Виктор Пекелис – Истории о «ненужных» открытиях (страница 17)
В данном случае интересно не то, что ходатайство было удовлетворено, не то, что ученый получил денежную помощь, и даже не то, что Попов прочитал в Петербурге лекцию. Ходатайство интересно другим. В нем говорилось об «уяснении вопросов электротехники», перекликающемся с предположениями русского физика О. Д. Хвольсонч об опытах Герца как зародыше развития новых отделов электротехники.
Этим объясняется, почему в лаборатории Минного класса началась непрерывная работа над усовершенствованием приборов для работы с электромагнитными волнами.
А. С. Попов сконструировал надежный возбудитель электромагнитных колебаний, взяв за образец вибратор Герца. Но резонатор его никак не удовлетворял: очень уж трудно было увидеть искру, проскакивающую в разряднике. Зная работы Бранли и Лоджа, Попов по достоинству оценил способность когерера к улавливанию волн. Но ему был нужен очень чуткий когерер! И ученый работал над его усовершенствованием.
Начал он с выбора порошка – начинки стеклянной трубочки. Необходим был такой порошок, который бы сделал этот прибор необычайно чувствительным к прохождению волн.
«Колдовство» с порошками для когерера продолжалось долго.
Чего только не было перепробовано! Какие только опилки не побывали в стеклянной «упаковке» когерера, потом их сменила дробь. Потом опять опилки… И так до тех пор, пока не был выбран ничем с виду не примечательный темно-серый железный порошок, принимающий чутко и постоянно, вблизи и на значительном расстоянии электромагнитные волны.
Затем пришла пора усовершенствования самой трубочки: искали для нее наиболее удачную, как сказали бы теперь, наиболее оптимальную форму. Нашли. Далее, заменили параллельные проволочки двумя тонкими платиновыми пластинками, также повысившими чувствительность прибора.
Однако будущий изобретатель радио не был удовлетворен. Даже усовершенствованный им когерер в работе полностью зависел от человека, прибор нужно было щелчком пальца приводить в состояние готовности к приему новых волн, ибо, пропустив предыдущие, порошок терял чувствительность к приему.
Нельзя же бесконечно щелкать пальцем! Нужны автоматические щелчки… Хотя бы такие, как щелчки молоточка электрического звонка по чашечке…
Александр Степанович включает в свою схему через электромагнитное реле электрический звонок. Оно усиливало слабый сигнал, шедший к звонку.
Казалось бы, что тут особенного: заставить молоточек от звонка щелкать по когереру? Но это простое нововведение качественно меняло прибор А. С. Попова.
Удар молоточка встряхивал когерер, приводил его в чувствительное состояние каждый раз после приема электромагнитных волн. И каждый раз звонок возвещал экспериментатору, что когерером сигнал принят и воспроизведен без пропуска н потерь.
Если резонатор Герца и все приборы, построенные вслед за прибором немецкого ученого, только демонстрировали появление электромагнитных волн, то новый прибор Попова принимал сигналы.
Новая схема уже в 1894 году дала значительные результаты: удавалось улавливать волны на расстоянии нескольких метров от передатчика. Окрыленный успехом, он со своим ассистентом П. Н. Рыбкиным решает разделить обязанности.
Один из участников эксперимента должен посылать сигналы, потом прерывать передачу. Второй – следить за тем, как когерер принимал сигналы.
Иными словами, волны передавались с одного места на другое – от излучателя к приемнику. И пусть пока расстояние этих передач было небольшим, важно было другое – сигналы преодолевали расстояние в несколько метров.
Но Александра Степановича Попова не удовлетворяла чувствительность приемника. Он задумал повысить ее за счет нового приспособления. Им оказался толстый изолированный провод, один конец которого изобретатель присоединил к когереру, а другой направил вверх. Так появилась приемная антенна – обязательная часть всех существующих и существовавших радиоприемников. Это нововведение настолько повысило чувствительность приема, что необычайно требовательный к себе и осторожный в оценке работы Попов решает сделать следующий шаг. Поскольку дальность передачи перешагнула 60 метров, опыты переносят из лаборатории в сад Минного класса.
Теперь, когда упорные и капризные опыты дали ощутимые результаты, русский физик решается называть свой аппарат прибором для обнаружения и регистрации электрических колебаний. Этот прибор с таким длинным названием со временем станет известен как первая в мире приемная радиостанция Попова.
В каждодневных поисках, в многочисленных опытах, в неудачах и удачах родилась знаменитая схема Попова, представленная на суд его коллег, присутствовавших на заседании физического отделения Русского физико-химического общества 25 апреля (7 мая) 1895 года. Память об этом докладе на долгие годы осталась жить в протоколе заседания, зафиксировав в осторожно выбранных, сдержанных словах, которых требовал дух протокола, факт передачи сигналов электромагнитными волнами.
И доклад, и демонстрация опытов показывали, что ученый ищет пути практического использования герцевых волн. Об этом во всеуслышание заявила газета «Кронштадтский вестник» за 30 апреля (12 мая) того же 1895 года: «Уважаемый преподаватель А. С. Попов, делая опыты с порошками, комбинировал особый переносной прибор, отвечающий на электрические колебания обыкновенным электрическим звонком и чувствительный к герце-вым волнам на открытом воздухе на расстояниях до 30 сажен.
Об этих опытах А. С. Поповым, в прошлый вторник, было доложено в физическом отделении Русского физико-химического общества, где было встречено с большим интересом п сочувствием.
Поводом для всех этих опытов служит теоретическая возможность сигнализации на расстоянии без проводников, наподобие оптического телеграфа, но при помощи электрических лучей».
«Сигнализация без проводников», беспроволочный телеграф – в газете просто и понятпо было сказано о том, что скрывали скупые формулировки протокола заседания Физико-химического общества, которое стало благодаря докладу Попова историческим событием.
Вероятно, не случайно родилось мнение, что все великое просто. Это утверждение в полной мере относится и к великим открытиям в естествознании. Потомкам то или иное открытие, его научная суть, кажется простым и очевидным. Такова уж природа познания: научная целина год за годом поднимается людьми и постепенно некогда новое, вновь открытое становится обычным.
Но, оценивая научные достижения прошлого с позиций сегодняшнего дня, никогда нельзя забывать, что «само собой разумеющееся» для нас не было известно во время того или иного открытия никому, даже первооткрывателю. Он, первооткрыватель, шел своей дорогой, требовавшей не только знаний предшествующего опыта, но и отхода от традиций мышления, творческого анализа фактов.
Деятельность первооткрывателя – это своеобразный интеллектуальный сплав из умения определять, что же пока не узнано, выбирать объективный критерий оценки своих научных результатов, проверять каждый ранее сделанный шаг, прежде чем сделать следующий. Именно этим драгоценным даром обладал русский физик Александр Попов.
К 1895 году, году рождения радио, большинство из составных элементов, вошедших в схему связи без проводов, было известно: и способность резонатора отвечать на излучение вибратора; и свойство металлических порошков откликаться на электромагнитные волны; и даже способность отведенного вверх от когерера провода усиливать чувствительность прибора. Но все известное было изолированно, как бы существовало само по себе.
Что сделал Попов?
Чтобы прийти к своему великому открытию, ему надо было па основе синтеза уже известных данных построить неразрывную цепь, соединяющую отдельные элементы в завершенную схему. И, во-вторых, дополнить разрывы в этой цепи логически необходимыми звеньями, которые дотоле никому не были известны.
До Попова в мире шло накопление информации об электромагнитных волнах. Не случайно тот период называют предысторией радио. Александр Степанович Попов, использовав всю накопленную информацию, добавил новое – осуществил автоматическое срабатывание звонка в аппарате от каждого поступающего сигнала. Вот оно – последнее звено, которого не хватало для того, чтобы электромагнитные волны стали доступны для приема!
Это пример диалектического перехода количества в качество, когда скачок от накопления фактов к их обобщению позволил ученому сделать великое открытие.
Слабые сигналы, посланные Поповым в эфир, сигналы, преодолевшие расстояние и бегущие без проводов, были для ученого не завершением работы, а началом усовершенствования радиопередатчика и принимающего аппарата. Он знал, что и схему и аппарат можно улучшить, и надеялся сделать это в скором времени.
И Попов неутомимо и вдохновенно работал над новым средством связи.
Подача сигналов… Прием сигналов… Посылаемые и принимаемые… Опыты и испытания… Опыты и испытания. Попов и его постоянный помощник Рыбкин то расходятся по разным комнатам, чтобы посылать и принимать сигналы-звонки, то сходятся, чтобы обсудить результаты. Но Попов уже знал, что результатом приема его сигналов, звонков, будет сигнализация – подлинная направленная сигнализация, то, о чем он напишет в своей статье: «Сигнализация электрическими лучами подобна оптической и звуковой; сигналы могут быть направлены по преимуществу в одном направлении или же одновременно во все стороны. В пределах одной мили сигнализация и сейчас возможна… Можно ожидать существенной пользы от применения этих явлений в морском деле как для маяков, так и для сигнализации между судами одной и той же эскадры».