Чтение онлайн

Эти работы и привели Попова к сооружению известного «грозоотметчика» — прибора, явившегося родоначальником всех приемных приборов искровой радиотелеграфии. Прибор этот Александр Степанович и демонстрировал в ставшем историческим заседании Русского физико-химического общества при С.-Петербургском университете, происходившем 25 апреля (7 мая нового стиля) 1895 г. в здании старого физического кабинета университета.{6} Своему сообщению Попов дал скромное, совсем не соответствующее его содержанию название: «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» и тем открыл путь для многочисленных возражений против его приоритета в открытии «беспроволочной телеграфии», которые стали появляться в связи с работами Маркони.{7}

Несомненно, идея о применении «электрических лучей» к передаче сигналов на расстояние без проводов носилась после опытов Герца в воздухе. Ее высказывал ряд физиков того времени.

Попов, по свидетельству его ассистента Н. Н. Георгиевского, уже в 1891 г. высказал мысль о возможности использовать лучи Герца для передачи сигналов на расстояние. Однако, осуществить эту мысль и создать соответствующий прибор удалось Попову лишь к началу 1895 г.

Попов отлично понимал, что для успеха опытов с беспроволочной передачей сигналов на расстояние необходимо иметь мощный источник электрических колебаний. В его время таких источников не было известно, кроме одного — атмосферных разрядов, который Попов и использовал. Интересно отметить, что Попов был не первым русским изобретателем, предложившим использовать атмосферные разряды для практических целей. Восемью десятками лет раньше подобное предложение сделал Каразин, известный учредитель Харьковского университета, предлагавший использовать эти разряды для получения азотистых удобрений (селитры), сжигая атмосферный азот при помощи мощных атмосферных разрядов. Конечно, предложения Каразина так и остались предложениями и получить осуществления не могли.

Попов пришел не сразу к мысли применить разработанный им тип приемника для обнаружения атмосферных разрядов. Этому предшествовала трудная и длинная экспериментальная и теоретическая работа. Подробности этой работы Попов изложил в статье, написанной в конце 1895 г. и напечатанной в журнале Русского Физико-химического общества под названием «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний».{7} Статью эту Попов начинает словами:

«Содержание настоящей статьи в главной своей части было предметом сообщения в апрельском собрании Физического отделения нашего Общества; теперь прибавлены только результаты испытаний предложенного мною прибора, сделанные в Лесном Институте Г. А. Любославским, и некоторые опыты, произведенные с целью выяснения как явления, лежащего в основании устроенного прибора, так и условия действия самого прибора».

Эти строки несколько расшифровывают содержание доклада «Об отношении металлических порошков к электрическим разрядам» и показывают, что суть доклада была не в изложении отношения металлических порошков к электрическим разрядам, а в описании «прибора для обнаружения и регистрации электрических колебаний».

После описания пути, который он прошел в своих работах, описания конструкции своего когерера, Александр Степанович дает в своей статье следующее описание своего прибора: «Прилагаемая схема{8} (фиг. 52) показывает расположение частей прибора. Трубка с опилками подвешена горизонтально между зажимами М и N на легкой часовой пружине, которая для большей эластичности согнута со стороны одного зажима зигзагом. Над трубкой расположен звонок так, чтобы при своем действии он мог давать легкие удары молоточком посредине трубки, защищенной от разбивания резиновым кольцом. Удобнее всего трубку и звонок укрепить на общей вертикальной дощечке. Реле может быть помещено как угодно. Действует прибор следующим образом: ток от батареи в 4–5 в постоянно циркулирует от зажима Р к платиновой пластинке А, далее через порошок, содержащийся в трубке, к другой пластинке В и по обмотке электромагнита реле обратно в батарею. Сила этого тока недостаточна для притягивания якоря реле, но если трубка АВ подвергнется действию электрического колебания, то сопротивление ее мгновенно уменьшится и ток увеличится настолько, что якорь реле притянется. В этот момент цепь, идущая от батареи к звонку, прерванная в точке С, замкнется, и звонок начнет действовать, но тотчас же сотрясения трубки уменьшат ее проводимость, и реле разомкнет цепь звонка. На одиночное колебание прибор отвечает коротким звонком, непрерывно действующие разряды спирали отзываются довольно частыми, через приблизительно равные промежутки следующими звонками».

Приводя затем некоторые данные о чувствительности своего прибора, Попов делает следующее заключение: «В результате этих опытов можно сделать допущение, что всякий разряд через опилки может вызвать эффект уменьшения сопротивления, но величина эффекта зависит не от абсолютной величины энергии, выделенной в металлическом порошке, а от энергии, выделяемой в единицу времени, вернее от быстроты выделения энергии или от величины отношения энергия/время.

Далее Попов пишет: «Прибор, обладающий такой чувствительностью, может служить для различных лекционных опытов с электрическими колебаниями и, будучи закрыт металлическим футляром, с удобством может быть приспособлен к опытам с электрическими лучами… Другое применение прибора, которое может дать более интересные результаты, будет его способность отмечать электрические колебания, происходящие в проводнике, связанном с точкой А или В {9} (фиг. 52), в том случае, когда этот проводник подвергается действию электромагнитных пертурбаций, происходящих в атмосфере. Для этого достаточно прибор, защищенный от всяких других действий, связать с воздушным проводом, расположенным вдали от телеграфов и телефонов, или же со стержнем громоотвода. Всякое колебание, переходящее за известный предел по своей интенсивности, может быть отмечено прибором и даже зарегистрировано, так как всякое замыкание контакта реле в точке С может привести в действие, кроме звонка, еще и электромагнитный счетчик. Для этого достаточно один конец его обмотки присоединить между точками С и D, а другой к зажиму батареи Р, т. е. включить электромагнит в цепь параллельно звонку… Пробное испытание регистрирующего прибора в соединении с громоотводом было сделано минувшим летом (1895 г.) Г. А. Любославским в Лесном Институте в С.-Петербурге».

Описанный прибор Попова, названный им «грозоотметчиком», сначала в первоначальном виде, а затем в несколько усовершенствованном, успешно работал в метеорологической обсерватории Лесного института в течение долгого времени и оказался чрезвычайно чувствительным, отмечая всякое приближение грозы. Александр Степанович применил в дальнейшем свой «грозоотметчик» и для одной чисто практической цели. Как было уже сказано, в течение долгого периода Попов заведывал ярмарочной электрической станцией в Нижнем Новгороде. Вся внешняя проводка на территории ярмарки была воздушная и станция сильно страдала от гроз. Освещение ярмарки вследствие этого прерывалось. В 1896 г. должна была открыться в Нижнем-Новгороде в ярмарочное время Всероссийская промышленная выставка, поэтому всякая неисправность в работе электрической станции была особенно нежелательна. Чтобы получить предупреждение о надвигавшейся грозе, иметь время подготовить станцию, Попов установил еще в апреле 1896 г. на станции свой грозоотметчик. По свидетельству одного из сотрудников Попова, привезенные Поповым приборы «были помещены на вертикальном щите, величиною 1 кв. аршин (около 0,5 кв. метра). Грозоотметчик, который Александр Степанович включал обыкновенно в аппаратной электрической станции, исправно предупреждал о приближении грозы; в то время очень боялись за сети освещения и всегда, когда была возможность, заземляли их во время грозы. Грозоотметчик работал с антенной и заземлением. На станции были введены 10 цепей наружного освещения, одну из них и брал Александр Степанович, как антенну. Заземленная шина была тут же на распределительном щите». Грозоотметчик Попова демонстрировался также на Всероссийской выставке 1896 г. в Нижнем-Новгороде, и изобретатель был награжден дипломом: «За изобретение нового и оригинального инструмента для исследования гроз».{10}

Таким образом, возможность улавливать прибором Попова электромагнитные колебания, происходящие от мощного, даже очень удаленного источника, была практически доказана. Но, конечно, это не была та цель, к которой стремился Александр Степанович. Несомненно, он имел в виду и другую. Свой доклад 7 мая в Физическом обществе Попов заключил словами: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его может быть применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией».

В течение зимы 1895–1896 гг. Попов продолжал свои опыты в Кронштадте в Минном офицерском классе, причем ставил себе уже прямой задачей построить прибор для передачи сигналов на расстояние. Ранней весной 1896 г. Попов начал первые опыты с новым прибором, построенным по той же схеме, как грозоотметчик, причем приемная антенна была протянута на деревьях сада Минного класса. Сначала отправительной антенны Попов не применял, но затем, после ознакомления с опытами Тесла над токами большой частоты, он присоединил к своему отправительному прибору — вибратору также проволочную антенну.

Результаты опытов были настолько удачны, что уже через 10 месяцев после своего первого доклада в Физическом обществе А. С. Попов мог выступить со вторым, демонстрируя уже беспроволочную передачу слов на расстоянии более четверти километра. Заседание это происходило в том же помещении старого физического кабинета Университета 12/24 марта 1896 г. Протокол этого заседания гласит кратко: «§ 8. А. С. Попов показывал приборы для лекционного демонстрирования опытов Герца». Эта запись настолько не соответствовала содержанию доклада и показанному Поповым опыту, что вызвала у присутствовавших на заседании даже претензии к секретарю Общества А. Л. Гершуну, который вел протокол. Но Гершун отвечал, что запись в протоколе представляет собой точное воспроизведение того, что сам Александр Степанович написал для внесения в протокол, прося при этом записать в протокол именно так, как им написано, ничего не изменяя и ничего не прибавляя. Желание Попова и было точно выполнено Гершуном. Что на самом деле происходило на заседании 12 марта, можно узнать лишь из записок лиц, присутствовавших на заседании. Вот, что, например, писал проф. О. Д. Хвольсон: «Я на этом заседании присутствовал и ясно помню все детали. Станция отправления находилась в Химической лаборатории университета, приемная станция в аудитории старого Физического кабинета. Расстояние приблизительно 250 метров. Передача происходила таким образом, что буквы передавались по алфавиту Морзе и притом знаки были ясно слышны. У доски стоял председатель Физического отделения Общества проф. Ф. Ф. Петрушевский, имея в руках бумагу с ключом алфавита Морзе и кусок мела. После каждого передаваемого знака, он смотрел в бумагу и затем записывал на доске соответствующую букву. Постепенно на доске получились слова «Генрих Герц»… Трудно описать восторг многочисленных присутствовавших и овацию А. С. Попову, когда эти два слова были написаны».

То же сообщает в своих воспоминаниях проф. В. В. Скобельцын: «Отправительная установка, — пишет Скобельцын, — находилась в здании Химической лаборатории, что за университетским ботаническим садом. Приемная установка была расположена в физической аудитории, где происходило заседание Физического Общества. Приемником служил, так называемый, грозоотметчик А. С. Попова, в котором ришаровский барабан и пишущее перо были заменены аппаратом Морзе, работавшим от местной батареи и реле. Грозоотметчик вместо батареи был присоединен к голому медному проводу (диаметром 1,5–2мм), выпущенному через оконную раму наружу и подвешенному к крыше здания, от которой был изолирован цепочкой из 2–3 фарфоровых колец. Провод этот после заседания долгое время (несколько недель, а может быть, и месяцев) продолжал висеть за окном аудитории и я поэтому хорошо его помню.

Сигналы из Химической лаборатории подавались по азбуке Морзе тире — рядом частых последовательных точек, а точки — в виде отдельных уединенных точек. Сигналы регистрировались в месте заседания обыкновенным аппаратом Морзе на ленте и работа аппарата ясно была слышна всей аудитории. По окончании передачи лента была передана слушателям».

Подобные же воспоминания сохранили о заседании 12 (24) марта остальные присутствовавшие на заседании — проф. Б. П. Вейнберг, проф. М. А. Шателен и др.