Истории о «ненужных» открытиях

ЭСТАФЕТА БЛАГОРОДСТВА И ЩЕДРОСТИ

„Осознапие самого себя".

Учитель и ученик.

Начало.

„ Электрическая сила ” .

Что же сделано?

Преподаватель минного класса.

„Генрих Герц"

Генрих Терц, автор знаменитых опытов по электромагнитным волнам, уверял своих современников, что ото всего лишь чистая наука. И для практики она никакого значении иметь не будет.

Академик В. А. Амбарцумян

В семье всеми уважаемого гамбургского адвоката доктора Герца 22 февраля 1857 года произошло радостное событие – родился первенец, мальчик, названный Генрих Рудольф. Можно предположить, что по поводу рождения и этого ребенка говорились приблизительно те же слова, что говорят обычно при рождении детей. Счастливых родителей поздравляли, желали им и рожденному всяческих благ и здоровья. И, вероятно, не забывали сказать, что такие просвещенные, с передовыми взглядами родители, как фрау и доктор Герц, воспитают достойного сына.

Но вот пора поздравлений прошла, праздничная суета улеглась, и потекли своим чередом дни жизпи маленького Генриха Рудольфа. Мальчик родился слабым, болезненным. Несчастная фрау Герц каждую минуту боялась за его жизнь: врачи не сочли возможным скрыть от матери, что младенец необычайно слаб здоровьем, что он требует самого тщательного ухода и неустанной заботы и внимания. Фрау Герц была сама забота, само внимание – такова уж участь матерей.

Маленький Генрих благополучно преодолел необычайно трудные для пего первые годы жизни и, к неописуемой радости родителей, ребенок «выровнялся». Стал здоровым, жизнерадостным.

Но забот и внимания к нему от этого не убавилось. Родители очень рано заметили, что их Генрих проявляет незаурядные способности в разносторонних своих увлечениях. Мальчика все интересовало: «Что это? Почему так? Как происходит?» Подобные вопросы он не только задавал взрослым, но и сам часто над ними задумывался, стараясь понять окружающий его мир.

И мать, и отец поощряли любознательность ребенка, поражавшего всех своей несомиепной одаренностью.

Пришло время, и Генрих Рудольф Герц надел форму ученика гимназии Иоганнеум. Сразу же он стал одним из первых. Маленького мальчика уважали и родители, и учителя, и товарищи, благодаря сильно развитому чувству долга, правдивости и чрезвычайной скромности.

Вот таким запомнился Генрих Герц одному из учителей гимназии: Герц «блистал в учении, как звезда первой величины. Никто не мог превзойти его в быстроте и остроте восприятия».

Та разносторонность Герца, которая проявилась у него еще в раннем детстве, раскрылась полностью в годы учения. Казалось, ему все одинаково интересно, и все одинаково легко: строгость математических законов и сущность физических явлений; гекзаметры Гомера и отточенный стих Дапте; работа за токарным станком; изучение греческого и арабского языков. Все, кто знал гимназиста Герца, пе сомневались, что это талант. Однако в чем оп проявится, в какой области?

(Когда Генрих Герц стал ученым с мировой славой, об этом узнал его учитель по токарному делу и ужасно огорчился. «Жаль! – сказал он, ни минуты не сомневаясь в справедливости своих слов, – Из него вышел бы прекрасный токарь».

Ничто, пожалуй, лучше не подтверждает мнения о талантливости Герца, как этот курьезный случай.)

Но вот позади гимназия, 1875 год.

Надо учиться дальше – это для Герца бесспорно. Правда, не решено где. Началась недолгая, но мучительная полоса сомнений и исканий.

Юноша, одаренность которого ни у кого не вызывала сомнения… сам сомневался в своих силах и способностях. Ну что он может сделать в науке, бывшей для Генриха чем-то недосягаемым, уделом избранных, в некотором роде «неземных» людей? Он, юноша Герц, еще и себя-то не осознавший до конца, разве он может войти в святилище ума и таланта? Надо трезво оценивать свои силы и не посягать на то, чего ты не достоин, решает Герц. И он приходит к «окончательному выводу» – быть инженером.

Родители не навязывали ему своего мнения о дальнейшей судьбе, не препятствовали в выборе пути. И Герц с их согласия уезжает сначала в Дрезден в высшую политехническую школу, а затем переходит в другую школу – в Мюнхене.

Учение в высшей школе вначале увлекло молодого студента. Нравилась ему и атмосфера непринужденности и самостоятельности, не похожая на строгие порядки гимназии. Но так было только до тех пор, пока Герц пе начал слушать курс специальных инженерных дисциплин: они были ему неинтересны, скучны. Естествознание, особенно физика – вот к чему несравнимо больше лежало его сердце, а не к прикладным паукам.

И Генрих Герц твердо решил посвятить себя науке; Из его дневников, писем и воспоминаний мы узнаем, как он объяснял родителям резкий поворот в своей судьбе. 1 ноября 1877 года он отправил им письмо, где есть такие слова: «Раньше я часто говорил себе, что… быть посредственным инженером для меня предпочтительнее, чем посредственным ученым. Но теперь думаю, что Шиллер прав, сказав: «Кто трусит жизнью рисковать, тому успеха в ней не знать»; и эта излишняя моя осторожность была бы с моей стороны безумием».

Настроенный таким образом, Герц поступает в Берлинский университет. Здесь и произошла его встреча со знаменитым Германом Гельмгольцем, который на всю жизнь оставался для Герца не только учителем, но и старшим другом.

«Осенью 1878 года, – читаем мы в воспоминаниях Гельмгольца, – он приехал в Берлин, где я впервые познакомился с ним как с практикантом руководимой мною физической лаборатории университета. Уже в то время, когда он выполнял элементарные учебные работы, я увидел, что имею дело с учеником совершенно необычайного дарования».

Гельмгольц не ошибся в первом впечатлении. Учитель, связанный со своим учеником узами многолетней дружбы и сотрудничества, оставил нам лиричную и трогательную характеристику великого ученика. «…Память о нем, – говорил Гельмгольц, – сохранится не только благодаря его работам. Все, кто его знал, никогда не забудут привлекательных черт его характера, его неизменную скромность, радостное признание чужих заслуг, преданную благодарность по отношению к своим учителям. Стимулом деятельности у него было всегда только стремление к истине, которой он и следовал с величайшей серьезностью и полным напряжением. Никогда не проявлялось у него ни малейшего следа жажды славы или личной заинтересованности… Обычно тихий и молчаливый, оп умел разделить веселье в дружеском кругу и оживить беседу метким словом. Он, пожалуй, никогда не имел личных врагов, хотя иногда произносил суровый приговор небрежно сделанным работам или хвастливым домогательствам, которые выдавались за пауку».

По мнению Гельмгольца, его великий ученик был наделен всеми качествами великого человека, ни с кем не враждовавшего, ни к кому не питавшего неприязни.

Как только Генрих Герц вошел в новую, университетскую среду, как только углубился в учение и начал заниматься в лаборатории, у него пропали сомнения в правильности выбранного пути. Да, только физика, она одна владела его умом. Учитель же владел его сердцем.

Гельмгольц – ученый вдумчивый, наблюдательный п благожелательный – предложил новому студенту заняться темой, которую выдвинул в качестве призовой в августе 1878 года, – проверкой теории электрических зарядов, текущих по проводам. Так по совету учителя Герц занялся работами по электричеству, это была увертюра к тем прославившим его опытам, которые через десять лет будут сделаны и признаются классическими.

А пока начинающий физик исследовал электромагнитные явления, происходящие в спиральных и прямолинейных проводниках. Это была первая научная работа молодого естествоиспытателя, и он очень был признателен Гельмгольцу за выбор интересной темы.

«Удивительно, – сообщает он родителям, – что сейчас я занят очень специальными вопросами учения об электричестве, тогда как каких-нибудь полгода назад едва ли знал о них более того, что не успел забыть со школьных лет».

И еще одно письмо: «Я пока лишь пытаюсь выполнить задание, но это, может быть, мне и не удастся. Поэтому я не хотел бы говорить о своей работе, как о призовой». Да, он оставался верен себе: скромность в оценке своих сил, серьезное отношение к делу и непреклонное желание работать. Герц признавался в письме к родителям, что за каждой преодоленной трудностью встает новая, еще большая, что его знания несовершенны, но он не отчаивается и продолжает трудиться.

Ho вот работа закончена. Она очень высоко оценена. Генрих Герц получил премию. Это было 3 августа 1879 года. И, конечно, на другой же день письмо к родителям, где он пишет, что мнение факультета было таким хвалебным, что удвоило для пего цепу премии. Результаты исследований молодого физика были опубликованы в 1880 году в статье «Кинетическая энергия движущихся зарядов».

Успех всегда окрыляет. Так было, конечно, и со студентом Герцем: работа закончена – да здравствует новая!

Гельмгольц, порадовавшись успехам своего ученика, обдумав его возможности как начинающего исследователя, предложил Герцу новую тему из области электродинамики – пауки о свойствах движущегося электричества.

И если Гельмгольц радовался возможности интересной работы для своего талантливого ученика, то сам ученик пе испытывал не только радости, но и простого желания заниматься электродинамикой, несмотря на то, что тема была разработана самим маститым профессором, отличалась большой научной глубиной, была уже серьезной самостоятельной исследовательской работой, рассчитанной на два-три года.

Чем же объясняется, что Герц сам отказался от темы, к которой затем вернулся в своих работах, отказался от исследований по электродинамнке, которые затем прославили его па весь мир?

Ответ на вопрос содержится опять в письмах к родителям: начинающего ученого всецело захватила работа над обязательной для выпускника университета докторской диссертацией, которую он хотел закончить как можно скорее.

«Работа очень занимает меня и приносит много радости!», «Я, почти не отрываясь, продолжаю работать над начатой темой, и с таким успехом, и таким радостным чувством, лучше которых я и не мог бы пожелать себе».

Это первая причина, из-за которой он не хотел отвлекаться. И вторая – она заключалась в том, что Герц не видел пока технических средств, с помощью которых он смог бы приступить к работам по электродинамике.

Радостное чувство, сопутствующее успешной работе над диссертацией, не покидало Генриха Рудольфа на протяжении двух месяцев – всего двух месяцев, потребовавшихся ему.

Закончив диссертацию, Герц опять пишет письмо. Но не родителям, а в министерство с просьбой разрешить ему выступить с защитой диссертации до окончания университетского курса. Ответ пришел положительный, и диссертант в цилиндре и фраке, обязательных при торжественных церемониях, отправился с официальным визитом к четырем будущим своим экзаменаторам – Кирхгофу, Целлеру, Куммсру, Гельмгольцу: этого требовали правила университета.

5 февраля 1880 года Герц был увенчан степенью доктора наук, с редким в истории Берлинского университета – да еще у таких строгих профессоров, как Кирхгоф и Гельмгольц, – предикатом «magna cum lande», то есть «с отличием».

Молодой доктор, двадцатитрехлетштй талантливый ученый, вышел па самостоятельную дорогу исследователя.

Его дипломная работа «Об индукции во вращающемся шаре» была теоретической, и он продолжал заниматься теоретическими изысканиями в физическом институте при университете.

Но, к величайшему своему огорчению, он не испытывал того радостного подъема, с которым работал, будучи студентом. Все чаще и чаще возникают у Герца сомнения: очень ли его прельщает теория? По душе ли она ему?

Герц считал, что теоретические работы, им опубликованные, случайны для него как ученого. Он был внутренне не уверен в правильности выбора своей деятельности. Правда, пока он не мог от нее отказаться, пе считал для себя возможным это сделать. И жалел, что отказался от той работы по электродинамике, которую столь любезно предложил ему Гельмгольц и которую он хоть и корректно, но решительно отверг. Да отверг ли бы он ее, если бы не диссертация? Ведь какой простор для эксперимента открывает работа о свойствах движущегося электричества, а средства для ее выполнения, он теперь в этом уверен, обязательно бы нашлись; и он все более и более чувствовал тоску по эксперименту.

Нет, не думайте, что Герц бросит сразу все ранее начатые работы и, войдя в физическую лабораторию, начнет прославившие его па весь мир эксперименты. Нет, до этого еще должны были пройти шесть-семь лет.

И они прошли. Прошли в напряженной творческий работе. Прошли через события в личной жизни – женитьба, переезд в Киль, а затем в Карлсруэ, куда он был приглашен в качестве профессора физики Высшей технической школы.

Здесь он и сделал свои главные открытия.

Карлсруэ у Герца была собственная экспериментальная лаборатория. Уже это одно делало его счастливым: лаборатория обеспечила ему свободу творчества, возможность заниматься тем, к чему он чувствовал интерес и призвание. Генрих Герц знал, что более всего на свете его интересует электричество, быстрые электрические колебания, над изучением которых он трудился еще в студенческие годы.

К середине прошлого столетия об электричестве было пзвестпо довольно много. Знаменитый Гальвани стал творцом «гальванического электричества», Вольта – «электричества вольтова столба». Эрстед открыл действие электрического тока па магнит. Ампер положил начало электродинамике. Были созданы источники электроэнергии для проведения экспериментов. И все-таки электричество только-только входило в науку отдельными работами пока немногих ученых, отдавших себя исследованию этого физического явления.

Те, кто во времена Герца посвящал себя изучению электрических явлений, прежде всего обращались к трудам двух прославленных английских ученых – трудам Майкла Фарадея и Джеймса Максвелла.

С работами Фарадея Герц познакомился еще в лаборатории Гельмгольца и на протяжении нескольких лет изучал их пристрастно и внимательно.

Что же привлекало его в учении Фарадея?

Великий англичанин своим долготерпением, упорством, своими ювелирными опытами открыл новую страницу в учении об электричестве – электромагнитную индукцию, то, что сам автор в дневниках называл задачей превращения магнетизма в электричество. Этот экспериментатор, признанный величайшим экспериментатором, был и подлинным естествоиспытателем – глубоким, взволнованным, внимательным.

Начав работать над электричеством еще в 1821 году, Фарадей стал подлинным новатором в этой науке. В знаменитых «Экспериментальных исследованиях» он обосновывал совершенно новые взгляды на природу тока, па проводимость его в разных телах, высказывал новые мысли о происхождении электрического напряжения. Это дало ученому право говорить об электричестве как физическом явлении.

До Фарадея знали, что электричество существует, вернее, существуют «электричества»: электричество трения, гальваническое, термоэлектричество. И каждое существует само по себе.

Фарадей открыл так называемое магнитное электричество. И это открытие послужило ему отправной точкой для удивительно смелых для того времени выводов: все известные виды электричества представляют собой одно физическое явление. Качественно – по своей природе – они тождественны, одинаковы. Отличия же их сводятся к интенсивности проявления и количеству.

Майкл Фарадей преобразил целые области знания – электростатику и магнитостатику, доказав блистательными опытами существование силовых линий, существование электрических и магнитных полей.

Эти эксперименты и практические выводы из них позволили Фарадею говорить, что распространение электрической и магнитной сил – явление колебательное.

Замечательный ученый высказывал мысли, с точки зрения современников, совершенно дерзкие и непонятные.

Рука Герца тянулась снова к знакомой и не раз читанной фарадеевской статье – «Мысли о лучевых колебаниях».

Знакомые строчки. Он знал пх почти наизусть. «Точка зрения, которую я имею смелость предложить, – писал английский ученый, – рассматривает, таким образом, излучение как колебания высокого порядка в силовых линиях, которые, как известно., соединяют друг с другом частицы и тем самым материальные массы. Эта точка зрения стремится устранить эфир, но не колебания. Тот род колебаний, который, как я полагаю, единственный может объяснить чудесные, разнообразные и прекрасные явления поляризации, не тот, что появляется на поверхности возмущенной воды или в звуковых волнах в газах пли жидкостях, ибо в последних случаях колебания бывают прямыми, то есть по направлению к центру действия или от пего, тогда как первые имеют направление вбок. Мне представляется, что равнодействующая двух или более силовых линий находится в благоприятном состоянии для этого движения, которое можно рассматривать как эквивалентные колебания вбок».

Вот это-то «колебания вбок», эти «благоприятные состояния для движения» и интересуют Герца.

Как люди могли десятилетиями не обращать на такие слова внимания? Вернее, как могли ученые не признать их верными? А может быть, только сейчас для него, Герца, они несомненны, поскольку он видит их смысл через десятилетия?

Силовые линии есть, они существуют, они действуют на тела. Они, по Фарадею, промежуточная среда. И пе безразличная, а передающая.

«Как пройти мимо такого прозрения? – недоумевал Герц и возражал себе: – А может быть, все дело в самом Фарадее? В его простых словах, в его повествовательном стиле изложения, столь не принятом в традиционной па-учной литературе?»

Нет, нет! Как бы пи высказаны были мысли, но они высказаны: «Все естественные силы связаны между собой и имеют общее происхождение». Вот оно, то сокровенное, что так влечет Герца, – фарадеевская мысль о единстве природы, связи света, электричества, магнетизма!

Вы помните прочувствованные слова Гельмгольца о радостном признании чужих заслуг, присущем Герцу? Следуя этой черте характера, Герц точно и предельно строго анализировал все, что сделано в науке об электричестве его предшествепниками. И радовался тому, как, по его мнению, много сделано, и как интересны и глубоки мысли ученых, подготовивших столь благодатную почву для размышлений своим последователям. И среди них особое место он отводил Джеймсу Максвеллу, человеку, считавшему целью точной науки «сведение проблем, поставлеппых явлениями природы, к определению величин путем онерырованпя числами». Этому научному кредо Максвелл следовал в своих работах.

Многое в методах Максвелла, в отношении к делу было близко Герцу. Не так уж много лет прошло с тех пор, как прозвучал голос двадцатичетырехлетпего английского математика: одумайтесь, взгляните, мимо чего вы проходите – перед вами великое учение великого Фарадея! Поглядите, как оно ясно и как оно совершенно!… Стоит только… придать ему математическую форму.

Джеймс Максвелл был глубоко убежден, что он сам ничего не сделал, он только шел по пути предсказаний Фарадея, только поэтому он смог написать свой, впоследствии ставший знаменитым, «Трактат об электричестве».

Только щедрый талант не боится признать, как много сделано до него. Как не вспомнить Ньютона, который говорил, что многое увидел потому, что стоял на плечах гигантов. И Максвелл писал в своих работах: «Мои методы в основном подсказаны идеями, которые имеются в исследованиях Фарадея…», «Моей специальной целью будет дать вам возможность самим стать иа точку зрения Фарадея…» И опять и опять: «метод Фарадея», «идея Фарадея».

Максвелл, переложив физическую теорию Фарадея на язык математики, уловил удивительную закономерность: из уравнений получалось, что при определенных условиях в природе могут существовать электромагнитные волны, что они могут распространяться в пространстве. Мало того, Максвелл пришел к выводу, что электрические и магнитные явления распространяются с конечной скоростью, равной скорости света! Та же общность в природе света, электричества, магнетизма, что и у Фарадея, только записанная математически.

Этот вывод ничуть не удивил Максвелла, настолько он был убежден в безошибочности предположений Фарадея и в правильности своих математических построений.

Теория Максвелла, система максвелловых уравнений дала миру то, что сейчас называют электромагнитной теорией света. Но тогда – в XIX веке – теория Максвелла не только не была признана, она, противоречившая всем тогдашним взглядам, отрицалась большинством физиков.

Ведь для обоснования математического выражения законов электромагнитного поля ученый выдвинул гипотезу о существовании токов смещения – токов, на которые пе указывала практика, токов, которые не наблюдал ни один экспериментатор.

Но к «отрицателям» Герц не принадлежал. Герца все больше и больше влекли к себе «парадоксальные» взгляды Максвелла.

О новой теории сдержанный Герц говорил восторженно: «Изучая эту чудесную теорию, нельзя не почувствовать, что ее математическим формулам присущи самостоятельная жизнь и собственное сознание, что они умнее даже их создателя, что они дают нам больше, чем в них было заложено вначале». Так что же это «больше»?

Уравнения показывали на незримые, неощутимые волны, те, для которых Максвелл и вычислил скорость, близкую, а может быть, и равную скорости света.

Именно в это и не верилось. Но уравнения? Точные уравнения? Надо в них разобраться…

И Герц решил экспериментом доказать существование таинственных электромагнитных волн, проверить опытным путем теорию Максвелла.

Считал ли Герц себя достаточно подготовленным для такого тонкого и трудного дела? В этом нет сомнения. Работа гармонически соответствовала индивидуальности ученого. Ибо, как говорил Гельмгольц о своем ученике, Герц «был ум, в равной мере способный как к величайшей остроте и ясности логического мышления, так й к изумительной внимательности при наблюдении неприметных явлений. Непосвященный наблюдатель проходит мимо них, не обращая внимания, но тому, кто обладает более острым взором, они указывают путь, по которому он может проникнуть в новые, неизведанные глубины природы. Генрих Герц был, казалось, предназначен к тому, чтобы раскрыть перед человечеством многие новые, до сих пор скрытые тайны природы»…

Для Герца отправным пунктом в рассуждениях стала гипотеза Максвелла о существовании токов смещения; немецкий ученый четко наметил путь для решения проблемы – нужно обнаружить магнитное поле тока смещения и получить электромагнитные волны.

Но как это сделать? Как сделать, чтобы эти гипотетические, неуловимые, невидимые волны проявили себя, показали себя?

Скорее всего, приходит к выводу физик, надо получить такие быстрые электромагнитные колебания, чтобы они порождали соответствующие электромагнитные волны, которые можно было бы наблюдать в лаборатории. И надо найти способ обнаружения волн.

Поскольку программа действий не вызывала у Герца сомнений, он приступил к исследованиям быстрых электрических колебаний, столь необходимых ему для постановки задуманного эксперимента.

Он перепробовал много разных способов, много разных приемов, пока научился получать быстрые электрические колебания.

Обычно для получения электрических колебаний в экспериментах пользовались замкнутым колебательным контуром.

Герц заменил замкнутый колебательный контур на открытый. Оп создал вибратор – простой металлический стержень длиной в несколько десятков сантиметров с шариками на его концах. Вибратор прекрасно справлялся со своей обязанностью и давал колебательные разряды.

Но их нужно было еще и обнаружить, нужно было, чтобы какой-то пока неизвестный прибор отвечал на разряды – резонансно настраивался на работу вибратора. Так Герц приходит к мысли о создании вторичного колебательного контура – резонатора. Устройство и этого прибора предельно просто: проволочный прямоугольник с небольшим искровым промежутком, изменяя который можно настраиваться на частоту колебаний вибратора.

Нам, людям второй половины технически искушенного XX века, игрушкой не очень умелого мастера покажется экспериментальная установка, па которой проводил Герц свои уникальные опыты.

Герц не задумывался над тем, как назвать ее главные части. Это впоследствии англичане нашли им названия – вибратор и резонатор Герца.

Вибратор и резонатор трудно даже назвать приборами. Это изогнутые куски проволоки с надетыми с двух сторон шариками из металла.

Как можно доверить таким простым приборам помощь в исследовании явления, которое никто никогда не исследовал? Нам, знающим теперь, что такое радиоволны, трудно представить, как можно решиться, рискнуть, отважиться проводить па изогнутых кусках проволоки опыт, в котором электрический ток должен за секунду менять направление более ста миллионов раз, а искры – существовать лишь миллионные доли секунды?

Но ученый н не думал «решаться», «рисковать», «отваживаться» – он просто «ставил опыты», он экспериментально проверял теорию Максвелла. Проверял настолько успешно, что 5 ноября 1887 года в дневнике Герца появилась короткая запись:

«Закончил работу об индукционном действии изоляторов и отослал Гельмгольцу».

«Я не мог пе послать Вам, – писал Герц своему учителю, – этой работы, так как в пей излагается предмет, к рассмотрению которого Вы меня побудили несколько лет назад. Я постоянно имел в виду эту задачу и наконец нашел путь к ее разрешению, который должен был дать ясный результат. Вероятно, я не ошибусь, считая, что настоящие опыты поставлены убедительно. Я думаю, что примененные здесь электрические колебания могут быть весьма полезными для электродинамики незамкнутых токов. Я уже успел сделать несколько дальнейших шагов».

9 ноября взволнованный Герц держал в руках открытку с несколькими словами: «Манускрипт получен. Браво! В четверг пошло в печать. Гельмгольц».

Несколько дальнейших шагов», которые Герцу так хотелось сделать, объяснялись насущной необходимостью: он, как никто другой, прекрасно понимал, что результаты, им полученные, хотя и значительны, но недостаточны для доказательства справедливости теории Максвелла.

Да, он, Герц, установил у себя в лаборатории источник высокого напряжения – индукционную катушку, которая давала искры. Соединив ее с излучателем-вибратором, он добился того, что вибратор рассеивал во все стороны электромагнитные волны. И он, Герц, заставил

резонатор ловить волны, выброшенные вибратором. Но оп же. Герц, знал другое: установление резона ценой связи между двумя удаленными друг от друга колебательными контурами можно объяснить и обычной индукционной связью этих контуров.

Значит, необходимо углублять и развивать свой план поступления на загадочные электромагнитные волны, необходимо не только ощутить их проявление в щелчках искр резонатора, по п изучить их природу и характер. Опять эксперименты, эксперименты, эксперименты…

Победным завершением титанической по замыслу н ювелирной по исполнению работы, имеющей значение подлинно исторического события в науке, были «пойманные» Герцем электромагнитные волны.

Это событие произошло в лаборатории размером в 15 X 6x8,5 м. На одной стене комнаты был укреплен цинковый экран – он отражал волны. Для вибратора Герц выбрал место в 13 метрах от экрана, на 2,5-метровоп высоте. На такой же высоте установил и настроенный резонатор, по он не имел строго определенного места, перемещался между вибратором и экраном.

Придирчивый к себе экспериментатор, меняя расстояния от экрана до резонатора, наблюдал интенсивность искры в нем. Интенсивность была разная, и ученый установил наличие ее максимумов и минимумов.

Наблюдал он интерференцию волн, идущих от вибратора, и волн, отраженных от экрана. Явление интерференции – сложение в пространстве двух или нескольких волн – характерно для всех видов волн, независимо от их природы: и для волн на поверхности жидкости, и звуковых, и световых, и, как теперь оказывалось, электромагнитных. Ученый измерил длину волны, она была близкой 9,6 м.

Новые опыты даже взыскательного ученого убеждали настолько, что он признавался: «Эти опыты, в которых волнообразное распространение индукции в воздухе делается почти осязаемым… могут служить обоснованием теории электродинамических явлений, разработанной Максвеллом, базирующейся на представлениях Фарадея».

В результате многих экспериментов Герц получил волны порядка 60 см. С этими невиданно «маленькими» по тем временам волнами ученый произвел свои знаменитые опыты.

Обговаривая каждое свое действие, взвешивая каждое движение своей мысли, описывает он бессмертные эксперименты в бессмертной книге «О лучах электрической силы».

«…Я старался, по возможности, сократить число тех представлений, которые произвольно вводятся нами в явления, и допустил лишь такие элементы, которые нельзя ни удалить, ни изменить, не изменив тем самым возможных опытов. Правда, что это стремление придало теории весьма отвлеченный и бесцветный характер. Наше воображение мало удовлетворяется, слыша о «направленных изменениях состояния» там, где привыкли иметь перед глазами чувственный образ атомов, заряженных электричеством. Мы мало удовлетворяемся, видя, что уравнения, которые мы привыкли доказывать длинными математическими выводами, даются как простые выводы из опыта. Я полагаю, однако, что без самообмана нельзя взять из опыта много более того, что высказано в моих теоретических работах. (Обратите внимание: опять и опять осторожность, стремление подчеркнуть строгость опытов. – В. П.) Если кто-либо желает придать теории больше колорита, то ничто не препятствует впоследствии содействовать воображению с помощью конкретных чувственных представлений о сущности электрической поляризации тока и т. п. Но достоинство науки требует, однако, чтобы иы умели точно различать пестрый наряд, которым мы окутываем теорию и который по покрою и цвету вполне находится в нашей власти, от простой и безыскусственной формы, даваемой нам природой и не зависящей от нашего произвола».

(Вот когда пригодилось ученому его увлечение классической литературой, вот когда оказались правы гимназические учителя, признававшие у Герца литературные способности. Именно эта сторона – одаренность литературная – делала статьи Герца, его мемуары ясными по научному содержанию и изящными по форме.)

Очень важны слова Герца о простоте и безыскусственности природы, не зависящей от нашего произвола. В них кредо ученого, в них ключ ко всей его деятельности. На это качество творчества Герца обращал внимание В. И. Ленин, когда писал, что «Герцу даже и не приходит в голову возможность нематериалистического взгляда на энергию».

В новой серии опытов существенно важным было то, что ученый работал с короткими волнами. Добившись сокращения их длины, Герц попытался достичь концентрации «электрической силы». Для этого он решил применить отражающие зеркала в форме параболического цилиндра, вибратор сделал из латунного стержня и укрепил внутри цинкового зеркала па его фокальной линии. Резонатором служил виток медной миллиметровой проволоки, диаметр витка – 7,5 см. На одном конце проволоки ученый закрепил отполированный латунный шарик, всего в несколько миллиметров в диаметре, а другой конец заострил и устанавливал на малые расстояния от шарика.

Искорки, которые проскакивали в искровых промежутках резонатора, были крохотные, длиной в несколько сотых долей миллиметра. Поэтому Герц, наблюдая за ними, судил о них скорее по их яркости, чем по длине.

Без устали работая с лучами электрической силы, ученый узнал, как они распространяются, какую могут иметь длину, каков период их колебания.

И чего он только с ними не делал: «распылял» по комнате, собирал в одной точке – фокусировал, заставлял их отталкиваться от цинковых листов и преломляться в разных средах, он накладывал их друг на друга и так гасил их. Он… «углядел» даже способность волн проходить сквозь стены.

Эти крохотные искорки говорили ученому о многом: он с радостью признавался, что ему «удалось произвести явные лучи электрической силы и с их помощью воспроизвести элементарные опыты, какие обыкновенно проводят со светом и лучистой теплотой».

Герцевы «элементарные опыты» дали науке сведения об электромагнитных волнах, в реальность которых почти никто не верил, о которых почти никто серьезно не думал. Электромагнитная теория света, математически доказанная Максвеллом, получила в работах Герца блестящее экспериментальное подтверждение. Ученый был удовлетворен.

Весь научный мир загудел от неожиданности: фантастические электромагнитные волны стали реальностью в экспериментах немецкого физика. И очень многие физики захотели повторить опыты Герца. «Лучи электрической силы» вошли в повседневную жизнь лабораторий многих стран мира.

Экспериментальное открытие и изучение электромагнитных волн Генрихом Герцем было открытием из области чистой науки. Его ценность ни у кого не вызывала сомнений. «Блестящие кабинетные опыты» – так охарактеризовали работы Герца его коллеги-соотечественники и его иностранные коллеги.

Воспринималось ли это открытие, которому суждено было через десятилетия найти широкое практическое применение, вызвав к жизни новую область человеческой деятельности – радио, как практически нужное?

Нет, не воспринималось. Такое отношение к работам Герца объяснялось объективными причинами: недостаточной изученностью вновь открытого физического явления. Ведь об электромагнитных волнах, по сути дела, стало известно одно – они то же, что и световые лучи, только невидимые. А если так, то их, вероятно, можно использовать для сигнализации «наподобие оптической». Вероятно, можно их создавать в одном месте, а принимать в другом. Но зачем? Световая сигнализация проста, и она уже существует, а электромагнитная, невидимая, – дело очень трудное. Так целесообразно ли пробовать применять электромагнитные волны для сигнализации?

А что думал о сигнализации электромагнитными волнами человек, «ощутивший» первым существование электрической силы?

«Силовые магнитные линии, – писал Герц, отвечая на вопрос инженера Губера, – распространяются подобно лучам, так же, как и электростатические силовые линии, только тогда, когда их колебания достаточно быстры, в этом случае оба типа силовых линий неотделимы друг от друга и лучи или волиы, о которых идет речь в моих исследованиях, могли с одинаковым правом быть названы как электрическими, так и электромагнитными. Но колебания трансформатора или телефона намного более медленны. Предположим, что у нас 2000 колебаний в секунду, что уже представляется довольно высоким числом колебаний; этому бы в эфире соответствовала волна дли-пой в 300 км; допущенные расстояния применяемых зеркал должны были бы иметь размеры того же порядка. Если бы Вы были в состоянии получить вогнутые зеркала размером с материк, то Вы могли бы отлично поставить опыты, которые Вы имеете в виду. Но с обычными зеркалами практически сделать ничего нельзя, и Вы не сможете обнаружить ни малейшего действия. Так по крайней мере я думаю».

Если бы Герц думал о возможном применении исследованной им электрической силы, он, скорее всего, воспользовался бы письмом Губера, чтобы обосновать свое отношение к практическому использованию электрической силы. Он же ответил, что, не видит средств для практического использования электромагнитных волн, считая свои опыты экспериментом, имеющим чисто научное значение.

В некоторых литературных источниках говорится и о том, будто Генрих Герц начинал сердиться, когда к нему обращались с вопросах о практическом использовании его открытия.

Выдающийся ученый-экспериментатор сумел силою своего таланта разгадать одну из сложнейших загадок природы, но не пытался разглядеть в открытом им явлении возможности его практической реализации. (Скорее всего, он и не думал об этом. Вряд ли его это интересовало. Вспомним: в свое время Герц ушел из политехнической школы, поскольку его не влекло призвание инженера.)

Ученый не разглядел в слабых колебаниях, порождаемых контурами, мощных потоков всего радиоэфира будущего. И мог ли он их разглядеть в изогнутых кусках проволоки, служивших ему в его уникальном эксперименте? Мог ли он расслышать их в щелчках искр, проскакивающих по проволочным виткам?

Однако в этом нет ничего противоестественного. Наука влияет на практическую деятельность людей гораздо сильнее, чем это может быть замечено и предсказано в период признания открытия.

Правда, зыбкая мысль о применении открытия Герца в практической жизни людей нет-нет да и тревожила некоторых физиков.

В статье «Опыты Герца и их значение», помещенной в русском журнале «Электричество» за 1890 год, профессор Московского университета, замечательный популяризатор физики Орест Данилович Хвольсон писал: «Опыты Герца, классические на веки вечные, обратили на себя внимание не только ученых, занимающихся физикой, но и всего образованного мира. Ими навсегда будет отмечен один из важнейших моментов истории постепенного возникновения правильных взглядов на окружающие нас физические явления… Опыты Герца – опыты пока кабинетные; но что из них разовьется дальше и не представляют ли они в зародыше новых отделов электротехники, этого решить в настоящее время невозможно». И далее: «…не следует забывать о том, откуда вся совершенная электротехника взяла свое начало: ведь это были кабинетные опыты Фарадея. Он обвивал проволоку около куска железа, отрывал это железо от магнита и наблюдал при этом появление маленькой искры между концами проволоки. Это был опыт кабинетный, и, однако, в этой маленькой искре находился зародыш всего учения о магнитоэлектрической индукции, искусство пользоваться которою и называется современною электротехникою».

О практическом использовании электромагнитных волн думал и англичанин Ул. Крукс и серб Н. Тесла. Но единицы инакомыслящих только подчеркивали общепринятое мнение об экспериментах Герца как о важном чисто научном факте.

И физики повторяли и повторяли опыты своего немецкого коллеги.

Творческий ум не способен к точному копированию даже при повторении ранее сделанного.

Так было и при повторении опытов Герца. Талантливые последователи немецкого физика вносили существенные усовершенствования в его приборы.

Француз Эдуард Бранли экспериментировал с электромагнитными волнами па протяжении нескольких лет. Он заметил удивительное свойство металлических порошков реагировать на электрические разряды. На основе открытого им явления ученый сконструировал индикатор электромагнитных волн, названный им радиокондуктором.

Английский физик Оливер Лодж усовершенствовал прибор Бранли, сделал его более чувствительным и назвал по-новому – когерером, «сцеплятелем».

Когерер представляет собой трубку с двумя электродами, вставленными с ее концов. Между ними – небольшой промежуток, заполненный металлическим порошком с плохой проводимостью. Но как только через пего проходят электромагнитные волны, порошок словно «перерождается» – мгновенно становится отличным проводником. Чтобы восстановить чувствительность прибора к приему новых волн, потерянную в результате воздействия предыдущих, когерер надо было встряхивать.

На протяжении целых пятнадцати лет он станет неотъемлемой частью приемника радиоволн вплоть до изобретения радиолампы.

Лодж применил свой прибор вместо резонатора Герца для улавливания электромагнитных волн и провел серию блестящих опытов передачи электромагнитных волн в пределах лаборатории. Однако дальше лабораторных экспериментов он не пошел: у него не было ни мысли, ни намерения использовать волны Герца для практических целей.

Немецкий физик Генрих Герц «гипотетические» электромагнитные волны превратил в объект лабораторных исследований. Русский физик Александр Попов ввел их в практику беспроволочной связи.

Александр Степанович Попов родился в далекой Пермской губернии в семье священника поселка Турышскпе рудники в 1859 году. Чтобы детям священнослужителей получить высшее образование, надо было пройти обязательный курс в духовных учебных заведениях. Александр Попов закончил сначала духовное училище, потом духовную семинарию.

Но никто из близких и знакомых юноши не сомневался, что духовный сан не для него. Уж очень рано и очепь ярко проявилось его увлечение техникой.

Гальваническая батарея элементов, электрический звопок, швейная машина, которые он видел в доме управляющего медными рудниками, надолго лишили его покоя. Оп сам пробовал мастерить электрический будильник п добился того, что часы работали.

В мастерских при рудниках юноша мог днями наблюдать работу станков и машин. Поэтому, оканчивая семинарию, Александр Попов радовался только одному – семинария давала полный курс среднего образования. Значит, можно было учиться в высшем учебном заведении.

Для юноши, прозванного товарищами «математик», дальнейшая дорога не вызывала сомнений. Он решил поступить па физико-математический факультет Петербургского университета.

Но одно дело – решить, другое дело – претворить решение в жизнь. Тем более, что приходилось обдумывать все: и дальнюю дорогу, и дорогую жизнь в столице, и высокую плату за «право учения».

31 августа 1877 года Попов был зачислен студентом первого курса Петербургского университета.

С первых же дней студент Попов с увлечением отдается занятиям. Единственное, что его беспокоило, – поиски заработка, на который можно было бы жить. И девятнадцатилетний Александр Попов вынужден взять разрешение университета па репетиторство: «На основании § 21, правил, коим всем воспитанникам казенных высших и средних заведений ведомства Министерства народного просвещения предоставляется право заниматься преподаванием в частных домах, выдано это свидетельство студенту Санкт-Петербургского университета физико-математического факультета 2-го курса Александру Стефанову Попову па право обучения в частных домах предметам гимназического курса».

Но репетиторство не давало регулярного заработка. Поэтому, учась на старших курсах, Попов стал еще работать в товариществе «Электротехник».

Товарищество устраивало дуговое электрическое освещение в садах и общественных учреждениях, строило мелкие частные электростанции. Молодому студенту приходилось заниматься монтажными работами и эксплуатацией мелких электрических станций, которые сооружало товарищество.

Сначала студенту все' университетские занятия представлялись одинаково иптереспымп, п оп довольно долго не мог решить, какому же курсу лекций из читавшихся на факультете отдать предпочтение.

И лекции профессора Ивана Ивановича Боргмана нравились глубиной и взволнованностью рассказа о новой физике. Пожалуй, оп один-единственный говорил студентам о Максвелле, о его электромагнитной теории света. Вдохновенные слова известного профессора о высоком значении нового учения, о его математической гармонии запали в души студентов.

И любимец студенческой молодежи – профессор Орест Данилович Хвольсон немало дум и сомнений пробудил у своих студентов.

И Федор Фомич Петрушевский, пригласивший Попова для работы в физико-химическом обществе, давшем России целое созвездие знаменитых ученых, привлекал молодого студента.

И блестящие эксперименты Лермантова пробуждали у Попова желание работать с приборами.

Попов занимался физикой с интересом и успехом. Будучи студентом четвертого курса, он уже исполнял обязанности ассистента профессора. Случай редкий в истории университета. Особенно много времени Попов проводил в физической лаборатории, отдавая предпочтение опытам с электричеством. Это повлияло и на выбор его диссертационной темы: «О принципах магнито- и динамоэлектрических машин постоянного тока». Степень кандидата – с высоким отзывом о работе – была присуждена Александру Степановичу Попову советом университета 29 ноября 1882 года. Тогда же ему предложили остаться на факультете для подготовки к профессорскому званию… без стипендии.

Жить без стипендии он не мог. Кроме того, знал, что самостоятельная паучная работа в электротехнике прельщает его более всего. Но в университетской лаборатории не хватало необходимого оборудования.

К этому времени в Минном офицерском классе в Кронштадте освободилась должность преподавателя. Занять ее предложили Попову.

Что привлекало молодого физика в кронштадтском Минном классе? Самостоятельные исследования, которые он мог проводить в отлично оборудованной лаборатории.

Пожалуй, физический кабинет в Минном классе был в то времена лучшим в России. И Попов решил, что в Кронштадте он, без сомнения, сможет заниматься не только преподавательской, но и самостоятельной научной деятельностью.

С 1883 года, с тихого сентябрьского дня началась жизнь Александра Степановича Попова на острове Котлин.

Гавань, пристань, корабли, звон якорных цепей, шелест флагов, бело-черная, лаконично-торжественная форма моряков – внешнее обрамление той размеренной жизни, что шла на острове.

Этой размеренной жизнью жил и Александр Попов.

Четырехчасовые лекции, подчиненные строгой военной дисциплине, затем практические занятия. Вечером подготовка к завтрашнему дню, отнимающая немало времени. А так как помощник у Попова был один, то еще приходилось иногда самому мастерить нужный для демонстрации интересного нового опыта прибор. И, конечно, чтение, тем более что библиотека получала изрядное количество книг и немало научных журналов.

В одном из них преподаватель Минного класса прочитал работу немецкого физика Генриха Герца об электрической силе.

К концу восьмидесятых годов прошлого столетия, когда в мир экспериментальной физики вошли электромагнитные волны Герца, русский ученый Александр Степанович Попов имел достаточный опыт самостоятельной работы в электротехнике. Этот опыт основывался не только на творческом подходе Попова к преподаванию, но и на необходимости разрабатывать для нужд флота конкретные практические вопросы по электротехнике, для чего требовалась большая научная эрудиция.

Опыты Герца заинтересовали Попова.

Профессор Петербургского университета Н. Г. Егоров воспроизводил опыты Герца на заседании Русского физико-химического общества, в числе присутствующих был и А. С. Попов.

Но демонстрация «электрической силы», показалась ему малонаглядной: даже в темном зале крохотные искры, возникающие в резонаторе, были чуть-чуть заметны.

Вскоре в физическом кабинете Минного класса появились такие же приборы, как и приборы Герца. Попов сделал и вибратор, и экраны для отражения волн, и резонатор – то есть он впачале не избежал участи многих физиков во всем мире, которые, потрясенные герцевыми лучами, стали повторять его великолепные опыты.

Освоив для себя их «вещное» проявление – в щелчках и искрах, – к весне 1890 года ученый подготовил более совершенные приборы, более эффективные и дающие большую наглядность опытов. И в лекции «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими колебаниями» он познакомил морских офицеров Кронштадта со своими опытами.

По свидетельству ассистента Попова по Минному классу Н. Н. Георгиевского, свою лекцию Александр Степанович закончил многозначительными словами:

«Человеческий организм не имеет еще такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире: если бы изобрести такой прибор, который бы заменил нам электромагнитные чувства, то его можно было бы применять к передаче сигналов на расстояние».

Что лекция эта имела большой общественный резонанс, можно судить по ходатайству, которое было отправлено в Военно-морское ведомство.

«Опыты, произведенные германским профессором Герцем в доказательство тождественности электрических и световых явлений, представляют большой интерес не только в строго научном смысле, но также и для уяснения вопросов электротехники. В настоящее время в Минном офицерском классе преподавателем его, кандидатом университета А. С. Поповым, читаются сообщения с повторением опытов Герца. Ввиду затруднительности посещать эти лекции офицерам, служащим в С.-Петербурге, было бы желательно, чтобы сообщения и опыты г. Попова были повторены в Морском музее. Но так как они сопряжены с перевозкой довольно громоздких и нежных инструментов и требуют подготовительных работ, то Морской технический комитет имеет честь представить на благоусмотрение вашего превосходительства, не найдено ли будет возможным предложить г. Попову прочесть лекции по вышеупомянутому предмету в Морском музее и назначить ему на расходы по доставлению в Петербург необходимых приборов шестьдесят рублей».

Ходатайство было удовлетворено, и 22 марта 1890 года лекция об электрических колебаниях была прочитана и Морском музее.

В данном случае интересно не то, что ходатайство было удовлетворено, не то, что ученый получил денежную помощь, и даже не то, что Попов прочитал в Петербурге лекцию. Ходатайство интересно другим. В нем говорилось об «уяснении вопросов электротехники», перекликающемся с предположениями русского физика О. Д. Хвольсонч об опытах Герца как зародыше развития новых отделов электротехники.

Этим объясняется, почему в лаборатории Минного класса началась непрерывная работа над усовершенствованием приборов для работы с электромагнитными волнами.

А. С. Попов сконструировал надежный возбудитель электромагнитных колебаний, взяв за образец вибратор Герца. Но резонатор его никак не удовлетворял: очень уж трудно было увидеть искру, проскакивающую в разряднике. Зная работы Бранли и Лоджа, Попов по достоинству оценил способность когерера к улавливанию волн. Но ему был нужен очень чуткий когерер! И ученый работал над его усовершенствованием.

Начал он с выбора порошка – начинки стеклянной трубочки. Необходим был такой порошок, который бы сделал этот прибор необычайно чувствительным к прохождению волн.

«Колдовство» с порошками для когерера продолжалось долго.

Чего только не было перепробовано! Какие только опилки не побывали в стеклянной «упаковке» когерера, потом их сменила дробь. Потом опять опилки… И так до тех пор, пока не был выбран ничем с виду не примечательный темно-серый железный порошок, принимающий чутко и постоянно, вблизи и на значительном расстоянии электромагнитные волны.

Затем пришла пора усовершенствования самой трубочки: искали для нее наиболее удачную, как сказали бы теперь, наиболее оптимальную форму. Нашли. Далее, заменили параллельные проволочки двумя тонкими платиновыми пластинками, также повысившими чувствительность прибора.

Однако будущий изобретатель радио не был удовлетворен. Даже усовершенствованный им когерер в работе полностью зависел от человека, прибор нужно было щелчком пальца приводить в состояние готовности к приему новых волн, ибо, пропустив предыдущие, порошок терял чувствительность к приему.

Нельзя же бесконечно щелкать пальцем! Нужны автоматические щелчки… Хотя бы такие, как щелчки молоточка электрического звонка по чашечке…

Александр Степанович включает в свою схему через электромагнитное реле электрический звонок. Оно усиливало слабый сигнал, шедший к звонку.

Казалось бы, что тут особенного: заставить молоточек от звонка щелкать по когереру? Но это простое нововведение качественно меняло прибор А. С. Попова.

Удар молоточка встряхивал когерер, приводил его в чувствительное состояние каждый раз после приема электромагнитных волн. И каждый раз звонок возвещал экспериментатору, что когерером сигнал принят и воспроизведен без пропуска н потерь.

Если резонатор Герца и все приборы, построенные вслед за прибором немецкого ученого, только демонстрировали появление электромагнитных волн, то новый прибор Попова принимал сигналы.

Новая схема уже в 1894 году дала значительные результаты: удавалось улавливать волны на расстоянии нескольких метров от передатчика. Окрыленный успехом, он со своим ассистентом П. Н. Рыбкиным решает разделить обязанности.

Один из участников эксперимента должен посылать сигналы, потом прерывать передачу. Второй – следить за тем, как когерер принимал сигналы.

Иными словами, волны передавались с одного места на другое – от излучателя к приемнику. И пусть пока расстояние этих передач было небольшим, важно было другое – сигналы преодолевали расстояние в несколько метров.

Но Александра Степановича Попова не удовлетворяла чувствительность приемника. Он задумал повысить ее за счет нового приспособления. Им оказался толстый изолированный провод, один конец которого изобретатель присоединил к когереру, а другой направил вверх. Так появилась приемная антенна – обязательная часть всех существующих и существовавших радиоприемников. Это нововведение настолько повысило чувствительность приема, что необычайно требовательный к себе и осторожный в оценке работы Попов решает сделать следующий шаг. Поскольку дальность передачи перешагнула 60 метров, опыты переносят из лаборатории в сад Минного класса.

Теперь, когда упорные и капризные опыты дали ощутимые результаты, русский физик решается называть свой аппарат прибором для обнаружения и регистрации электрических колебаний. Этот прибор с таким длинным названием со временем станет известен как первая в мире приемная радиостанция Попова.

В каждодневных поисках, в многочисленных опытах, в неудачах и удачах родилась знаменитая схема Попова, представленная на суд его коллег, присутствовавших на заседании физического отделения Русского физико-химического общества 25 апреля (7 мая) 1895 года. Память об этом докладе на долгие годы осталась жить в протоколе заседания, зафиксировав в осторожно выбранных, сдержанных словах, которых требовал дух протокола, факт передачи сигналов электромагнитными волнами.

И доклад, и демонстрация опытов показывали, что ученый ищет пути практического использования герцевых волн. Об этом во всеуслышание заявила газета «Кронштадтский вестник» за 30 апреля (12 мая) того же 1895 года: «Уважаемый преподаватель А. С. Попов, делая опыты с порошками, комбинировал особый переносной прибор, отвечающий на электрические колебания обыкновенным электрическим звонком и чувствительный к герце-вым волнам на открытом воздухе на расстояниях до 30 сажен.

Об этих опытах А. С. Поповым, в прошлый вторник, было доложено в физическом отделении Русского физико-химического общества, где было встречено с большим интересом п сочувствием.

Поводом для всех этих опытов служит теоретическая возможность сигнализации на расстоянии без проводников, наподобие оптического телеграфа, но при помощи электрических лучей».

«Сигнализация без проводников», беспроволочный телеграф – в газете просто и понятпо было сказано о том, что скрывали скупые формулировки протокола заседания Физико-химического общества, которое стало благодаря докладу Попова историческим событием.

Вероятно, не случайно родилось мнение, что все великое просто. Это утверждение в полной мере относится и к великим открытиям в естествознании. Потомкам то или иное открытие, его научная суть, кажется простым и очевидным. Такова уж природа познания: научная целина год за годом поднимается людьми и постепенно некогда новое, вновь открытое становится обычным.

Но, оценивая научные достижения прошлого с позиций сегодняшнего дня, никогда нельзя забывать, что «само собой разумеющееся» для нас не было известно во время того или иного открытия никому, даже первооткрывателю. Он, первооткрыватель, шел своей дорогой, требовавшей не только знаний предшествующего опыта, но и отхода от традиций мышления, творческого анализа фактов.

Деятельность первооткрывателя – это своеобразный интеллектуальный сплав из умения определять, что же пока не узнано, выбирать объективный критерий оценки своих научных результатов, проверять каждый ранее сделанный шаг, прежде чем сделать следующий. Именно этим драгоценным даром обладал русский физик Александр Попов.

К 1895 году, году рождения радио, большинство из составных элементов, вошедших в схему связи без проводов, было известно: и способность резонатора отвечать на излучение вибратора; и свойство металлических порошков откликаться на электромагнитные волны; и даже способность отведенного вверх от когерера провода усиливать чувствительность прибора. Но все известное было изолированно, как бы существовало само по себе.

Что сделал Попов?

Чтобы прийти к своему великому открытию, ему надо было па основе синтеза уже известных данных построить неразрывную цепь, соединяющую отдельные элементы в завершенную схему. И, во-вторых, дополнить разрывы в этой цепи логически необходимыми звеньями, которые дотоле никому не были известны.

До Попова в мире шло накопление информации об электромагнитных волнах. Не случайно тот период называют предысторией радио. Александр Степанович Попов, использовав всю накопленную информацию, добавил новое – осуществил автоматическое срабатывание звонка в аппарате от каждого поступающего сигнала. Вот оно – последнее звено, которого не хватало для того, чтобы электромагнитные волны стали доступны для приема!

Это пример диалектического перехода количества в качество, когда скачок от накопления фактов к их обобщению позволил ученому сделать великое открытие.

Слабые сигналы, посланные Поповым в эфир, сигналы, преодолевшие расстояние и бегущие без проводов, были для ученого не завершением работы, а началом усовершенствования радиопередатчика и принимающего аппарата. Он знал, что и схему и аппарат можно улучшить, и надеялся сделать это в скором времени.

И Попов неутомимо и вдохновенно работал над новым средством связи.

Подача сигналов… Прием сигналов… Посылаемые и принимаемые… Опыты и испытания… Опыты и испытания. Попов и его постоянный помощник Рыбкин то расходятся по разным комнатам, чтобы посылать и принимать сигналы-звонки, то сходятся, чтобы обсудить результаты. Но Попов уже знал, что результатом приема его сигналов, звонков, будет сигнализация – подлинная направленная сигнализация, то, о чем он напишет в своей статье: «Сигнализация электрическими лучами подобна оптической и звуковой; сигналы могут быть направлены по преимуществу в одном направлении или же одновременно во все стороны. В пределах одной мили сигнализация и сейчас возможна… Можно ожидать существенной пользы от применения этих явлений в морском деле как для маяков, так и для сигнализации между судами одной и той же эскадры».

А пока изобретатель радио решил увеличить дальность связи, тем более что лето как бы способствовало работе на открытом воздухе. В одном из опытов в саду Минного класса Попов с удивлением заметил, что его приемник отзывается на сигналы и тогда, когда вибратор не работает. Мало сказать, отзывается, – приемная станция звонит непрерывно.

Вскоре объяснение непонятному явлению было найдено. Во время опытов небо со стороны Петербурга стало покрываться тучами, и через некоторое время Попов и Рыбкин услышали раскаты далекой грозы. Приемная станция задолго предупреждала о ней!

Итогом этого наблюдения стала новая конструкция приемной радиостанции – грозоотметчик Попова, имевший пишущее перо, барабан с бумагой для записи электрических разрядов и часовой механизм для вращения барабана.

Грозоотметчик вскоре вступил в свою практическую жизнь: работал в метеорологическом кабинете Петербургского лесного института у профессора Д. Н. Лачинова, записывая пером грозовые сообщения.

Воодушевленный практическим применением своего второго прибора, А. С. Попов решает внести изменения и в первую конструкцию приемной станции. И к концу сентября 1895 года приемник Попова уже записывал полученные сигналы на телеграфпую ленту с помощью аппарата Морзе.

Расширяющийся размах опытов заставил изобретателя обратиться с ходатайством в Военно-морское ведомство. В нем он предельно скромно просил для продолжения начатых работ выделить некоторую сумму, хотя бы рублей триста, и хоть небольшое судно. Попов знал: пришло время выйти с опытами из Минного класса и даже из сада Минного класса… И он вышел.

Сначала он получил от главного командира Кронштадтского порта яхту «Рыбка», а несколько позже и столь желанные ассигнования. Можно проводить опыты.

На «Рыбку» погрузили приемник, батареи, вибраторы. Медную проволоку натянули на мачту – антенна получилась достаточная, от мачты к приемнику… Но это не главные волнения, главное – как поведут себя приборы в непривычной обстановке.

И вот «Рыбка» отошла от стенки, стала набирать скорость. Попов и Рыбкин – один на суше, другой па водо – должны были бдительно следить за волнами-невидимками, регистрировать каждый их шаг, каждое появление, каждое отклонение от нормы.

Опыты не па один день, целая программа действий, направленная на завоевание расстояния.

Но… опять остановка: Александр Степанович летом уехал в Нижний Новгород. Там его тоже ждала работа на электростанции.

Нет, опыты прерывать нельзя. Пусть работает Петр Николаевич по строго намеченной, хорошо продуманной, детально обсужденной программе. Рыбкину можно доверить.

Так весной 1897 года начались опыты практического радиотелеграфирования в Кронштадтской гавани.

Рыбкину можно доверить, и все-таки как ждет оп здесь, на электростанции, вестей от Рыбкина: все ли в порядке? Что у него там с передачами? Сначала крейсеры «Россия» и «Африка», потом учебное судно «Европа» и та же «Африка»…

Что изменилось, что улучшилось? Как влияют атмосферные условия на сигналы-волны, может, им вредны дождь, туман? Как судовая оснастка влияет на передачу и прием?

Всей душой стремился Попов в море, но вынужден был оставаться на электростанции, ждать сообщений. Петр Николаевич понимал его состояние и писал часто. Но что письма? В них, даже самых подробных, так мало скажешь. Нет, иногда не мало. Смотрите, что писал Рыбкин: «Дальность передачи удалось увеличить с 300 сажен до 5 верст!»

Через год, после отработки летних результатов, снова опыты и испытания. И настолько удачные, что сдержанный Попов не боится писать в отчете, что вопрос о телеграфировании между судами эскадры может считаться решенным. И просит в ближайшем будущем снабдить несколько судов Практической эскадры приборами и людьми, обученными телеграфному делу. Эта просьба изобретателя вызвана желанием оценить полезность и применимость новых приборов «в ежедневном обиходе и в различных случайностях морской службы», поскольку Попов надеется, что в недалеком будущем, вероятно, все большие океанские суда будут иметь приборы для беспроволочного телеграфа. Мало того, он уверен: применение его аппарата для передачи сигналов уменьшит возможность столкновения судов во время тумана, с этой же целью такими же приборами надо снабдить и маяки, вдобавок к их световым источникам.

1899 год принес весть о том, что телеграфировать без проводов можно на расстоянии 30 километров. О новых результатах заговорил весь мир…

Броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» в четвертом часу ночи 13 ноября 1899 года сел на камни у юго-восточной оконечности острова Гогланд в Финском заливе. Как держать связь с командирами, ведущими спасательные работы, ведь залив стал уже замерзать? Проложить кабель было невозможно по той же причине. Казалось, нет способов связи. Что придумать?

И вдруг Морской технический комитет обратился в министерство с непривычным и неожиданным предложением: соединить Гогланд с берегом возле города Котка беспроволочным телеграфом, тем более что «личный состав для тех станций с полным его снабжением может быть доставлен Кронштадтом».

На докладной записке была поставлена резолюция: «Попытаться можно».

Раз можно, то и попытались.

Возле Котки на островке Кутсало построили радиостанцию. Радиостанцию на остров Гогланд доставил ледокол «Ермак».

Несколько дней подряд звучали слова призыва: «Гогланд, Гогланд! Я – Кутсало. Вы слышите нас? Отвечайте!»

Не отвечают. Не слышат.

Но на Гогланде слышали, но не могли ответить: пурга сбивала мачту. И опять в Кутсало повторяли свой призыв, и опять – через каждые полчаса…

Уставшие, отчаявшиеся, не знающие, что делать и что думать, люди вдруг увидели на телеграфной ленте четыре закодированные буквы: «няли». «Поняли»? Ну да, поняли!

Теперь через каждые полчаса Гогланд и Кутсало разговаривали по радио – через непогоду и расстояние. Налажена двусторонняя связь – связь, работающая для спасения. И как вовремя! В заливе возле острова Лавен-сари оторвало льдину. На ней рыбаки, пятьдесят человек. Оказать помощь невозможно…

Как невозможно? Надо передать командиру «Ермака» па Гогланд приказ о помощи. Распоряжение «Ермаку» идти для спасения людей было принято. «Ермак» ушел. Гогланд надолго замолчал, чтобы потом обрадовать всех вестью: «С Гогланда. Залевский. Полный успех. Возвращаемся».

Об этой прогремевшей на весь мир «гогландской операции» Попов докладывал IV Международному электротехническому конгрессу скупо, сдержанно, строго, как будто это событие не большая победа, а рядовое явление. «Передачи регулярно продолжались с февраля по апрель в течение работ по спасению броненосца, в то же время одна станция была установлена на его борту. В продолжение 84 дней был произведен обмен 440 официальными телеграммами в определенные часы. Наиболее длинная депеша в 108 слов, та самая, которая была передана газетам, что броненосец спасен… Расстояние между Коткой и Гогландом 47 км… Я полагаю, что эта служба была первой, в которой телеграфия без проводов могла, таким образом, послужить регулярно и с успехом…»

Убедительность опытов по радиотелеграфированию во время гогландской операции, вернее сказать, успешная работа аппарата Попова сыграла большую роль для развития нового вида связи в России.

Летом 1901 года во время следования кораблей Черноморской эскадры из Севастополя в Новороссийск Александру Степановичу удалось еще раз подтвердить надежность радиосвязи и увеличить дальность передач до 112 километров. Тогда же под руководством изобретателя устанавливается связь «без проводников» между городами Одессой и Тендрой и в донских гирлах.

Великие заслуги русского ученого Александра Степановича Попова перед человечеством признавали и его современники. За установление телеграфной связи без проводов между Коткой и Гогландом ему была присуждена награда на IV Всемирной электротехнической выставке. Попова избрали почетным членом многих научных обществ, ему присвоили звание почетного инженера-электрика.

Но все это заслуженные трудом и талантом награды, признание его изобретения великим не изменили этого сдержанного, немногословного и доброжелательного человека – творца и труженика.

В 1945 году в ознаменование пятидесятилетия со дня изобретения радио Совет Народных Комиссаров СССР принял постановление увековечить память Александра Попова празднованием Дня радио.

Каждый год 7 мая мы отмечаем знаменательный день. Для распространения радиотелеграфии на Западе много сделал итальянский радиотехник Гульельмо Маркопи. Он так же, как и многие, заинтересовался опытами Генриха Герца с электромагнитными волнами и занялся экспериментами в этой области.

Переехав из Италии в Англию, Маркони успешно продолжал свою работу, настолько успешно, что в 1896 году предложил английскому правительству разработанную им схему для беспроволочной связи. Правда, по каким-то своим соображениям изобретатель держал ее в секрете. Кроме того, молодой итальянец подал в патентное бюро заявку на новое изобретение. А. С. Попов же в 1895 году свое изобретение не запатентовал. Маркони получил в 1897 году английский патент, выдававшийся при условии «территориальной», а не «абсолютной» новизны изобретения. Патент назывался «Усовершенствования в передаче импульсов и в аппаратуре для этого».

В том же году итальянский изобретатель организовал крупное акционерное общество по распространению радио как средства связи.

Маркони обладал незаурядным организаторским талантом, большой энергией и, вероятно, даром изобретателя. Он смог за короткое время добиться больших успехов. По свидетельству современников, Маркопи умел удивительно точно и быстро оценивать каждое достижение радиотелеграфии и каждое изобретение, которое могло чем-либо помочь радиотелеграфии. Это умение и позволило ему в своих работах использовать все новые достижения.

Популярности Маркони, несомненно, способствовало и то, что он жил в эпоху совершенствования радиотехники, в то время как Попов своим изобретением радиосвязи только возвестил начало этой эпохи. Маркони умер в 1937 году, на тридцать лет позже русского изобретателя. Л тридцать лет для бурпо развивающейся электротехники – срок не малый. Построив свою первую приемопередающую конструкцию, итальянский изобретатель совершенствовал ее, используя все новшества, которые давала наука. А наука дала многое: на смену искре и когереру пришла электронная лампа, были изучены и освоены короткие и ультракороткие волны.

Исходя из этого, как считают специалисты в области радиотехники, Маркопи можно характеризовать как участника и крупного деятеля прогресса радиотехники, но не изобретателя радио.

Мы, соотечественники Александра Степановича Попова, по праву гордимся замечательным русским ученым – изобретателем радио, человеком, менее всего думавшим о своих собственных заслугах и своих собственных достижениях. С чувством величайшей признательности и уважения к истинному таланту мы должны помнить: на одном из заседаний Русского физико-химического общества «аппарат был приведен в действие, и на ленте обычпою телеграфного азбукою обозначались слова «Генрих Герц». Пусть правы те, кто говорит, будто этот факт никакого значения в истории радиотехники не имеет, что он был чисто демонстрационным, ибо Попов передал те слова двумя с лишним годами позже изобретения им радио. Однако нельзя пе видеть в той давней телеграмме, состоящей всего из двух слов, ее символического значения: она знаменует и место в истории радио работ Генриха Герца, и дух подлинного бескорыстия в служении науке Александра Попова, принявшего от Герца эстафету благородства и щедрости – дар подлинного творца.

Первая в мире радиостанция Попова послужила изначальной точкой, откуда разрослась вся современная «радиодеятельность» людей. Радиотехника, радиотелемеханика, радиовещание, телевидение, радиофизика, радиолокация, радиоастрономия – вот далеко не полный ее перечень.

Радио – великий труженик. Представьте, что радио выключено из жизни людей. Это в наше время невозможно – создалось бы катастрофическое положение. И дело вовсе не в том, что умолкнут радиоприемники и погаснут экраны телевизоров. Люди лишились бы универсального средства для управления производством, обмена срочной и неотложной информацией. Мы ие смогли бы разговаривать с кораблями в морях и океанах, лишились бы возможности поддерживать связь с самолетами в воздухе.

А радио и космос? Новая перспективная область деятельности людей совершенно немыслима, нереальна без радио. Радиоволны, пробегая огромные расстояния, соединяют Землю с ее искусственными спутниками, позволяют видеть и слышать летящих за пределы Земли космонавтов. Благодаря радио с нашей планеты возможно «дотянуться» до Луны, Марса, Венеры и других небесных тел. Радио позволяет нам зондировать Вселенную, проникая в самые отдаленные ее области.

Благодаря радио земная цивилизация стала явлением космическим.

Радиоволны метрового диапазона, на которых ведутся телепередачи, не отражаются в земной моносфере, а беспрепятственно уходят в космос. Подсчитав количество телепередатчиков Земли, их мощность и примерную длительность телепередач, ученые обнаружили, что радиоизлучение Земли в миллион раз больше той мощности, которую бы излучала наша планета просто как космическое тело определенной температуры и массы. Благодаря радпо Земля стала на первое место среди планет, «обогнав» Юпитер и Сатурн. Лишь Солнцу уступает она в радиоизлучении.

…А ведь все началось с очень «странного» результата теоретического исследования структуры электромагнитного поля, с непонятных уравнений, сто лет назад удивлявших ученых своей нереальностью.