Укротитель радиоволны

Биография Александра Степановича ПоповаВ России 7 мая ежегодно отмечается как «День радио». Дата выбрана не случайно – именно 7 мая (по старому стилю – 25 апреля) 1895 года русский физик А.С. Попов передал первую радиограмму

16.07.2008
14:32
Елена Малинкина

 

Александр Степанович Попов родился 16 марта 1859 года в поселке Турьинские Рудники (сейчас – г. Краснотурьинск) на Урале.

 

Отец Александра, Степан Петрович Попов, был настоятелем храма во имя Иоанна Богослова в Богословском заводе. Священниками были и предки ученого по отцовской линии едва ли не в десяти поколениях, да и мать, Анна Стефановна, была дочерью дьячка и внучкой священника. Казалось, будущее маленького Саши полностью предопределено. Сын небогатого священника, один из семи детей в семье, имел право на бесплатное обучение в духовной семинарии и только таким образом мог получить достойное образование.

 

Однако отец Александра, желавший видеть сына не только продолжателем своего дела, но и просто образованным человеком, не препятствовал увлечениям мальчика, который с детства начал проявлять интерес к технике. Александр часто бывал в механических мастерских ближайшего рудника, где с увлечением расспрашивал о принципах работы разных механизмов, а потом пытался самостоятельно сооружать нечто подобное.

 

Первым электрическим прибором, который увидел любознательный маленький Александр, был, как предполагается, электрический звонок. Загоревшись этой идеей, мальчик собрал свой собственный звонок, а потом усовершенствовал устройство, присоединив звонок к часам-ходикам так, что получился импровизированный будильник, звонивший в назначенное время.

 

Насколько велик был интерес Александра к технике, настолько же велико было его равнодушие к грамоте. Мальчика интересовали практические вопросы функционирования механизмов и возможность самостоятельного конструирования, а не освоение букв и цифр, казавшихся ему безжизненными и бесполезными. Тем не менее, когда остро встала необходимость научиться читать и писать, Александр овладел грамотой очень быстро, едва ли не за месяц.

 

В десятилетнем возрасте Александр Попов поступил в Далматовское духовное училище, где преподавал латынь его старший брат Рафаил. В письмах родителям Попов-старший жаловался родителям, что Александр не проявляет особенного рвения в учебе и с большим удовольствием посвящает свободное время прогулкам, играм и упражнениям. Однако способности Александра позволили ему закончить два первых класса духовного училища с отличными оценками и отправиться продолжать обучение в духовное училище Екатеринбурга. В 14 лет, окончив училище круглым отличником, Александр с легкостью поступил в духовную семинарию в Перми.

 

Обучение в семинарии продолжалось 6 лет, причем первые 4 года преподавались в основном светские науки, в том числе и математика. Учебный курс по этому предмету на тот момент включал в себя основы всех точных наук, в том числе и физики, преподавание которой начиналось на 4 году обучения. К тому времени Александр уже точно знал, что именно физика станет его дальнейшей специальностью. В немалой степени на его решение повлияло впечатление от книги по физике, написанной французским автором А.Гано и переведенной на русский язык издателем Павленковым.

 

Кабинет физики в Пермской семинарии был, по отзывам современников, оборудован весьма неплохо, однако в неделю на физику отводилось всего 4 часа, да и те из-за бесталанности преподавателей расходовались зря. Александру не оставалось ничего другого, как изучать предмет самостоятельно и проводить опыты дома на свой страх и риск. Не обходилось без неудач вроде сожженной бани и беседки, однако это нисколько не уменьшало исследовательской жажды молодого семинариста, который к тому времени уже твердо решил, что следующим этапом его обучения станет физико-математический факультет Императорского Санкт-Петербургского Университета.

 

Сдав экзамены на аттестат зрелости, в 1977 году Александр Попов подал прошение о допуске к вступительным проверочным испытаниям в университет.

 

Следует заметить, что отец, Степан Петрович, не только не противился такому решению сына, но даже поддерживал его – как, впрочем, и намерения двух младших дочерей, одна из которых хотела получить медицинское, вторая – художественное образование. Однако вопрос оплаты обучения оставался сложным, поскольку достаток священника не позволял ему оплачивать обучение в столице сразу троих детей. По всей видимости, здесь не обошлось без помощи всё того же Рафаила Попова, окончившего к тому времени восточный факультет императорского университета и ставшего видным журналистом. Возможно, некоторую денежную лепту в образование младших Поповых внесла и старшая сестра Екатерина, бывшая в то время замужем за священником Василием Словцовым.

 

Так или иначе, Александр Попов успешно поступил в университет. Еще будучи студентом, он начал работать в образовавшемся в то время обществе «Электротехника» и регулярно бывал на заседаниях VI отдела Русского технического общества, где познакомился с известнейшими в то время специалистами по электротехнике - П.Н. Яблочковым, А.Н.Лодыгиным, В.Н.Чиколевым и Д.А.Лачиновым, связь с которыми не порывал и впоследствии. Талантливый студент привлек к себе внимание преподавателей, и уже на 4 курсе ему доверили обязанности ассистента на лекциях по физике. Диссертация Попова «о принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока» получила высокую оценку, и ему была присуждена ученая степень кандидата.

 

Получив возможность остаться при университете для подготовки к получению звания профессора, Попов тем не менее отказался от нее – в основном из-за недостаточной оснащенности университетской лаборатории, не позволявшей проводить интересующие его опыты. Вместо этого молодой ученый поселился в Кронштадте и начал преподавательскую работу в Минном офицерском классе. Как раз в это время проводились интенсивные работы по применению электричества в морском деле, и Минный офицерский класс и Минная школа при нем стали фактически первыми в России электротехническими школами. Физический кабинет и библиотека Минного класса были, вероятно, лучшими в стране и постоянно пополнялись.

 

В 1883 году, начав работу в Минном офицерском классе, Попов опубликовал свою первую научную статью - "Условия наивыгоднейшего действия динамоэлектрической машины". А после нескольких лет преподавательской и научной работы А.С. Попов стал видным специалистом по применению электрический энергии во флоте, видным физиком и электротехником. После опубликования в 1888 году опытов Г.Герца А.С Попов всерьез заинтересовался «волнами Герца» и в 1894-1895 гг в свободное от преподавания время занимался исключительно их изучением.

 

Установка Г.Герца, использованная им для опытов, состояла из генератора (передатчика) и приемника электрических колебаний. Приборы располагались друг от друга на некотором расстоянии, которое в ходе эксперимента можно было произвольно изменять. Факт приема сигнала определялся по появлению искр в зазоре резонатора-приемника. В результате опытов Герцу удалось определить, что передача сигналов на расстояние более 3 метров осуществлялась посредством электромагнитных волн, существование которых было ранее предсказано известными физиками Максвеллом и Фарадеем. Герц установил, что электромагнитные волны, подобно свету, подчиняются законам геометрической оптики, и определил диаграмму направленности излучения. Поскольку теория электромагнитных волн до этого считалась в научных кругах сомнительной, опыты Герца и принцип его простой экспериментальной установки подтолкнули ученых всего мира к дальнейшему экспериментированию и совершенствованию установки Герца.

 

А.С Попова заинтересовала возможность практического применения электромагнитного излучения, особенно после того, как в 1895 году английский ученый Оливер Лодж сконструировал «Прибор для регистрации приема электромагнитных волн». Прибор содержал кондуктор (когерер), источник тока, реле и гальванометр. Когерер представлял собой стеклянную трубку с металлическими опилками, которые для восстановления чувствительности приходилось периодически встряхивать. Взяв за основу именно этот принцип, А.С Попов ввел в схему автоматическую обратную связь. От радиосигнала срабатывало реле, которое включало звонок, и одновременно срабатывал ударник, встряхивавший трубку с опилками. Соединив прибор с пишущей катушкой, изобретенной ранее братьями Ришар, Попов получил аппарат, который мог регистрировать магнитные колебания и фиксировать информацию не бумаге. Этот прибор был назван «грозоотметчиком» и использовался в Лесном институте, однако фактически стал прообразом телеграфа.

 

25 апреля 1895 года А.С Попов сделал доклад об изобретенном им методе беспроводной передачи сигналов и продемонстрировал процесс передачи, а через год, в марте 1896 года, передал на расстояние 250 метров первую радиограмму, состоявшую из двух слов: «Генрихъ Герцъ».

 

В течение последующих нескольких лет Попов занимался передачей служебных радиограмм на корабли Балтийского флота и исследовал методики увеличения дальности их приема. Руководство флота высоко оценило возможности радиосвязи, и решено было начать производство радиоаппаратуры для оснащения кораблей. Производство было начато в Кронштадте, в мастерских лейтенанта Е.В. Колбасьева под руководством самого А.С. Попова и с использованием его чертежей. Однако вскоре возможности мастерской перестали соответствовать потребностям флота, и к изготовлению аппаратуры были привлечены иностранные компании – фирма Э. Дюкрете во Франции и Всеобщая Компания Электричества (AEG) в Германии.

 

В 1899 году при проведении работ с использованием прибора Попова было обнаружено, что когерер при низком уровне сигнала преобразует высокочастотные сигналы в низкочастотные, которые способно различать человеческое ухо. Попов модифицировал свой прибор, заменив чувствительное реле на трубку, подобную телефонной. Позднее был налажен промышленный выпуск приемников такого типа.

 

В 1901 году А.С. Попов был назначен профессором Петербургского электротехнического института, основанного в 1886 году. В 1905 году А.С. Попова избрали ректором, однако судьба распорядилась так, что он недолго пробыл на этом почетном посту.

 

Александр Степанович Попов скончался 31 декабря 1905 года.

 

Следует заметить, что вопрос о приоритете А.С Попова в изобретении радио и по сей день не считается окончательно решенным, поскольку на авторство изобретения в равной степени претендует итальянец Гульельмо Маркони, получивший в 1897 году патент на "...усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов на расстояние и в аппаратуре для этого.", действовавший на территории Англии. В основе приемника, созданного Маркони, лежала схема, аналогичная той, которую использовал Попов, однако остается открытым вопрос, использовал ли Маркони именно схему Попова либо принял ее лишь как прототип, точно так же, как сам Попов использовал в качестве прототипа прибор Лоджа, который, в свою очередь, отталкивался от экспериментальной установки Герца.