Кто изобрел радио? | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Последовательность действий при создании объекта радиосвязи

Бланк формы №1 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РЭС

Поставка оборудования обеспеченного радиочастотами

Витрина



Кто изобрел радио?

Откуда мы знаем, что электричество, магнетизм и свет являются частью электромагнитного спектра и могут рассматриваться как распространяющиеся по волнам?

Мы это знаем в основном благодаря работам ученых XIX века, чьи открытия стали основой для изобретения работающих радиостанций.

Плодотворный 1831 год

В 1802 году Джан Доменико Романьози первым в мире опубликовал предположение, что электричество и магнетизм связаны. В 1820 году Ханс Кристиан Ойрстед открыл, что электрический ток создает магнитное поле, проходя по проводу. В 30-х годах XIX века американский ученый Джозеф Генри обернул проволоку вокруг железного сердечника и проводил эксперименты по электромагнетизму, используя электричество для дистанционного создания магнитного поля. Он работал примерно одновременно с Майклом Фарадеем (1791–1867), британским ученым, описавшим в 1831 году явление электромагнитной индукции.

Использовал ли Дэвид Эдвард Хьюз радио для получения первого в мире звонка с мобильного телефона?    

Индукция получается при создании электрического поля в момент смены направления магнитного поля, или наоборот. Фарадей также установил, что магнетизм может оказывать влияние на лучи света, продемонстрировав взаимосвязь между этими двумя явлениями. Что очень важно, он предположил, что электромагнитные волны исходят от заряженных тел в окружающее пространство. Это - важная идея в направлении  изобретения радио. В тот же год, когда Фарадей сформулировал свой закон индукции, родился шотландский физик, который много лет спустя введет его в свод математических законов электромагнетизма: Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879).

Альберт Эйнштейн отзывался о работе Максвелла как о «наиболее глубокой и наиболее плодотворной в физике со времен Ньютона». В 1864 году Максвелл ввел закон Фарадея во всестороннюю модель, известную как Уравнения Максвелла. Они предсказали, что электрические и магнитные поля пересекают пространство в виде волн, распространяющихся со скоростью света. Максвелл заключил, что свет на самом деле является электромагнитной волной, и сказал, что также должны существовать другие виды явлений на разных длинах волны. Другими словами он предсказал существование радио.

Но кто впервые наблюдал радиоволны на самом деле? Несколько исследователей отмечали «электричество на расстоянии», включая Томаса Алву Эдисона, который в 1875 году столкнулся с «эфирной силой» во время работы над телеграфом. Но только Дэвид Эдвард Хьюз был первым человеком, точно записавшим отправку и прием радиосигнала.

Микрофон и «мобильный телефон»

Хьюз (1831–1900) был хорошо известен благодаря своим изобретениям в телеграфии. В 1876 году был изобретен телефон и вреди прочих Хьюз начал эксперименты по улучшению качества передачи звука. Его система состояла из трубки с двумя угольными стержнями, которые были неплотно соединены друг с другом и подключены по электрической цепи к батарее. Когда трубка  принимала звуковые вибрации, электрическое сопротивление изменялось в соответствие с формой звуковой волны. В 1878 году Хьюз продемонстрировал свое изобретение, названное им «микрофоном».

Продолжая исследования, Хьюз обнаружил, что заполненные углем трубки были также чувствительны к «внезапным электрическим импульсам». Для проверки того, на каком расстоянии действует данный эффект, Хьюз у себя дома создал источник постоянных электрических разрядов, а затем вышел на улицу с трубкой, к которой была присоединена батарея и телефон. Он обнаружил, что в момент разряда он слышал в телефоне соответствующие щелчки на расстоянии до 500 ярдов (457 метров). То, что он слышал, не было модулированным сигналом – не говоря уже о словах; однако в известной степени в 1878 году Хьюз получил первый в мире звонок на мобильный телефон.

Хьюз предположил, что данная беспроводная передача сигналов в сверхнизком диапазоне частот была проведена при помощи «электрических волн», которые могут проходить через строения и воздух. В 1880 году он продемонстрировал результаты экспериментов Королевскому Обществу, но они рассматривались как результат индукции, а не действия электричества на расстоянии. Его работа получила признание лишь спустя много лет, когда немецкий ученый Генрих Рудольф Герц (1857-1894) создал экспериментальную звуковую структуру для радио.

Действие на расстоянии

Генрих Рудольф Герц создал экспериментальную структуру для радио

Герц экспериментально подтвердил теорию Максвелла о существовании электромагнитных волн. Он ппоказал, что свет является видом излучения и в 1888 году при помощи искрового передатчика, получил радиоволны ультравысокой частоты (УВЧ) примерно в 100 МГц. Он также обнаружил, что радиоволны могут передаваться с помощью разных материалов или останавливаться ими, а также могут фокусироваться параболическими отражателями. «Действие на расстоянии было впервые подтверждено», - писал в 1893 году Герц в английском издании своей работы (опубликованной в Германии в 1893 году). «Электрические силы могут освобождать себя из материальных тел и могут продолжать существование в виде условий или изменений в веществе или пространстве».

Сегодня для измерения частоты сигнала мы используем единицу под названием «Герц». Но несмотря на триумф своих исследований, ученый не видел какого-нибудь полезного применения своим экспериментам. Он рано умер в возрасте 37 лет примерно в то же время, когда такие люди, как Тесла, Попов и Маркони начали свои исследования, приведшие к практическому применению радиосистем, и более, чем через десять лет после первоначальных наблюдений Хьюза.

 
Вернуться к содержанию проекта "Связь времен"
Вернуться на главную



Поиск по сайту


Смотрите также