Джеймс Максвелл

Электромагнитные волны были предсказаны теоретически Максвеллом впервые в 1862 году. Он прилежно и с огромным уважением пытался перевести на строгий математический язык немного наивные картинки Майкла Фарадея, описывающие электрические и магнитные явления, а также результаты других ученых.

Введя в уравнения дополнительный член, который описывал возникновение магнитного поля при изменении электрического, он получил , что свет состоит из поперечных колебаний той же самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений». 1831 – 1879 гг. Британский физик, специалист в области механики, математики, оптики.

Ещё в 1744 году в старейшем Лейпцигском университете профессор Иоганн Генрих Винклер, занимавшийся исследованием электричества, сделал смелое заявление: «С помощью изолированного подвешенного проводника возможна передача электричества на край света со скоростью полёта пули».

Подхватив его идею, с характерной для тех времен нерасторопностью шотландский журнал «The Scot’s Magazine» спустя почти десять опубликовал революционную в своём роде научную статью, в которой описывалась возможная система электросвязи. Механизм работы той машины впечатляет: на большом расстоянии протягиваются проволоки (по одной на каждую букву алфавита), в пунктах приема сообщений на концах проволок к ним прикрепляются бузиновые шарики, а в нескольких миллиметрах под шариками лежат бумажки, на которых написаны буквы.

В результате, когда на одном конце провода касаются проволоки электростатической машиной, то на противоположном конце бумажка с буквой притягивается к наэлектризованному бузиновому шарику. Опыты телеграфирования по этой схеме показали, что передача одной фразы могла занимать несколько часов.

Андре Ампер — тот самый, в честь которого названа единица измерения силы электрического тока — в 1820 году выступил во Французской академии наук с докладом, взволновавшим все научное сообщество. «Можно было бы, — говорил Ампер, — передавать сообщения, посылая телеграфные сигналы по очереди по соответствующим проводам».

Так Андре Ампер впервые описал принципы работы электромагнитного телеграфа, которым спустя полвека пользовалась вся просвещённая Европа.

Лишь к 1832 году русский учёный Павел Шиллинг смог воплотить в жизнь идеи Ампера: в мастерской механика И. А. Швейкина Шиллинг сконструировал первый электрический телеграфный аппарат, пригодный для практического использования. «Дальноизвещающую машину», как назвал её сам изобретатель, он опробовал у себя дома и после удачного опыта решился предложить проект телеграфа вдоль Петергофской дороги.

Члены правительственного комитета, к сожалению, над его проектом только посмеялись. Впоследствии электромагнитный телеграф был построен и запатентован в разных странах: Великобритании, Германии и США. Значительно усовершенствовал аппарат известный американский учёный Сэмюэл Морзе. «Дивны дела твои, Господи» — именно эти слова впервые передали способом Морзе в 1844 году.

Молодой шотландец, Александр Грейам Белл, начал свои эксперименты по созданию гармонического телеграфа в 1873 году. Идея заключалась в том, что Белл посчитал возможным передать одновременно сразу семь телеграмм — столько, сколько существует нот в октаве. Он использовал семь пар гибких металлических пластинок и пытался передать голосовое сообщение в другую комнату.

Александр Белл и его друг, механик Томас Уотсон (характерная фамилия для помощника гения), в подвале бостонского дома уже порядка двух лет пытались наладить работу гармонического телеграфа. Как-то раз случилось рядовое происшествие: аппаратуру закоротило и стальная пружина, расположенная возле полюса магнита, дала электрический ток большой мощности. Именно тогда Белл, ожидавший «звонка» на чердаке дома, смутно разобрал с помощью аппарата голос Уотсона, который в подвале (где находилась мастерская) явно не терминами электродинамики высказывал своё негодование по поводу поломки.

Не секрет, что едва ли не в каждой стране существует свой создатель радио: так, например, для немцев это Генрих Герц, для американцев — Дэвид Хьюз или Томас Эдисон, для тех, кто живет в балканских странах — Никола Тесла, итальянцы же, в свою очередь, уверены, что радио изобрел Гульельмо Маркони. В России традиционно создание радио приписывают выдающемуся учёному Александру Попову.

Не случайно выбор немцев пал именно на Генриха Герца: именно его открытия доказали возможность беспроводной передачи данных. Проводя опыты с электромагнитными волнами в своей лаборатории, Герц ещё в 1880-х годах, можно сказать, создал половину радио.

Генератор Герца по большому счету уже отвечал требованиям радиосвязи, физику оставалось только придумать приемник, изобретение которого и ознаменовало бы появление радио. Однако сам Генрих Герц не считал свои приборы пригодными для передачи информации на большие расстояния: он полагал, что для такой передачи нужно построить антенну, которая бы по своим размерам превосходила материк.

Радиосвязь – способ беспроволочной передачи информации на большие расстояния посредством электромагнитных волн (радиоволн). Это слово произошло от латинского слова radiare – испускать лучи.

Появление радиосвязи, которая позже легла в основу изобретения радиовещания, телевидения и мобильных телефонов, было вызвано значительными достижениями физики в XIX веке.

Первый в мире радиоприемник изобрел и построил в 1895 году русский физик Александр Степанович Попов (1859 – 1905). Он же создал и первый радиопередатчик. Он родился в 1859 году в уральском поселке Турьинские Рудники. Уже в детстве любил мастерить водяные колеса, механические игрушки, модели мельниц.

Он закончил Петербургский университет. В студенческие годы, после обязательных лекций, вечерами спешил в физическую лабораторию, где увлеченно, не замечая времени, проводил опыты с электричеством. Полученные знания пригодились, когда Попов устроился на работу в товарищество «Электротехник».

В конце XIX века мир облетела новость – немецкий ученый Генрих Герц сумел на практике доказать существование «лучей электрической силы» (электромагнитных волн). Многие пытались найти применение этим чудесным лучам, но первому удалось это сделать А.С. Попову.

Уже в 1889 году Попов, читая лекцию морским офицерам, высказал идею использовать электромагнитные волны для передачи сигналов на расстояние без проводов. А в 1894 году ученый конструирует прибор, реагирующий на электрические разряды молний, - грозоотметчик. Можно было «услышать» грозу задолго до того, как заклубятся над головой темные тучи. Тогда же Попов заметил, что если к прибору подсоединить кусок провода, то возрастает дальность и качество принимаемых сигналов. Это было рождением первой антенны.

И вот 7 мая 1895 года Александр Попов на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге демонстрирует созданный им аппарат для приема электромагнитных волн. О приеме сигналов извещал звонок. И с тех пор эта знаменательная дата – 7 мая 1895 года – в нашей стране считается днем рождения радио.

Спустя год итальянец Гульельмо Маркони продемонстрировал свой аппатар. Конструкция его мало чем отличалась от аппарата Попова. Но Маркони обладал еще даром незаурядного предпринимателя. Не теряя времени, он получил патент на свой аппарат для беспроволочного телеграфирования.

Александр Попов продолжает работы по усовершенствованию своего аппарата. И 24 марта 1896 года азбукой Морзе Александром Степановичем была отправлена первая в мире радиограмма. В ней было всего два слова «Генрих Герц». Так русский ученый и изобретатель выразил свое уважение немецкому ученому. Первая в мире радиограмма, отправленная Поповым, преодолела расстояние всего в несколько сот метров, между химическим и физическим корпусами университета. Но уже вскоре это расстояние измерялось километрами.

В 1898 году Маркони осуществил передачу радиосигналов через Ла-Манш, а в 1901 г. Провел сеанс радиосвязи между Великобританией и Канадой. Маркони первым для радиопередатчика и приемника применил открытие немецкого ученого Карла Фердинанда Брауна – колебательный контур, состоящий из конденсатора и катушки индуктивности.

Колебательные контуры приемника и передатчика должны быть настроены на одну и ту же частоту. Это позволяет значительно усилить энергию сигнала. В 1909 году Маркони и Браун получили Нобелевскую премию по физике за заслуги в развитии беспроволочной телеграфии. К сожалению, Александру Попову эта премия уже не могла быть вручена – изобретатель не дожил до тех дней.

Радио не нуждается в проводах, число его слушателей неограниченно, и большие расстояния для радиоволн не помеха. Вот почему радио стало одним из самых массовых средств информации.