Распространено мнение, что великие изобретения XIX века родились внезапно, в результате просветления одного гения. Эдисон, Морс и Маркони — герои коллективного воображения. Пришло время напомнить, что у их успехов было много отцов, и не самых мудрых, а... самых циничных и понимающих правила пиара, переданные в историю. Кто тогда были остальные?
Телеграф стал ассоциироваться в коллективном сознании с именем Сэмюэля Морса. На самом деле история электрической дистанционной связи уходит гораздо глубже в прошлое. Аналогичная ситуация и с лампочкой, обычно ассоциируемой с Томасом Эдисоном.
С другой стороны, радио, изобретение которого приписывают нескольким разным людям, чаще всего Гульельму Маркони, по сей день является причиной горячих дискуссий среди сторонников отдельных версий событий.
Захватывающий эксперимент
В 1746 году 180 гвардейцев Людовика XV стояли в Зеркальной галерее Версальского дворца, держась за руки в присутствии короля и двора. Это необычное событие стало частью эксперимента, проведенного Жаном-Антуаном Нолле. Целью ученого было оценить скорость электрических зарядов.
Зеркальная галерея в Версале – место, достойное проведения революционных научных экспериментов. Облегчило ли это боль солдат, которых использовали в качестве подопытных кроликов? (фото:Мирабелла, CC BY-SA 3.0).
С этой целью он казнил незадачливых солдат электрическим током . Когда один из них прикоснулся к электроду лейденской бутылки (разновидность примитивного конденсатора), все они одновременно испытали удар током. Это означало, что электричество распространялось достаточно быстро, чтобы человеческие чувства не могли уловить никакой задержки.
Опыт Ноллета положил начало длинной серии работ по использованию электричества для передачи информации. Предложение построить электростатический телеграф впервые было высказано в середине XVIII века. , в 1753 году в журнале Edinburgh Scots Magazine.
По концепции, представленной анонимом, электрические заряды должны были по проводам доставляться к приемной станции, вызывая притяжение бумажек с написанными на них буквами. До конца века было предпринято несколько попыток построить такое устройство, но имевшиеся в то время технические средства не позволяли построить функциональный телеграф.
Сообщение в аквариуме
Ситуация улучшилась после изобретения Алессандро Вольтой в 1800 году примитивного гальванического элемента. Устройство генерировало сильный электрический ток, который можно было передавать по кабелям на большие расстояния. Однако приборов, позволяющих удобно прочитать сообщение, закодированное в электрических импульсах, до сих пор не было.
Телеграф Самуэля Томаса фон Зёммерринга (фото:общественное достояние).
В 1809 году Сэмюэль Томас Зёммерринг продемонстрировал телеграф, в котором для этой цели использовался электролиз воды. Его камера имела форму стеклянного аквариума. в который погружался набор электродов с присвоенными буквами алфавита. Пузырьки водорода образовывались вокруг электрода под воздействием электричества.
Однако эта система не была пригодна для практического использования. , в основном из-за необходимости прокладывать для каждой буквы отдельный провод, что увеличивало стоимость строительства линии.
Магнитная стрелка
Прорыв произошел в 1820 году, когда датский физик Ганс Кристиан Эрстед наблюдал отклонение магнитной стрелки, помещенной рядом с проводником, по которому течет ток. В 1832 году это открытие вдохновило Павла Шиллинга, дипломата, служившего в российском посольстве в Мюнхене.
Изобретатель построил телеграф, который передавал сообщение, закодированное в движениях магнитной стрелки. Год спустя Карл Фридрих Гаусс и Вильгельм Вебер экспериментировали с аналогичным устройством в Геттингене.
В 1837 году конструкцию телеграфа усовершенствовали англичане Уильям Кук и Чарльз Уитстон. Они использовали набор из пяти магнитных игл, помещенных на ромбовидный циферблат, отмеченный буквами алфавита. Набор переключателей позволял манипулировать парой игл на другой стороне линии, чтобы указать на определенную букву.
Это был первый телеграф, нашедший коммерческое применение. Он использовался в 1838 году для обслуживания железнодорожного движения между станциями Паддингтон и Вест-Дрейтон. Самым большим недостатком устройства была необходимость соединять станции целых шестью проводами.
Телеграф Уильяма Фотергилла Кука и Чарльза Уитстона (фото:Geni, CC BY-SA 4.0).
Телеграф Сэмюэля Морзе, разработанный в то же время по другую сторону Атлантики, был лишен этого недостатка. Камере потребовалось всего два провода, но это окупилось гораздо более сложной эксплуатацией. Оператор должен был знать специальный алфавит, состоявший из точек и тире, нарисованных на бумажной ленте.
В эфире
Существование электромагнитных волн было предсказано Джеймсом Клерком Максвеллом в середине 1860-х годов. В ноябре 1886 года они были окончательно подтверждены экспериментом, проведенным Генрихом Герцем, 25-летним физиком из Технологического университета Карлсруэ.
Используемая передающая аппаратура имела небольшой радиус действия, а прибор, используемый для обнаружения волн, был далек от совершенства, поэтому ученый не видел практического применения своему открытию . Однако его успех вызвал переполох в мире науки, и многочисленные последователи начали собственные эксперименты в этой области. Сам Герц не дожил до инициированной им технической революции — он преждевременно умер в 1894 году.
У успеха было много отцов
Через несколько месяцев обнаруженные немцем волны впервые были использованы для отправки телеграфного сообщения. Это сделал английский физик сэр Оливер Лодж на одной из своих лекций в Британской ассоциации.
Это стало возможным благодаря усовершенствованной версии когерера — чувствительному детектору волн, разработанному четырьмя годами ранее Эдуардом Бранли. Ложа не разглядела финансовый потенциал своего аппарата и не смог вовремя подать заявку на патент. Он был прежде всего учёным, а не предпринимателем.
Оливер Лодж (справа) во время первой радиотелеграфной передачи (фото:общественное достояние).
В России когереру использовал Александр Попов, построивший в 1895 году устройство, предназначенное для приема волн, порождаемых грозовыми разрядами. Приближающаяся буря привела в действие электрический звонок, установленный в студии исследователя. В последующие годы Попов работал над передачей телеграфных сообщений по радио.
В то же время в США Никола Тесла экспериментировал с радиосвязью и техникой токов высокой частоты. Эти работы имели фундаментальное значение для дальнейшего развития радиотехники. В 1898 году большой ажиотаж вызвала презентация Теслой модели лодки с дистанционным управлением.
Имя изобретателя радио часто ошибочно приписывают итальянцу Гульельмо Маркони. Свои эксперименты он начал на рубеже 1894 и 1895 годов, будучи студентом-физиком Болонского университета. Аппарат , который он использовал, состоял из тех же элементов которые они использовали раньше, в том числе Герца и Лоджа.
Сотрудники британского почтового отделения проверяют радиотелеграф Маркони (Фото:Проект «Плоский Холм» Совета Кардиффа, CC BY 3.0).
Маркони удалось настолько увеличить дальность связи, что появилась возможность использовать радиотелеграф в коммерческих целях. В 1896 году молодой изобретатель уехал в Великобританию, где получил патент на свое устройство. Год спустя была основана компания Wireless Telegrach and Signal, а преимущества нового изобретения были замечены британским флотом, что в конечном итоге обеспечило Маркони успех.
Происхождение электрического света
Идея использовать электричество для освещения помещений появилась в начале 19 века. Физик Хамфри Дэви продемонстрировал метод создания яркой электрической дуги, «горящей» между двумя электродами.
Сатирический рисунок одной из лекций Хамфри Дэви (офорт Джеймса Гиллрея, Wellcome Library, № 544797i, CC BY 4.0).
С 1840-х годов предпринимались попытки сконструировать лампу на основе этого явления, но без особого успеха. Сгенерированный свет был ярким и быстро утомлял глаза, поэтому для освещения помещений он не подходил . Кроме того, электроды сгорели всего за несколько часов, и их пришлось заменить.
Экспериментировали и с другой концепцией. Известно, что кабели, изготовленные из определенных материалов, светятся под воздействием электрического тока. Для создания функциональной лампочки потребовалось найти вещество, которое светило бы достаточно ярко и не перегорало бы сразу.
Томас Альва Эдисон на портрете Авраама Арчибальда Андерсона (общественное достояние).
Из-за высокой температуры накальную проволоку приходилось защищать от окисления, помещая ее в стеклянную колбу, лишенную воздуха или наполненную нейтральным газом. Один из первых экспериментов в этой области был проведен в 1840 году британцем Уильямом Гроувом.
Проблема лампочки интересовала ученых следующие четыре десятилетия, лишь в 1878 году она была решена независимо англичанином Джозефом Своном и американцем Томасом Эдисоном . Это привело к нескольким годам борьбы за патентные права, закончившейся в конечном итоге в 1883 году соглашением и установлением сотрудничества между ними.
Прекращение действия
Большинство изобретений в истории были созданы благодаря участию множества людей. В их число входили как физики, открывающие законы, управляющие Вселенной, инженеры, конструирующие новые устройства или их компоненты, так и предприниматели, ответственные за рыночный успех новых технических решений. Илон Маск, которого иногда называют «новым Эдисоном», сегодня принадлежит к последней категории.
Популярный дискурс часто преувеличивает достижения одних из этих людей и полностью игнорирует других. Иногда это мотивируется политическими причинами или национальной гордостью. Однако стоит помнить, что реальность обычно гораздо сложнее, и у успеха, как это обычно бывает, много отцов.
Вдохновение:
Эта статья была вдохновлена книгой Эшли Вэнс «Илон Маск». Биография создателя PayPal, Tesla, SpaceX (Знак «Горизонт 2016»).
Библиография:
- Кен Бошан, История телеграфии , Институт инженеров-электриков, Лондон, 2001 г.
- Анджей Кайетан Врублевский, История физики. С древнейших времен до наших дней , PWN, Варшава, 2009 г.
- Болеслав Орловский, Всеобщая история технологий , Эд. Talking Wieki, Варшава, 2010 г.
- Том Стэндедж, Викторианский Интернет. Замечательная история телеграфа и пионеров Интернета девятнадцатого века , Уокер и компания, Нью-Йорк, 1998 г.
