Имя Гульельмо Маркони известно не только ученым – весь мир знает, кому обязан изобретением радио. За огромный вклад в создание радио Маркони и Александр Степанович Попов удостоились Нобелевской премии в области физики.
Раннее детство не предвещало Гульельмо известности в будущем. Учёный родился в апреле 1874 года в старинном итальянском городе Болонье в семье землевладельца Джузеппе Маркони. В детские годы Гульельмо Маркони обучался у частных учителей, а впоследствии стал учиться в техническом училище города Ливорно. Обучение побуждает молодого Маркони серьезно заняться физикой, в частности природой электричества.
В двадцатилетнем возрасте Гульельмо узнает об известных экспериментах Генри Герца, который открыл возникновение периодических волн между металлическими шарами. Маркони решил использовать волны Герца для создания беспроводного телеграфа. Это решение предопределило всю его дальнейшую жизнь. Гульельмо Маркони обращается за помощью к Аугусто Риги, после чего пытается передать сигнал с помощью вибратора Герца на приемник в виде когерера Бранли на другой стороне лужайки. Опыт прошел успешно.
В следующем году Гульельмо Маркони усовершенствует свои эксперименты. Он создает прототип современной антенны, используя при этом заземленный вибратор, конец которого присоединен к пластине из металла, установленной на высоте. Благодаря этому устройству Маркони передал сигнал на расстоянии почти два с половиной километра. К сожалению, в Италии ни правительство, ни ученые не проявили должного интереса к научным разработкам Гульельмо Маркони. В 1896 году Маркони в сопровождении брата Генри Джеймса Дэвиса предпринимает попытку привлечь общественность к своему изобретению в Соединенном Королевстве. Там он составляет первую заявку на получение патента в сфере радиографии. В сентябре этого же года Гульельмо усовершенствует свое изобретение и добивается передачи сигнала на расстоянии в 3,22 км.
Тогда же молодой ученый призывается на военную службу в родной Италии. Гульельмо поступил на службу в военно-морское училище при итальянском посольстве в Англии, где лишь формально числился курсантом.
Май 1897 года ознаменован новым открытием для Гульельмо Маркони. Ему удается передать сигнал с одного берега Бристольского залива на другой, преодолев расстояние в 14,5 км. Летом этого же года Гульельмо основывает собственное дело – «Компанию беспроволочного телеграфа и сигналов», благодаря которой устанавливал телеграфные аппараты на наземные и плавучие маяки на побережье Англии. Впоследствии Гульельмо Маркони установил закономерность в длине и количестве антенн и дальности передачи. Чтобы передать информацию через пролив Ла-Манш на расстояние в 45 км, учёный использовал несколько антенн высотой в 50 метров.
В следующие года Гульельмо Маркони занимается усовершенствованием своего изобретения. Применив изобретение Фердинанда Брауна, Маркони добавляет к своему передатчику колебательный контур и конденсатор. Колебательный контур был включен и в приемник, поэтому сразу несколько передатчиков и приемников, расположенных рядом, могли работать вместе. Патент на это изобретение Гульельмо Маркони получил весной 1900 года, и уже через несколько месяцев он переименовывает свою компанию в « Компанию беспроволочной телеграфии Маркони». В конце года Маркони добивается передачи сигнала на беспрецедентное расстояние в 241,5 км.
Через месяц Гульельмо Маркони смог установить беспроводной контакт на расстоянии в 299,46 км. В декабре 1901 года ученый смог принять сигнал из английского Корнуолла в Сент-Джон на острове Ньюфаундленд, который преодолел просторы Атлантического океана и расстояние в 3540,39 км. Через четыре года Гульельмо Маркони становится обладателем патента на направленную передачу сигналов.
Тогда же Маркони женится на Беатрисе О"Брайен. Впоследствии у них рождается трое детей. В 1907 году Гульельмо Маркони открывает первую в истории трансатлантическую службу беспроволочной связи. Уже в 1909 году Гульельмо становится обладателем Нобелевской премии в области физики на пару с Фердинандом Брауном. Общество признало заслуги знаменитых ученых в развитии беспроводной телеграфии.
Спустя несколько лет, в 1912 году, известный изобретатель патентует уникальную искровую систему для создания передаваемых волн, регулируемую во времени.
Первая мировая война заставила Гульельмо Маркони заниматься беспроволочной связью в расположении сил армии. В 1919 году правительство Италии поручает Маркони полномочное представительство страны на известной мирной конференции в Париже. Договоры с Болгарией и Францией были подписаны от имени Италии именно Гульельмо Маркони.
В 1924 году Гульельмо расстается со своей женой и через три года женится на графине Бецци-Скали, в браке с которой у него рождается дочь. Тогда же ученый создает всемирную сеть коротковолновых телеграфных контактов. В 1931 году Маркони исследует микроволновые передачи, после чего устанавливает в следующем году первую радиотелефонную связь и усовершенствует её для использования в целях морской навигации.
Ученый умер 20 июля 1937 года в Риме. При жизни Гульельмо был награжден многими правительственными и общественными наградами Англии и Италии, получил титул маркиза.
В этой статье мы расскажем о замечательном человеке. Его гениальный ум, обширные знания и необычайная тяга к прогрессу в буквальном смысле связали между собой континенты. Его именем назван аэропорт, он обладатель многих почетных титулов и премий, в том числе Нобелевской. Итак, позвольте вам представить гениального физика и изобретателя - Гульельмо Марчезе Маркони!
Детство
Воспитанием мальчика занималась мама. Семья не бедствовала, и это позволило нанимать для ребенка лучших преподавателей.
Как и большинство детей из богатых семей Италии, малыш замечательно освоил игру на фортепиано.
Юность
Когда будущему гению Маркони Гульельмо, интересные факты из жизни которого мы поведаем в статье, исполнилось 18, он попытался попасть в морскую академию, но провалил экзамен.
Юноша с восторгом слушал в университете лекции Аугусто Риги. В Великобритании посещал занятия в знаменитой школе Рэгби-скул.
Когда ему исполнилось 20, его внимание стало привлекать все, связанное с электромагнитным излучением. Он увлекся трудами знаменитых ученых, посвятивших свою жизнь исследованию данной области.
Первые эксперименты
Первые серьезные опыты Маркони провел в Гриффоне. Там находилось поместье отца. Ему удалось послать сигнал на звонок, вначале стоящий рядом, потом на другом конце дома, а позже - и вовсе на улице. С каждым новым опытом удавалось увеличивать расстояние и добиваться все более интересных результатов.
В 1895 году изобретатель существенно улучшает свой прибор. Таким образом, он преодолел порог около полутора миль.
Нет пророка в своем отечестве
Как ни странно, в родной Италии приборы Маркони никого не заинтересовали. Зря он обивал пороги многочисленных контор и министерств, везде от ворот поворот. Не помогли даже солидные связи его учителя - профессора Аугусто Риги.
Отчаявшись быть полезным у себя на родине, Гульельмо принимает решение ехать в Англию, для того чтобы там запатентовать свое изобретение.
Шансы на то, что Великобритания заинтересуется данным прибором, были достаточно велики. Страна имела огромный военный и торговый флот, и радиосвязь могла бы стать очень ценным приобретением.
Однако Англия встретила изобретателя не очень радостно. Первым делом на таможне у него разбили приборы (они им показались подозрительными). Молодому человеку пришлось восстанавливать все заново.
2 сентября 1896 года Гульельмо Маркони радио показал в действии. Его радиосигнал преодолел расстояние в две мили. Об этом изобретении тогда писали почти все английские газеты.
Как часто бывает, вместе с многочисленными поклонниками Гульельмо приобрел множество завистников и людей, пытающихся оспорить приоритет его изобретений.
В 1897 году ученого призывают на итальянскую военную службу. Выручают связи богатого папы. Молодого гения принимают на службу при итальянском посольстве.
Бизнесмен
Маркони был не просто талантливым инженером и физиком. Без коммерческой жилки он не смог бы обойтись.
В 1897 году ученому удалось послать радиосигнал через весь Бристольский залив (9 миль). Длина антенны при этом составляла более 90 метров!
После такого успеха Британская почта не устояла и купила у талантливого изобретателя несколько аппаратов для поддержания связи со своими плавучими маяками. С этого времени о Маркони начинают думать не только как о талантливом физике и инженере, но и как о преуспевающем бизнесмене.
Летом 1897 года изобретатель создает акционерное общество Wireless Telegraph & Signal Company. Так как фирма пользуется его патентом, Маркони получает 60 процентов всех акций и 15000 фунтов в придачу.
Главной целью организации была постройка радиостанций вдоль всего побережья. В начале 1898 года аппаратура была установлена на острове Уайт.
Так кто же первый?
Самым яростным противником итальянца был английский физик Оливер Лодж. Он обвинил его в том, что Маркони Гульельмо изобретения создал не по своим идеям.
На самом деле определенная доля правды в этом утверждении есть. В 1894 году, когда скончался Герц, Оливер Лодж сделал доклад в Британской академии. Он доработал эксперименты Герца и создал аппарат, который стал основой многих радиоприемников.
Результаты опытов Лодж напечатал в журнале Electrician, что и дало возможность повторить данные эксперименты другим известным ученым, в том числе Маркони.
В 1897 году уже у себя на родине Гульельмо демонстрировал возможности своих радиостанций. Теперь ему удалось передать радиосигнал через 12 миль. Тогда же он настроил радиосвязь между резиденцией королевы и яхтой ее сына, чем продемонстрировал, что его прибор отлично подходит и для послания личных сообщений.
В 1898 году в первый раз с помощью радио был принят сигнал бедствия. В том же году заработал первый завод, выпускающий радиопередатчики в городе Челмсфорде.
Через расстояния
Уже в 1899 году ученый решил с помощью своего изобретения преодолеть Ла-Манш (28 миль). Это был грандиозный успех. Но Маркони было этого мало, он хотел связать между собой континенты.
Весной 1900 года он получает новый патент. Добавлением конденсатора модернизирован передатчик, усиливающий эффект колебаний.
После получения данного патента итальянец стал практически властелином рынка радиотехники. В 1900 году его фирма сменила название на Marconi’s Wireless Telegraph Company Limited.
Тогда же изобретатель преодолевает порог в 150 миль, а спустя полгода он ставит новый рекорд - 186 миль.
Для следующего эксперимента фирма выдает ему 50000 фунтов.
Итальянец размещает радиостанции возле города Полду (Англия) и на мысе Код в США. И тут начались проблемы. Вначале ветром снесло антенны в Англии. Потом бурей поломало антенные мачты на американском побережье. Новую станцию ученый построил в Канаде (бухта Глейс). После долгих попыток настроить систему Гульельмо все-таки нашел выход.
Антенной стал двухсотметровый провод, привязанный к змею. Но его снова постигает неудача, ветер обрывает провод и уносит змея. Ученый не унывает и продолжает попытки. Со вторым змеем происходит то же самое.
12 декабря 1901 года при помощи третьего змея в 12 часов 30 минут состоялась первая межконтинентальная передача. Радиосигнал был послан более чем на 2000 миль.
Эксперимент доказал безосновательность утверждений физиков, говоривших, что из-за кривизны поверхности волны не способны распространяться более чем на 300 миль.
В Соединенных Штатах находчивый итальянец расширил коммерческую деятельность, тем более что слава о его изобретениях бежала впереди него. Он открывает фирму Marconi Wireless Telegraph Company of America. Правительство Канады заказывает у него передатчики. В 1902 году они были уже установлены. А через пять лет стараниями Маркони бала настроена регулярная связь через Атлантику.
В 1909 году наградой Маркони стала Нобелевская премия по физике.
В декабре того же года он читает свою знаменитую нобелевскую лекцию о беспроводной телефонии.
С 1918 итальянец полностью посвятил себя экспериментам с ультракороткими волнами.
В 1919 едет в Париж на мирную конференцию как представитель Италии.
Летом 1920 выходит первая радиопрограмма. Спустя пару лет его фирма открывает другую, с 1927 года называемую как BBC ("Би-Би-Си").
В 1932 году Гульельмо устанавливает радиотелефонную связь.
Семья
Маркони Гульельмо, биография которого никогда не была простой, был женат дважды. Первый раз на Беатрис О’Браен. Они прожили вместе 19 лет и расстались в 1924 году. От первого брака у Гульельмо было трое детей.
Второй раз он женился на молодой графине Марии Бецци-Скали.
В 56 лет у Маркони рождается дочь Элеттра.
Награды и титулы
Нобелевская премия по физике - не единственная награда Маркони. Изобретатель получил довольно много наград и титулов. А ведь он даже не имел высшего образования!
В 1909 король Италии назначил Маркони сенатором. В 1929 году ему торжественно был подарен титул маркиза, а через год его избрали главой Королевской академии.
Его портрет красуется на купюре в 2 тысячи лир. В честь него назвали аэропорт в городе Болонье.
Эпилог
Умер знаменитый физик Маркони Гульельмо 20 июля 1937 года. Похороны состоялись в родовом поместье, на вилле Грифон. В этот день все радиостанции на две минуты остановили трансляции, чтобы почтить человека, научившего континенты общаться.
В 1915 Федеральным судом США было принято решение в пользу Гульельмо. Но после его смерти Верховный суд отменил все его патенты, присудив их Николе Тесле.
Возможно, Гульельмо и использовал в своих приборах и опытах аппаратуру, созданную другими учеными и изобретателями. Но именно он оказался в данном случае более дальновидным и предприимчивым. И именно этого человека мы должны благодарить за столь бурное внедрение и развитие беспроводной связи.
Итальянский инженер-электрик и изобретатель Гульельмо Маркони родился в Болонье. Он был вторым сыном землевладельца Джузеппе Маркони от второго брака с урожденной Анни Джеймсон из Ирландии. До поступления в техническое училище в Ливорно М. занимался с домашними учителями в Болонье и Флоренции. В возрасте 20 лет М. увлекся физикой, особый интерес у него вызывали исследования по теории электричества Джеймса Клерка Максвелла, Генриха Герца, Эдуарда Бранли, Оливера Лоджа и Аугусто Риги.
В 1894 г. М. прочитал об опыте, продемонстрированном в 1888 г.: электрическая искра, проскакивавшая через зазор между двумя металлическими шарами, порождала периодические колебания, или импульсы (волны Герца). М. сразу же пришла мысль использовать эти волны для передачи сигналов по воздуху без проводов. Следующие 40 лет своей жизни он посвятил беспроволочной телеграфии, добиваясь все большей эффективности и дальности передачи.
Получив консультацию у Риги, М. воспользовался вибратором Герца и когерером Бранли (детектором волн Герца, превращающим колебания в электрический ток) и передал сигнал, включивший электрический звонок, находившийся по другую сторону лужайки отцовского поместья. К середине 1895 г. М. создал более чувствительный и надежный когерер: включил телеграфный ключ в цепь передатчика, заземлил вибратор и присоединил один из его концов к металлической пластине, расположенной высоко над землей. В результате этих усовершенствований ему удалось передать сигнал на расстояние 1,5 мили. Поскольку итальянское правительство не проявило интереса к его изобретению, М. отправился в Англию в надежде найти там средства для продолжения исследований и развертывания коммерческого использования своего изобретения. В 1896 г. двоюродный брат М. Генри Джеймс Дэвис помог ему составить первую патентную заявку на изобретение в области радиотелеграфии.
Пребывание М. в Англии началось с неприятности: подозрительные таможенники разбили его беспроволочный аппарат. Восстановив свое детище, М. сумел привлечь к нему внимание британских предпринимателей и правительственных чиновников. В сентябре 1896 г., усовершенствовав свою систему, он передал сигнал на расстояние почти в 2 мили. Когда итальянское правительство призвало его на трехлетнюю военную службу, М. удалось обеспечить себе формальное прохождение службы, числясь курсантом военно-морского училища при итальянском посольстве в Лондоне. В мае 1897 г. он передал сигналы через Бристольский залив на расстояние 9 миль. В июле того же года М. и небольшая группа вкладчиков основали «Компанию беспроволочного телеграфа и сигналов», в задачу которой входила установка аппаратов на плавучих и наземных маяках вдоль побережья Англии.
В ходе работ М. обнаружил, что дальность передачи пропорциональна числу и длине используемых антенн. Чтобы передать сигнал на расстояние 28 миль через пролив Ла-Манш, М. использовал группу антенн, каждая из которых была высотой 150 футов. В 1900 г., опираясь на открытие Фердинанда Брауна, М. включил в свой передатчик конденсатор и катушку настройки, что позволило увеличить энергию сигнала. Конденсатор усиливал эффект колебаний, создаваемых искровым разрядником, а катушки позволили добиться совпадения периода колебаний в антенне с периодом усиленных колебаний. Эти две цепи отныне можно было настраивать так, чтобы колебания в них происходили согласованно и тем самым не было бы гашения колебаний вследствие интерференции. Это сводило до минимума затухание сигнала.
Тогда же М. усовершенствовал и прием сигнала, включив в приемник катушку настройки, в результате чего от принимаемого сигнала когереру передаются только колебания, настроенные на колебания передатчика. Этим исключается прием сигналов, передаваемых всеми остальными антеннами. Патент №7777, выданный в апреле 1900 г., по существу, закреплял за М. монополию на использование настроенных друг на друга передатчиков и приемников. Основанная им компания была переименована в «Компанию беспроволочной телеграфии Маркони».
К концу 1900 г. М. удается увеличить дальность передачи сигналов до 150 миль. В январе 1901 г. он установил беспроволочный контакт между некоторыми пунктами на побережье Англии, отстоящими друг от друга на расстоянии 186 миль. В конце того же года, находясь в Сент-Джоне на острове Нью-Фаундленд, М. принял сигнал, переданный через Атлантический океан из Корнуолла (Великобритания). Сигнал преодолел расстояние в 2100 миль. В 1902 г. М. передал первый беспроволочный сигнал через Атлантику с запада на восток. В 1905 г. он взял патент на направленную передачу сигналов. В 1907 г. М. открыл первую трансатлантическую службу беспроволочной связи, а в 1912 г. получил патент на усовершенствованную регулируемую во времени искровую систему для генерирования передаваемых волн.
М. и Браун были вместе удостоены Нобелевской премии по физике 1909 г. «в знак признания их заслуг в развитии беспроволочной телеграфии». Отмечая теоретические исследования Майкла Фарадея, Генриха Герца и других предшественников М., Ханс Хильдебрандт из Шведской королевской академии отметил, что «главное (помимо неукротимой энергии, с которой М. шел к им же самим поставленной цели) было достигнуто, когда М. благодаря природным способностям удалось воплотить всю систему в виде компактной, пригодной для практического использования конструкции».
Во время первой мировой войны М. выполнял ряд военных миссий и в конце концов стал командующим итальянским военно-морским флотом. Руководил он и программой по телеграфии для нужд итальянских вооруженных сил. В 1919 г. его назначили полномочным представителем Италии на Парижской мирной конференции. От имени Италии М. подписал договоры с Австрией и Болгарией.
Превратив свою паровую яхту «Элеттру» в дом, лабораторию и рабочий кабинет, М. в 1921 г. приступил к интенсивным исследованиям коротковолновой телеграфии. К 1927 г. компания М. развернула международную сеть коммерческих коротковолновых телеграфных связей. В 1931 г. М. исследовал передачу микроволн и в следующем году установил первую радиотелефонную микроволновую связь. В 1934 г. он демонстрирует возможность применения микроволновой телеграфии для нужд навигации в открытом море.
В 1905 г. М. женился на уроженке Ирландии Беатрис О"Брайен. У них родилось трое детей. Через три года после развода, последовавшего в 1924 г., М. вступил во второй брак с графиней Бецци-Скали, от которой у него была дочь. М. скончался 20 июля 1937 г. в Риме.
Среди прочих наград М. был удостоен медали Франклина Франклиновского института и медали Альберта Королевского общества искусств в Лондоне. В Италии он получил наследственный титул маркиза, был сенатором и награжден Большим крестом ордена Короны Италии.
(1874 - 1937)
Итальянский инженер-электрик и изобретатель Гульельмо Маркони родился 25 апреля 1874 г. в Болоньи в семье землевладельца. Перед вступлением в техническое училище в Ливорно Маркони получил домашнее образование. В 20 лет он пришел в восхищение физикой. Под влиянием работ Г.Герца и А.Ричи по электромагнитным волнам ведет опыты в этой области и конструирует приборы беспроводного телеграфа.
1896 г. Маркони переехал в Англию в надежде найти там средства для продолжения исследований и развертывания коммерческого использования своего изобретения, поскольку итальянское правительство не выявляло надлежащего интереса. Маркони представил патентную заявку на изобретение в сфере радиотелеграфии и 1897 г. получил патент на применение электромагнитных волн для беспроводной связи (российский изобретатель радио О.Попов свое открытие не патентовал). Схема приемника Маркони была такой же, как и схема приемника О.Попова.
В мае 1897 г. Маркони осуществил передачу сигналов через Бристольский залив на расстояние в 9 миль.
1900 г. полагаясь на открытие Фердинанда Брауна , Маркони включил в свой передатчик конденсатор и катушку настройки, которая позволила увеличить энергию сигнала. Тогда же он усовершенствовал и прием сигнала, добавив к приемнику катушку настройки, в результате чего от принятого сигнала в приемник поступают только колебания передатчика. 1900 г. Маркони получил патент № 7777, что закрепил за ним монополию на использование настроенных друг на друга передатчиков и приемников.
1901 г. Маркони осуществила радиосвязь через Атлантический океан. Сигнал преодолел расстояние в 2100 миль. 1905 г. Маркони взял патент на направленную передачу сигналов.
1907 г. он открыл первую трансатлантическую службу беспроволочной связи, а 1912 г. получил патент на усовершенствованную регулированную во времени искровую систему для генерирования переданных волн.
1909 г. Маркони и Браун были вместе удостоены Нобелевской премии в области физики «на знак признания их заслуг в развитии беспроводной телеграфии».
Во время Первой мировой войны Маркони командовал военно-морским флотом, руководил программой по телеграфии для нужд итальянских вооруженных сил.
1919 г. Маркони был полномочным представителем Италии на Парижской мирной конференции, подписал договор с Австрией и Болгарией.
1921 г. Маркони приступил к интенсивным исследованиям коротковолновой телеграфии.
1932 г. Маркони установил первую радиотелефонную микроволновую связь, а 1934 г. продемонстрировал возможность применения микроволновой телеграфии для нужд навигации в открытом море.
1905 г. Маркони вступил в брак с ирландкой Беатрис Обраян. В них родилось трое детей. Через 3 года после разрыва брака 1924 г. Маркони вступил в новый брак с графиней Битти-Скали, которая ему родила дочь. Маркони умер 20 июля 1937 г. в Риме.
Страницы истории
Изучение ППС показывает, что передача сигналов, если и происходила, то только в пределах монтажного стола (1,5...2 м) из-за большого тока потребления печатающего аппарата R. На увеличенных расстояниях ППС работать не могла. Но Г.Маркони все же доказывал в лекции, что «это усовершенствование вместе с включением когерера в контур, настроенный на длину волны передаваемого излучения, позволило мне увеличить приблизительно до мили расстояние, на котором я мог воздействовать на приемник».
Однако и это заявление не может фактологическим подтверждением служить. Надобно заметить, что в то время Г.Маркони едва минул 21 год и он не имел практического опыта работы с телеграфной техникой в лаборатории.
Де-юре первое известное свидетельство обращения Г.Маркони к беспроводной телеграфии проявилось только 2 июня 1896 г. (На 13 месяцев позже официального выступления А.С.Попова в РФХО 7 мая 1895 года!) Это было легендарное Предварительное описание (Provisional Specification) заявки на изобретение (патент) под №12039 в Британское патентное бюро (British Patent Office).
Историкам изобретений известно немало случаев одновременного проведения исследовательских работ в отдаленных друг от друга странах, но разница в 13 месяцев считается существенной.
Так, видный немецкий изобретатель-электротехник и промышленник Э.Сименс (Ernst Werner Siemens, 1816-1892) через посредство брата в Лондоне при подаче заявки на патент (изобретение) динамомашины в январе 1867 г. только на три недели опередил известного английского физика Ч.Уитстона (Sir Charles Wheatstone, 1802-1875), а переехавший в 1868 г. из Шотландии на жительство в США ученый, инженер и преподаватель А.Белл (Alexander Graham Bell, 1847-1922) признан изобретателем телефона, хотя утром 14 февраля 1876 г. свою заявку он подал всего лишь на два часа раньше соперника - американского электроинженера Э.Грея (Elisha Gray, 1835-1901). Здесь же - 13 месяцев! Однако зарубежные популяризаторы ранней истории беспроволочной электросвязи все-таки сходятся во мнении, что основополагающее техническое решение по беспроводной телеграфии, схемы приемно-передающей аппаратуры показаны Г.Маркони в Предварительной заявке за №12039, а не А.С.Поповым на упомянутом историческом заседании РФХО .
В защиту приоритета британского изобретения исписаны десятки тысяч текстовых и иллюстративных страниц. Фарс и комедийность ситуации заключаются, однако, в том, что никто из ходатайствующих за Г.Маркони графоманов никогда даже ни видел полного текста заявки №12039. Убедился в этом автор данной статьи, когда сам решил с ней ознакомиться. Искать реликвию долго не пришлось, - нигде ее не было. Она никогда в открытой печати не публиковалась, с нее не снимали копии для музеев, общедоступных архивов и др.
Тогда, однажды, автор обратился к секретарю одного из московских офисов Кате с просьбой направить по электронной почте запрос в Британское патентное бюро (БПБ). На что Катя вопросила удивленно: "Неужели Вы думаете, что Британское бюро патентов захочет с Вами переписываться?". Тем не менее на другой день из БПБ пришло удивительное сообщение – "в анналах бюро патентов заявка под №12039 не храниться, за давностью времени и ненадобностью она в свое время была уничтожена".
Нашелся бывший подполковник Советской Армии Василий Алексеевич, который, узнав об ответе из БПБ, высказался в том духе, "что англичане хорошие бюрократы и если они ликвидируют архивный документ, то исполняют дело толково, в соответствии с установленным порядком - по инструкции. Надо БПБ просить дату изничтожения бумаги сообщить, заодно узнать фамилию председателя и состав комиссии, назначенных исторический раритет прикончить!" После многократных "электронных" обращений и разговоров по телефону удалось все-таки проследить жизненный путь заявки за №12039. Через непродолжительное время после подачи, принятия положительного решения и последующей выдачи по ней патента, заявка была в БПБ сдана на закрытое хранение.
Кто такой Г.Маркони... , каким он парнем был?
За прошедшие более чем 100 лет за границей и в России тысячи авторов письменно и с трибун выступили с прославлениями Г.Маркони. Кем только его не величали... - выдающимся ученым, великим физиком, гениальным изобретателем, талантливым конструктором, способным разработчиком, ясновидцем и др. А он был... - никем из перечисленного!
Г.Маркони не имел даже среднего образования. В школе он не учился прилежно, потому оттуда был досрочно отчислен за неуспеваемость. Уроки по предметам на дому с нанятыми преподавателями ему тоже не пошли впрок. В результате по окончании периода учебы Г.Маркони не смог поступить в Итальянскую военно-морскую академию (хотя в детстве и юношестве мечтал капитаном дальнего плавания стать).
С некоторыми соображениями по электричеству и физике Г.Маркони ознакомился, приступив к занятиям с известным итальянским профессором физики Болонского университета А.Риги (Augusto Righi, 1850-1920). Однако сдать вступительные экзамены в Болонский университет он оказался опять же не в состоянии. На том образование закончил.
В последующие годы, проживая в Англии и Италии, Г.Маркони также не проявлял стараний путем самообучения овладевать знаниями в науке и технике. В упомянутой нобелевской речи Г.Маркони довел до всеобщего сведения, что "физикой или электротехникой никогда регулярно не занимался (I never studied physics or electrotechnics in the regular manner)", в конце доклада извинился за посредственное знание английского языка .
Вследствие малограмотности, в 1896 г. никак Г.Маркони не мог составлять многостраничное технически сложное описание для своего первого патента, исполнять чертежи к нему. За него (по договору) эту работу выполняла команда высококвалифицированных специалистов во главе с известным английским физиком-математиком и профессионалом-патентоведом, членом Лондонского Королевского общества (аналога российской АН) Дж. Моултоном (John Fletcher Moulton, 1844-1921) . Выпуску документа активно способствовал британский патентный эксперт-авторитет Дж. Грэхем (John Cameron Graham, 1847-1929) . Организационную и финансовую поддержку мероприятию осуществлял старший двоюродный брат Г.Маркони по матери инженер-технолог мукомольного производства ирландец Г.Джеймсон (Henry Jameson-Davis, 1854-1936) - бывший офицер и герой Первой англо-бурской войны (1880-1881) . Разработку и изготовление опытных образцов приемно-передающей аппаратуры производили в лондонских мастерских британского ВМФ под руководством преподавателя Минного офицерского класса капитана Г.Джексона (Sir Henry Bradwardine Jackson, 1855-1929), в 1901 г. избранного членом Лондонского Королевского общества за труды по продвижению и адаптации техники беспроводной телеграфии на флоте в 1896-1901 гг., в будущем известного адмирала .
Во второй половине XIX века в Европе и Америке еще не сложившийся порядок оформления патентов уже привлекал внимание разного рода авантюристов, возжелавших зарабатывать на отчуждении интеллектуальной собственности. А.Беллу, например, в первые 10 лет после регистрации патента на изобретенный телефон пришлось множество атак отразить и подать в свою защиту около полутысячи судебных исков. Особо лакомой добычей для мошенников стали ученые и инженеры, сообщавшие о своих достижениях в открытой печати (не оформлявшие заявок на изобретения).
Упущения в образовании не помешали Г.Маркони осознать потенциальную значимость беспроводной телеграфии для предпринимательской деятельности. Проявляя инициативу в выпуске патента N*12039 на аппаратуру приема/передачи электрических сигналов, Г.Джеймсон и Г.Маркони замышляли застолбить поле своих интересов и блокировать производство (продажи) аналогичной продукции на развивающихся рынках, и прежде всего в Великобритании и США.
В процессе работы над патентом Г.Маркони находился в режиме прямой коммуникации со своими партнерами по резонансному делу. Дж.Моултону было пожелание высказано - по тексту и в иллюстрациях описания документа отразить все новейшие достижения по внекабельным передачам телеграфных сообщений , не обращая внимание на их авторскую принадлежность. По заранее заключенному с компаньонами соглашению правообладание наработанной таким образом сводной интеллектуальной собственности формально оприходовали за Г.Маркони. В материализации программы обдуманных действий себе конкретно он препоручил амплуа демонстратора и промоутера последних успехов беспроводного телеграфирования (рис. 2).
после представления формальных сведений об авторе: "Соответствующие этому изобретению электрические действия или проявления передаются через воздух, землю, воду значениями электрических колебаний высокой частоты" (фраза выделена в рамку).
Поместив данное утверждение в официальный документ, заявитель "прокололся по крупному". Сказанное означает, что ко времени подачи заявки претендент на изобретение радио не был знаком с ранее выполненными теоретическими и практическими работами гениального германского физика Г.Герца (Heinrich Rudolf Hertz, 1857-1994) и великого американского электротехника сербского происхождения Н.Теслы (Nikola Tesla, 1856-1943), и сам тоже не проводил практических экспериментальных работ. Если бы он их провел, то быстро убедился, что электрические колебания высокой частоты (электромагнитные колебания - ЭМК) сквозь землю и воду не проходят.
К другим основным "усовершенствованиям" относятся предложения автора: сделать герметичной стеклянную трубку-детектор с металлическими опилками, а так же по известному ему уже тогда методу А.С.Попова автоматически встряхивать трубку после прохождения по детектору полезного сигнала. К трубке с обеих концов предлагается присоединять металлические пластины "подходящей длины, чтобы вызвать электрический резонанс в унисон с электрическими колебаниями передатчика".
Следует пояснить, что в Предварительном описании заявки отсутствуют пояснения по внешнему улавливателю ЭМК, термин "антенна" отсутствует. Под пластинами "подходящей длины", скорее всего подразумевается плоскостная антенна, известная по экспериментам Г.Герца.
Нужно признать также, что Предварительная заявка, помимо весьма ограниченного технического описания, "грешит" еще весьма алогичным изложением материала, с трудом постигаемого даже с учетом многозначности многих английских слов. Она больше похожа на набор тезисов или заявление о намерениях.
В предпоследнем абзаце (также с выделением в рамку) сказано о том, что не проверялось практически и чего в реальности не существует: "Когда передачи идут через землю или воду, я присоединяю один конец трубки (имеется ввиду детектора - от авт.) или контакта к земле, а другие концы к предпочтительно похожим друг на друга изолированным от земли проводникам или пластинам в воздухе."
Изобретение А.С.Попова прибыло в Лондон
"Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний" А.С.Попова в 1896 г. со всеми подробностями был представлен в январском номере журнала РФХО, имевшего европейскую рассылку. В этом же месяце журнал поступил в библиотеку университета итальянского города Болонья (хранится там до сих пор), где с ним ознакомился профессор А.Риги. Занятия А.Риги (рис. 5)
в университете и на дому посещал вольнослушатель Г.Маркони.
В феврале Г.Маркони, имея "секретную" схему и коробку с деталями, отбыл в Лондон, где 31 марта 1896 г. по родственным каналам был представлен руководителю и главному инженеру британского почтово-телеграфного ведомства (British General Post Office), члену Лондонского Королевского общества и аристократу голубых кровей сэру В.Прису (William Henry Preece, 1834–1913), изображенному на рис. 6.
Своей настойчивостью, целеустремленностью и деловой "хваткой" Г.Маркони произвел на В.Приса самое выгодное впечатление.
Начиная с апреля 1896 года В.Прис путем привлечения электротехников британского ВМФ содействовал технической проверке и доработке приемно-передающей аппаратуры, методически помогал занаряженным экспертам в разработке текста и иллюстраций первой в жизни Г.Маркони заявки на патент (изобретение). По тексту Предварительного описания заявки "проступают" отдельные рационализаторские "телеграфные" предложения, например, по искрогашению контактов реле шунтирующими резисторами и др. Однако, как уже сказано, не все получилось гладко.
В.Прис находился в хороших научно-технических и приятельских отношениях с известным английским физиком, членом Лондонского Королевского общества О.Лоджем (Oliver Joseph Lodge, 1851-1940). Генрих Герц работами, проведенными в 1880-х годах, экспериментально доказал распространение ЭМК в пустом пространстве со скоростью света. После чего О.Лоджем было показано распространение ЭМК в проводниках и также со световой скоростью.
Следует отметить, что В.Прис и О.Лодж относились к характерному для науки типу образованных и высокоэрудированных руководителей, но недостаточно способных на техническую разработку и реализацию теоретических идей на практике . Интересно вспомнить также, что О.Лодж увлекался спиритизмом и в возрасте восьмидесяти лет обещал после смерти передать сообщение с того света. До ухода из жизни он написал текст обращения и оставил на сохранение для того, чтобы потом можно было его сравнить с полученным сообщением. Передать привет с того света никому еще не удалось. О.Лодж тоже пока хранит молчание.
Свои соображения о прохождении ЭМК по проводникам и другим физическим средам О.Лодж до конца не проверил. Можно предположить, что и он, и В.Прис полагали, что если ЭМК, как и электрический ток, с одинаковой скоростью "бегут" по металлическим проводам, то ЭМК также побегут и в других средах, в том числе в толще земли и воды. Проходимость ЭМК сквозь землю и воду В.Прис надеялся использовать для налаживания связи через многочисленные английские каналы, а также в метро, с подводными лодками и внутри угольных шахт. Весьма возможно, что именно поэтому, по его рекомендации доверенные сочинители и вписали в представленный первый абзац Предварительной заявки Г.Маркони ошибочное положение о способности ЭМК проникать через землю и воду и повторили в конце.
Попутно следует заметить, что ко времени пробуждения у Г.Маркони интереса к составлению заявки на патент, О.Лоджем для стеклянной трубки-детектора с металлическими опилками был придуман термин "когерер", утвердившийся в дальнейшем. Однако по соображениям патентной чистоты и вероятных претензий О.Лоджа этот термин по указанию В.Приса не был использован Г.Маркони.
Продвижения к успеху
В автобиографии Г.Маркони сообщает, что В.Прис неоднократно наблюдал включение и тестирование его приемно-передающих приборов в помещениях технической службы телеграфного департамента. В июле 1896 г. он попросил провести демонстрацию работы аппаратуры перед ответственным сотрудниками лондонского отделения организации. Были показаны передача и прием одиночных импульсных сигналов по крышам двух зданий офисов почтово-телеграфного ведомства, отстоящих на 400 м. Тогда же В.Прис рекомендовал Г.Маркони в помощники англичанина Дж.Кемпа (George Stephen Kemp, 1858-1933) - квалифицированного инструктора и электрика (без высшего образования) из ВМФ, ранее работавшего в его подчинении. В последующие 36 лет Дж. Кемп стал руководителем отдельных работ, ассистентом и пожизненным приятелем Г.Маркони (рис. 7).
Было решено пригласить представителей армии, флота и ведущих инженеров телеграфного ведомства на смотрины новой техники связи. Испытания проходили 2 сентября 1896 г. на равнине Солсбери под Лондоном (~130 км на юг) при большой аудитории (рис. 2). Известно, что передатчик состоял из вырабатывающей ЭДС самоиндукции катушки немецкого изобретателя-механика Г.Румкорфа (Heinrich Daniel Ruhmkorff, 1803 - 1877), соединенной с трехискровым разрядником, аналогичным разработанному А.Риги в Болонье. Показаны были несколько модификаций приборов: передающие устройства с антеннами в виде параболического рефлектора (рис.8а), имеющего габариты 61(ширина)х81(высота)х30(глубина) см, и длинного провода; приемники с антеннами также в виде параболического рефлектора (рис. 8б) с габаритами 61х81х30 см и длинного провода. Ни в одном из приемников не были применены указанные в тексте Предварительного описания заявки плоские металлические пластины, присоединенные к трубке-детектору. Схемы приемников не раскрывались.
Результаты испытаний разочаровали военных. С 3-х метровой проволочной наружной антенной приемники могли ловить сигналы на расстоянии менее 0,5 км, что потенциальных заказчиков никак не удовлетворило. Передатчик и приемник с параболическими рефлекторами показали дальность 2,5 км, но представителей флота тоже не устроили, поскольку рефлекторы требовали ориентирования друг на друга, что, например, на плывущем судне обеспечить почти невозможно. По этой причине в дальнейшем рефлекторные антенны применяли только на суше для стационарных объектов.
Следующая встреча с военными происходила в марте 1897 г. также в Солсбери. Происшедшее там стало известно корреспондентам некоторых газет, назвавшим событие "аттракционом". Проводниковые антенны передатчика и приемника длиной до 40 м поднимались на высоту газовыми баллонами ("минивоздушными шарами"). Однако дальность приема все-таки не превысила 5 км. Приемно-передающие устройства с рефлекторами в испытаниях не участвовали. В практическую возможность эксплуатации техники нового вида связи военные опять же не поверили.
В дневнике Дж.Кемпа, который он начал вести с июля 1896 г., записано, что по предложению В.Приса 12 декабря 1896 года в конференц-зале Лондонского филантропического образовательного института (London"s Toynbee Hall), расположенного в восточной стороне города, состоялась первое официальное публичное представление беспроволочной телеграфии. Интересующиеся современными достижениями немногочисленные представители научной интеллигенции и прессы увидели закрытые черные ящики, с которыми расхаживали В.Прис на сцене и Г.Маркони в зале. При произвольных одиночных нажатиях В.Присом телеграфного ключа у Г.Маркони срабатывал расположенный наверху корпуса звонок. Демонстрации произвели сильное впечатление. Публике понравилась манера поведения Г.Маркони. На другой день в газетах появились похвальные статьи, впервые упомянувшие Г.Маркони в широкой прессе.
Во всех первых демонстрациях беспроводной приемно-передающей аппаратуры с лекциями и разъяснениями выступал В.Прис. Не делалось никаких сообщений о поданной заявке на патент и проводимой самим В.Присом ее экспертизе по поручению БПБ. Г.Маркони представлялся присутствующим всего лишь подающим надежды ассистентом, молчаливо выполнявшим распоряжения В.Приса.
Послесловие
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, повторив, что в Предварительном описании заявки на патент №12039 не даны схемы и чертежи аппаратуры, текстовая часть "грешит" несуразицей, редкой для такого рода официальных документов, не содержит связного и понятного изложения работы приемника, вокруг схемы и конструкции которого, собственно, и идут споры вот уже более 100 лет. На всех сеансах связи, проведенных В.Присом и Г.Маркони в 1896 году и в марте 1897 г., существо изобретения не раскрывалось, смысловые сообщения не передавались, схемы устройств также не довелось никому увидеть. Однако некие конкретные передатчики и приемники были. Возможно, что и те самые из "коллекции Г.Маркони", датированные 1896 г., ныне хранящиеся в музее Оксфордского университета. Но доверять этому полностью не следует. Они не имеют свидетельств, показывающих их привязку к 1896 г., и более похожи на "новодел", изготовленный в последующие годы.
На основании изложенного можно судить, что по прошествии 20 месяцев после выступления А.С.Попова на заседании РФХО в Санкт-Петербурге у В.Приса и Г.Маркони, и их соавторов в Лондоне еще не было "изобретения радио".
Часть II. - Полное описание заявки на патент №12039 (Complete Specification)
2 марта 1897 года в БПБ от Г.Маркони поступили дополнения к Предварительному описанию заявки на патент №12039 поданному им 2 июня 1896 года. Множество зарубежных историков сходятся во мнении, что уточнения носили несущественный характер. Однако с этим согласиться нельзя. В Предварительном описании заявки на патент N*12039 полностью отсутствовало главное – схемы и чертежи, текстовое описание было весьма кратким и расплывчатым. Повидимому, как раз дополнения и были существенно более объемными и содержали, наконец, апробированные схемы передатчика и приемника. Как свидетельствуют связанные с Г.Маркони дальнейшие события, продолжались испытания аппаратуры, доработка ее схем, исправления заключительных формулировок заявки.
Волны радио мчались в Англию два года в конце XIX в.
В мае 1897 года В.Прис предложил провести сравнительные испытания приемно-передающей аппаратуры Г.Маркони, в основе которой лежит открытие Г.Герца о распространимости невидимых ЭМК, и индукционной аппаратуры, реализующей идею В.Приса о возможном прохождении ЭМК под землей и водой между закопанными изолированными металлическими пластинами. Убеждение В.Приса базировалось на практических наблюдениях передач импульсных сигналов из одного телеграфного кабеля в другой при параллельной прокладке их под землей на относительно близком расстоянии (до 50-100 м).
Следует заметить, что такой способ подземного и подводного индукционного взаимодействия проводников действительно наблюдается, но на очень низких частотах звукового диапазона волн. Сейчас такой способ применяют для связи между подводными лодками и берегом, а также в метро, но к изобретению, препровождаемому Г.Маркони, он отношения не имеет.
Испытания проводили путем трансляции сигналов через Бристольский залив в Англии, причем впервые в сопричастности с водной средой для аппаратуры Г.Маркони. Они показали полное превосходство высокочастотной (ВЧ) беспроводной телеграфии. Попутно выяснилось, что ВЧ ЭМК в соучастии с водой распространяются с меньшими потерями, чем в согласовании с землей. Поэтому и был установлен новый очередной рекорд дальности в 14 км распространения ЭМК от передатчика к приемнику. Судя по иллюстрации, представленной на рис. 9, передачи и прием телеграфных символов происходили на антенну в виде длинного провода.
Испытания проходили в присутствии приглашенных инженеров-электротехников из Соединенного Королевства, Германии, Италии и корреспондентов некоторых газет. Однако схемы аппаратуры им не показывали.
Менее чем через месяц, 4-го июня (в пятницу вечером) В.Прис выступил с докладом "Передача сигналов на расстояние без проводов" (The Wireless Transmission of Signals) в лондонском Королевском институте Великобритании (The Royal Institution of Great Britain), где дал оценку работам, проведенным в 1896–1897 гг. По его мнению Г.Маркони не предложил чего-либо концептуально нового. Им всего лишь подобрано чувствительное реле, управляемое током протекающим по усовершенствованному "когереру" (детектору) из серебряных и никелевых опилок, заключенному в герметичную стеклянную трубку. Проведенные испытания показали, что телеграфия без проводов возможна. Но предстоит еще многое сделать для ее практического применения. В лекции, по причине секретности, В.Прис умолчал о том, что с берегов Бристольского залива в обе стороны удалось впервые положить начало беспроводным передачам слов и словосочетаний по азбуке С.Морзе. (Сейчас тексты этих пробных телеграмм хорошо известны.) Через неделю, 11 июня 1897 г. популярный британский журнал The Electrician ("Электротехник") перепечатал доклад. Схему приемно-передающей системы В.Прис опубликовал, но не полностью - не указал типы примененных антенн. С русско-язычной версией статьи В.Приса и приложенной схемой можно ознакомиться в .
В окончательной заявке не все гладко
2 июля 1897 года БПБ выдало положительное заключение по заявке Г.Маркони с сохранением наименования . Текстовый и иллюстративный материал официальной бумаги включает в себя Предварительную заявку (Provisional specification) на 2-х страницах, Полное описание заявки (Complete specification) на 10 страницах (формата А4) и 14 схем на 5-ти листах (три А4 и два А3 формата).
При испытаниях аппаратуры в Бристольском заливе В.Прис, Дж.Моултон, Г.Маркони и их окружение не смогли раскрыть причину увеличения дальности распространения ВЧ ЭМК. Эмпирически они пришли к ошибочному заключению, что прохождению ЭМК с меньшими потерями благоприятствует морская вода. Первооткрывателем явления решили Г.Маркони признать. Интересное и значительное открытие постановили гласности предавать умеренно. Поэтому для некого сохранения тайны в Полном описании заявки на патент N*12039, в отличие от Предварительной заявки (рис. 3), формулировка введения изложена менее конкретно (туманно): "Мое изобретение относится к передаче сигналов значениями электрических колебаний высокой частоты, которые распространяются в пространстве или проводниках" (показано фрагментарно на рис. 10а). При этом под пространством понимаются те же естественные среды - воздух, земля, вода. В последующих выпусках патентов в США и в нобелевском докладе 1909 года Г.Маркони показал свою преданность к разумению под "пространством" прежде всего морской воды.
Однако не все далее изложенное получилось также двояко. Например, в середине второй страницы Полного описания (фрагмент из нее представлен на рис. 10б) заявлено (также выделено в рамку), что "с модификациями указанных аппаратов возможно передавать сигналы не только через сравнительно небольшие препятствия, такие как кирпичные стены, древостой и др., но также поперек или сквозь массы металла, или возвышенности, или горы, которые могут находиться между передающими и приемными инструментами". Здесь заявитель, как указано выше, опять "по крупному прокололся". Не только через "массы", но даже через тонкие слои металла ЭМК высокой частоты не проходят, а, наоборот, отражаются от них.
Впервые указанное явление летом 1897 г. подметили наши соотечественники – изобретатель радио А.С.Попов и его помощник Петр Николаевич Рыбкин (1864-1948), когда налаживали телеграфные приемо/передачи между кораблями "Африка" и "Европа" в Балтийском море. Забавно, что когда БПБ выдавало Г.Маркони положительное решение, в том числе по "передаче сигналов сквозь массы металла", то примерно в это же время А.С.Попов в отчете написал об экранировании ВЧ ЭМК военным крейсером "Лейтенант Ильин" случайно ставшим между охваченными связью судами.
Схема приемника Г.Маркони
Заявка на патент №12039 составлена применительно к беспроводной телеграфной системе с медными антеннами-рефлекторами как для излучателя (передатчика) ЭМК высокой частоты, так и для их получателя (приемника). Поскольку и раньше, и сейчас в вопросе приоритета на изобретение радиотелеграфии полемика идет вокруг приемника, то дальше в статье рассмотрены материалы основной заявки, причастные только к нему.
Для лучшего понимания сути изобретения рассмотрим схему приемника так, как она изображена в Полном описании заявки, что видно слева на рис. 11а. Эта схема рисована так, что, глядя на нее, современные инженеры пока не в состоянии уразуметь порядок взаимодействия составных элементов. Возможно, что подобным геометрическим "штрих-кодом" авторы вознамеривались затаиться от изобретателя проекта А.С.Попова, заодно и от конкурентов. Но все ж таки данное "художество" походит более на недотепство в графическом представлении схем в британском почтово-телеграфном ведомстве. Поэтому рядом для наглядности помещена упрощенная (без искрогасящих резисторов) и адаптированная для нашего случая схема (рис. 11б) из американского журнала 1904 г. . Она одновременно свидетельствует о том, что тогда (да и сейчас) американцам не были известны настоящие чертежи ранних телеграфных приборов Г.Маркони.
Главный элемент приемника – секционированная герметичная стеклянная трубка-детектор j , показанная на оригинальном (из основной заявки) рис. 12 в увеличенных масштабах, имеет длину 38 и диаметр 2,5 мм. Из нее откачан воздух.
Она содержит внутри металлический порошк или металлические опилки. На обоих концах она соединена с медными пластинами k «подходящих размеров» (примерно 13 мм длиной, 5 мм шириной и толщиной 0,5 мм), соответствующих длине принимаемой волны излучения передатчика. Пластины k и трубка-детектор j закреплены в другой стеклянной трубке o длиной не более 30 см, жестко фиксируемой с одного конца в деревянном бруске o? (возможно крепление трубки o с обоих концов).
В исходном состоянии порошок в трубке-детекторе не проводит электрический ток. Когда же приемник начинает подвергаться внешнему облучению, порошок в детекторе становится токопроводящим и подсоединяет обмотку реле n (см. рис. 11) к батарее g. Контакты реле n замыкаются и подключают батарею r к похожему на электрический звонок прерывателю p и печатающему механизму h. Якорь прерывателя p ударяет по корпусу трубки j для встряхивания порошка и возвращения его и всего устройства в исходное состояние. Цикл повторяется с приходом каждого следующего внешнего сигнала.
Проволочные безындуктивные p?, p?, q, h? и жидкостные s резисторы способствуют искрогашению в контактах, предотвращению их ложных срабатываний. К батарее g пластины k подключены через защитные катушки k? с шириной обмотки 5...7,5 см, намотанные тонким изолированным проводом длиной 0,9 м.
С целью увеличения дистанции уверенного приема сигналов передатчика чувствительную трубку-детектор j и пластины k приемника помещают в фокус параболического медного рефлектора с фокусным расстоянием, равным 1/4 или 3/4 длины волны, эмитируемой передатчиком (It is slightly advantageous for the focal distance of the reflector to be equal to one-fourth or three-fourths of the wave-length of the oscillation transmitted). Пластины k могут быть и изогнутыми так, как показано на рис. 13.
Одним концом их соединяют с трубкой-когерером j, другим - с конструктивно исполненным конденсатором, состоящим из обкладок k? площадью один дюйм каждая (645 мм?) с изолирующей прокладкой k? между ними.
Внешний вид одного из нескольких модификаций приемников, участвующих в испытаниях в Бристольском заливе представлен на рис. 14.
Помимо рефлектора в основной заявке рассматриваются другие типы улавливателей ЭМК, более подходящих для возвышенностей и горных местностей, что иллюстрирует рис. 15.
Один конец трубки-детектора заземляют толстым проводом, другой подключают к прямоугольному металлическому листу, такому же, как у передатчика (размеры не оговарены). Лист рекомендуется изолировать от стойки x и поднимать повыше. Допускается замена листа цилиндром, по форме напоминающим шляпу (размеры не указаны). Вешать "шляпу" можно также на высокую заостренную стойку. Вместо листа и "шляпы" можно применить тонкую металлическую фольгу (габаритов опять же нет), поднимаемую вверх воздушным змеем или минивоздушным шаром. У передающей и приемной сторон поднятые на высоту металлические предметы желательно располагать на одинаковой высоте от земли.
Как и в Предварительной заявке, в Полном описании не встречается термин "антенна". Отсутствуют советы по применению антенны в виде длинного провода, хотя таковыми и можно считать поднимаемые вверх металлические конструкции с проволочными снижениями. Также нет в Полном описании упоминаемых в Предварительной заявке полукруговых пластин или проводников "подходящей длины" вибратора Г.Герца. Однако, разработанная А.Риги и заявленная антенна-рефлектор, по сути, есть полувибратор Г.Герца.
Как и в Предварительной заявке, в конце Полного описания патента N*12039 опять утверждается, что ловить ВЧ ЭМК возможно от земли или воды (фрагмент листа, выделенный рамкой, показан на рис. 16): "Это может быть достигнуто путем присоединения концов чувствительной трубки j к двум заземлителям расположенным на некотором расстоянии друг от друга по линии прихода колебаний.
Эти соединения не могут быть достаточно проводящими, поэтому должны содержать в себе конденсатор подходящей ёмкости с поверхностью пластин 0,83 м? (с диэлектриком в виде парафиновой бумаги)".
Кто основал первую радиокомпанию
После проведенных в Бристольском заливе испытаний и выступления В.Приса в британском научно-техническом журнале Electrician, Г.Маркони стал весьма популярен у себя на родине - в Италии. Несостоявшегося офицера Г.Маркони (не сумевшего сдать вступительные экзамены в Итальянскую военно-морскую академию) 6 июля 1987 г. пригласили на итальянскую военно-морскую базу Ла Специя (La Spezia) на торжественную встречу, устроенную ему известными инженерами-электриками, для персональной демонстрации своего детища многим специалистам, а также парламентариям, генералам, адмиралам, королю и королеве Италии. При первых же включениях приемно-передающей системы в пространстве прошла телеграмма Viva I’Italia ("Да здравствует Италия"). Удалось показать аппаратуру в действии на расстоянии 18 км и впервые прием ЭМК из-за линии горизонта. После встречи Г.Маркони удостоился приглашения в официальную резиденцию королей Италии в Риме на званный обед в его честь.
Через две недели 20 июля 1897 года в Лондоне Г.Джеймсон (в отсутствие Г.Маркони) основал компанию под собственным управлением, названную Wireless Telegraph & Signal Company (Компания беспроводной телеграфии и сигнализации), переименованную в 1900 г. в Marconi’s Wireless Telegraph Company (Компания беспроводной сигнализации Маркони). От военно-морского ведомства Италии компания на развитие получила наличными 15 000 фунтов стерлингов наличными (~850 000 в современном эквиваленте) в обмен на беспрепятственное пользование его патентами. За продажу 40% акций организации удалось выручить еще 25 000 фунтов. С 40 000 британской валюты (~$3 500 000 по современному курсу) компания приступила к работе. Первоначально в организации состояло 14 инженеров и административных управленцев, к 1900 г. число сотрудников компании возросло до 20, к 1906 году до 32.
В.Прис оказывал моральную поддержку Г.Маркони, но не принимал деятельного участия в создании компании и ее работе. В сентябре 1897 г. в расположенном на берегу пролива Ла-Манш городе Дувр он решил самостоятельно провести тестовые испытания беспроводной связи. Однако из затеи ничего не получилось. Удалось лишь принять сигналы не очень коротких расстояниях. Для завершения испытаний и планирования будущих работ пришлось обратиться за помощью к Г.Маркони.
Несмотря на предпринятые усилия, отправления и прием телеграфных сообщений по внекабельной связи не получали должного признания в руководящих промышленных и финансовых кругах европейских стран. Г.Маркони проявлял большую изобретательность в продвижении новых идей в техники связи. Сейчас бы про него сказали, что он был замечательным "пиарщиком". Так, например, в дополнение к договорным научно-техническим работам в созданной компании он старался участвовать в мероприятиях, рассчитанных на внешний эффект, привлекать репортеров известных газет для освещения событий.
Так, например, в июле 1898 года Г.Маркони обеспечил передачу телеграмм для британской королевы Виктории (Alexandrina Victoria, 1819-1901), проживавшей в резиденции на острове Уайт (Isle of Wight). Послания она получала от старшего сына Альберта - принца Уэльского (Edward VII, 1841-1910), незадолго до этого повредившего ногу в Париже, но находившегося в море на яхте и принимавшего участие в очередной парусной регате (The Coves Regatta week). Ежедневно королева получала бюллетень о состоянии здоровья отпрыска, который параллельно поступал в редакции газет, публикации которых оповещали всю страну о самочувствии принца Уэльского, что по тому времени всем казалось совершенно беспрецедентным.
На палубе яхты Г.Маркони установил вертикальную антенну высотой 25 м для передатчика, генерирующего искру в 25 см. На берегу смонтировал также прямостоящую мачту высотой 30 м с креплением растяжками. Телеграммы передавали со скоростью 100...!120 букв в минуту. Они содержали от 50 до 100 слов.
По окончании соревнований принц подарил Г.Маркони яхту, на которой плавал. Участием в регате Г.Маркони показал, что беспроводная связь может быть полезна плавающим по морю судам и их экипажам, особенно в обстоятельствах, когда они терпят бедствие.
После этого были построены приемно-передающие системы и антенные мачты вблизи г. Дувра в Англии и г. Булонь во Франции, т.е. в самой узкой части пролива Ла Манш. 27 марта 1899 года Г.Маркони, минуя подводный кабель, передал первое телеграфное сообщение через водную преграду на расстояние 44 км (измерено по Google map - авт.). Событие происходило с привлечением внимания военных и гражданских руководителей из правительств обеих стран, широкой публики и прессы.
А.С.Попов - изобретатель радио
В конце XIX века телеграфной связью были охвачены многие крупные города и населенные пункты. Она надежно работала. Однако невозможно было протянуть провода к плавающим по морям морским судам, трудно и дорого было их прокладывать через водные просторы, в горные местности. Поэтому после завершения опытов Г.Герца в конце 1880-х годов идея беспроводной связи "витала в воздухе". Профессор физики парижского Католического института, член Французской АН Э.Бранли (Edouard Eugene Desire Branly, 1844 - 1940) во Франции и О.Лодж в Англии в университетских условиях собирали устройства с детектором (когерером) ВЧ ЭМК, но не продвинулись дальше лабораторных физических опытов.
Приемник способный принимать не только случайные однократные сигналы, но и повторяющиеся (периодические), причем с малой постоянной времени (временем отклика), достаточной для регистрации телеграфных знаков и символов, впервые предложил А.С.Попов в России. Аппаратура А.С.Попова имела еще одно исключительно важное достоинство для своего времени. Она предстала в виде законченной разработки, пригодной для быстрого продвижения. Помимо России, ее с малым промедлением освоили в производстве в Германии, США, Франции и выпускали вплоть до 1910 года. И везде ее называли "схемой Попова".
По прошествии времени любое изобретение довольно часто оценивают с позиции его начального практического применения, часто связанного с трудными обстоятельствами. Первое по настоящему серьезное широко известное испытание беспроводной телеграфии произошло в России. Вспомним кратко о нем. Началось оно в конце 1899 г., а закончилось через несколько месяцев.
В декабре 1899 г. броненосец береговой охраны "Генерал-адмирал Апраксин" сел на камни и пропорол бок вблизи острова Гогланд в Финском заливе. Проводной связи с островом не было. Поэтому решили построить на нем радиотелеграфную станцию, а другую установить на острове Кутсало, расположенном близко к берегу и имевшем с ним проводное сообщение. Обе радиостанции строили в суровых зимних условиях и в короткое время. Дальность воздушной линии связи составила 46 км.
Первая радиограмма пришла из Главного морского штаба в феврале. В ней стоявший рядом с броненосцем ледокол "Ермак" (на случай оказания помощи) просили направиться для спасения нескольких десятков рыбаков, унесенных в открытое море на оторвавшейся льдине. За время всей спасательной экспедиции, завершившейся в апреле 1900 г., в обе стороны прошло 440 как служебных, так и личных (от экипажа) телеграмм с 6303 словами.
По окончании операции А.С.Попов был награжден премией в 33 000 рублей (~$1 870 000 в современном эквиваленте), его помощник П.Н.Рыбкин (1864-1948) – 1 000 рублями (~$57 000). Событие имело широкий резонанс в мировой печати. Примечательным для техники Г.Маркони случаем считается спасение пассажиров с печально известного лайнера "Титаник". Но оно произошло уже много лет спустя в 1912 г. и не совсем успешно в морально-техническом плане из-за бортовой аппаратуры.
Если попробовать на изобретение А.С.Попова взглянуть с вершин техники позапрошлого века, то его вполне можно оценивать как "озарение". Решения задачи вовсе не кажется простым, очевидным или тривиальным даже нынешним специалистам по радиоаппаратуре. Если бы А.С.Попов не изобрел устройство автоматизированного приема сигналов, распространяющихся по воздуху в приземном пространстве, то совсем не факт, что кто-нибудь другой его тут же придумал. Вполне возможно, что без А.С.Попова развитие радиотелеграфии задержалось бы на 10–15 лет до появления кристаллического детектора.
Приоритет А.С.Попова при его жизни никто не оспаривал. И сейчас множество людей в России и за границей считают А.С.Попова изобретателем радио. В начале мая 1995 года в честь 100-летия изобретения радио А.С.Поповым ЮНЕСКО при ООН провела международную юбилейную конференцию в Москве и объявила 1995 г. "Всемирным годом радио".
Маркони есть британо-итальянский Попов
Как уже указано, формально, с точки зрения даты публикации, схема приемника Г.Маркони стала известна 2 июля 1897 года, т.е. через 26 месяцев после выступления А.С.Попова на заседании РФХО в Санкт-Петербурге. По меркам приоритетности 26 месяцев очень большой срок. В устройстве Г.Маркони должны были быть очень существенные отличия, чтобы считать его изобретателем радио. Однако таких отличий нет. Дополнительные шунтирующие резисторы и еще одна батарея для питания реле могут быть отнесены только к несущественным пополнениям, вряд ли оказывающим заметюное положительное влияние на стабильность работы устройства.
Популяризаторы раннего творчества Г.Маркони "ломают копья"° вокруг будто бы селективных возможностей приёмника Г.Маркони, оснащения его элементами - катушками индуктивности k? (см. рис. 11,12,13), защищающими детектор (когерер) от шунтирующего действия батареи питания, и плоскими пластинами k, будто резонирующими с ЭМК высотой частоты передатчика. Следует указать, что катушки k? придумал Э.Бранли. О.Лодж заметил, что они, помимо защитной функции, еще отбирают часть поступающей энергии, поскольку неизвестно, на что настроены, и, следовательно, понижают чувствительность когерера. Лучше от них отказаться.
А.С.Попову эти катушки были известны, и он был согласен с мнением О.Лоджа. Справедливости ради следует отметить, что позднее, когда научились оптимально подбирать индуктивность катушек, они повсеместно были введены в приемники. Но они еще не стали переменными, для настройки на различные частоты.
Что же касается медных пластин k, то про них определенно можно сказать, что они, если и были на что-нибудь настроены, то только не на то, что нужно. Все написанное про селекцию в первой заявке Г.Маркони №12039, - всего лишь сочинение на модную в то время тему, исходящую от знаменитого английского физика и химика, члена Лондонского Королевского общества В.Крукса (William Crookes, 1832-1919). Сочинители заявки на патент N*12039 Г.Маркони писали "то не знаю что, но чтобы произвести впечатление" на потенциально доверчивых и несмышленых заказчиков. И это им отчасти удалось.
Сейчас статьи про селективность приемника Г.Маркони продолжают тиражировать его некомпетентные последователи. Возникает вопрос: а зачем они сочиняют? Ответ простой: большинство из них коллекционируют любую выгодную для продажи антикварную аппаратуру. Техники А.С.Попова на рынке нет, а Г.Маркони - относительно много. И очевидно, с позиции конъюнктуры выгодно, чтобы Г.Маркони был изобретателем радио. Доказательством отсутствия элементарной селекции в аппаратуре Г.Маркони в конце XIX века служат такие события. В октябре 1899 г. он был приглашен в Нью-Йорк на кубок Америки по парусному спорту для обеспечения регаты беспроводной телеграфной связью. Во время плаваний один из морских офицеров похвалил Г.Маркони за надежную связь и одновременно попенял, что неоднократно попадал в ситуации, когда ему не удавалось выделить полезный сигнал из нескольких одновременно поступающих на вход приемника от разных передатчиков. Г.Маркони пообещал исправить положение в новых выпусках приемников. Селекция в приемно-передающей аппаратуре повышает ее чувствительность. Чем больше длина пути электромагнитной волны, тем более селекция нужна.
Однако, при знаменитом "броске" через Атлантический океан в декабре 1901 г. селекция была еще неведома Г.Маркони. Он больше надеялся на мощность передатчика и распространение ВЧ ЭМК по морской воде с малыми потерями. Компетентные исследователи сомневаются в достоверности события - тогдашнего приема буквы «S» . Вместе с тем известно, что букву отловить Г.Маркони пытался на самую элементарную приемную сборку с апериодическим входом (схема ее представлена на рис. 17), состоящую из ртутного детектора, батарейки и одинарного "наушника" (головного телефона в виде трубки-цилиндра начальной разработки А.Белла).
Заключение
Резюмируя все вышесказанное, можно заключить, что у Г.Маркони и теневых сочинителей его заявки на патент №12039 получился неудачный выбор конструкций и приемной, и передающей станций. Рефлекторы-антенны не пошли. В дальнейшем для установления рекордов дальности Г.Маркони высоко поднимал проволочные антенны, растягиваемые на высоких опорах и предназначенные для средне- и длинноволновых диапазонов. Тексты Предварительного и Полного описаний заявки на патент № 12039 содержат несколько серьезных ошибок, свидетельствующих о пробелах у Г.Маркони и его соавторов в знаниях физики и электротехники того времени.
Запатентованные нелепости Предварительного и Полного описаний патента 12039 свидетельствуют об отсутствии предшествующих подаче заявки экспериментальных работ. Именно поэтому, очевидно, по завершении оформления документа №12039, через непродолжительное время он был в БПБ передан на закрытое хранение.
В средствах научно - технической и массовой информации в различные обзоры и "мемуары" эпизодически вбрасывали "приглаженную" и будто бы настоящую первую схему приемника Г.Маркони, неотличимую от схемы А.С.Попова, как, например, в . Даже политические шпионские секреты не хранят 100 лет. "Marconi Co" прятала заявку №12039 дольше, но, наконец, предала ее "гласности". Изучая ее, можно только дивиться тому, как можно изобретателем радио признавать человека, мало сведущего в области, где ему и его покровителям хотелось себя проявить.
Автор данной статьи считает, что может быть не так уж и плохо то, что Г.Маркони заимствовал изобретение у А.С.Попова. Радио начало быстрее развиваться. Все от этого только выиграли. На взгляд автора, относительно удачную оценку Г.Маркони дал известный английский инженер писатель-фантаст А.Кларк (Sir Arthur Charles Clarke, 1917-2008) в 2001 году по случаю 100-летия условной "переброски" буквенного сигнала через Атлантику: "Он не был в полном смысле изобретателем. Идея носилась в воздухе. Еще до него происходили пробные передачи сообщений на небольшие расстояния. Но именно Маркони сыграл огромную роль в распространении радио, так как первым осознал его значение. Он основал коммерческую организацию по продвижению радио и организовал первую трансатлантическую передачу (1902 - авт.), которую многие ученые считали невозможной из-за кривизны земной поверхности".
Литература
1. Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи. Сборник документов и материалов: сост. Л.И. Золотинкина, Ю.Е.Лавренко, В.М.Пестриков под ред. проф. В.Н.Ушакова (288 стр. с илл.). - СПб.: изд-во СПбГЭТУ <<ЛЭТИ>>
2. Из протокола заседания Физического общества РФХО о докладе А.С.Попова "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям" от 7 мая (25 апреля) 1895 г. - Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи; сб. док. и материалов: сост. Л.И. Золотинкина, Ю.Е.Лавренко, В.М.Пестриков под ред. проф. В.Н.Ушакова; стр. 156-157. - СПб.: изд-во СПбГЭТУ <<ЛЭТИ>> им. В.И.Ульянова (Ленина), 2007.
3. Aleksandr Popov. - Web-адрес:
Htttp://www.britannica.com/EBchecked/topic/470141/Aleksandr-Popov
4. Guglielmo Marconi. Wireless telegraphic communication. Nobel lecture, December, 11, 1909 (27 стр. с 25 илл.). - Web-адрес:
Http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1909/marconi-lecture.pdf
5. Sungook Hong. Wireless: from Marconi"s black box to the audion. - Massachusetts Institute of Technology: MIT Press, 2001 (248 стр. с илл.). - Web-адрес:
Http://books.google.ru/books/about/Wireless.html id=UjXGQSPXvIcC&redir_esc=y
6. John Fletcher Moulton and Guglielmo Marconi: bridging science, Law and Industry. - Web-адреc:
Http://rsnr.royalsocietypublishing.org/content/63/4/355.full
7. G.MARCONI"S PATENT: No. 12,039, Date of Application 2nd June 1896. Improvements in Transmitting Electrical iтmpulses and Signals,and in Apparatus therefor. Provisional Specification. - Web-адрес:
http://www.radiomarconi.com/marconi/brevetto12039.html
8. А.С.Попов. Прибор для обнаружения и регистрированияэлектрических колебаний. - Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи; сб. док. и материалов: сост. Л.И. Золотинкина, Ю.Е.Лавренко, В.М.Пестриков под ред. проф. В.Н.Ушакова; стр. 158-171. - СПб.: изд-во СПбГЭТУ <<ЛЭТИ>> им. В.И.Ульянова (Ленина), 2007.
9. Голышко А. О «параллельных» жизнях. – Радио, 2006, №2, с. 32-33.
Web-версия: http://www.radio.ru/archive/2006/02/a11.shtml
10. В.Прис. Передача сигналов на расстояние без проводов. - Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи; сб. док. и материалов: сост. Л.И.Золотинкина, Ю.Е.Лавренко, В.М.Пестриков под ред. проф. В.Н.Ушакова; стр. 172-179. - СПб.: изд-во СПбГЭТУ <<ЛЭТИ>> им. В.И.Ульянова (Ленина), 2007.
11. William Maver. Wireless telegraphy to-day. - The American Monthly Review of Rewiews. August, 1904. Web–адрес:
http://earlyradiohistory.us/1904mav.htm
12. Henry M. Bradford. Did Marconi Receive Transatlantic radio signals in 1901. Web-адрес:
http://www.antiquwireless.org/otb/marconi1901.htm
http://www.antiquwireless.org/otb/marconi1901a.htm
13. Григоров И. Загадка Маркони. – Радиоаматор, 2002, №8. Web-версия:
Загрузка...
