第15章 亞·斯·波波夫:無線電發明家
- 百位世界杰出的發明家下(世界名人成功啟示錄)
- 畢尚 風華主編
- 2915字
- 2015-04-07 10:49:56
今天,無線電技術已經廣泛地應用到航空、航海、軍事、生產、科學研究等方面,在經濟發展和社會進步中起著越來越大的推動作用。無線電的發明者,有人說是波波夫,有人說是馬可尼。究竟是誰呢?實事求是地說,他們兩人都是無線電的發明家。不過,從發明時間上來說,亞歷山大·斯捷潘諾維奇·波波夫比馬可尼要早一點。本文介紹的是波波夫。
1859年3月16日,波波夫出生于俄國皮爾姆省上圖爾斯克縣圖爾英礦山工人鎮(現名紅圖爾英斯克城)。1894年,波波夫研制出接收機后,首先把它應用在雷電的檢測方面。原來,波波夫和他的助手雷布金觀察到,雷雨時,天空中放出的閃電,在他們制作的金屬屑檢波器上也有反應。這個現象啟發了他們。于是,波波夫冒著生命危險,繼續進行實驗。在1894年6月的一個夜晚,當雷雨交加時,他用接收機成功地記錄下了空中的閃電。他把這臺裝置稱為“雷電記錄儀”(也叫做“雷雨指示器”)。這臺雷電記錄儀實際上也可以說是世界上第一臺無線電接收機。雖然這臺接收機還沒有應用到通訊方面,但是它卻可以記錄出幾十公里范圍內雷電的信號。
1895年5月7日,俄國物理化學協會在彼得堡召開學術會議。波波夫在會上宣讀了題為《金屬屑同電振蕩的關系》的論文。同時,當場進行了無線電接收機(即“雷電記錄儀”)的實驗表演。他在大廳的講臺上放好接收機,助手雷布金在大廳的另一頭操作火花式電磁波發生器。當電磁波發出時,接收機的電鈴馬上響了起來。斷開發生器,鈴聲立即停止。實驗完全成功。人們發出一片驚奇和贊揚之聲。原來不相信電磁波能夠傳遞信號的人,在觀看這次表演后,都不得不信服了。后來,蘇聯政府為了紀念波波夫,把5月7日這一天定為“無線電發明日”。
這次成功的實驗,增強了波波夫的信心。他決定繼續進行研究,把記錄雷電的裝置變成能夠進行通訊的無線電報機。因此,就在表演結束的時候,波波夫對大家說:“我敢于表示這樣一個希望,那就是,當我把這臺接收機的儀器作進一步的改進之后,利用高頻電磁振蕩產生的電磁波,完全有可能把信號傳送到遙遠的地方去。”
波波夫對無線電接收機的改進是逐漸實現的。1895年夏天,他在雷電記錄儀上增加了其他設備,安放在彼得堡林學院的氣象站,觀測暴風雨來臨的情況。同年9月,他進一步把雷電記錄儀變為接收無線電臺,可以把莫爾斯電碼信號記錄在電報機紙帶上。作為一種氣象觀測裝置,雷電記錄儀經過改進后,在很多地方得到了應用。這臺儀器在1896年舉行的全俄展覽會上展出,波波夫因此而獲得了獎勵證書。
1896年1月,波波夫在俄國物理化學協會的刊物上,發表了《檢測和記錄電振蕩的儀器》一文,詳細闡述了他的無線電接收機的電路和作用原理。在同一期的雜志上,還發表了波波夫在1895年5月7日進行實驗表演的報道。這個消息,引起了全世界研究電磁學的學者們的關注。這份專業學術刊物上公開發表的文章和報道,表明波波夫對無線電報的研究,領先于意大利的馬可尼。
同年3月24日,在俄國物理化學協會舉行的年會上,波波夫和助手雷布金,又用經過他們改進了的裝置,成功地進行了一次無線電通訊實驗。當時,有1000多人觀看了這場實驗表演。表演進行時,雷布金在林學院的化學館里,操作發報機;波波夫在物理學會會議大廳里,接收信號。兩地的距離為250米。實驗結果,波波夫準確地收到了雷布金用莫爾斯電碼發來的無線電信號,電報文字內容是:“亨利希·赫茲”。這是電磁波的發現者赫茲的名字,它表示了波波夫對赫茲的崇高敬意。這份電報的電文雖然簡短,但是它卻有著重大的意義。人們公認,這是世界上利用無線電通訊裝置發出和接收到的第一份有明確內容的電報。波波夫的無線電通訊目標實現了。
波波夫并沒有滿足于已經取得的成績,他還在繼續從事研究。與此同時,意大利的馬可尼也在積極進行無線電通訊的研究工作。相比之下,馬可尼的研究條件比波波夫優越得多。在沙皇俄國,政府根本不重視科學技術。由于波波夫的發明得不到關心和支持,因此他的研究工作一直處于非常困難的狀態。
1895年,波波夫曾向政府有關部門提出申請,希望撥款1000盧布,用來設置無線電報實驗室。可是,陸軍部大臣竟然回答說:“我不能允許把錢用于這樣的幻想。”這時,幸虧喀瑯施塔得海軍司令部司令、海軍上將馬卡洛夫注意到波波夫的研究工作意義重大,替他據理力爭,后來才得到了300盧布的撥款。
在研究經費極為緊缺的情況下,波波夫并沒有灰心喪氣。他看到,無線電通訊具有重要價值,應該在這方面為祖國做出貢獻。因此,不管是遇到多么大的艱難困苦,他也沒有放棄自己的研究和試驗。既然海軍部門的領導人重視這項工作,于是他便把無線電通訊試驗放在海上進行。
1897年春天,在喀瑯施塔得軍艦停泊場,波波夫進行了無線電通訊實驗。他在相距640米的艦船之間,用自己制造的無線電報設備,進行無線電通訊。這表明,第一條無線電通訊線路已經建立起來了。只不過由于這項通訊工作具有軍事意義,所以在當時沒有公布出來。
隨著通訊裝置的不斷改進,通訊距離也就越來越遠了。1897年夏天,波波夫和雷布金分別乘坐兩艘軍艦進行無線電通訊聯系。這兩艘軍艦之間的最大距離為5公里,一艘名叫“阿非利加號”,一艘名叫“歐羅巴號”。起初,從兩艘軍艦上分別發出的無線電信號,對方都可以收到。可是有一陣,又突然收不到信號了。再過一會兒,又可以收到了。是什么原因使通訊聯系出現中斷呢?他們檢查了自己的收發報機,都沒有什么毛病。后來他們了解到,原來是有一艘名叫“依利英中尉號”的巡洋艦,剛才從“阿非利加號”和“歐羅巴號”中間駛過。當“依利英中尉號”駛過的時候,擋住了信號。也就是說,金屬物體對電磁波產生了反射。這時,雙方都收不到對方發出的信號,所以通訊聯系就暫時中斷了。
波波夫對這一發現進行深入思考。他想,既然無線電波在前進中遇到障礙時會反射回來,并且留下陰影,那么,人們不是也可以利用這一點作為探求信息的一種手段嗎?于是,他把自己的這一發現和設想,寫進了《海上無線電通信實驗》的報告,交給喀瑯施塔得海軍司令部。可是,這個發現和設想沒有得到重視。30多年以后,別的科學家根據金屬物體可以反射電磁波的原理,發明了雷達。波波夫當年具有重大價值的發現和設想被埋沒了,多么可惜啊。
1898年和1899年,波波夫在波羅的海和黑海繼續進行無線電通訊的研究和實驗。1899年11月,俄國戰斗艦“阿普拉克辛海軍上將號”在哥格蘭德島附近觸礁擱淺。這時,波波夫幫助海軍,在距出事地點40多公里的地方設立了無線電臺;通過這個無線電臺,戰斗艦與陸地及時地不斷取得聯系,結果使艦上的人員全部安全脫險。3個月后,通過這條無線電通訊線路,又救出了27個海上遇難的漁民。喀瑯施塔得海軍司令馬卡洛夫對波波夫的成就表示熱烈的祝賀。從此以后,海軍總部開始重視波波夫的發明了。他們同意在俄國軍艦上建立無線電臺,并讓波波夫訓練使用無線電報的人。
在一系列試驗過程中,波波夫和他的助手雷布金等人還觀察到,在無線電裝置上不僅能夠接收到信號,而且還可以聽到聲音。于是,波波夫立即進行研究,于1899年制作出一種接收有聲電報的儀器,能夠用聽覺接收信號。這個裝置,實際上為后來的無線電話和無線電廣播的出現打下了基礎。