историческим сценарием конца 19-го века в паре Попов – Маркони. Американец Джозеф
Генри не имел своей лаборатории, и использовал для исследований каникулы, когда
превращал один из классов в свой научный полигон,- это привело к закрепленному
публикациями приоритету Фарадея, хотя фактически Генри его опережал. Россиянин
Александр Попов по материальным соображениям вынужден был летом уезжать из
Петербурга, и работать директором электростанции на ярмарке в Нижнем Новгороде (см.
далее), и на этот период его научная деятельность останавливалась, что в итоге привело к
большим достижениям Маркони и отставанию русского первопроходца.
Глава 8. 1830 г. - 1839 г. Опыты Фарадея, опыты Генри, телеграф Шиллинга,
телеграф Морзе, элемент Даниэля
1831 г. Фарадей, Генри
В 1831 году физик Майкл Фарадей завершил ряд удачных экспериментов, он
обнаружил связь между током и магнетизмом и создал первый макет электрогенератора.
«И тем не менее именно Фарадею суждены были великие открытия. Великий
реалист, он стихийно рвал путы эмпирики, некогда навязанные ему Дэви, и в эти
минуты его осеняло великое прозрение — он приобретал способность к глубочайшим
обобщениям. Первый проблеск удачи появился лишь 29 августа 1831 года. В этот
день Фарадей испытывал в лаборатории несложное устройство: железное кольцо
диаметром около шести дюймов, обмотанное двумя кусками изолированной
проволоки. Когда Фарадей подключил к зажимам одной обмотки батарею, его
ассистент, артиллерийский сержант Андерсен, увидел, как дернулась стрелка
гальванометра, подсоединенного к другой обмотке. Дернулась и успокоилась, хотя
постоянный ток продолжал течь по первой обмотке. Фарадей тщательно просмотрел
все детали этой простой установки — все было в порядке. Но стрелка гальванометра
упорно стояла на нуле. С досады Фарадей решил выключить ток, и тут случилось
чудо — во время размыкания цепи стрелка гальванометра опять качнулась и опять
застыла на нуле! Фарадей был в недоумении: во-первых, почему стрелка ведет себя
так странно? Во-вторых, имеют ли отношение замеченные им всплески к явлению,
которое он искал? Вот тут-то и открылись Фарадею во всей ясности великие идеи
Ампера — связь между электрическим током и магнетизмом. Ведь первая обмотка, в
которую он подавал ток, сразу становилась магнитом. Если рассматривать ее как
магнит, то эксперимент 29 августа показал, что магнетизм как будто бы рождает
электричество. Только две вещи оставались в этом случае странными: почему
всплеск электричества при включении электромагнита стал быстро сходить на нет?
И более того, почему всплеск появляется при выключении магнита? На следующий
день, 30 августа, — новая серия экспериментов. Эффект ясно выражен, но тем не
менее абсолютно непонятен. Фарадей чувствует, что открытие где-то рядом.» . [41].
Автор книги о Максвелле называет эксперимент 17 октября 1831 г. триумфальным.
«Эксперимент триумфальный — 17 октября. Фарадей заранее знает, как это будет.
Опыт удается блестяще. «Я взял цилиндрический магнитный брусок (3/4 дюйма в
диаметре и 8 1/4 дюйма длиной) и ввел один его конец внутрь спирали из медной
проволоки (220 футов длиной), соединенной с гальванометром. Потом я быстрым
движением втолкнул магнит внутрь спирали на всю его длину, и стрелка
гальванометра испытала толчок. Затем я так же быстро вытащил магнит из
спирали, и стрелка опять качнулась, но в противоположную сторону. Эти качания
стрелки повторялись всякий раз, как магнит вталкивался или выталкивался».
Секрет — в движении магнита! Импульс электричества определяется не положением
магнита, а движением! Это значит, что «электрическая волна возникает только при
движении магнита, а не в силу свойств, присущих ему в покое». Эта идея
необыкновенно плодотворна. Если движение магнита относительно проводника
создает электричество, то, видимо, и движение проводника относительно магнита
должно рождать электричество! Причем эта «электрическая волна» не исчезнет до
тех пор, пока будет продолжаться взаимное перемещение проводника и магнита.
Значит, есть возможность создать генератор электрического тока, действующий
сколь угодно долго, лишь бы продолжалось взаимное движение проволоки и
магнита! 28 октября Фарадей установил между полюсами подковообразного магнита
вращающийся медный диск, с которого при помощи скользящих контактов (один на
оси, другой — на периферии диска) можно было снимать электрическое напряжение.
Это был первый электрический генератор, созданный руками человека. После
«электромагнитной эпопеи» Фарадей был вынужден прекратить на несколько лет
свою научную работу — настолько была истощена его нервная система...» . [41].
В 1831 году Джозеф Генри продолжал свою летнюю научную работу. Он построил
действующий макет двухпроводной телеграфной линии, которая включала батарею, 2-х
проводную линию длиной около мили и электромагнит, между обкладками которого был
помещен металлический стержень на оси (это прототип приемного реле), который своим
вторым концом бил по колокольчику. Для передачи сигналов нужно было подавать по 2-х
проводной линии ток от батареи на электромагнит. Публикации «о телеграфе» не было.
Не было публикации и об «электродвигателе» Генри образца 1831 года, который
представлял собой комбинацию двух магнитов, качающих общее коромысло. Макет
«двигателя» Генри напоминает русскую деревянную игрушку «два молотобойца».
Преобразователя качающего движения во вращение с помощью шатунного, либо иного
механизма Генри не делал, ввиду очевидной легкости этого технического решения. [43].
1832 г. Фарадей, Шиллинг фон Канштадт,
В 1832 году, 17 февраля, в журнале «Труды Королевского общества» Майкл Фарадей
представил отчет о первых двух разделах исследований « о вольта-электрической и
магнито-электрической индукции». [43]. Тем самым Фарадей закрепил свой приоритет.
В 1832 году русский дипломат барон Шиллинг фон Канштадт, с которым мы
расстались в 1812 году, продолжил свои работы по электричеству. Его интересовал
телеграф, с 1820 по 1830 год он совмещал свое увлечение со службой, но внимательно
следил за последними научными достижениями. Шиллинг решил в качестве приемника
сигналов использовать мультипликатор Швейгера (см. 1820 год), и передавать сообщения
двоичным кодом по 5 основным и одному обратному проводам, что покрывало передачу
32-х русских букв и цифр (это идея Сальва – см. 1804 год). В 1830-32 г.г. Шиллинг был в
Китае, и по возвращении приступил к работе с новой силой. В этом же 1832 году Шиллинг
в Берлине демонстрировал свой телеграф императору Николаю I. [44].
Автор допускает, что Шиллинг мог использовать идеи по созданию 2-х проводного
телеграфа с прототипом приемного реле американца Генри (1831 год), но последний хотя и
опережал всех европейцев, но не делал публикаций. Это привело к тому, что с 1832 года
Шиллинг продолжал совершенствовать устаревшую 6-проводную конструкцию телеграфа,
в 1836 году была проложена опытная 6-проводная линия телеграфа Шиллинга в
Петербурге, в 1837 году одобрен проект 15 км линии – смерть русского изобретателя
барона Шиллинга фон Канштадта оборвала его работы. [32].
3-й комментарий от автора – Кук и Витстон, Гаусс и Вебер, Штейнгель
Кратко осветим работу последователей Шиллинга:
Англичанин Вильям Кук был знаком с работами Шиллинга, он привлек Витстона, и
в конце 1837 года эта пара получила привилегию на изобретенный телеграф с 5-ю
стрелками. 25 июля 1837 года Кук и Витстон пустили в работу 60-км линию
телеграфа на Бирмингемской железной дороге. Телеграф Кука и Витстона вскоре
приобрел вид часов, в которых стрелка крутилась и показывала на буквы (см. рис.);
Профессор из Геттингена Гаус в 1816 году видел телеграф Земмеринга, он привлек
к работам Вебера и в 1833 году ученые протянули над домами проволоки
соединяющие лабораторию, астрономическую обсерваторию и магнитную
обсерваторию. Сигналы передавались с помощью стрелки гальванометра – более
это напоминало телесигнализацию;
Профессор из Мюнхена Карл Штейнгель в 1837 году по предложению Гауса
усовершенствовал телеграфную связь, и соединил с помощью проводов на мачтах
уже 4 пункта;
Все это время телеграф Морзе «буксовал», но в 1843 году первая американская линия
телеграфа Морзе соединила Балтимору и Вашингтон, после чего телеграф Морзе
быстро «зашагал» по просторам Америки.
Рис 14. Телеграф компании Кука и Витстона. По [46].
1832 г. Морзе
В этом же 1832 году художник Сэмюэл Морзе (1791—1872) возвращался из Франции на
пакетботе «Сэлли» в Америку. Плавание длилось месяц, и случайно разговор на судне
зашел об опытах Фарадея. По легенде Морзе в разговоре с капитаном высказал мысль,
что искры, добываемые из катушки, могут служить для передачи сообщений. Художник
Морзе так загорелся идеей создания магнитного телеграфа, что якобы сказал капитану:
« Если вы услышите когда-нибудь о магнитном телеграфе - знайте, что он изобретен