День связи, или у истоков теле-радио

Так уж исторически сложилось, что в разные годы первые майские дни стали истоком двух самых распространённых технологий последнего столетия — телевидения и радио. И если 7 мая прочно вошло к календари связистов, то о дне рождения Бориса Розинга, ставшего отцом современного телевидения, обычно забывают. Сегодня мы вспомним обе эти даты.

Как известно, официальным днём рождения радио в России принято считать 7 мая 1895 года (о причинах мы расскажем чуть позже). Однако в других странах есть свои герои и свои даты. К примеру, во многих странах создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) считают итальянского инженера Гульельмо Маркони, а в США отцом радио называют Никола Тесла. Во Франции изобретателем беспроволочной телеграфии долгое время считался создатель когерера (трубки Бранли) Эдуард Бранли, а в Англии первым продемонстрировал радиопередачу и радиоприём на расстояние 40 метров изобретатель когерера (трубка Бранли со встряхивателем) Оливер Джозеф Лодж. Первым же изобретателем способов передачи и приёма электромагнитных волн (которые длительное время назывались «Волнами Герца — Hertzian Waves»), является сам их первооткрыватель, немецкий учёный Генрих Герц.
Так кто же прав? В какой стране действительно изобрели радио? Чтобы разобраться в этом вопросе, мы попробуем вспомнить всю историю изучения радиоволн.
Началось всё, по-видимому, в 1866 году, когда Махлон Лумис (Mahlon Loomis), американский дантист, заявил об открытии способа беспроволочной связи. Связь осуществлялась при помощи двух электрических проводов, поднятых двумя воздушными змеями, один из них, оснащённый размыкателем, служил антенной радиопередатчика, второй — антенной радиоприёмника. При размыкании от земли цепи одного провода отклонялась стрелка гальванометра в цепи другого провода. Двумя годами позже Лумис повторил свои эксперименты перед представителями Конгресса США, послав сигналы на расстояние 22,5 км, а в 1872 он получил первый в мире патент на беспроводную связь. К сожалению, никаких достоверных данных о характере экспериментов Лумиса, равно как и чертежей его аппаратов не сохранилось (не содержит их и американский патент).

В 1888 году немецкий физик Генри Герц доказал существование электромагнитных волн, осуществив с помощью устройства, которое он назвал вибратором, опыт по передаче и приёму электромагнитных сигналов на расстояние и без проводов.
На два года позже, в 1890 году, французский физик и инженер Эдуард Бранли придумал прибор для регистрации электромагнитных волн, названный им радиокондуктор (позднее — когерер), используя в своих опытах антенны из отрезков проволоки. Результаты опытов Бранли были опубликованы в Бюллетене Международного общества электриков и отчётах Французской Академии Наук.
Практически в то же время по другую сторону океана, в США, физик Никола Тесла на одной из своих лекций публично описал принципы передачи радиосигнала на большие расстояния. Уже в 1893 году Тесла запатентовал радиопередатчик и изобрёл мачтовую антенну, с помощью которой в 95-м передал радиосигналы на расстояние 30 миль.
Одновременно в Бразилии священник и учёный Роберто Ланделл де Мора провёл эксперименты по передаче радиосигнала, результаты которых, однако, не оглашались до 1900 года (хотя впоследствии изобретатель получил бразильский патент).
В 1894 году Маркони начинает эксперименты по радиотелеграфии с помощью вибратора Герца и когерера Бранли. Однако никаких письменных свидетельств того времени, подтверждающих результаты этих экспериментов, нет.
А вот Оливер Лодж и Александр Мирхед 14 августа 1894 года на лекции в театре Музея естественной истории Оксфордского университета показали опыт по беспроводной телеграфии, отправив сигнал из лаборатории, находившейся на расстоянии 40 метров. Радиоприёмник Лоджа («Прибор для регистрации приёма электромагнитных волн») содержал радиокондуктор — «трубку Бранли» со встряхивателем, которому Лодж дал название когерер, источник тока, реле и гальванометр; для встряхивания когерера с целью периодического восстановления его чувствительности к «волнам Герца» использовался или электрический звонок или заводной пружинный механизм с молоточком-зацепом.
Спустя всего полгода, 7 мая 1895 года, на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге Александр Степанович Попов прочёл лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», на которой, воспроизводя опыты Лоджа c электромагнитными сигналами, продемонстрировал прибор, схожий в общих чертах с тем, который ранее использовался Лоджем. При этом Попов внёс в конструкцию усовершенствования. В радиоприёмнике Попова молоточек, встряхивавший когерер (трубку Бранли), работал не от часового механизма, а от радиоимпульса. Современники Попова признавали, что его конструкция представляла собой прибор, который впоследствии был использован для беспроводной телеграфии. Сам Попов приспособил прибор для улавливания атмосферных электромагнитных волн, назвав его «грозоотметчик».
Летом того же года Маркони добился передачи радиосигнала на 1,5 км, опять-таки не оставив никаких доказательств своего успеха. А в сентябре 1895-го Попов, присоединив к приёмнику телеграфный аппарат, получил телеграфную запись принимаемых радиосигналов. Однако никаких документальных свидетельств об опытах Попова с радиотелеграфией до декабря 1897 года (до опубликования патента и сообщений об успешных опытах Маркони) не существует.

2 сентября 1896 года Маркони продемонстрировал своё изобретение на равнине Солсбери, передав радиограммы на расстояние 3 км. Почти в то же самое время Оливер Лодж изобрёл принцип настройки на резонансную частоту, а уже в 1897 году французский предприниматель Эжен Дюкрете строит экспериментальный приёмник беспроволочной телеграфии по чертежам, предоставленным А. С. Поповым.
В начале июля 1897 года Маркони получает британский патент №12039, «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов в передающем аппарате». В общих чертах приёмник Маркони воспроизводил приёмник Попова, (с некоторыми усовершенствованиями), а его передатчик — улучшенный вибратор Герца. Принципиально новым было то, что приёмник был изначально подключен к телеграфному аппарату, а передатчик соединён с ключом Морзе, что и сделало возможным радиотелеграфическую связь. Кроме того, детектор Маркони был гораздо чувствительнее детектора Попова, что признавал и сам Попов.
6 июля 1897 года Маркони на итальянской военно-морской базе Специя передаёт фразу «Viva l’Italia» из-за линии горизонта — на расстояние 18 км, а в ноябре того же года он строит первую постоянную радиостанцию на острове Уайт, соединённую с Бормотом (23 км).
Первую в России радиограмму передаёт 30 декабря 1897 года Попов: на заседании Русского физико-химического общества, используя вибратор Герца и приёмник собственной конструкции, он передаёт на расстояние 250 м слова «Генрих Герц».
Как видите, история изобретения радио на самом деле очень запутана. Несколько великих учёных из разных стран практически одновременно проводили вполне успешные опыты с «волнами Герца» и почти в одно время сумели сконструировать практичные передатчики. Да, итальянец Маркони отправил первую радиограмму почти на полгода раньше А.С. Попова, но наш учёный первым показал возможность осуществления радиосвязи на публике, так что мы можем по праву считать своего соотечественника отцом радио и отмечать как праздник именно 7 мая.

• • •
А теперь вспомним ещё одного русского изобретателя. 5 мая 1869 года (по старому стилю — 23 апреля) родился Борис Львович Розинг — автор первых опытов с телевизионным сигналом.
Свой путь в науку Розинг начал в 1887 году в Петербурге, окончив с золотой медалью гимназию и поступив на физико-математический факультет Петербургского университета, который он в 1891 году закончил с дипломом первой степени, оставшись в университете для подготовки к получению звания профессора. Одновременно с этой подготовкой Розинг начал преподавать в Петербургском технологическом институте, а с 1895-го — в Константиновском артиллерийском училище. Именно он стал одним из инициаторов высшего женского образования в России (которое до конца 19 века было фактически под запретом), занимая пост декана открытых в 1906 Петербургских женских политехнических курсов, в 1916 преобразованных в Петроградский политехнический институт.
Розинг стал изобретателем первого механизма воспроизведения телевизионного изображения, использовав систему развертки (построчной передачи) в передающем приборе и электроннолучевую трубку в приёмном аппарате, то есть впервые «сформулировал» основной принцип устройства и работы современного телевидения. 25 июля 1907 года этот факт был официально зафиксирован, когда учёный подал заявку на «Способ электрической передачи изображений на расстояние». По этой заявке ему был выдан патент №18076.
Открытие нового способа приёма изображения в телевидении подтвердили в 1908 и 1909 годах патенты, выданные в Англии и Германии, а в 1911 году усовершенствованное Б.Л. Розингом телевизионное приспособление было запатентовано в России, Англии, Германии и США. 9 мая 1911 года (ещё один повод отметить эти майские дни на календаре) Б.Л. Розингу удалось в своей лаборатории добиться приема сконструированным им кинескопом изображений простейших фигур. Это была первая в мире телевизионная передача, ознаменовавшая начало эры телевидения, за осуществление которой Розинг чуть позже получил от Русского технического общества золотую медаль и премию имени К.Ф. Сименса.
В 1920 году Розинг создаёт в Екатеринодаре (ныне — Краснодар) физико-математическое общество, которое, являясь частью Русской физической ассоциации, начало активную работу, не прекращавшуюся даже в голодном 1922-м. В Краснодаре Б. Л. Розингом был предложен «упрощённый вывод формулы планиметра Амслера при помощи сравнительно нового в России метода векторального анализа», подготовлены доклады «О физико-философской системе векторальной монологии», «О фотоэлектрическом реле», «Преобразование основных уравнений электромагнитного поля в новую форму». С докладом «Построение теории света и световых квантов на основе общего решения уравнений электромагнитного поля Лоренца» Розинг выезжал на съезд физиков в Нижний Новгород. На Кубани он готовил свой итоговый труд — книгу «Электрическая телескопия (Видение на расстоянии). Ближайшие задачи и достижения», которая была опубликована в Петрограде в 1923.
В 1931 году Борис Розинг был арестован по «делу академиков» «за финансовую помощь контрреволюционерам» (дал денег в долг приятелю, впоследствии арестованному) и сослан на три года в Котлас (Архангельская область) без права работы. Однако, благодаря заступничеству советской и зарубежной научной общественности, в 1932 году переведён в Архангельск, где поступил на кафедру физики Архангельского Лесотехнического института. Там гениальный изобретатель и умер 20 апреля 1933 года в возрасте 64 лет от кровоизлияния в мозг.
15 ноября 1957 года Президиумом Ленинградского городского суда было отменено постановление выездной сессии коллегии ОГПУ на основании отсутствия состава преступления. Б.Л. Розинг был полностью оправдан.

При написании статьи использованы материалы сайтов oldradioclub.ru, ru.wikipedia.org, pravdasevera.ru.


Рекомендуем почитать: