К 125-летию изобретения радио. Кто изобрёл радио: Гульельмо Маркони или Александр Попов?

Кто изобрёл радио: Гульельмо Маркони или Александр Попов?

Попов, вероятно, был первым, но он не патентовал свои изобретения и не пытался их коммерциализировать.

Фото 1. В 1895 г. русский физик Александр Степанович Попов использовал свой грозоотметчик для демонстрации передачи радиоволн
(Центральный музей связи А. С. Попова).

Кто изобрёл радио?

Ваш ответ, скорее всего, будет зависеть от того, откуда вы. 7 мая 1945 г. в Большом театре в Москве собрались учёные и представители Коммунистической партии Советского Союза, чтобы отпраздновать первую демонстрацию радио Александром Степановичем Поповым. Это была возможность почтить отечественного изобретателя и попытаться вернуть ему исторический приоритет, отодвинув претензии Гульельмо Маркони, широко признанного в большей части мира изобретателем радио. В дальнейшем 7 мая было объявлено Днём радио, отмечаемым по всему Советскому Союзу и до сих пор отмечаемым в России.

Право на первенство Попова в качестве изобретателя радио возникло из его доклада «О связи металлических порошков с электрическими колебаниями» и его демонстрации устройства обнаружения радиоволн в Санкт-Петербургском университете 7 мая 1895 г.

Александр Попов впервые разработал радио, способное принимать азбуку Морзе

Устройство Попова представляло собой простой когерер – стеклянную трубку с двумя электродами, расположенными на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга, с металлическими опилками между ними. Устройство было основано на работах французского физика Эдуарда Бранли, который описал такую ​​схему в 1890 г., и английского физика Оливера Лоджа, который усовершенствовал её в 1893 г. Межэлектродный промежуток с опилками первоначально имел высокое сопротивление, но когда он пробивался внешним электромагнитным импульсом, то металлические опилки слипались и создавали канал с низким сопротивлением, позволяющим проводить электрический ток, пока сопротивление не возвращалось к высокому уровню. Когерер нужно было постукивать или встряхивать после каждого срабатывания, чтобы разъединить опилки.

Фото 2. Через год после демонстрации 1895 г. Александр Попов использовал свой радиоаппарат для отправки сообщений с помощью азбуки Морзе.

По данным Центрального музея связи им. А. С. Попова, в Санкт-Петербурге устройство Попова стало первым в мире радиоприёмником, способным различать сигналы по длительности. Он использовал когерер Лоджа и добавил поляризованное телеграфное реле, которое служило усилителем постоянного тока. Реле позволяло Попову соединить выход приёмника с электрическим звонком, устройством записи или телеграфным аппаратом, обеспечивая электромеханическую обратную связь (радиоаппарат, показанный выше на фото 1 из музейной коллекции, имеет звонок). Обратная связь автоматически сбрасывала когерер – когда звонил звонок, когерер одновременно встряхивался.

24 марта 1896 г. Попов устроил ещё одну революционную публичную демонстрацию, на этот раз, отправив код Морзе по беспроводному телеграфу. Ещё раз в Санкт-Петербургском университете на собрании Российского физико-химического общества Попов посылал сигналы между двумя зданиями на расстоянии 243 метров друг от друга. Профессор, стоя у доски во втором здании, передал текст кодом азбуки Морзе: «Генрих Герц».

Конструкции на основе когерера, подобные разработкам Попова, стали основой оборудования радиосвязи первого поколения. Они оставались в эксплуатации до 1907 г., когда их заменили кристаллические приёмники.

У Попова и Маркони были разные взгляды на радио

Попов был современником Маркони, но оба учёных разработали свои радиоаппараты независимо друг от друга и не зная о работах друг друга. Выявление того, кто был первым, осложняется неточным документированием событий, противоречивыми определениями понятия радио и национальной гордостью.

Одной из причин, по которой Маркони добился признания, а Попов нет, является то, что Маркони был гораздо лучше осведомлён об интеллектуальной собственности. Одним из лучших способов сохранить своё место в истории является получение патентов и своевременная публикация результатов исследований. Попов не сделал ни того, ни другого. Он никогда не подавал заявки на получение патента* на свой грозоотметчик, также не существует официальных записей о его демонстрации 24 марта 1896 г. В итоге он отказался от радио, чтобы обратить своё внимание на недавно обнаруженные рентгеновские волны, также известные как Х-лучи.

С другой стороны, Маркони подал заявку на британский патент 2 июня 1896 г., который стал первой заявкой на патент в радиотелеграфии. Он быстро собрал капитал, чтобы коммерциализировать свою систему, создал огромное промышленное предприятие и стал известен в мире за пределами России как изобретатель радио.

Хотя Попов никогда не стремился коммерциализировать своё радио как средство отправки сообщений, он видел потенциал в его использовании для регистрации электрических разрядов в атмосфере в качестве детектора молний, то есть грозоотметчика. В июле 1895 г. он установил свой первый грозоотметчик в метеорологической обсерватории Института лесного хозяйства в Санкт-Петербурге. Он мог обнаруживать грозы на расстоянии до 50 километров. В следующем году он установил второй детектор на Всероссийской промышленной и художественной выставке в Нижнем Новгороде, примерно в 400 км к востоку от Москвы.

В течение нескольких лет часовая компания Hoser Victor в Будапеште производила грозоотметчики на основе работ Попова.

Прибор Попова нашёл свой путь в Южную Африку

Один из этих приборов проделал свой путь до Южной Африки, примерно в 13 000 км. Сегодня его можно найти в музее Южноафриканского института инженеров-электриков (SAIEE) в Йоханнесбурге.

Сейчас музеи не всегда знают, что находится в их собственных коллекциях. Происхождение оборудования, которое давно устарело, может быть особенно трудно проследить. Из-за неполных записей и изменений в персонале институциональная память может потерять взаимосвязь о том, что является объектом, почему он был важен.

Это, возможно, было бы судьбой южноафриканского грозоотметчика Попова, если бы не зоркий глаз Дирка Вермейлена, инженера-электрика и давнего члена SAIEE Historical Interest Group. В течение многих лет Вермейлен полагал, что это был старый записывающий амперметр, используемый для измерения электрического тока. Однако однажды он решил присмотреться. К его удовольствию, он узнал, что это был, вероятно, самый старый предмет в коллекции SAIEE и единственный сохранившийся прибор с Йоханнесбургской метеорологической станции.

Фото 3. Грозоотметчик Попова, используемый на метеорологической станции Йоханнесбурга, сейчас находится в музее Южноафриканского института инженеров-электриков.

В 1903 г. колониальное правительство заказало грозоотметчик Попова как часть оборудования для недавно созданной метеостанции, расположенной на холме на восточной окраине города. Детектор станции похож на оригинальную конструкцию Попова за исключением того, что колебание, используемое для встряхивания опилок, также отклоняло и рычаг для записи. Диаграмма записи выполнялась на поверхности вокруг алюминиевого барабана, который вращался один раз в час. С каждым оборотом барабана отдельный винт сдвигал диаграмму на 2 миллиметра, позволяя записывать процесс в течение нескольких дней.

Вермейлен описал свою находку в 2000 г. в декабрьском номере Proceedings of the IEEE. К сожалению, он скончался около года назад, но его коллега Макс Кларк договорился, чтобы IEEE Spectrum сфотографировал этот грозоотметчик из Южной Африки. Вермейлен был неутомимым сторонником создания музея для размещения коллекции артефактов SAIEE, которая наконец-то произошла в 2014 г. Видится уместным, что в статье, посвящённой раннему пионеру радио, я также отдаю дань Вермейлену и редкому грозоотметчику (радиоволновому детектору), который он помог обнаружить.

Сокращённая версия этой статьи будет опубликована в печатном выпуске за май 2020 г. как «Первое радио».

Это часть продолжающейся серии, посвящённой фотографиям исторических артефактов, которые охватывают безграничный потенциал технологий.

P. S.

Споры не прекращаются до сих пор. Вот некоторые отклики американцев на эту статью.

Jerry: «Тесла 1892 Радио, радиоуправляемая лодка 1898 Патент».

Brian Bixby: «"Маркони молодец, пусть продолжает. Он использует семнадцать моих патентов", – Никола Тесла».

Edson Bortony: «Ни тот, ни другой! Они учились вместе. Такие вопросы всегда возникают. Кто изобрёл самолёт? Сантос Дюмон или братья Райт? Кто изобрёл электродвигатель? Никола Тесла или Доливо-Добровольский? Не имеет значения, в какой области, многие исследователи разрабатывают одну и ту же тему в одно и то же время. Небольшие различия между разработками приводят к различным патентам на один и тот же продукт. Каждый понемногу дорабатывает, и нужно время, чтобы достичь конечного продукта. Хотя всегда будет существовать крайний вклад в каждую разработку».

Evariste: «Спасибо за рассказ, я не был знаком с этой концепцией когерера. Интересно, как сделать его более чувствительным?».

* P. P. S.

От переводчика. Справедливости ради хотелось бы добавить, что у А. С. Попова всё-таки были не только известные публикации, но и патенты, в том числе:

1. российский патент на привилегию № 6066. Приёмник депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн, заявлено: 14 июля 1899 г.;
2. английский патент № 2797. Improvements in coherers for telephonic and telegraphic signalling, accepted: 7 Apr. 1900. Кроме того, в августе – сентябре 1899 г. в Севастополе на кораблях Черноморской эскадры проводились испытания радиостанций, изготовленных по чертежам Попова французской фирмой «Дюкрете» с товарным знаком Popoff–Ducretet.

Сычёв А. Н. Защита прав интеллектуальной собственности: Учебное пособие [Электронный ресурс] / А. Н. Сычёв. – Томск: ТУСУР, 2014. – 240 с.