Когда изобрели радио: история создания гениального прибора

Отец радио

25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 г. Александр Степанович Попов впервые представил своё изобретение на заседании Русского физико-химического общества, где выступил с докладом и демонстрацией созданного им первого в мире радиоприемника. Свое сообщение Попов закончил следующими 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, обладающих достаточной энергией».

Первый радиоприемник А.С. Попова.

Этот день вошел в историю мировой науки и техники как день рождения радио.

Информация о докладе Попова была напечатана в газете «Кронштадтский вестник» 12 мая 1895 года с указанием конечной цели работы:

«Уважаемый преподаватель А.С. Попов… комбинировал особый переносной прибор, отвечающий на электрические колебания обыкновенным электрическим звонком и чувствительный к герцевским волнам на открытом воздухе на расстояниях до 30 сажен… Поводом ко всем этим опытам служит теоретическая возможность сигнализации на расстоянии без проводников, наподобие оптического телеграфа, но при помощи электрических лучей».

А.С. Попов демонстрирует прием первой в мире радиограммы “Генрих Герц” 12 (24) марта 1896 г. (Из книги Коваленко, Стрелова “У истоков радиосвязи”. С. -Пб., 1997)

Через 10 месяцев 24 марта 1896 г. А.С. Попов на заседании того же русского физико-химического общества передал первую в мире радиограмму на расстояние в 250 м. Летом следующего года дальность беспроволочной связи была увеличена до 5 км.

Приемник и передатчик А.С. Попова. Источник фотографии: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ)

А.С. Попову принадлежит еще одно открытие, значение которого трудно переоценить. Во время опытов по радиосвязи на военных кораблях Балтийского флота летом 1897 г. было установлено, что электромагнитные волны отражаются от кораблей. А.С. Попов сделал вывод о возможности практического использования этого явления и задолго до возникновения радиолокации и радионавигации сформулировал отправные идеи для создания и развития этих направлений техники.

В 1899 г. он сконструировал приемник для приема сигналов на слух при помощи телефонной трубки. Это дало возможность упростить схему приема и увеличить дальность радиосвязи.

В 1900 г. А.С. Попов осуществил связь в Балтийском море на расстоянии свыше 45 км между островами Гогланд и Кутсало, недалеко от города Котка. Эта первая в мире практическая линия беспроволочной связи обслуживала спасательную экспедицию по снятию с камней броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на камни у южного берега Гогланда.

Первая радиограмма, переданная А.С. Поповым на остров Гогланд 6 февраля 1900 г., содержала приказание ледоколу «Ермак» выйти на помощь рыбакам, унесенным на льдине в море. Ледокол выполнил приказ и 27 рыбаков были спасены. Первая в мире практическая линия, начавшая свою работу спасением людей, унесенных в море, последующей своей регулярной работой наглядно доказала преимущества данного вида связи.

Успешное применение этой линии послужило толчком к «введению беспроволочного телеграфа на боевых судах, как основного средства связи» — так гласил соответствующий приказ по Морскому министерству. Работы по внедрению радиосвязи в русском военно-морском флоте производились при участии самого изобретателя радио и его соратника и ассистента П. Н. Рыбкина.

Работа в Морском ведомстве накладывала определенные ограничения на публикацию результатов исследований — речь шла о военной тайне, поэтому, соблюдая данное клятвенное обещание о неразглашении сведений, составляющих секретную информацию, Попов не опубликовывал результаты своих работ.

Первое в мире применение радиосвязи для спасения людей ледоколом «Ермак» в 1900 году.

Рассказывать историю о споре за право первенства открытия радиоволн между итальянцем Маркони и русским Поповым нет смысла. Потому что спора никакого и не было. Вкратце: Попов сделал свой доклад в мае 1895 года, Маркони подал заявку в июне 1896 года.

Первые публикации в прессе появились в России. Однако итальянцу Гильермо Маркони удалось вскоре получить патент в Великобритании. Английское ведомство отличалось особым иезуитством: можно было признать техническую новизну изобретения, если об этом не было известно на территории королевства. На территории Соединенного Королевства еще не было ничего известно о радиоволнах, хотя во всей Европе говорили об открытии А.С. Попова.

Находчивый итальянец, используя знание определенных юридических уловок, которыми должны уметь пользоваться все патентоведы, сумел сделать бизнес из идеи передачи сигналов. Популяризации радио мы обязаны именно Гильермо Маркони. Но изобретатель — Александр Попов.

Справедливости ради стоит отметить, что патенты на свои открытия Попов получил в России — в 1899 году, во Франции (№ 296354 от 22 января 1900 года). В Англии ему выдали патент на конструкцию усовершенствованного когерера (№ 2797 от 12 февраля 1900 года). Этот приемник открыл новую эпоху в радиосвязи — прием на слух.

И во многих странах изобретателем радио зачастую считается итальянец Маркони, на флоте в разных странах нередко радистов называют «маркони». Иногда называют и других изобретателей: в Германии — Герца, в США и некоторых балканских странах создателем радио считается Никола Тесла.

Но Попов продемонстрировал изобретённый им радиоприёмник на заседании физического отделения Русского физико-химического общества 25 апреля (7 мая) 1895 г., тогда как Маркони подал заявку на изобретение лишь 2 июня 1896 г.

В нашей стране приоритет А.С. Попова всегда считался бесспорным. А с 1945 г. 7 мая в СССР было объявлено Днём Радио.

В 1995 году ЮНЕСКО провело в этот день торжественное заседание, посвящённое столетию изобретения радио. Совет директоров Института инженеров электротехники и электроники отметил демонстрацию А.С. Попова как веху в электротехнике и радиоэлектронике. Статья в разделе «История» на официальном сайте IEEE утверждает, что А.С. Попов действительно был первым, но был вынужден подписать соглашение о неразглашении, связанное с преподаванием в Морской инженерной школе.

На мемориальной доске «Milestone» отлита надпись, гласящая:

«Вклад А.С. Попова в развитие электросвязи, 1895. 7 мая 1895 года А.С. Попов продемонстрировал возможность передачи и приема коротких и продолжительных сигналов на расстояние до 64 метров посредством электромагнитных волн с помощью специального переносного устройства, которое реагировало на электрические колебания, что стало определяющим вкладом в развитие беспроволочной связи».

Аналогичная мемориальная доска установлена в Швейцарии. Она свидетельствует о том, что Маркони начал свои опыты по беспроволочной телеграфии 25 сентября 1895 г.

Почтовая марка России — А.С. Попов, 100-летие изобретения радио.

Приоритет Попова также обосновывается тем фактом, что он 25 марта 1896 г. (то есть за два месяца до заявки Маркони) провёл опыты с радиотелеграфией, соединив свой аппарат с телеграфом и послав на расстояние 250 м радиограмму из двух слов: «Генрих Герц».

При этом ссылаются на воспоминания близких Попова, а также на доклад профессора В. В. Скобельцына в электротехническом институте от 14 апреля 1896 года «Прибор А.С. Попова для регистрации электрических колебаний». В докладе (появившемся до первого патента Маркони) прямо говорится:

«В заключение докладчик произвёл опыт с вибратором Герца, который был поставлен в соседнем флигеле на противоположной стороне двора. Несмотря на значительное расстояние и каменные стены, расположенные на пути распространения электрических лучей, при всяком сигнале, по которому приводился в действие вибратор, звонок прибора громко звучал».

Запись относится к заседанию русского физико-химического общества 24 марта 1896 года; в записи чётко оговорено, что Поповым на значительное расстояние передавались именно сигналы, то есть, по сути дела, это было то самое устройство, которое через несколько месяцев будет запатентовано Маркони.

Попов первый продемонстрировал практичный радиоприёмник (7 мая 1895). Попов первый продемонстрировал опыт радиотелеграфии, послав радиограмму (24 марта 1896). И то и другое произошло до патентной заявки Маркони. Радиопередатчики Попова широко применялись на морских судах.

Поэтому День Радио праздновали, празднуем и будем праздновать 7 мая!

Попов и Маркони относились к радио совершенно по-разному

Попов был современником Маркони, однако они разрабатывали свою аппаратуру независимо, не зная друг о друге. В точности определить первенство сложно из-за неадекватного документирования событий, спорных определений того, что считать радио, и национальной гордости.

Одна из причин, по которой в некоторых странах первенство отдают Маркони, заключается в том, что он был больше осведомлён о тонкостях интеллектуальной собственности. Один из наилучших способов сохранить за собой место в истории – зарегистрировать патенты и вовремя опубликовать свои открытия.

Попов этого не делал. Он не подавал заявку на патент для своего детектора молний, и официальных записей о его демонстрации, проведённой 24 марта 1896 года, не существует. В итоге он забросил разработку радио и занялся недавно открытыми рентгеновскими лучами.

Маркони же подал заявку на патент в Британии 2 июня 1896 года, и она стала первой заявкой из области радиотелеграфии. Он быстро собрал инвестиции, необходимые для коммерциализации своей системы, создал крупное промышленное предприятие, и поэтому во многих странах за пределами России считается изобретателем радио.

Хотя Попов и не пытался коммерциализировать радио с целью передачи сообщений, он видел его потенциал в использовании для записи атмосферных возмущений – как детектора молний. В июле 1895 года он установил первый детектор молний в метеорологической обсерватории Лесного института в Санкт-Петербурге. Он был способен обнаруживать грозы, идущие на расстоянии до 50 км. Второй детектор в следующем году он установил на Всероссийской мануфактурной выставке, проходившей в Нижнем Новгороде, в 400 км от Москвы.

Через несколько лет после этого часовая компания Hoser Victor в Будапеште начала производство детекторов молний на основе разработок Попова.

Устройство Попова попало в Южную Африку

Одна из его машин добралась даже до Южной Африки, проделав путь в 13 000 км. Сегодня её выставляют в музее Южно-Африканского института инженеров-электриков (SAIEE) в Йоханнесбурге.
Музеям не всегда точно известны подробности истории их собственных экспонатов.

Происхождение устаревшего оборудования отследить особенно трудно. Музейные записи неполны, персонал часто меняется, и в результате из памяти организации могут пропадать сведения о каком-либо объекте и его исторической важности.

Так могло случиться и с детектором Попова в Южной Африке, если бы не острый глаз Дёрка Вермюлена, инженера-электрика и давнишнего члена группы любителей истории при SAIEE. Много лет Вермюлен считал, что этот экспонат является старым амперметром с возможностью записи показаний, использовавшимся для измерения силы тока.

Однако однажды он решил получше изучить экспонат. К своему восторгу он обнаружил, что это, возможно, самый старый из экспонатов в коллекции SAIEE, и единственный сохранившийся прибор Йоханнесбургской метеорологической станции.

Детектор молний Попова с Йоханнесбургской метеорологической станции, выставляющийся в музее Южно-Африканского института инженеров-электриков.

В 1903 году колониальное правительство заказало детектор Попова среди прочего оборудования, необходимого для недавно открытой станции, расположенной на холме на восточной границе города. Схема этого детектора совпадает с оригинальной разработкой Попова, за исключением того, что тремблер, встряхивавший опилки, также отклонял записывающую ручку. Полотно для записей было обёрнуто вокруг алюминиевого барабана, делавшего оборот раз в час. С каждым оборотом барабана отдельный винт сдвигал полотно на 2 мм, в результате чего оборудование могло вести записи событий несколько дней подряд.

Вермюлен описал свою находку для декабрьского номера журнала Proceedings of the IEEE от 2000 года. Он, к сожалению, покинул нас в прошлом году, но его коллега Макс Кларк смог прислать нам фотографию Южно-Африканского детектора. Вермюлен активно агитировал за создание музея коллекции артефактов, хранящихся в SAIEE, и добился своего в 2014-м. Кажется справедливым в статье, посвящённой пионерам радиосвязи, отметить заслуги Вермюлена, и вспомнить о найденном им детекторе радиоволн.

Изобретение Тесла

В Соединенных Штатах Америки год изобретения радио – 1893, а первый человек открывший радиосвязь – Никола Тесла. Американцы утверждают, что именно их соотечественник впервые сконструировал радиопередатчик. Американский инженер имеет множество работ в области радиотехники.

Он создал прибор, позволяющий передавать электрическую энергию на расстояния без помощи проводов. Эта область особенно увлекала ученого, поэтому его работы в области беспроводной передачи энергии более известны. Вопросы беспроводной связи волновали его в гораздо меньшей степени, однако им было проведено множество успешных экспериментов с приемниками и передатчиками собственного изобретения.

Много времени прошло с момента изобретения радио, понадобилось 40 лет, чтобы количество слушателей достигло отметки 50 миллионов, а споры о первооткрывателях не утихают до сих пор. Были свои изобретатели в Англии, Бразилии, Индии. Многие ученые, хотя и трудились в разных частях света, ставили похожие опыты и получали одинаковые результаты. Однако, если спросить россиянина о том, в каком году изобрели радио, он несомненно назовет 1895 год, в котором великий ученый А.С. Попов сделал доклад о своем приборе.

Интересные факты

• Как многие русские интеллигенты той эпохи, Александр Степанович Попов вышел из духовного сословия. Его отец был священником, сам он окончил семинарию, но предпочел науку, поступив на физико-математический факультет Петербургского университета.
• Во время создания радио Попов служил в военно-морском ведомстве в качестве преподавателя физики Морского технического училища в Кронштадте и ориентировался в своих разработках на нужды флота.
• Первая в России радиостанция была смонтирована под его руководством в Севастополе. Во время маневров 7 сентября 1899 года с нее была установлена связь с военными кораблями «Георгий Победоносец», «Три Святителя» и «Капитан Сакен», находившимися в 14 км от берега. Место, где находилась станция, получило название «Радиогорка».
• В том же году радиостанции были установлены в Котке (Финляндия) и на новом ледоколе «Ермак». В ноябре 1899 года благодаря радиостанции «Ермака» впервые были спасены люди — группа рыбаков, унесенных на льдине в районе острова Готланд.
• День радио отмечается в России 7 мая (25 апреля по старому стилю). В этот день в 1895 году, примерно за год до первой радиопередачи, Попов прочитал в спортивном зале Петербургского университета лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», где обосновал возможность радиосвязи. 7 мая 1995 года ЮНЕСКО по инициативе России отметила 100-летие радио.
• Профессор физики Технического университета в Карлсруэ Генрих Герц в 1887 году открыл электромагнитные волны, распространяющиеся со скоростью света, провел и описал опыты по их передаче на расстояние без проводов при помощи созданных им генератора и резонатора. Об использовании открытия Герц не думал, заявив: «Это абсолютно бесполезно. Мы всего-навсего имеем таинственные электромагнитные волны, которые не можем видеть глазом, но они есть».
• Никола Тесла, к тому времени работавший в США, в 1893 году в ходе исследований атмосферного электричества изобрел заземленную мачтовую антенну, а впоследствии успешно экспериментировал с передатчиками и приемниками собственной конструкции.
• Оливер Лодж 14 августа 1894 года в Оксфордском университете продемонстрировал передачу радиосигнала из одного здания в другое на расстояние 40 метров. Для практического применения аппаратуру следовало усовершенствовать, но Лодж заниматься этим не стал, уступив пальму первенства Попову и Маркони.
• Инженер и изобретатель из Болоньи Гульельмо Маркони занялся конструированием радиопередатчиков и приемников в декабре 1894 года и подал заявку на изобретение 2 июня 1896 года, то есть через два месяца и восемь дней после первой радиопередачи Попова.
• 2 сентября в Солсбери под Лондоном он публично продемонстрировал свою аппаратуру, передав при этом не два слова, а целый текст, и на расстояние в 3 км, то есть в 12 раз дальше, чем Попов.
• Будучи, по его словам, связан режимом секретности, Попов открыто сообщил о своих работах лишь 19/31 октября 1897 года, когда о достижениях Маркони уже знал весь мир, причем и тогда признал их незавершенными. «Здесь собран прибор для телеграфирования. Связной телеграммы мы не сумели послать, потому что все детали приборов нужно еще разработать», — заявил он в докладе в Петербургском электротехническом институте.
• Первая публичная демонстрация передатчика и приемника Поповым произошла 18 декабря 1897 года. Российский патент он оформил лишь в 1901 году, но до самой кончины в декабре 1905 году отстаивал свой приоритет перед Маркони.
• Маркони стал крупным предпринимателем, получил Нобелевскую премию (1909 год) и титул маркиза Итальянского королевства. Попов был избран почетным членом Русского технического общества, получил чин статского советника, орден святой Анны II степени и Большую золотую медаль Всемирной выставки в Париже 1900 года. В 1921 году Совнарком РСФСР назначил его вдове пенсию.
• Многие авторы предпочитают говорить об «изобретении радио Поповым и Маркони». В мире больше знают имя итальянского ученого, в России наоборот. В Большой Советской Энциклопедии 1955 года Маркони вообще не упоминался.

Хронология радио

• В 1897 году Маркони учредил в Британии фирму «The Wireless Telegraph & Signal Company» и построил первую стационарную радиостанцию на острове Уайт, а в 1898 году открыл в Англии радиозавод, на котором работали 50 человек.
• В январе 1898 года мир впервые узнал по радио сенсационную новость — о тяжелом заболевании в его доме в Уэльсе бывшего британского премьера Уильяма Гладстона (телефонный провод был оборван снежной бурей).
• Первый сеанс трансатлантической радиосвязи произошел 14 января 1906 года.
• В апреле 1909 года калифорнийский изобретатель Чарльз Херролд запатентовал технологию, позволяющую передавать по радио не только сигналы азбуки Морзе, но и человеческий голос и музыку, и ввел в обращение термин broadcasting (публичное вещание).
• Количество жертв гибели «Титаника» в ночь с 14 на 15 апреля 1912 года было бы намного больше, если бы корабельная радиостанция не передала сигнал SOS и координаты места катастрофы. Вскоре в США был принят закон, обязывающий все морские суда поддерживать радиосвязь с берегом, а спустя год Международная конференция по охране человеческой жизни на море сделала это правило общемировым.
• 8 ноября 1917 года большевики обнародовали по радио текст Декрета о мире (с помощью азбуки Морзе).
• 27 февраля 1919 года в Нижнем Новгороде состоялась первая в России передача голоса по радио.
• 20 августа 1920 года Эдвард Скрипп получил первую лицензию на открытие частной коммерческой радиостанции в Детройте, работающей поныне.
• В 1924 году Би-би-си начала трансляцию по радио сигналов точного времени.
• В 1930 году компания Motorola выпустила первый автомобильный приемник.
• В 1933 году патрульные полицейские машины в городе Байонне, штат Нью-Джерси, впервые были оснащены двусторонней радиосвязью.
• Участники полярной экспедиции Умберто Нобиле (1929 год) и зимовки на дрейфующих льдах под руководством Ивана Папанина (1938 год) были спасены благодаря радиолюбителям.
• В 1937 году в США заработала первая радиостанция в диапазоне FM.
• Русская служба Би-би-си впервые вышла в эфир 24 марта 1946 года — ровно через 50 лет после первой радиопередачи Александра Попова.
• В 1954 году американская фирма Regency выпустила на рынок первый коммерческий транзисторный радиоприемник.
• Первый спутник Земли, запущенный в СССР 4 октября 1957 года, не нес никакой аппаратуры, кроме двух радиопередатчиков, передававших сигнал «бип-бип» в диапазоне, где его могли ловить радиолюбители.
• В XX веке авторитарные режимы широко практиковали глушение «нежелательных» радиопередач из-за границы. В настоящее время эта практика сохраняется в Китае, Северной Корее, Иране и на Кубе.
• В настоящее время в мире насчитываются свыше 50 тысяч государственных и коммерческих радиостанций и около трех миллионов радиолюбителей, общающихся в коротковолновом диапазоне, а число приемников не поддается учету. Все современные информационные технологии, включая мобильную связь, беспроводной интернет и спутниковую навигацию, имеют в основе изобретения основоположников радио.
• В последние десятилетия радио уступило место главного средства массовой информации телевидению и интернету, но сотни миллионов людей во всем мире продолжают регулярно слушать его, особенно находясь за рулем. В 1984 году группа Queen записала знаменитую песню «Radio Gaga» со словами «Radio, what’s new? Someone still loves you» («Что нового, радио? Кое-кто любит тебя по-прежнему»).
• В начале XX века, по замечанию писателя и историка Бориса Акунина, вера в прогресс была безграничной. Однако развитие науки и техники отставало от социальных реформ, да и не могло решить всех проблем общества и отдельного человека. Разочарование вылилось в известной шутке, приписываемой Илье Ильфу: «Вот и радио изобрели, а счастья все нет!».

Как вам статья?