Или просто СЛОЙ ХЕВИСАЙДА, "слой Е".
В Советской армии, в РВСН, я служил на тропосферной радиостанции. И накрепко усвоил истину, которую нам внушали отцы-командиры: наша станция - единственная, которая после ядерного взрыва начинает работать лучше. Якобы, это связано с тем, что взрыв повышает непрозрачность стратосферы, а значит, улучшает её способность отражать СВЧ-излучение, исходящее от нашей станции.
Но тропосфера - это же всего 11 - 50 км. А есть ещё ионосфера, которая находится гораздо выше - от 90 км и далее. Причём она довольно неоднородная, состоит из нескольких слоём. И вот как раз один из них называется СЛОЕМ КЕННЕЛЛИ - ХЕВИСАЙДА.
Он представляет собой слой ионизированного газа, способный отражать волны средней частоты. Именно благодаря ему есть возможность осуществлять радиопередачи и радиоприём на расстоянии в тысячи километров, то есть организовать общение между континентами.
Самое интересное, что на качество связи влияет время суток. Дело в том, что на стороне, обращённой к нашему светилу, солнечный ветер давит на этот слой, прижимая его к земле. Это ограничивает расстояние, на которое могут отражаться радиоволны. С противоположной стороны Земли, где темно, этого прессинга нет, даже наоборот, тот самый солнечный ветер "сдувает" ионосферу, как бы отодвигая её от планеты. И расстояние возможной связи из-за этого увеличивается.
А ещё, поскольку во всём этом очень многое связано с Солнцем, есть прямая зависимость между количеством пятен на нём и качеством связи.
Доказательства существования данного слоя были предоставлены 100 лет назад британским учёным Эдвардом В. Эпплтоном, который за это в 1947 году получил Нобелевскую премию по физике.
Однако своё открытие Эпплтон сделал на основании работ других учёных - американского инженера Артура Эдвина Кеннелли и британского энциклопедиста Оливера Хевисайда, которые, независимо друг от друга, предсказали, что в атмосфере обязательно должно существовать нечто, благодаря чему радиоволны могут распространяться за горизонт.
Это противоречило существующим тогда представлениям об устройстве нашей атмосферы, ибо, по мнению физиков, подобный слой, если бы он даже и существовал, должен бы полностью отражать радиосигналы. А такое, в свою очередь, могло быть только при условии, что скорость света в ионосфере больше, чем в атмосфере под ней, что попросту невероятно, ибо, опять же, по мнению физиков, скорость света в ионосфере по существу равна скорости света в вакууме, а двигаться быстрее ничто не может. Однако сигналы из Англии, тем не менее, благополучно принимались в Америке, и как-то этот феномен надо было объяснить.
Объяснили это существованием двух скоростей света: фазовой и групповой. Первая, как ни странно, может превышать 299 792 458 м/с, поэтому фазовая скорость радиоволн в ионосфере действительно больше скорости света, и это делает возможным полное внутреннее отражение, и поэтому ионосфера может отражать радиоволны. Среднее геометрическое значение фазовой скорости и групповой скорости не может превышать c, поэтому, когда фазовая скорость становится выше c, групповая скорость должна быть ниже него.
Артур Эдвин Кеннелли (17 декабря 1861 – 18 июня 1939) - американский инженер-электрик.
Родился в Колабе, Бомбейском президентстве, Британская Индия, в семье морского офицера. Учился школе Университетского колледжа в Лондоне.
Работал в лаборатории Томаса Эдисона в Уэст-Оридже. Там он занимался довольно необычным делом - помогал фанатику постоянного тока Гарольду П. Брауну доказать, насколько переменный ток опасен для людей. И, как следствие, почему именно его следует использовать на электрическом стуле. Как выяснилось позже - им удалось убедить чиновников в этом. Но только касаемо стула.
Затем вместе с компаньоном Кеннелли основал консалтинговую фирму в области электротехники.
А в 1902 году, исследуя электрические свойства радиочастотного спектра ионосферы, он предложил концепцию, согласно которой там должен быть тот самый слой, позже названный его менем.
В том же году Кеннелли, как инженер, руководил экспедицией, которая прокладывала мексиканские подводные кабели по маршруту Вера-Крус–Фронтера–Кампече, а также служил инспектором мексиканского правительства во время изготовления кабеля.
Позже его пригласили на должность профессора электротехники в Гарвардский университет и в Массачусетский технологический институт.
Интересно, что хотя сам Кеннелли не был выдающимся спортсменом, он применил свой инженерный опыт к своему призванию: анализу спортивных рекордов лошадей и людей на выносливость. Он заметил, что графики зависимости времени от расстояния для таких спортивных рекордов образовывали почти прямую линию. Много позже американский инженер Питер Ригель разработал математическую формулу для прогнозирования времени забега для бегунов и других спортсменов, показавших определенные результаты на другой дистанции. Формула получила широкое распространение благодаря своей простоте и точности прогнозирования. А Кеннелли сделал то же самое, но на 75 лет раньше.
Оливер Хевисайд (18 мая 1850 – 3 февраля 1925) - английский математик-самоучка, физик, изобретатель.
Родился в Лондоне, в семье рисовальщика и гравера по дереву. С детства был болезненным мальчиком и после скарлатины страдал тугоухостью.
Но в школе Камден-Хауса учился хорошо. Правда, продолжать своё образование в других учреждениях почему-то не стал. Зато всю жизнь учился сам - тому, что ему было интересно.
Его дядя, Чарльз Уитстон, всемирно известный эксперт в области телеграфии и электромагнетизма, а также первый соавтор первого коммерчески успешного телеграфа в середине 1830-х годов, решил отправить любознательного юношу на север работать со своим старшим братом Артуром Уитстоуном, который управлял одной из телеграфных компаний.
Затем Хевисайд устроился телеграфистом в датскую компанию, которая занималась прокладкой кабеля из Ньюкасла в Данию. Потом стал электриком, но попутно активно занимался самообразованием и публиковался в философском журнале. Его статьи по физике получали положительные отзывы.
Проводя исследования из дома, он помог разработать теорию линий передачи (также известную как "уравнения телеграфиста").
В период с 1882 по 1902 годы он зарабатывал, в основном, публикуя статьи в газете The Electrical, получая 40 фунтов в год - примерно за 30 статей. Однако статью на тему "Мостовая система телефонии", которую он написал в соавторстве с братом, заблокировал начальник брата - некто Пирс, который не переносил "самозванца и неуча". При этом сам Пирс категорически не желал признавать, что он знает меньше, чем Хевисайд, и поэтому всячески вредил ему.
Однако, спустя несколько лет, компания AT&T решила более подробно изучить то, что предлагал Хевисайд. И, придя к "правильным" выводам, подала заявку на получение патентов, охватывающих не только их исследования, но и технический метод изготовления катушек, ранее изобретенных Хевисайдом.
Уже потом, когда правда всплыла наружу, AT & T предложила ему деньги в обмен на его права - очевидно, там были в курсе бедственного финансового положения этого человека. Но тот гордо отклонил предложение, отказавшись принимать какие-либо деньги, если компания не предоставит ему полного признания.
Любопытно, что именно проблемы, связанные с непризнанием открытий Хевисайда в плане кабельной телефонии, вынудили его переключиться на изучение электромагнитного излучения. Он вычислил деформации электрического и магнитного полей, окружающих движущийся заряд, а также эффекты его попадания в более плотную среду. Также Хевисайд опубликовал правильный вывод магнитной силы, действующей на движущуюся заряженную частицу, разработал концепцию электромагнитной массы.
За все эти достижения Британское Королевское общество в 1891 году признало вклад Хевисайда в математическое описание электромагнитных явлений, присвоив ему звание члена этого общества. А в 1905 году Хевисайд получил почетную докторскую степень Гёттингенского университета.
В 1902 году Хевисайд, независимо от Кеннелли, предположил существование того самого слоя, которому и посвящена эта статья. Символично, что этот учёный (который не имел высшего образования) был противником теории относительности Эйнштейна, возможно, поэтому ему и удалось обосновать феномен распространения радиоволн в атмосфере.
К концу жизни Хевисайд стал напоминать призрачного петербургского гения Григория Перельмана - избегал людей, жил отшельником, ни с кем не здоровался, а рукопись в печать передавал через продуктовый магазин, откуда их забирал курьер.
Умер он, упав с лестницы.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!