Факт приёма-передачи. Почему открытие радио присвоили Попову, а не Маркони
Демонстрация Александром Поповым (стоит слева) первого радиоприёмника, 1895 год. Картина Николая Сысоева.
130 лет назад, 7 мая 1895 года, на заседании Русского физико-химического общества было продемонстрировано то, без чего немыслима современная цивилизация. Все виды беспроволочной связи, включая сотовую, спутниковую, интернет и телевещание, были бы невозможны без изобретения, сделанного Поповым.
Не задумываясь о последствиях
Именно в этом и состоит заслуга Александра Попова. Не он открыл явление электромагнитной индукции или явление электромагнитных волн. Но именно он 7 мая 1895 года первым в мире продемонстрировал созданную им систему, состоящую из приёмника и передатчика, способную посылать и принимать радиосигналы — точки и тире азбуки Морзе.
Попов практически тут же, нимало не задумываясь о последствиях, публикует результаты своих опытов. Более того — он не скрывает принципа действия системы, подробно объясняя, как она устроена и для чего предназначена. Первая публикация состоялась по горячим следам — 12 мая 1895 года газета «Кронштадтский вестник» поместила сообщение об изобретении учёного, отметив: «Поводом ко всем этим опытам служит теоретическая возможность сигнализации на расстоянии без проводников, наподобие оптического телеграфа, но при помощи электрических лучей».
А во второй половине 1896 года, когда Попов уже провёл успешные опыты по передаче и приёму радиосигналов с берега на барражирующую в акватории Кронштадтского порта яхту «Рыбка», в зарубежной прессе появились сенсационные сообщения об открытии итальянца Гульельмо Маркони. Тот вроде как начал свои опыты по передаче радиосигналов в сентябре 1895 года, а в июне 1896-го уже подал заявку на патент. Правда, почему-то в Англии. О том, почему итальянец решил сделать это именно в Англии, речь ещё будет. А пока Попову пришлось втянуться в защиту своего приоритета.
Скромный и кроткий
Особой охоты ввязываться в подобные споры у него не было. Все современники Александра Степановича сходятся в одном — это был человек скромный, даже кроткий. И уж точно не гонявшийся за длинным рублём. Скажем, со своей будущей женой Раисой он познакомился случайно — её отец дал объявление в газету о поиске репетитора, и первым откликнулся Попов. Когда отец Раи умер, продолжал заниматься с ней бесплатно. Ещё сюжет: по окончании университета Попову предлагали стать профессором кафедры физики с неплохим окладом, однако он стал преподавателем Минного офицерского класса и Минной школы в Кронштадте — соблазнил лучший в России физический кабинет. А вот оклад был невеликим — 100 рублей в месяц. Впрочем, Попов не роптал. И вместо отпуска ежегодно ездил на Нижегородскую выставку — подрабатывать начальником электростанции, снабжавшей энергией этот форум. Получая, между прочим, за сезон 2,5 тысячи рублей — вдвое больше, чем в Кронштадте за год...
Кстати, на той выставке в 1896 году среди прочего демонстрировался и прибор Попова. К тому моменту в российской прессе было уже как минимум десять публикаций, описывающих и саму систему Александра Степановича, и перспективы её развития. Каково же было удивление Попова, когда в сентябре того же года он узнал, что в Лондоне демонстрируется прибор Маркони, «отвечающий звонком на электрические волны», и на этот прибор уже подана патентная заявка!
Радиоприемник, созданный русским физиком и электротехником, профессором Александром Степановичем Поповым.
Фото: РИА Новости/ В. Бабайлов
Впрочем, удивления могло и не быть. Попов, как человек, непосредственно соприкасавшийся с новейшими изобретениями, знал, что в патентном праве есть некоторые странности. Дело в том, что в конце XIX столетия законодательства почти всех стран мира запрещали выдачу патента при наличии более ранней публикации об изобретении в любой другой стране. Исключением была Англия.
Начиная с января 1897 года Попов в течение нескольких лет пишет в отечественную и зарубежную прессу статьи, где постоянно указывает, ссылаясь на свои ранние публикации: «Подобный прибор, на том же принципе основанный, был устроен мной в 1895 году. В мае этот прибор был демонстрирован в заседании Физического отделения Рус-ского физико-химического общества».
Имело это какие-то последствия? Безусловно. Спешно организованная в 1897 году фирма Маркони The Wireless Telegraph & Signal Company могла, конечно, рекламировать свою продукцию как «первую в мире» и даже «единственную в мире» — благо, это позволяло британское законодательство. Однако сам Маркони говорил о своём приоритете уклончиво: «Я полагаю, что являюсь первым, открывшим и практически применившим для эффективной телеграфной передачи и ясного приёма сигналов искусственно создаваемые колебания Герца».
«Его должны благодарить»
Эти слова датированы 1903 годом. Но в том же году учитель Маркони физик Аугусто Риги пристыдил своего ученика, заявив: «Все конструктивные части приёмника Маркони мы находим у Попова, который описал свой прибор в 1895 году. Поэтому в отношении существенных деталей своих приборов Маркони не может претендовать на приоритет». А на Первой международной конференции по беспроволочной телеграфии, прошедшей 4 августа 1903 года в Берлине, немецкий министр почт и телеграфов Рейнхольд Кретке заявил: «В 1895 году Попов изобрёл приём телеграфных сигналов с помощью волн Герца. Его мы должны благодарить за первый радиографический аппарат».
Ровно то же самое, правда, уже после смерти Попова, говорили учёные, которые могли бы, наверное, попробовать перетянуть одеяло на себя, поскольку русский изобретатель использовал в своём аппарате детали, сконструированные ими. Но ни Эдуард Бранли, ни Оливер Лодж не стали этого делать. Первый просто признал: «Телеграфия без проводов зародилась в действительности из опытов Попова». Второй отметил: «Попов впервые достиг того, что сам сигнал осуществлял обратное воздействие. Я полагаю, что в этом и состоит новшество, которым мы обязаны Попову. Оно было в скором времени принято Маркони и другими».
Попов умер в январе 1906 года, не дотянув до 47 лет буквально нескольких месяцев. Как изобретатель он был счастлив — успел познать триумф и увидеть широчайшее внедрение своего детища во всех странах мира. К сожалению, спустя 100 лет, на волне нигилизма «лихих 1990‑х», отечественный приоритет в изобретении радиосвязи активнее всего подвергали сомнению именно в России. К счастью, опасный крен Россия смогла преодолеть.
Еженедельник «Аргументы и Факты» № 19.
К 125-летию изобретения радио. Кто изобрёл радио: Гульельмо Маркони или Александр Попов?
Перевод публикации из научно-технического электронного журнала IEEE Spectrum.
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:
- российский патент на привилегию № 6066. Приёмник депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн, заявлено: 14 июля 1899 г.;
- 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.
Автор: Эллисон Марш, доцент истории Университета Южной Каролины, директор Института науки, технологий и общества Энн Джонсона, США.
Переводчик: Александр Николаевич Сычёв, профессор кафедры компьютерных систем в управлении и проектировании ТУСУРа.
Источник: IEEE Spectrum (30 Apr. 2020)
Уральский физик, подаривший миру радио и имя севастопольскому микрорайону
Александр Степанович Попов родился 16 марта 1859 года в посёлке Турьинские Рудники Верхотурского уезда Пермской губернии (ныне город Краснотурьинск Свердловской области). Сын священника, он с детства проявлял интерес к науке. Окончил Пермскую духовную семинарию, а затем физико-математический факультет Петербургского университета.
Read more: Уральский физик, подаривший миру радио и имя севастопольскому микрорайону
Электро́ника (от греч. ηλεκτρόνιο «электрон») — наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется для преобразования электромагнитной энергии. Работа таких устройств основана на перемещении носителей тока в вакууме, газах, жидкостях и твёрдых телах при различных условиях.
История
Возникновению электроники предшествовало открытие и изучение электричества, электромагнетизма, а далее — изобретение радио.