7-го мая 1925 г. исполнилось 30 лет с того дня, когда ученый мир впервые убедился, в осуществлении заветной мечты человечества — возможности сноситься на расстоянии без какой-либо материальной связи. Вечером в этот день (25-го апреля 1895 года по старому стилю) в заседании Русского Физико-Химического Общества преподаватель Кронштадтского Минного офицерского класса Александр Степанович Попов демонстрировал первую модель своей приемной станции, при посредстве которой он на глазах изумленной публики принимал сигналы от вибратора, поставленного в соседнем университетском помещении.
Поэтому теперь, когда, с развитием любительства, радио сделалось достоянием каждого культурного гражданина, будет своевременно вспомнить эту выдающуюся личность и проследить еще раз всю эволюцию мысли, приведшую к открытию радио.
А. С. Попов родился 4 (16) марта 1859 г. в Рудничном заводе Богословского округа, Пермской губернии, в семье священника.
Уже в раннем детстве он обнаруживал необычайную любовь ко всяким механическим сооружениям, устраивая, ради игры, маленькие двигатели, работавшие при помощи текущей воды, мельницы, толчеи, подъемные машины и т. п. Десяти лет от роду А. С. поступил в духовное училище, из которого затем перешел в духовную семинарию.
Но так как священническая деятельность его не привлекала, то он, пройдя в ней необходимое число классов? 17 лет приехал в Петербург (ныне Ленинград) и поступил на физико-математический факультет университета. В начале учения ему пришлось добывать средства к существованию уроками, но уже на II-м курсе удалось получить казенную стипендию, т. ч. можно было отдавать все время научным занятиям в области электричества и магнетизма.
Одним из главных руководителей, сделавших из А. С. искусного экспериментатора, был ныне давно умерший лаборант (потом приват-доцент) университета Владимир Владимирович Лермантов.
По окончании университета А. С. был оставлен при нем для подготовки к ученой деятельности и поступил на службу в только что открывшееся в Петербурге общество «Электротехник», где и работал по электрическим осветительным установкам, уже начинавшим пробивать себе дорогу.
Как лицу особенно зарекомендовавшему себя интересом к делу и уменьем, А. С. Попову поручались весьма ответственные работы.
Началом учено-педагогической деятельности А. С. Попова можно считать 1883-й год: 4-го октября этого года А. С. занял место лаборанта в Кронштадтском м. оф. кл.; в этом же году появилась в журнале «Электричество» его первая работа, озаглавленная: «Условия наивыгоднейшего действия динамо-электрической машины».
В этой краткой статье, занимающей не более десяти печатных столбцов, отчетливо обрисовывается практическое направление его мысли. Ясная и определенная постановка вопроса, короткий и простой прием решения, наглядно и изящно представленные результаты — все говорило о недюжинных способностях автора. То была первая проба научных сил 24-х летнего юноши; значение ее можно оценить, лишь вспомнив, что в это время русская электротехника, по собственному выражению А. С., «барахталась в пеленках»,а Электротехнический институт, настоящий рассадник специальных знаний, еще ожидал своего основателя.
Есть два рода людей. Одни имеют слабость к печатному слову и каждую подчас неразработанную мысль стремятся закрепить определенными формами; другие работают в тиши лаборатории и только настоятельные требования почти насильно заставляют их браться за перо. А. С. впадал в эту последнюю крайность. Он не любил писать. Иногда случалось, под влиянием какой либо смелой мысли, высказанной им, спрашивать, не предполагает ли он развить эту мысль в одном из специальных журналов, и на это получался неизменно один и тот же ответ: «как же, думаю, но руки не доходят». Кроме первой работы, можно указать на коротенькую заметку: «Случай превращения тепловой энергии в механическую», помещенную в 26-м томе Ж.Р.Ф.Х.О. 1894 г., и на две статьи о беспроволочном телеграфировании. Одна, под заглавием «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний», помещена в 28-м томе того же журнала за 1896 г., а другая, озаглавленная «Телеграфирование без проводов», напечатана во 2-м томе трудов 1-го электротехнического съезда.
Преподавая в нескольких учебных заведениях, А. С. оставил очень мало собственноручно составленных записок. Его многочисленные публичные лекции и сообщения о беспроволочном телеграфировании не были напечатаны, и вся история открытия, доставившая А. С. всемирную известность, осталась лишь в воспоминаниях лиц, которые были очевидцами события.
Между тем А. С. работал, не покладая рук. Уже с первого года пребывания в. М. О. К. на него возложено самостоятельное ведение занятий по высшей математике, а через пять лет к А. С. перешел весь курс практической физики. Кроме того, параллельно указанному курсу, он читает с сентября 1890 г. лекции электротехники в Техническом училище морского ведомства (ныне Морское Инженерное училище), а несколько лет спустя (с 1897 г.) подобный же курс и в М. О. К. Все слушатели А. С. единогласно подтверждают, что он не обладал пышным красноречием, но зато умел в коротких и ясных словах излагать суть дела. Центр тяжести обучения составляли практические занятия, на которых строго требовалось, чтобы слушатель обстоятельно и детально овладел работой с начала до конца. Особенно приятно было вести беседу по окончании лекции, когда А. С., нестесненный оффициальной обстановкой, легко и просто разрешал задаваемые вопросы. Его проницательный ум всегда глядел в самый корень вещей, и не один неудачник-изобретатель perpetuum mobile получал от А. С. категорический и убедительный ответ, разом рушивший неосуществимые надежды.
А. С. был экспериментатор-энергетик по существу. Он мало интересовался вопросами о реальности физических понятий, о прирожденности и унаследовании идей, но зато глубоко понимал значение опыта, а превращения энергии составляли основу его мировоззрения. Подогретые цилиндры и конусы, катающиеся на слюдяной пластинке, представляют для постороннего наблюдателя только любопытный лекционный опыт, но стоит внимательно прочесть заглавие статьи: «Случай превращения тепловой энергии в механическую», чтобы понять, в чем видел автор центр тяжести этой работы.
Как один из лучших образчиков, характеризующих способ мышления А. С., характерен следующий случай, имевший место в Кронштадте, во время практических занятий по электричеству. Заметив, что баллистический гальванометр очень чувствителен, один из занимающихся спросил, нельзя ли на нем измерить емкость небольшого конденсатора, заряжая последний от одного элемента Даниэля. На это был получен немедленно ответ: «Можно; ведь, это значит, что вы желаете измерить приблизительно один эрг». В этой фразе отпечатлелась оригинальность мышления ее автора. Один эрг — количество энергии, фигурирующее при данном измерении; самый же процесс измерения по баллистическому методу (так думал А. С.) есть лишь эксплоатация измерительным прибором количества энергии, запасенного в объекте измерения. Не правда ли? какая простая и вместе с тем наглядная, глубокая точка зрения!
Несмотря на значительное количество обязательных занятий, А. С. отдавал лаборатории почти все свободное время. Отдых не был ему знаком. Каждое воскресенье, каждый праздничный день не говоря уже о буднях, вы могли застать его в М.О.К. Он сам наматывал проволоку на катушки, сверлил и выдувал стекло, спаивал отдельные части приборов, словом, собственноручно производил большинство мелких работ, необходимых для его изысканий. Насколько удалось ему овладеть всеми приемами работы, можно заключить из того, что первые релэ, служившие для опытов с беспроволочным телеграфированием, были сделаны из старых вольтметров Карпантье.
Любимыми темами его работ были технические приложения электричества: А. С. жадно следил за всем, что появлялось в этой области, и с удивительным уменьем отличал то, что обещало широкую будущность. Так, в М.О.К. и в Морск. Инж. училище имеется целая коллекция маленьких двигателей, построенных собственноручно А. С. Поповым, когда появились первые указания о вращающемся магнитном поле. Лишь только распространилось известие об открытии Рентгена, как в Петербурге в течение одного-двух дней раскупили все имевшиеся в продаже трубки Крукса. В Кронштадте нечего было и рассчитывать приобрести подобную трубку. Но это обстоятельство не могло остановить А. С.: при содействии своего сослуживца С. С. Колотова он сам приготовил рентгеновскую трубку. С этой трубкой не только были получены одни из первых снимков, но удалось констатировать факт, что центром рентгеновского излучения является флюоресцирующее пятно.
Но самый глубокий след в научных работах А. С. оставило открытие Герцем электромагнитных волн. От природы склонный к аналогиям и обобщениям, А. С. говорил, что нечто подобное мелькало у него в голове еще ранее опубликования опытов Герца. По ознакомлении же с последними, он начинает усиленные поиски практических приложений этих волн к передаче сигналов на значительные расстояния. Первые попытки в этом направлении идут не очень успешно за неимением чувствительного приемника, но, с открытием Бранли свойства порошков увеличивать проводимость под действием колебательного разряда, дело быстро налаживается.
25-го апреля 1895 г. А. С. читает в заседании Ф.О.Р.Ф.Х.О. сообщение "Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям", на котором, при демонстрировании опытов, уже фигурирует знаменитая комбинация когерера и релэ. Получая сигналы через толстую каменную стену, А. С. категорически утверждает, что задача о передаче этих сигналов на большие расстояния по существу решена, и дальнейшее сводится главным образом к техническому усовершенствованию приборов. И он был прав, так как вышеуказанная комбинация релэ и когерера долго сохранилась в конструкции приемных станций, пока не была вытеснена более совершенной схемой приемной станции.
Дальнейшие исследования требовали испытания различного вида отправителей и приемников. Служащие М.О.К. прекрасно помнят, как при этих опытах, происходивших весной и осенью 1895 г., то и дело раздавались звонки приемника, то в саду, прилегающем к классу, то в различных частях здания, приводя в смущение всех непосвященных в тайны науки.
Уже при этих опытах было замечено увеличение чувствительности приемника при присоединении вертикального проводника длиною в несколько метров: этим положено начало употреблению приемного провода. Что касается отправительной станции, то А. С. долго работал с общеизвестными вибраторами Герца и их видоизменениями: подъем отправительного провода значительной длины был введен им в телеграфирование несколько позднее.
Хотя вышеописанные опыты производились при расстоянии в несколько десятков сажен, но А. С. ни на минуту не сомневался, что, при увеличении мощности отправительной станции, можно получать сигналы на весьма большом расстоянии. Не располагая средствами для устройства подобной станции, он проверил эту идею необычайно остроумным путем, обратившись к природе с ее могучими естественными источниками электрических колебаний в виде грозовых разрядов. Рис. 1 показывает схему распределения отдельных частей, а рис. 2 — общий вид прибора, установленного летом того же 1895 г. на метеорологической станции СПБ Лесного Института и названного грозоотметчиком.
Этот прибор представляет ту же схему релэ и когерера, о которой упоминалось выше. Для уловления колебаний, над крышей здания, сажени на 4 выше всех прочих металлических частей, поднят проводник, который затем на изоляторах проведен в комнату и присоединен к точке М. Точка N соединялась с землею. Электрические колебания, попадая на проводник, проходят через когерер АВ в землю. Под действием их когерер становится хорошо проводящим, и батарея PQ посылает ток по контуру PABQ в электромагнит релэ. Хотя этот ток не достигает значительной силы, но он все-таки достаточен, чтобы заставить электромагнит релэ притянуть якорь и этим замкнуть контакт в точке С. Вновь образовавшийся замкнутый контур PDCQ имеет малое сопротивление, а потому батарея ответвляет в него ток значительной силы. Этот ток действует на пишущий прибор, перо которого делает отметку, и на звонок, молоточек которого ударяет по когереру, разрушает проводимость последнего и тем приготовляет к восприятию нового разряда. Изучение записей, сделанных этим прибором, показало, что он отмечал многие разряды, ускользавшие от невооруженного наблюдателя. Имеются записи, соответствующие грозам, происходившим за 20—30 верст от места наблюдения.
Описание этих наблюдений появилось в первом номере Ж.Р.Ф.Х.О. за 1896 г., а летом того же года газеты оповестили о первых опытах Маркони, существенные части станции которого оказались тождественными с частями станции А. С. Попова. И если, при малой распространенности русских журналов за границей, нет оснований утверждать, что Маркони заимствовал у А. С. основную идею приемника, то, во всяком случае, приоритет А. С. Попова не может быть оспариваем.
С этого времени имя А. С. приобретает широкую известность. Его беспроволочный телеграф вводится во флоте и в сухопутной армии, причем за изготовление аппаратов берется крупная парижская фирма Дюкрете. В 1900 г. СПБ. Электротехнический Институт удостаивает А. С. звания почетного инженер-электрика, а в следующем году приглашает его профессором по кафедре физики.
Отдавая большую часть свободного времени организации дела преподавания, А. С. не прекращает занятий по разработке вопроса о беспроволочном телеграфировании. И если бы не тяжелое положение, в котором оказались высшие учебные заведения России во время революции 1905 г., то, может быть, не одна смелая и глубокая мысль увидела бы свет в его творениях. Этому не суждено было случиться.
С введением выборного начала, А. С. был избран директором Института и должен был, в силу своего положения, погрузиться в общественную работу. Слабое сердце не перенесло тех тяжелых переживаний, которые были с нею связаны: 31-го декабря 1905 г., после бурного объяснения с петербургским градоначальником, в котором А. С. пытался отстоять неприкосновенность Института, он скончался от разрыва сердца. В лице А. С. русская наука потеряла одного из самых храбрых пионеров, потеряла "лучшего из вождей", как было сказано одним из ораторов на его могиле.