Александр Степанович Попов

Резонатор Герца представлял собой проволочный круг большого диаметра. В одном месте круг прерывался: между концами проволоки оставалась крохотная, едва заметная на глаз, щелочка в три миллиметра. Один конец проволоки Герц заострил, на другой насадил шарик. В тот миг, когда «лучи электрической силы» касались резонатора — между острием проволочки и шариком вспыхивала искорка. Слабая бледная искра; ее можно было разглядеть только в лупу. Резонатор Герца, по выражению физика Томсона, являлся как бы «электрическим глазом», хотя еще и несовершенным.

Герц установил, что его резонатор улавливает электромагнитные волны на расстоянии двух-трех шагов от их источника - вибратора.

Ученый упорно стремился так улучшить свои приборы, чтобы получать электрические искры большей яркости и силы. Случай помог ему. Однажды Герц работал около железной печки. Она находилась как раз за резонатором. Искры в резонаторе, обычно такие бледные и слабые, вдруг начали вспыхивать гораздо сильней.

Герц задумался над причиной этого явления. Скоро он нашел объяснение: железо печки подобно экрану мешает рассеиванию электромагнитных волн; они отталкиваются от железа, устремляются обратно и, вместе с волнами от вибратора, воздействуют на приемник. Поэтому в резонаторе вспыхивают такие яркие искорки. А если так, то позади резонатора можно ставить металлический экран. Физики умеют собирать в пучках световые лучи с помощью рефлектора — вогнутого металлического зеркала. Почему бы не устроить металлический рефлектор и для «лучей электрической силы»?

Герц изготовил металлические рефлекторы — вогнутые экраны из жести, размером 2x2 метра; сначала только для резонатора, а позже и для вибратора. Теперь из вибратора сыпались яркие искры и такие же яркие искорки загорались в резонаторе. Приемник оказывался теперь куда «отзывчивей», чем в начале опытов.

Случайное открытие имело важные последствия. Стало возможным улавливать электромагнитные волны на расстоянии не двух-трех шагов, как вначале, а пяти-семи метров. Герц постепенно удалял вибратор от резонатора, он уже достиг расстояния в десять метров, а искры в приемнике попрежнему светились так же ярко.

Герц был вдумчивым ученым, тонким экспериментатором, но он не догадывался, какие важные практические результаты можно было извлечь из его открытия. Уметь посылать в пространство и принимать электромагнитные волны — не означало ли это, что идея беспроволочного телеграфа будет вскоре разрешена?

Герц был очень близок к изобретению радиотелеграфа — передачи сигналов на расстоянии. Но этого изобретения Герц не сделал.

Он не только не помышлял о нем, но даже отрицал его возможность...

Однако, более дальновидные ученые видели эту возможность. Английский физик Вильям Крукс на страницах одного журнала спрашивал: «Нельзя ли с помощью лучей Герца устроить телеграф без проводов и телеграфных столбов?»

Герц не обратил внимания и на этот, обращенный к нему, вопрос. Он продолжал изучать свойства «лучей электрической силы». Его занимало, например, какие вещества проницаемы для лучей, какие — непроницаемы. Между вибратором и резонатором Герц попеременно помещал дерево, стекло, кирпич, асфальт, воду и т.д. Итогом многих опытов был ответ: проводники электрического тока, как, например, металлы, не пропускают лучей электрической силы. И, наоборот, вещества, непроводящие ток (дерево, стекло и др.), свободно пропускают электромагнитные волны.

Ученые всех стран с нетерпением ждали каждого нового известия из лаборатории Герца. Но в 1894 году смерть Герца оборвала его замечательные исследования.

Опыты его, ставшие классическими, повторяли во всем мире.

Увлекались работами Герца и русские ученые. Профессор Петербургского университета Н.Г.Егоров точно скопировал герцовские приборы и выступил в Физическом обществе с демонстрацией знаменитых опытов. Демонстрация была не очень наглядной: искру в резонаторе можно было разглядеть в лупу и только в темноте.

Вот что об этом рассказывает профессор В.К.Лебединский: «Никто из присутствующих, несмотря на полную темноту, не видел искорки в резонаторе Герца; тогда председательствующий подошел к прибору и, всмотревшись, подтвердил, что действительно явление происходит...»

Попову были хорошо известны работы Егорова. Превосходного экспериментатора, каким был Попов, эти работы не могли удовлетворить.

Уже в 1889 году Попов принялся совершенствовать приборы Герца. Эту дату — 1889 год — нам важно отметить. Она показывает, что Попов с самого начала придал огромное значение опытам Герца. А близкое будущее доказало, что практическое значение этих опытов Попов понял сразу гораздо яснее, чем сам Герц.

Попов заменил громоздкие рефлекторы Герца небольшими, всего полметра в высоту. Уменьшил шары вибратора, и весь прибор опустил в сосуд с парафиновым маслом. И вибратор стал действовать несравненно лучше: вместо одной искры в нем появлялось сразу три и гораздо более сильных. В резонаторе, улучшенном Поповым, вспыхивала яркая искра, хорошо видимая на свету и без всякой лупы.

И все же Попов не был доволен достигнутым. Он придумывал все новые схемы, добивался новых улучшений. Он, например, построил такой резонатор: в стеклянном баллоне помещалась свободно вращающаяся легкая крестовина, с подвешенным на каждом ее конце платиновым листочком. Как только в вибраторе загорались искорки, платиновые листочки начинали быстро вращаться. Стоило выключить вибратор, и листочки резонатора останавливались.

По свидетельству Рыбкина, прибор действовал отлично, но Попов хотел еще большего.

Герца уже не было в живых, когда осенью 1894 года в одном из номеров английского журнала «Electrician» появилась статья физика О.Лоджа, под названием «Творение Герца». Автор сообщал, как ему удалось усовершенствовать герцовский резонатор, воспользовавшись, вместо обычного проволочного круга, стеклянной трубкой с металлическими опилками.

Эту трубку изобрел ученый Бранли совсем для других целей, именно для исследования сопротивления разных металлических порошков. Он насыпал в трубку порошок то одного, то другого металла и, включая трубку в цепь, наблюдал, какое сопротивление покажет стрелка гальванометра.

Однажды во время опытов Бранли заметил, что, вопреки привычным показаниям, стрелка гальванометра упрямо делала какой-то странный скачок. Бранли перепробовал несколько порошков, и у всех сопротивление вдруг изменилось. Ученый долго ломал над этим голову и, наконец, установил причину необъяснимого, на первый взгляд, поведения порошков — в соседней комнате оказалась включенной индукционная катушка. В его опыты вмешались электромагнитные волны. Коснувшись металлических опилок, «лучи электрической силы» склеивали частички металла между собой, пустоты между ними почти исчезали, и ток беспрепятственно бежал по сплошной металлической массе. А стрелка гальванометра отмечала изменение сопротивления.

Это было очень любопытное и очень ценное свойство металлических опилок: менять под влиянием электромагнитных волн величину своего сопротивления. Лодж решил воспользоваться этим свойством опилок и применить трубку Бранли в качестве резонатора. С помощью этой трубки Лоджу удалось обнаружить такие слабые волны, которые не мог уловить обычный резонатор Герца.

Но и у нового резонатора обнаружился недостаток и притом весьма существенный: трубку с опилками каждый раз надо было встряхивать. Как только электромагнитные волны склеивали частички металла, сопротивление их падало, и на новые волны стрелка гальванометра уже не откликалась. Сопротивление порошка, раз изменившись, больше не могло меняться, и Лодж каждый раз встряхивал порошок, слегка ударяя по стеклянной трубке пальцем.

Теперь, после открытия Попова, мы знаем, что Лоджу оставалось сделать только один шаг к изобретению радио. Но Лодж, как и Герц, не сделал этого шага. Они как остановились на пороге величайшего изобретения, так и не переступили этого порога.

Звонок Попова

Усовершенствование, внесенное Лоджем, сразу оценил Попов. Наконец-то резонатор обрел ту чувствительность, при которой можно вступить в борьбу за дальность приема электромагнитных колебаний.