Затем он соединил эти латунные шарики проволокой с цинковыми шарами — один шарик с одним цинковым шаром, другой с другим. Теперь оставалось только зарядить цинковые шары электричеством высокого напряжения — один шар положительным, другой отрицательным. Оба электрических заряда устремятся навстречу друг другу, побегут по проводам и блестящей искрой перепрыгнут с одного латунного шарика на другой.
Герц соединил цинковые шары с полюсами катушки Румкорфа и включил на несколько минут высокое напряжение. Между латунными шариками тотчас же заструилась электрическая искра. Она горела яркой трещащей ленточкой, горела и не гасла — всё время, пока работала катушка Румкорфа.
Именно такие, бегущие непрерывным потоком, негаснущие искры нужны бы Герцу, чтобы приступить к изучению магнитного поля, которое невидимо колеблется вокруг них.
Герц взял длинную медную проволоку, согнул её так, чтобы получился почти полный круг, круг с небольшим перерывом: один конец проволоки оказался на расстоянии двух миллиметров от другого. Этот медный круг он положил на табуретку рядом с тем самым столом, где стояли цинковые шары. Затем он включил высокое напряжение.
Блестящая искра вспыхнула между латунными шариками. Но Герц на неё не смотрел. Не спуская глаз, он смотрел на медный проволочный круг, лежавший на табуретке. Он увидел: в перерыве между концами изогнутой проволоки тоже сверкают искры, крохотные искорки, прыгающие одна за другой через двухмиллимеровый промежуток.
Медный круг не соединён с катушкой Румкорфа. К нему не подаётся электрическое напряжение. Он лежит на самой простой, самой обыкновенной деревянной табуретке. Почему же и в нём вспыхивают искры?
Герц выключил катушку Румкорфа, подававшую высокое электрическое напряжение к цинковым шарам. Блестящая искра в разряднике погасла. И вслед за нею сейчас же погасли мелкие искорки в перерыве между концами разомкнутого проволочного круга.
Снова включил Герц катушку Румкорфа. В разряднике снова вспыхнула искра. И в то же самое мгновение показались и таинственные искорки в проволочном круге.
Сомнений быть не могло: медный проволочный круг мелкими искорками отвечает на искру, появляющуюся в разряднике. Вспыхнула искра в разряднике на столе — загораются искорки и в перерыве проволочного круга на табуретке, погасла искра на столе — гаснут искорки и на табуретке.
Почему же загораются искорки в перерыве между концами проволочной дуги? И почему они гаснут?
Герц знал почему: ведь вокруг искры в разряднике колеблется магнитное поле. Электромагнитные колебания, невидимые электромагнитные волны струятся во все стороны от разрядника. Они растекаются по комнате, они бегут по всем направлениям — к полу, к стенам, к потолку. Люди не видят их, не слышат, не чувствуют. Но разомкнутый проволочный круг их заметил сейчас же. Электромагнитные волны, упавшие на проволоку, возбудили в ней электрический ток. И через перерыв в проволоке немедленно посыпались искры.
Герц немного отодвинул табуретку от стола и снова пропустил сквозь разрядник искру. И что же? Проволочный круг снова ответил на неё искорками, но на этот раз искорки были гораздо слабее и тоньше, чем прежде. Очевидно, электромагнитные волны, растекаясь во все стороны от искры в разряднике, становятся чем дальше от искры, тем слабее.
Герц отодвинул табуретку ещё на шаг. Искорки стали ещё бледнее и тоньше, но всё-таки они появлялись.
И только когда Герц отодвинул табуретку в другой угол комнаты, на расстояние двух с половиною метров от разрядника, искорки перестали появляться.
Герц понял, что ему удалось сделать важное открытие. С помощью своего медного проволочного круга он сумел обнаружить и уловить электромагнитные волны, разбегающиеся во все стороны от разрядника. Он обнаружил эти волны не только вблизи искры, но и поодаль — на расстоянии метра, полутора метров и даже двух.
Думал ли Герц о том, что люди когда-нибудь научатся посылать электромагнитные волны не за метр и не за полтора, а за сотни и тысячи вёрст[25], — не от стола к табуретке, а с материка на материк, через моря и океаны?
Знал ли он, что его разрядник — это первая в мире радиостанция и что его проволочный круг — это первый в мире радиоприёмник? Знал ли он, что, основываясь на его открытии, люди сконструируют радиотелеграф?
Лучи электрической силы
Не дни, не месяцы, а целые годы продолжались опыты Герца.
Медленно и упорно изучал он электромагнитные волны, повторяя каждый опыт по нескольку раз, внося всё новые и новые усовершенствования в свои приборы. Ежедневно он приходил в лабораторию рано утром, а уходил поздно вечером. Не зная отдыха, ставил он опыт за опытом, исписывал длинные листы бумаги сложными выкладками и математическими формулами, рисовал чертежи и схемы, мастерил новые приборы и аппараты.
Много труда положил он на то, чтобы усовершенствовать вибратор — так называл он металлические шары, вокруг которых колеблются электромагнитные волны.
Он добивался того, чтобы искры в вибраторе стали более мощными и энергичными и чтобы направление электрического тока менялось с возможно большей частотой.
После двух лет опытов и вычислений ему удалось, наконец, построить надёжный вибратор.
Он взял два латунных цилиндра длиною в 9 сантиметров и к каждому из них приделал на конце по латунному шару. Один цилиндр он поставил шаром вверх, а другой повесил над ним шаром вниз. От шара до шара оставался узкий перерыв в 3 миллиметра.
Стоило теперь соединить цилиндры с индукционной катушкой — один с одним полюсом, другой с другим, — и от шара к шару, через трехмиллиметровый промежуток, начинали сыпаться электрические искры.
В своё время опыты Феддерсена показали: направление электрического тока, скачущего искрой от шара к шару, не остаётся всё время одинаковым. Оно беспрерывно меняется, оно колеблется с невообразимой быстротой.
Но в разряднике Феддерсена направление электрического тока менялось каждые две-три миллионные доли секунды, а в усовершенствованном вибраторе Герца — так гласили точные математические вычисления — оно менялось в тысячи раз быстрее. Даже проворное зеркало необыкновенных часов не могло угнаться за такими частыми колебаниями тока, не могло разложить видимую глазу искру на отдельные вспышки. От вспышки до вспышки проходила теперь не миллионная, а миллиардная доля секунды.
Усовершенствованный вибратор Герца был готов. Оставалось усовершенствовать и резонатор, — так Герц называл свой улавливатель электромагнитных волн, свой проволочный круг с перерывом для искры.
В первых опытах Герца резонатор откликался на электромагнитные волны только в близком соседстве от искры. Герц хотел усилить чуткость резонатора, заставить его отзываться на искру, скачущую между шарами, даже тогда, когда он стоит далеко от шаров.
Прежде всего он уменьшил размеры резонатора. Новый проволочный круг был теперь всего только семи сантиметров в диаметре — он свободно умещался на ладони. Сделан он был из тонкой медной проволоки. Перед тем как пустить проволоку в дело, Герц насадил на один её конец крохотный отполированный латунный шарик, а другой конец заострил. Потом согнул проволоку в круг. На этот раз он оставил между её концами лишь крохотный перерыв — каких-нибудь несколько сотых долей миллиметра. Простым глазом такую щёлочку и не заметишь, а потому Герц запасся увеличительным стеклом.
Когда всё было готово, он включил индукционную катушку, соединённую с вибратором. В трехмиллиметровом промежутке между гладко отполированными латунными шарами загорелись трещащие искры. Невидимые электромагнитные колебания наполнили пространство.
Глядя сквозь увеличительное стекло на перерыв в резонаторе, Герц заметил крохотные ответные искорки. Этими бледными тонкими искорками резонатор подтверждал, что его коснулись электромагнитные колебания — невидимые электромагнитные волны, «лучи электрической силы», которые посылал в пространство вибратор.
25
Верста — русская единица измерения расстояния, равная пятистам саженям или тысяче пятистам аршинам (что соответствует нынешним 1066,8 метрам, до реформы XVIII века — 1066,781 метрам). (Прим. изд.)