Работы Уильяма Крукса

В итоге работ Герца, целеустремленно развиваемых Лоджем, уже в самом начале 90-х годов у ряда ученых сложилось убеждение в полной возможности применения электромагнитных волн для беспроводной сигнализации. Способ радиосвязи по существу мог считаться уже изобретенным после опубликования в 1882 г. в журнале Fortnightly Review (№ 302) замечательной статьи известного английского физика Уильяма Крукса "Некоторые возможности применения электричества". После статьи Крукса перед изобретателями раскрылись широкие возможности осуществления ставшего известным способа в различных практических устройствах и конструкциях.

Поскольку в статье Крукса по сути были изложены почти все основные принципы радиосвязи, реализованные на практике за первые два десятилетия XX в., вполне уместно привести полный текст раздела этой статьи, посвященного этим принципам.

"Лучи света не могут проникать ни через стену, ни, как мы слишком хорошо знаем, через лондонский туман. Но электрические колебания, о которых я говорил, с длиной волны в один ярд и более легко проникнут через такие среды, являющиеся для них прозрачными. Здесь раскрывается поразительная возможность телеграфирования без проводов, телеграфных столбов, кабелей и всяких других дорогостоящих современных устройств. Допуская несколько приемлемых постулатов, мы можем рассматривать все это как находящееся в области возможного осуществления. В настоящее время экспериментаторы могут генерировать электрические волны любой длины, от нескольких футов и более, и поддерживать последовательность таких волн, излучающихся в пространство во всех направлениях. Более того, некоторые из этих лучей, если не все, можно преломлять с помощью тел подходящей формы, действующих как линзы, и таким образом направлять пучок лучей в любом направлении. Для этой цели уже применялись большие линзы из асфальта и других подобных материалов. Экспериментатор может также принять на расстоянии некоторые, если не все из этих лучей, на соответствующим образом сконструированный прибор, и посредством условных сигналов по коду Морзе сообщения могут передаваться от одного оператора к другому; поэтому то, что остается изобрести, это, во-первых, более простые и более надежные средства генерирования электрических лучей с любой длиной волны, от самых коротких, скажем длиною в несколько футов, которые легко пройдут через здания и туманы, до длинных волн в десятки, сотни и тысячи миль; во-вторых - более чувствительные приемники, которые будут откликаться на длины волн в некотором определенном диапазоне и будут глухи ко всем другим; в-третьих, средства для концентрации пучка лучей в любом желаемом направлении, в виде линз или рефлекторов, посредством которых чувствительность приемника (очевидно, самая трудная из проблем, подлежащих разрешению) могла бы быть не такой малой, как в том случае, когда подлежащие приему лучи просто излучаются в пространство во всех направлениях и затухают обратно пропорционально квадрату расстояния.

Любые два друга, живущие в пределах радиуса чувствительности их приемных аппаратов, выбрав предварительно длину волны и настроив свои аппараты для взаимного приема, могли бы таким образом сообщаться между собой столь долго и так часто, как они того захотели бы, регулируя импульсы для образования длинных и коротких интервалов по обычному коду Морзе. На первый взгляд возражением против такого плана могло бы быть отсутствие секретности. Если предположить, что корреспонденты находятся на расстоянии одной мили друг от друга, то передатчик будет посылать волны во всех направлениях, заполняя ими сферу радиусом в одну милю, и поэтому любой человек, живущий в пределах одной мили от передатчика, сможет принять эти сообщения. Это можно было бы предотвратить двумя способами. Если точное местоположение обоих, передающего и принимающего аппаратов хорошо известно, лучи могли бы быть сконцентрированы с большей или меньшей точностью на приемник. Если нельзя применить концентрирующие устройства, так как передатчик и приемник находятся в движении, то корреспонденты должны настроить свои аппараты на определенную длину волны, например в 50 ярдов. Я полагаю, что в процессе изобретений будут созданы аппараты, которые можно будет настраивать путем вращения винта или изменения длины проволоки, так что станет возможным прием волны любой заранее обусловленной длины. Таким образом, настроенный на 50 ярдов передатчик мог бы излучать, а приемник принимать лучи с длиной волны от 45 до 50 ярдов и не принимать никаких других лучей. Считая, что полный диапазон длин волн, из которого можно будет производить выбор, простирается от нескольких футов до нескольких тысяч миль, можно будет иметь достаточную секретность. Ради любопытства даже самый настойчивый человек наверно отказался бы от просмотра миллионов длин волн с очень малым шансом найти длину волны, используемую его друзьями, корреспонденцию которых он хотел бы перехватить. Посредством кодирования сообщений даже и этот отдаленный шанс тайного перехвата можно было бы предотвратить.

Это не просто грезы мечтательного ученого. Все необходимое, что нужно для реализации этого в повседневной жизни, находится в пределах возможностей изобретения и все это так разумно и так ясно следует из тех исследований, которые деятельно ведутся сейчас в каждой европейской столице, что в любой день мы можем услышать о том, как из области рассуждений это перешло в область неоспоримых фактов. Действительно, даже теперь телеграфирование без проводов возможно в радиусе, ограниченном сотней ярдов, а несколько лет тому назад я сам участвовал в опытах, в которых сообщения передавались из одной части дома в другую без проводов, средствами, почти идентичными с описанными здесь".

Сообщая об опытах, в которых он участвовал, У. Крукс несомненно имел в виду демонстрации радиосвязи, проведенные в 1879-1880 гг. Д. Э. Хьюзом.

Исследования, открытия и изобретения Герца, детальное описание Круксом способа радиотелеграфной связи и опубликование Лоджем описаний изобретенных им устройств в совокупности с материалами исследований, разработок и изобретений целого ряда других авторов (Э. Томсона, Д. Э. Хьюза, А. Долбэра, Т. А. Эдисона, У. Смита, Гренвилла, Бранли и др.) открыли ясный путь к осуществлению и развитию искрового радиотелеграфа. В 1895 г. и в последующие годы устройства, изобретенные Лоджем, с рядом усовершенствований были, как уже упоминалось, успешно применены в России А. С. Поповым, а в Италии их использовал Г. Маркони в опытах беспроводного телеграфирования. В том же году капитан Генри Джексон принимал на корабле на когерерный приемник сообщения, передаваемые через искровой радиопередатчик с другого корабля.

Достигнутые успехи и выявившиеся перспективы стали для исследователей стимулом к поиску путей дальнейшего совершенствования устройств радиосвязи.