16 марта 2024 года исполняется 165 лет со дня рождения первого российского радиотехника Александра Степановича Попова. И чтобы он стал вам чуть ближе и понятнее, расскажем о нём несколько историй.
Александр Попов был сыном священника, настоятеля Максимовской церкви Турьинских рудников в Пермской губернии. С 10 до 12 лет учился в Далматовском духовном училище — одном из самых старых учебных заведений в России. Там же преподавал латынь его старший брат Рафаил. Он и писал родителям, что Саша учится не очень усердно и больше занят катанием на коньках и лыжах. Впрочем, недостающие знания Попов черпал из учебников друзей-гимназистов, и по некоторым предметам даже перегонял их.
С 1871 года Александр продолжил обучение в Екатеринбургском духовном училище — в этом городе жила его старшая сестра с мужем-священником. В 1873 году, окончив полный курс училища по наивысшему разряду, поступил в Пермскую духовную семинарию. И её окончил с отличием, что дало ему право без экзаменов поступить на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета.
Знавшие Александра Попова отмечали его выдающиеся моральные качества. Когда Александра Степановича приглашали в Америку, чтобы наладить производство радиостанций, только в качестве подъёмных ему предлагали миллионы. Попов отвечал: «Я — русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все мои достижения имею право отдавать только моей родине».
Интересовался техникой с детства
Появлению у Попова интереса к технике способствовало то, что в кругу знакомых его семьи было много инженеров, выпускников Петербургского горного института. Он посещал рудники и мастерские, мастерил разнообразные механизмы…
Как вспоминал его соученик Смолин: «С большим увлечением юный Попов рассказывал нам о гальванической батарее элементов, электрическом звонке, швейной машине, которые он увидел в доме управляющего медными рудниками. Эти новинки вызвали у него большой интерес. Часто бывая в рудничных мастерских, юноша подолгу наблюдал за работой станков и машин. Любовь к технике появилась у него ещё в детстве».
Оставался на второй год и подрабатывал
Несмотря на отличные знания и явную одарённость, из-за продолжительной болезни на втором курсе университета у Попова образовалась академическая задолженность по математике, и он был оставлен на второй год. Также ему было отказано в освобождении от платы за слушание лекций. Чтобы платить за учёбу, Попову пришлось работать репетитором, «объяснителем» на Первой в мире электротехнической выставке в Соляном городке и даже электромонтёром в товариществе «Электротехник». Так что к окончанию университета Попов обладал не только обширными теоретическими знаниями, но и приобрёл немалый практический опыт.
Со своей будущей женой, Раисой Алексеевной Богдановой, Попов познакомился благодаря репетиторству: он помогал ей получить аттестат зрелости и готовиться к поступлению на Высшие женские медицинские курсы при Николаевском военном госпитале. Отец Богдановой, присяжный поверенный, дал объявление о поисках репетитора в газету, на которое и откликнулся Александр Попов. Раиса Попова стала одной из первых в России дипломированных женщин-врачей и всю жизнь занималась медицинской практикой.
Что случилось 7 мая?
Весной 1895 года Попов с ассистентом Петром Рыбкиным проводили опыты по передаче и приёму сигналов на расстоянии в саду перед Минным офицерским классом в Кронштадте, где преподавал Александр Степанович.
7 мая (25 апреля по старому стилю) 1895 года на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества Попов выступил с докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», в котором изложил результаты проведённых им исследований. На первый взгляд ничто в названии доклада не говорит ни о радио, ни о передаче сигналов.
Но в нём было описано главное новшество, применённое Поповым, — автоматически встряхиваемый когерер. Когерер представлял собой стеклянную трубку, заполненную металлическими опилками. Под воздействием электромагнитных импульсов опилки слипались и начинали пропускать электрический ток.
Этот эффект был известен и ранее, но когереры в аппаратах старой конструкции срабатывали только один раз и потому могли зафиксировать лишь сам факт получения радиоимпульса. Попов же придумал остроумную схему с электрическим звонком, который не только извещал своим звуком о приёме сигнала, но и молоточком встряхивал когерер, подготавливая его к получению следующих импульсов. Таким образом, приёмник Попова позволял различать радиосигналы по длине.
Любому, знакомому с принципом телеграфии, было понятно, что это позволяет передавать символы азбуки Морзе — точки и тире. Естественно, эта идея не ускользнула и от Попова. Он писал: «…при дальнейшем усовершенствовании [прибор] может быть применён к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний». Однако делал оговорку: «Как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией».
На тот момент подобного источника у Попова не было: применяемый им искровой передатчик мог обеспечивать приём сигнала лишь на расстоянии в 30 саженей (64 метра), чего было недостаточно для практического использования. Потребовался ещё почти год экспериментов и усовершенствований, прежде чем в апреле 1896-го учёный передал морзянкой на расстояние 250 метров первую в истории радиограмму. Она состояла из двух слов — «Heinrich Hertz». Этим Попов отдал дань уважения немецкому учёному, благодаря опытам которого стало возможным изобретение радио.
Тем не менее именно сенсационный доклад 7 мая 1895 года показал саму возможность передачи информации по радио. Уже 12 мая статья об этом была размещена в газете «Кронштадтский вестник». А в августовском номере «Журнала РФХО» приводился протокол заседания Общества с подробностями, позволявшими любому желающему воспроизвести устройство.
С 1945 года мы отмечаем ежегодный День радио — 7 мая.
Дружил с Менделеевым
Дмитрий Иванович Менделеев был уже всемирно признанным учёным, одним из преподавателей Санкт-Петербургского университета в годы студенчества Попова. Несмотря на большую разницу в возрасте, они стали друзьями. Попов приезжал к Менделееву в подмосковную деревню Боблово. Сохранились воспоминания Дмитрия Ивановича, в которых он рассказывает, как летом 1899 года Попов поставил в кабинете учёного приёмный аппарат и попросил сына Менделеева Ивана привязать антенну к ветвям большого дуба возле дома.
«А в Бабайках Попов установил передающее устройство. Заранее сверили часы и в назначенное время были у приборов. Как и сговорились — в двенадцать часов дня слышу: затрещало, и азбука Морзе поздравила нас с хорошей погодой.
Страсть было досадно, что мы не могли ничего ему ответить и поздравить с крупнейшей научной победой! Наскоро заложили лошадей и по условленной заранее дороге скорее в Бабайки галопом. И только доехали до Фабричного моста, а Александр Степанович к нам мчится на рысях, не терпелось ему узнать, как мы его слышали. Лошади остановились, мы соскочили с сидений, от радости такой обнялись и трижды по-русски расцеловались».
В фильме «Александр Попов» 1949 года Менделеев первым поздравляет Александра Степановича с великим изобретением, а узнав о Маркони, негодует: «Русскую славу грабят!»
Гульельмо Маркони подал в Великобритании патентную заявку № 12039 с формулировкой «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого» 2 июня 1896 года. По фильму, его устройство идентично тому, что сделал Попов.
Одна из первых радиопередач помогла спасти людей
В конце 1899 года Морской технический комитет предложил использовать радиосвязь для спасения броненосца береговой охраны «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на камни возле острова Гогланд в Финском заливе. Проведение операции обеспечивал первый в мире ледокол арктического класса — «Ермак».
Первая же радиограмма, отправленная Поповым с маленького острова Кутсало и принятая помощником Петром Рыбкиным на Гогланде, содержала приказ ледоколу «Ермак» выйти в открытое море для спасения рыбаков, унесённых в открытое море на льдине. 6 февраля экипаж ледокола выполнил приказ и вернулся с 27 рыбаками.
Адмирал Степан Макаров, автор проекта ледокола и создатель русской семафорной азбуки телеграфировал Попову: «От имени всех кронштадтских моряков сердечно приветствую Вас с блестящим успехом Вашего изобретения. Открытие беспроволочного сообщения от Котки до Гогланда на расстоянии 45 вёрст есть крупнейшая научная победа».
Попов отвечал: «Благодаря “Ермаку” и беспроволочному телеграфу было спасено несколько человеческих жизней. Это является лучшей наградой за все мои труды, и впечатления этих дней, вероятно, никогда не забудутся».
Радиолиния работала до апреля 1900 года, пока длились работы по спасению «Апраксина».
Связь с Политехническим
В январе 1902 года Попов участвовал в работе II Всероссийского электротехнического съезда в Москве в здании Политехнического музея, где его избрали почётным участником. В том же 1902 году Попов был избран почётным членом Императорского Русского технического общества (ИРТО).
Именно Попов положил начало науке, изучающей атмосферные электрические явления, — радиометеорологии, создав грозоотметчик — прибор, регистрирующий радиоволны, порождаемые атмосферными электрическими разрядами — молниями. До нашего времени дошли только три оригинальных прибора. Один из них, конца 1890-х годов, хранится в коллекции Политехнического музея.
И снова о Маркони
26 ноября 1897 года Попов написал в редакцию журнала The Electrician письмо, которое заканчивалось словами: «Из вышеизложенного следует, что устройство приёмника Маркони является воспроизведением моего прибора для регистрации гроз».
В то же время Попов отдавал должное работам Маркони, который «первый имел смелость стать на практическую почву и достиг в своих опытах больших расстояний». И действительно, именно энергичность Маркони, его решительность и коммерческая хватка ускорили развитие радиотехники.
Оппонент Попова не был столь благороден: «Я не знаю, чтобы до моего изобретения был бы описан пригодный практически прибор с самовосстанавливающимся несовершенным контактом. Я полагаю, что я являюсь первым, открывшим и практически применившим для эффективной телеграфной передачи и ясного приёма сигналов искусственно создаваемые колебания Герца».
И всё же в разделе «История» на официальном сайте Института инженеров электротехники и электроники (IEEE) указано, что первым был именно Попов.
Изобретения Александра Попова
Это первый когерерный радиотелеграфный приёмник и первая искровая радиотелеграфная система (апрель 1895 года); первый прибор для регистрации электромагнитных излучений атмосферного происхождения — грозоотметчик (июль 1895 года); первый детекторный радиоприёмник с приёмом телеграфных сигналов на слух (сентябрь 1899 года); первый кристаллический точечный диод (июнь 1900 года); первая радиотелефонная система (декабрь 1903 года).