А вот другой опыт, в котором прослеживается принцип радиолокации — отражение радиоволн от препятствия. Герц установил рядом передающую и приемную антенны и направил их в одну точку. Там он поместил металлический лист. Электромагнитные волны отражались от листа и принимались приемной антенной. В разрыве приемной рамки проскакивала искра. Стоило убрать металлический лист — и искра пропадала.
Герц провел опыты с поляризацией. Он развернул одну из антенн на 90 градусов, и прием прекратился, сколь близко он ни приближал антенны. Объяснение простое. Горизонтальный вибратор излучал волны с горизонтальной поляризацией и, если приемную рамку поставить вертикально, то горизонтальный вектор напряженности электрического поля не сможет навести в ней электрические заряды.
И еще одно интересное наблюдение сделал ученый. Он заметил, что в некоторых экспериментах искровой разряд в зазоре приемника возникал лишь тогда, когда он освещался светом от искры передатчика. Теперь-то мы знаем, что свет искры содержит ультрафиолетовое излучение. Именно оно способствовало высвобождению электронов из шариков разрядника, тем самым облегчая появление искры в резонаторе. Данное явление называют фотоэлектрическим эффектом. Его часто приводят в качестве подтверждения корпускулярной природы света.
Работал Герц неистово. Не многим дано испытать радость столь продуктивного труда и получить так много результатов, по существу, в одном эксперименте.
В декабре 1888 года вышла его работа «О лучах электрической силы», в которой были изложены результаты его исследований. Этот год считается годом открытия электромагнитных волн и экспериментального подтверждения теории Максвелла.
Напряженная работа, хотя и доставлявшая ему радость, подорвала его и без того слабое здоровье. Сначала отказали глаза — следствие долгого высматривания в полной темноте едва видимых искр. Затем заболели уши, зубы, нос, и наступило общее заражение крови, от которого он умер на пороге нового, 1893 года в возрасте всего лишь 37 лет.
За несколько недель до смерти он писал своей матери: «Если со мной действительно что-то случится, вы не должны огорчаться, но должны мной гордиться и думать, что я принадлежу к тем особо избранным людям, которые жили хотя и не долго, но вместе с тем жили достаточно. Эту судьбу я не выбирал, но я доволен ей и если бы мне предоставили выбор, я, может быть, сам избрал ее».
Вероятно, Герц и не предполагал, сколь триумфальной будет судьба его открытия. Бытует даже мнение, правда, не всеми разделяемое, что он не верил в будущность своего открытия. Как бы там ни было, его труд пробудил всеобщий интерес к идее беспроволочной связи.
ПОПОВ И МАРКОНИ
ВОДА И ЗЕМЛЯ… ВМЕСТО ПРОВОДОВ
И до открытия радиоволн думали об использовании электрических и магнитных явлений для беспроводной связи. «Быстрота, с которой распространяется свет, электричество и магнетизм представлялись всегда как средства, чтобы передавать известия, которые бы требовалось сообщить с возможной поспешностью», — писал в начале XIX столетия русский ученый и дипломат Павел Львович Шиллинг — изобретатель первого практически пригодного электромагнитного телеграфа. Уже в 1835 году телеграфные аппараты Шиллинга были установлены в кабинете Николая I в Зимнем дворце и на квартирах царских приближенных.
Шиллинг же первым в мире применил электрокодовые сигналы. Изобрести их ему помог опыт работы в области шифрования и тайнописи в период дипломатической службы. Даже с современных позиций его коды выглядят довольно эффективными. «Я нашел средство, — писал Шиллинг, — двумя знаками выразить все возможные речи». Нетрудно увидеть в этом предложении двоичную систему счисления, столь широко ныне используемую в ЭВМ, технике связи и обработке сигналов.
По-видимому, один из самых ранних опытов по установлению беспроволочной связи провел американец Самуэль Морзе, имя которого известно всем нам по азбуке Морзе. Кстати, он был талантливым живописцем. За свою первую картину «Умирающий Геркулес», выставленную в 1813 году в Англии, его наградили золотой медалью. Среди молодых американских художников он стал признанным лидером и одно время даже был профессором изобразительного искусства в Национальной академии художеств в Нью-Йоркском университете.
И вдруг совершенно неожиданный поворот: он бросает живопись ради изобретательских занятий. Ему не везло, приходилось голодать, и только к концу жизни к нему пришли слава и богатство (денежные отчисления за использование патента на телеграфный аппарат его конструкции).