Об опытах и патенте Мэлона Лумиса
Нестеров М.Н., Ермолов П.П.
Abstract — Mahlon Loomis
1. Введение
Рис. 1 — Мэлон Лумис.
Родился 26 июля 1826 г., Оппенгейм, Нью-Йорк.
Умер 13 октября 1886 г., Терра Альта, Западная
Вирджиния
150 лет назад (в 1860 году)
2. Основная часть
Начало исследований. Поводом для начала исследований стал интерес Лумиса к возможности использования атмосферного электричества для заряда телеграфных аккумуляторных батарей. В ходе проведения таких экспериментов (имевших, кстати, некоторый успех), им было обнаружено, что коммутация одного из таких «зарядных устройств», в качестве которых использовались воздушные змеи с проводящим канатом, вызывает изменение тока в других «зарядных устройствах», расположенных от коммутируемого на значительных расстояниях. Это явление и привело Лумиса к выводу о возможности его использования для беспроводной телеграфии.
Опыты 1868 года. В 1868 году Лумис продемонстрировал группе конгрессменов и видных ученых систему беспроводной связи между двумя возвышенностями (расстояние между которыми по разным источникам составляло от 14 миль до 18 миль; на рисунке Лумиса, сохранившемся в Библиотеке Конгресса, указано расстояние 14 миль, рис. 2).
Рис. 2 — Рисунок Мэлона Лумиса к пояснению
проведенных им опытов.
Расстояние между
горами 14 миль (из архива Библиотеки Конгресса)
В экспериментах поверхность змея покрывалась сеткой из тонкой медной проволоки. Эта сетка соединялась через проводящий канат с заземлением: на передающей стороне — через ключ, на приемной стороне — через гальванометр (рис. 3).
Рис. 3 — Схема, иллюстрирующая принцип действия системы Мэлона Лумиса
Попытка получения поддержки от правительства США. 13 января 1869 г. сенатор Чарльз Самнер (Charles Sumner), воодушевленный предыдущим положительным опытом получения поддержки правительства США для Сэмюэля Морзе (изобретателя электромагнитного пишущего телеграфа и кода Морзе), внес на рассмотрение в сенат законопроект о поддержке в размере $50000 проекта беспроводной телеграфии, представленного компанией «Loomis Aerial Telegraph». В качестве экономического обоснования проекта Лумисом было сделано заявление о том, что стоимость отправки беспроводных телеграфных сообщений через Атлантику будет в 16 раз ниже стоимости отправки через трансатлантический кабель.
Законопроект поддержали только несколько конгрессменов, остальные же посчитали это мошенничеством. Общественное мнение и пресса также разделились на два противоположных лагеря. Такая атмосфера не способствовала быстрому принятию решения по предложениям Лумиса. Тем не менее, в 1872 г. Лумисом был получен патент [2], а в 1873 г. Конгресс и Президент США своими решениями разрешили деятельность компании Лумиса, но... только в пределах штата Вашингтон и без финансовой поддержки со стороны правительства. Оставшиеся 13 лет жизни Лумис продолжал исследования на собственные средства и умер в нищете и забвении.
Анализ опытов Лумиса в свете современных представлений. Еще во время проведения экспериментов в 1868 г. Лумисом было замечено, что степень отклонения стрелки гальванометра сильно зависела как от высоты нахождения змея, так и от состояния атмосферы. Все это снижало, выражаясь современным языком, надежность функционирования системы.
Сомнительным является также факт того, что скорость передачи информации в системе Лумиса (в первую очередь по причине неопределенной энергетики) могла иметь коммерчески привлекательные значения.
Тем не менее, вполне очевидно, что физической основой системы Лумиса в опытах 1868 года являлась передача электромагнитных волн. Это обстоятельство противоречит положениям подавляющего большинства работ по истории радиотехники и связи, в соответствии с которыми о практическом существовании электромагнитных волн стало известно только благодаря опытам Герца в 1887 году. Есть все основания предполагать, что Лумис не знал о существовании теории Максвелла, доложенной Лондонскому королевскому обществу в 1864 г. (а если бы знал, то опередил бы Герца на 19(!) лет).
Одной из немногих работ, выступающих из этого ряда, является учебное пособие [3]. В н ем, в ч астности, процитирована записка, направленная Лумисом в Конгресс, в которой он дал следующее пояснение принципа работы предлагаемой им системы беспроводной связи: «Вызванные колебания или волны, распространяясь от источника возмущения вдоль поверхности Земли подобно волнам в озере, достигают удаленный пункт и вызывают колебания в другом проводнике, которые могут быть обнаружены индикатором. Индикатор отмечает длительность возникших в этом проводнике колебаний и преобразует принятый сигнал в знаки, соответствующие посланному сообщению». Это пояснение полностью соответствует современным представлениям о работе систем радиосвязи.
Тем не менее, идея Лумиса, несмотря на ее привлекательность, не нашла своего практического применения. Необходимо было время для технологической готовности создания действующего оборудования. Опыты Герца 1887 г., результаты которых стали всеобщим достоянием, увлекла многих исследователей и изобретателей, из которых А. С. Попов первым воплотил идею беспроводного телеграфирования на судах практической эскадры Морского министерства Российской империи.
3. Заключение
В докладе рассмотрена деятельность пионера в области радиосвязи американского изобретателя Мэлона Лумиса, незаслуженного игнорируемого отечественными историками радиотехники и связи. В научный оборот введены результаты анализа опытов Лумиса в свете современных представлений.
Список литературы
- Sharpe E. A. Mahlon Loomis / SMECC.— http://www.smecc.org/mhlon_loomis.htm. —20.02.2010.
- Patent № US 129,97. Improvement in telegraphing / M. Loomis; publ. 30.07.1872.
- Украинцев Ю.Д. История связи и перспективы развития телекоммуникаций. Учебное пособие / Ю.Д. Украинцев, М.А. Цветов. — Ульяновск: УлГТУ, 2009. — 128 с.
Международная молодежная научно-техническая конференция «Современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций РТ-2010»: материалы конференции. Севастополь,
Об авторе: Севастопольский национальный технический университет,
кафедра радиотехники и телекоммуникаций, Украина,
Крымский научно-технологический центр им. проф. А. С. Попова.
e-mail: 10.99057@gmail.com
Перепечатывается с разрешения автора.
Статья помещена в музей 10.12.2010
