промежутком, заполненным металлическим порошком. Он является плохим проводником; при прохождении же электромагнитной волны его свойства резко меняются: порошок мгновенно становится хорошим проводником. Нет сомнения в том, что наблюдения Бранли имели весьма важное значение, послужив заметным шагом на пути к беспроволочному телеграфу. Однако, как часто бывало в истории науки, даже и это достижение принадлежало не ему одному. За пять лет до него итальянский физик Фемистокл Кальцески-Онести (1853–1922) уже исследовал это явление. В его работе «Об электропроводности металлических опилок» указано, что в цепи, в которую были включены батарея, гальванометр, телефон, стеклянная трубочка, наполненная металлическими опилками, электропроводность последних мгновенно возрастает под влиянием тока, протекающего по опилкам и вызванного действием электромагнитной волны.

Работа Кальцески-Онести была напечатана в итальянском журнале «Nuovo Cimento», но не обратила на себя должного внимания. Однако в России, в частности в Новороссийском университете, эта работа предшественника Бранли была отмечена Н. Д. Пильчиковым [449] , который, выступая на X съезде русских естествоиспытателей и врачей и говоря о когерере, назвал его трубкой Бранли — Онести [450] .

Необходимо отметить, что и у Кальцески-Онести был предшественник. За полвека до него шведский физик П. С. Мунк аф Розеншельд [451] был занят подобным исследованием и напечатал в журнале «Annalen der Physik» статью под названием «Опыты над способностью твердых тел проводить электричество» [452] . В ней мы читаем: «Опыты показали, что одно и то же тело может при различных агрегациях мельчайших частиц вести себя в одних случаях как хороший проводник, в других — как хороший изолятор… Доказано, что проводимость многих тел зачастую сильно изменяется под действием электрического разряда» [453] .

Из изложенного выше нетрудно уяснить себе, в чем по самому существу опыты этих трех выдающихся экспериментаторов отличались от опытов Попова и Лоджа. Они все свое внимание сосредоточивали на изучении причудливых физических свойств металлических порошков — для них наличие электромагнитных волн являлось лишь внешним условием их экспериментов. Однако они не могли дать удовлетворительного объяснения этих физических свойств. Внимание же Попова и Лоджа, напротив, было сосредоточено на том электромагнитном поле, которое влияло на электропроводимость порошка. Последний служил лишь индикатором, в природу которого им не было пока интереса вдаваться.

Бранли о своем наблюдении сообщил Парижской академии наук в 1890 году. В сравнении с индикатором Герца устройство Бранли представляло по чувствительности несомненный шаг вперед, но французский ученый не пошел дальше лабораторных исследований. Неоднократно делались попытки изобразить Бранли изобретателем нового средства связи, но он сам это отрицал, воздавая должное Попову. «Хотя, — писал он, — опыт, о котором я всегда говорил как об опыте принципиальном (гальванический элемент, трубка с металлическими опилками и гальванометр, образующие цепь, по которой начинает проходить ток при появлении на расстоянии искры), мог бы быть прообразом телеграфа без проводов, я не имею никаких посягательств на это изобретение, ибо я никогда не думал о передаче сигналов… Телеграфия без проводов зародилась в действительности из опытов Попова. Русский ученый развил опыт, который я часто осуществлял и который я воспроизвел в 1891 г. перед Обществом электриков: искра не активная на расстоянии, в десяток метров, становилась активной, когда ее заставляют циркулировать по длинной металлической проволоке» [454] .

В изучении электромагнитных волн дальнейший шаг, приблизивший возможность передачи сигналов на расстояние, сделал упоминавшийся выше английский ученый Оливер Джозеф Лодж. К этому времени наиболее прозорливые ученые уже утверждали, что непрерывная цепь научных изысканий в области электромагнитных волн подготовила реальную почву, на которой рано или поздно возникнет новое средство связи, что пополнение этой цели недостающими звеньями — дело ближайшего будущего. Об этом можно судить по выдержкам из выступлений таких авторитетов, как Уильям Крукс [455] и Никола Тесла [456] .

Крукс писал в 1892 году: «Лучи света не могут проникать через стену, ни, как мы слишком хорошо знаем, через лондонский туман. Но электрические колебания… с длиной волны в один ярд и более легко проникнут через такие среды, являющиеся для них прозрачными. Здесь раскрывается поразительная возможность телеграфирования без проводов, телеграфных столбов, кабелей и всяких других дорогостоящих современных приспособлений… Это не просто грезы мечтательного ученого. Все необходимое, что нужно для реализации этого в повседневной жизни, находится в пределах возможностей открытия, и все это так разумно и так ясно в ходе тех исследований, которые деятельно ведутся сейчас в каждой европейской столице, что в любой день мы можем услышать о том, как из области рассуждений это перешло в область неоспоримых фактов» [457] .

Что касается Теслы, то он год спустя в одной из публичных лекций отмечал: «В связи с явлениями резонанса и проблемой передачи энергии по одному проводнику, которые я только что рассматривал, я хотел бы сказать несколько слов по одному вопросу, который все время у меня на уме и который затрагивает благосостояние всех. Я хочу сказать о передаче осмысленных сигналов, а может быть, даже и энергии на любое расстояние совсем без помощи проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в практической осуществимости этого процесса, хотя я прекрасно знаю, что большинство ученых не верят в то, что подобные практические результаты могут быть быстро достигнуты; тем не менее все считают, что работы последних лет могут лишь стимулировать опыты в этом направлении. Мое убеждение установилось так прочно, что я рассматриваю этот проект передачи сигналов или энергии уже не просто как теоретическую возможность, а как серьезную задачу, которая ставится перед инженером-электриком и должна быть решена со дня на день» [458] .

Приведенное выступление выдающегося сербского ученого, однако, нельзя понимать как его убеждение в возможности решения задачи беспроводной связи. В этой же лекции Тесла говорил, что «мысль о передаче без проводов является естественным следствием самых последних результатов, полученных из исследований в области электричества. Некоторые энтузиасты выразили свою уверенность в возможности осуществления телефонии на любое расстояние посредством индукции через воздух. Я не могу простирать свое воображение так далеко». Далее Тесла излагал свою идею «изменить электростатическое состояние земли и таким путем передавать осмысленные сигналы».