Кто изобрёл радио: Попов, Маркони, Тесла

Попов, Маркони, Тесла — каждый из них имеет право называться изобретателем радио, и каждый из них оспорил бы первенство остальных. За этим спором стоят не только научные заслуги, но и патентные войны, сгоревшие лаборатории, дантист с воздушными змеями и три точки азбуки Морзе, пересёкшие Атлантику в декабре 1901 года.

Теория без прибора: Максвелл и Герц

В 1860-х годах шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл математически предсказал существование электромагнитных волн — сущностей, которые никто тогда ещё не видел и не измерял. Прошло двадцать лет, прежде чем немецкий учёный Генрих Герц в 1886–1888 годах поставил серию опытов, которые это предсказание подтвердили.

Герц зафиксировал и передал электромагнитное излучение в лабораторных условиях. Практического применения своему открытию он не искал и, по его собственным словам, не видел. В 1894 году Герц умер от заражения крови — в тридцать шесть лет, так и не узнав, чем обернулись его опыты.

Мэлон Лумис: первый патент, о котором почти никто не знает

В 1872 году американский дантист Мэлон Лумис получил патент на беспроводную передачу сигналов — за двадцать с лишним лет до Попова и Маркони. Ещё в 1866 году он заявил о разработке системы, в которой два воздушных змея с металлическими проводниками служили антеннами. В 1868-м продемонстрировал передачу сигнала на расстояние около двадцати двух километров между двумя горными вершинами в Вирджинии.

Конгресс в 1873 году официально разрешил его компанию, однако денег на развитие изобретатель не получил. Лумис умер в 1886 году: ни чертежей, ни работающих образцов аппаратуры после него не осталось. Что именно он передавал и за счёт каких физических механизмов — по сей день остаётся неясным.

Попов: прибор есть, патента нет

Седьмого мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге Александр Попов показал прибор, который он называл грозоотметчиком. Устройство улавливало электромагнитные колебания и фиксировало их — изначально как атмосферные разряды. На расстоянии нескольких десятков метров сигнал уверенно принимался. К 1900 году Попов организовал радиосвязь между островами Финского залива на дистанции свыше сорока пяти километров — это было практическое применение, а не лабораторный эксперимент.

Попов принципиально не патентовал свои разработки. Он считал, что учёный обязан отдавать открытия обществу, а не закреплять за собой коммерческие права на них. Это решение дорого обошлось его репутации за пределами России: без патента доказать приоритет в международном споре почти невозможно. Дата его демонстрации — седьмое мая — отмечается в России как День радио.

Маркони: патент и компания

Итальянец Гульельмо Маркони начал опыты с электромагнитными волнами в 1894 году — в имении отца под Болоньей, изучив работы Герца и Теслы. Весной 1895-го он передавал сигналы на несколько сотен метров. Итальянское министерство почт его предложением не заинтересовалось, и в 1896 году Маркони уехал в Великобританию.

Второго июня 1896 года он подал патентную заявку в Лондоне — первый официально зарегистрированный документ на практическую систему беспроводной телеграфии. Дальше последовала цепочка событий, которая у других изобретателей того времени не случилась: компания, инвесторы, демонстрации для флота, контракты. К 1899 году аппаратура Маркони работала на британских военных кораблях.

Никола Тесла: сгоревшая лаборатория и посмертное решение суда

В 1893 году Тесла запатентовал радиопередатчик и продемонстрировал в Чикаго принципы беспроводной передачи энергии. В 1895-м он готовился провести опыт по передаче сигнала на пятьдесят километров — лаборатория на Пятой авеню в Нью-Йорке сгорела дотла. Оборудование, документация, незавершённые разработки — всё.

Маркони использовал в своих устройствах семнадцать запатентованных решений Теслы. Тесла подавал в суд; суд раз за разом вставал на сторону Маркони. В 1943 году, через несколько месяцев после смерти Теслы, Верховный суд США пересмотрел дело и частично аннулировал патенты Маркони — признав приоритет Теслы в ключевых технических решениях. Это решение до сих пор вызывает споры среди историков техники: некоторые полагают, что оно было продиктовано в том числе желанием лишить компанию Маркони возможности подать иск против американского правительства за использование патентов в военных целях.

Параллельно и независимо

Попов и Маркони работали почти одновременно — и ни один из них не знал о другом до тех пор, пока оба уже не продвинулись достаточно далеко. Это не совпадение: к середине 1890-х годов теоретическая и экспериментальная база была готова, и несколько человек в разных странах двигались к одной точке.

Французский физик Эдуард Бранли в 1890 году создал когерер — прибор, реагирующий на электромагнитные волны, который впоследствии оказался в устройствах и Попова, и Маркони. Британец Оливер Лодж в 1894-м провёл публичную демонстрацию беспроводной передачи сигнала в Оксфорде. Индийский учёный Джагадиш Чандра Бос в те же годы работал с миллиметровыми волнами и добился результатов, которые в Европе тогда никто не мог повторить. Бразильский священник Роберто Ланделл де Мура экспериментировал с беспроводной передачей в 1893–1894 годах, но публично заявил о своих опытах лишь в 1900-м.

Три точки через Атлантику

Двенадцатого декабря 1901 года Маркони находился в Сент-Джонсе на острове Ньюфаундленд. В наушниках — слабый, едва различимый сигнал: три точки, буква «S» азбуки Морзе. Источник — станция в Полдху на полуострове Корнуолл, около трёх с половиной тысяч километров через Атлантический океан.

Большинство физиков считало это невозможным: из-за кривизны Земли радиоволны, по всем расчётам, должны были уйти в космос за линией горизонта. Маркони получил сигнал. Почему волны огибают Землю, объяснили позже — отражением от ионосферы, слоя атмосферы, о существовании которого в 1901 году только догадывались.

Первая радиопередача с человеческим голосом

До конца 1900-х годов радио передавало только точки и тире. Канадско-американский инженер Реджинальд Фессенден в 1900 году впервые отправил в эфир человеческую речь — на расстояние около полутора километров, с сильными помехами, но узнаваемо.

Вечером двадцать четвёртого декабря 1906 года Фессенден вышел в открытый эфир из Брант-Рока в Массачусетсе. Радиооператоры на кораблях в Атлантике услышали в наушниках скрипку, потом голос, читающий отрывок из Евангелия от Луки, потом поздравление с Рождеством. Люди, привыкшие к морзянке, решили, что им мерещится.

В 1909 году Маркони и немецкий физик Карл Фердинанд Браун получили Нобелевскую премию по физике за вклад в развитие беспроводной телеграфии.

Маркони и «Титаник»

В апреле 1912 года «Титаник» тонул в Северной Атлантике. На борту был радиотелеграф системы Маркони — и именно через него ушёл сигнал бедствия, принятый «Карпатией». Из более чем двух тысяч человек на борту выжили около семисот. Без радио не выжил бы никто.

После катастрофы большинство морских держав приняли законы, обязывающие пассажирские суда держать радиосвязь круглосуточно. До этого операторы на кораблях нередко выключали аппаратуру на ночь — именно так и произошло на «Калифорниэне», находившейся в тот вечер в нескольких километрах от «Титаника».

Маркони мог оказаться на борту: ему предлагали бесплатный билет на первый рейс. Он отплыл тремя днями раньше на «Лузитании» — ему нужен был стенограф для деловой переписки, а на «Титанике» подходящего не нашлось.