Что изобрел гульельмо маркони в 1895 году
Гульельмо Маркони родился в городе Болонья (Италия) 25 апреля 1874 года. Его отец – Джузеппе Маркони – был землевладельцем и итальянцем по национальности. Мать – Анни Джеймсон – ирландкой. Также у Гульельмо был старший брат.
Сначала Гульельмо получил домашнее образование. Он занимался с учителями в своем родном городе, а также во Флоренции. В 1887 году мальчик переехал в Ливорно, где поступил в техническое училище. Здесь ему в руки попали работы Генриха Герца и Николы Теслы. Они пробудили в Маркони нешуточный интерес к физике, в частности, к способам передачи электромагнитных сигналов на расстояние.
В 1894 году Маркони удалось найти себе наставника. Им стал известный итальянский ученый, профессор физики Аугусто Рига, который как раз занимался вопросами теории электричества. Юноша увлеченно изучает труды своего учителя и других светил науки того времени: Максвелла, Бранли и Лоджа.
В 1895 году Маркони переходит от теории к практике, пытаясь использовать волны Герца для передачи сигналов на большие расстояния. В поместье своего отца он пытается создать некий аналог современной сигнализации. Для этого он применил вибратор Герца и когерер Бранли, который улавливал волны Герца и превращал их в электроток. С их помощью юному ученому удалось передать импульс на звонок, находящийся с другой стороны поместья.
С результатами своего эксперимента Маркони отправился в министерство почты и телеграфа, где предложил использовать подобную систему для беспроводной связи. На тот момент труды ученого никто не оценил, и он получил отказ.
Первая неудача не остановила научные эксперименты Маркони, а только усилила их интенсивность. Ученый решил усовершенствовать использованный ранее когерер. Для этого в цепь передатчика он включил телеграфный ключ, а вибратор Герца заземлил и присоединил к тонкой металлической пластинке, расположенной на большой высоте. Такая импровизированная антенна увеличила дальность передачи до 1,5 миль.
Отчаявшись получить заслуженные дивиденды от итальянского правительства, в 1896 году Маркони отправляется в Великобританию. Здесь, с помощью двоюродного брата, он получил патент на свой беспроволочный аппарат. Сразу после этого он наглядно демонстрировал его работу, передавая сигналы из здания почтамта в Лондоне на расстояние до 1,5 км.
Демонстрация не осталась без внимания – молодого ученого приметил известный физик В. Прис, который, по совместительству, был директором британского телеграфа. Он помог Маркони усовершенствовать свое изобретение и подать уже вторую патентную заявку, которая датируется 2 июня 1896 года. Как и в первый раз, не обошлось без показательного выступления – Маркони передал радиограмму на 3 км в долине Солсбери.
В это же время Маркони получает повестку в армию от итальянского правительства, согласно которой он должен три года нести службу на родине. Ученому чудом удалось избежать переезда, устроившись курсантом в военно-морское училище, которое было открыто при итальянском посольстве.
В октябре 1897 года дистанционную характеристику аппарата удалось расширить уже до 21 км. В ноябре под руководством Маркони была построена радиостанция на острове Уайт, что позволило связать его с материком. Расстояние между ними равняется 23 км. Следующим этапом стала передача сигнала через Ла-Манш (28 миль). Для этого Маркони понадобились мощные антенны, каждая из которых достигала высоты в 150 футов.
В 1898 году, воспользовавшись работами Оливера Лоджа и Фердинанда Брауна, Маркони модернизировал свой передатчик – в нем появилась катушка настройки и конденсатор. Благодаря этим нововведениям, ученый практически исключил затухание сигнала и многократно увеличил его энергию. Кроме того, появилась возможность более точно настраивать аппарат на определенную частоту колебаний, игнорируя сигналы всех остальных антенн. Эту версию прибора Маркони запатентовал в 1900 году.
В конце 1900 года радиус работы передатчика Маркони составлял уже 150 миль, а в 1901 году – 186. Это позволило обеспечить беспроводную связь между многими населенными пунктами Англии. К концу года, с помощью азбуки Морзе, сообщение удалось передать из Корноулла на остров Нью-Фаундленд. Сигнал преодолел Атлантический океан, что составило 2100 миль.
В 1905 году Маркони запатентовал направленную передачу сигналов, а через два года основал первую в своем роде трансатлантическую службу беспроводной связи.
В тот же год Маркони женился на ирландке Беатрис О’Брайен. В браке у них родилось трое детей.
За свои открытия в 1909 году Маркони получил Нобелевскую премию. Вместе с ним удостоен высокой награды был Фердинанд Браун. Главной заслугой Маркони было обозначено не столько развитие беспроводной связи, сколько создание компактной, удобной в использовании модели передатчика.
В 1914 году Маркони стал сенатором и получил титул маркиза.
В годы Первой мировой войны разработки Маркони были использованы для нужд вооруженных сил Италии. Он лично руководил программой по телеграфии и выполнял ряд других миссий военного назначения. В итоге ему было присвоено звание командующего военно-морским флотом.
С 1921 года большинство времени ученый проводил на собственной паровой яхте – «Электре». На ней он оборудовал современную лабораторию, где проводил исследования в области коротковолновой телеграфии. Шесть лет научных экспериментов позволили Маркони создать международную сеть коротковолновых телеграфов.
В 1923 году Маркони вступил в Фашистскую партию, а в 1930, заручившись поддержкой Бенито Муссолини, стал главой Королевской академии Италии и членом Большого фашистского совета.
В 1924 году Маркони развелся с первой женой и, спустя три года, женился на графине Бецци-Скали. Вскоре у них родилась дочь.
Следующим этапом научной карьеры Маркони стало изучение микроволн. В 1931 году он исследовал их передачу и, спустя год, использовал для радиотелефонной связи. В 1934 году микроволновую связь стали применять для навигации в море.
Подобный поворот событий вполне возможен, учитывая тягу Маркони к неземным цивилизациям и попыткам установить связь с загробным миром. По некоторым сведениям, Маркони не раз пытался выйти на связь с неземным разумом и даже создать новую высокотехническую цивилизацию. Крупицы информации, полученные в ходе расследования его исчезновения, говорят о том, что возможно существование целого подземного города, в котором вел тайные исследования не только Маркони, но и еще около 100 ученых того времени.
Посмертно в честь Маркони назван аэропорт в Болонье, выпущена памятная почтовая марка и монета достоинством в 2 фунта.
Так кто же изобрёл радио: Гульельмо Маркони или Александр Попов?
Попов, возможно, был первым — но он не запатентовал свои изобретения и не пытался их коммерциализировать
В 1895 году русский физик Александр Попов использовал свой инструмент для исследования гроз для демонстрации передачи радиоволн
Кто изобрёл радио? Ваш ответ, вероятно, будет зависеть от того, откуда вы родом.
7 мая 1945 года Большой театр в Москве был забит учёными и государственными деятелями из коммунистической партии Советского Союза, праздновавшими 50-летний юбилей первой демонстрации радио, проведённой Александром Поповым. Это была возможность воздать почести отечественному изобретателю и попытаться увести исторические записи в сторону от достижений Гульельмо Маркони, которого во многих странах мира признают изобретателем радио. 7 мая было объявлено в СССР днём радио, который празднуется по сей день и в России.
Заявление о приоритете Попова как изобретателя радио основывается на прочитанной им 7 мая 1895 года лекции «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» в Санкт-Петербургском университете.
Александр Попов разработал первое радио, способное передавать азбуку Морзе
Устройство Попова было простым когерером [«трубкой Бранли»] – стеклянной колбой, внутри которой находятся металлические опилки, а наружу выходят два электрода, расположенных в нескольких сантиметрах друг от друга. Устройство было основано на работах французского физика Эдуарда Бранли, описавшего подобную схему в 1890-м, и на работах английского физика Оливера Лоджа, улучшившего устройство в 1893-м. Изначально сопротивление электродов велико, но если на них подать электрический импульс, появится путь для прохождения тока с небольшим сопротивлением. Ток пойдёт, но потом металлические опилки начнут комковаться и сопротивление вырастет. Когерер нужно трясти или постукивать по нему каждый раз, чтобы заново рассыпать опилки.
По информации центрального музея связи имени А. С. Попова в Санкт-Петербурге, устройство Попова было первым радиоприёмником, способным распознавать сигналы по их длительности. Он использовал когерерный индикатор Лоджа и добавил поляризованное реле телеграфа, работавшее как усилитель постоянного тока. Реле позволило Попову соединять выход приёмника с электрическим звоночком, устройством записи или телеграфом, и получать электромеханическую обратную связь. Фото такого устройства со звонком из коллекции музея приведено в начале статьи. Обратная связь автоматически возвращала когерер в исходное состояние. Когда звонок звенел, когерер автоматически трясся.
24 марта 1896 года Попов провёл ещё одну революционную публичную демонстрацию прибора – на этот раз уже передавая информацию азбукой Морзе по беспроводному телеграфу. И снова находясь в Санкт-Петербургском университете, на заседании Русского физико-химического общества, Попов пересылал сигналы между двумя зданиями, находившимися в 243 метрах друг от друга. Профессор стоял у доски во втором здании, записывая принимаемые азбукой Морзе буквы. В результате получились слова: Генрих Герц.
Такие, как у Попова, схемы на основе когерера стали основой для радиооборудования первого поколения. Их продолжали использовать до 1907 года, когда им на смену пришли приёмники на кристаллических детекторах.
Попов и Маркони относились к радио совершенно по-разному
Попов был современником Маркони, однако они разрабатывали свою аппаратуру независимо, не зная друг о друге. В точности определить первенство сложно из-за неадекватного документирования событий, спорных определений того, что считать радио, и национальной гордости.
Одна из причин, по которой в некоторых странах первенство отдают Маркони, заключается в том, что он был больше осведомлён о тонкостях интеллектуальной собственности. Один из наилучших способов сохранить за собой место в истории – зарегистрировать патенты и вовремя опубликовать свои открытия. Попов этого не делал. Он не подавал заявку на патент для своего детектора молний, и официальных записей о его демонстрации, проведённой 24 марта 1896 года, не существует. В итоге он забросил разработку радио и занялся недавно открытыми рентгеновскими лучами.
Маркони же подал заявку на патент в Британии 2 июня 1896 года, и она стала первой заявкой из области радиотелеграфии. Он быстро собрал инвестиции, необходимые для коммерциализации своей системы, создал крупное промышленное предприятие, и поэтому во многих странах за пределами России считается изобретателем радио.
Хотя Попов и не пытался коммерциализировать радио с целью передачи сообщений, он видел его потенциал в использовании для записи атмосферных возмущений – как детектора молний. В июле 1895 года он установил первый детектор молний в метеорологической обсерватории Лесного института в Санкт-Петербурге. Он был способен обнаруживать грозы, идущие на расстоянии до 50 км. Второй детектор в следующем году он установил на Всероссийской мануфактурной выставке, проходившей в Нижнем Новгороде, в 400 км от Москвы.
Через несколько лет после этого часовая компания Hoser Victor в Будапеште начала производство детекторов молний на основе разработок Попова.
Устройство Попова попало в Южную Африку
Одна из его машин добралась даже до Южной Африки, проделав путь в 13 000 км. Сегодня её выставляют в музее Южно-Африканского института инженеров-электриков (SAIEE) в Йоханнесбурге.
Музеям не всегда точно известны подробности истории их собственных экспонатов. Происхождение устаревшего оборудования отследить особенно трудно. Музейные записи неполны, персонал часто меняется, и в результате из памяти организации могут пропадать сведения о каком-либо объекте и его исторической важности.
Так могло случиться и с детектором Попова в Южной Африке, если бы не острый глаз Дёрка Вермюлена, инженера-электрика и давнишнего члена группы любителей истории при SAIEE. Много лет Вермюлен считал, что этот экспонат является старым амперметром с возможностью записи показаний, использовавшимся для измерения силы тока. Однако однажды он решил получше изучить экспонат. К своему восторгу он обнаружил, что это, возможно, самый старый из экспонатов в коллекции SAIEE, и единственный сохранившийся прибор Йоханнесбургской метеорологической станции.
Детектор молний Попова с Йоханнесбургской метеорологической станции, выставляющийся в музее Южно-Африканского института инженеров-электриков.
В 1903 году колониальное правительство заказало детектор Попова среди прочего оборудования, необходимого для недавно открытой станции, расположенной на холме на восточной границе города. Схема этого детектора совпадает с оригинальной разработкой Попова, за исключением того, что тремблер, встряхивавший опилки, также отклонял записывающую ручку. Полотно для записей было обёрнуто вокруг алюминиевого барабана, делавшего оборот раз в час. С каждым оборотом барабана отдельный винт сдвигал полотно на 2 мм, в результате чего оборудование могло вести записи событий несколько дней подряд.
Вермюлен описал свою находку для декабрьского номера журнала Proceedings of the IEEE от 2000 года. Он, к сожалению, покинул нас в прошлом году, но его коллега Макс Кларк смог прислать нам фотографию Южно-Африканского детектора. Вермюлен активно агитировал за создание музея коллекции артефактов, хранящихся в SAIEE, и добился своего в 2014-м. Кажется справедливым в статье, посвящённой пионерам радиосвязи, отметить заслуги Вермюлена, и вспомнить о найденном им детекторе радиоволн.
Гульельмо Маркони: от телеграфа до радио
Многие спорят о том, кто же все-таки создал радио? Маркони один из претендентов на роль «отца радиовещания». В этой статье Mediasat рассказывает историю итальянского изобретателя.
Гульельмо Маркони – инженер и изобретатель из Болоньи. Родился 25 апреля 1874 года в богатой семье. Его отец был землевладельцем из Италии. А мать – ирландкой, внучкой Джона Джеймсона. Того самого владельца винокурни, где и сейчас производят ирландский виски Jameson.
Благодаря своим родителям одинаково хорошо владел английским и итальянским языками. Школьное обучение он проходил на дому. Гульельмо интересовался физикой и изобретениями с самого детства. Он изучал работы Максвелла, Герца, Риги, Лоджа и прочих.
Сначала поступил в Технический институт, а затем пришел на обучение в Болонский университет. Его главным интересом была тема электромагнитных волн, с которой ему помогал разобраться Аугусто Риги – профессор физики и его сосед.
Занимался и проводил испытания он в том же доме, в котором жил. Там он оборудовал лабораторию и проводил эксперименты. Отец не поддерживал Маркони в его увлечениях, в то время как мать напротив – оказывала всецелое содействие.
Первые шаги
Самой первой в мире электрической системой связи был телеграф. Но максимум, на что он был способен – передавать сигналы при помощи азбуки Морзе. При этом передать его было можно только между двумя точками.
Маркони хотел создать такую систему связи, которая не будет ограничена проводом.
Идея о беспроводной связи уже существовала на тот момент и его разработка не была «с нуля». Во многом он обязан генерируемым электромагнитным «невидимым волнам», которые открыл немецкий физик Генрих Рудольф Герц. Это и вдохновило его на создание чего-то нового. Опыт показывал, что электрическая искра, которая проскакивает через зазор между двумя металлическими шарами, порождает периодические колебания (импульсы).
Всерьез заниматься развитием своей технологии он начал, когда ему было 20 лет. Его первым изобретением была штормовая сигнализация, которая состояла из батареи, электрического звонка и детектора радиосигналов. Устройство обнаруживало радиоволны, которые свидетельствовали о приближении молнии.
Систематически он проводил тестирования и улучшал свое изобретение. Со временем добавил заземление, и тогда у него впервые получилось передать беспроводной сигнал на расстояние 3 км. Он продолжал работать над тем, чтобы распространяемая электрическая энергия была сконцентрирована, а не рассеивалась в разных направлениях. Главным инструментом в этих экспериментах был отражатель, который ставился вокруг антенны.
В Италии его достижения не оценили и даже сочли сумасшедшим. Он отправился в Лондон, где успешно провел демонстрацию своего изобретения. Открытие Маркони долгое время не воспринимали всерьез.
Признание в новой стране
В 1896 году, прибыв в Англию, он получил сразу множество сторонников. Среди них был сэр Уильям Прис – главный инженер Британского почтового отделения. Его двоюродный брат Джеймсон Дэвис, практикующий инженер, профинансировал первый патент Маркони на беспроводной телеграф. А после поспособствовал созданию компании Wireless Telegraph and Signal Company, которая в будущем была переименована в Marconi Wireless Telegraph Company.
На тот момент он мог посылать сигналы на расстояние до 6,4 км на равнине и на 14,5 км через пролив. Год спустя была установлена беспроводная станция на острове Уайт. Ее привилегиями пользовалась сама королева Виктория. Она общалась с суши со своим сыном принцем Эдуардом, который находился в этот момент в море.
Но и на этом Маркони не остановился. Только в 1924 году он впервые успешно смог передать человеческий голос между Англией и Австралией.
В 1897 году Маркони учредил в Британии фирму The Wireless Telegraph & Signal Company и построил первую стационарную радиостанцию на острове Уайт, а в 1898 году открыл радиозавод.
Но этого было недостаточно для того, чтобы отправлять сигналы на дальние расстояния. И Маркони начал работать в сторону трансатлантического вещания. Многие физики считали идею невозможной, полагая, что радиоволны распространяются по прямым линиям и не смогут пересечь горизонт. Маркони посчитал, что они будут следовать по изгибам планеты и помех не возникнет. Но истина оказалась посередине: радиоволны распространяются по прямой линии, но отражаясь от ионосферы – движутся по кривой.
Сначала он пытался передать сигнал из Англии в Кейп-Код (полуостров на северо-востоке США в 120 км от Бостона), но расстояние оказалось слишком большим. В 1901 году Маркони поднял антенну длиной 150 метров и прикрепил к воздушному змею. Точкой отправки сигнала была станция Маркони в Корнуолле, Англия. Точкой приема – Ньюфаундленд, Канада. Расстояние между ними было около 2000 км. И в этот раз попытка удалась, в Канаде смогли принять сигнал, обозначающий букву «S» в азбуке Морзе. Чтобы передать сигнал, пришлось включить оборудование на полную мощность.
Современные физики выражают сомнение – насколько возможно было это сделать с помощью технологий того времени. Дело в том, что оборудование передавало сигнал в средневолновом или AM-диапазоне вещания. Конечно, они способны передавать сигналы на дальние расстояния, но только в ночное время. А эксперименты Маркони проходили хоть и при ясной погоде, но в дневное время.
В 1902 году во время плавания на американском лайнере «Филадельфия» он впервые запатентовал магнитный детектор, который позже стал беспроводным приемником. В этом же году он передал первые полные сообщения на дальние расстояния. Испытания технологии продолжались до 1907 года. Так открылось первое трансатлантическое коммерческое сообщение между Глейс-Бей и Клифденом, Ирландия.
В 1905 году женился на ирландской художнице Беатрис О’Брайен. У них было три дочери и сын. Но в 1924 году они развелись.
В 1914 году Маркони зачислен в итальянскую армию в качестве лейтенанта. Затем получил звание капитана, а после командующего. Он был членом итальянской правительственной миссии США в 1917 году. В 1919 году стал полномочным представителем Италии на Парижской мирной конференции. Его наградили медалью в знак признания его военной службы.
К 1920 году беспроводная сеть Маркони обеспечила радиосвязь по всей Британской империи. Ее стали использовать уже не только на морском флоте, но и для СМИ и развлечений.
Во время военной службы Маркони продолжил изучать принципы радара и короткие волны, которые имеют свойство отражаться от ионосферы. Тех самых, которые он использовал в своих первых экспериментах. Лабораторией стала его собственная яхта Элеттра, курсирующая в Атлантическом океане и Средиземном море. В результате испытаний была создана система луча для междугородней связи. Первая лучевая станция была создана в 1926 году для британского правительства и соединяла Англию и Канаду.
Вернувшись в Италию Маркони стал членом партии Бенито Муссолини, который позже назначил его главой итальянской Академии наук и дал членство в Большом фашистском совете.
В 1927 году Маркони женился второй раз на графине Бецци-Скали, от которой у него родилась дочь.
В 1932 году Маркони поспособствовал открытию первой микроволновой радиотелефонной линии между Ватиканом и Кастель-Гандольфо (муниципалитет в Италии и место расположения известнейшей папской резиденции). Позже он изобрел радиомаяк для корабельной навигации, а в 1935 году окончательно разобрался с принципами работы радара, гипотезу о которых он выдвигал еще в 1922 году.
Нобелевская премия
Маркони номинировали на Нобелевскую премию с 1901 года, а в 1903 году его имя числилось в списках целых 6 раз. Но даже это не принесло ему победу.
Получил он Нобелевскую премию аж в 1909 году «За вклад в развитие беспроводного телеграфа». Правда, разделил ее вместе с физиком Карлом Ф. Брауном, изобретателем электронно-лучевой трубки. Вокруг изобретения Маркони ходило множество разногласий: ученые считали, что он не заслужил титул «отец радио», так как были и другие претенденты.
Маркони спас людей с Титаника
В то время ученые ошибочно полагали, что радиоволны не смогут передавать сигналы на длинные расстояния, а уйдут в космос. Но длинные волны 1 000-10 000 м неспособны подняться выше ионосферы, вследствие чего сигнал распространяется параллельно поверхности Земли.
Технология стала активно использоваться в судоходных компаниях. В 1899 году в Южном Форленде (Англия) была создана беспроводная станция для связи с Вимере (Франция). Общение проходило на расстоянии 50 км. В этом же году линкоры стали обмениваться сообщениями на расстоянии 121 км.
Во время Кубка Америки по гонкам на яхтах, Маркони оборудовал два американских корабля. Таким образом, он смог сообщать о течении гонки газетам в Нью-Йорке. Это произвело фурор, и в 1900 году Маркони подал свой знаменитый патент №7777 на усовершенствование устройства для беспроводной телеграфии. Это изобретение решило вопрос с бесперебойной работой нескольких станций на разных длинах волн. Только в 1943 году (после смерти Гульельмо) Верховный суд США отменил патент, сославшись на то, что есть другие люди, которые раньше него создали эту технологию.
Сигнал SOS с Титаника, который удалось послать только благодаря изобретению Маркони, позволил спасти 700 пассажиров. После этого появилось такое понятие как «аварийные частоты». И Маркони стал основателем профессии «радист».
Позже карикатуристы стали часто изображать Маркони в образе мужчины, торгующегося за души людей с Нептуном.
Технологии с искрами канули в лету, взамен им пришли спутники, которые позволили связываться с любым судном в мире по радио. Благодаря его концепции стало возможным измерять расстояние от одного судна до другого и корректировать их направление в условиях плохой видимости.
На базе этих технологий были основаны радиостанции. Даже Папа Римский пожелал создать свою радиоволну.
В 1937 году Маркони умер. Радиостанции всего мира почтили его память двухминутным радиомолчанием. Он был награжден титулом маркиза в Италии и был сенатором. Получил медаль Франклина и медаль Альберта Королевского общества искусств в Лондоне.
Его изобретения стали фундаментом для развития современного радио и телевидения.