Семафоры могли передавать информацию с большей точностью, чем дымовые сигналы и маяки. Кроме того, они не потребляли топлива. Сообщения можно было передавать быстрее, чем их могли передавать гонцы, и семафоры могли обеспечивать передачу сообщений по целому региону. Но, тем не менее, как и прочие способы передачи сигналов на расстояние, они сильно зависели от погодных условий и требовали дневного света (практичное электроосвещение появилось только в 1880 году). Они нуждались в операторах, и башни должны были быть расположены на расстоянии 30 километров друг от друга. Это было слишком дорого для использования в коммерческих целях. Изобретение электрического телеграфа позволило снизить стоимость отправки сообщений в тридцать раз, кроме того, его можно было использовать в любое время суток, независимо от погоды.
Одна из первых попыток создать средство связи с использованием электричества относится ко второй половине XVIII века, когда Ж.-Л. Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф. В 1798 году испанский изобретатель Франциско де Сальва создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф на пузырьках газа.
В 1824 году английский физик Питер Барлоу опубликовал ошибочный «Закон Барлоу», который на несколько лет остановил развитие телеграфии.
Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг в 1832 году. Публичная демонстрация работы аппарата состоялась в квартире Шиллинга 21 октября 1832 года. Павел Шиллинг также разработал оригинальный код, в котором каждой букве алфавита соответствовала определённая комбинация символов, которая могла проявляться чёрными и белыми кружками на телеграфном аппарате. Впоследствии электромагнитный телеграф был построен в Германии Карлом Гауссом и Вильгельмом Вебером (1833), в Великобритании Куком и Уитстоном (1837), а в США электромагнитный телеграф запатентовал Сэмюэл Морзе в 1840 году. Телеграфные аппараты Шиллинга, Гаусса-Вебера, Кука-Уитстона относятся к электромагнитным аппаратам стрелочного типа, в то время как аппарат Морзе являлся электромеханическим.
Большой заслугой Морзе является изобретение особого способа кодирования знаков, где буквы алфавита, цифры и знаки препинания были представлены комбинацией коротких и длинных сигналов — «точек» и «тире» (код Морзе).
Коммерческая эксплуатация электрического телеграфа впервые была начата в Лондоне в 1837 году. В России работы П. Л. Шиллинга продолжил Б. С. Якоби, построивший в 1839 году пишущий телеграфный аппарат, а позднее, в 1850 году, — буквопечатающий телеграфный аппарат.
В 1858 году была установлена трансатлантическая телеграфная связь. Затем был проложен кабель в Африку, что позволило в 1870 году установить прямую телеграфную связь Лондон — Бомбей (через релейную станцию в Египте и на Мальте).
Телескоп
Прибор, с помощью которого можно наблюдать отдалённые объекты путём сбора электромагнитного излучения (например, видимого света).
Название происходит от древнегреческого «далеко смотрю».
Существуют телескопы для всех диапазонов электромагнитного спектра: оптические, радиотелескопы, рентгеновские телескопы, гамма-телескопы.
Первым, кто направил зрительную трубу в небо, превратив её в телескоп, и получил новые научные данные, стал Галилео Галилей. В 1609 году он создал свою первую зрительную трубу с трёхкратным увеличением. В том же году он построил телескоп с восьмикратным увеличением длиной около полуметра. Позже им был создан телескоп, дававший 32-кратное увеличение: длина телескопа была около метра, а диаметр объектива — 4,5 см. С его помощью Галилей сделал ряд открытий.
Годом изобретения телескопа, а вернее тогда еще зрительной трубы, считают 1607 год, когда голландский очковый мастер Иоанн Липперсгей продемонстрировал своё изобретение в Гааге. Тем не менее в выдаче патента ему было отказано в силу того, что и другие мастера, такие как Захарий Янсен из Мидделбурга и Якоб Метиус из Алкмара, уже обладали экземплярами подзорных труб, а последний вскоре после Липперсгея подал в Генеральные штаты (голландский парламент) запрос на патент.
Позднейшее исследование показало, что, вероятно, подзорные трубы были известны ранее, ещё в 1605 году. В «Дополнениях в Вителлию», опубликованных в 1604 г., Кеплер рассмотрел ход лучей в оптической системе, состоящей из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Самые первые чертежи простейшего линзового телескопа (причём как однолинзового, так и двухлинзового) были обнаружены ещё в записях Леонардо да Винчи, датируемых 1509 годом. Сохранилась его запись: «Сделай стекла, чтобы смотреть на полную Луну» («Атлантический кодекс»).
Телескоп «Око планеты»
В 1960 году Совет министров СССР принял постановление о создании комплекса с телескопом-рефлектором, имеющим главное зеркало диаметром 6 метров. Главным конструктором был назначен ведущий конструктор Государственного оптического института Баграт Константинович Иоаннисиани. Для решения этой задачи было создано специальное конструкторское бюро, которое он и возглавил.
Головным предприятием по изготовлению телескопа являлось ЛОМО (Ленинградское оптико-механическое объединение), но в создании прибора принимали участие сотни заводов со всего Советского Союза. За 7 лет на заводе собрали телескоп из 25 тысяч деталей. Его назвали «Око планеты». Высота 42 метра, вес 850 тонн. Благодаря специальной конструкции гидравлических опор БТА как бы «плавает» на масляной подушке толщиной 0,1 мм, и человек в состоянии повернуть его вокруг своей оси.
Телескоп был сконструирован и построен полностью с использованием отечественных технологий.
По своим параметрам БТА до сих пор считается одним из лучших в мире и до сих пор работает.
Терменвокс
Электромузыкальный инструмент, созданный в 1920 году российским изобретателем Львом Сергеевичем Терменом в Петрограде.
В 1919 году руководитель Физико-технического института в Петрограде Абрам Иоффе пригласил к себе на работу Льва Термена как специалиста по радиотехнике. Новому сотруднику была поставлена задача измерения диэлектрической постоянной газов при различных давлениях и температурах.
Поначалу измерительная установка Термена представляла собой генератор электрических колебаний на катодной лампе. Испытуемый газ помещался в полость между металлическими пластинами и становился элементом колебательного контура, выполняя роль диэлектрика в конденсаторе и влияя на частоту электрических колебаний. В процессе работы над повышением чувствительности установки возникла идея объединения двух генераторов, один из которых давал колебания переменной частоты, а другой — колебания определённой неизменной частоты. Сигналы от обоих генераторов подавались на катодное реле; на выходе реле формировался сигнал с разностной частотой. Относительное изменение разностной частоты от параметров испытуемого газа позволяло компенсировать систематические ошибки, повышая точность измерений. При этом если разностная частота попадала в звуковой диапазон, то сигнал можно было воспринимать на слух. Прибор оказался очень чувствительным: реагировал на малейшие изменения ёмкости колебательного контура, вызванные, например, изменением положения руки человека в пространстве. С изменением ёмкости менялась частота звука. То есть звук возникал при движении руки человека.
Подобрать мелодию не составляло для Термена большого труда, так как он с детства увлекался музыкой. В ноябре 1920 года на заседании кружка механиков имени профессора Кирпичёва физик Термен дал свой первый концерт. Изобретённый им электронный музыкальный инструмент первоначально был назван этеротоном (звук из воздуха, эфира), вскоре был переименован в честь автора и стал называться терменвоксом.
Термометр
В прежние времена температуру измерять не могли и определяли, что называется «на ощупь», то есть по ощущениям. Однако многие ученые прежних веков задумывались о том, как научиться узнавать температуру более конкретно, чем «тепло» или «холодно».
Изобретение термометра приписывают многим ученым: Галилею, Санторио, лорду Бэкону, Роберту Фладду, Скарпи, Корнелию Дреббелю, Порте и Саломону де Каус.
В сочинениях Галилея нет описания прибора для измерения какой-либо температуры, но его ученики засвидетельствовали, что в 1597 году он создал термоскоп — аппарат для поднятия воды при помощи нагревания.
Галилео Галилей — итальянский физик, механик, астроном, философ, математик, родившийся в Пизе в 1564 году. Он первым использовал телескоп для наблюдения небесных тел и сделал ряд выдающихся астрономических открытий, он считается основателем экспериментальной физики. Своими экспериментами он опроверг умозрительную метафизику Аристотеля и заложил фундамент классической механики.
К изучению тепловых явлений Галилей подошел с тех же позиций; прежде всего он занялся тем, как измерить температуру тела. Принцип действия термоскопа был известен еще в Древней Греции, о нем упоминал, в частности, Эмпедокл в своей книге «О природе» в 460 году до н. э.
Прибор Галилея был очень простым. Он состоял из стеклянной трубки, к концу которой был припаян стеклянный шарик. Немного подогрев шарик, свободный конец трубки Галилей опускал в сосуд с водой. Когда воздух в шарике остывал, давление воздуха в нем становилось меньше, и вода под воздействием атмосферного давления поднималась вверх по трубке. И в зависимости от того, на какую высоту поднималась вода, можно было определить температуру. Конечно, он показывал весьма приблизительные значения температуры. Кроме того, его показания зависели от величины атмосферного давления. Эти эксперименты Галилей проводил в период с 1592 по 1600 годы.
Итальянский врач Санторио был одним из изобретателей первого ртутного термометра. Он не только лечил людей во второй половине XVI и начале XVII века, но и занимался наукой, анатомией и физиологией человека. Он работал в Польше, Венгрии и Хорватии, преподавал в Падуанском университете, активно изучал процесс дыхания, проводил исследования в области обмена веществ. Опыты Санторио проводил на себе и создал для этого множество измерительных приборов: прибор для измерения силы пульсации артерий, весы для наблюдения за изменениями массы человека и ртутный термометр. В своем труде «Комментарий к врачебному искусству Галена», вышедшем в 1612 году, он описал схему его устройства. Этот термометр измерял температуру человеческого тела, но был таким большим, что его устанавливали во дворе дома. Прибор был в форме шара и имел продолговатую извилистую трубку, на которой были нарисованы деления. Свободный конец трубки заполняли подкрашенной жидкостью.