Kto wynalazł radio i dlaczego na pewno nie Hertz, Tesla i Lodge

Od ponad wieku toczy się debata na temat tego, kto właściwie wynalazł radio. Tytuł wynalazców radiowych przypisuje się Heinrichowi Hertzowi, Nikoli Tesli, Oliverowi Lodge, Aleksandrowi Popowowi i Guillermo Marconiemu. Wszyscy ci naukowcy nie są ze sobą spokrewnieni i mieszkali w różnych krajach. Ale każdy z nich wniósł poważny wkład w ten wynalazek.

W tym artykule postaramy się udowodnić, dlaczego Heinrich Hertz, Nikola Tesla i Oliver Lodge nie mogą być uważani za wynalazców radia, a palmę w tym należy oddać jednemu z dwóch naukowców - Aleksandrowi Popowowi lub Guillermo Marconiemu. O chronologii wynalezienia radia i rywalizacji między Popowem a Marconim opowiemy innym razem. Dziś przyjrzymy się kulisom wynalezienia radia i przeanalizujemy, co Hertz, Tesla i Lodge mają z tym wspólnego.

Kto wynalazł radio?

Henryka Hertza

W 1888 roku młody niemiecki fizyk Heinrich Hertz eksperymentalnie udowodnił istnienie w przyrodzie, przewidziane wcześniej przez Maxwella fale elektromagnetyczne.

w 1886 rokuHertz podczas swoich eksperymentów fizycznych stworzył niezwykle proste i bardzo skuteczne urządzenie zwane „wibratorem”. To urządzenie składało się z dwóch prostych współosiowych metalowych drutów z płytkami na końcach i kulkami iskry elektrycznej na bliższych końcach.

Hertz wiedział, że kiedy słoik Leyden został rozładowany, w przewodzie łączącym pojawiły się prądy oscylacyjne. Spodziewał się, że w jego wibratorze, po rozładowaniu drutów i płytek naładowanych wcześniej do wysokiego potencjału, pojawią się w nich prądy oscylacyjne z częstotliwością określoną przez wymiary geometryczne drutów i płytek.

Wibrator, który zadziałał z cewki Rumkorffa, okazał się niezawodnym i wygodnym urządzeniem. Szybko powstały w nim prądy przemienne. Oscylacje te można wywołać przez indukcję w innym obwodzie dostrojonym do rezonansu z pierwszym, a zatem można je wykryć.

Rodzaj wibratora i rezonatora Hertza

Eksperymenty zakończyły się wspaniałym sukcesem: wykazały, że fale elektromagnetyczne mają wszystkie właściwości właściwe dla światła. W ten sposób Hertz eksperymentalnie potwierdził ważny wniosek teorii Maxwella, że ​​fale elektromagnetyczne i światło mają fizyczny związek, wspólną naturę i wspólny charakter.

Głównym osiągnięciem Heinricha Hertza było odkrycie fal elektromagnetycznych. Niestety, zmarł bardzo wcześnie (1 stycznia 1894 r.), nie mając 37 lat. Był to ciężki cios i bardzo wielka strata dla całej fizyki. Odkrycie fal elektromagnetycznych przez Heinricha Hertza poprzedziło wynalezienie radia i być może, gdyby nie umarł tak wcześnie, zostałby jego wynalazcą.

Odkrycie Hertza niemal natychmiast podniosło kwestię praktycznego wykorzystania fal elektromagnetycznych jako zjawiska, które pozwala na rozchodzenie się zaburzeń elektrycznych daleko w kosmos. Po tym, jak Hertz opublikował wyniki swojego odkrycia w 1888 roku, w wielu laboratoriach na całym świecie rozpoczęto eksperymenty z falami elektromagnetycznymi.

Odkrycie fal elektromagnetycznych bardzo szybko zawładnęło umysłami naukowców, stając się własnością nie tylko profesjonalistów, ale także amatorów. Wielu naukowców i wynalazców nie tylko powtórzyło swoje eksperymenty, ale także wyraziło pomysł możliwości wykorzystania fal elektromagnetycznych do komunikacji na odległość bez przewodów.

W tamtym czasie potrzeba komunikacji bezprzewodowej była niezwykle dotkliwa, dlatego starano się w tym celu zastosować każde nowo odkryte zjawisko, w tym m.in Indukcja elektromagnetyczna.

Ponadto schemat eksperymentów Hertza, istota jego eksperymentów, kiedy fale elektromagnetyczne były wzbudzane w jednym miejscu, a ich wskazanie odbywało się z pewnej odległości, zasadniczo „proponował” metodę komunikacji bezprzewodowej za pomocą fal elektromagnetycznych. Dlatego pomysł wykorzystania fal elektromagnetycznych do komunikacji bezprzewodowej, czyli do przesyłania informacji za ich pomocą, pojawił się w ostatniej dekadzie XIX wieku. „był w powietrzu”.

Nikola Tesla

Eksperymentowanie z wibracjami o wysokiej częstotliwości i próba realizacji idei bezprzewodowej transmisji energii o wysokiej częstotliwości, słynny naukowiec Nikola Tesla, jak nikt przed nim, zrobił wiele w tej nowej dziedzinie elektrotechniki.

Skonstruował szereg urządzeń, w szczególności transformator, będący wysokonapięciową iskiernikową cewką indukcyjną z rezonansowym wtórnym uzwojeniem, który zamierzał wykorzystać do wzbudzenia uniesionego wysoko nad ziemią przewodnika emiterowego o określonej pojemność do ziemi, aby dokonać zmian w polu elektrycznym ziemi, a tym samym przesyłać energię na odległość.

Zjawisko rezonansu w polu oscylacji elektromagnetycznych z powodzeniem wykorzystał Hertz, który jako urządzenie odbiorcze zastosował rezonator wspornikowy o odpowiednich wymiarach i dostrojony do częstotliwości fal elektromagnetycznych.

Nikola Tesla szczegółowo badał zjawisko rezonansu elektrycznego i jego charakterystykę.Wyobraził sobie Ziemię jako duży obwód oscylacyjny, w którym wzbudzane są oscylacje elektromagnetyczne (w miejsce wibratora nadawczego), co można ocenić w punkcie odbioru na podstawie prądów indukowanych w przewód odbiorczy.

Idee bezprzewodowej transmisji energii i informacji tak urzekły wynalazcę, że już w 1894 roku w rozmowie z F. Moore'em powiedział: „.

Wielu uważa Nikolę Teslę za wynalazcę radia, ale tak nie jest. Nadajnik Tesli był niewątpliwie systemem antenowym, bez którego komunikacja radiowa jest niemożliwa. Ale jednocześnie Tesli nie udało się opracować najważniejszego ogniwa komunikacji z falami elektromagnetycznymi — czułego wskaźnika, odbiornika oscylacji o wysokiej częstotliwości. Później na początku XX wieku technologia odbioru radiowego. znalazł zastosowanie dla transformatora rezonansowego Tesli.

Olivera Lodge'a

Powtarzając i studiując eksperymenty Hertza, wielu badaczy zdało sobie sprawę z ważnego faktu.Jeśli hercowski wibrator fal elektromagnetycznych był dość wygodnym i potężnym źródłem promieniowania jak na swoje czasy, to rezonator używany przez Hertza był bardzo niedoskonałym urządzeniem. Aby pokazać eksperymenty w dużej klasie, na przykład w klasie, potrzebny był wygodniejszy wskaźnik fal elektromagnetycznych.

Niektórzy naukowcy zaczęli szukać takich wskaźników. Najbardziej udane były eksperymenty francuskiego fizyka Edwarda Branly'ego. Opracowuje laboratoryjne urządzenie do wykrywania fal elektromagnetycznych, które nazywa radioprzewodnikiem.

Przewodnik radiowy Branly'ego umożliwił ocenę nadejścia fali elektromagnetycznej na podstawie odchylenia igły galwanometru. Okazało się, że jest wygodniejszym i bardziej czułym wskaźnikiem fal elektromagnetycznych niż rezonator Hertza i był szeroko stosowany w eksperymentach laboratoryjnych.

W 1894 roku angielski fizyk Oliver Lodge opublikował wykład, który wygłosił w Royal Society of London na temat odkrycia Heinricha Hertza i jego eksperymentów w tej dziedzinie, w którym opisał ulepszonego przez siebie przewodnika radiowego Branleya.

Lodge podarował mu wygodną formę przenośnego urządzenia fizycznego do pokazywania eksperymentów z falami hercowskimi i wykonał dla niego mechaniczną wytrząsarkę trocin (zegar, elektryczny młotek dzwonkowy).

Lodge nazwał swój wskaźnik fal elektromagnetycznych „coherer” – od łacińskiego cohesion – spójność, lutowanie. Jednocześnie Lodge nie stawiał sobie praktycznych celów w tworzeniu radia, ale wykorzystywał swoje wynalazki wyłącznie do użytku w laboratorium dydaktycznym.

Heinrich Hertz odkrył fale elektromagnetyczne i to jest jego główna zasługa i wkład w fizykę i elektrotechnikę.Fale elektromagnetyczne zostały eksperymentalnie odkryte przez Hertza w 1888 r., Po czym zrealizowano warunki wstępne ich wykorzystania w komunikacji bezprzewodowej na odległość. Spośród wszystkich naukowców zajmujących się eksperymentami z falami elektromagnetycznymi Nikola Tesla i Oliver Lodge byli niewątpliwie najbliżej wynalezienia nowego środka komunikacji - radia.

Jego prawdziwymi wynalazcami są Aleksander Popow i Guillermo Marconi, a Popow wynalazł go jako pierwszy (7 maja 1895), ale go nie opatentował, a Marconi otrzymał patent na swój wynalazek (2 czerwca 1986) i poświęcił całe swoje życie na rozwój i usprawnienie łączności radiowej.

Sam Popow, uzasadniając swoje pierwszeństwo, zwrócił uwagę (w przeciwieństwie do Marconiego), że opracował jedynie odbiornik radiowy, czyli, jak to nazwał, „urządzenie do wykrywania i rejestracji drgań elektrycznych” (odbiornik radiowy), a nie przypisuje mu się stworzenie inne połączenia łączności radiowej.

W naszym kraju Aleksandra Popowa zawsze uważano za wynalazcę radia, na Zachodzie – Guillermo Marconiego, a spory o to, kto pierwszy je stworzył, trwają od wielu lat. Ale to osobna historia, która wymaga bardziej szczegółowego rozważenia.