Посвятив свою жизнь электромагнитным волнам, Александр Попов не только разработал радио, но и заложил фундамент для нынешних технологий беспроводной передачи данных.

Биография Александра Попова

Александр Попов принадлежал к духовной династии. Родился 16 марта 1859 года в горняцком поселке Пермской губернии в семье священника. Старший брат преподавал латынь в Долматовском духовном училище. Сестра вышла замуж за священника, занимавшего ответственный пост в Екатеринбургской епархии. А пять других братьев и сестер также имели то или иное отношение к деятельности Русской православной церкви. И началось это семейное служение еще в незапамятные времена. Отсюда и родовая фамилия – Попов.

Александр Степанович два года проучился Долматовском духовном училище. Затем перевелся в третий класс Екатеринбургского духовного училища. И, наконец, – Пермская духовная семинария.

Однако до принятия сана дело не дошло. Окончив в 1877 году общеобразовательные классы, Попов коренным образом изменил свою судьбу, поступив на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета. Чем немало огорчил отца.

Понятно, что столь резкий поворот совершился не в одночастье. Еще в отрочестве Попов заинтересовался физикой, техническими чудесами, которые она сулит человечеству. Время было такое – эпоха пара и угля заканчивалась, начиналась эра электричества.

В студенческие годы Александр Попов подрабатывал электромонтером на осветительных установках. Водил экскурсии на Петербургской электрической выставке, знакомя посетителей с принципами действия и особенностями тех или иных машин.

После университета молодой ученый поступил преподавателем математики, физики и электротехники в Минный офицерский класс в Кронштадте. Здесь имелась прекрасная лабораторная база для занятий практической электротехникой. А в 1890 году Александра Степановича Попова пригласили читать лекции по физике в Техническое училище Морского ведомства в Кронштадте.

Еще в отрочестве Попов заинтересовался физикой, техническими чудесами, которые она сулит человечеству. Время было такое – эпоха пара и угля заканчивалась, начиналась эра электричества.

Вибратор Герца

Научные интересы Александра Попова принадлежали проблематике, сформированной открытиями выдающихся британских физиков Майкла Фарадея и Джеймса Максвелла – отцов теории электромагнитной индукции. Его университетская дипломная работа была посвящена исследованиям «условий наивыгоднейшего действия динамо-электрической машины». Он активно занимался проблемой электроэнергетики. Каждое лето приезжал на Нижегородскую ярмарку, где руководил работой отдела электрических установок. Позднее по контракту с акционерным обществом «Электротехник» возглавлял постройку электростанций в Москве, Рязани и других российских городах.

Был период, когда Попов до такой степени увлекся только что открытыми рентгеновскими лучами, что создал рентгеновскую трубку собственной конструкции и сделал первые в России рентгеновские или, как их тогда называли, «потаенные» снимки. По его инициативе передовая высокотехнологичная аппаратура была внедрена в Кронштадском госпитале для диагностических целей. Врачи плохо понимали принципы работы небывалой техники, но быстро оценили ее по достоинству.

Теория приема и передачи электромагнитных волн была в полной мере разработана еще в первой половине XIX века, в первую очередь  все теми же Фарадеем и Максвеллом. Идея беспроволочного телеграфа витала в воздухе.

Немецкий физик Генрих Герц уже продемонстрировал изобретенный им вибратор, посредством которого «искрообразным образом» генерируется волна. Вибратор Герца – это первый в истории радиопередатчик, вернее сказать, его непосредственный предшественник. Существовали и приемники электромагнитных волн, но все они действовали на расстоянии не более 10 метров и могли служить лишь в качестве демонстрационных приборов на лекциях.

Попов в 1892 году изготовил собственный передатчик, отличавшийся от вибратора Герца наличием искрового разрядника, помещенного в сосуд с маслом, индукционной катушки и – что было принципиально важно – антенной в виде двух квадратных металлических листов с длиной стороны 40 см.

В 1893 году Попов посетил Международную электротехническую выставку в Чикаго. Там он своими руками потрогал, опробовал в деле аппаратуру Герца и других ученых, работающих в сфере изучения и практического применения электромагнитных волн.

Изучив заокеанский опыт, оценив положительные результаты и разглядев тупиковые ветви, по которым устремились некоторые изобретатели, Попов с удвоенной энергией продолжил в Петербурге свои изыскания.

День радио

Если с передатчиком все было более или менее понятно, то с приемником пришлось повозиться. В конечном итоге Попов остановился на когерере английского физика Оливера Лоджа в качестве индикатора электромагнитных волн. Это устройство представляло собой стеклянную трубку с металлическими опилками, которые при прохождении через них волны «слипались» и резко уменьшали сопротивление электрическому току, что фиксировала стрелка гальванометра.

Несомненно эффективный когерер обладал одним существенным недостатком: перед принятием следующей волны трубку необходимо было хорошенько встряхнуть, чтобы «вспушить» опилки. Лодж решил эту проблему, установив на общую пластину с когерером электрический звонок. При получении сигнала звонок за счет идущей по пластине вибрации встряхивал опилки. Однако система работала ненадежно: примерно каждый пятый импульс не встряхивал опилки должным образом, и происходило «залипание».

К 1895 году Попову удалось справиться с этой задачей. Он расположил молоточек звонка в нейтральном положении между трубкой с опилками и чашечкой. Теперь звонок четко регистрировал каждую поступающую из эфира волну. Впоследствии изобретатель присоединил приемное устройство к телеграфному аппарату, фиксирующему информацию, передаваемую азбукой Морзе. Еще один важнейший элемент – трехметровая антенна, в несколько раз повысившая чувствительность приемного контура.

Весной 1895 года Александр Степанович провел испытания своей конструкции. В саду Минного офицерского класса, меняя относительное расположение приемника и передатчика, он добился уверенного приема электромагнитных сигналов на расстоянии до 80 метров.

А 7 мая (25 апреля по старому стилю) 1895 года Попов представил свое изобретение на заседании физического отделения Русского физико-химического общества (РФХО), проведя наглядный сеанс радиосвязи на расстоянии 64 метра. Через несколько дней на это знаменательное событие откликнулась заметкой газета «Кронштадский вестник». В январском номере «Журнала РФХО» за 1896 год вышла обстоятельная статья Попова с подробным описанием передатчика и приемника. В том же году появились его публикации в журналах «Электричество» и «Метеорологический вестник». Рефераты статьи были опубликованы также в ряде авторитетных иностранных журналов.

Далее события развивались следующим образом. В марте 1896 года Попов сделал еще один доклад в РФХО, а кроме того, он соединил свой аппарат с телеграфным и передал на расстояние 250 метров радиограмму из двух  слов: «Генрих Герц». Эти слова отпечатались на ленте, которая хранится в музее Попова.

Итальянец Гульельмо Маркони продемонстрировал передачу радиотелеграмм на расстояние 3 километра 2 сентября 1895 года. В конце этого же месяца ему был выдан патент на изобретение приемо-передающего радиоустройства. Так кто же изобрел радио, Попов или Маркони?

Спор этот, видимо, будет продолжаться вечно. Сторонники приоритета Маркони утверждают, что документальных свидетельств работы аппаратуры Попова до декабря 1897 года не существует. Записи петербургских профессоров о том, что они наблюдали передачу радиосигналов и беспроводных телеграмм и в 1895, и в 1896 годах, в расчет не принимаются. На самом деле, конечно, изобретение радио – коллективное достижение, которым человечество обязано и Попову, и Маркони, и Герцу, и Лоджу, и Фарадею с Максвеллом, и не упомянутому доселе Николе Тесле. Но Попов впоследствии более осмотрительно относился к своим авторским правам. В частности, в 1901 году он запатентовал устройство приема радиограмм на головные телефоны. А в России День радио отмечается 7 мая – в честь того дня 1895 года, когда Александр Попов представил коллегам свое изобретение.

7 мая 1895 года Попов представил свое изобретение на заседании физического отделения Русского физико-химического общества, проведя сеанс радиосвязи на расстоянии 64 метра.

В прямом эфире

С 1897 года Попов активно внедряет беспроводной телеграф на судах военно-морского флота. При этом он постоянно совершенствует аппаратуру, наращивая дальность и четкость приема сигналов. В 1898 году между учебным судном «Европа» и крейсером «Африка» была установлена беспроводная связь на расстоянии 10 километров. Три года спустя дальность морской радиосвязи уже превышает 150 километров, и в российском флоте на постоянной основе действуют более двух десятков корабельных радиостанций.

В 1899 году броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» сел на мель у острова Готланд. Для проведения широкомасштабных спасательных работ была установлена стационарная радиосвязь между Готландом и островом Кутсало (47 км), который через промежуточные телеграфные станции соединялся кабелем с Петербургом. Радиолиния Готланд – Кутсало работала 84 дня. За это время было передано и принято 440 официальных радиограмм. Передавались и сообщения от частных лиц. Так было положено начало гражданскому применению радиосвязи.

В 1900 году Морское министерство выделило на установку корабельных радиостанций и подготовку соответствующих специалистов значительные ассигнования. А Попову по ходатайству командующего Балтийским флотом адмирала С. О. Макарова выплатили премию в размере 33 тыс. рублей.

Изобретателя пригласили профессором на кафедру физики Электротехнического института императора Александра III. В 1905 году ученый совет института избрал Попова ректором. Был он также почетным членом Императорского Русского технического общества, председателем Физического отделения и президентом Русского физико-химического общества. А в 1901 году стал статским советником.

Среди его наград – Орден святой Анны 3-й и 2-й степени, Орден святого Станислава, медаль «В память царствования императора Александра III». А также золотая медаль Парижской Всемирной промышленной выставки 1900 года – этой награды Попов удостоился за корабельную радиостанцию, серийно выпускаемую парижской фирмой Эжена Дюкрете.

Александр Степанович Попов скоропостижно скончался 31 декабря 1906 года от кровоизлияния в мозг. Ушел из жизни в расцвете творческих сил, не успев реализовать целый ряд задуманных научно-технических мероприятий по внедрению радиопередачи во все сферы человеческой деятельности. Но и того, что он успел сделать, с лихвой хватает, чтобы причислить его к пантеону великих изобретателей.