История изобретения и развития радио.

16 (4) марта 2009 г. исполнилось 150 лет со дня рождения Александра Степановича Попова — подарившего миру замечательное чудо, получившее краткое, но такое ёмкое и выразительное название «радио». И произошло это на границе XIX и XX веков. 7 мая 2009 г. мы отмечаем 114 годовщину этого знаменательного события. Сам автор ещё в 1895 г. дал ему такую оценку: «Мы сделали открытие, всё значение которого сейчас едва ли кто сразу поймёт».

Предсказание Попова в полной мере подтвердилось бурным развитием теории и техники различных систем телекоммуникации. Системы телекоммуникаций представляют собой своеобразную нервную систему современного человеческого общества. Они обеспечивают непрерывно возрастающую потребность в информационном обмене между всеми элементами человеческого общества как единого глобального организма Земли. В этом смысле значение появлении и развитие различных средств телекоммуникации трудно переоценить. Изобретение радио, базирующееся на использовании электромагнитных волн, дало мощный толчок  развитию новых видов систем телекоммуникации, таких как: радиосвязь, оптическая связь, радиовещание, радиорелейная связь, космическая связь, подвижная связь, телевидение и др.

В данной работе предпринята попытка в краткой форме рассмотреть предысторию открытия и первые этапы развития радио как средства «беспроволочной» телекоммуникации. Этот период в истории возникновения и развития радио вызывает повышенный интерес, так как именно вокруг него до настоящего времени ведутся споры и дискуссии. Суть вопроса заключается в том, кто же в этой сложной и многозвенной цепи первым, так сказать, произнёс букву «А». Иными словами кому принадлежит приоритет, т.е. «пальма первенства» в деле открытия способа или системы беспроводной коммуникации.

Ответ на этот вопрос зависит от правильности толкования открытия или изобретения как факта. Что считать открытием? Устное или письменное заявления, подтверждённые рядом авторитетных свидетелей, о том, что хорошо бы сделать так-то или так-то. В данном случае – это заявление о том, что хорошо бы использовать электромагнитные волны для обмена информацией без направляющих систем, т.е. как средство «беспроволочной телекоммуникации». Можно ли считать это действие как открытие способа или изобретение средства «беспроволочной телекоммуникации»? Конечно же нет, так как после этого не появился ни алгоритм, определяющий порядок действий, ни конкретное техническое устройство, реализующие поставленную задачу. Поэтому в таком действии заявителя есть только намерение, но отсутствуют как признаки открытия, так и признаки изобретения. Точно также по признакам, высказанным выше, нельзя считать открытием или изобретением намерение, высказанное публично через какие-либо средства массовой информации.

Какие же действия заявителя следует признать открытием? Для этого нужно, прежде всего, чтобы заявитель чётко определил цель своего действия. Какова должна быть цель заявителей в данном случае? Это описать способ управления параметрами электромагнитной волны (т.е. способ модуляции) с помощью сигнала, несущего полезную информацию, в месте передачи и способ выделения (демодуляции или детектирования) полезного сигнала из электромагнитной волны в месте приёма. Для этого должны быть указаны последовательности воздействий на электромагнитную волну, как в месте передачи, так и в месте приёма полезного сигнала.

Какие же действия заявителя следует признать изобретением? Какова цель и каков продукт действий заявителя в данном случае? Он должен указать те технические средства, с помощью которых он собирается реализовать задачи модуляции электромагнитной волны полезным сигналом в месте передачи, а также детектирования, т.е. выделения полезного сигнала в месте приёма.

Кроме того, предложение заявителя должно обладать важными свойствами доступности и  возможности воспроизведения результатов техническими средствами, предлагаемыми заявителем.

Для правильного ответа на вопрос, как решались задачи открытия способа и изобретения систем и средств беспроволочной телекоммуникации, полезно изучить хронологию событий рассматриваемого исторического периода.

Хронология событий

 

Даты

Открытия, изобретения и практические применения

1860 г. ―

1865 г.

Обобщая исследования М. Фарадея,  Д.К. Максвелл создал единую теорию электромагнитного поля. Окончательно результаты своей работы он представил к 1869 г. в виде знаменитой системы из  четырёх дифференциальных уравнений, получивших название «уравнения Максвелла». Им была высказана гипотеза существования электромагнитных волн, а также их тождественность световым волнам.

1884 г. ―

1887 г.

Итальянский физик Ф. Кальцески-Онести, обнаружил резкое увеличение  проводимости металлических опилок под действием электрических разрядов. Он объяснял это явление наведением ЭДС самоиндукции в проводах цепи питания.

1887 г. ―

1888 г.

Г. Герц разработал конструкцию приёмо-передающей системы, содержащей вибратор и резонатор и выполнил эксперимент, реально доказавший  существо­вание предсказанных Максвеллом электромаг­нитных волн, названных герцевыми волнами. Г. Герц также впервые исследовал их основные свойства.

1888 г.

А.С. Попов повторил опыт Г. Герца, сделав вывод о возможности применения радиоволн для передачи телеграфных сигналов.

1890 г.

Э. Бранли, изучая спекание металлических опилок в стеклянной трубке под дей­ствием электрических разрядов, создал радиокондуктор (RK) или «проводник приходящих излучений». Он получил название «датчик Бранли». Практического применения RK Бранли не видел.

1894 г.

Продолжая опыты Бранли, О.Д. Лодж использовал RK, названный им когерером (от англ. to cohere — сцепляться), для обнаружения электромагнитных волн.

7 мая

1895 г.

А.С. Попов публично демонстрировал  изобретённую им в 1894 г. систему сообщений с помощью электромагнитных волн, содержащую вибратор Герца и оснащённый системой автоматического встряхивания опилок когерер. Результаты и схема опубликованы в начале 1896 г. в журнале РФХО.

1896 г. ― 1897 г.

2 июня 1896 г. в британское патентное бюро (БПБ) от Г. Маркони поступила заявка на патент «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого». 2 марта 1897 г. в БПБ поступили подробные исправления. 2 июля 1897 г. БПБ выдало патент № 12039.

1899 г.

П.М. Рыбкиным и Д С. Троицким открыто явление прямого детектирования  ра­диосигналов  и приёма азбуки Морзе на слух при помощи телефонной трубки.

Июнь―

июль

1899 г.

А.С. Попов разработал конструкцию первого в мире радиоприёмника, использующе­го детекторные свойства  когерера и позволяющего осуществлять слуховой приём  телеграфных сигналов с помощью наушников. Автор назвал его «Телефонный приёмник депеш».

14 июля

1899 г.

А.С. Поповым подано в Комитет по техническим делам при Департаменте тор­говли и мануфактур России прошение о выдаче ему патента на приёмник депеш.

7 апреля 1900 г.

А.С. Попову был выдан английский патент № 2797 на «усовершенствование когереров для телефонной сигнализации». Аналогичный патент им был получен также и во Франции.

1900 г.

А.С. Поповым разработана первая в мире конструкция кристаллического детек­торного радиоприёмника, позволяющего осуществлять слуховой приём телефонных сигналов.

30 ноября 1901 г.

А.С. Поповым был наконец получен и русский патент — «привилегия № 6066 на приемник депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн».

1899 г. ―

50г. XX в.

Период широкого использования во всём мире детекторных радиоприёмников. Их конструкции создавались изобретателями, радиолюбителями и заводами.

13 января 1906 г.

Изобретатель грозоотметчика, детекторного радиоприёмника и систем радиосвя­зи А.С. Попов скоропостижно скончался.

1909 г.

За развитие беспроволочной телеграфии присуждена Нобелевская премия К.Ф. Брауну (Германия) и Г. Маркони (Италия). Были учтены заслуги Маркони в области практи­ческого применения электромагнитных волн для связи. 

1945 г.

Правительство СССР, отмечая выдающееся значение работ А.С. Попова, вы­двинувших нашу страну в области радиосвязи на передовые рубежи во всём мире, объявило  7 мая — Днём радио. У нас этот праздник отмечается ежегодно.

1993 г.

28-я Генеральная конференция ЮНЕСКО приняла резолюцию «Празднование 100-летия радио». Так было отмечено огромное значение для человечества работ двух выдающихся физиков — А.С. Попова и Г. Маркони, стоявших у истоков изобретения, развития и применения радиосвязи.

 

Выдающиеся физики Александр Степанович Попов (Россия) и Гульельмо Маркони (Италия) стояли у истоков зарождения радиосвязи. Попов первым создал и провёл испыта­ния: грозоотметчика, названного им «виброотметчиком», системы радиосвязи и первых конструкций детекторных приёмников. Маркони достиг больших успехов в увеличении дальности радиотелеграфной связи.