Радиосказка об электричестве, летящем По воздуху

 

Как только неугомонные люди научились проталкивать голос по металлическому проводу, учёные сразу стали мечтать научиться разговаривать на расстоянии без всяких проволок. Для этого нужно было сначала заставить летать электричество по воздуху, а потом прицепить к электричеству звук.

– Звучит как фантастика… – сказал Андрей.

Джерри кивнул:

– В те времена это выглядело чистым безумием. В один прекрасный солнечный денёк 1895 года итальянский министр почты и телеграфа получил письмо. В нём некий изобретатель Маркони сообщал, что он научился посылать электрические сигналы телеграфа не по проводам, а по воздуху – пока только на три километра, но если министр поможет с деньгами, то обычный телеграф можно сделать полностью беспроводным. Министр, напевая весёлую песенку, написал на письме: «Отправить в сумасшедший дом» – и, довольный своим чувством юмора, немедленно забыл о смешном изобретателе Маркони.

– Мне кажется, что это всемирный закон: изобретение или открытие чего‑то нового всегда сначала отвергается, – пробормотал Андрей.

– Верно, но история утверждает, что рано или поздно это новое непременно побеждает.

Биография изобретателя Маркони в этом смысле поучительна. Его отец был итальянским аристократом, а мать – ирландкой, поэтому Гульельмо Маркони, родившись в итальянском городе Болонье, провёл свои детские годы в Англии. Когда Маркони стал учиться в итальянском университете, то заинтересовался беспроводным телеграфом. Ведь за несколько лет до этого Генрих Герц показал, что электрический сигнал может распространяться на десяток метров, – и это давало надежду на создание дальнодействующей электрической связи. Впрочем, сам Герц полагал, что никакого практического интереса его открытие не имеет, а лишь подтверждает теорию Максвелла о существовании электромагнитных волн. Но другие исследователи не были столь скептичны – и во многих странах мира изобретатели стали крутить контуры из проволоки, подсоединять их к электрическим батареям, строить антенны и пытаться поймать «волны Герца», или «эфирные волны», на расстоянии большем, чем десяток метров.

Среди этих изобретателей был двадцатилетний Маркони, который, взяв в помощники дворецкого, устроил лабораторию прямо на отцовской вилле. Однажды ночью 1894 года он разбудил мать, привёл её в свою секретную лабораторию и показал, что нажатием кнопки в одной комнате он может заставить зазвенеть колокольчик в другой комнате – и без всяких проводов!

Мать была очень рада успехам сына. Наутро этот эксперимент был продемонстрирован отцу – и тот был поражён ещё больше. Когда отец внимательно осмотрел установку сына и убедился, что в ней нет никаких проводов, то вытащил все деньги из своего бумажника и отдал их сыну на приобретение нужного оборудования и материалов.

– Что думает история про роль отцовской поддержки в техническом прогрессе? – спросил Андрей.

– Не надо забывать и о материнской поддержке! – уточнила Галатея.

– Тут и думать нечего. Маркони с удвоенной энергией принялся за изучение литературы, поиск нужных технических решений и разработку собственных деталей. В 1895 году он приступил к экспериментам на больших расстояниях, используя территорию болонского поместья отца. Как ни старался Маркони, он не мог получить дальность сигнала более 800 метров. Английский исследователь радиоволн Оливер Лодж считал, что именно такое предельное расстояние доступно для распространения радиоволн. Но Маркони не сдался перед авторитетом известного исследователя.

– Это тоже мировой закон: новое всегда пренебрегает авторитетом старого… – пробормотал Андрей.

– Маркони обнаружил, что, подняв антенну над землёй, он может передать сигнал на дистанцию в три километра! И тогда он написал письмо итальянскому министру почты с просьбой о поддержке.

– А тот счёл его сумасшедшим! – кивнула Галатея.

– Что‑то мне подсказывает, что это тоже не остановило Маркони, – сказал Андрей.

– Маркони через влиятельных знакомых связывается с итальянским послом в Англии – и тот советует ему попробовать найти поддержку своего проекта в Великобритании.

 

 

В сопровождении матери Маркони в возрасте 21 года прибывает в Великобританию с багажом, полным таинственных приборов и устройств. Увидев их, таможенный офицер немедленно доложил в Адмиралтейство. Прибором Маркони заинтересовался британский директор почты и телеграфа.

– Ага, он оказался умнее своего итальянского коллеги! – довольно сказала Галатея.

– Да. Он предложил молодому изобретателю продемонстрировать свой аппарат. Маркони установил передатчик на крыше лондонского почтамта и передал азбукой Морзе сигнал в другое здание – на расстояние в полтора километра. Эта демонстрация вызвала большой интерес. 2 июня 1896 года Маркони подал заявку на британский патент, через год получил его – и немедленно организовал акционерное общество по разработке дальнодействующей связи. Уже в 1897 году его компания создала первую постоянную радиостанцию и осуществила беспроводную связь на расстоянии в 23 км между материком и островом Уайт. В 1898‑м компания открыла радиозавод, на котором работали 50 человек. Ещё через три года команда Маркони установила трансатлантическую радиосвязь. Интересно, что Маркони добился радиосвязи через Атлантику благодаря своему невежеству. Всем образованным физикам того времени было понятно, что волны Герца не могут распространяться в воде или земле, поэтому радиосвязь возможна только в пределах прямой видимости.

– Как связь с помощью фонарей или прожектора? – спросила Галатея.

 

 

– Верно. Но Маркони придерживался совершенно ошибочной точки зрения, что радиоволны могут свободно проникать в воду и камень, поэтому не оставлял своих попыток наладить радиосвязь на сверхдальних расстояниях. И ему удалось! Но не потому, что радиоволны проникали сквозь толщу Земли, а потому, что они отражались от ионосферы – от электропроводящего слоя в верхней атмосфере. Этот эффект был ранее неизвестен, но именно благодаря ему сигнал от передатчика Маркони и смог обогнуть земной шар.

– Классическая ситуация: Маркони не знал, что это невозможно, поэтому и сделал это! – воскликнул Андрей.

– В 1909 году Гульельмо Маркони и немецкий учёный Карл Браун (который, кроме практических экспериментов, активно публиковал научные работы по беспроводной связи) получили Нобелевскую премию за вклад в беспроволочный телеграф. Маркони быстро разбогател, стал маркизом и президентом Итальянской академии наук.

 

Сначала беспроволочные телеграфы обменивались лишь писком – азбукой Морзе, но вскоре был придуман способ накладывать на радиоволну человеческий голос.

– Как это? – заинтересовалась Галатея.

– Я тебе сам объясню, – вмешался Андрей. – Радиоволна имеет высокую частоту, а человеческий голос – низкую. Чтобы заставить радиоволну нести на себе звук, сделали так: у радиоволны стали медленно менять высоту её гребней. Возьми длинную гребёнку или расчёску: если укоротить длину её зубчиков, так чтобы получилась плавная кривая, то получим хорошее представление о радиоволне, на которую наложен звук.

Галатея не имела под рукой расчёски, поэтому она взяла лист бумаги, нарисовала на ней множество одинаковых зубчиков в качестве радиоволны, а потом провела по этим зубчикам плавную кривую. И посмотрела вопросительно на брата.

– Верно! – воскликнул тот и стёр вершины зубчиков, выступавших за кривую. Получился лес из острых зубцов, вершины которых плавно менялись с расстоянием. – Волна приходит на приёмник, который регистрирует не только частые электромагнитные колебания в своих контурах, но и плавные изменения силы этих колебаний – и переводит эти плавные изменения в низкочастотный человеческий голос.

Джерри кивнул:

– Или в музыку. В 1910 году состоялась первая радиотрансляция концерта из нью‑йоркского зала «Метрополитен‑опера», в котором принимал участие великий певец Карузо. В мире быстро возникла гигантская индустрия радио. В 30‑х годах радиоприёмники размером с комод пришли во многие дома, тарелки репродукторов повисли на столбах, захрипели и забормотали разными голосами о разных новостях. Возникли специальные студии, где люди целыми днями сидели и приятными голосами читали в микрофоны различные фразы, которые им готовил огромный штат сотрудников и репортёров. Стала возможной прямая трансляция различных событий – от речей политических лидеров до передачи со стадионов, где проходили футбольные и хоккейные матчи.

– Но как можно слушать по радио футбол? – удивилась Галатея. – Ведь футболисты бегают, а не поют. По радио ничего не видно!

– Появилась специальная профессия – радиокомментатор, который сидел на стадионе, видел матч своими глазами – и рассказывал об игре слушателям. Комментатор переводил видимую картинку в звуковую информацию, а радиослушатели, слыша его объяснения, воображали себе футбольную игру в своих головах – и вовсю переживали за своих любимых спортсменов.

– Это как‑то… странно, – сказала Галатея.

– Верно, поэтому, научившись посылать электрическую речь по воздуху, люди немедленно принялись искать способ посылать таким же способом и картинки – и даже движущиеся изображения, которые демонстрировались в кино.

– То есть инженеры стали изобретать беспроводное кино?

– Да, но это уже другая история. История радио интересна тем, что множество исследователей работали параллельно – и Маркони среди них не был первым достигшим успеха в передаче сигнала на многие километры.

Например, в 1896 году, когда аппарат Маркони послал сигнал на 3 километра, Никола Тесла в Америке уже улавливал волны на расстоянии в 50 километров. Но Тесла полагал, что радиосвязь возможна только на расстоянии прямой видимости, а значит, для больших расстояний нужны высокие башни, – и он строил эти дорогостоящие башни, в то время как Маркони работал с портативными и гораздо более дешёвыми устройствами. Пожар, уничтоживший лабораторию Теслы в 1895 году, тоже помешал его радиоисследованиям.

Александр Попов, которого не без оснований считают в России создателем радио, не только осуществил радиопередачу в 1895 году, но ещё и разработал удобный приёмник для поимки радиосигнала. Радиоаппараты профессора Попова были установлены на кораблях российского военно‑морского флота. Но секретность, окружавшая работы учёного, не позволили его работам стать основой для коммерческого предприятия. Неожиданная смерть Попова в 1905 году прекратила его исследования.

 

Секрет успеха Маркони – в его настойчивости и семейной поддержке, которые позволяли ему двигаться вперёд, огибая любые препятствия. Он был молод и энергичен – и сумел создать процветающее предприятие по выпуску радиоаппаратов. Но самое главное – он, получив патент, сразу собрал команду видных учёных и специалистов, которые стали быстро развивать нужные для новой индустрии технологии. Тесла был гениальным одиночкой, но в деле развития новой технологии команда всегда побеждает одиночек. И это был важный урок, который можно извлечь из истории радио. Компания Маркони впоследствии оставит в истории яркий след, участвуя в создании радаров, телевидения и авиационной аппаратуры.

Историки интересуются – кто первый придумал, а для истории важно – кто первый внедрил. Изобретателей много – внедрителей мало. Из телеграфа Шиллинга не возникла индустрия, зато аппарат Морзе сделал революцию, связал континенты телеграфными проводами. Белл с компаньонами создал телефонную компанию, а его конкуренты‑изобретатели – нет. Так и в радио: Маркони организовал целую индустрию радиопередатчиков и радиоприёмников, а Тесла и Попов – нет, как и десяток других пионеров радиосвязи. Самый первый патент на беспроволочную связь получил в 1872 году американский дантист Малон Лумис. Правительство собиралось профинансировать его работы, да так и не собралось. В США, кроме Теслы, в радиопионеры включают Дэвида Хьюза и Томаса Эдисона. В Германии создателями радио считают Генриха Герца и Карла Брауна. В Англии есть свой первый конструктор радио – Оливер Лодж; во Франции – Эдуард Бранли. Свои открыватели радиосвязи есть в Белоруссии – Яков Наркевич‑Йодка; в Индии – Джагадиша Бозе; в Бразилии – Ландель де Мура.

Когда какая‑то страна настаивает на том, что именно у неё было сделано данное важное изобретение, то часто возникает неудобный для этой страны вопрос: а почему тогда не в этой стране возникла новая индустрия вокруг этого изобретения?

Почему итальянец Маркони не нашёл поддержки у себя в Италии и создал британскую компанию по производству радио?

Хвастаясь умом своих великих соотечественников, надо признавать недальновидность своих правительств и неповоротливость общества, которые не оценили в своё время талантливых людей.

 

Примечания для любопытных

 

Гульельмо Маркони (1873–1937) – выдающийся итальянский изобретатель, создавший массовое производство радиопередатчиков и радиоприёмников. Его компания первой осуществила трансатлантическую радиосвязь.

Генрих Герц (1857–1894) – великий немецкий учёный, открыватель радиоволн, которые долгое время носили имя «волн Герца».

Оливер Лодж (1851–1940) – видный британский физик, один из пионеров радиосвязи. Награждён медалью Фарадея.

Никола Тесла (1865–1943) – выдающийся американский изобретатель сербского происхождения. Создатель целого ряда новых электрических приборов и устройств. Благодаря своим талантам и эксцентричности, стал легендарной личностью в глазах широкой публики.

Александр Степанович Попов (1859–1905) – выдающийся российский учёный, профессор, пионер радиосвязи. В честь Попова названы астероид 3074 и кратер на обратной стороне Луны.

Малон Лумис (1826–1886) – видный американский изобретатель, дантист из Вашингтона. Один из пионеров радиосвязи. Осуществил в 1866 году радиосвязь на расстоянии более 20 км между двумя горными вершинами в Виргинии с помощью воздушных змеев.

Дэвид Хьюз (1831–1900) – видный американский учёный британского происхождения, один из пионеров радиосвязи.

Томас Эдисон (1847–1931) – выдающийся американский изобретатель и бизнесмен, получивший более тысячи патентов. Один из пионеров радиосвязи.

Карл Браун (1850–1918) – видный немецкий физик и изобретатель, один из пионеров радиосвязи и телевидения. В 1874 году открыл принцип действия кристаллического диода, а в 1899 году запатентовал выпрямитель тока, основанный на кристалле. Лауреат Нобелевской премии (1909).

Эдуард Бранли (1844–1940) – видный французский учёный, профессор Парижского института, один из пионеров радиосвязи.

Яков Наркевич‑Йодка (1848–1905) – видный белорусский учёный, врач и профессор. Один из пионеров радиосвязи.

Джагадиш Бозе (1858–1937) – видный индийский учёный, один из пионеров радиосвязи.

Ландель де Мура (1861–1928) – видный бразильский изобретатель и католический священник, один из пионеров радиосвязи. В 1900 году продемонстрировал передачу человеческого голоса по радиосвязи, но бразильское правительство отказало ему в поддержке.