Связь: через расстояния и годы

01 декабря 2011 года, 00:00

Круг интересов Александра Белла не ограничивался телефонией. Он занимался теорией воздухоплавания, а также инженерными разработками (на снимке внизу он наблюдает за полетом своего воздушного змея, сидя в кресле собственной конструкции). Фото: SPL/EAST NEWS

150 лет назад люди могли разговаривать друг с другом не более чем на расстоянии «прямой слышимости». Сейчас человеческому общению доступны масштабы планеты и даже ближайшего космоса

Две недели успеха

Акция Atlantic Telegraph Company, принадлежавшая Анне Байрон, жене поэта лорда Байрона и матери знаменитой Августы Ады Байрон (Лавлейс), прославившейся в качестве первой программистки в истории. Приобретя эту акцию в мае 1858 года за 100 фунтов стерлингов, в ноябре того же года Анна Байрон была вынуждена продать ее за 25 фунтов.

Для первой удачной прокладки трансатлантической телеграфной линии в 1858 году пришлось изготовить 30 000 км медной и свыше 500 000 км стальной проволоки — столько ушло на производство 4000 км бронированного кабеля.

Но эта первая линия стоимостью 350 000 фунтов стерлингов вышла из строя спустя всего две недели пос ле начала эксплуатации, и первый реально заработавший трансатлантический телеграфный кабель был проложен лишь в 1866 году благодаря упорству и увлеченности американского предпринимателя Сайруса Филда. Интересно, что телефонный кабель через Атлантику был проложен лишь 100 лет спустя после первых попыток Филда — в 1956 году.

Первый звонок

При описании заслуг изобретателя телефона Александра Белла (1847–1922) часто вспоминают, что его заявка 14 февраля 1876 года была подана всего за два часа до аналогичной заявки конкурента — инженера Элиши Грея из Чикаго. На самом деле Белл шел к изобретению телефона долгие годы, преподавал в школе глухонемых, серьезно изучал электротехнику, акустику, устройство человеческого уха и физику речи. А заявка Грея была просто предварительным оповещением патентного бюро с целью «застолбить» идею, на что американский гражданин Грей, в отличие от английского подданного Белла, имел преимущественное право. Вот одна из проблем, с которой пришлось столкнуться Беллу в процессе «доводки» телефонного аппарата: он обнаружил, что без источника постоянного тока, создающего в электромагните телефонного капсюля на приемном конце постоянное подмагничивающее поле, телефон работает очень плохо. В первых конструкциях Беллу пришлось применить батарею, питающую и микрофон на передающем, и телефон на приемном конце, что сильно ограничивало дальность связи. Поэтому в дальнейших конструкциях от этого отказались: в телефон на передающем конце был встроен трансформатор, отделяющий переменную составляющую от постоянной, а постоянное магнитное поле в приемном телефонном капсюле стали формировать мощным постоянным магнитом. Этот же принцип перекочевал в конструкции динамических громкоговорителей (в просторечии — динамиков), и по сей день являющихся основной разновидностью устройств для преобразования электрических колебаний в звуковые. 

Оливер Джозеф Лодж

Физик. 14 августа 1894 года на заседании Британской ассоциации содействия развитию науки в Оксфордском университете сов местно с Александром Мирхедом осуществил первую успешную демонстрацию радиотелеграфии. Лодж никогда не рассматривал возможность практического применения радио, что не помешало ему сделать ряд ключевых изобретений в этой области. 

Александр Степанович Попов

Физик и инженер-электротехник. 25 апреля (7 мая по новому стилю) 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Петербургском университете продемонстрировал усовершенствованный приемник Лоджа, отметив, что «мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией». 

1. Александр Попов
2. Приемник Попова (созданный на принципах, открытых Оливером Лоджем ) использовал в своих опытах Маркони
3. Гульельмо Маркони

Гульельмо Маркони

Предприниматель и инженер-изобретатель. В 1895 году послал беспроводной сигнал из своего сада в поле на расстояние 1,5 км. 2 сентября 1896 года провел первую публичную демонстрацию радиопередачи в Великобритании, на равнине Солсбери, и в дальнейшем ежегодно увеличивал рекорды дальности передачи. В качестве передатчика Маркони применил генератор Генриха Герца в модификации Аугусто Риги, а в качестве приемника — прибор Попова (созданный, в свою очередь, на основе прибора Оливера Лоджа). В мае 1898 года Маркони впервые применил систему частотной настройки приемника (на принципах, открытых в предыдущем году тем же Лоджем). В 1909 году Гульельмо Маркони был удостоен Нобелевской премии по физике за изобретение радио (вместе с Карлом Фердинандом Брауном).

Карл Фердинанд Браун

Физик. Заложил технические основы современной радиопередачи и радиоприема: в частности, заменил когерер Лоджа — Попова на кристаллический детектор (эффект выпрямления переменного тока в некоторых кристаллах был открыт им еще в 1870-х годах). Браун разработал конструкции мощных передатчиков, благодаря чему в 1901 году Маркони смог осуществить первую радиопередачу из Великобритании в Северную Америку. Известен также как изобретатель приемной телевизионной трубки — кинескопа. В 1909 году получил Нобелевскую премию по физике за изобретение радио (совместно с Гульельмо Маркони). 

1. Спутниковые тарелки на жилом доме в Берлине и возле юрты в западной Монголии. В быту спутниковая связь используется прежде всего для нужд мобильной телефонии, Интернета и телевидения 
2. В военных целях ее могут использовать, например, во время операций по поиску тайников с оружием. Американский военнослужащий со спутниковой антенной в Ираке в 2006 году

Фото: LAIF/VOSTOCK PHOTO, USAF, GETTY IMAGES/REPORTAGS/FOTOBANK.COM

Сигналы с небес

Спутниковая связь, появившаяся в 1960-е годы, стала естественным решением проблемы радиосвязи на большие расстояния. Длинные и короткие волны, доминировавшие на первом этапе освоения радиоспектра, отражаются от ионосферы и могут огибать земной шар. Но информационная емкость этих диапазонов мала, и уже телевидению приходится залезать в диапазоны УКВ, которые принимаются лишь в пределах прямой видимости. Для трансляции телепередач на большие расстояния и по сей день применяются радиотрансляционные линии — цепь вышек с антеннами, находящихся в прямой видимости друг от друга. Но трансляция, например, из европейской части России на Дальний Восток стала возможна только с появлением спутников: альтернатива в виде кабельных линий связи слишком дорога. Кроме массового вещания, спутниковая связь широко используется для глобальной телефонии — спутниковый телефон будет работать в любой точке земного шара (правда, лишь на открытом пространстве). Эти же каналы применяются для передачи данных для связи с автоматическими метеорологическими станциями или океанскими плавучими буями. В труднодоступных местах через спутник можно наладить доступ в Интернет и даже создать виртуальную частную сеть для обмена информацией между различными подразделениями одной корпорации. 

Все по протоколу

Интернет родился из идеи надежной компьютерной сети, максимально защищенной от ядерного нападения вероятного противника. В 1964 году сотрудник корпорации RAND Пол Бэран в работе «О распределенных коммуникациях» предложил схему построения децентрализованной сети, в которой каждый узел был бы связан с несколькими соседними так, чтобы информация могла передаваться между узлами различными альтернативными маршрутами. В этом случае при выходе некоторого количества узлов из строя работоспособность сети в целом оставалась бы на достаточном уровне. Идея была реализована в 1969 году четырьмя американскими университетами по гранту Агентства по перспективным исследовательским разработкам Мин обороны США (ARPA). Получившаяся сеть была названа ARPANET. В быстро развивавшейся глобальной сети реализовали важнейшие составляющие сегодняшнего Интернета — электронную почту и протоколы пакетной передачи данных TCP/IP; в 1980-х появилась система доменных имен (DNS). Законченный вид Интернет приобрел в 1991 году, когда британский ученый Тимоти Бернерс-Ли предложил гипертекстовый протокол передачи данных (HTTP), гипертекстовый язык разметки (HTML), универсальную систему поиска адресов (URL) и написал первые специальные программы: веб-сервер и веб-браузер. Эта система, названная им WWW (World Wide Web — Всемирная паутина), и стала основой ныне знакомого всем глобального информационного пространства.

Рубрика: Эволюция
Просмотров: 7122