Книга Великие умы России. Том 4. Александр Попов - Людмила Круглова

У корабельных специалистов было немало причин для того, чтобы обращаться к Попову за советом и помощью. Они не имели еще достаточного опыта; да и электричество было еще слабо изучено. Часто морские офицеры, заведовавшие корабельным электроустановками, не могли разобраться в новой технике. То «отказывался» работать электромотор, то без всякой видимой причины «капризничала» динамо-машина, то сами собой разряжались аккумуляторы.

Особенно много хлопот доставляли «свечи Яблочкова» – особые электрические дуговые лампы. Нередко при включении электрического освещения происходили короткие замыкания: между проводами и стальными переборками корабля вспыхивали целые снопы искр, а корабль наполнялся смрадным запахом горящей изоляции. «Злыми шутками электрической свечи» называли это явление моряки. В довершение всего на кораблях разом гасли все «электрические свечи» и приходилось вновь возвращаться к освещению при помощи сальных свечей масляных коптилок. Сколько ни бились минные офицеры, которые заведовали корабельными электроустановками, им не удавалось избавиться от таинственных электрических искр. В конце концов они обратились за помощью к Попову. Вопрос оказался новым даже для него. Было ясно, что происходит самое обыкновенное короткое замыкание. Но почему оно происходит, почему возникают искры и пробивают надежную изоляцию – было совершенно непонятно.

Пытливый изобретатель ревностно взялся за изучение странного явления. Он довольно быстро нашел технические причины появления таинственных искр и разработал способ ликвидации этого явления, крайне опасного для боевого корабля, нагруженного взрывчатыми веществами. Попов производил опыт за опытом, изучая электрическую искру – эту миниатюрную молнию.

Всего несколько лет прошло с того времени, когда ученые окончательно выяснили, что искры сопровождаются быстрыми электрическими колебаниями. Один из ученых высказал смелую мысль, что при быстрых электрических колебаниях должны возникать особые электромагнитные волны. Но никто еще не сумел уловить эти невидимые волны. Многие ученые даже сомневались в их существовании. Попов принадлежал к числу тех немногих передовых ученых своего времени, которые были убеждены в существовании электромагнитных волн.

Эти никем не уловимые волны были такой захватывающей тайной природы, что, столкнувшись с ней, молодой энтузиаст науки уже не мог оторваться от исследований в этой области. Он часами просиживал в физическом кабинете над гудящей индукционной катушкой, между шариками разрядника которой с треском сыпались бесконечные электрические искорки. Он до рези в глазах всматривался в них, силясь разгадать тайну. Эти искры несомненно излучали электромагнитные, но неуловимые волны. Какие только опыты не производил неутомимый исследователь. Но природа не раскрывала тайны электрической искры. Он проверял приборы и находил в них какую-нибудь неисправность. Приходилось начинать все сначала.

Неудачи не останавливали Попова. Наоборот, чем больше препятствий стояло на пути к разрешению научной задачи, тем упорнее работал он, тем сильнее было его стремление постичь тайну природы.

Так, в первые же годы своей службы в Минном классе, в самом начале восьмидесятых годов девятнадцатого столетия, начал Попов изучение той области физики, которой посвятил всю свою жизнь, – области быстрых электрических колебаний, из которой вскоре возник новый самостоятельный отдел науки – учение об электромагнитных волнах. Уже в то время ученый серьезно задумывался над тем, как бы поставить электромагнитные волны на службу человеку. Так Попов встал на тот путь, который привел его к изобретению радио.

Преподаватели и слушатели Минного класса сделали много изобретений. Отметим только те из них, которые непосредственно касаются электротехники. В 1878 году специалисты класса разработали всю систему электрического оборудования боевых кораблей. В 1883 году в электротехнической лаборатории Минного класса был выработан новый тип аккумулятора, принятый на вооружение флота под названием «аккумулятор Минного класса». В том же году преподаватель класса Тверитинов построил «электрический катер», приводившийся в действие электрическим током. В следующем, 1884 году электрики класса впервые в мире электрифицировали воздушный шар. В это же время в классе было разработано остроумное приспособление для сигнализации судовыми прожекторами. Наконец, в Минном классе прошла основная изобретательская деятельность А. С. Попова, создавшего не только радио, но и целый ряд электротехнических и физических приборов и аппаратов.

Электромагнитные волны. «Лучи Герца» в действии

Тайны электромагнитых излучений электрической искры волновали известнейших физиков всех стран, они посвятили им многие годы упорной исследовательской работы.

Начало изучению электрической искры положил профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани (Lug Galvan, 1737–1798) и его молодая жена Лючия Галеаци 26 апреля 1786 года, когда препарировали лягушку, одновременно извлекая искры из электрической машины. Сочинением Гальвани «О влиянии электрических сил на движение мускулов животных» заинтересовался Алессандро Вольта. После восьми лет упорного изучения электрических явлений Вольта в 1799 году изобрел гальванический элемент и батарею, так называемый вольтов столб. В 1802 году физик Раньози открыл, что гальванический ток отклоняет свободно подвешенную намагниченную иголку. Этим было положено начало новой науке – электромагнетизму. Это явление особенно тщательно изучал французский физик Андре Мари Ампер. 18 сентября 1820 года он сообщил во Французской академии наук свое знаменитое «правило пловца». В 1823 году англичанин Вильям Стерджон изобрел электромагнит. Это открытие было применено на практике русским ученым Якоби. Он в 1834 году изобрел первый применимый электродвигатель, установив его на своем «электрическом судне».

Однако лишь телеграф приблизил электричество к жизни. Первый «электрикомагнитический телеграф» изобрел русский ученый Павел Львович Шиллинг в 1830 году. Этому изобретению предшествовал в 1812 году применение Шиллингом электрического тока для взрыва на расстоянии подводных мин.

В 1835 году телеграфные аппараты Шиллинга были установлены в кабинете Николая I в Зимнем дворце и на квартирах царских приближенных.

Аппарат Шиллинга послужил прототипом для создания целой серии так называемых стрелочных телеграфов, но все они были несовершенны. Надежный телеграфный аппарат и простой код изобретает американский художник Самуэль Морзе в 1840 году. Именно телеграфный аппарат Морзе применил А. С. Попов в своем радиоприемнике.

В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, это открытие легло в основу современной электротехники. Через тридцать лет, в 1863 году, Джеймс Клерк Максвелл продолжил работу Фарадея и предположил, что свет – это электромагнитные волны особой длины. В 1888 году Генрих Герц впервые на опыте доказал правильность электромагнитной теории Маквелла и подтвердил, что световые и электромагнитные волны подчиняются одним и тем же законам. Герц сконструировал вибратор – излучатель электромагнитных волн и резонатор – приемник этих волн, он описал это в своей первой работе, носящей название «О весьма быстрых электрических колебаниях».