— Сейчас воспитанник детского дома Костя Голубкин исполнит на рояле «Осеннюю песню» Чайковского, — сообщил диктор.
Робкая первая нота чуть слышно вылетела из громкоговорителя. Мне захотелось мысленно проследить ее путь. Вот если бы с ней совершить путешествие от радиостудии до приемника в лесу!
От микрофона до радиостанции
Осторожно, на цыпочках, войдем мы в студию.
Мягкие драпировки опускаются по стенам. Тишина…
«Слышно, как муха пролетит», — сказал бы ты.
Мух здесь нет. Это страшные враги микрофонов. Представь себе, что если бы муха пролетела совсем рядом с мембраной чувствительного микрофона, то в приемниках мы бы услышали шум самолета.
Еле доставая ногами до педалей, сидит у рояля красный от волнения паренек. Это он взял первую ноту. Нота уже вырвалась, и теперь ее не вернуть.
Попробуем догнать. Представим себе это путешествие.
Звук, ноту, как бы это ни казалось странным, можно даже перегнать. Современные реактивные самолеты летят быстрее звука. Однако наша нота понесется со скоростью света, так как превратится в радиоколебания. Догнать ее не смогут даже самые быстроходные фантастические ракеты, выдуманные писателями.
Но все-таки, почему бы нам и не представить подобное путешествие?
Видал ли ты когда-нибудь замедленную киносъемку?
Прыгает пловец в воду, а кажется, что он плавно опускается вниз, словно на парашюте. Можно проследить за каждым его движением. Называется такой способ съемки «лупой времени».
Вот и придумаем для нашего путешествия тоже своеобразную «лупу времени».
Представим себе, что мы изобрели необыкновенный способ, позволяющий видеть звук и радиоволны. Пусть они еле-еле ползут по экрану нашего аппарата, так же, как пловец в кино при замедленной съемке.
Итак, приготовились к путешествию… Паренек за роялем покосился на диктора и, увидев его ободряющую улыбку, ударил по клавишам.
На какую-то долю секунды раньше других коснулся струны один из молоточков.
Звенящая нота разорвала тишину.
Посмотрим на этот звук нашим воображаемым аппаратом. Сейчас его объектив направлен прямо на рояль. Видишь, как по экрану побежали круги, словно от брошенного в воду камня.
Медленно добежала волна до микрофона. На тонкой подставке, он чем-то напоминает камышинку в пруду. Такой же продолговатый цилиндрик наверху.
Но смотри на экран. Волна проникла в дырочки микрофона. Последуем за ней.
Снимем сетчатый колпачок. Оказывается, перед нами — так называемый ленточный микрофон.
Дрожит от звуковых волн тонкая металлическая ленточка. Находится она в поле сильного магнита.
Что же из этого получается? Ты скажешь (даже не заглядывая в учебник физики), что в движущейся ленточке, которую мы сейчас можем рассматривать как проводничок, должен возникнуть электрический ток.
Таким образом, звуковая нота превратилась в электрические колебания.
Но до чего ж они слабы! Кажется, дойдут по проводу до соседней комнаты — и погаснут…
Продолжим наше путешествие и переключим аппарат, чтобы видеть на экране уже не звуковые волны, а переменный электрический ток. Проследим за проводом.
Смотри! На светящемся экране нашей «лупы времени» видна тонкая, дрожащая полоска. Передвинем объектив, чтобы не потерять ее из виду.
Из студии провод привел нас в соседнюю комнату. Стоят высокие шкафы с радиолампами. Это усилители.
Направим наш аппарат на первый шкаф. Смотри, что делается!
Слабенький электрический ток прошел сквозь усилительную лампу. Сразу же на экране тонкая, еле заметная линия стала жирной, миновала вторую лампу и снова увеличилась по толщине в несколько раз. После нескольких ламп линия превратилась в ленту.
Как вода в трубе, течет по кабелю электроэнергия. Она направляется к радиостанции.
Выйдем на широкую московскую улицу.
Глубоко под асфальтом скрыт толстый кабель, защищенный от воды и вредных помех.
Он в надежной металлической оболочке. Никакие блуждающие, «беспризорные» токи не могут проникнуть в его сердцевину. А токов под землей много — и от электросети и от трамвая. Иной раз даже телефонные разговоры бродят под землей, если поврежден телефонный кабель. Вот и сейчас сотни голосов разбежались в разные стороны. Их никто не слышит, но мы видим их своим аппаратом.
Извилистыми линиями голоса подбираются к кабелю, который идет к радиостанции.
Они проникли бы в его толщу, но он словно бронирован — защищен надежным металлическим экраном.
«Лупа времени» очень чувствительна: несмотря на броню, мы видим, что делается в кабеле. Никаких помех со стороны.
Далеко. Мы устанем, шагая вдоль кабеля. Сядем в машину и поедем прямо на радиостанцию. Вот уже видны ее высокие мачты. Пока выписывают пропуска, мы опять посмотрим на кабель своим аппаратом.
Светится блестящим перламутром его экран, словно у телевизора. Горит красная контрольная лампочка. Мы видим тень кабеля, лежащего под землей. Внутри него — тонкая блестящая полоска, похожая на ртуть в градуснике.
Это наша робкая нота добралась до радиостанции. Длинный путь утомил ее — она опять похудела и сейчас получит дополнительную порцию энергии, чтобы продолжать путешествие.
Но, оказывается, одного усиления ей недостаточно. Даже если бы мы пропустили ноту, превращенную в колебания электрического тока, через десятки усилительных ламп, то все равно она бы не смогла двигаться без провода. Ток, который накаливает лампочку, что висит у тебя под потолком, требует хороших дорог — проводов; значит, и наша нота может идти только по проводам. Ничего не поделаешь. Пешеход двигается только по земле. Для того чтобы летать, он пользуется самолетом.
Как на самый быстроходный самолет, который за одну секунду пролетит триста тысяч километров, посадим нашу ноту на радиоволну.
Цех невидимой продукции
Будто на огромном заводе, на мощной радиостанции, если так можно сказать,
«производятся» волны. Это ее «массовая продукция». В Москве такие «заводы» работают почти без перерывов с шести часов утра до поздней ночи.
Пройдем в главный «цех», где делается «невидимая продукция», то есть волны, которым предстоит облететь весь мир.
Светлый огромный зал. Сложные установки из спиралей блестящих трубок. Это катушки передатчика. Радиолюбители привыкли иметь дело с малюсенькими катушеч ками в своих приемниках. А в такую катушку войдет не один человек.
Вот и лампы. Но как-то не подходит им это название. Подобную «лампочку» не повесишь над столом. Часть этой огромной трубы из меди и стекла все время охлаждается водой. Это настоящая радиомашина.
Собственно говоря, лампы и есть те «станки- автоматы», при помощи которых создаются радиоволны. «Сырьем» для этой продукции служит обыкновенная электроэнергия. Ее подводят к лампам, соединенным с катушками и так называемыми конденсаторами. Все это устройство — генератор радиоволн.
В генераторе начинаются превращения. Ток из постоянного делается переменным и меняет свое направление сотни тысяч, а в иных случаях и миллионы раз в секунду.
Мощными лампами его усиливают. И вот уже готова к выпуску «невидимая продукция» — радиотоки, способные преодолевать бескрайные пространства.
Но посмотрим, что же случилось с нотой. Она, оказывается, тоже готова к путешествию. Ноту, превращенную в электрические колебания, передали генератору (как говорят техники, «колебания звуковой частоты наложили на колебания высокой частоты»).
Вот она добралась до проводов антенны. Куда ей деваться?
Здесь ей на помощь пришла радиоволна, возникшая вокруг антенны под действием тока от генератора. Нота как бы крепко вцепилась в волну и вместе с ней полетела в пространство.
А паренек в студии продолжает играть, сосредоточенно наклонившись над клавишами.
Ударяют молоточки, гудят струны. Звуки теснятся в дырочках микрофона. Дрожит обеспокоенная ленточка, и в ней появляется ток…
В такт ударам по клавишам изменяется мощность радиоволны. И не думал маленький пианист Костя Голубкин, что сейчас он как бы управляет огромной радиомашиной.
Стукнул по клавише — и всюду запрыгали стрелки контрольных приборов, ярче засветились лампы.
Техник в генераторном зале посмотрел на их раскаленные аноды. Тысячи киловатт потребляет этот завод…Мы потеряли нашу ноту. Где она? В каких далеких пространствах?
Поднимаем вверх объектив аппарата. По экрану медленно движется волна. На пути ее — заводские трубы и телефонные столбы. Волна проходит сквозь них, не задерживаясь.
Но волну ловят антеннами. Разными: комнатными и метелочными, укрепленными на крышах или балконах, хитроумными радиолюбительскими рамками. Ловят, как в проволочные сети.
Бежит волна, невзирая на препятствия. Она оставляет каждому приемнику ничтожную долю своей энергии. Нельзя остановить волну, задержать!
Новые превращения
Мы с тобой сидим у приемника в лесу. «Лупа времени» показала, что радиоволна только что проплыла над головой.
Ничтожная доля энергии, зацепившись за провод антенны, сползла вниз, к приемнику.
На экране мы видим дрожащие тонкие линии, спускающиеся по проводу. Пришлось подкрутить все ручки, регулирующие усиление, чтобы увидеть слабенькие, еле заметные токи.
Длинное путешествие утомило волну. Если возле радиостанции она забивала все другие передачи на скромных приемниках радиолюбителей, то здесь, за пятьдесят километров от Москвы, она ослабела.
Антенна нашего приемника приняла лишь какие-то частицы ее энергии. Но мы умеем усиливать слабые колебания. Вот и сейчас, смотри, радиоэнергия направляется к лампам усилителя. Впрочем, так просто она к ним не попадет.
Может быть, это не та волна, не та передача, которую мы хотим слушать?
Как выбрать нужную волну? Мы же хотели послушать Костю Голубкина.
Помнишь, на радиостанции ты видел огромные катушки и устройства, которыми можно изменять волну. Если мы на своем приемнике настроим маленькие катушки и конденсаторы на волну передатчика, то примем музыку Чайковского в исполнении юного пианиста.