Голос через океан

1

Почтовая конно-верховая связь (прим. перев.).

2

Уильям Моррис (1834-1896 гг.) – английский писатель, художник и общественный деятель. Утопический социалист. Критиковал капитализм за его враждебность искусству, творчеству, считая причиной этого развитие машинного производства. Ратовал за возрождение средневекового ремесла и ручной техники.

3

Имеются убедительные доказательства, что изобретение этого реле принадлежит Д. Генри (прим. автора).

4

Цитируется по книге Ф. Вейткова "Летопись электричества", Госэнергоиздат, 1946 г.

5

К этому времени технический мир уже знал и умел применять вещество, которое природа как бы специально создала для изоляции проволоки от воды. Это резиноподобное вещество добывали, подобно каучуку, из сока деревьев семейств изонандра-гутта и изонандра-перча на островах Индонезийского архипелага Изолирующее вещество было названо гуттаперчей.

6

Диаметр медной проволоки был 2 мм, толщина слоя гуттаперчи – 5,5 мм. 1 м кабеля (точнее, провода) весил (в воздухе) всего 140 г. Его наружный диаметр равнялся 13 мм.

7

Вес всего кабеля на барабане составлял около 5 т.

8

Мыс Гри-Не расположен примерно в 20 км к юго-западу от Кале.

9

У местечка Сангат, в 8-9 км юго-западнее Кале.

10

Не совсем точно. Первое время передача депеш из Англии в города Европы длилась не несколько секунд, а значительно дольше из-за промежуточных переприёмов. Целый год не решались соединить сухопутный телеграф с подводным. На пути из Лондона в Париж депешу принимали сначала в Дувре, затем в Кале. Только 1 ноября 1852 г. были уничтожены передаточные станции и установлено прямое сообщение между Парижем и Лондоном.

11

Фредерик Гисборн задумал соединить телеграфной линией Нью-Йорк со столицей Ньюфаундленда Сент-Джонсом, куда прибывали океанские суда. Эта линия длиной свыше полутора тысяч километров должна была состоять частично из подводного кабеля и частично из неизолированных голых проволок, подвешиваемых на опорах (воздушных проводов). Предприятие должно было завершиться установлением регулярного пароходного сообщения между Ньюфаундлендом и Ирландией. Но исключительно тяжёлые климатические условия, труднодоступный рельеф местности делали этот проект почти неосуществимым. Не удавалось даже провести обычную рекогносцировку местности, необходимую для начала работ. Гисборн сообщал: "Моя первая партия состояла из шести белых. Четверо из них не выдержали, их пришлось заменить индейцами. Из второй партии двое дезертировали, один умер, один тяжело заболел".

12

Противники проекта трансатлантического телеграфного кабеля упорно выдвигали следующее сомнение: сможет ли электрический ток пройти по проводам расстояние свыше 3000 км. Для проверки такой возможности, помимо описанных А. Кларком опытов Морзе, в США и Англии почти одновременно были проведены испытания в ещё больших масштабах. В США соединили в одну непрерывную 2500-километровую цепь все провода воздушной линии от Бостона до Монреаля и затем все участки другой линии – от Нью-Йорка до Нового Орлеана – общей длиной в 3000 км. В Англии в ночь на 9 октября 1856 г. были соединены в одну цепь все основные телеграфные линии, включая ирландские. Длина этой грандиозной по тем временам испытательной цепи достигала 8000 км. Видимо, тогда ещё никто не понимал, что результаты опытов Морзе неприменимы для трансатлантического телеграфа. Экспериментальная линия Морзе шла по земле (а точнее – в основном по воздуху). Она находилась в совершенно иных условиях, чем та, которая должна была пройти по дну океана. Так уже не впервые чрезмерный оптимизм в выводах и оценке проекта ставил его инициаторов в чрезвычайно трудное положение, которого с успехом можно было бы избежать при правильном понимании существа вопроса. Бывает, конечно, и наоборот, как это, к счастью для человечества, случилось, например, с немецкими физиками времён фашистской Германии, которые, исходя из неверных предпосылок, решили, что атомная бомба невозможна.

13

Имеется в виду бухта на небольшом острове Валенсия (11 км длиной и 3 км шириной), расположенном в южной оконечности залива Дингл на расстоянии 1,5-2 км от ирландского побережья.

14

Ньюфаундленд – территория Канады, являвшейся в то время доминионом Великобритании.

15

На дне Атлантического океана увеличение плотности, обусловленное только давлением, составляет менее 2 % (прим. автора).

16

Современная наука исчисляет возраст Земли несколькими миллиардами лет.

17

Точнее, каждая такая "бронепроволока" была, в свою очередь, скручена из семи тонких высокопрочных стальных проволок диаметром 0,8 мм каждая.

18

Один узел равен одной морской миле в час или 1,853 км/ч. Морская миля (1853 м) на 15 процентов больше сухопутной (обычной) мили (1609 м).

19

В 1805 г., английский флот под командованием адмирала Г. Нельсона нанёс поражение франко-испанскому союзному флоту.

20

Речь идёт об американском писателе Германе Мелвилле (1819-1891 гг.). Роман "Белая куртка" он написал в 1849 г. "Моби Дик", или "Белый кит", вышел в 1851 г. В Советском Союзе последний был издан в 1961 г. с иллюстрациями Рокуэлла Кента. Эта книга – одно из значительных произведений романтической литературы XIX века.

21

Испытания заключались в репетиции сращивания половин кабеля на плаву и в одновременной прокладке его двумя судами, расходящимися в противоположные стороны. Опытная прокладка была успешно произведена на глубине 6000 м. Кроме того, опробовали постановку на воде огромных буев, которые должны были фиксировать место обрыва кабеля в случае, если это снова произойдёт.

22

В заливе Тринити на восточном побережье Ньюфаундленда.

23

Джеймс Бьюкенен – пятнадцатый президент США, предшественник Авраама Линкольна.

24

За 27 дней работы линии по ней было передано 400 телеграмм, содержащих 4360 слов.

25

С 1831 по 1836 г. Р. Фицрой был капитаном парусника "Бигль".

26

Ещё более крупную сумму потеряла на аналогичном проекте компания "Вестерн Юнион" – см. главу XI (прим. автора).

27

История этого замечательного судна рассказана в книге Джеймса Дьюгана "Великий железный корабль". К сожалению, в ней повторяется легенда о том, что якобы после гибели корабля на прибрежных рифах в обшивке его корпуса был найден скелет клепальщика – источник всех несчастий судна. Вряд ли к этому можно отнестись серьёзно (прим. автора).

28

Английский пассажирский пароход водоизмещением в 30 000 т, потопленный 7 мая 1915 г. во время первой мировой войны немецкой подводной лодкой недалеко от берегов Ирландии, после объявления Германией блокады британских островов.

29

Точнее 2/3, ибо общая длина трассы составляла примерно 3600 км.

30

Район Канады на её западном побережье.

31

С. Филд умер в 1892 г. К этому времени Атлантический океан пересекало уже 10 телеграфных кабелей.

32

Собор в Лондоне, где находятся могилы государственных деятелей, выдающихся учёных и писателей Англии.

33

Во всём мире к этому времени было проложено 1750 подводных телеграфных кабельных линий общей длиной свыше 300 000 км.

34

А. Комптон поведал об этой истории в книге "В поисках атома". Помощник министра финансов довольно безразлично отнёсся к требованию выдать для нужд армии серебра на сумму около полумиллиона долларов, но был шокирован, когда произнесли фразу "пятнадцать тысяч тонн". "Молодой человек, — заметил он полковнику, обратившемуся к нему с просьбой, — когда мы говорим о серебре, мы пользуемся термином «унция»" (прим. автора).

35

В соответствии с современной классификацией, гуттаперча – не просто "очень плохой проводник", а изолятор в полном смысле этого слова, ибо к классу изоляторов или диэлектриков относятся материалы с удельным сопротивлением больше 10⁶-10⁷ ом-см, а у гуттаперчи оно порядка 10¹⁴-10¹⁵ ом-см. Вещества с удельным сопротивлением, лежащим между 10⁶ и 10^-3 ом-см, считаются полупроводниками, и, наконец, проводники имеют удельное сопротивление менее 10^-3 ом-см. Что касается примера, приведённого автором, то читателям, вероятно, интересно проверить правильность его самим; напоминаем, что 1 миля равна 1,6 км, 1 дюйм равен примерно 2,5 см и удельное сопротивление меди равно 1,75.10^-6 ом-см.

36

В XX веке – главным образом, парагуттой, полученной в 1910 г. Парагутта – специальным образом обработанная смесь из гуттаперчи, резины и воска, не уступающая гуттаперче по механическим свойствам и превосходящая её по электрическим свойствам. Потери электромагнитной энергии в кабелях с парагуттовой изоляцией при передаче по ним сигналов связи были раз в 20 меньше, чем в кабелях с гуттаперчевой изоляцией.

37

Октава – музыкальный термин, означает интервал, охватывающий 8 ступеней звукового ряда. Частота основного тона верхнего звука октавы (8-й ступени) вдвое больше частоты основного тона нижнего звука (т. е. 1-й ступени октавы). Семь октав соответствуют увеличению частоты основного тона в 2⁷ раз, т. е. в 128 раз. Следовательно, частоты основных тонов самого нижнего и самого верхнего звуков 7-октавного ряда относятся, как 128:1.

38

Не совсем точно. Для обеспечения качественной передачи человеческой речи обычно принято использовать полосу частот от 300 до 3400 герц (гц). Для передачи же по кабелям концертных программ, т. е. музыки, пения, требуется более широкая полоса частот – от 80-100 до 8000-10000 гц.

39

Телефон – составное слово: "теле" – далеко, "фон" – звук, или голос. Телефон означает: "голос издалека". Ссылка А. Кларка на приоритет Уитстона сомнительна; Ч. Уитстон пользовался термином "звуковой телеграф". Что касается термина "телефон", то его впервые ввёл в обиход немецкий изобретатель Филипп Рейс в 1861 г. Это было 14 лет спустя после рождения Белла, но за 15 лет до его знаменитого изобретения.

40

Строго говоря, это ещё не был момент рождения телефона. Понадобился нс один месяц на то, чтобы заставить телефон заговорить. Всё это время по проводам, соединявшим передающее и приёмное устройства, удавалось передавать только отдельные звуки, но не членораздельную речь. В процессе работы принцип действия телефона представлялся Беллу всё отчётливее. В конце ноября он подал в американское бюро патентов изобретательскую заявку. Патент на изобретение телефона был выдан Беллу 7 марта 1876 года.

41

Томас Альва Эдисон (1847-1931) усовершенствовал телефон Белла введением индукционной катушки и угольного микрофона своей конструкции, отчего возросли громкость и чёткость передачи.

42

Дэвид Юз (1831-1900) – известный американский физик и изобретатель в области электротехники, автор одной из конструкций буквопечатающего телеграфного аппарата, получившего распространение в Америке и Европе, в частности в России, на линии Петербург-Москва. Кстати, он был первый, кто предложил заменить малоэффективное электромагнитное или платино-жидкостное микрофонное устройство Белла угольным микрофоном.

43

Т. Селфридж погиб в 1908 г. во время пробного полёта с Орвилом Райтом; аэроплан упал с высоты 22 м.

44

Открытие первой в мире городской телефонной станции, обслуживающей 21 абонента, состоялось в 1878 г. в Нью-Хейвене (штат Коннектикут), расположенном между Бостоном и Нью-Йорком.

45

Это вообще был первый морской телефонный кабель.

46

Проводимость изоляции ("утечка") в спектре частот человеческой речи оказывает действительно малое влияние на передающие свойства кабеля. Влияния же сопротивления, индуктивности и ёмкости кабеля на величину затухания (ослабления), передаваемых по нему сигналов, соизмеримы. Кларк здесь ограничивается рассмотрением ёмкости и индуктивности не из-за их доминирующего значения, а только ради упрощения поставленной задачи: как можно элементарнее объяснить суть открытия Хевисайда.

47

Как известно, радио изобрёл выдающийся оусский электротехник Александр Степанович Попов (1859-1905 гг.). имя которого А. Кларк, к сожалению, даже не упомянул. 7 мая 1895 г. во время своего доклада на заседании физического отделения Русского физико-химического общества в Петербурге А. С. Попов демонстрировал действие радиоприёмника, улавливающего на расстоянии до 60 м электромагнитные колебания, произведённые вибратором, и реагирующего на них звонком.

Создание радиоприёмника явилось первым шагом на пути изобретения Поповым радиосвязи. Свой знаменитый доклад 7 мая 1895 г. он закончил словами: "В заключение могу выразить надежду, что мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его может быть применён к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией". Этот доклад А. С. Попова был опубликован в январском номере "Журнала Русского физико-химического общества" за 1896 г.

В 1896 г. — сначала 19 января на заседании Кронштадтского отделения Русского технического общества, а затем 24 марта на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества А. С. Попов снова демонстрировал первую в мире беспроволочную радиопередачу информации. В течение 1895-1897 гг. Попов совершенствовал свой приёмник, антенну и передатчик. Ему удалось увеличить расстояние радиопередачи сначала до 600 м, затем до 1,5 км, а к лету 1897 г. довести его до 5 км.

К сожалению, А. С. Попов не запатентовал ни свой радиоприёмник, ни способ радиотелеграфной связи. А через несколько месяцев после серии успешных публичных опытов Попова, в начале июня 1896 г., приехавший за полгода до этого в Лондон итальянец Гульельмо Маркони (1874-1937 гг.) подал изобретательскую заявку и вскоре получил английский патент на "применение электромагнитных волн для спязи без проводов". Маркони заинтересовал своим предложением Британское ведомство связи и быстро создал мощную акционерную компанию для внедрения нового средства связи. Колоссальные денежные средства позволили Маркони привлечь к работе сильнейших электротехников – теоретиков и конструкторов. Благодаря размаху и темпам своих опытов к лету 1897 г. Маркони приобрёл всемирную известность.

После опубликования в июне 1897 г. схемы Маркони стало очевидным, что его приёмник, да и вся аппаратура принципиально одинаковы с теми устройствами, которые сконструировал и использовал для радиотелеграфирования А. С. Попов. Не случайно в ряде стран, например, в России, Германии, Франции, в выдаче патентов Маркони было отказано. Г. Маркони практически много сделал для развития радиопромышленности и организации линий радиосвязи. Однако совершенно непреложным является факт, что истинный изобретатель радиосвязи А. С. Попов. Заслуги А. С. Попова как первооткрывателя радио были по достоинству признаны и справедливо оценены русской технической общественностью того времени. Вот почему 7 мая празднуется "День радио".

48

Артур Кеннели (1861-1939 гг.) – американский электротехник, в течение ряда лет был главным ассистентом Эдисона.

49

Эдуард Эпплтон (родился в 1892 г.) – английский радиофизик. За труды по исследованию атмосферы удостоен в 1947 г. Нобелевской премии.

50

Эти строки написаны А. Кларком за пару лет до того как 12 апреля 1961 г., когда гражданин Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин на корабле-спутнике "Восток" совершил свой космический рейс вокруг земного шара.

51

Радар – принятое в английском языке сокращение понятий "радиолокация", "радиолокатор". Р. Уотсон-Уатт, английский исследователь ионосферы, в 1935 г. начал опыты по обнаружению движущихся целей, завершившиеся в 1938 г. созданием первых в Англии образцов радиолокационной аппаратуры. В том же году аналогичные работы были начаты СССР и США. Труды советских радиотехников Ю. Б. Кобзарева, Г. А. Погорелко, Н. Я. Чернецова привели к практическому применению в 1939 г. радиолокационных станций обнаружения самолётов. Исследованиями последних лет установлено, что первым человеком, выдвинувшим ещё в 1934 г. идею обнаружения самолётов с помощью электромагнитного луча, разработавшим соответствующий прибор и проведшим успешные опыты, т. е. фактическим изобретателем радиолокации, был советский военный инженер П. К. Ощепков.

52

Вернее, по паре проводников, образующих одну цепь между двумя пунктами передачи.

53

Для передачи одного телеграфного сообщения достаточна полоса частот шириной 125 гц. Частотная ширина одного телефонного канала немногим более 3000 гц (от 300 до 3400 гц). Принцип многоканальной телеграфной передачи такой же, как и многоканальной телефонии.

54

Один коаксиальный кабель при условии частотного уплотнения заменяет несколько тысяч скрученных или, как их принято называть, симметричных пар. Но это не значит, что коаксиальные кабели целиком вытеснили обычные симметричные кабели. Применяются и те, и другие в зависимости от конкретных условий эксплуатации. По симметричным кабелям возможна высокочастотная передача телефонных разговоров, телеграмм, радиовещательных программ, но невозможна передача телевизионных программ.

Многоканальное уплотнение, позволяющее резко уменьшить число жил в кабеле, применяется на междугороднх магистралях, а также на соединительных линиях между районными АТС.

На городских распределительных телефонных сетях по-прежнему используются многопарные кабели, содержащие до нескольких тысяч пар. Рекордным является число 4000 пар, скрученных из 8000 тонких медных жил диаметром по 0,32 мм каждая, покрытых изоляцией в виде тонкого слоя пористого полиэтилена толщиной всего в 0,08 мм.

55

В наши дни с кабелями из проводников для передачи сигналов успешно конкурируют светопроводящие кабели.

56

В состав крупнейшей капиталистической монополии в области электро- и радиосвязи Американской телефонно-телеграфной компании (сокращённо АТТК) входят: концерн, ведающий установкой и эксплуатацией средств связи – "Система телефонии Белла", или просто "Белл систем"; фирма, производящая аппаратуру и кабели связи, — "Западная электрическая компания", или "Вестерн Электрик", и, наконец, научно-исследовательский центр – "Лаборатории Белла", т. е. "Белл Лэбс".

57

Исключая вариант 1-2-3-4-5-6-7, так как это то же самое, что и 1 234 567 (прим. автора).

58

Было проложено параллельно два кабеля, по одному для каждого из направлений передачи, и в каждый кабель встроили по три подводных промежуточных усилителя.

59

Передача 36 телефонных разговоров ведётся в спектре частот от 20 до 164 кгц. В полосе частот ниже 20 кгц размещены служебные телеграфные каналы. Полоса частот выше 164 кгц используется для телеконтроля за состоянием промежуточных усилителей.

60

Точнее от 70 к 30 мм.

61

Особенно большие неприятности подводным кабелям доставляли морские моллюски "тередо", называемые часто морскими точильщиками. Располагаясь между проволоками брони, "тередо" откладывают яички, выделяющие очень сильно окисляющее химическое вещество, разъедающее стальную броню. В этих местах образуются отверстия, через которые моллюски проникают к изолирующему слою и просверливают его, вследствие чего в кабель проникает вода и он теряет свои изоляционные свойства.

62

Не совсем верно. Так как на передачу одного телефонного разговора отводится частотный канал шириной в 4 кгц, то в полосе частот в 240 кгц (20-260 и 312-512 кгц) можно передать не 36, а 60 телефонных разговоров, что в действительности и имеет место. Из этих 60 двусторонних телефонных каналов 36 используются для телефонной связи по двум глубоководным кабелям с Англией, а оставшиеся 24 – для местной связи между Канадой и Ньюфаундлендом.

63

Два красных шара с белым восьмигранником между ними.

64

Так было в конце 1950-х годов, когда писалась эта книга. Сейчас существуют кабельные суда водоизмещением в 12-15 тысяч тонн.

65

Осуществлено в 1961 г. в результате прокладки через Ла-Манш кабельной линии постоянного тока на напряжение 200 кв.

66

В Советском Союзе этот способ известен под названием "дальнее тропосферное распространение".

67

Волны короче 10 м, т. е. частотой свыше 30 Мгц.