Работы А. С. Попова, предшествовавшие открытию беспроволочного телеграфа.
PROF. A. S. POPOV’S WORKS BEFORE HIS INVENTION OF WIRELESS TELEGRAPHY.
Prof. N. N. Georgievslty. Проф. Н. Н. Георгиевский.
The author having been the Assistant of prof. A. S. Popov during the first years of his work, describes the period of A. S. Popov’s ife previous to his invention, and states that this invention is due to prof. Popov’s long experimental works with Hertzian Waves.
С А. С. Поповым я познакомился еще тогда, когда он был студентом С.-Петербургского Университета. Уже тогда, среди своих товарищей по Университету А. С. Попов выделялся, помимо занятий чистой физикой, большой склонностью к практической деятельности в области только что тогда народившейся отрасли техники — электротехники.
Еще студентом А. С. Попов работал в качестве простого монтера на одной из первых электрических станций Петербурга—на станции, установленной на барке возле Полицейского моста, принимая участие в проводке электрического освещения на Невском, в устройстве электрического освещения на одной из выставок в Михайловском манеже и т. д. Около того же времени он участвовал в качестве об’яснителя на электрической выставке, устроенной VI (Электротехническим) Отделом Русского Технического Общества в Соляном Городке. В этой первой стадии практической деятельности А. С. Попов сблизился с широкою областью применений электричества и близко познакомился с пионерами электротехники в России—Булыгиным, Лодыгиным, Чиколевым, Флоренсовым, Яблочкиным, Смирновым и др.
До конца девяностых годов он не оставлял этой практической деятельности, заведуя освещением Нижегородской ярмарки, где он проводил ежегодно летние каникулы. По окончании Университета А. С. Попов поступил в 1883 году в Минный Офицерский класс в Крондштадте на скромную должность преподавателя высшей математики, а, затем, и общей физики и заведующего физическим кабинетом класса. В начале своей деятельности в Минном Офицерском классе, ему пришлось ассистировать и ставить опыты по курсу электричества и магнетизма, основному курсу класса, читавшемуся А. С. Степановым.
Минный Офицерский класс и Минная школа при нем являлись одною из первых в России электротехнических школ вообще и первой в Морском Ведомстве. Конечною целью класса была подготовка специалистов по минному делу и по электротехнике; постановка преподавания общеобразовательных предметов была там значительно шире и серьезнее, чем во многих школах подобного рода более поздней формации. Руководители школы стремились дать солидную теоретическую подготовку слушателям по общеобразовательным предметам, с целью более успешного усвоения ими в дальнейшем специальных предметов.
И действительно, минные офицеры зарекомендовали себя не только во флоте. Многие из окончивших Минный Офицерский класс были видными работниками в электротехнической промышленности; немало их работает на этом поприще и в настоящее время. Забота о хорошей постановке преподавания в классе имела следствием создание при классе, пожалуй лучшего в то время в России по разнообразию и по подбору приборов, физического кабинета, почти исключительно по курсу электричества и магнетизма, ежегодно пополнявшегося за счет специально ассигновавшихся на это средств.
При классе имелась библиотека, в которую выписывались, между прочим, все наиболее крупные иностранные журналы по физике и электротехнике. В такую, сравнительно, благоприятную обстановку попал А. С. Попов после окончания курса С.-Петербургского Университета.
Первые годы своей деятельности в классе А. С. Попов всецело отдался делу преподавания и постановке опытной части читавшегося А. С. Степановым курса электричества и магнетизма. Уже скоро, несмотря на свою скромность и застенчивость, которые так хорошо были известны всем его товарищам, он стал не только в классе, но и в Морском Ведомстве большим авторитетом по всем теоретическим и практическим вопросам в области электротехники. К 1889 году, когда я его заместил в ассистировании на лекциях у А. Степанова, ни один крупный вопрос, так и, иначе соприкасающийся с областями физики и особенности электротехники, не решался в Морском Ведомстве без участия А. С. Попова.
Так быстрое завоевание авторитета в морской среде помимо солидной подготовки и солидных теоретических знаний, объяснялось также и тем обаянием, которое производил А. С. Попов на всех соприкасающихся с ним вдумчивым отношением тем вопросам, которые ставились ему на разрешение, и постоянною готовностью итти навстречу разрешении и освещении этих вопросов. Лично никогда не стремился выдвинуться, но всегда входило так, что, несмотря на то, что основные кур в классе были в руках других преподавателей, советом обращались не к этим последним, а именно к нему.
А. С. Попов большую часть времени уделял физической лаборатории класса. Все не занятое лекциями и другими учебными занятиями время, утра до позднего вечера, часто за полночь, с большим лишь перерывом для обеда, он проводил в лаборатории, за экспериментальными работа за налаживанием различных опытов. Все, что вычитывал наиболее интересного в иностранной литературе, он стремился воспроизвести в лаборатории.
Если в Петербурге экспериментаторы, работающие в лабораториях, не имеющих собственных механических мастерских, могли все-таки обращаться за помощью к хорошим механикам без затраты большого времени, то лаборатории Кронштадта сильно страдали от удаленности Петербурга. За всякою мелочью, как по механической части, так и по стеклу, приходилось ехать в Петербург; в Кронштадте не было ни точных механиков, ни опытных стеклодувов. А. С. Попов выучился и слесарной и токарной работам и работал со стеклом: он был опытным токарем и дереву, и по металлу, и весьма искусным стеклодувом. Конечно, на все это у него тратилось производительно много времени.
При всех воспроизведенных вычитанных опытов, в самой постановке этих опытов А. Попов никогда не оставался простым подражателем: он всегда вносил в них и в их постановку что-нибудь новое, значительно их улучшающее. Часто это новое касалось лишь мелких, на первый взгляд, деталей, но и эта мелкая деталь являл; всегда весьма существенною, значительно улучшающею самый опыт.
К сожалению, А. С. Попов весьма редко предавал гласности свои работы путем помещения статей и заметок в журналах. Он органически был к этому не приспособлен, интересовал данный вопрос до тех пор, пока не получал его удовлетворительного решения; интересовал и увлекал самый процесс искания ответа. Но раз он получил удовлетворительное решение, он этот вопрос оставлял, увлекаясь решением другого вопроса, а описание уже достигнутого откладывалось на неопределенное время, если не навсегда.
Наоборот, А. С. Попов весьма охотно знакомил устно широкие морские круги с результатами своих работ. Он даже считал своим долгом ежегодно, обычно к концу зимы, в феврале-марте делиться с моряками новинками в области физики и электротехники. Он прочитывал в Минном Офицерском классе ряд систематических лекций по отдельным вопросам или по группе вопросов. Моряки обычно с нетерпением ожидали этих лекций, и сами лекции были для класса настоящим праздником, на который приезжали моряки даже из Петербурга. Лекции эти были богато обставлены систематически подобранными опытами, в постановке которых принимал непосредственное участие сам А. С. Попов.
Он был прекрасным экспериментатором. Постановка опытов была им всегда строго продумана, всякая деталь опыта всегда была видна всей аудитории, никаких неудач в самом производстве опытов на лекции у А. С. Попова никогда не бывало, да и не могло быть. Все условия опыта настолько бывали изучены до лекции лично А. С. Поповым, что на самой лекции в производстве опытов не могло происходить никаких недоразумений или неожиданностей. Конечно, такая подготовка опытной стороны лекций отнимала у А. С. Попова много времени, но он его не жалел, считая, что удачно поставленный и проведенный опыт лучше способствует усвоению высказываемой им мысли, чем особенно тщательная отделка текста лекции. А. С. Попов никогда заранее не готовился к лекциям в общепринятом смысле этого слова, он никогда также не записывал заранее текста своей лекции и не отделывал его. Подготовка к лекции у него шла параллельно с подготовкой опытов к ней. А. С. Попова нельзя было причислить к лекторам, производящим сильное впечатление внешнею формою изложения своих мыслей, но он производил всегда сильное впечатление на аудиторию глубоким содержанием своих лекций, оригинальным подчас освещением, проведением интересных, иногда неожиданных для слушателей, параллелизмов и блестящей и продуманной до мелочей остановкой опытов. Среди моряков он считался выдающимся лектором; аудитория на его лекциях и сообщениях всегда была переполненной.
Первая серия лекций А. С. Попова, в которой мне пришлось ему помогать, происходила в 1889 году и была посвящена интересовавшим в то время всех опытам Герца. Название лекций было: “Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими явлениями”. Программа лекций была следующая:
а) Условие прохождения колебательного движения электричества и распространения электрических колебаний в проводниках.
б) Распространение электрических колебаний в воздухе, лучи электрической силы. Отражение, преломление и поляризация электрических лучей.
в) Активно-электрические явления и действие света вольтовой дуги на электрические заряды.
Темами других лекций А. С Попова в мое время до 1894 года были: трансформатор Тесла опыты с ним; динамомашины, альтернаторы, электродвигатели и трансформаторы (серия в 10 двухчасовых лекций); электрические явления при токах с большим числом перемен (опыты Тесла и др.), опыты Бранли и т. д.
Неоднократно часть этих лекций повторялась А. С. Поповым в Петербурге в здании Адмиралтейства, опять специально для морских кругов.
А. С. Попов, при выборе тем для этих лекций, неоднократно возвращался к электрическим колебаниям, варьируя темы, как по содержанию, так и по постановке опытов.
При подготовке опытов к лекциям по электрическим колебаниям, А. С. Попов стремился к увеличению чувствительности приемной части приборов и к уменьшению длины волны Герцевской аппаратуры. Его попытки были направлены на отыскание более чувствительного и более резкого индикатора электрических колебаний, чем наблюдавшаяся в лупу искра в резонаторе или свечение размеренной трубки. В качестве индикатора он стремился применить радиометр, приводимый в движение при помощи электрических колебаний, собственноручно им самим изготовленный и демонстрированный впоследствии в Отделении Физики Русского Физико-Химического Общества 8-го ноября 1894 года. Он пытался также применить для обнаружения электромагнитных волн чувствительный воздушный термоскоп, обвивая его резервуар несколькими витками проволоки, включенной в цепь резонатора.
Когда в 1891 году появилось сообщение Бранли об изменении проводимости металлических порошков под влиянием электрических колебаний, А. С. Попов сразу оценил всю практическую важность открытия Бранли для устройства чувствительных приемников электромагнитных волн и начал усиленно изучать это явление, стремясь подобрать наиболее чувствительные порошки. При этом им было выяснено значение предварительного слабого окисления поверхности крупинок порошка. В результате А. С. Попов собственноручно построил когерер, фигурировавший впоследствии в его грозоотметчике.
Еще до 1891 года А. С. Попов в тесном кругу близких ему лиц высказывал мысль о возможности использовать лучи Герца для передачи сигналов на расстояние. В трубке Бранли он получил чувствительный индикатор электромагнитных волн. Его внимание в то время было обращено на способы увеличения мощности вибратора и вообще энергии электромагнитных волн. Это направление работы его мысли не позволяло ему отказываться от зеркал при вибраторе, концентрирующих электромагнитные волны в параллельный пучок и дающих возможность сообщать им определенное направление.
В целом ряде различных исканий А. С. Попов пытался, между прочим, укоротить длину волны и уменьшить размер зеркал. Ему удалось значительно уменьшить размеры вибратора и резонатора, а, следовательно, и зеркал, и создать тип аппаратуры немногим большей по размерам теперешней аппаратуры школьного типа.
С этой установкой он легко мог воспроизводить все основные опыты по отражению, преломлению, поляризации и вращению плоскости поляризации электромагнитных волн. Для преломления электромагнитных волн он применял трехгранную призму сперва из канифоли, а затем из картона, заполненного сухими древесными опилками. Вращение плоскости поляризации он демонстрировал, пропуская электромагнитные волны через стопку деревянных пластинок с повернутыми от слоя к слою направлениями волокон, аналогично с получением вращения плоскости поляризации при помощи стопки из слюдяных пластинок.
К 1894 году А. С. Попов уже отказывается от применения зеркал и ведет попытки к обнаружению электромагнитных волн непосредственно от вибратора, а затем и вообще от любого колебательного контура. Ему удается создать схему известного грозоотметчика, в котором уже применена приемная антенна и введена запись сигналов атмосферных разрядов с расстояний даже больших 30 км. Прибор этот он демонстрирует в Отделении Физики Русского Физико-Химического Общества 25 апреля ст. ст. (7 мая) 1895 года в сообщении: „Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям”.
В 1895—1896 учебном году А. С. Попов, не оставляя дальнейших усовершенствований в своем грозоотметчике, испытывал условия его работы совместно с Г. А. Любославским на метеорологической станции Лесного Института; в Минном Офицерском классе он увлекается постановке опытов с только что тогда открытыми лучами Рентгена и на время оставляет осуществлен» своей мысли о дальнейшей разработке практического применения грозоотметчика и временно откладывает проектировавшееся им изучение условий наилучшего действия этого нового приемника. Лето и осень 1896 года А. С. Попов провел в Нижнем Новгороде на Всероссийской Художественно-Промышленной Выставке. В сентябре месяце в ежедневной прессе появились первые смутные известия о новом способе телеграфирования без проводов, изобретенном Маркони. Известия эти были самые глухие, без всякого указания на способ осуществления передачи. Известия эти дошли и до А. С. Попова и сразу встрепенули его. Он там же на выставке говорил нам, что способ передачи, открытый Маркони, наверно! представляет ничто иное, как повторение его грозе отметчика 1895 года.
Впоследствии, когда всплыл вопрос о приоритете изобретения телеграфирования без проводов, к А. С. Попову обращались с письмами в конце 1897 года Е. Дюкрете, 20 ноября 1898 года про М. А. Блондель и 13 июля 1899 года проф. Ф. Браун из Страсбурга, с целью выяснения приоритета А. С. Попова, с просьбами о присылке его статьи, напечатанной в январском номере 1896 года Физического Отдела журнала Русского Физико-Химического Общества.
С проф. Блонделем и проф. Брауном А. Попов виделся лично при своих поездках за границу в 1899 и 1900 г. г. Е. Дюкрете А. С. Попов на его просьбу переслал описание хода своих работ по вопросу о передаче сигналов на расстояние при помощи электромагнитных волн, которое и было доложено Е. Дюкрете на заседании Международного Общества электротехников Париже 12 января 1898 года.
По сохранившемуся у меня черновику А. С. Попова привожу следующую выдержку из его письма на имя Е. Дюкрете, написанного в конце 1897 года:
„Я не располагаю никакими печатными работами, которые могут доказывать мое участие в практическом решении задачи телеграфирования без проводников, кроме известной Вам статьи. Я, однако, считаю эту статью достаточной для заключения о тождестве составных частей и расположения их в моем приборе и в приемной станции г. Маркони. Приемный проводник, соединение трубки с землей, вредное влияние искры, значение самоиндукции указаны на стран. 9, 10, 12.
В январе 1896 г. я демонстрировал свой прибор в Кронштадтском Отделении Технического Общества и говорил о желательности испытаний моего прибора на значительных расстояниях, с этом я показывал действие прибора в таком опыте: в одной из зал был установлен вибратор Герца, а прибор со звуком был на легкой переносной подставке, полюсы трубки были снабжены для резонанса листами цинка одного размера с листами вибратора. Прибор, носимый по аудитории, и удаленный в заключение в крайние комнаты здания, все время отвечал на заранее определенные звонковые сигналы.
В марте мною был демонстрирован прибор для оптических опытов с электромагнитными лучами: отражение, преломление, действие решетки и вращение плоскости поляризации слоистым деревом.
В сентябре 1896 года в ежедневной прессе появились первые известия об опытах г. Маркони, при этом сущность прибора оставалась в секрете, и специальные журналы терялись в догадках о новом открытии. Тогда я напечатал в местной газете письмо, в котором, напомнив о своем приборе, указал, что в записях гроз моим прибором есть такие, которые, произведены разрядами, происшедшими не ближе 30 километров, что сигнализация помощью искусственно произведенных разрядов в пределах мили возможна, и что, по всей вероятности, прибор г. Маркони сходен с моим. Письмо это было помещено в газете “Котлин” в октябре 1896 года”.
Этими словами самого А. С. Попова, с точными датами, еще раз подтверждается его приоритет в изобретении телеграфирования без проводов и в постройке первого технически разработанного приемника электромагнитных сигналов с далеких расстояний, с записью этих сигналов на телеграфной ленте обыкновенного телеграфного аппарата.
Журнал «Электричество» №4 1925 г.