Kas išrado radiją ir kodėl tikrai ne Hertz, Tesla ir Lodge

Daugiau nei šimtmetį vyksta diskusijos, kas iš tikrųjų išrado radiją. Radijo išradėjų titulas priskiriamas Heinrichui Hercui, Nikolai Teslai, Oliveriui Ložui, Aleksandrui Popovui ir Guillermo Marconi. Visi šie mokslininkai nėra tarpusavyje susiję ir gyveno skirtingose ​​šalyse. Tačiau kiekvienas iš jų rimtai prisidėjo prie šio išradimo.

Šiame straipsnyje bandysime įrodyti, kodėl Heinrichas Hertzas, Nikola Tesla ir Oliveris Lodge negali būti laikomi radijo išradėjais, o delnas čia turėtų būti atiduotas vienam iš dviejų mokslininkų – Aleksandrui Popovui arba Guillermo Marconi. Plačiau apie radijo išradimo chronologiją ir Popovo bei Marconi konkurenciją papasakosime kitą kartą. Šiandien pažvelgsime į radijo išradimo foną ir analizuosime, ką su juo turi „Hertz“, „Tesla“ ir „Lodge“.

Kas išrado radiją?

Heinrichas Hercas

1888 m. jaunas vokiečių fizikas Heinrichas Hercas eksperimentiškai įrodė egzistavimą gamtoje, kaip anksčiau numatė Maxwellas. elektromagnetines bangas.

1886 metaisHertzas, atlikdamas fizikos eksperimentus, sukūrė labai paprastą ir labai veiksmingą prietaisą, vadinamą „vibratoriumi“. Šis prietaisas susideda iš dviejų tiesių bendraašių metalinių laidų su plokštėmis tolimuose galuose ir elektros kibirkšties kamuoliukais artimiausiuose galuose.

„Hertz“ žinojo, kad iškrovus Leydeno stiklainį, jungiamajame laide atsirado virpesių srovės. Jis tikėjosi, kad jo vibratoriuje, iškraunant anksčiau iki didelio potencialo įkrautus laidus ir plokštes, juose atsiras svyruojančios srovės, kurių dažnis nustatomas pagal geometrinius laidų ir plokščių matmenis.

Veikęs vibratorius iš Rumkorff ritės, pasirodė esąs patikimas ir patogus įrenginys. Jame greitai atsirado kintamosios srovės. Šiuos svyravimus galima sukelti indukcija kitoje grandinėje, suderintoje su pirmuoju rezonansu, todėl juos galima aptikti.

Vibratoriaus ir Herco rezonatoriaus tipas

Eksperimentai buvo nepaprastai sėkmingi: jie parodė, kad elektromagnetinės bangos turi visas šviesai būdingas savybes. Taigi Hertzas eksperimentiškai patvirtino svarbią Maksvelo teorijos išvadą, kad elektromagnetinės bangos ir šviesa turi fizinį ryšį, bendrą prigimtį ir bendrą charakterį.

Pagrindinis Heinricho Hertzo pasiekimas buvo elektromagnetinių bangų atradimas. Deja, jis mirė labai anksti (1894 m. sausio 1 d.), nesulaukęs 37 metų. Tai buvo sunkus smūgis ir labai didelis praradimas visai fizikai. Heinrichas Hertzas atrado elektromagnetines bangas anksčiau nei išrado radiją, ir galbūt, jei jis nebūtų miręs taip anksti, jis būtų tapęs jo išradėju.

Hertzo atradimas beveik iš karto iškėlė klausimą dėl praktinio elektromagnetinių bangų panaudojimo kaip reiškinio, leidžiančio elektriniams trikdžiams plisti toli į kosmosą. 1888 metais Hertzui paskelbus savo atradimo rezultatus, daugelyje pasaulio laboratorijų pradėti eksperimentai su elektromagnetinėmis bangomis.

Elektromagnetinių bangų atradimas labai greitai užvaldė mokslininkų mintis, tapdamas ne tik profesionalų, bet ir mėgėjų nuosavybe. Daugelis mokslininkų ir išradėjų ne tik pakartojo jo eksperimentus, bet ir išreiškė idėją apie galimybę naudoti elektromagnetines bangas ryšiui per atstumą be laidų.

Tuo metu belaidžio ryšio poreikis buvo itin opus, todėl šiam tikslui stengtasi pritaikyti kiekvieną naujai atrastą reiškinį, tame tarpe ir elektromagnetinė indukcija.

Be to, Hertzo eksperimentų schema, jo eksperimentų esmė, kai elektromagnetinės bangos buvo sužadinamos vienoje vietoje ir jų rodymas vykdomas tam tikru atstumu, iš esmės „pasiūlė“ ryšio be laidų būdą naudojant elektromagnetines bangas. Todėl idėja panaudoti elektromagnetines bangas belaidžiam ryšiui, tai yra perduoti informaciją jų pagalba, kilo paskutiniame XIX amžiaus dešimtmetyje. "buvo ore".

Nikola Tesla

Eksperimentuodami su aukšto dažnio vibracijomis ir bandydami įgyvendinti belaidžio aukšto dažnio energijos perdavimo idėją, garsus mokslininkas Nikola Tesla, kaip niekas anksčiau, daug nuveikė šioje naujoje elektrotechnikos srityje.

Jis sukonstravo daugybę prietaisų, ypač transformatorių, kuris yra aukštos įtampos, kibirkštinio tarpo indukcinė ritė su rezonansine antrine grandine, kurią ketino panaudoti aukštai virš žemės pakeltą emiterį-laidininką. talpa į žemę, keisti žemės elektrinį lauką ir taip perduoti energiją per atstumą.

Rezonanso reiškinį elektromagnetinių virpesių lauke sėkmingai išnaudojo Hertzas, kuris kaip priėmimo įrenginį naudojo atitinkamų matmenų konsolinį rezonatorių, suderintą su elektromagnetinių bangų dažniu.

Nikola Tesla specialiai tyrinėjo elektrinio rezonanso reiškinį ir jo charakteristikas.Jis įsivaizdavo Žemę kaip didelę svyruojančią grandinę, kurioje (vietoj perduodančio vibratoriaus) sužadinami elektromagnetiniai svyravimai, apie kuriuos priėmimo taške galima spręsti iš indukuojamų srovių. priėmimo laidas.

Belaidžio energijos ir informacijos perdavimo idėjos taip sužavėjo išradėją, kad jau 1894 m., kalbėdamasis su F. Moore'u, jis pasakė: „.

Daugelis mano, kad Nikola Tesla yra radijo išradėjas, tačiau taip nėra. Tesla siųstuvas neabejotinai buvo antenos sistema, be kurios neįmanomas radijo ryšys. Tačiau tuo pačiu metu Teslai nepavyko sukurti svarbiausios ryšio su elektromagnetinėmis bangomis jungties – jautraus indikatoriaus, aukšto dažnio virpesių imtuvo. Vėliau XX amžiaus pradžioje radijo priėmimo technologija. rado panaudojimą Tesla rezonansiniam transformatoriui.

Oliveris Lodžas

Kartodami ir tyrinėdami Hertzo eksperimentus, daugelis tyrinėtojų suprato svarbų faktą.Jei herco elektromagnetinių bangų vibratorius savo laiku buvo gana patogus ir galingas spinduliuotės šaltinis, tai Hertz naudotas rezonatorius buvo labai netobulas įrenginys. Norint parodyti eksperimentus didelėje klasėje, pavyzdžiui, klasėje, reikėjo patogesnio elektromagnetinių bangų indikatoriaus.

Kai kurie mokslininkai pradėjo ieškoti tokių rodiklių. Sėkmingiausi buvo prancūzų fiziko Edwardo Branly eksperimentai. Jis kuria laboratorinį elektromagnetinių bangų aptikimo įrenginį, kurį vadina radijo laidininku.

Branly radijo laidininkas leido spręsti apie elektromagnetinės bangos atėjimą pagal galvanometro adatos nukrypimą. Paaiškėjo, kad tai patogesnis ir jautresnis elektromagnetinių bangų indikatorius nei Herco rezonatorius ir buvo plačiai naudojamas laboratoriniuose eksperimentuose.

1894 m. anglų fizikas Oliveris Lodge paskelbė paskaitą, kurią skaitė Londono karališkajai draugijai apie Heinricho Hertzo atradimą ir jo eksperimentus šioje srityje, kur jis aprašė savo patobulintą Branley radijo laidą.

Lodžas davė jam patogią nešiojamojo fizinio prietaiso formą, skirtą hercinių bangų eksperimentams parodyti, ir pagamino mechaninį pjuvenų purtytuvą (laikrodį, elektrinį varpelio plaktuką).

Lodžas savo elektromagnetinių bangų indikatorių pavadino „kohereriu“ – iš lotyniško sanglaudos – sanglauda, ​​litavimas. Tuo pačiu metu Lodžas nekėlė praktinių tikslų kurdamas radiją, o panaudojo jų išradimus tik mokymo laboratorijai.

Heinrichas Hertzas atrado elektromagnetines bangas ir tai yra pagrindinis jo nuopelnas bei indėlis į fiziką ir elektros inžineriją.Elektromagnetines bangas eksperimentiškai atrado Hertz 1888 m., po to buvo įgyvendintos prielaidos jas naudoti belaidžiame ryšyje per atstumą. Iš visų mokslininkų, dalyvaujančių eksperimentuose su elektromagnetinėmis bangomis, Nikola Tesla ir Oliveris Lodžas neabejotinai buvo arčiausiai naujos ryšio priemonės – radijo – išradimo.

Tikrieji jo išradėjai yra Aleksandras Popovas ir Guillermo Marconi, o Popovas pirmą kartą jį išrado (1895 m. gegužės 7 d.), bet neužpatentavo, o Marconi gavo savo išradimo patentą (1986 m. birželio 2 d.) ir visą savo gyvenimą paskyrė plėtrai ir radijo ryšio gerinimas.

Pats Popovas, pateisindamas savo prioritetą, nurodė (skirtingai nei Marconi), kad sukūrė tik radijo imtuvą arba, kaip jis vadino, „elektrinių virpesių aptikimo ir registravimo prietaisą“ (radijo imtuvą), o sukūręs jam nebuvo įskaityta. kitos radijo ryšio jungtys.

Mūsų šalyje radijo išradėju visada buvo laikomas Aleksandras Popovas, Vakaruose – Guillermo Marconi, o ginčai, kas jį sukūrė pirmasis, tęsiasi jau daugelį metų. Tačiau tai yra atskira istorija, kurią reikia išsamiau apsvarstyti.