Людмила Круглова

Александр Степанович Попов. Блистательный электротехник России

4 (16) марта 1859 – 31 декабря 1905 (13 января 1906)

© ИД «Комсомольская правда», 2016 год

* * *

«Я русский человек, и все свои знания, весь свой труд, все свои достижения я имею право отдавать только моей Родине. Я горд тем, что родился русским. И если не современники, то, может быть, потомки наши поймут, сколь велика моя преданность нашей Родине и как счастлив я, что не за рубежом, а в России открыто новое средство связи».

А. С. Попов

Предисловие

В течение всего XX века идут бесплодные споры о том, кому принадлежит первенство в открытие радио – Александру Попову или Гульельмо Маркони. Изучение исторических обстоятельств и документов, свободное от политических и пропагандистских целей, дает основание поддержать мысль об автономности исследований А. Попова и Г. Маркони, совпавших по времени с новым этапом технического прогресса на рубеже XIX–XX веков.

К сожалению, в России изобретение Попова в течение длительного времени использовалось главным образом в военных целях, тогда как работы Маркони привлекли к радиотелеграфии внимание широких деловых кругов, благодаря чему получили хорошие материальные возможности для развития. Только в Советской России, после смерти изобретателя, стали активно популяризировать заслуги Попова и сам образ ученого. Его практически канонизировали по-советски.

О периоде до изобретения «прибора для обнаружения и регистрации электрических колебаний», более известного как грозоотметчик, и, по сути, прообраза радиоприемника, сохранилось довольно мало прижизненных сведений. Попов стал активно публиковаться и выступать в прессе, по сути, только после известий о деятельности Гульельмо Маркони. А основные сведения о Попове собирались биографами и соратниками уже после смерти изобретателя. Особенно активно это делалось в 1925–1926 годы и в конце Великой Отечественной, в 1945 году. Помимо книг об изобретателе радио, стали выходить целые номера «Электротехники», посвященные Попову и его изобретению.

Сам Александр Степанович Попов не считал себя отцом радио, отдавая первенство Николо Тесле. Себе в заслугу он ставил лишь усовершенствование аппаратуры и «обращение ее к нуждам флота». Русский физик и электротехник, профессор, изобретатель, статский советник, Почетный инженер-электрик. Но в России и мире он известен как один из изобретателей радио.

Тем не менее, Бранли, физик, ближе всех стоявший к открытию радио, сказал о Попове: «Для того чтобы стать изобретателем, нужно обладать не только глубокими научными знаниями, но ясно сознавать и чувствовать необходимость самого изобретения. А также обладать необходимыми данными для возможности создания из разрозненных элементов принципиально нового, ранее не существовавшего комплекса».

Жизнь и судьба Александра Попова, одного из действительно славных сынов Отечества, заслуживает безмерного уважения – за его преданность Отчизне и своему флоту, упорство в создании и совершенствовании радио, отчаянную борьбу за внедрение радио в жизнь. Всю жизнь он служил науке, не жалея живота своего.

Наиболее точно судьбу Попова характеризует один из близких свидетелей изобретательской деятельности ученого – профессор В. К. Лебединский: «Жизнь Александра Степановича Попова поучительна, как жизнь одинокого русского изобретателя 90-х годов прошлого столетия, ученого, страстно верящего в свои силы и не встречающего нужного доверия, а тем более – товарищеской поддержки в окружающей среде и в людях, даже тех, которые понимали, что им творится. Александр Степанович был брошен игре внешних нелепых случайностей, то грубо мешавших, то вдруг на миг необычайно благоприятствовавших его работе. До какой степени это должно было увеличивать внутреннюю трудность изобретательской работы, которая всегда трудна сама по себе, полная горьких разочарований, глубоких недоумений, основанная на упорной настойчивости преодолевания неведомого!..».

Турьинские рудники

Сашура – так называли Александра Попова в детстве – был смышленым и любознательным мальчиком. Он родился 16 марта (4 марта по старому стилю) 1859 года на Северном Урале, в селении Турьинские Рудники (ныне город Краснотурьинск), в 12 километрах от Богословского медеплавильного завода (Верхотурского уезда Пермской губернии).

Русский ученый называл себя сибиряком. Так величали себя в XIX веке все уроженцы той части Урала, которая находится на восточном склоне его хребта. В литературе же к Сибири относили всю Пермскую губернию, хотя в ее состав входили уезды, расположенные по обеим сторонам Уральских гор. И это несмотря на то, что территория, входившая в состав Пермской губернии, выделилась из Тобольской еще в конце XVIII века, при Екатерине II.

Пермский край в истории России играет особую роль. Еще во времена Великого Новгорода это были русские земли. Урал стал центром добывания руд в XVI веке.

Родные места Попова – Турьинские рудники расположены рядом с Богословским заводом (ныне город Карпинск).

Родина А. С. Попова. (По рукописной карте, опубликованной в книге: «Металлургические заводы на территории СССР с XVIII в. до 1917 года. Чугун, железо, сталь, медь». Под ред. акад. М. А. Павлова. Изд-во АН СССР, 1937 г.)

«Природа, – писал исследователь этого района М. Блинов, – наделив Богословский край подземными богатствами, как будто не хотела, чтобы человек прикасался к ним, и оградила их бесплодной почвой и суровым климатом – условиями, везде и всегда стесняющими развитие народонаселения. Каменистая, частью глинистая и известковая почва требует огромнейших трудов для удобрения, а быстрые перемены погоды убивают растения».

Гигантские промышленные предприятия создавались вдали от культурных центров – до ближайшего губернского города было более пятисот километров. Более того, это было удобное место для ссылки – сюда ссылали на каторжные работы. Академик А. Я. Купфер, побывавший здесь в 1828 году во время своих путешествий по Уралу, писал: «Среди рабочих-горняков много ссыльных: эти преступники живут в тюрьме, где они проводят ночь и часы отдыха… В Богословск ссылают только преступников, приговоренных к каторжным работам». Они «проводят день в рудниках, а ночь в тюрьме. Среди них имеются такие, которые носят всегда кандалы и находятся под бдительных надзором». В Богословский округ ссылали участников рабочего движения в XIX веке.

Еще в 20–40-е годы XVIII века развитие уральской промышленности связывают с именами В. И. Генина и В. Н. Татищева. Их труды долго служили примером для многих горных инженеров.

На Богословском заводе и на Турьинских рудниках были геологи, горные инженеры и металлурги, которые окончили высшую школу в столице. Многие из них были в передовых кругах русской интеллигенции.

Электротехнический институт

В среде таких людей Богословского округа вырос Александр Попов – будущий изобретатель радио. Отсюда вышел и «отец русской геологии» А. П. Карпинский, который был на 12 лет старше Попова. Здесь провел немало лет Е. С. Федоров. Он оставил после себя не только выдающиеся научные исследования, но и лучший на Урале горный музей.

Из знаменитых земляков изобретателя был и Н. А. Миславский – русский физиолог. Он занял место ординарного профессора в Казанском университете в 1891 году, за десять лет до того, как Попов был приглашен в Петербургский электротехнический институт на кафедру физики.

Место рождения будущего изобретателя радио – Богословский завод и селение Турьинские Рудники (заводами и селениями на Урале называют промышленные поселения) были самыми крупными в округе. Родное селение Попова насчитывало свыше тысячи дворов, где жили более десяти тысяч человек. Кроме пяти рудников, здесь были еще механический и кричный заводы.

Среди заводских рабочих были и крепостные. Они делились на обязательных, призванных по рекрутскому набору, – таких было около семисот, – и вольных, которых было всего 12.

Мемориальная доска на доме в селении Турьинские Рудники, в котором провел детство А. С. Попов

На памяти Попова уже не было обязательных рабочих. Реформа 1861 года коснулась и их, правда, не сразу. Вначале были освобождены те, которые отработали двадцать лет, через год волю получили рабочие с пятнадцатилетним сроком службы, а еще через год – все остальные.

А. С. Попов среди родственников

После реформы рабочие стали бросать все и уезжать, не дожидаясь двадцатилетнего стажа, который давал значительные льготы. Управленцам заводов пришлось искать выход и начать оснащать предприятия новой техникой. «В Турьинских рудниках была приготовлена новая 80-сильная паровая машина, которая была установлена и пущена летом 1866 года».

Ученый родился в семье настоятеля Максимовской поселковой церкви Степана Петровича Попова и его жены Анны Степановны средним из семи детей. Семья была очень дружная. Старшие – брат Рафаил и сестры Екатерина и Мария – всегда помогали младшим. Александр, в свою очередь, заботился о младших сестрах – Анне, Августе и Капитолине. Кроме основной службы, Степан Петрович Попов практически всю жизнь безвозмездно занимался «обучением детей грамоте и закону Божию» в горнозаводской школе и в домашней школе для девочек, которую содержал за свой счет. За свою усердную и полезную службу он был награжден многими благодарностями, бронзовым и золотым наперсными крестами и орденом Св. Владимира 4-й степени. Анна Степановна также бесплатно обучала девочек-школьниц рукоделию, за что получила благодарность духовной консистории.

Степан Петрович Попов

Старший сын Поповых Рафаил кончил среднюю школу, когда Саше было семь лет. Сестры Екатерина и Мария в это время были уже замужем. Анна, Августина и Капитолина воспитывались вместе с Сашей.

Анна Степановна Попова

Каких только забав для девочек не придумывал Саша, этот смышленый и не по годам развитой худенький белокурый мальчик. То он сооружал игрушечную повозку и, усадив в нее сестриных кукол, запрягал кота Матроса; то мастерил замысловатого воздушного змея с трещотками; то в долгие зимние вечера рассказывал притихшим сестренкам сказки, которые сам же придумывал.

Собственный «рудник» и грозовой будильник

С раннего детства Саша Попов слыл мастером на все руки. Он любил ручной труд и пользовался всяким удобным случаем, чтобы поучиться у мужа старшей сестры Екатерины Василия Петровича Словцова, искусного слесаря, столяра, токаря и маляра, его мастерству. Потом эти навыки очень пригодились Попову в его изобретательной работе. По свидетельству Василия Петровича, Саша сравнительно поздно начал учиться грамоте, но зато быстро и без труда постиг чтение и письмо. От Словцова будущий ученый научился плотничьему и столярному делу, что весьма пригодилось ему впоследствии в лабораторной практике, когда в Кронштадте, где протекли почти все годы его педагогической и научной деятельности, за неимением поблизости необходимых мастерских ему приходилось самому изготовлять аппаратуру.

Комната в доме родителей А. С. Попова. В правом верхнем углу рисунка видна часть «электрического будильника» Саши Попова. (Зарисовка с натуры Августы Степановны Капустиной, сестры изобретателя.)

Трудовые навыки, полученные в детстве, в полной мере пригодились Попову в студенческие годы, когда он был предоставлен самому себе и в погоне за заработком выполнял еще не привычные на заре электротехники монтажные работы.

Много интересного Саша узнавал и от управляющего рудником Николая Осиповича Куксинского, друга семьи Поповых. Куксинский часто ездил в далекую столицу – Санкт-Петербург и всегда привозил оттуда технические новинки. Вечера у Николая Осиповича, на которых он с увлечением рассказывал о новых изобретениях, а часто и демонстрировал их, были для юного конструктора настоящим праздником. Так, в доме Куксинского, Саша впервые увидел швейную машину, электрический звонок и… керосиновую лампу.

Как уже упоминалось, будущий изобретатель радио, в детстве просто Сашура, всегда был неравнодушен к всевозможным механическим устройствам медного рудника, находившегося на окраине поселка. Юный изобретатель сделал небольшие действующие модели всех этих машин на берегу ручейка, протекавшего позади отцовского дома, и устроил свой собственный «рудник». Механизмы этого игрушечного завода приводились в действие маленьким водяным колесом со звонко стучащими плицами, вращаемым быстрым течением ручейка.

Друг детства Попова, доктор Дерябин, рассказывает: «Любимым его занятием, в котором и я принимал участие в качестве ассистента, была постройка разного рода двигателей, устроенных большей частью при помощи текучей воды. Нами сооружались на ручьях мельницы с двигающимися колесами – «толчеи», ряд прыгающих столбиков, подъемные машинки, ведерками вытаскивающие землю из «шахт», вырытых иногда на два-три аршина в глубину. Сооружались штанги – длинные горизонтальные двигающиеся брусья по образцу заводских и т. д. К такого рода сооружениям у него была большая склонность, и велико было для нас удовольствие, если дело удавалось и «машина» хорошо работала. И во всем этом «машиностроительстве» он был большой искусник».

Сашура не брезговал и обычными забавами поселковых ребят. Никто не мог обыграть его в бабки или городки. Будущее светило русской науки был заядлым рыболовом и грибником, а также любил скакать на неоседланной лошади. Однако пытливый детский ум более всего тянулся к технике. И год от году он все чаще предпочитал бросанию «костей» проводить дни за изготовлением какой-либо механической игрушки.

Однажды на отцовском чердаке Сашура нашел старые часы-ходики, которые давным-давно уже сломались. Юный техник, изрядно повозившись, привел часы в порядок и повесил их над своей кроватью.

В это время из далекой столицы – Санкт-Петербурга вернулся друг семьи Поповых – управляющий рудником Николай Осипович Куксинский. Он привез диковинную новинку – электрический звонок. Следует сказать, что в это время еще не были изобретены ни динамо-машина, ни электрическая лампочка. Электрический звонок был как раз тем первым устройством, с помощью которого электричество стало входить в быт.

Двенадцатилетнего мальчугана сильно заинтересовало столичное чудо. Сашура решил сделать собственный электрический звонок. Знакомые инженеры рудника помогли юному изобретателю разобраться в устройстве прибора, и не прошло недели, как Саша сам сделал свой электрический звонок и пару гальванических элементов.

Но вот незадача – дом Поповых никогда не запирался, и нужды в дверном звонке совершенно не было. Тогда Саша решил приладить электрический звонок к своим ходикам. Так возникла мысль об «электрическом будильнике», как назвал свою выдумку изобретатель.

«Электрический будильник» действовал почти безотказно. Однако порой ни с того ни с сего его звонок вдруг издавал переливчатые трели в самое неожиданное время.

Причина столько странного явления была совершенно непонятна, пока Саша не заметил, что будильник звонит невпопад только во время грозы. Причина связи работы будильника с атмосферными электрическими разрядами была еще более загадочная. Объяснить странное явление не смогли даже рудничные инженеры. Наука была еще только на пороге тех открытий, которые могли разрешить эту загадку.

Саша с нетерпением ждал новых гроз, чтобы проверить свои наблюдения. И снова с каждым грозовым разрядом звонко заливался электрический будильник. Объяснения юный физик так и не нашел, но сумел найти способ преодоления помех, которые чинила гроза работе его будильника. Александр опытным путем обнаружил, что все дело в цепочке, на которой висела часовая гиря ходиков. Эта цепочка была включена в электрическую цепь звонка и служила проводником тока. Как только медная цепочка была отключена от электрической цепи – гроза перестала влиять на будильник.

Разрешение этой загадки было не по плечу ни любознательному мальчугану, ни его друзьям – инженерам с рудника, ни даже самым знаменитым ученым с мировым именем того времени.

Сверстник Попова проф. Ф. Я. Капустин рассказывает о рано пробудившемся интересе своего товарища к электричеству: «Александр Степанович юношей устроил электрический будильник с помощью часов с гирями на цепочке. Цепочка в его схеме служила проводником: он заметил, что она не всегда, и притом весьма капризно, проводит ток: мысль об этом явлении долго не оставляла его».

Только спустя почти четверть века после своих детских опытов понял Александр Степанович, что его «электрический будильник» улавливал своей медной цепочкой единственные тогда «радиосигналы» – грозовые разряды. Понял великий ученый только после того, как уже сознательно сконструировал тот самый прибор, который положил начало радиотехнике.

Далматовское духовное училище

Отец Попова, священник Степан Петрович, человек образованный и обремененный большой семьей, старался дать детям, особенно сыновьям, высшее образование. Они окончили курс в столичном университете. Их примеру последовали и младшие дочери, которые также учились в петербургских учебных заведениях.

До того как Попов поступил в университет и углубленно занялся изучением любимой науки, он прошел обычные для детей духовенства ступени образования: духовное училище и семинарию. Далматовское училище, в котором он получил начальное образование, было одним из самых старых учебных заведений в России, и до поступления в него Попова просуществовало уж полтораста лет.

Вначале задачей училища было обучать «детей крестьян вотчинных чтению, письму и цифири, чтобы при пособии грамотности они, совершеннолетние, в хозяйственном управлении могли быть употребляемы по монастырю с пользою». Училище несколько раз меняло название и именовалось то Славяно-российской, то Славяно-латинской школой, наконец, в 1818 году стало духовным уездным училищем, предназначенным «для священно-церковнослужительских детей зауральского края». До того священникам разрешалось детей своих отдавать в горную школу в Екатеринбурге. С переименованием же Далматовского училища в духовное архиепископ Пермский и Верхотурский лишил детей духовенства того права, распорядившись оповестить, что «священно-церковнослужительские дети в Екатеринбургское училище посылаемы не будут… А везли своих детей в Далматовский монастырь, где их в чтении, пении и рукописи экзаменовать».

На оплату гимназического обучения детей Степан Петрович Попов не имел средств. Он получал 35 рублей в месяц, которых едва хватало на существование большой семьи. Путь к высшему образованию для Саши лежал через духовную школу, где детей церковнослужителей учили бесплатно.

В 1868 году старший брат Саши Рафаил устроился учителем в Долматовское духовное училище. Родители решили отдать десятилетнего Сашу в эту школу.

От Турьинского рудника до города Далматова около четырехсот километров. Железных дорог там еще не было, и люди добирались на лошадях. На лошадях совершил свое первое путешествие и Саша Попов, отправившись в ноябре 1686 года в Далматовскую школу. Переезд не потребовал денег: Сашу подвезли крестьяне, ехавшие в Далматово на ярмарку.

Первые занятия в школе принесли Саше разочарование. Математика и физика, которые так сильно интересовали его, здесь почти не изучались. Саша охладел к занятиям и, как писал Рафаил родителям, учился не очень усердно и больше был занят катанием на коньках и лыжах.

То, чего не могла дать школа, Саша восполнял самостоятельными занятиями. Он почувствовал, что отстает от своих более счастливых сверстников, детей местных чиновников и инженеров. Они обучались в гимназии и летом щеголяли перед Сашей своими знаниями. Кое-что он узнавал от них, кое-что черпал из их учебников и к осени догонял, а по некоторым предметам даже перегонял гимназистов.

Интерес Попова к физике определился уже в средней школе. Его однокашник Е. Коринфский, с которым он начиная со студенческой скамьи поддерживал дружбу, длившуюся десятилетиями, рассказывает: «Первым импульсом к занятию физическими науками был подаренный ему, ученику семинарии, кем-то учебник физики Гано, только что переведенный на русский язык. Чтение этой книги буквально бесповоротно направило его избрать специальностью физику».

«С Александром Степановичем, – вспоминает его соученик Ф. П. Смолин, – мне довелось в одной школе учиться. Любознательным мальчиком он рос. Помню, с большим увлечением юный Попов рассказывал нам о гальванической батарее элементов, электрическом звонке, швейной машине, которые он увидел в доме управляющего медными рудниками. Эти новинки вызвали у него большой интерес. Часто бывая в рудничных мастерских, юноша подолгу наблюдал за работой станков и машин. Любовь к технике появилась у него еще в детстве».

Курс в духовном училище был четырехлетний. В Далматове Саша проучился всего два года, после чего переехал в Екатеринбург к сестре Марии Степановне Левитской. Здесь через два года он окончил начальное образование.

Пермская духовная семинария. «Математик»

По окончании училища Александр Попов поступил в 1873 г. в духовную семинарию в Перми. Сделать это пришлось по материальным соображениям, так как дети духовенства пользовались там правом бесплатного обучения: семинарская программа того времени немногим отличалась от программы других средних учебных заведений. Из сохранившегося аттестата видно, что по общеобразовательным дисциплинам Попов получил довольно основательную подготовку. В представленном Поповым при поступлении в Петербургский университет свидетельстве «Об окончании курса общеобразовательных наук» значатся предметы, все до одного сданные с отметкой «отлично». Хорошая общеобразовательная подготовка видна по ранней переписке Попова. Его прошения, письма и отчеты отличаются безукоризненной грамотностью и хорошим литературным слогом.

А. С. Попов. 1877 г.

О том, чему учился А. С. Попов, можно судить по программе («конспектам») изучавшихся в семинарии дисциплин. Например, наставник математики должен был преподать в течение курса: а) основания универсальной арифметики или алгебры; б) основания геометрии; в) приложения алгебры к геометрии, или плоскую тригонометрию; г) основания дифференциального и интегрального исчисления; д) основания механики; е) математическую географию; ж) пасхалию и з) основания умозрительной и опытной физики.

В этом здании учился Попов с 1873 по 1877 г.

Попов не только успешно занимался по всем дисциплинам, но еще в семинарии пристрастился к математике и так усердно ее изучал, что получил среди семинаристов прозвище «математик». По окончании семинарии встал вопрос, куда направиться дальше, как продолжать свое образование. Самым заманчивым местом для подающих надежды молодых людей представлялся, конечно, Петербург. Старший брат Попова Рафаил к моменту окончания Александром семинарии уже достиг некоторого положения в Петербурге, занимаясь литературным трудом. Молодежь из глубинки, в большинстве случаев небогатая, а то и совсем бедная, рвалась к знаниям. Ее не пугали ни далекие расстояния (железные дороги в широких масштабах только начинали прокладываться), ни неизбежная нужда и полуголодное существование. Частными уроками, литературной поденщиной и другими видами мелкого заработка, отнимавшего много энергии и времени, перебивалась эта молодежь и, несмотря на трудности, в большинстве случаев успевала в науках. Именно эта молодежь дала из своих рядов тех новаторов, которые заняли видное место среди ученых, пользовавшихся мировой известностью, и прославили отечественную науку.

Физико-математический факультет

Восемнадцати лет от роду Попов приехал в Петербург и подал ректору университета прошение о принятии его на математическое отделение физико-математического факультета. Блестяще сдав проверочные испытания, он был зачислен 31 августа 1877 г. студентом Петербургского университета.

Петербургский университет насчитывал тогда немногим более полувека существования – он основан в 1819 г. Для высшей школы этот период невелик – как Московский, так и Казанский университеты были старше Петербургского, но как раз в это время начался его расцвет. На многих факультетах зарождались, а на некоторых успели уже развиться научные школы и направления. Физико-математический факультет, охватывавший также химию и биологию, блистал лучшими профессорами. Достаточно назвать П. Л. Чебышева, А. М. Бутлерова и Д. И. Менделеева, лекции которых посещались не только студентами соответствующих специальностей, но и других факультетов.

Правда, физика, которой впоследствии посвятил себя Попов, таких глубоких корней тогда еще не имела. Но начало ее замечательного развития относится как раз ко времени пребывания Попова в Петербургском университете. Именно в это время начали свою деятельность еще молодыми преподавателями И. И. Боргман (1849–1914) и О. Д. Хвольсон (1852–1934); они были поборниками фарадее-максвелловского учения, что особенно сказалось на работах Попова и на всем его физическом мировоззрении. Научная атмосфера, в которую вошел Попов, описана Шателеном, прошедшим несколько позже ту же школу, что и русский изобретатель: «В университетские годы Попова во главе университетских физиков стоял маститый профессор Федор Фомич Петрушевский». Ф. Ф. Петрушевский, основатель и многолетний председатель Физического отделения Русского физико-химического общества, был в России первым профессором, кто ввел лабораторные занятия». Ближайший его ученик В. В. Лермантов, приват-доцент Петербургского университета, заведующий Физической лабораторией, писал о своем учителе: «Великой заслугой покойного Ф. Ф. Петрушевского было то, что он «вдохнул душу живую» в преподавание физики в нашем университете. До него физику только читали, как всякий другой предмет, нужный студенту для экзамена; Федор Фомич первый вовремя понял, что наступает время, когда умения, основанные на знании фактов этой науки, станут необходимыми для обыденной жизни».

Александр Попов. 1883 г.

В этот же период начинали свою преподавательскую деятельность в университете профессора И. И. Боргман, О. Д. Хвольсон, Н. Г. Егоров, Н. А. Гезехус и другие. В университетской физической лаборатории работали или незадолго перед тем кончившие университет, или кончавшие его молодые физики Н. Н. Хамонтов, А. И. Садовский, Ф. Я. Капустин – все будущие профессора. Физическая лаборатория университета была центром, где собирались университетские физики. В физической аудитории происходили и собрания Отделения физики Русского физико-химического общества, в котором принимали участие все физики и химики Петербурга, в той или иной степени интересовавшиеся наукой. В препаровочной при аудитории в перерывах между лекциями велись обычно длинные дискуссии по спорным вопросам физики. В эту среду профессоров, молодых лаборантов и студентов, интересовавшихся физикой, и попал Александр Степанович, начав работать в лаборатории. С ним вместе в университет и лабораторию поступил его близкий друг Геннадий Андреевич Любославский, впоследствии профессор Лесного института, деятельно помогавший Попову при его первых опытах с грозоотметчиком. На всех работавших в Физической лаборатории университета в те годы громадное влияние оказывал В. В. Лермантов, числившийся лаборантом, но на деле бывший главным руководителем лаборатории, задававшим тон всей ее жизни. Под руководством В. В. Лермантова Александр Степанович приобрел те навыки и выработал в себе то отношение к эксперименту, которые были характерны для него во всей его деятельности. Работая в физической лаборатории, Попов понемногу стал увлекаться электротехникой.»

Орест Данилович Хвольсон (1852–1934) – заслуженный профессор Петербургского – Петроградского – Ленинградского университета, в котором преподавал около 60 лет, почетный член Академии наук СССР. Учениками Хвольсона считали себя не только студенты высших учебных заведений, в которых он преподавал (кроме университета, в Электротехническом институте, на Высших женских курсах, в Институте путей сообщения), но все русские физики, учившиеся по его многотомному курсу, переведенному на многие иностранные языки. Академик С. И. Вавилов, воспитанник Московского университета, писал: «Уверенно можно сказать, что нет физика-исследователя в нашей стране, не прошедшего хвольсоновской школы».

Такую репутацию О. Д. Хвольсон заслужил еще до создания его курса. Начало ей положил цикл публичных лекций «Электричество и магнетизм». Он читал их в Соляном городке по поручению VI (Электротехнического) отдела Русского технического общества в студенческие годы А. С. Попова. На лекции О. Д. Хвольсона толпами приходили и учащаяся молодежь столичных учебных заведений, и люди, уже практически работавшие в области электротехники.

А. С. Попов, чьи углубленные интересы в области электричества проявились еще на студенческой скамье, посещал эти лекции и был одним из первых физиков-исследователей, прошедших хвольсоновскую школу.

Высшие электротехнические учебные заведения появились в России в конце XIX и в начале XX вв., а нужда в высококвалифицированных специалистах-электриках стала ощущаться гораздо раньше. Целые отрасли электротехники, как, например, проводная связь, электрохимия (гальванопластика), электрическое освещение, динамостроение, прочно входили в широкую практику и для своего обслуживания требовали людей с солидной научной подготовкой. Кадры таких специалистов пополнялись вначале выходцами из военно-морского ведомства и главным образом выпускниками университетских физико-математических факультетов. И в этом отношении Петербургский университет занимал ведущее место. Не только его воспитанники, но и профессора и преподаватели были близки к электротехнике. Упоминавшиеся выше Ф. Ф. Петрушевский, И. И. Боргман и О. Д. Хвольсон были, собственно, первыми преподавателями курса научных основ электротехники, носившего тогда название «Электричество и магнетизм».

Такова была научная обстановка, в которой оказался А. С. Попов с момента его приезда в Петербург.

Но, кроме научных занятий, приходилось думать и о том, как выжить. Большое облегчение могло принести освобождение от платы за право учения. Представив в правление университета выданное Пермской духовной консисторией свидетельство «о недостаточности средств» отца, Попов был, хотя и не сразу, освобожден от «платы за слушание лекций».

«Предъявитель сего, – читаем мы в этом документе, – сын священника Александр Стефанов Попов 18 лет. Отец его, священник Стефан Попов, состоит на службе настоятелем при Максимовской церкви, Турьинских рудников Верхотурского уезда, жалованье получает 215 руб., в квартирных 90 руб., в год; сверх того получает с благочиния за несение им должности благочинного 120 руб. в год, имеет собственный дом, не приносящий никакого дохода. Сестры предъявителя, как видно из документов Консистории, Анна и Августа, Пермским епархиальным начальством уволены в С.-Петербург сроком на один год от 31 минувшего августа для поступления в одно из тамошних женских училищ; Капитолина живет при отце. В удостоверение чего за подписанием и приложением казенной печати на основании вышеозначенных вполне известных сведений Пермской духовной консисториейю свидетельствуется, что сын священника Александр Стефанов Попов при своем содержании не в состоянии вносить в учебное заведение за слушание лекций положенного количества денег».

Затем Попов возбудил ходатайство о назначении ему стипендии. «Не имея достаточно средств для жизни в Петербурге, – писал он инспектору студентов, – прошу Ваше высокородие назначить мне стипендию. Свидетельство о состоянии моего отца находится в канцелярии университета».

Его просьба была также удовлетворена. Но и это еще не решало вопроса о материальном благополучии. С Поповым в Петербург приехали две сестры, которым надо было помогать. Пришлось заняться репетиторством. Для этого требовался соответствующий документ, который и был выдан ему Петербургским университетом: «На основании § 21 правил, по коим воспитанникам казенных высших и средних учебных заведений ведомства Министерства народного просвещения предоставляется право заниматься преподаванием в частных домах, выдано это свидетельство студенту Санкт-Петербургского университета физико-математического факультета 2-го курса Александру Стефанову Попову на право обучения в частных домах предметам гимназического курса».

VI отдел Русского технического общества

Но случайный и ограниченный заработок репетитора был недостаточен. Пришлось заняться также и мелкой журналистской работой, а на старших курсах и по окончании университета добывать средства уже электротехнической практикой. На этом поприще Попов приложил свои знания и силы, работая в составе петербургского Товарищества «Электротехник», которое занималось установкой электротехнического освещения, начавшего тогда широко распространяться. Об этом одном из первых русских электротехнических предприятий и участии в нем А. С. Попова мы знаем очень мало. М. А. Шателен, на глазах которого протекала деятельность этого предприятия, пишет:

«И тот ранний период своей деятельности Александр Степанович, заинтересовавшись электротехникой, поступил на службу в образовавшееся тогда в Петербурге общество «Электротехник». Это товарищество устраивало дуговое электрическое освещение в садах и общественных учреждениях, применяя главным образом дифференциальные лампы Чиколева, строило небольшие частные электростанции. В дальнейшей оно устроило в Петербурге электрическую станцию общественного пользования, помещавшуюся в барке на Мойке вблизи пересечения реки с Невским проспектом. В 1880 г. товарищество объявляло, что оно принимает на себя устройство электрического освещения вокзалов, железных дорог, типографий, фабрик и мастерских, гостиниц, ресторанов, магазинов, клубов, театров, садов, площадей, мостов и улиц в городах и т. п. На объявлениях товарищества изображалась дифференциальная лампа Чиколева. В тексте объявления пояснялись преимущества этой лампы, причем одним из главных достоинств выдвигалось то, что «дифференциальные лампы представляют в настоящее время наивысший предел дробления источников электрического света с вольтовой дугой, что электрическое освещение дифференциальными лампами дешевле всякого другого освещения и, наконец, что каждая лампа силою света в 300–350 нормальных спермацетовых свечей требует около ½ лошадиной силы».

Уже в 1882 г. товарищество организовало прием абонентов и объявляло, что «Центральный электрический павильон товарищества с запасными силами и электрическими машинами вполне обеспечивает потребителям справное освещение и совершенно исключает возможность погасаний». Товарищество принимало на себя электроснабжение «в районе Невского проспекта от Аничкова моста до Большой Морской» по цене за большие лампы в 300–350 свечей по 35 коп. в час, а за малые (лампы накаливания) в 16 свечей по 3 ½ коп. в час, а в 8 свечей по 2 коп. в час.

На службу Товарищества «Электротехник» поступил А. С. Попов. Ему приходилось заниматься монтажными работами, а также эксплуатацией мелких электрических станций, которые сооружало товарищество. Условия эксплуатации были часто довольно оригинальными. Так, при эксплуатации освещения одного из увеселительных садов Петербурга, где Попову приходилось регулировать напряжение динамо-машины изменением числа оборотов, роль вольтметра за неимением электроизмерительных приборов, как вспоминал впоследствии сам великий электротехник, играл мальчишка, стоявший около фонарей и кричавший Попову «поддай», когда фонари начинали гореть, по его мнению, слишком тускло.

«Навыки, полученные на работе в Товариществе «Электротехник», оказались очень полезными А. С. Попову многим позже, когда он заведовал ярмарочной электрической станцией в Нижнем Новгороде».

Годы пребывания Попова в университете совпадают со временем появления в России электротехнической общественности и первого ее печатного органа – журнала «Электричество». В 1880 году по инициативе ряда русских пионеров электротехники, во главе с В. Н. Чиколевым в Русском техническом обществе был создан новый отдел – VI, который занимался разработкой недавно возникшей новой области техники – электротехники. Цель этого общества состояла в том, чтобы объединить разрозненные силы изобретателей и исследователей коллективными усилиями, взаимной информацией и обменом опытом содействовать процветанию в нашей стране этой мало еще известной области техники.

Задачи, стоявшие перед VI отделом, были сформулированы одним из его создателей, пионером русской электротехники А. Н. Лодыгиным: «С одной стороны, получать, сообщать, путем общих обсуждений проверять имеющиеся у каждого из нас технические сведения и путем взаимной помощи увеличивать наши сведения, разрабатывая и разрешая вопросы, встречающиеся в технике, с другой стороны, служить центром, к которому могли бы притекать из публики вообще и из которого должны истекать в публику все практические сведения и вопросы по технике, равно интересные как для нас, так и для публики… Чем энергичней мы будем идти к этой цели, тем живее будет наше общество и тем больший интерес будет представлять его существование как для нас, так и для всей публики вообще».

Первыми важными шагами VI отдела были организация электротехнической выставки и издание журнала.

Оба эти мероприятия сыграли исключительно важную роль в истории электротехники в России. И организация выставки, и издание журнала преследовали одну и ту же цель – привлечь внимание русской общественности к новой области техники, создать наиболее благоприятные условия ее развития и вместе с тем показать, что в России трудами ученых и изобретателей подготовлена почва, на которой возникли важнейшие достижения мировой электротехники, что в стране имеется достаточное количество подготовленных специалистов, способных браться за разрешение самых сложных и актуальных задач, стоящих перед электротехникой.

Надежды, которые возлагали создатели VI отдела на выставку и печатный орган, вполне себя оправдали. Журнал «Электричество» неизменно выполнял обязательство, которое взяла на себя редакция. Оно изложено в передовой статье первого номера журнала, где мы читаем: «Журнал наш предназначается служить открытою трибуною для всех, которые своими трудами принимали участие в успехах электричества и применениях его в искусствах, промышленности и в общежитии».

В этом же номере журнала мы находим и отчет о выставке. Это была первая электротехническая выставка в мире. Ни в одной стране электротехники не решались еще собрать воедино все достижения в этой области и демонстрировать их перед широкой публикой. «Надо было обладать большой смелостью, – пишет М. А. Шателен, – чтобы рискнуть на организацию такой специальной выставки в такой отсталой в промышленном отношении стране, как тогдашняя Россия, когда подобных выставок не организовывали даже в гораздо более развитых в промышленном отношении странах; первая электротехническая выставка была организована в Париже лишь в 1881 г., то есть годом позже».

Тем не менее успех выставки, организованной VI отделом, был незаурядным. В упоминавшейся передовой статье первого номера журнала «Электричество» отмечается: «Интерес к новой силе у нас стал сильно возрастать в последнее время, чему доказательством может служить то значительное число посетителей, ежедневно, с утра до вечера, наполнявших залы бывшей в текущем году первой в России электротехнической выставки, несмотря на то, что она не представляла, да по новизне дела не могла еще представить полной картины завидного положения, по праву занимаемого уже в наш век электричеством».

Выставка состояла из восьми отделов: телеграфия и телефония, электрическое освещение и электромеханика, электричество в военном и морском деле, гальванопластика, электричество в учебном деле, электрические измерительные приборы, электротерапия и, наконец, литература и графический материал по электротехнике. В этих отделах были представлены труды русских изобретателей: Яблочкова, Лодыгина, Чиколева, Булыгина, Лачинова, Ковако, Рихтера, Рагозина, Крестена, Алексеева, Теплова.

Посетитель выставки мог не только обозревать экспонаты, но и глубже знакомиться с ними. Выставку обслуживали крупные специалисты-изобретатели, инженеры и ученые, среди которых мы находим имя выдающегося русского химика А. М. Бутлерова. Они давали «специальные объяснения с опытами». Выставка не только полностью окупила себя, но дала значительный доход (свыше тысячи двухсот рублей), составивший основной фонд первого электротехнического журнала.

Студент Александр Попов активно участвовал в организации выставки, выступая в качестве «объяснителя». Он уже обладал тогда достаточными познаниями в области электротехники, добытыми, впрочем, исключительно самообразованием. Его однокурсник Е. Коринфский отмечает, что Александра Попова особенно интересовали вопросы применения постоянного переменного тока высокого напряжения.

Как отмечает В. К. Лебединский, который учился несколько позже в том же университете и был лично хорошо знаком с Поповым: «Университетские учителя научили думать, приоткрыли книгу науки; их ученикам захотелось понять лучше учителей».

«В редакции "Электричество", помещавшейся в квартире Л. И. Смирнова, часто собирались деятели русской электротехники, много говорили, советовались и спорили о делах журнала, а затем радушный, гостеприимный хозяин обычно приглашал нас к столу, и в совершенно неофициальной обстановке начинались дружеские беседы, нередко опять же на темы, касающиеся журнала и вопросов современной электротехники. Именно здесь я имел случай впервые встретиться или ближе познакомиться с целым рядом выдающихся лиц, поработавших в области теории и практики электричества. Среди них были: А. С. Попов, В. Н. Чиколев, Д. А. Лачинов, Н. Г. Егоров, И. И. Боргман, М. А. Шателен, В. К. Лебединский, А. Л. Гершун, А. А. Воронов, Н. Н. Георгиевский, Ч. К. Скржинский, Имшенецкий и др.».

Характерным является то, что в этом перечне мы находим одновременно именно как учителей Попова, так и младших его современников. Несмотря на различие в возрасте и в занимаемом положении, это была дружная семья русских электротехников. В их среду Попов вступил еще в студенческие годы и оставался неразрывно с ней связан до конца своих дней. Широко открывая двери перед всеми интересующимися новой областью техники, VI отдел Русского технического общества особенно привлекал к своей деятельности молодежь. Попов принадлежал к этой группе молодежи. К окончанию курса он уже был не только физиком с университетским дипломом, но и зрелым высокообразованным инженером-электриком.

Новая жизнь. Курсистка

Университет Александр Попов окончил с большим успехом: «…выслушав полный курс наук по математическому разряду физико-математического факультета и показав на испытаниях следующие познания: по математике, механике, физике, физической географии и неорганической химии – отличные, в богословии, астрономии, геодезии и немецком языке – хорошие», он был выпущен со степенью кандидата, присужденной ему Советом университета 29 ноября 1882 года.

Раиса Алексеевна Попова (урожденная Богданова), жена А. С. Попова. 1894 г.

Его кандидатская диссертация (то что теперь называется дипломная работа) на тему «О принципах магнито– и динамоэлектрических машин постоянного тока» получила следующее заключение профессора П. П. Фан-дер-Флита: «Диссертацию господина Попова нахожу вполне удовлетворительной; это весьма обстоятельная и добросовестно выполненная работа». Благодаря такому отзыву, а также превосходно сданным экзаменам, Попов был «признан достойным ученой степени кандидата».

Перед двадцатитрехлетним молодым человеком открылся путь к научной деятельности; он был оставлен при университете «для приготовления к профессорскому званию». С оставлением при университете, казалось, открылась блестящая карьера для начинающего ученого. Но путь к профессуре не был ни прямым, ни легким. Число штатных преподавателей было весьма ограничено. Кафедра физики, как и остальные кафедры, никогда не имела в своем составе более двух штатных профессоров, а приват-доценты обеспечивались материально при поручении им обязательных курсов, что случалось только на многолюдных факультетах, как, например, на юридическом.

А. С. Попов с женой после регистрации брака

К моменту окончания университета Попов был уже семейным человеком. Раиса Алексеевна Попова, урожденная Богданова, родилась 28 мая (9 июня по новому стилю) 1860 года. Ее отец, известный юрист Алексей Иванович Богданов, в 1878 году переехал в Петербург. Он очень заботился о том, чтобы его дочь получила высшее образование. В то время женские гимназии не давали полного среднего образования, и для поступления в высшее учебное заведение девушкам необходимо было сдать экзамены на аттестат зрелости при мужской гимназии. Алексей Иванович Богданов дал объявление в газете, что ищет репетитора для подготовки к экзамену на аттестат зрелости. По объявлению пришел студент второго курса физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета. Он начал заниматься с Раисой Алексеевной. В это время скоропостижно скончался ее отец Алексей Иванович Богданов, оставив семью без средств.

Молодой ученый безвозмездно занимался с Раисой Алексеевной. Она успешно сдала как экзамены на аттестат зрелости, так и вступительные экзамены на только что организованные Высшие женские медицинские курсы при Николаевском военном госпитале. Впоследствии эти курсы были преобразованы в Женский медицинский институт, ныне Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова.

18 ноября 1883 г. в церкви Косьмы и Дамиана лейб-гвардии саперного батальона Александр Степанович Попов обвенчался с Раисой Алексеевной Богдановой.

Вплоть до окончания института в 1886 году Раиса Алексеевна жила в Петербурге, а сам Попов в Кронштадте. По случаю окончания института Раиса Алексеевна получила серебряный значок «Женщина – врач».

К 1883 году Попов был уже вполне зрелым ученым. В это время было опубликовано его первое научное исследование «Условия наивыгоднейшего действия динамо-электрической машины». Профессор А. А. Петровский, свидетель научной деятельности А. С. Попова, впоследствии так писал об этой работе молодого ученого: «Ясная и определенная постановка вопроса, короткий и простой прием решения, наглядно и изящно представленные результаты – все говорило о недюжинных способностях автора…»

Но Александру Попову пришлось оторваться от непосредственной близости к университету. В 1883 году в Минном офицерском классе в Кронштадте оказалась вакантной должность преподавателя. Она была предложена Попову, и он ее занял. Двадцатичетырехлетний молодой человек начал работать в учебном заведении, зарекомендовавшем себя к тому времени как замечательная школа военных электриков, моряков, обладавшая к тому же лучшей в России лабораторией.

Минный офицерский класс. «Гальваническая команда»

Лучшие годы своей недолгой жизни Попов провел в училище, которому суждено было стать колыбелью радио. Здесь он работал восемнадцать лет – с 1883 по 1901 год. Пришел он сюда юношей, не имеющим еще твердой опоры в жизни, а покинул стены Минного офицерского класса признанным ученым, прославившим отечественную науку вкладом всемирно-исторического значения. Этот период жизни Попова представляет исключительный интерес не только в биографии изобретателя радио, но и в истории учения об электричестве и его практического применения.

Минный офицерский класс занимает видное место не только в истории Военно-морского флота, но и в истории русской электротехники, как одно из первых русских специальных электротехнических учебных заведений. Школа эта для своего времени была прекрасно оборудована и успешно готовила квалифицированные кадры; ближайший сотрудник Попова, его ассистент Н. Н. Георгиевский, впоследствии профессор, следующими словами характеризует названное учебное заведение: «Минный офицерский класс и минная школа при нем являлись одной из первых в России электротехнических школ вообще и первой в Морском ведомстве в частности. Конечной целью класса была подготовка специалистов по минному делу и по электротехнике; постановка преподавания общеобразовательных предметов была там значительно шире и серьезнее, чем во многих школах подобного рода более поздней формации… Минные офицеры зарекомендовали себя не только во флоте. Многие из окончивших Минный офицерский класс были видными работниками в электротехнической промышленности».

Такого положения училище достигло благодаря тому, что в качестве преподавателей были приглашены лучшие силы столицы. Физику, например, читал Ф. Ф. Патрушевский, занимавший кафедру в университете и возглавлявший Физическое отделение Русского физико-химического общества.

Уже в первые годы существования Минного офицерского класса создалась замечательная традиция. Ежегодно 1 октября со всех морей съезжались в Кронштадт морские офицеры, бывшие слушатели Минного класса, и в Кронштадтском морском собрании устраивался праздничный вечер, в котором минные специалисты делились опытом своей службы на флотах. Часто этот обмен мнениями выливался в настоящую дискуссию, в которой принимали участие даже представители высшего морского командования. В результате этих своеобразных научно-технических конференций вводились все новые улучшения в минное дело, и слава русского минного оружия гремела по всему свету, русский флот обязан Минному классу не только расцветом минного дела, но и внедрением электричества на кораблях.

Занятия в классе 1 октября 1874 года начались именно с первой лекции «Экспериментального и практического курса электричества, гальванизма и магнетизма» Ф. Ф. Петрушевского, на которой присутствовали высшие чины флота. Профессор имел ассистента, руководившего практическими занятиями и производившего опыты на лекциях. Место ассистента занимал А. С. Степанов, который впоследствии заменил Ф. Ф. Петрушевского, из-за болезни вынужденного отказаться от курса, читанного им в течение шести лет – до 1880 года. За это время он создал первоклассный физический кабинет, оборудованный лучшими образцами физических приборов, изготовлявшихся в России и за границей. Н. Н. Георгиевский, заведовавший впоследствии кабинетом, писал: «Забота о хорошей постановке преподавания в классе имела следствием создание при классе, пожалуй, лучшего в то время в России по разнообразию и подбору приборов физического кабинета почти исключительно по курсу электричества и магнетизма, ежегодно пополнявшегося за счет специально ассигнованных на это средств. При классе имелась библиотека, в которую выписывались, между прочим, все наиболее крупные иностранные журналы по физике и электротехнике».

Электрическое освещение в грандиозных для того времени масштабах было применено в 1883 г. при иллюминации Кремля во время коронования Александра III как раз воспитанниками Минного офицерского класса и школы. Об этой неслыханной тогда еще работе в «Материалах к истории Минного офицерского класса и школы» записано: «Электрическая иллюминация Московского Кремля в 1883 году, исполненная минными офицерами и нижними чинами-минерами без всякой посторонней помощи, показала, на какой высоте стояли сведения по электротехнике чинов в минной специальности. За эту работу в то время мало кто мог взяться. Кроме чувства национальной гордости, появляющегося из сознания, что эта колоссальная работа была исполнена верными русскими людьми, она дала такое сбережение, которое окупило расходы государства на Минный офицерский класс: вместо 1 000 000 рублей, которые просил один из предпринимателей американец, электрическая иллюминация обошлась со всеми расходами около 70 000 рублей».

В 1881 году Минный класс принял участие в Парижской электротехнической выставке. На выставку были посланы сконструированные сотрудниками класса динамо-машины, морской сигнальный фонарь со «свечой Яблочкова» и оригинальные дуговые лампы с двумя парами углей. За свои работы Минный класс получил на выставке почетный диплом.

Практическое применение электрической энергии оказалось чрезвычайно важным для специально военных целей и прежде всего в морском деле. Уже в 20–30-х годах, когда электротехника была еще в зародыше, обнаружилось, что электрический ток может быть использован во взрывном деле. Первые опыты в этой области связаны с именами известных пионеров русской электротехники – П. Л. Шиллингом (1786–1837) и Б. С. Якоби (1801–1874). Войны, которые пришлось вести России в XIX веке особенно на море, показали громадное значение электротехники в военном деле. Первые отряды русских военных электротехников именовались «гальваническими командами», а специалисты, имевшие дело с электрическими запалами, – «гальванерами». Понятно почему именно в сухопутной армии и во флоте появились учебные заведения нового типа, среди которых Минный офицерский класс занимал выдающееся место.

На Александра Попова было возложено «ассистирование на лекциях по электричеству, читаемых А. С. Степановым, практические занятия по гальванизму на основном курсе, практические занятия и чтения по высшей математике на дополнительном курсе и заведывание физическим кабинетом».

Училище, в которое поступил А. С. Попов, готовило специалистов по минному делу и электротехнике. Многие из его воспитанников пополняли кадры русских электротехников, так как подготовка этих кадров началась именно в военном ведомстве. Инициатором этого дела был один из первых русских ученых-электриков академик Борис Семенович Якоби, который трудился как над усовершенствованием электрического телеграфа, так и над приложением электричества к минному делу. При нем были созданы так называемые гальванические команды; с них и началась подготовка специалистов – военных электротехников. Минный офицерский класс был основан в 1874 г. т. е. за девять лет до прихода в него Попова.

Минный офицерский класс имел собственный печатный орган – «Известия Минного офицерского класса». Здесь были напечатаны статьи Попова «Об индукционных весах Юза» и «Программа повторительных чтений по дифференциальному и интегральному исчислениям».

Общая подготовка, полученная Поповым на физико-математическом факультете, позволила ему взять на себя чтение курса физики, а затем и некоторых курсов электротехники. В ходе своих занятий со слушателями Попов стал одним из создателей нового курса электротехники, а затем и радиотехники.

Беседка (реконструкция) в саду Минного офицерского класса, где проводил опыты А. С. Попов

Уже через год после поступления А. С. Попова в Минный офицерский класс, в котором он выполнял обязанности ассистента, ему поручили вести самостоятельный курс по электричеству. Таким образом, когда ему было 25 лет, через год после окончания университета, он взял на себя и обязанности, которые недавно выполнял его университетский учитель, признанный глава русских физиков. Чтение курса не освободило, однако, Попова от возложенных на него вначале обязанностей. Он продолжал «Повторительные чтения по дифференциальному и интегральному исчислениям», заведовал физическим кабинетом и вел практические занятия по электричеству и магнетизму.

Попов одним из первых в России разработал курс динамо-машин и электродвигателей, ставший обязательным для слушателей класса. Работая в учебном заведении прикладного характера, Попов придавал практическое направление читавшемуся им курсу физики. Курс этот даже официально носил название «Практическая физика».

Злые шутки электрической свечи

Время, когда А. С. Попов появился в Кронштадте, было для флота переломным. Устарелые деревянные корабли вытеснялись новейшими стальными плавучими крепостями. На кораблях устанавливались электромоторы, устраивалось электрическое освещение «свечами Яблочкова».

«К 1889 году, – рассказывает бывший его ассистент профессор Н. Н. Георгиевский, – ни один крупный вопрос, так или иначе соприкасавшийся с областями физики и в особенности электротехники, не решался в морском ведомстве без участия Александра Степановича Попова. Также быстрое завоевание авторитета в морской среде, помимо солидной подготовки и солидных теоретических знаний, объяснялось также и тем обаянием, которое производил А. С. Попов на всех, соприкасавшихся с ним, серьезным отношением к тем вопросам, которые ставились ему на разрешение, и постоянной готовностью идти навстречу в разрешении и освещении этих вопросов. Лично он никогда не стремился выдвинуться, но всегда выходило так, что, несмотря на то, что основные курсы в классе были в руках других преподавателей, за советом обращались не к этим последним, а именно к нему».

У корабельных специалистов было немало причин для того, чтобы обращаться к Попову за советом и помощью. Они не имели еще достаточного опыта; да и электричество было еще слабо изучено. Часто морские офицеры, заведовавшие корабельным электроустановками, не могли разобраться в новой технике. То «отказывался» работать электромотор, то без всякой видимой причины «капризничала» динамо-машина, то сами собой разряжались аккумуляторы.

Особенно много хлопот доставляли «свечи Яблочкова» – особые электрические дуговые лампы. Нередко при включении электрического освещения происходили короткие замыкания: между проводами и стальными переборками корабля вспыхивали целые снопы искр, а корабль наполнялся смрадным запахом горящей изоляции. «Злыми шутками электрической свечи» называли это явление моряки. В довершение всего на кораблях разом гасли все «электрические свечи» и приходилось вновь возвращаться к освещению при помощи сальных свечей масляных коптилок. Сколько ни бились минные офицеры, которые заведовали корабельными электроустановками, им не удавалось избавиться от таинственных электрических искр. В конце концов они обратились за помощью к Попову. Вопрос оказался новым даже для него. Было ясно, что происходит самое обыкновенное короткое замыкание. Но почему оно происходит, почему возникают искры и пробивают надежную изоляцию – было совершенно непонятно.

Пытливый изобретатель ревностно взялся за изучение странного явления. Он довольно быстро нашел технические причины появления таинственных искр и разработал способ ликвидации этого явления, крайне опасного для боевого корабля, нагруженного взрывчатыми веществами. Попов производил опыт за опытом, изучая электрическую искру – эту миниатюрную молнию.

Всего несколько лет прошло с того времени, когда ученые окончательно выяснили, что искры сопровождаются быстрыми электрическими колебаниями. Один из ученых высказал смелую мысль, что при быстрых электрических колебаниях должны возникать особые электромагнитные волны. Но никто еще не сумел уловить эти невидимые волны. Многие ученые даже сомневались в их существовании. Попов принадлежал к числу тех немногих передовых ученых своего времени, которые были убеждены в существовании электромагнитных волн.

Эти никем не уловимые волны были такой захватывающей тайной природы, что, столкнувшись с ней, молодой энтузиаст науки уже не мог оторваться от исследований в этой области. Он часами просиживал в физическом кабинете над гудящей индукционной катушкой, между шариками разрядника которой с треском сыпались бесконечные электрические искорки. Он до рези в глазах всматривался в них, силясь разгадать тайну. Эти искры несомненно излучали электромагнитные, но неуловимые волны. Какие только опыты не производил неутомимый исследователь. Но природа не раскрывала тайны электрической искры. Он проверял приборы и находил в них какую-нибудь неисправность. Приходилось начинать все сначала.

Неудачи не останавливали Попова. Наоборот, чем больше препятствий стояло на пути к разрешению научной задачи, тем упорнее работал он, тем сильнее было его стремление постичь тайну природы.

Так, в первые же годы своей службы в Минном классе, в самом начале восьмидесятых годов девятнадцатого столетия, начал Попов изучение той области физики, которой посвятил всю свою жизнь, – области быстрых электрических колебаний, из которой вскоре возник новый самостоятельный отдел науки – учение об электромагнитных волнах. Уже в то время ученый серьезно задумывался над тем, как бы поставить электромагнитные волны на службу человеку. Так Попов встал на тот путь, который привел его к изобретению радио.

Преподаватели и слушатели Минного класса сделали много изобретений. Отметим только те из них, которые непосредственно касаются электротехники. В 1878 году специалисты класса разработали всю систему электрического оборудования боевых кораблей. В 1883 году в электротехнической лаборатории Минного класса был выработан новый тип аккумулятора, принятый на вооружение флота под названием «аккумулятор Минного класса». В том же году преподаватель класса Тверитинов построил «электрический катер», приводившийся в действие электрическим током. В следующем, 1884 году электрики класса впервые в мире электрифицировали воздушный шар. В это же время в классе было разработано остроумное приспособление для сигнализации судовыми прожекторами. Наконец, в Минном классе прошла основная изобретательская деятельность А. С. Попова, создавшего не только радио, но и целый ряд электротехнических и физических приборов и аппаратов.

Электромагнитные волны. «Лучи Герца» в действии

Тайны электромагнитых излучений электрической искры волновали известнейших физиков всех стран, они посвятили им многие годы упорной исследовательской работы.

Начало изучению электрической искры положил профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани (Lug Galvan, 1737–1798) и его молодая жена Лючия Галеаци 26 апреля 1786 года, когда препарировали лягушку, одновременно извлекая искры из электрической машины. Сочинением Гальвани «О влиянии электрических сил на движение мускулов животных» заинтересовался Алессандро Вольта. После восьми лет упорного изучения электрических явлений Вольта в 1799 году изобрел гальванический элемент и батарею, так называемый вольтов столб. В 1802 году физик Раньози открыл, что гальванический ток отклоняет свободно подвешенную намагниченную иголку. Этим было положено начало новой науке – электромагнетизму. Это явление особенно тщательно изучал французский физик Андре Мари Ампер. 18 сентября 1820 года он сообщил во Французской академии наук свое знаменитое «правило пловца». В 1823 году англичанин Вильям Стерджон изобрел электромагнит. Это открытие было применено на практике русским ученым Якоби. Он в 1834 году изобрел первый применимый электродвигатель, установив его на своем «электрическом судне».

Однако лишь телеграф приблизил электричество к жизни. Первый «электрикомагнитический телеграф» изобрел русский ученый Павел Львович Шиллинг в 1830 году. Этому изобретению предшествовал в 1812 году применение Шиллингом электрического тока для взрыва на расстоянии подводных мин.

В 1835 году телеграфные аппараты Шиллинга были установлены в кабинете Николая I в Зимнем дворце и на квартирах царских приближенных.

Аппарат Шиллинга послужил прототипом для создания целой серии так называемых стрелочных телеграфов, но все они были несовершенны. Надежный телеграфный аппарат и простой код изобретает американский художник Самуэль Морзе в 1840 году. Именно телеграфный аппарат Морзе применил А. С. Попов в своем радиоприемнике.

В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, это открытие легло в основу современной электротехники. Через тридцать лет, в 1863 году, Джеймс Клерк Максвелл продолжил работу Фарадея и предположил, что свет – это электромагнитные волны особой длины. В 1888 году Генрих Герц впервые на опыте доказал правильность электромагнитной теории Маквелла и подтвердил, что световые и электромагнитные волны подчиняются одним и тем же законам. Герц сконструировал вибратор – излучатель электромагнитных волн и резонатор – приемник этих волн, он описал это в своей первой работе, носящей название «О весьма быстрых электрических колебаниях».

Резонатор Герца ученые назвали «электрическим глазом», а открытые электромагнитные волны – «лучами Герца». Луч по-латыни – радиус, излучение электромагнитных волн иначе называется радиацией. Отсюда и произошло название «радио».

Попов не сомневался в правоте Максвелла. Он был взволнован открытием Герца совсем по другой причине. Это открытие давало в его руки то оружие, с помощью которого он сможет еще успешнее вести исследования в своей любимой области «быстрых электрических колебаний».

«В это время, – пишет профессор В. К. Лебединский, – в Петербургском университете были два физика, близко интересовавшиеся этими новыми вопросами: И. И. Боргман и Н. Т. Егоров. Проф. Егоров с большим увлечением и настойчивостью обратился к воспроизведению опытов Герца; при этом он копировал установку до мелочей. Каковы были достижения, можно себе представить из следующего факта: когда он демонстрировал (1889 г.) их на заседании Физического общества, то никто из присутствовавших, несмотря на полную темноту в помещении, не видел того, что ожидалось (искорки в резонаторе Герца); тогда председательствующий подошел к прибору и, всмотревшись, констатировал, что действительно явление происходит.

Во второй раз Егоров демонстрировал опыты Герца в актовом зале университета, на съезде естествоиспытателей. Зал был переполнен: «лучи Герца» стали уже тем первым поражающим открытием физической науки, за которой на пороге XX века последовали два других (лучи Рентгена и радио); новое в науке захватывало уже широкие слои масс. «Опять требовалась совершенная темнота, и мне уже не пришлось увидеть результатов эксперимента, так как, исполняя обязанности «студента-распорядителя», я был поставлен с наружной стороны двери, чтобы не допустить ни на одну секунду света при их открывании напирающей толпой».

Велико было удивление ученых, когда скромный молодой физик Александр Степанович Попов – ему тогда было всего 30 лет – этой же весной и в том же зале, где демонстрировал свои опыты профессор Егоров, стал производить эксперименты с электромагнитными волнами при полном дневном освещении.

Попов свои лекции и доклады богато иллюстрировал опытами, и его, конечно, не могла удовлетворить заметная только в лупу искорка резонатора. Он искал более действенный способ обнаружения «лучей Герца». Русский изобретатель произвел десятки опытов. Он испробовал всевозможные формы вибраторов и резонаторов. Наконец, он сконструировал приборы, вполне пригодные для лекционного демонстрирования опытов с электромагнитными волнами. Эти приборы состояли из вогнутых параболических зеркал-рефлекторов. Рефлекторы в этих приборах имели высоту около 40 сантиметров, тогда как в приборах Герца их высота достигала 2 метров. Вместо одной искры, получаемой в вибраторе Герца, прибор Попова давал сразу три искры.

Теперь уже не требовалось больше затемнять аудиторию и пользоваться лупой для наблюдения искорки в резонаторе. Искра получалась настолько яркой, что она была видна при дневном свете.

Прежде всего присутствовавших поразили приборы Попова. Громоздкие копии аппаратов Герца, которыми оперировал Егоров, были доставлены на ломовой подводе. Свои приборы Попов принес в небольшом чемодане. Гениальный ученый не только значительно уменьшил размеры приборов Герца, но и усовершенствовал сами приборы.

Ученый знакомил морских офицеров и со своими работами в области быстрых электрических колебаний. Первую такую лекцию он прочитал в Кронштадте в 1889 году. К этому времени им были сконструированы приборы для опытов с «лучами Герца». Лекция называлась: «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими явлениями». Помещая между рефлекторами тонкий металлический лист, заменяя этот лист доской, картоном или толстой книгой, через которые свободно проходили волны, он показывал, что плохие проводники пропускают волны. Затем при помощи того же металлического листа и решетки, состоящей из параллельно натянутых проволок, Попов показывал, что проводники не поглощают волны, а только отражают их и дают им новое направление.»

Этой лекцией, сопровождаемой перечисленными и другими опытами, Попов впервые ознакомил флот с достижениями науки и техники в области электромагнитных волн.

На этой лекции Попов показал целую серию блестящих опытов, подтверждавших, что невидимые электромагнитные волны подчиняются всем законам видимого света.

В заключение он посетовал на несовершенство своего резонатора, который улавливает электромагнитные волны лишь на незначительном расстоянии. По свидетельству участника этого собрания профессора Н. Н. Георгиевского, свою лекцию Попов закончил следующими словами: «Человеческий организм не имеет такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире. Если бы изобрести такой прибор, который заменил бы нам электромагнитное чувство, то его можно было бы применять и в передаче сигналов на расстояние…»

Несмотря на существенный прогресс в области кораблестроения и в улучшении тактических свойств новых кораблей, связь их между собой и берегом оставалась на сравнительно низком уровне – эпохи парусного флота. Первые электрические прожекторы были установлены на кораблях российского флота в 1870 году, а в 1877 году на Черном море будущим адмиралом С. О. Макаровым уже проводились опыты по осуществлению дальней связи с помощью лучей прожекторов, направляемых в небо. Связь осуществлялась между Одессой и Очаковым на расстоянии 50 миль. В 1881 году на Парижской электротехнической выставке в числе экспонатов, представленных Минным офицерским классом, был «сигнальный фонарь со свечой Яблочкова». Разработки Минного офицерского класса, представленные на выставке, получили почетный диплом. В 1884 году лейтенант Е. П. Тверитинов, преподаватель Минного офицерского класса, разработал и осуществил систему дальней сигнализации с помощью гирлянды из 40 электрических ламп накаливания, поднимаемой воздушным шаром на высоту до 120 метров. Видимость такого сигнального устройства достигала 35 км. В 1893–1894 годах Морским министерством была организована и действовала специальная комиссия, задачей которой была разработка новых методов сигнализации на флоте.

Живя в Кронштадте, в самом сердце русского военного флота, Попов все более убеждался в необходимости для флота «курьера-невидимки» или в более совершенных способах дальней связи. Сигнализация же на военно-морских флотах как средство общения и управления использовалась испокон веков. Все флоты Древнего мира, Средневековья и более поздних периодов всегда имели весьма хорошо для своего времени разработанные методы сигнализации, то есть методы информации, которые основаны на передаче и приеме условных сигналов. В период изобретения радиосвязи Поповым на Российском военно-морском флоте действовала отработанная еще со времени Петра Первого флажная сигнализация. Такая сигнализация для военных флотов имела свои преимущества: во-первых, она давала возможность легко менять ключи сигналов, то есть их условные значения. Это делало такую сигнализацию более-менее секретной. Во-вторых, она была достаточно быстрой. Это и было причиной ее распространения на флотах мира.

Лекции А. С. Попова «Об электродвигателях постоянного тока». 1897 г.

Российский флот нуждался в радиосигнализации. Попов стал серьезно задумываться над использованием электромагнитных волн для беспроволочного телеграфирования.

«Сигнализация на расстоянии без проводников»

Это была очень смелая мысль. Электромагнитные волны изучали многие ученые мира, но никто из них даже не допускал мысли о таком могуществе «новорожденных» «лучей Герца». Свидетель первых лет изучения электромагнитных волн профессор В. К. Лебединский говорил, что для людей науки того времени «телеграфировать без проводов» было похоже на «ходить без ног» или «говорить без языка».

Как раз в 1889 году на вопрос одного инженера о возможности применения электромагнитных волн для беспроволочной связи Генрих Герц уверенно ответил, что открытые им лучи никогда не найдут практического применения в деле связи. Такого же взгляда держались и другие ученые.

Александр Попов знал эти мнения мировых авторитетов в области электромагнитных волн. Но они не останавливали его. Он был твердо уверен в обратном и упорно продолжал опыты по осуществлению идеи о беспроволочном телеграфировании при помощи электромагнитных волн.

Попов поставил целью своей жизни осуществить беспроволочное телеграфирование электромагнитными волнами. Такой цели еще не ставил себе ни один из ученых в мире.

Именно об этом заявил Попов весной 1889 года на своей лекции «Новейшие исследования о соотношении между световыми и электрическими явлениями» в Кронштадтском морском собрании.

Застенчивый оратор и ленивый писатель

Уже на второй год пребывания Попова в Минном офицерском классе официальное его положение дало ему возможность заниматься любимым делом и побудило к самостоятельной творческой работе. Личных бумаг Попова, особенно таких, в которых были бы запечатлены его творческие начинания, педагогические или исследовательские, сохранилось очень мало. Близко знавший Попова его приемник по Минному офицерскому классу А. А. Петровский отмечал: «Преподавая в нескольких учебных заведениях, А. С. оставил очень мало собственноручно составленных записок. Его многочисленные публичные лекции и сообщения о беспроволочном телеграфировании не были напечатаны, и вся история открытия, доставившего Александру Степановичу всемирную известность, остались лишь в воспоминаниях лиц, которые были очевидцами события».

Ближайший сотрудник Попова Н. Н. Георгиевский, работавший с ним в течение пяти лет, предшествовавших изобретению радио, пишет: «А. С. Попов большую часть времени уделял Физической лаборатории класса. Все не занятое лекциями и другими учебными занятиями время, с утра до позднего вечера, часто за полночь, с небольшим лишь перерывом для обеда он проводил в лаборатории, за экспериментальными работами, за налаживанием различных опытов. Все, что он вычитал наиболее интересного в литературе, он стремился воспроизвести в лаборатории… При всех воспроизведениях вычитанных им опытов, в самой постановке этих опытов А. С. Попов никогда не оставался простым подражателем: он вносил в них и в их постановку что-нибудь новое, значительно их улучшающее. Часто это новое касалось лишь мелких на первый взгляд деталей, но и эта мелкая деталь являлась всегда весьма существенной, значительно улучшающей опыт».

Александр Попов ежедневно являлся в Минный класс ровно в 8 часов утра и до 12 часов дня читал лекции (с 1886 года Попов читал в Минном классе курсы физики и электротехники).

Русский исследователь возвращался в физическим кабинет, где вместе со своим ассистентом до 8–9 часов вечера готовил приборы для демонстрации опытов на лекциях следующего дня. Свободное от преподавательской работы в Минном классе время Попов проводил в Морском техническом училище (позже переименованном в Военно-морское инженерное училище), помещавшемся тогда в Кронштадте, в здании, где сейчас находится Дом Военно-морского флота. В этом училище он вел курсы физики и электротехники и одно время преподавал высшую математику. Попову как авторитетнейшему электротехнику приходилось уделять много времени разрешению вопросов практического применения электричества на кораблях Балтийского флота. Он не только консультировал корабельных электротехников, но и принимал участие во всевозможных флотских комиссиях и привлекался в качестве эксперта к испытаниям всех новых корабельных электрических установок.

А. А. Петровский рассказывает: «Несмотря на значительное количество обязательных занятий, Александр Степанович отдавал лаборатории почти все свободное время. Отдых не был ему знаком. Каждое воскресенье, каждый праздничный день, не говоря уже о буднях, вы могли застать его в Минном офицерском классе. Он сам наматывал проволоку на катушки, сверлил и выдувал стекло, спаивал отдельные части приборов, словом, собственноручно производил большинство мелких работ, необходимых для его изысканий. Насколько удалось ему овладеть всеми приемами работы, можно заключить из того, что первые реле, служившие для опытов с беспроволочным телеграфированием, были сделаны из старых вольтметров».

Много времени уделял он также популяризации новейших достижений физики и электротехники. Несколько раз в год Попов выступал в Кронштадтском морском собрании с обстоятельнейшими докладами на самые разнообразные научные и технические темы. Так, в 1886 году он демонстрировал морским офицерам последние новинки электротехники – амперметры Томсона для сильных токов, пружинные амперметры и вольтметры Айртона и Перри, вольтметры Кардью и элементы Скривано. В 1888 году свои публичные лекции он посвятил важному для флота вопросу об аккумуляторах. В 1891 году он впервые познакомил флотских специалистов с многофазными переменными токами, незадолго до этого открытыми американским ученым Тесла. В следующем году он сделал шесть обстоятельных докладов, посвященных обзору успехов науки в области динамо-машин, трансформаторов, электродвигателей и передачи электрической энергии на расстояние.

Диплом, полученный А. С. Поповым на Нижегородской промышленной выставке. 1876 г.

Характеристику А. С. Попова как педагога, учителя и наставника дал А. А. Петровский, преемник по Минному офицерскому классу. «А. С. Попов не был ни оратор, ни демагог, но в его лекциях чувствовалась необычайная любовь к тому, что он излагал, и глубокое проникновение в сущность предмета. Когда в первый раз я пришел на вступительную лекцию А. С. Попова по теории динамо-машин и электродвигателей, то увидел простой неизысканный подход прямо к делу, не артистическое, но строго обоснованное и серьезное изложение. По окончании лекции я спросил слушателя, сидевшего рядом, какое у него осталось впечатление, и получил ответ: „очень ясно излагает“».

Имеющиеся документы и материалы относительно жизни и деятельности Попова в период, предшествовавший изобретению радио, не отличаются большой полнотой. Но страницы «Журнала Русского физико-химического общества» сохранили нам ценные сведения о выступлениях в обществе, которые отражали научные интересы Попова и тот путь, по которому шли его собственные изыскания. Эти сведения тем более ценны, что Попов чересчур щепетильно относился к опубликованию своих работ. Именно так писал о нем А. А. Петровский: «Есть два сорта людей. Одни имеют слабость к печатному слову и каждую, подчас неразработанную мысль стремятся закрепить определенными формами; другие работают в тиши лабораторий, и только настоятельные требования почти насильно заставляют их браться за перо. А. С. Попов впадал в эту последнюю крайность. Он не любил писать».

Очень многие из его изысканий так и не увидели света, и сведения о них можно найти только в научной хронике «Журнала Русского физико-химического общества», тщательно отмечавшей все сколько-нибудь заслуживающие внимания выступления в обществе. Этот ценный для истории русской науки источник при всей краткости содержащихся в нем сведений рисует картину состояния науки того времени, интересы, которыми были проникнуты отдельные исследователи, чутко реагировавшие на современные им проблемы. Особую ценность представляет этот журнал для жизнеописания Попова. Первое сообщение Попова в обществе было сделано в 1885 г., за два года до избрания его в члены Физического отделения. Последующие выступления Попова в обществе состоялись не скоро, и это отчасти объясняется его робостью и застенчивостью. Однако впоследствии он стал часто выступать перед многолюдными собраниями, совещаниями, съездами и конференциями, к чему его приучила окружавшая его среда. В Кронштадте была сосредоточена значительная часть военно-морской интеллигенции – начальствующий состав флота, командиры кораблей и береговой службы, располагавшей большими инженерно-техническими силами, преподаватели военно-морских учебных заведений. Всех их объединяло так называемое Морское собрание.

В Кронштадте нередко выступали видные чины флота и преподаватели военно-морских учебных заведений, доклады которых бывали посвящены самым различным темам. При выборе темы докладчики руководствовались единой целью: их сообщения должны были содержать последние научные новости в той области, в которой они являлись специалистами. Попов, к тому времени уже занявший видное положение в Минном офицерском классе, не мог не принимать активного участия в таких собраниях. Он неоднократно выступал перед морскими офицерами, и эти выступления, начавшиеся раньше выступлений перед Физико-химическим обществом, послужили некоторой подготовкой к последним.

В Русском физико-химическом обществе сообщения Попова посвящались результатам его собственных опытов и наблюдений. Протоколы Физического отделения общества, начиная с 1892-го, из года в год отмечали его доклады. Все они касались новейших достижений науки: демонстрацией опытов, которые докладчик предварительно проделывал у себя в лаборатории и которые в литературе теперь признаны классическими.

Темами сообщений были: «Опыт, иллюстрирующий постепенное нарастание тока в цепи (закон Гельмгольца), обладающий малым сопротивлением и значительной индукцией», «Опыт с железо-никелевым сплавом Гопкинсона». В протоколе значилось: «А. С. Попов показывает опыт, иллюстрирующий постепенное нарастание тока в цепи (закон Гельмгольца), обладающей малым сопротивлением и значительной самоиндукцией. Докладчик пользуется батареей с весьма малым внутренним сопротивлением, чтобы разность потенциалов на зажимах можно было считать постоянною при изменениях в цепи (было взято больше трех больших аккумуляторов, последовательно соединенных)».

«А. С. Попов показывает затем опыт с железо-никелевым сплавом Гопкинсона, содержащим 74,6 % железа. Докладчик приготовил этот сплав с помощью вольтовой дуги, сплавляя пучок железных и никелевых проволок, составленный в требуемой пропорции, причем одним электродом служил самый пучок, а другим графитовый тигель».

До выступления со знаменитым докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», положившим начало истории радио, Попов сделал в Физико-химическом обществе еще два сообщения. В декабре 1893 года он демонстрировал магнитную модель Юинга – «модель приготовлена из большого числа маленьких весьма положительных магнитиков, расположенных между двумя параллельными слюдовыми пластинками». А год спустя Попов выступил с докладом, озаглавленным: «Случай превращения тепловой энергии в механическую». В отличие от предыдущих сообщений, отчеты о которых мы находим в протокольных записях Физического отделения, этот доклад напечатан полностью.

Работа Попова о превращении тепловой энергии в механическую завершает этап его деятельности, предшествовавший изобретению радио.

Цикл лекций, прочитанных Поповым в 1890 г., показателен еще и в другом отношении. Здесь он выступал и как широкообразованый физик, и как компетентный электротехник. Он в равной степени следил как за успехами науки об электричестве, так и за достижениями в области практического его применения. Сущность выступлений Попова известна только из кратких проспектов, отдельных его докладов, сохранившихся в бумагах Центрального государственного архива Военно-морского флота. Но в опубликованном его докладе поистине поражает знакомство автора со всем тем, что печаталось тогда по интересовавшим его вопросам в мировой литературе. Обычно библиографический указатель трудов ученого довольно полно характеризует его творческий облик. Но перечень напечатанных Поповым произведений для такой цели далеко не достаточен. Современники Попова указывали на одну уже отмеченную выше его особенность, в результате которой оставались в тени некоторые успехи его как ученого. По словам Н. Н. Георгиевского, «А. С. Попов весьма редко предавал гласности свои работы путем помещений статей и заметок в журналах». О его необычайной скромности свидетельствует на редкость сдержанное название, которое он дал своему поистине историческому докладу. Здесь сказалась и присущая всем подлинным ученым боязнь саморекламы, но главной причиной была его природная робость, которую он, вероятно, никогда бы не одолел, если бы не находился в благоприятной общественной обстановке, помогавшей ему превозмочь нерешительность.

Экспедиция в Красноярск за затмением и Чикагская всемирная выставка

Редкие выступления Попова в печати, однако, не помешали полному признанию его как ученого в научных кругах. Еще задолго до того, как он прославился своими исследованиями в области электрических колебаний, он не раз принимал участие в различных научных начинаниях.

В 1887 г. он был участником экспедиции по наблюдению полного солнечного затмения, а в 1893 г. был делегатом на Всемирную выставку в Чикаго.

Знакомство с материалами экспедиции 1887 года показывает, что она была делом не только астрономов, но и всей русской научной общественности. Особенно близкое участие в ней принимали физики, которым солнечное затмение дает редкие возможности для физических наблюдений.

Полоса затмений 1887 года тянулась через всю Россию, что дало возможность произвести многочисленные наблюдения. Главным организатором экспедиций по поручению Русского физико-химического общества был Николай Григорьевич Егоров, профессор физики Военно-медицинской академии, приват-доцент Петербургского университета. Он предложил войти в состав участников экспедиций не только некоторым слушателям, но пригласил также лиц, которые по окончании университета продолжали группироваться вокруг Физической лаборатории и являлись активными членами Русского физико-химического общества. Среди них был и Попов.

Физико-химическое общество позаботилось о том, чтобы сделать собранные материалы достоянием всего научного мира.

Экспедиция длилась в общем около трех месяцев и была первым опытом участия Попова в широких научных предприятиях.

Вернувшись в Кронштадт после Красноярской экспедиции по наблюдению солнечного затмения, Попов тотчас выступил перед морскими офицерами с обстоятельным отчетом о своих научных наблюдениях над Солнцем.

Адрес, поднесенный Н. Г. Егорову в честь тридцатилетия его научной деятельности

Отдавая дань заслугам русского ученого перед мировой наукой, в 1892 году Физическое общество Французской Республики, получив согласие Попова, избрало его своим членом.

А в 1893 году морское ведомство командировало А. С. Попова на Чикагскую всемирную выставку в Америку «для осмотра и изучения предметов в области электротехники». Посещение выставки имело для Попова громадное значение. Едва вернувшись в Кронштадт, он сделал на собраниях морских офицеров несколько докладов об электротехническом отделе выставки. На выставке был представлен весь путь электротехники – от старинной электрофорной машины до современных динамо-машин и устройства для передачи электрической энергии на расстояние.

Здесь Попов увидел и магнито-электрическую машину, изобретенную Пиксиа в 1832 году, и динамо-машину, сконструированную в 1866 году Вернером Сименсом и лишь на 14 дней позже его Уитстоном, и динамо-машины Эдисона, которыми была оборудована открытая 4 сентября 1882 года первая в мире электрическая станция в Нью-Йорке. Здесь же находились и приборы Г. Фонтэна и Марселя Депре для передачи электрической энергии на расстояние, осуществленной первым в 1873 году и вторым в 1882 году. Особое место на выставке было отведено приборам Феррариса, Тесла и русского изобретателя М. О. Доливо-Добровольского, открывших многофазные переменные токи, которые дали возможность передавать электрическую энергию на расстояние с наименьшими потерями. На выставке была представлена модель только строившейся грандиозной гидроэлектрической станции на водопаде Ниагара, которая была пущена в эксплуатацию в 1895 году.

А. С. Попов в Чикаго (крайний справа внизу), рядом с Поповым известный русский изобретатель М. О. Доливо-Добровольский, крайний слева на лестнице (в шляпе) – лейтенант Е. В. Колбасьев. 1893 год

Его интересовали экспонаты всей выставки, но больше всего внимания он уделял Русскому отделу, посвящая ему почти все время. «Завтра, – писал он жене, – у нас торжественное открытие Русского отдела, на которое сейчас получил приглашение. По другим отделам брожу к концу дня, когда уже утомлюсь и для дела не гожусь».

Через несколько дней после приезда в Чикаго он писал: «В Нью-Йорке, наверное, почти попаду в мастерские Эдисона. Может быть, съезжу в Филадельфию, где также очень большой завод электротехнической компании… Сегодня иду в университет и Электротехнический институт».

Выставка показала, что основные электротехнические приборы изобретены в начале 80-х годов. Между тем понадобилось целое десятилетие, чтобы они нашли себе широкое применение.

Русская пресса живо откликнулась на такое важное для науки событие, как выставка в Чикаго. Был издан отчет официального представителя России В. Л. Кирпичева, командированного на выставку Министерством финансов в качестве эксперта для изучения промышленности США. В журнале «Электричество» было помещено немало материалов о выставке и конгрессе. Большой интерес к выставке проявили научные общества, устроившие заседания, на которых участники выставки, в том числе и Попов, выступали со специальными сообщениями.

Наблюдения Попова послужили предметом докладов на Собрании морских офицеров в Кронштадте и в Физико-химическом обществе в Петербурге. 12 октября 1893 г. в Физическом отделении общества он подробно рассказал петербургским физикам об экспонированном на выставке «телеавтографе» (прототип современного фототелеграфа).

На Чикагской выставке вместе с Поповым побывал лейтенант Е. В. Колбасьев, флотский изобретатель и владелец механической мастерской в Кронштадте, снабжавшей русский военный флот водолазными приборами, телефонами и другой аппаратурой. Именно в мастерской Колбасьева серийно начали изготовляться впоследствии первые в России аппараты беспроволочного телеграфа. Выставка показала Попову и Колбасьеву, что русская электротехника сильно отстает от заграничной, и они решили усилить пропаганду за внедрение электричества во флоте. По их инициативе в марте 1894 года в Кронштадте организовалось отделение Русского технического общества, в котором группировались самые прогрессивные элементы флотского офицерства. Кронштадтское отделение Русского технического общества развернуло большую научную и изобретательскую деятельность.

Председателем отделения был генерал-губернатор Кронштадта. На первом собрании общества Попов был избран товарищем (заместителем) председателя этого отделения и главным его экспертом и докладчиком по вопросам электротехники. Ему приходилось рассматривать многочисленные проекты флотских изобретателей и рационализаторов, руководить всеми собраниями членов общества и вести большую организационную работу.

Рыбкин. Радиометр. «Колумб радиотехники»

Всякое новое изобретение появляется только тогда, когда назрела в нем необходимость и когда наука и техника подготовили почву для его осуществления.

Так было и с изобретением радио. Александр Степанович Попов завершил многовековую историю исканий наиболее совершенного средства связи. Десятки ученых, создавших науку об электричестве, и множество изобретателей средств связи подготовила фундамент для открытия Попова.

В начале прошлого столетия возникла мысль об осуществлении дальней связи при помощи электрической энергии. Изобретатель известного электромагнитного телеграфа Морзе в 1842 году сконструировал приборы для телеграфирования без проводов и произвел с ними опыты на Морском канале вблизи Вашингтона (США). Прибор Морзе не разрешал, однако, проблемы беспроводной связи. Проводником между станциями была соленая морская вода. Опыты по беспроволочному телеграфированию, пользуясь проводимостью воды, продолжали и другие ученые. Практического применения эти изобретения не нашли, и о них забыли.

В мае 1894 года в Минный класс прибыл молодой физик, незадолго до того окончивший университет, – Петр Николаевич Рыбкин. Он стал ассистентом Попова вместо Н. Г. Георгиевского, который получил «занятие в Медико-хирургической академии». Петр Николаевич оставался ближайшим помощником изобретателя радио в течение всех лет пребывания последнего в Кронштадте. Он был питомцем того же университета и того же отделения, что и Попов. Еще в университете П. Н. Рыбкин заинтересовался электромагнитными волнами. Этой теме была посвящена его диссертация на ученую степень кандидата наук «Явление Штокса с точки зрения электромагнитной теории света», получившая блестящую оценку ученых.

Петр Николаевич Рыбкин занимался тем же вопросами, что и руководитель, оказывая ему постоянную помощь, которая была особенно полезна, когда начались работы по устройству радиоустановок на кораблях Балтийского и Черного морей. Попов всегда называл имя Рыбкина, когда касался истории своего изобретения.

Общность интересов быстро сблизила Попова и Рыбкина. Они отдавали научным исследованиям все свободное время и часто проводили в физическом кабинете целые ночи. В лице П. Н. Рыбкина Попов нашел хорошего помощника. Молодые ученые уже в первые месяцы своих исследований настолько усовершенствовали вибратор, что он стал работать с идеальным постоянством.

– Ну вот, теперь мы имеем мощный излучатель «лучей Герца», – сказал как-то Александр Степанович. – Если нам удалось бы сконструировать такой же хороший приемник этих лучей, то мы были бы на пороге беспроводной сигнализации…

И они все свое внимание направили на конструирование и изучение всевозможных резонаторов – приемников электромагнитных волн.

В один из осенних дней 1894 года Рыбкин убедился, какими золотыми руками обладал блистательный русский изобретатель. В этот день Попов показал ему небольшой приборчик, о назначении которого Петр Николаевич никак не мог догадаться. Это был изящный стеклянный баллон высотою около 15 сантиметров и диаметром около 3 сантиметров. Баллон был укреплен в красивой подставке, выточенной из красного дерева. Внутри баллона на особом подвесе, впаянном в его верхнюю часть, была укреплена вращающаяся легкая крестовина, а к ее концам подвешены четыре длинных платиновых листочка.

– Где вы приобрели эту вещь? – спросил Петр Николаевич, любуясь тщательностью отделки каждой детали странного прибора.

– Вот где! – показал Попов на свои руки.

Пытливый ученый не только придумал, но и сам сделал этот сложный прибор. Он сам выдул стеклянный баллон, выточил для него подставку, соорудил легчайшую карусель, заключенную внутри баллона, из которого выкачал воздух.

– Но что же это такое? – заинтересовался Рыбкин.

– А вот сейчас увидите, – улыбнулся Попов. – Будьте добры, включите вибратор.

Рыбкин подошел к столу, стоявшему в дальнем конце комнаты, на котором был расположен вибратор, и включил ток.

Едва появились искры между шариками вибратора, как легкие платиновые пластинки странного прибора стали вращаться. Они вращались в течение всего времени работы вибратора. Выключили вибратор – замерла и каруселька листочков; начинал работать вибратор – снова кружились легкие листочки.

Это был новый резонатор – обнаружитель электромагнитных волн, не похожий ни на один из существовавших многочисленных резонаторов. Это свое изобретение Попов назвал электрическим радиометром.

20 ноября 1894 года Попов демонстрировал свой радиометр на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге. Ученые пришли к выводу, что более оригинального и наглядного способа обнаружения электромагнитных волн им еще не приходилось встречать.

Однажды вскоре после изобретения радиометра Попов и Рыбкин поздней ночью возвращались домой из Минного класса. Этот день порадовал исследователей новыми успехами; им удалось расширить дальность действия своих приборов еще на 2–3 метра.

Петр Николаевич был в прекрасном настроении и без умолку говорил об этом достижении.

– Нет, нет… – сказал Попов, недовольно покачав головой, – это все еще не то… Моя задача – добиться передачи волн на большие расстояния. Не на сажени, а на версты!

И, забыв об усталости, Попов стал рисовать картины недалекого будущего, когда невидимые электромагнитные волны станут достоянием не только ученых, но всего человечества.

Попов говорил с таким увлечением и с такой убежденностью в правоте своих слов, что его идея не казалась только сумасшедшей мечтой. В ней была твердая уверенность ученого в конечной победе того дела, которому посвятил он всю свою жизнь.

Волшебные опилки. Бранли и Лодж

Французский ученый Эдуард Бранли занимался исследованием сопротивления всевозможных электрических цепей. С этой целью он провел целую серию опытов по определению сопротивления металлических опилок. Для того чтобы было удобнее производить свои эксперименты, он заключал опилки в стеклянную трубку, закрытую с обеих сторон металлическими пробками, соединенными проводником с цепью, состоявшей из гальванической батареи и точного измерительного прибора.

Этот прибор впоследствии назвали когерером (от слова «когезия» – сцепление).

История изобретения когерера сходна с судьбой многих научных открытий. Бранли изобрел уже изобретенное, о чем, правда, не знал. Под разными названиями и для разных целей когерер был изобретен несколько раз. В 1870 году свойства когерера открыли совершенно независимо друг от друга физики Варлей и Юз. Еще раньше, в 1838 году, это явление наблюдал М. Розенстольд. Когерер того же вида, что и у Бранли, изобрел в 1884 году итальянец Онести.

Изучая сопротивление опилок, заключенных в трубке когерера, Бранли стал замечать странное явление. Бывают дни, когда опыты удаются блестяще. Иногда же, как он ни бьется, ничего не получается. Так продолжается несколько недель. Бранли тщательно ведет журнал своих опытов, и, просматривая свои записи, он видит, что неудачи падают на одни и те же дни недели. Он еще раз проверяет это открытие. Действительно, в дни, отмеченные в журнале как неудачные, с гальванометром творится что-то странное. Его стрелка часто отклоняется тогда, когда, по расчетам Бранли, ей следует стоять на нуле. Едва Бранли ударяет по когереру, как стрелка снова принимает нулевое положение. А затем опять делает неожиданный скачок… В чем дело? Почему так резко меняется сопротивление опилок?

Программа лекций А. С. Попова с повторением опытов Герца

Долго бился Бранли над разрешением этих вопросов, но так и не находил на них ответа. Тогда он обратился к заведующему физическими кабинетами Парижской академии наук, в которых производил свои опыты. Рассказал ему о странном поведении гальванометра и показал свой журнал. Заведующий сличил его записи с дневником работ других кабинетов.

– Может быть, это? – говорит он. – Видите: как раз в эти дни и часы в кабинете, который помещается рядом с вашим, производятся опыты с индукционной катушкой. Странное совпадение… Впрочем, испытайте сами. Быть может, действительно здесь есть какая-то связь…

И Бранли испытывает. Едва он включает прерыватель тока катушки, едва начинают проскакивать искры между шариками ее разрядника, как гальванометр, стоящий на другом столе, дает знать, что ток преодолел сопротивление опилок.

Достаточно слегка щелкнуть пальцем по когереру, как сопротивление опилок, заключенных в его трубке, снова отмечает, что ток идет через опилки беспрепятственно… Это странное вмешательство искр индукционной катушки было большой помехой для исследований Бранли, и он стал проводить свои опыты лишь в те дни, когда соседний кабинет пустовал и не шипел разрядник катушки Румкорфа.

Закончив свои исследования над сопротивлением электрической цепи, над созданием своего «радиокондуктора», Бранли в 1891 году опубликовал их результаты в журнале Французской академии наук. В своей статье он описал и свою трубку для изучения сопротивления таких несовершенных проводников, как металлические опилки. Будучи добросовестным ученым, в конце статьи он предупредил своих коллег, которые надумают заняться исследованием сопротивления металлических опилок, о помехах, встреченных им во время своих опытов. Он писал: «На сопротивление металлических опилок влияют электрические разряды, производимые на некотором расстоянии от них. Под действием этих разрядов опилки резко меняют свое сопротивление и проводят ток».

Эти строчки, совершенно неожиданно для самого Бранли, увековечили его имя на страницах истории техники. Английский физик Оливер Лодж долго занимался изучением природы электрических колебаний. Как и Попов, он неоднократно воспроизводил опыты Герца, совершенствуя его приборы и добиваясь увеличения дальности приема электромагнитных волн.

Лодж построил оригинальный «сферический вибратор» для излучения электромагнитных волн. В этом вибраторе было два искровых промежутка – между маленькими латунными шариками и большим полым медным шаром. Свой вибратор Лодж заключил в металлический ящик с круглым отверстием. Одновременно он придумал целый ряд резонаторов. Особенно чувствительный оказался резонатор, состоявший из железной спирали, касавшейся свободным концом алюминиевой пластинки. Этот резонатор, однако, быстро расстраивался, и Лодж заменил его другим, более грубым, но зато отличавшимся точной настройкой. Этот резонатор состоял из согнутой алюминиевой проволоки, заключенной в костяную трубку, которая имела два продольных разреза: настройки производились микрометрическим винтом.

Приборы Лоджа были незаменимы для лабораторных исследований явлений, вызываемых электромагнитными волнами, но не годились для демонстрирования на лекциях.

Однажды, просматривая журнал Французской академии наук, Лодж находит сообщение об опытах Бранли. Он внимательно вчитывался в описание когерера, изготавливает этот прибор и включает его в схему резонатора.

Действия когерера превосходят все ожидания. Если раньше опыты Герца едва удавались при установке вибратора и резонатора на одном и том же столе, то теперь резонатор отзывается на волны вибратора уже на расстоянии нескольких метров.

Лодж, как и Герц, и Бранли, вовсе не думал о применении своего прибора для телеграфирования без проводов. Лодж не пошел дальше использования своего прибора на лекционных опытах. Являясь кабинетным ученым, Лодж не смог применить достижения науки на практике.

Попов изобрел новую схему автоматического восстановления чувствительности когерера. В цепь с когерером было включено реле, обеспечивавшее подключение исполнительного устройства – электрического звонка, молоточек которого бил по трубочке, встряхивая опилки и восстанавливая сопротивление когерера после приема каждой посылки затухающих электромагнитных колебаний. В зависимости от замыкания телеграфного ключа прерывателя посылка могла быть короткой или продолжительной. Задача обеспечения беспроводной связи была принципиально решена.

Волшебные опилки у Попова. Принимаем грозу!

Была ранняя весна 1895 года. В Минном классе шли обычные занятия. Кроме преподавательской работы, Попов продолжал свои опыты. Он тщательно следил за развитием науки в других странах. В одном из номеров английского журнала «Электришен» он прочитал статью Оливера Лоджа о трубке Бранли.

– Это то, чего нам до сих пор недоставало! – заявил Александр Степанович. – Маленькая стеклянная трубка с железными опилками… Да, этой малютке обеспечено великое будущее! – Он раскрыл шкаф, достал оттуда отрезок стеклянной трубки и банку с железными опилками.

– Металлические пробки!.. Трубку следует заткнуть металлическими пробками… – шептал он, просматривая описание когерера.

– Что ж, займемся токарным ремеслом! – предложил Рыбкин и уже направился к небольшому токарному станку, стоявшему в другой комнате.

– Постойте, Петр Николаевич, – остановил его Попов. Александру Степановичу хотелось поскорее испытать когерер, и он решил на первый раз для быстроты заменить пробки чем-нибудь таким, что было под рукой.

– Дайте-ка разновесы, – попросил он у Рыбкина. Не прошло и минуты, как когерер был готов. Двадцатиграммовые гирьки оказались прекрасными пробками для трубки с опилками. Приемный прибор Лоджа был очень простым. Он состоял из когерера, пары гальванических элементов и небольшого гальванометра. Все это было последовательно соединено проводником.

Николай Петрович Рыбкин писал в своей статье «Воспоминания об изобретателе беспроволочного телеграфа Александре Степановиче Попове»: «Я до сих пор помню, с каким волнением показывал мне Александр Степанович номер журнала The Electrician, в котором была помещена статья Лоджа, где он описывал свои знаменитые опыты по применению открытия Бранли к устройству когерера для обнаружения при помощи его электрических колебаний. В этой области, в которой работал А. С. десять лет, сделано было ценное достижение. А. С. сейчас же принимается воспроизводить, и в процессе этой работы создает свою знаменитую схему первой приемной станции, положившей начало беспроволочному телеграфу».

Пока Попов соединял все части прибора в общую цепь, Рыбкин установил на одном из многочисленных столиков физического кабинета вибратор.

И вот начались опыты. Петр Николаевич включил вибратор. Стрелка гальванометра приемного аппарата резко отклонилась и застыла. Александр Степанович, находясь у приемника, слегка щелкнул по когереру пальцем. Стрелка рванулась к нулю, но потом снова метнулась в сторону и оставалась неподвижной до тех пор, пока Попов не встряхивал стеклянной трубкой.

Именно так обстояло дело во время опытов Бранли. Такой же примитивный способ изменения сопротивления опилок описал и Лодж.

Попову не нравилось щелкать пальцами по когереру после приема каждого сигнала. Лодж писал, что когерер можно приводить в равновесие также и механически – при помощи особого устройства, приводимого в действие часовым механизмом. Но и это не удовлетворяло Попова.

– Нет, нет, надо не только автоматизировать удары, но и сделать так, чтобы приемник приходил в равновесие вполне самостоятельно.

Попов задумался и стал ходить по комнатам физического кабинета, скользя взором по многочисленным приборам, которые были расставлены в больших стеклянных шкафах.

Вдруг он резко остановился и принялся рассматривать один из приборов с таким неподдельным интересом, будто видел его впервые, тогда как это был давно знакомый сильно потрепанный на лекциях обыкновенный гальванометр д'Арсонваля.

– Вот то, что нам нужно! – указал Попов на гальванометр.

Гальванометр д'Арсонваля отличается от других приборов такого рода тем, что вместо вертикальной имеет горизонтальную стрелку, которая укреплена на особой, горизонтальной же подвижной рамке.

Попов высыпал опилки из стеклянной трубки когерера на небольшой листок слюды, который положил на рамку гальванометра. Затем короткими отрезками мягкого звонкового проводника он включил эту щепотку опилок в цепь приемного устройства, по прежнему состоявшую из последовательно соединенных гальванометра, опилок и гальванической батареи.

– Опыты продолжаются, – спокойно, как на лекции, произнес Попов.

Рыбкин сразу же включил вибратор.

– Нет, Петр Николаевич, останьтесь у вибратора, – торопливо сказал Александр Степанович, едва Рыбкин сделал шаг в его сторону, чтобы взглянуть на работу нового приемника.

Попов волновался. Дрожащими руками он то снимал со слюдяного листка немного опилок, то снова подсыпал их.

– Ну теперь, кажется, все в порядке, – наконец облегченно произнес он. – Станьте, Петр Николаевич, у выключателя и слушайте мою команду… Включите!

Рыбкин включил вибратор.

– Выключайте!

Золотистая искра между шариками вибратора исчезла.

– Включайте!.. Выключайте!.. Включайте!..

Больше ничего не было слышно. Только эти два слова. Они следовали друг за другом то с такой быстротой, что Рыбкин едва успевал выполнять приказания, то между ними наступала длинная пауза.

Схема «прибора для обнаружения и регистрирования электрических колебаний», продемонстрированного А. С. Поповым в действии на заседании Физического отделения РФХО 25 апреля (7 мая) 1895 г.

Все это время Попов не спускал глаз с подвижной рамки гальванометра. Она металась из стороны в сторону. Но в этих на первый взгляд беспорядочных движениях чувствовалась определенная закономерность. Казалось, что гальванометр был живым существом и чутко прислушивался к приказаниям склонившегося над ним ученого. Качаясь, рамка еле слышно пощелкивала, и эти звуки были необычайно похожи на постукивание телеграфного аппарата, чертящего на узкой ленте точки и тире азбуки Морзе.

Попов механически повторял все те же слова: «Включайте… выключайте…». Его глаза, серьезные и спокойные, были устремлены на щепотку железных опилок. Вдруг в глазах засветилась радость.

Александр Степанович перенес приемник с одного места на другое. Попов определил, что сконструированный им прибор с автоматическим встряхиванием опилок безотказно принимает электромагнитные волны на расстоянии до 12 метров.

Уже одно это было большим достижением: приемник, построенный по схеме Лоджа, прекратил прием в 8 метрах от передатчика. В первый же день опытов с когерером Попову удалось не только обнаружить слабое место схемы Лоджа – необходимость самому встряхивать опилки, но и добиться полной автоматической работы приемника.

Наспех собранный прибор не удовлетворял еще Попова в полной мере, но принцип, положенный в его основу, казался ученому правильным. Поэтому он решил довольствоваться этим приемником, переключив все свое внимание на изучение и улучшение его основной части – когерера.

В декабре 1895 года Попов написал статью «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний», в которой подробно описал свои опыты с прибором Лоджа.

«Прежде всего я пожелал дать такую форму прибору с опилками, чтобы иметь возможное постоянство чувствительности. При этом… надо было испытывать такое расположение частей цепи, содержащей опилки, чтобы увеличить шансы образования нитей металла по линиям тока. Лучшие результаты получились в следующих комбинациях:

1) Внутри стеклянной трубки длиною около 7 сантиметров и диаметром около 1 сантиметра сквозь пробки натянуты две параллельные проволоки, не касающиеся между собой. Опилки насыпаны в трубку так, что они только немного ее заполняют…

2) Железные опилки, висящие на маленьком прямом магните в виде кисти, опирающейся на металлическую пластинку или чашку. В этом случае нити опилок уже образованы магнитными силами, и электрический разряд только дает им проводимость…

Во всех опытах как на величину, так и на постоянство чувствительности влияют размеры зерен металлического порошка в вещество его…»

Изготовленный А. С. Поповым «цепочечный детектор» для лекционных и учебных занятий

Далее подробно описываются свойства ряда металлов, влияющие на изменение сопротивления в когерере. Подводя итоги своих опытов, Попов пишет: «Ограничиваясь описанием этих опытов, я опускаю различные мои попытки устроить прибор с достаточным постоянством чувствительности при малом числе контактов (цепочки, комбинации, аналогичные микрофонам, и т. п.); в подобных формах приборы могут достигать чувствительности, значительно превосходящей трубки с опилками, но постоянства чувствительности я пока не мог добиться…»

Сад Минного офицерского класса, в котором А. С. Попов весной 1895 г. провел первые опыты со своими радиоприборами

Попов упорно работал над усовершенствованием когерера – этой основы его приемника. Однажды во время опытов он случайно увидел лабораторные весы, чашки которых были подвешены на тонких медных цепочках. В памяти встали картины далекого детства. Попов вспомнил о своем первом изобретении – электрическом будильнике – и о странном его поведении во время грозы. Теперь ему стало ясно, что будильник принимал электромагнитные волны, а цепочка ходиков была когерером. Попов снял одну цепочку с весов и включил ее в цепь приемника вместо когерера.

Приемник стал более чувствительным, чем с опилками, но, как пишет Попов в своей статье, ему не удалось добиться постоянства чувствительности цепочки.

Так наблюдения, произведенные в детстве, дали в руки ученого остроумный прибор для ясного объяснения одного из туманнейших вопросов первых лет радиотелеграфии…

После недель напряженной работы Попову удалось построить совершенно новый тип когерера. Приемник даже отдаленно не напоминал ни приборов Лоджа, ни тем более резонатора Герца. Это был совершенно новый, оригинальный приемный аппарат, тот аппарат, которому суждено было стать прообразом всех современных радиостанций. «Добившись удовлетворительного постоянства чувствительности при употреблении трубки с платиновыми листочками и железным порошком, я поставил себе еще другую задачу: добиться такой комбинации, чтобы связь между опилками, вызванная электрическим колебанием, разрушалась немедленно автоматически».

Получаемый сигналы приемника отмечал звоном электрического звонка. Своим громким звоном он привлекал в физический кабинет целую толпу вахтеров, дежуривших в разных помещениях Минного класса. Отставные матросы с удивлением смотрели на двух преподавателей, которые бегали по комнатам и кричали:

– Работает!

– И здесь работает!

На следующий день Попов и Рыбкин принесли целую гроздь детских воздушных шариков. С приемником они вышли в садик Минного класса.

– Устинов, принесите-ка, дружок, лестницу, – попросил Попов одного из вахтеров.

По этой стремянке Попов и Рыбкин забрались на крышу беседки, стоявшей в саду, и, привязав к воздушным шарам тончайшую проволоку, отпустили их.

Шары поднимались все выше и выше, а за ними тянулась золотистая нить проволоки, присоединенной к приемнику. Еще во время испытаний, проведенных накануне, когда оказалось, что новому приемнику тесно в здании и опыты пришлось перенести на улицу, Попов присоединил к когереру тонкий двухметровый медный стержень. Этот стержень был антенной.

Теперь свою антенну Попов решил поднять как можно выше и использовал для этого игрушечные воздушные шары.

Грозоотметчик А. С. Попова. 1895 г.

Попов знал, что есть еще одна «радиостанция», более мощная, чем его передатчик. Это были атмосферные разряды.

Неделю продолжались опыты за которыми следили любопытные кронштадтцы. Вдруг звонок залился звонкой трелью. До этого он издавал только слабые отрывистые звуки. Попов записал: «От 1 до 2 часов дня – сплошные звонки…»

Рыбкин получил из физической обсерватории, с которой он продолжал поддерживать связь, бюллетень погоды. Просмотрев его, выяснилось: в тот день, когда звонко заливался звонок, «…в атмосфере происходили грозовые разряды».

– Мы принимаем грозу! – сказал Рыбкин.

– В таком случае, Петр Николаевич, давайте переделывать прибор.

Изобретатели присоединили к приемнику регистрирующий аппарат. Перо заскользило по барабану, отмечая грозу, разразившуюся где-то невдалеке от Кронштадта.

Так получились первые радиотелеграфные записи. Так был изобретен «грозоотметчик» – приемник, принимавший единственную в то время в мире передающую радиостанцию – грозовые разряды атмосферы. Атмосферные разряды, которые теперь так мешают радистам, сослужили немалую службу в деле изобретения радио.

«Громовая машина» М. В. Ломоносова

До этого в 1752 году заряды электрического тока с небес принимал американский ученый и изобретатель Б. Франклин (Benjamin Franklin, 1706–1790). Для выяснения электрической природы молнии он на веревке запускал воздушные змеи в грозовые облака и обнаружил, что змей собирает электрические заряды. Фраклин нашел практическое применение своему открытие: он изобрел громоотвод.

Репродукция с иллюстрации М. В. Ломоносова из его доклада в Академии наук: стрелки показывают конвекцию в воздушной оболочке Земли, приводящую к образованию атмосферного электричества

Независимо от него в России великий русский ученый Михаил Васильевич Ломоносов (1711–1765) открыл электрическую природу грозовых разрядов в 1753 году. Тогда же он впервые заявил о тождественности искусственного и атмосферного электричества, происхождение которого он связывал с потоками воздуха, нисходящими от грозовых туч и восходящими обратно. В одном из своих опытов М. В. Ломоносов применял «громовую машину», состоящую из высоко поднятой на крыше дома «электрической стрелы» – проволоки, изолированно спущенной в лабораторию и соединенной там с конденсатором – подводящей электричество мерной линейкой, опущенной концом в стеклянный сосуд с медными опилками на дне. С подходом или во время грозы атмосферное электричество заряжало конденсатор, и при приближении к линейке металлического предмета или руки из нее выскакивали искры. 26 ноября 1753 года М. В. Ломоносов выступил в Российской императорской академии наук с докладом «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих» (на русском языке). В современном понимании «электрическая стрела» М. В. Ломоносова вполне может считаться первой в мире антенной: она представляла собою изолированный высоко поднятый провод, издали улавливающий электромагнитные колебания атмосферных разрядов.

П. Н. Рыбкин и А. С. Попов

Ломоносов, как и Франклин, и не подозревал, что молния, эта грандиозная электрическая искра, излучает какие-то волны. Он сделал только первую попытку приоткрыть завесу над тайной происхождения молнии, и «электрическая стрела» сослужила ему в этом немалую пользу.

Опыты Ломоносова настолько заинтересовали ученый мир России, что Академия наук решила установить «премию в 100 червонных» за разрешение задачи: «сыскать подлинную электрической силы причину и составить точную ее природу». Ни в установленный срок, 1 июня 1755 года, ни позже эта задача не была решена. Лишь в наше время наука нашла «подлинную электрической силы причину» – движение электронов в атоме вещества.

За 140 с лишком лет, прошедших со времени опытов Ломоносова, наука об электричестве достигла большого расцвета, и Попов, конечно, прекрасно знал, что молния – это сильная электрическая искра, излучающая электромагнитные волны.

Гроза была необходима Попову только как мощная отправительная радиостанция для его приемника, и он пользовался в начале своей работы над радиоприемниками атмосферными разрядами для испытания своих приемных устройств, так как тогда еще не был сконструирован достаточно сильный передатчик.

Подводя итоги испытаниям своего изобретения, Попов сказал Рыбкину:

– Эти несколько недель, которые мы провозились с грозоотметчиком, являются самым знаменательным временем в нашей жизни. Давайте отметим это событие. Они пошли в сад и там, где еще недавно неистово звонил грозоотметчик, под сенью старых деревьев сфотографировали друг друга.

День рождения радио

7 мая 1895 г. по новому стилю на заседании Физического отделения Попов выступил с докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», в котором изложил результаты проведенных им исследований и продемонстрировал способность изобретенного им прибора принимать последовательность «коротких и продолжительных сигналов», то есть, по существу, производить передачу элементов азбуки Морзе.

Заканчивая свой доклад, Александр Степанович Попов говорил: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его может быть применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающих достаточной энергией».

Опубликованный текст протокола заседания 25 апреля (7 мая) 1895 г.

Фактически система, созданная и опробованная в действии А. С. Поповым, содержала все существенные элементы и их связи, которые присущи современному понятию «радиолиния передачи сигналов».

Статья А. С. Попова «Прибор для обнаружения и регистрирование электрических колебаний в атмосфере». Оттиск 1896 г.

Широко об изобретении радио Поповым в прессе не говорилось. Все газеты были заняты небывалым достижением – первыми в России велосипедными гонками на 750 километров.

Информация о докладе была напечатана в газете «Кронштадтский вестник» 12 мая 1895 г. с указанием конечной цели работы:

«Уважаемый преподаватель А. С. Попов… комбинировал особый переносной прибор, отвечающий на электрические колебания обыкновенным электрическим звонком, и чувствительный к герцевским волнам на открытом воздухе на расстояниях до 30 сажен… Об этих опытах А. С. Поповым в прошлый вторник было доложено в Физическом отделении Русского физико-химического общества, что было встречено с большим интересом и сочувствием. Поводом ко всем этим опытам служит теоретическая возможность сигнализации на расстоянии без проводников, наподобие оптического телеграфа, но при помощи электрических лучей».

Приемная станция Попова. 1896 г.

Устройство приемника с подробностями, достаточными для его воспроизведения, изложено в протоколе заседания Русского физико-химического общества, опубликованном в августовском номере «Журнала Русского физико-химического общества» (1895 г., т. 27, вып. 8, с. 259–260).

В ходе первых испытаний приемника была замечена его восприимчивость к атмосферным разрядам. А. С. Попов сконструировал специальный прибор, названный позже грозоотметчиком, для круглосуточного приема электромагнитных колебаний естественного происхождения с автоматической записью их на бумажную ленту самопишущего прибора. С июля 1895 г. грозоотметчик применялся практически: для метеорологических наблюдений – в Лесном институте и для изучения атмосферных помех радиоприему – в лаборатории Минного офицерского класса.

Таким образом, весной 1895 г. А. С. Попов реализовал почти одновременно два типа радиосвязи, которые до сих пор успешно развиваются: от человека к человеку и от природного объекта к человеку.

Реконструкция исторического опыта А. С. Попова

Полное описание первой в мире системы радиосвязи было опубликовано в январском номере «Журнала Русского физико-химического общества» под названием «Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний» (1896 г., т. 28, Вып. 1. с. 1–14).

Засекретили

Зимой 1895–1896 гг. Попов занимался совершенствованием радиоаппаратуры. Испытания грозоотметчика в Лесном институте и на нижегородской электростанции натолкнули Попова на дальнейшее усовершенствование прибора. Уже в конце 1895 года он делает существенное изменение в грозоотметчике, что окончательно превращает этот прибор в радиоприемник. Вместо метеорологического регистрирующего аппарата он присоединяет к грозоотметчику телеграфный аппарат Морзе. «Скорость передвижения ленты при этом 23 миллиметра в час, – пишет Попов. – На ленте легко различить часто следующие друг за другом штрихи…»

В январе он выступил на заседании Кронштадтского отделения Императорского русского технического общества, демонстрируя работу переносного приемника с симметричной антенной, аналогичной антенне передатчика, – по его словам, «для достижения резонанса». Представителям Морского ведомства, выслушавшим доклад, стало понятно, что изобретено принципиально новое средство связи. Распространение информации об этом было нежелательным. Аппаратуру с рефлекторными антеннами направленного действия Попов использовал во время доклада 24 марта 1896 г. на очередном заседании Русского физико-химического общества. В тот раз между зданиями Петербургского университета на расстояние 250 метров были переданы азбукой Морзе и слова «Heinrich Hertz».

Однако в протокол заседания была записана только одна фраза о демонстрации Поповым «приборов, описанных ранее»: «А. С. Попов показывает приборы для лекционного демонстрирования опытов Герца. Описание их помещено в "Журнале Русского физико-химического общества"».

Очевидно, что эта запись вовсе не отражает содержания доклада Попова. «Такая скупость в словах протокола, – пишет участник этого заседания В. К. Лебединский, – весьма мало изображающая сущность и высокую важность доклада, объясняется тем, что в 1896 году работы А. С. Попова велись под контролем Морского министерства и не могли быть разглашены».

Статья А. С. Попова «О телеграфировании без проводов». 1897 г.

Заседание это кроме В. К. Лебединского описано О. Д. Хвольсоном, В. В. Скобельцыным и академиком В. Ф. Миткевичем.

О. Д. Хвольсон рассказывает: «Я на этом заседании присутствовал и ясно помню все детали. Станция отправления находилась в Химическом институте университета, приемная станция – в аудитории старого физического кабинета. Расстояние – приблизительно 250 метров. Передача происходила таким образом, что буквы передавались по алфавиту Морзе и притом знаки были ясно слышны. У доски стоял председатель Физического общества профессор Ф. Ф. Петрушевский, имея в руках бумагу с ключом к алфавиту Морзе и кусок мела. После каждого передаваемого знака он смотрел на бумагу и затем записывал на доске соответствующую букву. Постепенно на доске получились слова: «Heinrich Hertz» и притом латинскими буквами. Трудно описать восторг многочисленных присутствующих и овации А. С. Попову, когда эти слова были написаны».

14 апреля (2 апреля по старому стилю) преподавателем физики Электротехнического института В. В. Скобельцыным аппаратура Попова была показана в действии уже в стенах Электротехнического института. В отчете об этом докладе, который назывался «Прибор А. С. Попова для регистрации электрических колебаний», говорилось: «Преподаватель Электротехнического института В. В. Скобельцын демонстрировал прибор преподавателя Минных классов в Кронштадте А. С. Попова «для регистрации электрических колебаний». В. В. Скобельцын тоже соблюдал осторожность и не обмолвился о тех результатах, которые были достигнуты в деле телеграфирования без проводов.

Начальник Минного класса весной 1896 года в ответ на просьбу Попова отпустить деньги на опыты по телеграфированию без проводов ответил: «Ваше изобретение, по-видимому, имеет великую будущность, но, к сожалению, его настоящее довольно скромно».

Гульельмо Маркони. Борьба за первенство

Вскоре оказалось излишним оставлять в тайне изобретение русского ученого.

Во второй половине 1896 г. в западной, а затем и в российской печати появились сообщения о демонстрации в Лондоне опытов по беспроволочной телеграфии итальянского изобретателя Гульельмо Маркони. Устройство сконструированных им приборов держалось в секрете.

Гульельмо Маркони. 1902 г. Схема Маркони была опубликована лишь в 1897 г.

Эта информация заставила Попова более интенсивно вести работы по разработке аппаратуры беспроволочного телеграфирования. В течение 1896–1897 учебного года А. С. Попов занимался подготовкой опытов телеграфирования без проводов. В январе 1897 г. в газете «Котлин» он опубликовал статью «Телеграфирование без проводов», а в марте 1897 г. прочитал лекцию «О возможности телеграфирования без проводов» в Морском собрании Кронштадта. Лекция проходила при большом стечении публики: «адмиралов, генералов и офицеров всех родов оружия, дам, частных лиц и учащихся» (газета «Котлин» от 13 апреля 1897 г.). Уже весной 1897 г. начались опыты по сигнализации без проводов в Кронштадтской гавани, где была достигнута дальность 300 сажен (около 600 м). В летнюю кампанию 1897 г. был выполнен целый ряд исследований.

Между кораблями Учебно-минного отряда в Финском заливе была получена дальность связи на расстояниях до 5 километров. По ходу испытаний было обнаружено отражение радиоволн посторонним металлическим телом (крейсер «Лейтенант Ильин»), попавшим на прямую линию между кораблями, на которых были установлены передатчик (транспорт «Европа») и приемник (крейсер «Африка»). Это свойство радиоволн, исследованное А. С. Поповым еще в 1890 г. в лаборатории, ученый предложил использовать для определения направления на работающий передатчик для радиомаяков и радиопеленгаторов, для решения навигационных задач.

4 июня 1897 г. в Лондоне В. Прис, главный инженер телеграфов Великобритании, сделал доклад, в котором впервые раскрыл техническое устройство аппаратуры Гульельмо Маркони. Деятельность Г. Маркони имела всегда ярко выраженную коммерческую направленность. Предварительную краткую заявку на изобретение под названием «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого» он подал 2 июня 1896 г. Со времени приезда в Англию он получил очень серьезную инженерную поддержку со стороны специалистов британского почтово-телеграфного ведомства. Согласно британскому патентному праву того времени, не требовавшему экспертизы на мировую новизну, Маркони получил патент, действительный только в Великобритании. В том же году была основана его фирма. В России, Франции и Германии ему было отказано в патентовании со ссылкой на публикации А. С. Попова. Маркони, получая поддержку со стороны большого акционерного общества, имел исключительные возможности предпринять грандиозные опыты, завершением которых явилось установление радиосвязи через Атлантический океан в 1901 году. Эта деятельность и широкая реклама в прессе способствовали укреплению мнения, что именно Маркони является изобретателем радио. За работы в области радиотехники в 1909 году он был удостоен Нобелевской премии.

Рентгеновский снимок руки А. С. Попова. 1896 г. (Центральный музей связи имени А. С. Попова.)

А. С. Попов не оставил без внимания выступление Приса и публикацию патента Маркони. В своих статьях в российской и английской (журнал The Electrician) печати он указал, что приемник Маркони не имеет существенных отличий от его приемника и грозоотметчика, устройство которых было опубликовано на 1,5 года раньше. В то же время Попов отдавал должное работам Маркони, который «первый имел смелость стать на практическую почву и достиг в своих опытах больших расстояний». И действительно, энергичная деятельность Маркони оказала ускоряющее воздействие на развитие радиотехники.

А. С. Попов среди сослуживцев Нижегородской электростанции. 1896 г.

Осенью 1897 г. Попов выступал с докладами о беспроволочной телеграфии с демонстрацией системы радиосвязи перед различными аудиториями: в Кронштадтском морском собрании (март), на 4-м совещательном съезде железнодорожных электротехников в Одессе (сентябрь), в Петербурге – в ИРТО (сентябрь), в Электротехническом институте (октябрь), в Петербургском университете (декабрь).

В это же время французский инженер и владелец мастерской физических приборов Э. Дюкрете (1844–1915), пользуясь опубликованными работами А. С. Попова, создал первую во Франции аппаратуру для телеграфии без проводов и демонстрировал ее на заседании Французского физического общества. Между Поповым и Дюкрете установилось деловое сотрудничество, позволившее в 1898 г. приступить к серийному производству радиостанций. В 1898–1905 гг. Дюкрете постоянно пользовался письменными консультациями Александра Попова. В мае 1899 г. во время зарубежной командировки Попов посетил фирму Дюкрете. Морское ведомство России дало заказ на поставку пятидесяти корабельных радиостанций в течение пяти лет.

Самоотверженная женщина-врач

В 1886 году вся семья собралась в Кронштадте. Раиса Алексеевна работала в Кронштадтском военно-морском госпитале, преподавала гигиену и естествознание и работала там школьным врачом.

А. С. Попов с женой Раисой Алексеевной. Стоит сын Александр Александрович – архитектор и художник, умер во время блокады Ленинграда в январе 1942 г. Сидит сын Степан Александрович. На даче в Тарховке.1901 г.

В 1895–1899 годы Александр Степанович тратил значительную часть своего заработка на проведение опытов по радиосигнализации. Неустанный труд Раисы Алексеевны был значительной материальной поддержкой семьи. После изобретения радио в 1895 году у ученого возникла обширная зарубежная переписка. Хорошо зная иностранные языки, Раиса Алексеевна помогала мужу в этом деле.

Электростанция в Нижнем Новгороде, на которой впервые был практически применен грозоотметчик А. С. Попова (снимок Попова)

Раиса Алексеевна была врачом-новатором, смело внедряла новые методы лечения и диагностики. А. С. Попов первым на военно-морском флоте сконструировал рентгеновскую установку, собственноручно сделал трубку Крукса – выдул трубку из стекла, впаял в нее контакты и выкачал воздух. К началу 1896 г. относятся работы Попова в области только что открытых рентгеновских лучей. Уже в феврале им был изготовлен один из первых в России рентгеновских аппаратов, получены снимки различных предметов, в том числе снимок руки человека. При его поддержке в Кронштадтском военно-морском госпитале в 1897 г. был оборудован рентгеновский кабинет, и Раиса Алексеевна помогала в эксплуатации этой установки. Впоследствии некоторые боевые корабли были оснащены рентгеновскими аппаратами. Известно, что после сражения в Цусимском проливе на крейсере «Аврора», имевшем такую установку, была оказана помощь 40 раненым морякам.

Большим другом А. С. Попова был известный петербургский врач-невропатолог П. И. Ижевский (1859–1936 гг.), который основал в военно-медицинской академии первый в России физиотерапевтический кабинет. В оборудовании этого кабинета самыми современными по тому времени приборами принимал активное участие А. С. Попов. Впоследствии, после переезда из Кронштадта в Петербург в 1902 году, Раиса Алексеевна помогала П. И. Ижевскому в его работе. Именно ей в 1900 году на титульном листе своей докторской диссертации «К вопросу о влиянии переменного электромагнитного поля на организм» он написал следующее посвящение: «Милому товарищу, Раисе Алексеевне Поповой, глубокоуважающий без лести преданный автор. На добрую память о прошедшем и еще лучшем будущем. 2 – XI. 1900».

Автограф Александра Степановича Попова

У Попова была большая семья, надо было еще помогать и родным, а заработки педагогов были невелики. О литературном заработке не могло быть и речи – научные работы не оплачивались; мало того, авторам нередко приходилось издавать их, как тогда говорили, «своим коштом». Раиса Алексеевна, жена Попова, имела диплом врача, но никак не могла получить платной работы: женщин не принимали на казенную службу, а частных лечебниц в Кронштадте не было. И, чтобы не растерять своих знаний, она в течение десяти лет проработала в Кронштадтском морском госпитале безвозмездно. И Попову приходилось работать с раннего утра до поздней ночи не только зимой, но и во время летних отпусков. Заботы о семье заставили его преподавать не только в Минном классе, но и в Кронштадтском морском техническом училище. Несмотря на то, что общественное и научное положение его все время улучшалось, оно все же не принесло Попову такого материального благополучия, которое дало бы ему возможность не прибегать к дополнительному заработку. Летом Попов заведовал электрической станцией в Нижнем Новгороде. В то время это была одна из самых мощных электростанций в России. Она давала ток для освещения громадной территории и зданий знаменитой Нижегородской ярмарки. Десять летних отпусков – с 1889 по 1899 годы – провел русский ученый в Нижнем Новгороде в качестве директора и главного инженера этой станции. Вознаграждение, которое Попов получал здесь, в несколько раз превышало его жалованье. За четыре месяца работы в Нижнем Новгороде ему платили 2500 рублей в классе же его оклад составлял 100 рублей в месяц.

Прием на слух

Летом 1899 г. Попов был командирован Морским ведомством в Англию, Францию, Германию и Швейцарию для ознакомления с постановкой электротехнического образования и производством аппаратуры беспроволочного телеграфирования. Испытания комплекта аппаратуры, изготовленного в мастерской Е. В. Колбасьева в соответствии с методическими указаниями Попова, проводили П. Н. Рыбкин и начальник Кронштадтского телеграфа капитан Д. С. Троицкий (1857–1920). Они обнаружили высокую чувствительность аппаратуры при приеме сигналов на головные телефоны. Из Цюриха телеграммой был вызван А. С. Попов, который исследовал обнаруженный «детекторный эффект» когерера.

Сообщение о публичном выступлении А. С. Попова в Минном офицерском классе. 1890 г.

В результате тщательного исследования данного эффекта он разработал усовершенствованный когерер (кристаллический диод) на основе контакта между окисленными в разной степени металлами (стальными иглами) и электродами (платиновыми или угольными) и схему телефонного детекторного приемника. Высокая чувствительность нового приемника позволила втрое увеличить дальность связи. Попов открыл новую эпоху в радиосвязи – прием на слух. Патенты на «телефонный приемник депеш» А. С. Попов получил в России 13 декабря 1901 г. Патент Великобритании А. С. Попова на усовершенствованный детектор для телефонного приема был заявлен 12 февраля 1900 г., выдан 22 февраля 1900 г. При активном участии Э. Дюкрете патенты получены во Франции 22 января 1900 г. и с дополнением к этому патенту получен 26 октября 1900 г., в США 3 марта 1903 г. В Швейцарии – патент А. С. Попова на «Приемник для телеграфии без проводов» 9 апреля 1900 г. В США патент А. С. Попова на «Самодекогерирующуюся когерерную систему», заявленный 8 марта 1900 г., был выдан 8 марта 1903 г.; патент Испании был выдан 11 апреля 1900 г.

Сводки погоды Менделееву и метеорология

Летом 1899 года в условиях Клинско-Дмитровской гряды Московской области изобретатель радио А. С. Попов передавал великому химику Д. И. Менделееву сводку погоды путем беспроводного телеграфирования.

Известный советский архитектор Арсений Владимирович Максимов правнучатый племянник Д. И. Менделеева, рассказывал, что, проживая в Боблове, обнаружил около дома Менделеевых в ветвях Сторожевого дуба странный шест. Он заинтересовался назначением шестовины. Разъяснения ему дал Иван Дмитриевич Менделеев (известный советский профессор и автор ряда книг по теоретической метрологии) – сын Д. И. Менделеева, который рассказал, «что на дубе находилась антенна аппарата, с помощью которого впервые в Подмосковье Дмитрий Иванович услышал звуки морзянки». Летом 1899 года в Бабайках состоялся первый в Московской губернии сеанс. Впервые в России приемный и передающий аппараты надежно работали в условиях всхолмленной пересеченной местности – Клинско-Дмитровской гряды.

В архиве А. В. Максимова сохранились записи о тех событиях, сделанные со слов Д. И. Менделеева: «Помню, сидели мы в Боблове, в моем кабинете был установлен приемный аппарат, антенну смастерил сын. Залез на большой дуб возле дома и привязал ее к ветвям. А Попов в Бабайках установил передающее устройство. Заранее сверили часы и в назначенное время были у приборов. Как и сговорились – в двенадцать часов дня слышу: затрещало, и азбука Морзе поздравила нас с хорошей погодой.

Страсть как было досадно, что мы не могли ничего ему ответить и поздравить с крупнейшей научной победой! Наскоро заложили лошадей и по условленной заранее дороге скорее в Бабайки галопом. Только доехали до Фабричного моста, а Александр Степанович к нам мчится на рысях, не терпелось ему узнать, как мы его слышали. Лошади остановились, мы соскочили с сидений, от радости такой обнялись и трижды по-русски расцеловались.

Поспешили ко мне в Боблово, здесь Александр Степанович осмотрел свой приемный аппарат, убедился, что все в исправности, а сам все волнуется. Вижу – душа у него не на месте: то присядет, то по кабинету ходит. Наконец говорит: «Дмитрий Иванович, хочу еще раз себя проверить – поеду прямо из Бабаек вместе с электрической машиной верст на тридцать по большаку, а вы ждите мои сигналы…»

Помню, еще монахам в Пешношский монастырь письмо написал, просил разрешения провести опыты из подвалов с толстыми стенами. А через пару дней опять затрещал приемный аппарат, и версты и стены помехой не были. И опять мы радовались вместе с изобретателем».

В августе 1899 г. Попов проводил опыты по радиосвязи с воздушным шаром в Воздухоплавательном парке под Санкт-Петербургом.

В августе – сентябре 1899 г. Попов и Рыбкин участвовали в испытаниях радиостанций, изготовленных фирмой Дюкрете, на кораблях Черноморской эскадры.

Любопытно в связи с этим событием, что четырьмя годами ранее в первом приборе Попова «для обнаружения и регистрирования электрических колебаний» многие ученые видели возможность применения непосредственно для метеорологических исследований. О таком назначении «прибора» А. С. Попов в апреле 1895 года отдельно докладывал на соединенном собрании Метеорологической комиссии Географического общества и членов Главной физической обсерватории. В том же году этот «прибор» под названием «разрядоотметчик» был описан в книге профессора Д. А. Лачинова «Основы метеорологии и климатологии». В книге приводятся обстоятельно изложенные данные относительно схемы «прибора» и принципа автоматического синхронного декодирования.

Метеорологическое значение прибора Д. А. Лачинов видит в том, что «уже первые опыты с этим прибором указывают, по-видимому, на то обстоятельство, что в атмосфере весьма часто происходят разряды, совершенно не замечаемые нами».

Прибор А. С. Попова, предназначенный для метеорологических целей, в 1896 году демонстрировался и был премирован на Нижегородской выставке. В том же году он был подробно описан в журналах «Метеорологический вестник» и «Электричество».

Свое название «грозоотметчик», под которым он чаще всего фигурирует в литературе, «прибор» Попова получил не сразу. Сам ученый, когда речь возникала об изобретенном им приемнике электромагнитной энергии, писал и говорил о «приборе для обнаружения и регистрирования электрических колебаний». И в этом был определенный смысл, так как на использование разработанного им прибора изобретатель смотрел гораздо шире и возможность регистрации гроз с его помощью рассматривал лишь как частный случай. Первый раз, и то в английской транскрипции Lighting recorder, Попов свой прибор называет в письме в английский журнал The Electrician в конце 1897 года. На русском языке термином «грозоотметчик» он впервые пользуется только в докладе на Первом электротехническом съезде 30 декабря 1899 года. «…В числе метеорологических приборов был также мой прибор, названный грозоотметчиком».

Введению термина «грозоотметчик», по всем данным, во многом способствовал профессор Д. А. Лачинов, который сначала назвал этот прибор «разрядоотметчиком Попова», а 28 августа 1898 года в докладе на X съезде русских естествоиспытателей и врачей в Киеве «О колебательных разрядах атмосферного электричества и о грозоотметчике А. С. Попова» перешел уже к более известному теперь его наименованию. Только после этого термин «грозоотметчик» прочно вошел в литературу.

«Генерал – адмирал Апраксин». Связь Котка – Гогланд

Александр Степанович Попов был не только изобретателем, но и первым радиотехником, конструирующим радиоприборы и строившим первые радиостанции в России. Эта было связано прежде всего с российским флотом, где ценили Попова именно как специалиста в деле радиофикации флота. Инициатива в деле применения радио во флоте принадлежит самому А. С. Попову, который обладал в отличие от Маркони весьма ограниченными к тому средствами. Проект Попова был одобрен в высших инстанциях. Очень скромные, почти мизерные суммы, запрошенные изобретателем радио, были ему ассигнованы. Управляющий Морским министерством «разрешил выдать преподавателю Минного класса Попову триста рублей на расходы по опытам электрической сигнализации без проводников между судами эскадры».

На 300 рублей в компанию 1897 года было сделано очень много, хотя, по подсчетам самого Попова, «стоимость установки на каждое большое судно будет около 5000 рублей». Это ясно видно из отчета комиссии, назначенной Главным морским штабом, когда были отпущены первые кредиты на опыты Попова. Весной 1897 года в Кронштадтской гавани были произведены опыты с приборами, для этого специально построенными, давшие возможность установить сигнализацию на расстоянии около трехсот саженей между крейсером «Россия» и «Африка», а также некоторые данные для решения задачи об увеличении расстояния сигнализации.

Для решения задач с телеграфированием без проводов на берегу острова Тейкарсири была установлена станция отправления, а приемная станция на катере, постепенно удалявшемся от источника волн. Наибольшая дальность, достигнутая с береговой станции, была 3 версты. Когда приемная станция была помещена на верхнем мостике транспортера «Европа», стоявшем на якоре, а приемный аппарат на крейсере «Африка», то расстояние достигало 5 верст (3 милей).

Наблюдалось также влияние промежуточного судна. Так, во время опытов между «Европой» и «Африкой» попадал крейсер «Лейтенант Ильин», и если это случалось при больших расстояниях, то «взаимодействие приборов прекращалось, пока суда не сходили с одной прямой линии». Это описанное А. С. Поповым явление представляет собой первое в мировой литературе указание на существование рассеивания и отражения электромагнитных волн от металлических объектов – кораблей – и лежит в основе современной радиолакационной техники. А. С. Попова считают не только изобретателем радио, но и основоположником современной радиолокации.

Кампания 1898 года дала еще лучшие результаты. К концу кампании были установлены две тождественные станции: одна на крейсере «Африка», другая на транспортере «Европа». Таким образом, между этими судами было установлено постоянное телеграфное сообщение. К этому времени было уже достаточно обучена телеграфированию команда, которая служила во время опытов, и было возможно пользоваться этим телеграфом для обмена служебными депешами. С 21 августа по 3 сентября было передано сто тридцать шесть служебных телеграмм, не считая ежедневного обмена депешами исключительно для практики команды. Во время шторма 3 сентября телеграф оставался единственным средством связи между судами, действовал совершенно беспрепятственно и оказал чувствительные услуги крейсеру «Африка».

Первые радиотелеграфисты были обучены самим Поповым. Так создавался первый отряд русских радистов, которые по предложению Попова должны были стать инструкторами по подготовке новых кадров.

Под руководством Попова в Кронштадте, в мастерской лейтенанта Е. В. Колбасьева, началось изготовление радиоаппаратуры. Не только в России, но и во Франции радиоаппаратура стала изготовляться по идеям и прямым указаниям А. С. Попова. «Г-н Дюкрете, инженер и фабрикант научных приборов, обратил внимание на мою работу, опубликованную в 1895 году, и восстановил мои права на первенство в изобретении перед французскими учеными и техническими обществами. Пользуясь моими указаниями и средствами своей прекрасной мастерской, г. Дюкрете построил вполне законченный прибор для телеграфирования без проводников».

А. С. Попов наблюдает явление радиотени между кораблями «Европа» и «Африка». 1897 г.

В 1899 году Александр Попов решил лично ознакомиться с новинками радиотехники, что делались в Европе, и уезжает в месячную командировку. Побывав в Германии и Франции, Попов убедился, что начатое им дело на родине не уступает тому, что делалось в Европе. В письме к П. Н. Рыбкину он писал: «Все, что можно, увидел и узнал, говорил со Славби и видел его приборы, был у Блонделя на станции в Булони, что можно узнал, и вижу, что мы не очень отстали от других».

Кампанией 1899 года кончается период, который может быть назван предысторией радиофикации русского флота. Работы, осуществленные за эту кампанию, и опыт предыдущих двух лет послужили базой, на которой развертывалась радиосвязь во флоте. Они дали начало результатам, о которых заговорил весь мир. Гогландская установка спасла броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» и не позволила утонуть рыбакам, которые были унесены на льдине в море.

Радиостанция на острове Гогланд. 1900 г.

К концу 1899 года телеграфирование без проводов вышло из стадии опытов. Можно и должно было приступить к сооружению радиостанций. Случай с броненосцем «Генерал-адмирал Апраксин» заставил немедленно приступить к организации радиосвязи – единственно возможной в тех условиях.

Радиостанция А. С. Попова на острове Кутсало. 1900 г.

14 ноября 1899 г. броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» из-за навигационной ошибки капитана сел на камни у острова Гогланд в Финском заливе. Гогланд телеграфной связи с материком не имел. Весенний ледоход мог сдвинуть броненосец с места и тем вызвать еще большее его разрушение, а может быть, и привести к гибели. Необходимо было принять срочные меры по снятию броненосца с камней. Для этого нужна была телеграфная связь с материком. Прокладка кабеля в зимнее время стоила дорого. Было решено установить связь с островом с использованием системы телеграфии без проводов А. С. Попова.

Текст первой радиограммы

Для установки одной радиостанции выбрали остров Кутсало, имевшего с ним связь через телеграфную контору на Котке, которая, в свою очередь, была связана телеграфной линией с Петербургом. Вторую радиостанцию решили установить на острове Гогланд, вблизи броненосца, потерпевшего аварию. А. С. Попов и П. Н. Рыбкин участвовали в строительстве и вводе в эксплуатацию первой практической линии радиосвязи между о. Гогланд и финским г. Котка, имевшим телеграфную проводную связь с Петербургом. Ледокол «Ермак» обеспечивал проведение операции. Одна радиостанция была построена на о. Гогланд, ее развернул П. Н. Рыбкин. Другая устанавливалась под руководством А. С. Попова на небольшом острове Кутсало вблизи г. Котка. Обе станции строились в тяжелейших условиях при сильных морозах и метелях.

Это была первая в мире практическая радиолиния дальностью связи 47 км. Зимой 1900 г. в суровых условиях было закончено строительство обеих радиостанций, оснащенных аппаратурой радиосвязи А. С. Попова. Эту радиолинию часто называют радиолинией «Гогланд – Котка». 5 февраля 1900 г. радиосвязь была установлена.

А. С. Попов демонстрирует адмиралу С. О. Макарову свою первую радиостанцию

Первая же радиограмма, отправленная А. С. Поповым из Котки и принятая П. Н. Рыбкиным на Гогланде, содержала приказ из Санкт-Петербурга, из Главного морского штаба командиру ледокола «Ермак» выйти в открытое море для помощи рыбакам, унесенным на льдине.

«Командиру ледокола «Ермак»

Около Лавенсари оторвало льдину с пятьюдесятью рыбаками. Окажите немедленно содействие спасению этих людей.

186. АВЕЛАН»

К вечеру 6 февраля «Ермак» вернулся со спасенными рыбаками на борту. Таким образом, изобретение А. С. Попова уже при первом его практическом применении послужило гуманной цели – спасению попавших в беду людей. Спасение рыбаков произвело самое сильное впечатление с того момента, как удалось передать на расстояние осмысленный текст.

А. С. Попов среди участников празднования 25-летия Минного офицерского класса. 1(13) октября 1899 г.

В связи с удачным применением радиосвязи на имя А. С. Попова поступили поздравительные телеграммы. Адмирал С. О. Макаров телеграфировал: «От имени всех кронштадтских моряков сердечно приветствую Вас с блестящим успехом Вашего изобретения. Открытие беспроволочного сообщения от Котки до Гогланда на расстоянии 45 верст есть крупнейшая научная победа». Отвечая адмиралу Макарову, Попов пишет: «Благодаря «Ермаку» и беспроволочному телеграфу было спасено несколько человеческих жизней. Это является лучшей наградой за все мои труды, и впечатления этих дней, вероятно, никогда не забудутся».

Радиолиния продолжала работать в течение 84 дней до окончания спасательных работ. За эти дни было передано 440 радиограмм (свыше 10 000 слов). В апреле 1900 г. броненосец был благополучно снят с камней и своим ходом отправился на ремонт.

А. С. Попов о работе этой радиолинии сделал доклад на IV Международном электротехническом конгрессе в Париже, проходившем в августе 1900 г. В докладе было сказано: «В продолжение 84 дней был произведен обмен 440 официальными радиограммами. Наиболее длинная была в 108 слов – та, которая была передана с объявлением новости, что броненосец спасен… Я полагаю, эта служба была первой, в которой телеграфия без проводов могла таким образом послужить регулярно и с успехом».

Диплом на золотую медаль, выданный А. С. Попову на Парижской выставке. 1900 г.

Радиолиния «Гогланд – Котка» обслуживала не только ведомства Морского министерства, но и частных лиц. Таким образом, можно сказать, что она была первой постоянно действующей радиолинией, положившей начало гражданскому использованию радиосвязи. Именно с ее помощью получала информацию о работах по спасению броненосца отечественная и мировая печать.

Важным следствием успешной эксплуатации радиолинии явилось решение о принятии на вооружение Военно-морского флота аппаратуры беспроволочного телеграфирования. А. С. Попов был назначен ответственным наблюдающим за процессом оснащения кораблей аппаратурой радиосвязи. Стала очевидной необходимость подготовки специалистов по беспроволочной телеграфии.

«По высочайшему соизволению» Попову было выдано крупное по тем временам денежное вознаграждение в 33 тысячи рублей «за работы по внедрению радиосвязи на кораблях флота». Такая сумма определялась и с учетом разрыва Поповым контракта с Нижегородской ярмаркой. Рыбкину выделили 1000 рублей.

Последние годы. Ординарный профессор физики

В 1900 г. в Кронштадте при непосредственном участии Попова открывается мастерская по изготовлению и ремонту радиоаппаратуры – первое предприятие отечественной радиопромышленности.

Летом 1900 г. в Париже происходила Всемирная промышленная выставка, на которой демонстрировались в действии грозоотметчик А. С. Попова, изготовленный в кронштадтской мастерской Е. В. Колбасьева, и корабельная радиостанция, выпускаемая парижской фирмой Дюкрете под маркой «Попов – Дюкрете – Тиссо». Попов как участник выставки был удостоен именной золотой медали и диплома. На проходившем там же 18–25 августа 1900 г. IV Международном электрическом конгрессе Попов присутствовать не смог. Подготовленный им доклад о «телефонном приемнике депеш» был прочитан профессором ЭТИ М. А. Шателеном и вызвал большой интерес у делегатов конгресса.

Зимой 1900–1901 г. А. С. Попов добивается расширения Кронштадтской мастерской по ремонту и изготовлению радиоаппаратуры, и за период 1901–1904 гг. здесь было изготовлено 54 корабельные радиостанции. Осенью 1901 г. Попов и Рыбкин занимались работами по постройке первой российской коммерческой линии радиосвязи в Ростове-на-Дону, обеспечивавшей судоходство в донских гирлах.

В годы интенсивной научно-преподавательской деятельности А. С. Попов разработал ряд оригинальных курсов по физике и электротехнике, часть из которых дошла до нас в виде литографированных изданий. Ученый-изобретатель организовал курсы для подготовки радиотелеграфистов и разработал для них программы лекционных и практических занятий. В мае 1900 г. в Минном офицерском классе началось преподавание радиотелеграфного дела.

Годы педагогической деятельности в Минном офицерском классе – элитной высшей школе Морского ведомства – сформировали А. С. Попова как опытного преподавателя и как выдающегося ученого-электротехника, имевшего международное признание.

В марте 1901 г. А. С. Попов получил приглашение от директора Электротехнического института Н. Н. Качалова занять должность ординарного профессора физики. Он ответил согласием, но с условием сохранения службы в Морском ведомстве для выполнения работ «по организации беспроволочного телеграфа на судах русского флота, каковое поручение я считаю своей нравственной обязанностью довести до конца». В сентябре начались занятия в Электротехническом институте, еще в старом здании – на Ново-Исаакиевской улице в доме № 18. Одним из первых документов профессора Попова в Электротехническом институте была записка «Общие направления курса физики и ближайшие задачи научных работ в физической лаборатории Электротехнического института». В ней содержались не только основные положения по подготовке инженеров-электриков по физике, но и программа научно-исследовательских работ, определившая круг исследуемых проблем на многие годы. Главная задача курса физики, определенная Поповым в этом документе: «дать основы учения об электричестве в таком изложении, чтобы те глубокие взгляды на природу электрических явлений, которые создались благодаря работам М. Фарадея и Д. К. Максвелла, опытам Герца, не казались недоступными для обыкновенных смертных, а, напротив, явились руководящими началами в изучении электротехники… Эта новая область электрических явлений, давшая столь поразительные практические результаты в телеграфировании без проводов, дает в то же время столь много новых фактов, так быстро расширяет горизонт, что трудно даже предвидеть пределы ее влияния на учение об электричестве. Посему изучение этого нового вида электрической энергии должно занять одно из главных мест в курсе физики… Целый ряд открытых, но не объясненных еще явлений в этой области учения об электричестве дает обильный материал для более сложных работ на многие годы…»

Для решения поставленных задач А. С. Попов разработал ряд курсов по физике, поставил 42 лабораторные работы: по общему курсу физики (23), по электричеству и магнетизму (19), создал научную лабораторию.

В начале 1902 г. А. С. Попов участвовал в работе II Всероссийского электротехнического съезда в Москве в здании Политехнического музея, где был избран его почетным участником.

Еще в 1900 году в Париже Попов познакомился с работами Пьера и Марии Кюри. На Физическом конгрессе они сделали доклад о результатах своих исследований. В 1902 г. русский ученый-изобретатель разработал оригинальный метод и создал прибор для измерения «напряжения электрического поля атмосферы с помощью ионизационного действия солей радия».

А. С. Попов (снимок конца 1905 г.)

Возможности проведения научных исследований расширились с переездом Электротехнического института в новые здания на Аптекарском острове: учебный корпус, оборудованный с учетом достижений в области электротехники, и жилой дом, в одной из квартир которого поселилась семья профессора Попова.

Перечень выполненных в это время научно-исследовательских работ свидетельствует о широте научных интересов Попова. На прошедшем 4 января 1904 г. в здании Электротехнического института заседании 3-го Всероссийского электротехнического съезда Попов и его аспирант С. Я. Лифшиц доложили о разработке радиоаппаратуры для передачи звуков человеческой речи с помощью затухающих электромагнитных колебаний. Дальность связи обеспечивалась на расстоянии до 2 км. Совместно с аспирантом Д. А. Рожанским были выполнены исследования затухающих электрических колебаний с помощью осциллографической трубки Брауна. В 1903–1904 годах был изобретен оптический прибор для обнаружения плавающих мин и системы телемеханического управления брандерами (1903–1904). Самое серьезное внимание Попов уделял вопросам разработки приборов и методов измерения длин волн радиопередатчиков в 1905 году.

В период с 1900 по 1905 год А. С. Попов проводил эксперименты по использованию явления резонанса для увеличения чувствительности приемных устройств и улучшения их избирательности. В эти годы сформировалась научно-педагогическая школа А. С. Попова, представленная такими именами, как А. А. Петровский, П. С. Осадчий, Д. А. Рожанский, Н. А. Скрицкий, С. И. Покровский.

Семья А. С. Попова. Стоят (слева направо) сыновья Степан и Александр; сидят А. С. Попов, дочери Екатерина и Раиса, жена Р. А. Попова. 1905 г.

Оставаясь членом Морского технического комитета, Александр Степанович продолжал курировать вопросы вооружения флота аппаратурой беспроволочной телеграфии. Он участвовал, как представитель Морского ведомства России в Берлинской конференции по международной регламентации радиосвязи в 1903 году. Открывая эту конференцию, германский министр почт и телеграфов Р. Кретке подчеркнул: «Попову мы обязаны возникновением первого радиографического аппарата».

В мае 1904 г. Акционерное общество русских электротехнических заводов «Сименс и Гальске» объявило о том, что обществом образовано «особое отделение для устройства беспроволочного телеграфа по системе профессора Попова и Общества беспроволочной телеграфии Telefunken в Берлине. Настоящее объединение имеющего всемирное значение изобретения, сделанного в России профессором А. С. Поповым, его опытности в применении беспроволочного телеграфа на деле с изобретениями и обширной практикой Общества беспроволочной телеграфии дает возможность применять в России приборы, во всем удовлетворяющие новейшим требованиям».

Среди учредителей германской радиотехнической компании Telefunken были известные немецкие ученые Ф. Браун, В. Сименс, А. Слаби и Г. Арко. По условиям заключенного на пять лет – считая с 1 января 1904 г. – договора, оборотный капитал отделению предоставляли обе фирмы, а прибыль делилась поровну на трех контрагентов – обе фирмы и А. С. Попов. Как видим, немецкие и российские инвесторы высоко оценили интеллектуальную собственность русского ученого.

В связи с началом Русско-японской войны и подготовкой Второй Тихоокеанской эскадры к походу на Дальний Восток Попов читал специальные лекции по беспроволочной телеграфии для офицеров-минеров. Но подготовка была явно недостаточной, средства радиосвязи практически не использовались. Попов глубоко переживал поражение России в этой войне.

В 1905 г. Александр Степанович выступил с циклом лекций по беспроволочной телеграфии в Военно-артиллерийской академии в Петербурге. В том же году он читал публичные лекции народным учителям в Павловске в апреле – мае 1905 г., проводил занятия с инженерами – выпускниками Электротехнического института. Обучение проводилось на радиостанциях, построенных в Сестрорецке, Ораниенбауме и Петербурге (на Крестовском острове).

Осенью 1905 г. по стране прокатилась революционная волна, высшая школа получила автономию, включая право выбора директора. Совет Электротехнического института избрал А. С. Попова своим директором. 15 октября 1905 г. под его председательством прошло заседание совета с участием всего педагогического состава института, который поддержал студенческие требования демократических свобод. Протокол заседания первым подписал председатель совета А. С. Попов.

В 1905 году ученый совет Электротехнического института избрал А. С. Попова ректором. В том же году на озере Кубыча в трех километрах от станции Удомля Александр Степанович Попов покупает участок леса и сруб дома в Лайкове, где долгие годы после смерти ученого жила его семья. Жена Раиса Алексеевна работала врачом в удомельской больнице, а дети преподавали в удомельской школе. Она очень переживала, что Александра Степановича выбрали директором. Он и так был перегружен работой свыше всякой меры и притом по своему характеру слишком близко принимал все к сердцу. Здоровье его за годы усиленной работы пошатнулось. К тому же административные обязанности мешали его научной работе, которая всегда составляла главное содержание его жизни.

На посту первого выборного директора Электротехнического института Александр Степанович защищал права студентов, которых захватило революционное движение. В общежитиях, где жили студенты, систематически проходили обыски: полиция искала нелегальную литературу и оружие. Великий ученый возмущался этими обысками и протестовал против них, беспрерывно волновался из-за них. 20 октября в окне студенческого общежития института появился красный флаг со словами: «Да здравствует демократическая республика». После очередного бурного объяснения с министром внутренних дел он почувствовал себя плохо, пришел домой и потерял сознание. Раиса Алексеевна вызвала известного профессора – терапевта Чечета. Выслушав сообщение о ходе болезни, подробно изложенную ею, и, осмотрев больного, профессор сказал: «Больной безнадежен, надо подготовить жену». Так велико было самообладание и мужество Раисы Алексеевны, остававшейся с четырьмя детьми на руках, что профессор принял ее за лечащего врача. В ответ он услышал: «Жена – это я».

31 декабря 1905 года (по новому стилю 13 января 1906 года) в 5 часов вечера на сорок седьмом году жизни Александр Степанович Попов скоропостижно скончался от кровоизлияния в мозг.

В последний путь «блистательного электротехника России» провожали на Волковском кладбище Петербурга.

Признание

По действующему Уставу Русского физико-химического общества в новом, 1906 г. А. С. Попов должен был бы занять место председателя его Физического отделения и высший общественный научный пост президента Русского физико-химического общества.

Памятник Попову в Ленинграде. Открыт 16 марта 1959 г. к 100-летию со дня рождения

В 1906 г. была учреждена премия имени изобретателя радио А. С. Попова за лучшую научную работу в области электротехники, ее лауреатами до 1917 г. стали: В. Ф. Миткевич (1906), Д. А. Рожанский (1911) и В. И. Коваленков (1916).

В Электротехническом институте в 1916 г. по решению совета была начата подготовка инженеров по специальности «радиотелеграфные станции», а в 1917 г. организована первая в России кафедра радиотехники (Н. А. Скрицкий, И. Г. Фрейман).

На протяжении всей активной творческой жизни ученому сопутствовало определение «первый». Это первый когерерный радиотелеграфный приемник и первая искровая радиотелеграфная система (апрель 1895 г.); первый прибор для регистрации электромагнитных излучений атмосферного происхождения – грозоотметчик (июль 1895 г.); первый детекторный радиоприемник с приемом телеграфных сигналов на слух (сентябрь 1899 г.); первый кристаллический точечный диод (июнь 1900 г.); первая радиотелефонная система (декабрь 1903 г.).

В 1945 г. постановлением правительства день рождения радиосвязи – 7 мая был объявлен ежегодным государственным праздником – Днем радио. Была учреждена Золотая медаль имени А. С. Попова Российской академии наук (ранее АН СССР) «За выдающиеся заслуги в области радио. А. С. Попов», введен нагрудный знак «Почетный радист», установлены именные стипендии для студентов и аспирантов по профилю радиотехники и электросвязи.

Память об ученом достойно увековечена в многочисленных монументах, памятниках, мемориальных досках в ряде городов, где он жил и работал.

Имя Александра Степановича Попова присуждено научным учреждениям, учебным заведениям, промышленным предприятиям, радиостанциям, музеям, научно-техническим обществам, кораблям; его именем названы улицы городов. В 1945 году образовано Российское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи имени А. С. Попова.

В Солнечной системе есть малая планета «Попов» (№ 3074). А на обратной стороне Луны именем Александра Степановича Попова назван кратер.

Основные даты жизни и деятельности А. С. Попова

16 марта 1859 г. – Родился в селении Турьинские Рудники (ныне город Краснотурьинск Свердловской области) на Северном Урале.

1868 г. – Поступил в Далматовское духовное училище.

1873 г. – Поступил в Пермскую духовную семинарию.

1877 г. – Поступил на физико-математический факультет Петербургского университета.

1880 г. – Поступил на службу Товарищества «Электротехник».

1882 г. – Окончание университета со степенью кандидата. Кандидатская диссертация «О принципах магнито– и динамоэлектрических машин постоянного тока».

18 ноября 1883 г. – В церкви Косьмы и Дамиана лейб-гвардии саперного батальона Александр Степанович Попов обвенчался с Раисой Алексеевной Богдановой.

1883 г. – Заступил на должность преподавателя в Минном офицерском классе в Кронштадте.

1884 г. – А. С. Попову поручают вести самостоятельный курс по электричеству в Минном офицерском классе.

1885 г. – Первое сообщение Попова на собрании Физического отделения Русского физико-химического общества.

1886 г. – Семья А. С. Попова переезжает в Кронштадт.

C 1886 г. – Попов читает в Минном классе курсы физики и электротехники.

1887 г. – Участник экспедиции по наблюдению полного солнечного затмения в Красноярске.

1887 г. – Избрание в члены Физического отделения Русского физико-химического общества.

1889–1899 гг. – А. С. Попов заступает на должности директора и главного инженера электрической станции в Нижнем Новгороде на летний период.

1893 г. – Морское ведомство командировало А. С. Попова на Чикагскую всемирную выставку в Америку «для осмотра и изучения предметов в области электротехники».

1894 г. – В Минный класс прибывает молодой физик, незадолго до того окончивший университет, Петр Николаевич Рыбкин. Он оставался ассистентом, соратником и товарищем Попова до самой смерти ученого.

20 ноября 1894 г. – А. С. Попов демонстрирует свой радиометр на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге.

Весна 1895 г. – Изобретение «грозоотметчика». А. С. Попов реализовал почти одновременно два типа радиосвязи, которые до сих пор успешно развиваются: от человека к человеку и от природного объекта к человеку.

7 мая 1895 г. – На заседании Физического отделения А. С. Попов выступил с докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», в котором изложил результаты проведенных им исследований и продемонстрировал способность изобретенного им прибора принимать последовательность «коротких и продолжительных сигналов», то есть, по существу, производить передачу элементов азбуки Морзе.

Декабрь 1895 г. – А. С. Попов пишет статью «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний», в которой подробно описал свои опыты с прибором Лоджа.

1896 г. – Работы Попова в области только что открытых рентгеновских лучей. В феврале Попов изготовил один из первых в России рентгеновских аппаратов, получены снимки различных предметов, в том числе снимок руки человека.

24 марта 1896 г. – Попов использует аппаратуру с рефлекторными антеннами направленного действия во время доклада на очередном заседании Русского физико-химического общества. Между зданиями Петербургского университета на расстояние 250 метров были переданы азбукой Морзе слова «Heinrich Hertz».

1896–1897 гг. – А. С. Попов занимается активной подготовкой опытов телеграфирования без проводов.

Январь 1897 г. – В газете «Котлин» Попов публикует статью «Телеграфирование без проводов».

Март 1897 г. – Попов читает лекцию «О возможности телеграфирования без проводов» в Морском собрании Кронштадта.

Весна 1897 г. – Попов начал опыты по сигнализации без проводов в Кронштадтской гавани, где была достигнута дальность 300 сажен (около 600 м).

4 июня 1897 г. – В Лондоне В. Прис, главный инженер телеграфов Великобритании, сделал доклад, в котором впервые раскрыл техническое устройство аппаратуры Гульельмо Маркони.

Осень – зима 1897 г. – Попов выступал с докладами о беспроволочной телеграфии с демонстрацией системы радиосвязи перед разными аудиториями: в Кронштадтском морском собрании (март), на 4-м совещательном съезде железнодорожных электротехников в Одессе (сентябрь), в Петербурге – в ИРТО (сентябрь), в Электротехническом институте (октябрь), в Петербургском университете (декабрь).

1898 г. – Французский инженер и владелец мастерской физических приборов Дюкрете приступил к серийному производству радиостанций по схемам Попова.

1898–1905 гг. – Дюкрете постоянно пользуется письменными консультациями Александра Попова.

1899 г. – Попов был командирован Морским ведомством в Англию, Францию, Германию и Швейцарию для ознакомления с постановкой электротехнического образования и производством аппаратуры беспроволочного телеграфирования. В это время он посетил фирму Дюкрете.

1899 г. – Обнаружен «детекторный эффект» когерера, позволяющий принимать сигналы беспроволочного телеграфа на слух.

14 ноября 1899 г. – Броненосец «Генерал-адмирал Апраксин» из-за навигационной ошибки капитана садится на камни у острова Гогланд в Финском заливе.

5 февраля 1900 г. – Установлена радиосвязь «Гогланд – Котка». В суровых зимних условиях было построено две радиостанции, оснащенные аппаратурой радиосвязи А. С. Попова. На одной работает сам ученый, на другой – Н. П. Рыбкин. Радиолиния продолжала работать в течение 84 дней, до окончания спасательных работ броненосца «Генерал-адмирал Апраксин».

6 февраля 1900 г. – Первая радиограмма позволяет спасти ледоколу «Ермак» несколько десятков рыбаков, унесенных на льдине.

1900 г. – В Кронштадте при непосредственном участии Попова открывается мастерская по изготовлению и ремонту радиоаппаратуры – первое предприятие отечественной радиопромышленности.

1900 г. – В Минном офицерском классе началось преподавание радиотелеграфного дела.

1900–1905 гг. – А. С. Попов проводил эксперименты по использованию явления резонанса для увеличения чувствительности приемных устройств и улучшения их избирательности.

1901 г. – А. С. Попов занимает должность ординарного профессора физики в Электротехнического института.

1902 г. – А. С. Попов участвовал в работе II Всероссийского электротехнического съезда в Москве в здании Политехнического музея, где был избран его почетным участником.

1902 г. – Попов разработал оригинальный метод и создал прибор для измерения «напряжения электрического поля атмосферы с помощью ионизационного действия солей радия», основанный на работах Пьера и Марии Кюри.

1903 г. – Попов участвовал как представитель Морского ведомства России в Берлинской конференции по международной регламентации радиосвязи.

4 января 1904 г. – В здании Электротехнического института на заседании III Всероссийского электротехнического съезда Попов и его аспирант С. Я. Лифшиц доложили о разработке радиоаппаратуры для передачи звуков человеческой речи с помощью затухающих электромагнитных колебаний.

1905 г. – Ученый совет Электротехнического института избрал А. С. Попова ректором.

13 января 1906 г. – На сорок седьмом году жизни Александр Степанович Попов скоропостижно скончался.

1905 г. – Русское физико-химическое общество на экстренном заседании постановило «сохранить навсегда в списках членов общества имя скончавшегося ученого».

Content

Людмила Круглова
Александр Степанович Попов. Блистательный электротехник России
4 (16) марта 1859 – 31 декабря 1905 (13 января 1906)

Предисловие

Турьинские рудники

Собственный «рудник» и грозовой будильник

Далматовское духовное училище

Пермская духовная семинария. «Математик»

Физико-математический факультет

VI отдел Русского технического общества

Новая жизнь. Курсистка

Минный офицерский класс. «Гальваническая команда»

Злые шутки электрической свечи

Электромагнитные волны. «Лучи Герца» в действии

«Сигнализация на расстоянии без проводников»

Застенчивый оратор и ленивый писатель

Экспедиция в Красноярск за затмением и Чикагская всемирная выставка

Рыбкин. Радиометр. «Колумб радиотехники»

Волшебные опилки. Бранли и Лодж

Волшебные опилки у Попова. Принимаем грозу!

День рождения радио

Засекретили

Гульельмо Маркони. Борьба за первенство

Самоотверженная женщина-врач

Прием на слух

Сводки погоды Менделееву и метеорология

«Генерал – адмирал Апраксин». Связь Котка – Гогланд

Последние годы. Ординарный профессор физики

Признание

Основные даты жизни и деятельности А. С. Попова