Райан Норт - Как изобрести все. Создай цивилизацию с нуля

Если вы можете получить электрическую дугу по собственной воле – разрезав провод так, чтобы электричеству только и осталось, что перепрыгнуть с куска на кусок, – то вы сможете и генерировать радиосигналы. Сила вашей передачи будет ограничена только мощностью, которую вы сумеете подать на дугу.

Если вы передаете информацию, просто создавая взрыв шума в радиодиапазоне (например, чтобы отметить полдень на нулевом меридиане, см. раздел 10.12.3), тогда вы уже справились. Но если вы добавите переключатель, чтобы включать и выключать вашу цепь по определенным образцам, то вы сможете сообщать любые данные с помощью азбуки Морзе [181]. Та же самая технология используется и в телеграфе, который вы тоже практически изобрели, осталось только присоединить переключатель к проводу, ну а тот должен вести к расположенному где-то далеко зуммеру, а не к дуговому радиопередатчику.

Телеграфом удобнее пользоваться на суше, но для трансокеанских передач лучше подойдет беспроводная связь, по крайней мере пока вы не научитесь прокладывать кабели по океанскому дну.

Чтобы принимать сигналы, вам придется создать первый в мире радиоприемник, для которого даже не требуются батарейки, ведь радиоволна сама в себе несет энергию. Первым делом вам понадобится антенна, и тут подойдет любой длинный провод, в идеале – 30 м и больше. Поместите один его конец на землю, другой забросьте куда-нибудь повыше, на дерево, если вы на суше, и на вершину мачты, если вы на корабле [182].

Радиоволны (которые, как вы помните, не более чем электромагнитное излучение) будут взаимодействовать с проводом и заставят электроны в нем двигаться вверх и вниз. Это движение породит электрический ток, ну а для того чтобы его зафиксировать, вам понадобится диод.

Диод – это устройство, позволяющее электричеству течь только в одном направлении. Диоды – представители «полупроводников», материалов, проводящих ток по-разному в разных условиях. В наше время полупроводники эволюционировали от вакуумных трубок до транзисторов и интегральных микросхем, но вам ничего из этого не понадобится.

Вы обойдетесь старыми добрыми камнями, поскольку в число природных полупроводников входят галенит (одна из наиболее распространенных свинцовых руд, темные и блестящие угловатые камни, которые часто находят вместе с кальцитом, известковым шпатом) и пирит железа (так называемое золото дураков, которое легко найти, поскольку оно блестит).

Вас устроит маленький кусочек, один-единственный кристалл: немного старомодно, зато работает.

Как только вы заполучили каменный диод, безопасным образом присоедините к нему антенну (это значит, не забывайте ее заземлить) и приделайте второй, очень деликатный контакт к кристаллу с помощью тонкого провода, который исторически называют «кошачьим усом» [183]. Вам наверняка придется поэкспериментировать с «усом», касаясь разных мест диода, пока вы не отыщете участок с лучшей полупроводимостью. Как только это произойдет, по «усу» будет идти ток всякий раз, когда ваша антенна принимает радиосигнал, небольшой ток, но достаточный для того, чтобы заметить, что процесс вообще-то пошел.

Чтобы этот ток можно было воспринять ушами, необходимо изготовить соленоид, который не более чем тот же провод, свернутый в несколько витков. Когда электричество идет через провод, оно создает магнитное поле, а если провод закрутить, то поле усиливается. Как вы видели в разделе 10.6.2, получается электромагнит!

Поместите внутрь катушки провода обычный магнит, и он будет двигаться в соленоиде с той же скоростью, что и электричество. Приделайте к магниту легкий, но прочный конус, чтобы воздух внутри него колебался вместе с магнитом, и вы превратили изменения тока в вибрацию воздуха, другими словами, изобрели первый в мире рупор (рис. 41).

Сравнительно низкий уровень электрического напряжения в устройстве означает, что рупор получится тихим, больше подходящим для наушников, чем для того, чтобы заставить кучу людей дрыгаться в такт музыке.

Рис. 41.Первый в мире рупор: немного пошумим

Несколько замечаний.

Во-первых, радиопередачи лучше осуществляются ночью, чем днем, поскольку верхняя часть атмосферы Земли, именуемая ионосферой, электрически заряжена от Солнца. Когда радиоволны путешествуют через нижние слои ионосферы днем, они взаимодействуют с рожденными Солнцем ионами и затухают. Но те же слои становятся прозрачными для передачи ночью (отлично), а расположенные выше слои на самом деле отражают волны, и те прибывают к месту назначения под некоторым углом (еще лучше).