16 марта исполняется 160 лет со дня рождения Александра Попова. В России он считается изобретателем радио. Рассказываем о его устройствах и последующем развитии радиотехники:
История радио началась, когда Александру Попову было шесть лет, а его визави Гульельмо Маркони даже не родился. В 1865 году один из величайших физиков XIX века Джеймс Максвелл опубликовал статью"Динамическая теория электромагнитного поля", где математически описал электрическое и магнитное поля.
Его уравнения указывали на то, что свет представляет собой колебания электромагнитного поля и что могут существовать другие электромагнитные волны, невидимые глазу."Александр Попов с женой Раисой Алексеевной, 1883 год". Экспонат выставки «Семейный альбом» в Военно-историческом музее Санкт-Петербурга, 2009 годНа то, чтобы обнаружить такие волны, ушло еще 20 лет. В 1880-х годах Генрих Герц сумел получить их с помощью электрического разряда. Немец доказал, что эти волны отражаются от разных поверхностей и преломляются при прохождении через призму из битума, непрозрачную для видимого света. Сообщения об опытах Герца подстегнули интерес ученых по всему миру. В августе 1894 года британец Оливер Лодж прочел лекцию о радиоволнах, где среди прочих опытов продемонстрировал, как они передаются на расстояние примерно полсотни метров. Но Лодж скорее развивал эксперименты порадиоволн, чем целенаправленно разрабатывал новое средство связи. Физики могли фиксировать волны на все большем расстоянии, но до Попова и Маркони дальность не превышала сотни метров. Для практического применения этого было мало.7 мая 1895 года Александр Попов представил прибор для регистрации электромагнитных всплесков при грозовых разрядах, а спустя год, 24 марта 1896-го, продемонстрировал передачу радиосообщения из одного здания в другое. Гульельмо Маркони тоже сконструировал сначала"разрядоотметчик", а затем и радиотелеграф, причем еще в 1894–1895 годах, но свои передатчик и приемник показал публике только в сентябре 1896-го. Сделал он это не на родине, а в Великобритании: итальянское министерство телеграфа и почты работой 20-летнего изобретателя не заинтересовалось. Можно сказать, что и Попов, и Маркони изобрели радиопередачу независимо друг от друга, опираясь на эксперименты Герца, а тот, в свою очередь, использовал созданную Максвеллом теорию. Так 1896 год стал годом рождения радио. Посылать в эфир голос с музыкой тогда еще не умели — можно было лишь зафиксировать, что неподалеку излучались радиоволны. Сигнал передавали азбукой Морзе, попеременно включая и выключая передатчики. Ими служили так называемые разрядники: они создавали радиоволны, если между двумя контактами пропускали искру. Разрядники оказались тупиковой ветвью технической эволюции: эти сложные громоздкие установки потребляли очень много энергии и вдобавок испускали сигналы сразу по всему радиодиапазону, мешая друг другу. По сути, первое радио было беспроводным телеграфом, к тому же неудобным.Сама по себе волна, если ее частота и амплитуда постоянны, не несет никакой информации сверх простого"передатчик включен". Поэтому для передачи звука или других данных сигнал нужно модулировать, то есть изменять волну во времени. Аппараты Попова и Маркони не позволяли это сделать.Чтобы повлиять на частоту или амплитуду волны, нужны детали, способные менять протекающий через них ток в ответ на слабый электрический сигнал. Этими элементами стали радиолампы — стеклянные баллончики с откачанным воздухом и впаянными металлическими частями вроде тех, что уже использовались для освещения.Несмотря на хрупкость, ненадежность и нагрев во время работы, лампы позволили создать"полноценное" радио и еще множество других полезных изобретений: от радиоуправляемой техники до телевидения и радаров. Радио пришло даже в кухонную технику — еда в микроволновых печах разогревается именно так. Теория Максвелла и опыты Герца позволили передавать сигнал без проводов, сквозь непрозрачные препятствия и на многие сотни километров. Изобретение радиоламп и развитие электроники сделало возможным передачу сначала звука, потом изображения — и радио появилось в каждом доме. Следующей революцией был переход к"цифре" на замену аналоговой технике.Третья революция, как когда-то — работы Джеймса Максвелла, тоже была связана с математикой. Но цифровой скачок в XX веке начался не с построения теории об устройстве материи, а с нудных арифметических расчетов. Ко времени между мировыми войнами наука и техника развились настолько, что большинству квалифицированных кадров постоянно приходилось что-то считать. Бухгалтеры сводили баланс, инженеры рассчитывали прочность конструкций, государственные служащие вели учет, а ученым нужно было обрабатывать результаты экспериментов. С началом новой войны специалистам пришлось взламывать вражеские шифры и вести расчеты для создания ядерного оружия. Всем им нужна была универсальная и быстрая вычислительная машина. Первые такие агрегаты делали механическими, но вскоре инженеры нашли решение куда удачнее. Если морзянка кодирует буквы, то схожие сигналы можно использовать и для цифр. Электрические импульсы, несущие сигнал, распространяются со скоростью света, поэтому операции с ними занимают ничтожные доли секунды. Кодирование чисел электрическими сигналами и создание электронных схем для обработки и хранения таких сигналов позволили создать универсальный вычислитель. По-английски"вычислять" будет to compute. Устройство так и назвали — компьютер.Вскоре стало понятно, что серия электрических импульсов может кодировать не только числа, но и те же буквы, что можно взять картинку или звук и превратить их в последовательность сигналов. Универсальность компьютера позволяла не просто вести инженерные или бухгалтерские расчеты, но и выполнять любую программу — в теории, делать с любой информацией все, что угодно. Вот только радиолампы, несмотря на все ухищрения инженеров, продолжали греться и перегорать, поэтому собрать компьютер было весьма трудоемкой задачей.Проблему решили с помощью полупроводниковых транзисторов. Подобно радиолампам, транзисторы меняли проходящий ток под действием слабого сигнала, но потребляли меньше энергии и занимали меньше места. В современных микросхемах размером с ноготь бывает несколько миллиардов транзисторов, которые безотказно работают десятки лет.Мечта о массовом распространении компьютеров постепенно стала реальностью. Сделать устройство, которое прослушивает радиоэфир и вылавливает из него сотни миллионов импульсов в секунду? Запросто. Добиться того, чтобы эти импульсы на лету превращались в поток чисел, который затем обсчитывают сложные программы? Смешная задача для современной электроники. Превратить эти числа в серию команд для нескольких миллионов других устройств попроще? Легко! Предусмотреть, чтобы то же самое устройство умело хранить в памяти текст нескольких тысяч толстых книг, умело обрабатывать сигналы с обычных радиостанций, а еще одновременно вело сложные геодезические расчеты? И чтобы работало от карманной батарейки? Элементарно. Все это делает любой смартфон. Серию радиоимпульсов из сети Wi-Fi или от вышки мобильной связи он превращает в видео на экране, состоящем по меньшей мере из миллиона точек. У каждой из них есть три отдельных элемента для разных цветов. Больше половины наших читателей просмотрят этот текст с мобильного устройства — следовательно, воспользуются радиосвязью. Те же принципы лежат в основе спутникового интернета и навигации, цифрового телевидения, беспилотников. Бесконтактные банковские карты, проездные билеты, электронные пропуска тоже отчасти повторяют опыты Герца с передачей сигнала без проводов между близко расположенными антеннами. И даже магнитно-резонансный томограф просвечивает тело не рентгеновскими лучами, а радиоволнами, и построение самой томограммы немыслимо без цифровых методов. Все это было бы невозможно без громоздких грозоотметчиков и аппарата, отбивающего морзянку в воздух, и их изобретателя Александра Попова.
United States Latest News, United States Headlines
Similar News:You can also read news stories similar to this one that we have collected from other news sources.
СМИ: власти КНДР могут готовиться к запуску ракетыВласти КНДР возможно готовятся к проведению в ближайшее время ракетного пуска. С таким утверждением выступило радио NPR со ссылкой на проведенный анализ снимков коммерческих спутников:
Read more »
«Военное пугало» России: Польша о Калининградской областиПолковник запаса Марек Вжосек в эфире «Польского радио» назвал Калининградскую область «военным пугалом» России из-за количества размещенного там вооружения.
Read more »
В Колумбии разбился самолетСамолет DC-3 разбился в Колумбии, погибли все 12 человек, находившиеся на борту, сообщает в субботу радио Blu. РИА Новости, 09.03.2019
Read more »
Песни Майкла Джексона начали запрещать на радиоМногочисленная армия поклонников Майкла Джексона переживает новое, серьезное потрясение. Скандальный фильм «Покидая Неверленд» вернул в центр внимания музыкальной общественности подробности личной жизни артиста. Из-за прозвучавших с экрана обвинений в педофилии творческому наследию короля поп-музыки уже объявляют бойкот и радиостагнции, и телеканалы.
Read more »
США намерены наращивать внешнеполитическую пропаганду на русском языкеСогласно документам к проекту бюджета на 2020 финансовый год, Вашингтон, в частности, планирует 'удвоить еженедельную аудиторию', потребляющую контент Радио Свобода на русском языке
Read more »
В Хабаровском крае с радио уволили ведущую, решившую бороться за пост мэра
Read more »
Из сектора Газа запустили две ракеты по Тель-АвивуИз сектора Газа запустили две ракеты по Тель-Авиву. Радио 'Кан' сообщает, что израильская система ПВО 'Железный купол' перехватила одну из ракет:
Read more »
В Совбезе рассказали о переброске войск НАТО к границам РФЗаместитель секретаря Совбеза России подчеркнул, что за два года численность военных 'первоочередного задействования' увеличилась на 15 тысяч человек
Read more »
Совет безопасности РФ рассказал о переброске войск НАТО к границам РоссииНАТО перебрасывает войска к границе с Российской Федерацией. Об этом заявил председатель секретаря Совета безопасности РФ Михаил Попов в интервью изданию Министерства обороны 'Красная звезда'. За два года численность контингента НАТО быстрого реагирования в рамках реализации ряда концепций увеличилась с 25 до 40 тысяч человек.
Read more »
В 'Яндекс.Станции' появилось радиоТакая функция стала доступна и в других 'умных' колонках с голосовым помощником 'Алиса'
Read more »