Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию

Немногим известно, что американский физик Джозеф Генри первый открыл в 1842 г., что разряд лейденской банки есть колебательное движение.

В 1847 г. Гельмгольц, великий германский физик, подтвердил заявление Генри и предположил, что такое колебательное движение должно нарушить покой атмосферы. В 1853 г. лорд Кельвин, англичанин, разработал математическую сторону этого открытия. В 1859 г. Феддерсон, тоже англичанин, нашел способ фотографировать эти колебания, хотя каждое из них занимает только часть миллионной доли секунды. Таково было положение, когда в 1863 г. знаменитый ирландский математик и ученый Кларк Максвель, который продолжал разрабатывать сделанные Кельвином вычисления электрических колебаний, выдвинул теорию распространения электричества — подобно свету — в эфире. По этой теории, весь материальный мир окружен всеобъемлющим эфиром, и если эта среда нарушается в одном месте, то нарушение передается в другие места в форме волн.

Теория Максвеля в кратких словах может быть формулирована следующим образом: все виды энергии излучения суть электромагнитные возмущения, распространяющиеся в воздухе или в другой среде в форме электромагнитных волн, несомых эфиром.

Эта теория не имела экспериментального основания, но она опиралась на точные математические вычисления и послужила началом радиотелеграфии. Гельмгольц объявил теорию Кларка Максвеля одним из наиболее блестящих открытий, когда-либо порожденных человеческим разумом.

Сам Гельмгольц, один из величайших ученых девятнадцатого столетия, немедленно занялся изучением электрических колебаний на основе новой теории. В 1871 году он опубликовал цифры скорости электромагнитной индукции и заявил, что вполне убежден в истинности открытий Максвеля, но не берется доказать их на опыте. Это суждено было сделать Герцу.

Герцу был 21 год, когда он студентом слушал в Берлине лекции Гельмгольца. Старый физик был поражен одаренностью юноши и его способностью к самостоятельному исследованию и побудил своего ученика работать в области теории Кларка Максвеля. В 1880 г. Герц обратил на себя внимание всей Европы своим сочинением «Электричество в движении» и стал ассистентом Гельмгольца. В 1883 г. он отправился в Киль и здесь начал свои исследования, давшие ему через пять лет возможность доказать на опыте свойства электромагнитных волн, о существовании которых говорил Кларк Максвель. Он нашел способы измерения их длины и скорости и установил их точную тождественность световым и тепловым волнам. Так Герц привел к полному расцвету теорию Максвеля, и имена их обоих должны быть связаны с этим величайшим мировым открытием.

Через несколько лет смерть Герца — еще молодого человека — лишила молодую науку о радио одного из ее творцов, а смерть Гельмгольца (в том же году) перенесла будущее радио в другие руки и в другие страны.

Оливер Лодж в Англии был продолжателем Максвеля и Гельмгольца в области теории. Маркони, полуирландец, полуитальянец, стал преемником Герца в области практического исследования. Большая часть его работы прошла в Италии, Англии и Америке. Юз фактически раньше его сделал беспроволочный аппарат, который, к несчастью, был настолько раскритикован тремя видными учеными, что на некоторое время опыты были оставлены.

— Начни с Герца, — писал Хюгу д-р Камерон.

Итак, с этого пункта начинается работа мальчика, его старания понять и сделать радиоаппарат.

Враждебное отношение жителей Муравьиной долины к юному исследователю, причиной которого послужили статьи в журнале, сблизили мальчика с отцом. Берли Сесиль, всегда недоверчиво относившийся к соседям, опасался каких-нибудь нежелательных выпадов и зорко охранял шалаш. Часто он следил за опытами мальчика, в надежде когда-нибудь их понять.

Первой задачей Хюга было сделать вибратор Герца, совершенно подобный тому, при помощи которого были посланы первые радиоволны (хотя, как известно, электромагнитные волны распространяются как следствие любого электрического разряда).

Имея в виду специальную цель — доказать экспериментально теорию Максвеля, Герц полагал, что искровой разряд даст разнообразные электрические волны, которые будет легко проследить и измерить.

Лучше всего можно было добыть искру от лейденской банки или другого конденсатора, добившись высокого напряжения посредством индукционной катушки.

Для своего прибора Герц взял принцип лейденской банки, но изменил ее обычной вид, так что его конденсатор по внешнему виду совсем не был похож на конденсатор. Вместо двух металлических оболочек, расположенных одна близ другой с непроводником в середине, он сделал так: полюсы конденсатора были насколько возможно удалены друг от друга, и имели форму двух лопаточек с ручками, повернутыми друг к другу, но не соприкасающимися. Хорошо отполированные медные шарики служили рукоятками. Непроводником служил воздух. Лопатообразные пластинки были расположены на одной прямой и поставлены перпендикулярно, и боковые края их как бы лежали на столе.