Искровой радиотелеграф

Создание радио обычно связывается с успешным практическим применением радиоволн в регистрации дальних атмосферных грозовых разрядов, осуществленным Александром Степановичем Поповым в России в 1895 г., и последовавшим затем быстрым развитием искрового радиотелеграфа. В немецком языке для термина "радио" имеется более распространенный синоним "функ" (Funk), что означает также "искра". Успешные шаги на пути к всемирному распространению радиосвязи были сделаны также в 1895 г., когда Гульельмо Маркони впервые удалось передать на расстояния в сотни метров без проводов тексты посредством азбуки Морзе, т. е. создать искровой радиотелеграф. Электрическая искра, впервые выполнившая тогда роль радиопередатчика, была изучена еще до того, как открыли постоянный электрический ток и изобрели его первые источники - гальванические батареи. Электрические искры были получены в результате исследований и изобретений в электростатике.

Электрофор, ставший основой электрофорной электрической машины, изобрел Алессандро Вольта (1745-1827). Он же придумал и электроскоп с соломенными листочками (1781), ставший одним из первых электроизмерительных приборов. Ему принадлежит новая интерпретация некоторых опытов Гальвани с "животным электричеством". Проверяя эти опыты, он определенно установил, что в них важную роль играли контакты металлов с жидкостью, при которых мог получаться постоянный ток. В итоге исследований он изобрел в 1800 г. источник постоянного тока с высоким напряжением, ныне известный как вольтов столб. Не случайно в физике и электротехнике применяется единица электрического напряжения - вольт.

В 1820 г. Ханс Кристиан Эрстед обнаружил, что пропускание тока по проводу вызывает отклонение находящейся на небольшом расстоянии магнитной стрелки. Это открытие послужило основой для построения различных электроизмерительных приборов, обеспечивших дальнейшие исследования и развитие электротехники; оно же сыграло важную роль в создании электрической связи - проводной и беспроводной.

Предложение использовать открытие Эрстеда для электрической сигнализации было, по-видимому, впервые высказано Андре Мари Ампером. Включая и выключая ток в проводе, а также изменяя направление тока, можно вызывать отклонение стрелки и возвращать ее в первоначальное положение, а увеличивая длину провода - получать тот же эффект на расстоянии. Это привело к мысли о применении его для сигнализации. В отличие от оптического телеграфа, видимого в ясную погоду на обширной территории всеми, электрическая сигнализация могла осуществляться в любое время суток невидимо для посторонних лиц.

Для передачи сообщений положения магнитной стрелки сопоставлялись в простейшем варианте с двумя символами: "0" или "1", "да" или "нет", "+" или "-". Сочетание достаточного числа этих двоичных символов при достаточном количестве их разных конечных последовательностей - кодовых слов дает возможность передавать сообщения любой сложности.

Кодирование как способ связи было уже реализовано в оптическом телеграфе, в частности в телеграфе семафорном; теперь же появилась возможность применить его для связи по проводам.

Поскольку в наиболее распространенной форме код основан на двоичных числах, кодированная передача в современной терминологии представляется как цифровая. Интенсивное развитие цифровой связи в глобальных масштабах, начавшееся в конце XVIII в., продолжается и сейчас, по истечении двух столетий.

Цифровая связь позволяет передавать не только тексты, но и сообщения в других формах, например изображения, причем любой сложности и с любой четкостью. Рисунок может быть представлен в виде совокупности точек, расположенных в горизонтальных строках и вертикальных столбцах. Положение каждой точки определяется при этом передачей двух чисел: номера строки и номера столбца. Третье число может характеризовать яркость передаваемого элемента изображения. Для передаче цветных изображений достаточно предусмотреть еще одно число для цвета.

Передача изображений с достаточной частотой позволяет реализовать стробоскопический эффект и получить эффект движения воспроизводимых объектов, т. е. осуществить телевидение.