Энциклопедия радиолюбителя

Предмет интереса. «Радио»? «Откуда»?

Минуло уже более 100 лет как радиосвязь благодаря усилиям многих ученых, заняла прочное место в жизни человечества. Изобретение, сделанное русским ученым А. С. Поповым, оказалось настолько плодотворным, что породило новые научные направления и отрасли промышленности. Это привело к появлению новых словосочетаний со словом «радио». Сейчас все, что связано с этим понятием, мы знаем достаточно полно. Это — радиосвязь, радиотехника, радиоэлектроника и многое другое.

Слово «радио» стали употреблять почти на 20 лет раньше появления самого изобретения, которое оно потом олицетворило. Термин «радио» (от латинского radius — луч, radio, radiare — излучать, испускать лучи) в современном понятии подразумевает способ передачи сообщений на расстояния с помощью радиоволн. До этого этот термин использовался в физике в качестве приставки. Применил приставку «радио» впервые известный английский физик и химик Вильям Крукс (William Crooks). Будучи уже 9 лет членом Лондонского королевского общества, он в 1872 году начал исследования проблемы возникновения отталкивающих сил в нагретых телах. Исследование затронуло широкий спектр вопросов, в том числе распространение электрического разряда в сильно разряженных газах. Все это позволило обнаружить доселе неизвестные световые и тепловые явления. Понимание открытых явлений основывалось В. Круксом на предположении существования четвертого, «лучистого» состояния. Хотя такое объяснение и не нашло своего подтверждения, но оно способствовало появлению такого прибора, как радиометр (рис. 1).

Рис. 1. РАДИОметр

Радиометр представлял собой грушевидный сосуд, в котором находилась вертушка с четырьмя слюдяными лопастями. Вертушка вращалась на острие иглы, подобно стрелке компаса. Слюдяные крылья были закопчены и вертушка начинала вращаться, когда на нее падали свет, катодные или рентгеновские лучи. Радиометр появился в 1874 году и, по всей видимости, это было первое слово, в котором использовалась приставка «радио». За проведенные исследования В. Крукс удостоился премии французской академии наук в размере 3000 франков. Английскому ученому немалую известность принесли не только проведенные исследования, но еще статьи и речи, как ни странно, в защиту реальности спиритических явлений, которые он пытался исследовать с помощью экспериментальных методов. Научная известность В. Крукса во многом способствовала распространению спиритизма.

Изобретатель современного телефона, американец Александр Белл (Alexander Graham Bell), оказался так же как и В. Крукс причастен к «радио». А. Белл вместе со своим сотрудником Саммером Тайнером (Summer Tainter) проведя эксперименты обнаружил, что твердые, жидкие и газообразные тела могут издавать звуки, если на них направить прерывистые пучки световых или тепловых лучей. В 1880 году преподаватель политехнической школы телеграфного управления в Париже Е. Меркадье (Ernest Mercadier) дал такого рода явлениям название «радиофония» и издал книгу «Заметки о радиофонии». Прибор для воспроизведения такого рода явлений получил название «радиофон» (рис. 2).

Рис. 2. Устройство РАДИОфона

Радиофон можно сделать и самому. Для этого в стеклянную пробирку необходимо вложить небольшой кусочек закопченной фольги, закрыть пробирку пробкой, через которую пропущена стеклянная трубка, на наружный конец которой надета резиновая трубка длиной около 20 мм. Если теперь на пробирку направить свет лампы, перед которой вращается диск с прорезями, то поднеся резиновую трубку к уху можно услышать тон. Высота тона будет зависеть от скорости вращения диска: чем больше скорость, тем выше тон. Как видим в экспериментах В. Крукса и А. Белла использовались источники, испускающие световые, тепловые и другие лучи, то есть соответствующие определению слова «радио».

Через 16 лет после экспериментов В. Крукса, французский физик Эдуард Бранли (Edourd Branly) использовал понятие «радио» непосредственно к электромагнитным волнам. Он не занимался специально изучением электромагнитных волн, а исследовал сопротивление различных металлических порошков Э. Бранли обнаружил, что стрелка гальванометра, включенного в цепь, содержащую трубочку с опилками и батарею, отклоняется, когда в соседнем кабинете проводятся эксперименты с индукционной катушкой. При включении индукционной катушки начинало изменяться сопротивление металлических опилок.

Для удобства ученый помещал порошки в стеклянную трубочку. В статье «О проводимости несплошных проводящих веществ», опубликованной в журнале Французской академии наук, Э. Бранли описал устройство этой трубочки под названием «радиокондуктор» (рис. 3).

Рис. 3. РАДИОкондукторы конструкции Э. Бранли:

_{а — горизонтальный; б — вертикальный}

В публикации автор отметил: «На сопротивление металлических порошков влияют электрические разряды, производимые на некотором расстоянии от них. Под действием этих разрядов опилки резко изменяют свое сопротивление и проводят ток». Благодаря этому выводу имя Э. Бранли не было забыто и заняло достойное место в истории радиотехники. Радиокондуктор был уже достаточно удобным индикатором для регистрации появления электромагнитных волн от электрической искры по сравнению с существовавшими. Об этом судили по резкому падению электрического сопротивления металлических опилок.

Английский физик сэр О. Лодж (sir Oliver Joseph Lodge) заинтересовался опытами Э. Бранли, усовершенствовал радиокондуктор и дал ему другое название «когерер»[1]. Благодаря когереру удалось уловить такие слабые электромагнитные волны, которые не мог обнаружить обычный резонатор Г. Герца. Свои опыты О. Лодж опубликовал в английском журнале «The Electrician». Э. Бранли, узнав об изменении имени своего детища, писал в декабре 1897 года: «Мою трубочку с опилками О. Лодж назвал «когерер» и некоторые воспринимают это как общепринятое. Это название, однако, неточно отражает исследованное явление. Я предложил название «радиокондуктор» (радио и проводник), которое отражает главное свойство не сплошного проводника при воздействии электромагнитного излучения. Но невзирая на замечания первооткрывателя изобретения «радиокондуктор» исчез из употребления и вплоть до 20-х годов нашего столетия употреблялось слово «когерер» (рис. 4).

Рис. 4. Конструкции когереров:

_{а — А.С. Попова (1895 г.), б — Г. Маркони (1898 г.)}

Всего через три года после изобретения радиосвязи А. С. Поповым термин «радио» появился снова. Произошло это в мае 1898 года на страницах английского журнала «Tib-Bis». Современное понятие этого слова устоялось еще не сразу, долгое время господствовало понятие «беспроволочный телеграф». Вот как объясняет это англичанин Р. Кэрр (R. Кегг) в книге «Телеграф без проводов», изданной в Санкт-Петербурге в 1889 году: «Название «телеграф без проводов» должно быть понимаемо в том смысле, что этот прибор дает возможность передавать сигналы через пространство без промежуточных проводов, соединяющих передающий и воспринимающий аппараты… Этот термин был принят не потому, что он вполне точен, а потому, что возбуждает большой интерес к этой области опытной физики». Программа первою в России учебного курса, составленного А. С. Поповым, называлась «Программа чтений о телеграфии без проводов», а один из первых учебников в этой области, написанный профессором А. А. Петровским, — «Научные основания беспроволочной телеграфии». В июле 1897 г. Г. Маркони (Gugliemo Marchese Marconi) основал в Англии фирму, которую назвал «Компания беспроволочного телеграфа и сигнализации».

В 1903 году в Берлине состоялась Первая Международная конференция по беспроволочному телеграфированию, на которой довольно часто употреблялись слова с приставкой «радио». Россию на конференции представляли три делегата, в том числе А. С. Попов. Выступая на ней, германский министр почт и телеграфов так отозвался о изобретении русского ученого: «… в 1895 г. Попов изобрел прием телеграфных сигналов с помощью волн Герца. Его мы должны благодарить за первый радиографический аппарат». Маркони первым применил антенну для передатчика, открыв новый путь практической эксплуатации телеграфии без проводов. Многие исследователи выполнили работу по улучшению новых средств коммуникации. Их имена — Браун, Дюкрете, де Форест, Фесседен, Риги, Слаби, Арко, Тесла — стали всюду известны.

Мы должны отметить сотрудничество в развитии радио всех больших наций. На конференции был рекомендован для употребления в литературе термин «радиотелеграфия». Лишь через три года в Берлине на очередной Международной конференции по радиотелеграфу термин «радио» все же был предложен для обозначения беспроволочных передач.

Несмотря на это в литературе продолжали присутствовать оба понятия. Например, в «Кратком словаре электротехнических терминов», изданном в 1927 году, есть «радиовещание» и «беспроволочный телеграф».

Объяснение, что такое «беспроволочный телеграф» читается с некоторой ностальгией по хорошему слогу и отношению к открытию: «Процесс телеграфирования на расстоянии проходит с помощью так называемых электромагнитных волн большой частоты непосредственно по заполняющей мировое пространство среде (мировой эфир)».

Как-то незаметно с терминами «беспроволочный телеграф» и «радио» появился и даже дожил до наших дней и продолжает существовать еще один термин: «электросвязь». До сих пор издается журнал под названием «Электросвязь», отражающий научные исследования по проводной и радиосвязи, телевидению, радиовещанию, который был основан еще в 1933 году. Этот старый и довольно точный термин вмещает в себя телеграф, телефон, радио, телевидение и такие производные от них, как фототелеграф или радиотелефон. Термин «электросвязь» подчеркивает, что информация идет по линиям связи в виде электрических сигналов, которые представляют собой комбинации электрических импульсов в телеграфе, электрическую копию звука в телефоне, электрическое содержание картин в телевидении и фототелеграфе. В этой связи интересно высказался немецкий профессор А. Слаби (Adolf Carl Heinrich Slaabi), в частности, первый введший элемент настройки в колебательный контур для получения резонанса и волномер в практику измерений на съезде немецких инженеров в 1902 г., процитировав одного из своих коллег: «Придет некогда день, когда… медные провода, гуттаперчевая изоляция и железная броня кораблей будут храниться только в музеях; тогда потомок человечества, который желает беседовать со своим другом и не знает, где он находится, электрическим голосом бросит в пространство оклик, который услышит тот, кто владеет соответственно настроенным электрическим ухом. Раздастся оклик: «Где ты?» и зазвучит ответ: «Я здесь — в глубине рудника, на вершине Андов или среди шири океана».

В период с 1895 по 1908 гг. наиболее часто использовались термины «беспроволочный» или «электроволновой» телеграф. Об этом говорит тот факт, что даже известный русский радиотехник Семен Моисеевич Айзенштейн, издатель и главный редактор, дал первому российскому журналу по радиотехнике название, в котором фигурировали эти термины. Журнал вышел в 1912 году и назывался «Вестник телеграфии без проводов». По всей видимости, окончательно приоритет термину «радио» отдается в российской научно-технической литературе в 1917 году. В это время термин «радио» появляется в названии первого российского военного журнала по радиотехнике, который начал издаваться в Санкт-Петербурге при Управлении радиотелеграфом Западного фронта. Журнал назывался «Вестник военной радиотелеграфии и электротехники». Его главным редактором был полковник В. Жарве, впоследствии генерал-майор царской армии. В современное определение «электросвязь» вкладывается передача информации любого рода на расстояние по проводам, оптическим и радиосистемам.

Последнее слово в трактовке понятий с использованием приставки «радио» сделал известный специалист в области радиопередающих устройств академик А. Л. Минц. В 1974 г., в журнале «Известия вузов. Радиотехника» он опубликовал статью «Радиотехника, радиофизика, радиоэлектроника». В статье Александр Львович пишет, что он лично никогда не чувствовал себя в силах провести четкую границу между радиотехникой и радиофизикой. Когда редакция БСЭ (второе издание) попросила написать статью «Радиотехника», он захотел посмотреть статью «Радиофизика». А. Л. Минц после этого написал: «… после ознакомления со второй статьей легче не стало, так как из-за нечеткости разделения понятий «радиотехника» и «радиофизика» они во многом перекрывали друг друга». По мнению А. Л. Минца, к радиотехнике следует отнести вопросы генерирования и усиления высокочастотных, сверхвысокочастотных и ультравысокочастотных электромагнитных колебаний, умножения частоты электрических напряжений, канализирования высокочастотных и сверхвысокочастотных колебаний и разводки по потребителям при помощи проводных и волноводных линий. Далее следует процесс излучения электромагнитных волн при помощи антенн самых различных типов. После того, как волны отшнуровались (слово, употребленное А. Л. Минцем) от излучающих их антенн, начинается процесс распространения радиоволн в различных средах. Это уже радиофизика. Радиоэлектроника — наиболее широкий термин, перекрывающий многие разделы радиотехники и радиофизики и, как отмечает автор статьи, «но одновременно и наименее четкий». Из всего сказанного выше следует сделать выводы, что понятие «радио» следует вынести за скобки, а в скобках оставить слова «техника» и «электроника». В заключение академик отмечает: «Из всего сказанного следует, что границ, разделяющих радиотехнику, радиофизику и радиоэлектронику, вовсе не существует или они крайне условны и расплывчаты. В зависимости от научных интересов и личных склонностей ученых и инженеров они могут причислять себя к специалистам по технике, физике и электронике. Это определяется не сутью различий этих наук, а либо вкусом ученых, либо характером основного рода их деятельности».