СУДЬБА РАДИОТЕЛЕГРАФА

Тридцать пять лет тому назад на берегу острова Ньюфаундленд человек принял сигнал, поданный за тысячу километров от него, на противоположном берегу океана.

Невозможное стало возможным: через тысячи верст научились люди подавать друг другу вести безо всяких кабелей и проводов.

Еще несколько лет, и люди привыкли к беспроволочному телеграфу, перестали ему удивляться, перестали считать его чудом. Ежедневно, читая газету, мы узнаем новости, переданные радиотелеграфом из самых далеких стран. Ежедневно мы слушаем по радио речи, музыку, сигналы времени, доставленные нам невидимыми и неслышными колебаниями электромагнитного поля.

Трудно поверить, что от первой трансатлантической передачи нас отделяют всего каких-нибудь тридцать пять лет.

Тридцать пять лет тому назад окончилось детство радиотелеграфа. Радиотелеграф выдержал первые испытания. Стало ясно: со временем он уничтожит все расстояния на Земле, сделает Англию соседкой Австралии, Москву соседкой Нью-Йорка, Северный полюс соседом Южного.

В те дни, когда Гульельмо Маркони, сидя у приемного аппарата ньюфаундлендской радиостанции, с трепетом ожидал первых сигналов из Польдью, – над усовершенствованием беспроволочного телеграфа работали еще очень немногие. Каких-нибудь несколько человек на всем земном шаре – Попов в России, Прис, Флеминг и еще два-три сотрудника Маркони в Англии.

Но сразу же после победы над океаном все изменилось. За усовершенствование беспроволочного телеграфа взялись тысячи инженеров, ученых, изобретателей. В течение нескольких лет возникли новые мощные радиостанции, были изобретены новые аппараты для испускания и для приема электромагнит-

ных волн. Еще несколько лет – и физики изобрели способ передавать по радио не только сигналы азбуки Морзе, – но и звуки человеческой речи. Аппараты отправительной станции улавливают колебания воздуха, созданные голосом человека, и превращают их в колебания электромагнитного поля. Аппараты приемной станции улавливают колебания электромагнитного поля и превращают их снова в колебания воздуха – человеческий голос.

Так наряду с радиотелеграфом возник радиотелефон.

До мировой войны радиостанций и радиоприемников во всем мире было еще очень немного. Несколько мощных радиостанций в разных странах Европы да маленькие радиостанции на пароходах – вот и все.

И только после войны радио получило широкое распространение и прочно вошло в человеческую жизнь.

Во время войны люди узнали на опыте: проволочный телеграф не надежен. Проволоку всегда можно перерезать, телеграфные столбы повалить, – и вот уже телеграмма затерялась в пути. Радио – дело другое: электромагнитные волны нельзя задержать по дороге. Даже через вражескую территорию доставят они по назначению вверенную им телеграмму.

В 1919 году, 21 марта, Венгрия стала советской республикой. На другой день, в 5 часов вечера, московская радиостанция получила беспроволочную телеграмму:

«Венгерская советская республика просит товарища Ленина к радиоаппарату».

Через несколько минут московская радиостанция ответила:

«Ленин у аппарата. Прошу к аппарату товарища Бела Куна».

Через головы врагов коммунисты Венгрии вели переговоры с коммунистами Москвы.

Прошло еще несколько лет, и радиотелефон стал самым обычным предметом обихода: громкоговоритель, наушники, детекторный приемник появились чуть ли не в каждой городской квартире.

Осенью 1920 года в американском городе Питтсбурге известная электротехническая фирма Вестингауз оборудовала радиостанцию совершенно нового типа. Это была первая в мире широковещательная радиотелефонная станция: она предназначала свои радиопередачи не для отдельных мощных радиостанций, а для тысяч маленьких радиоприемников. 2 ноября 1920 года диктор новой радиостанции прочитал перед микрофоном сообщение о числе голосов, поданных за Гардинга и Кокса – двух кандидатов на пост президента Соединенных Штатов Америки. Это сообщение было первой в мире широковещательной радиопередачей. Вскоре питтсбургская радиостанция передала по радиотелефону речь новоизбранного президента Гардинга, отчет о состязании игроков-бейсболистов, проповедь пастора Ван Иттена, курсы биржевых бумаг и застольные спичи на банкете финансистов.

Сотни и тысячи людей слушали передачу питтсбургской радиостанции, сидя дома у своих радиоприемников. Это были первые в мире радиолюбители.

Вслед за Соединенными Штатами завели у себя радиовещание и другие страны. 21 августа 1922 года приступила к работе московская радиовещательная станция – первая в РСФСР и одна из первых в Европе.

Эта радиостанция была построена по распоряжению Владимира Ильича Ленина. 27 января 1921 года Ленин подписал декрет о создании целой сети радиотелефонных станций по всей стране. Не для извещений о курсах биржевых бумаг, не для передачи речей пасторов и финансистов были предназначены советские радиостанции. «Эти работы имеют для нас исключительно важное значение, – писал Владимир Ильич в письме от 11 мая 1922 года, – в виду того, что их успех принес бы громадную пользу агитации и пропаганде».

С тех пор, как были написаны эти слова, прошло почти пятнадцать лет. Радиофикация нашей страны, начатая Лениным, сделала огромные успехи. В Москве построена пятисоткиловатная радиостанция – самая мощная радиостанция в мире. Сотни тысяч людей во всех уголках Советского Союза ежедневно принимают радиопередачи. По радио слушают научные лекции, по радио слушают речи вождей, по радио слушают концерты, по радио проверяют часы, под команду радио занимаются физкультурой, по радио узнают политические новости прежде, чем они появятся в газете.

С каждым годом совершенствуется радиотелефон: звуки человеческого голоса и звуки музыки он передает все внятнее и чище; с каждым годом совершенствуется и радиотелеграф – и нет уже такого расстояния на Земле, которого он не мог бы преодолеть.

В августе 1929 года советская полярная экспедиция, отправившаяся на Землю Франца Иосифа, обменивалась радиотелеграммами с Маленькой Америкой – полярной станцией, которою устроил в Антарктике американский полярник адмирал Берд. На Северном полюсе в это время стояло светлое полярное лето, на Южном – темная полярная зима. Советский радист вел длинный разговор по радио с радистами экспедиции Берда. Арктическая экспедиция приветствовала антарктическую, пожелала ей удачи.

Сто восемьдесят градусов дуги меридиана, двадцать тысяч километров – вот расстояние, отделяющее Арктику от Антарктики. Электромагнитные волны безо всяких задержек преодолели двадцать тысяч километров.

Сбылась мечта Гульельмо Маркони: электромагнитные волны завоевали весь земной шар.

Но и на этом не кончается история радио.

Ученые, инженеры, изобретатели не удовольствовались тем, что электромагнитные волны переносят на расстояние сигналы азбуки Морзе и звуки человеческой речи. Онипоручили электромагнитным волнам еще более трудное дело: дать людям возможность не только слышать, но и видеть друг друга за сотни и тысячи верст.

Чувствительный фотоэлемент на отправительной станции превращает падающий на него свет в переменный электрический ток. Электромагнитные волны, созданные этим током, летят с отправительной станции на приемную. Специальные усилители усиливают принятые колебания, лампочка, наполненная газом неоном, превращает их снова в свет.

Глядя на экран приемного аппарата, можно из Ленинграда увидеть Красную площадь в Москве, из Нью-Йорка – Эйфелеву башню в Париже, можно, находясь в Лондоне, помахать рукой приятелю, стоящему у своего телевизора в Калькутте.

Так наряду с радиотелеграфом и радиотелефоном возникло телевидение.

Но и этим не удовольствовались инженеры и ученые. Они возложили на электромагнитные волны новую обязанность: управлять на расстоянии механизмами и аппаратами.

В 1934 году амстердамская судостроительная верфь построила новый пароход «Блумфонтейн». Пароход строился по заказу Южноафриканского Союза^[29].

Когда пароход был построен, председатель кабинета министров Южноафриканского Союза пожелал сам совершить церемонию спуска нового судна на воду.

Но ехать для этого из Южной Африки в Амстердам он считал совершенно излишним.

Он поступил иначе. Он воспользовался приборами, позволяющими управлять любой машиной, любым аппаратом издали, на расстоянии.

Были установлены два таких прибора: один во дворце кабинета министров в Претории, другой – на судостроительной верфи в Амстердаме.

Министр нажал кнопку, и электромагнитные волны побежали от передатчика к приемнику, с южного полушария Земли на северное, из Претории в Амстердам. Добежав до Амстердама, злектромагнитные волны вызвали в приборах приемника электрический ток; усилительные аппараты увеличили напряжение тока во много раз, и огромный пароход, покоряясь силе, медленно пополз по наклонной плоскости в воду.

Во всех странах мира инженеры и изобретатели работают теперь над усовершенствованием телемеханики. Работают над телемеханикой также и ученые в СССР.

И кто знает – какую еще службу сослужат людям электромагнитные волны, открытые, исследованные, покоренные Феддерсеном, Герцем, Поповым, Маркони?

^[1] Напомним, что книга эта впервые вышла в свет в 1936 году. — Примеч. сост.

^[2] Фраунгофер заметил, что на сплошной полосе солнечного спектра имеются отдельные темные линии, и обозначил их буквами. Желтая линия натрия называется линией D, потому что она расположена как раз в том самом месте, где в солнечном спектре лежит фраунгоферова линия D. — Примеч. сост.

^[3] Внимательно изучив эту желтую линию, физики обнаружили, что на самом деле она двойная: она состоит из двух очень близко расположенных друг к другу желтых линий. Эти линии получили у физиков особое название: их называют линиями D1 и D2.

^[4] Сами названия новым элементам были даны по цветам наиболее ярких линий в их спектрах: rubidus по-латыни означает «темно-красный», caesius — «голубой». — Примеч. сост.

^[5] Каждое вещество по-своему поглощает лучи разного цвета, и спектр поглощения столь же точно характеризует вещество, как и спектр испускания. — Примеч. сост.

^[6] При сопоставлении спектра солнечного выступа (протуберанца) со спектрами натрия и водорода отчетливо видно, что красная, зелено-голубая, синяя и фиолетовая линии в спектре солнечного выступа совпадают с линиями водорода. А желтая линия в спектре выступа не совпадает с желтой линией натрия; она лежит правее, ближе к фиолетовому концу спектра. — Примеч. сост.

^[7] Когда физики говорят о том, сколько весит литр какого-нибудь газа, они подразумевают, что этот газ берется при температуре О" С при нормальном давлении (нормальное — это такое давление, при котором барометр показывает 760 мм рт. ст.). Рэлей наполнял свой шар газом этого давления и этой температуры.

^[8] В этих рассказах есть доля правды. Многие открытия Кавендиша остались при его жизни неопубликованными. И только через несколько десятилетий после его смерти английский физик Максвелл разыскал его рукописи и напечатал их. В рукописях, изданных Максвеллом, действительно оказалось описание нескольких важных открытий, о которых Кавендиш никому не рассказывал. Из этих открытий самое важное — открытие закона отталкивания и притяжения электрических зарядов; Кавендиш открыл этот закон, но не счел нужным опубликовать его. А через несколько лет, еще при жизни Кавендиша, то же самое открытие сделал французский физик Кулон. Кавендиш даже и тогда не заявил о своем первенстве. Закон взаимодействия электрических зарядов физики с тех пор называют законом Кулона, хотя мы и знаем, что опыты Кавендиша были сделаны раньше, чем опыты Кулона, и были гораздо точнее.

Рэлей и Рамзай знали о работах Кавендиша по книге, опубликованной Максвеллом.

^[9] Чем тяжелее газ, тем медленнее он просачивается через обожженную глину. Этот физический закон открыл английский физик Грэм. Закон Грэма оправдывается и на примере азота с аргоном.

^[10] Был ли Рамзай первым человеком, увидевшим на Земле вещество, которое испускает линию D3? В 1881 году итальянец Пальмиери напечатал статью, в которой утверждал, что ему удалось наблюдать желтую линию гелия в спектре лавы вулкана Везувия. Поэтому многие думают, что не Рамзай открыл гелий на Земле, а Пальмиери — за четырнадцать лет до Рамзая. Но вернее всего, что Пальмиери попросту ошибся. В наше время химики доказали, что гелия в лаве очень мало — так мало, что Пальмиери не мог наблюдать линию гелия в тех условиях, в которых он работал. Желтая линия, которую он видел, принадлежала, вероятно, натрию.

^[11] С одним лишь исключением: измерить температуру замерзания и кипения гелия Рамзаю не удалось. Для этого нужно было бы превратить гелий в жидкость и затем узнать, при какой температуре жидкий гелий кипит, а при какой замерзает. Но холод, который создавала построенная Трэверсом машина, был недостаточно силен. Гелий в этой машине не хотел делаться жидким.

Превратить гелий в жидкость удалось впервые не Рамзаю, а другому ученому — голландцу Каммерлинг-Оннесу. Произошло это в 1908 году. Для превращения гелия в жидкость понадобилось создать мороз в —269 градусов.

^[12] Опыты по извлечению больших количеств криптона и ксенона из жидкого воздуха стоили жизни сотруднику Клода — Рибо: во время одного опыта он погиб. Однако работы Клода, Гомонэ, Линде и их сотрудников привели к тому, что в распоряжении ученых оказались большие количества криптона и скоро в Западной Европе вошли в употребление криптоновые лампы.

В 1936 году Академии наук СССР еще приходилось обращаться за ксеноном и криптоном в лабораторию Клода, но с 1938 года промышленность СССР сама стала производить эти газы. — Примеч. сост.

^[13] Эти опыты делал химик Макдональд. Другие химики подтвердили вывод Макдокальда: в животных и растениях нет ленивых газов. Но два немецких химика — Шлезинг и Рихард — сделали другой вывод. Им пришла в голову фантазия — добыть воздух из плавательного пузыря рыб и посмотреть, много ли там аргона и других ленивых газов. Как и следовало ожидать, оказалось, что у всех пород рыб в плавательном пузыре содержится самый обыкновенный воздух: в нем ровно столько же аргона, как и в воздухе, взятом из атмосферы. И только у одной породы рыб — у хищных рыб мурен, которые водятся в Средиземном море, — воздух плавательного пузыря почему-то оказался в полтора раза богаче аргоном, чем обыкновенный воздух. До сих пор никто не знает, почему мурены имеют такую странную особенность. Но может быть, что Шлезинг и Рихард просто ошиблись. Это очень вероятно, потому что их опытов никто не проверял.

^[14] Антуан Анри Беккерель (отец и дед которого тоже были известными учеными) занимался и химией, но самые знаменитые его открытия относятся к физике. — Примеч. сост.

^[15] Название «нитон» не удержалось. Чаще называли этот газ другим именем: «эманация радия». А потом ему дали еще и третье имя — «радон». — Примеч. сост.

^[16] Вспышки, которые наблюдал Крукс, называются сцинтилляциями. И в наши дни это явление помогает изучать процессы микромира. — Примеч. сост.

^[17] Роберт Стретт — старший сын уже известного нам Джона Уильяма Рэлея — после смерти отца унаследовал его дворянский титул и стал именоваться четвертым бароном Рэлеем (первым был его прадед). — Примеч. сост.

^[18] Цеппелин, или дирижабль, — летательный аппарат легче воздуха с корпусом, наполненным легким газом. — Примеч. сост.

^[19] Многие читатели, вероятно, сочтут это рассуждение неправильным. Может ли быть, что подъемная сила гелия всего на несколько процентов меньше подъемной силы водорода? Ведь гелий тяжелее водорода в два раза!

Но проделаем математический расчет.

Известно, что водород в четырнадцать с половиной раз легче воздуха. Предположим, что мы наполнили оболочку дирижабля водородом такого же давления и такой же температуры, как окружающий воздух. Примем вес этого количества водорода за единицу. Это значит, что тяжесть тянет водород к Земле с силой, равной 1. А окружающий воздух, по закону Архимеда, будет выталкивать тот же самый водород вверх с силой, равной 14 1/2 (весу вытесненного воздуха). Останется в результате подъемная сила 14 1/2 — 1 = 13 1/2.

Если же наполнить эту оболочку не водородом, а гелием, то вес его будет равен не 1, а 2. А сила, с которой окружающий воздух стремится вытолкнуть дирижабль вверх, по-прежнему равна 14 1/2. Значит, подъемная сила будет равна 14 1/2 — 2 = 12 1/2, то есть на 1 меньше, чем 13 1/2. А единица составляет всего только 8 % от 13 1/2 Поэтому и подъемная сила гелия как раз на 8 % меньше подъемной силы водорода.

^[20] Японские профессора химии Танака и Нагаи, отчаявшись в возможности достать для японских дирижаблей гелий, пошли по совершенно другому пути. Они стали думать, нельзя ли прибавить к водороду такую примесь, чтобы он сделался невоспламеняемым. С помощью примесей им действительно удалось сфабриковать несгораемый водород. Но оказалось, что подъемная сила несгораемого водорода на несколько процентов меньше, чем подъемная сила гелия. Поэтому такой несгораемый водород (химики называют его «флегматизованным») мало пригоден для дирижаблей.

^[21] Оба дирижабля погибли во время бури. Построенная в 1932 году «Акрона» была уничтожена бурей в апреле 1933 года. Построенный в 1933 году «Мэкон» утонул в море в феврале 1935 года.

^[22] После того как в 30-е годы погибло несколько крупнейших дирижаблей, строительство аэростатических летательных аппаратов (таково их научное название) надолго прекратилось. Однако нынешний уровень техники возродил интерес к дирижаблям. Очень уж велики преимущества этого вида транспорта — почти неограниченная грузоподъемность и вертикальный взлет. В 1987 году в США начались пассажирские полеты дирижабля нового поколения. И несущим газом по-прежнему служит гелий.

Помимо воздухоплавания у солнечного вещества за прошедшие десятилетия появились новые, более земные, но не менее интересные применения. Гелий, который так трудно было «заморозить», при низких температурах проявил фантастическое свойство сверхтекучести — течение без всякого трения. С помощью жидкого гелия было открыто родственное сверхсвойство — сверхпроводимость, протекание тока без всякого сопротивления.

И все же недаром гелий нашли впервые на Солнце. О главных «неземных» событиях в биографии солнечного вещества см. послесловие «50 лет спустя» на с. 111. — Примеч. сост.

^[23] Желтая линия D3 называется также линией 58749.

^[24] Одна сажень равна 2 м 13 см. — Примеч. сост.

^[25] Напомним, что книга написана в 1936 году. — Примеч. сост.

^[26] Напомним, что эти слова написаны в 1936 году. — Примеч. сост.

^[27] Во времена Феддерсена считалось, что ток состоит из двух равных и противоположных потоков «стеклянного» и «смоляного» (положительного и отрицательного) электричеств. Только спустя сорок лет был открыт электрон. — Примеч. сост.

^[28] И, как следовало из вычислений Томсона, несколько уменьшаются по величине.

Теоретик Томсон, основавший одну из первых физических лабораторий, более известен под именем лорда Кельвина, — дворянский титул он получил за успешное руководство прокладкой первого телеграфного кабеля между Европой и Америкой. — Примеч. сост.

^[29] Теперь это государство называется Южно-Африканской Республикой. — Примеч. сост.