Дальность приема сразу увеличилась. С пяти метров она дошла до шестнадцати! Электромагнитным волнам в комнате уже становилось тесно.
Конец опытов Герца
Генрих Герц продолжал изучать электромагнитные волны.
Он уже знал, какое расстояние способны пройти электрические лучи, испускаемые его вибратором. Но этого было ему мало. Ему хотелось знать, какие препятствия смогут они преодолеть на своем пути, через какие вещества они пройдут свободно, а какие окажутся для них непроницаемой преградой.
На пути электрических лучей, выходящих из цинкового прожектора, Герц ставил то одно вещество, то другое, то третье. Он испытывал и металлы, и дерево, и уголь, и кирпичи, и воду. Из его опытов выяснилась важная закономерность: всякое вещество, пропускающее электрический ток, не пропускает лучей электрической силы; и наоборот, всякое вещество, не пропускающее электрического тока, прозрачно для электрических лучей.
Металлы легко пропускают электрический ток, а для лучей электрической силы они абсолютно непроницаемы. Дерево, стекло, асфальт, кирпичи не пропускают электрического тока, но зато свободно пропускают лучи электрической силы.
С напряженным вниманием физики всего мира следили за работой Генриха Герца. Они читали и перечитывали каждую статью, подписанную его именем; они жадно ловили каждое известие из его лаборатории.
Наиболее дальновидные ученые уже понимали, к каким важным для человечества открытиям ведут опыты Герца.
В 1892 году английский физик Вильям Крукс в одной из своих статей написал:
«Лучи света не проходят сквозь стены. Они не проходят и сквозь туман, – жителям Лондона это отлично известно. Но электрические лучи Герца легко пройдут и сквозь туман и сквозь стены, – и туман и стены для них проницаемы. Нельзя ли с помощью лучей Герца устроить телеграф без проводов и без телеграфных столбов? Ведь физики умеют посылать в пространство электромагнитные волны, они умеют и улавливать их. Значит, можно было бы попробовать посылать с помощью электромагнитных волн телеграммы, – настоящие телеграммы, передаваемые по азбуке Морзе. Это не пустая фантазия. Как раз над этим сейчас работают ученые в разных странах Европы. И, вероятно, в ближайшие годы им удастся изобрести настоящий беспроволочный телеграф».
Слова Крукса оказались пророческими: уже через несколько лет настоящий беспроволочный телеграф, посылающий на огромное расстояние настоящие телеграммы, был сконструирован. Люди научились обходиться без кабелей, без телеграфных столбов, проводов. Сигналы, известия, телеграммы теперь уже переносил с материка на материк не электрический ток, бегущий по проводу, а электромагнитная волна, не нуждающаяся ни в каких проводах.
Но Генриху Герцу, который открыл электромагнитные волны, не суждено было дожить до этого дня. Ему не дано было увидеть, как электромагнитные волны стали самой надежной связью между каждым судном, ушедшим в море, и берегом; между экспедицией, затерявшейся в горах, и городом, из которого она вышла; между отдаленнейшими уголками земли.
В 1894 году Генрих Герц неожиданно умер.
Он умер, не закончив своей великой работы. За него ее закончили другие.
Александр Степанович Попов
В городе Кронштадте, в морской крепости Балтийского флота, есть школа. Называется она Электроминной школой имени Александра Степановича Попова. Это – электротехническое учебное заведение. В нем обучают краснофлотцев, которые готовятся стать инженерами-электротехниками нашего Балтийского флота, специалистами по минному делу.
Кронштадтская Электроминная школа существует уже очень давно. Существовала она и сорок-пятьдесят лет тому назад [26] , в те годы, когда ученые делали первые попытки создать радиотелеграф. Разумеется, тогда она не носила еще имени Попова. Называлась она иначе – Кронштадтский Минный класс. До революции [27] обучались в Минном классе офицеры императорского российского Балтийского флота.
Александр Степанович Попов был профессором физики и электротехники в Кронштадтском Минном классе.
Как и все ученые того времени, Попов интересовался опытами Герца. Когда в газетах появилось известие, что Генрих Герц умер, Попов решился сам взяться за изучение электромагнитных волн, усовершенствовать опыты Герца, закончить незаконченную им работу. Начиная с 1894 года, всякую свободную минуту, остававшуюся от тяжелой преподавательской службы, он отдавал исследованию электромагнитных волн.
В скромной физической лаборатории Минного класса он мастерил незатейливые самодельные приборы и с помощью этих приборов воспроизводил опыты Герца и опыты других ученых, которые вслед за Герцем начали изучать новооткрытую область.
Весной 1895 года Попов прочитал в английском научном журнале «Electrician» одну статью, содержание которой его чрезвычайно заинтересовало.
Автор статьи, английский физик Оливер Лодж, сообщал читателям журнала о важном открытии, которое он сделал, изучая свойства металлических порошков.
Он обнаружил, что электромагнитные волны, падая на порошок, состоящий из металлических зерен, оказывают на него удивительное действие: как только электромагнитные волны прикоснутся к порошку, зернышки мгновенно слипаются друг с другом.
Увидеть, как слипаются зернышки, нельзя: слишком уж мелки промежутки между ними. О том, что зернышки слиплись, исследователю дает знать стрелка гальванометра – прибора, обнаруживающего электрический ток. Пока порошок рассыпан на зерна, электрический ток сквозь него не проходит: пройти ему мешает воздух, отделяющий одну частицу металла от другой (ведь воздух не пропускает электрического тока). Но чуть только под воздействием электромагнитных волн зернышки металла склеются друг с другом, стрелка гальванометра дернется: электрический ток свободно, без задержки, по сплошной металлической дорожке пробежит сквозь порошок.
Металлические порошки сами по себе мало занимали Попова. Вопрос о том, через какие вещества легко проходит электрический ток, а какие оказывают току сопротивление, никогда особенно не интересовал его. Но выводы, которые сделал Лодж из своих опытов, сразу заставили Попова насторожиться.
Выводы были такие: ток, пропускаемый сквозь металлические порошки, дает физикам новое средство обнаруживать электромагнитные волны. Если зернышки порошка слиплись, – значит, возле них уже побывали электромагнитные волны; если же ток не проходит по металлическому порошку, – значит, зернышки еще не слиплись и, следовательно, не было поблизости от них электромагнитных волн.
Попов понял: к открытиям покойного Герца Лодж сделал существенное дополнение. Ведь опыты Лоджа подсказывают новый способ улавливать электромагнитные волны. Не окажется ли металлический порошок более чувствительным приемником электромагнитных волн, чем резонатор Герца?
Попов немедленно приступил к опытам. Он взял маленькую стекляннную трубку и насыпал в нее железные опилки. С обоих концов трубки он воткнул по проволочке. Эти проволочки он соединил с полюсами батареи, вырабатывающей электрический ток.
Чтобы заметить появление электрического тока, Лодж смотрел на стрелку гальванометра. Попов решил заменить молчащий гальванометр громким звонком: в цепь батареи, подающей ток в трубочку с железными опилками, он включил электрический звоночек.
Попов приступил к испытанию своего нового прибора. Он включил катушку Румкорфа и привел в действие вибратор. Электромагнитные волны, испускаемые искрой, немедленно произвели ожидаемый эффект: опилки слиплись, по ним пробежал ток, электрический звоночек зазвонил.
Невидимые и неслышные электромагнитные волны возвещали о своем прибытии громким звоном.
Но скоро этот громкий звон перестал радовать Попова. Попов выключил вибратор, электромагнитные волны прекратились, а звонок звонит. Снова включил – звонит по-прежнему. Еще раз выключил – громкий звон продолжается как ни в чем не бывало. Что же это за прибор, который сигнализирует зря? Кому нужен такой пустозвон? Начал он звонить вовремя – в тот момент, когда к нему прикоснулись электромагнитные волны, – а потом и пошел звонить, не разбирая: есть ли волны, нет ли их.