Драконоборцы. 100 научных сказок

Александр был прекрасным учителем. Одной из его учениц была Хелен Келлер, слепоглухонемая девочка, которой он помог научиться говорить и думать. Впоследствии она стала видной писательницей и лектором.

Мейбл Хаббард, ученица Белла, была красивой и энергичной девушкой. И нужно ли удивляться, что молодые люди полюбили друг друга?

– Нет, – сказала Галатея и почему-то вздохнула.

– Легенда гласит, что Белл неутомимо изобретал звуковые устройства и исследовал передачу звука по проводам именно для того, чтобы вернуть своей дорогой Мейбл возможность слышать. После многих попыток в 1876 году Белл создаёт и патентует телефон – устройство, которое позволяет передавать голос по проводам. 9 октября 1876 года первый в мире телефонный разговор состоялся между Беллом и его ассистентом Уотсоном по проводу длиной в три километра, протянутому между Бостоном и его пригородом Кембриджем.

Как многие изобретатели, Белл был сконцентрирован на своих технических устройствах, уделяя рекламе своего детища гораздо меньше внимания. В 1876 году в Филадельфии проходила юбилейная научно-техническая выставка, которую посещали миллионы людей и на которой присуждались различные премии за изобретения. Мейбл стала настаивать на том, чтобы Александр продемонстрировал своё изобретение на выставке. Но тот категорически отказывался, так как был загружен своей преподавательской работой и подготовкой студентов к экзаменам. Тогда Мейбл пошла на хитрость: она заранее купила билет на поезд и собрала саквояж с нужными вещами. Затем она под каким-то предлогом повезла Александра на вокзал, а когда они очутились на перроне перед поездом, уже разводящим пары, Мейбл объявила Александру, что он едет в Филадельфию на этом поезде. Когда он начал возражать, она отвернулась от него, что означало невозможность читать слова по его губам.

– Она осталась буквально глуха к его возражениям! – воскликнул Андрей.

– Александр был вынужден подчиниться и сесть в отходящий поезд. Его демонстрация на выставке закончилась триумфом! Жюри, состоящее из императора Бразилии и знаменитого физика лорда Кельвина, присудило ему две медали. Белл продемонстрировал своё изобретение английской королеве Виктории – и она назвала его телефон «наиболее выдающимся» достижением выставки. О Белле и его говорящей машинке написали все газеты, он стал знаменит.

На следующий год возникла фирма «Белл», первым президентом которой стал юрист Хаббард, отец Мейбл. Через 10 лет 150 тысяч американцев стали обладателями телефона Белла. В январе 1915 года, 39 лет спустя после первого, «трёхкилометрового» разговора между Беллом и Уотсоном между этими джентльменами снова состоялся телефонный разговор. На этот раз Белл находился в Нью-Йорке, на Атлантическом побережье США, а Уотсон – в Сан-Франциско, на Тихоокеанском берегу, на расстоянии более чем в пять тысяч километров от Нью-Йорка. Это был первый трансконтинентальный телефонный звонок.

Компания Белл более ста лет работала в области телефонной связи. Лишь в конце XX века эта гигантская компания, ставшая монополистом на американском рынке телефонных услуг, была разделена по решению суда на две независимые компании.

Алек и Мейбл Беллы жили долго и счастливо, вырастив двух дочерей. Александр Белл организовал в Вашингтоне институт имени Вольта, в котором изобретатели работали над различными электрическими и акустическими приборами, а потом увлёкся авиацией и другими проектами. В день кончины Александра Белла в 1922 году все телефоны США, которых насчитывалось уже более 13 миллионов, были отключены на минуту молчания в знак уважения к их изобретателю.

После смерти своего дорогого Алека Мейбл прожила всего несколько месяцев, погружаясь в слепоту, которая окончательно отдалила её от внешнего мира. Ровно через год после смерти Белла прах его жены был захоронен рядом – и сейчас Мейбл и Алек навсегда вместе.

Примечания для любопытных

Самуил Земмеринг (1755–1830) – немецкий учёный-физиолог, в 1809 году создал электрохимический (пузырьковый) телеграф.

Павел Шиллинг (1786–1837) – российский барон и дипломат, а также выдающийся изобретатель, создавший в 1832 году первый работающий электромагнитный телеграф на магнитных стрелках.

Сэмюел Морзе (1791–1872) – американский художник и выдающийся изобретатель, запатентовавший электромеханический телеграф в 1840 году и создавший азбуку Морзе.

Александр Белл (1847–1922) – выдающийся шотландский учёный и изобретатель, создавший один из первых телефонов и ставший основоположником широко известной компании «Белл».

Мейбл Белл (Хаббард) (1857–1923) – супруга и муза Александра Белла.

Хелен Келлер (1880–1968) – девочка, оглохшая и ослепшая после скарлатины в 19-месячном возрасте. Благодаря помощи Александра Белла и усилиям воспитателя Энн Салливан, Хелен стала деятельным человеком: писателем, лектором и политическим активистом.

Кельвин (1824–1907) – Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин. Выдающийся британский физик, известный своим трудами в области термодинамики, механики и электродинамики. В середине XIX века рассмотрел распространение электрических импульсов по кабелю и доказал возможность трансатлантической телеграфной связи по подводному кабелю. Сам участвовал в экспедициях по прокладке подводного кабеля. В честь него названа единица температуры – кельвин.

Радиосказка об электричестве, летящем по воздуху

Как только неугомонные люди научились проталкивать голос по металлическому проводу, учёные сразу стали мечтать научиться разговаривать на расстоянии без всяких проволок. Для этого нужно было сначала заставить летать электричество по воздуху, а потом прицепить к электричеству звук.

– Звучит как фантастика… – сказал Андрей.

Джерри кивнул:

– В те времена это выглядело чистым безумием. В один прекрасный солнечный денёк 1895 года итальянский министр почты и телеграфа получил письмо. В нём некий изобретатель Маркони сообщал, что он научился посылать электрические сигналы телеграфа не по проводам, а по воздуху – пока только на три километра, но если министр поможет с деньгами, то обычный телеграф можно сделать полностью беспроводным. Министр, напевая весёлую песенку, написал на письме: «Отправить в сумасшедший дом» – и, довольный своим чувством юмора, немедленно забыл о смешном изобретателе Маркони.

– Мне кажется, что это всемирный закон: изобретение или открытие чего-то нового всегда сначала отвергается, – пробормотал Андрей.

– Верно, но история утверждает, что рано или поздно это новое непременно побеждает.

Биография изобретателя Маркони в этом смысле поучительна. Его отец был итальянским аристократом, а мать – ирландкой, поэтому Гульельмо Маркони, родившись в итальянском городе Болонье, провёл свои детские годы в Англии. Когда Маркони стал учиться в итальянском университете, то заинтересовался беспроводным телеграфом. Ведь за несколько лет до этого Генрих Герц показал, что электрический сигнал может распространяться на десяток метров, – и это давало надежду на создание дальнодействующей электрической связи. Впрочем, сам Герц полагал, что никакого практического интереса его открытие не имеет, а лишь подтверждает теорию Максвелла о существовании электромагнитных волн. Но другие исследователи не были столь скептичны – и во многих странах мира изобретатели стали крутить контуры из проволоки, подсоединять их к электрическим батареям, строить антенны и пытаться поймать «волны Герца», или «эфирные волны», на расстоянии большем, чем десяток метров.

Среди этих изобретателей был двадцатилетний Маркони, который, взяв в помощники дворецкого, устроил лабораторию прямо на отцовской вилле. Однажды ночью 1894 года он разбудил мать, привёл её в свою секретную лабораторию и показал, что нажатием кнопки в одной комнате он может заставить зазвенеть колокольчик в другой комнате – и без всяких проводов!

Мать была очень рада успехам сына. Наутро этот эксперимент был продемонстрирован отцу – и тот был поражён ещё больше. Когда отец внимательно осмотрел установку сына и убедился, что в ней нет никаких проводов, то вытащил все деньги из своего бумажника и отдал их сыну на приобретение нужного оборудования и материалов.

– Что думает история про роль отцовской поддержки в техническом прогрессе? – спросил Андрей.

– Не надо забывать и о материнской поддержке! – уточнила Галатея.

– Тут и думать нечего. Маркони с удвоенной энергией принялся за изучение литературы, поиск нужных технических решений и разработку собственных деталей. В 1895 году он приступил к экспериментам на больших расстояниях, используя территорию болонского поместья отца. Как ни старался Маркони, он не мог получить дальность сигнала более 800 метров. Английский исследователь радиоволн Оливер Лодж считал, что именно такое предельное расстояние доступно для распространения радиоволн. Но Маркони не сдался перед авторитетом известного исследователя.

– Это тоже мировой закон: новое всегда пренебрегает авторитетом старого… – пробормотал Андрей.

– Маркони обнаружил, что, подняв антенну над землёй, он может передать сигнал на дистанцию в три километра! И тогда он написал письмо итальянскому министру почты с просьбой о поддержке.

– А тот счёл его сумасшедшим! – кивнула Галатея.

– Что-то мне подсказывает, что это тоже не остановило Маркони, – сказал Андрей.

– Маркони через влиятельных знакомых связывается с итальянским послом в Англии – и тот советует ему попробовать найти поддержку своего проекта в Великобритании.

В сопровождении матери Маркони в возрасте 21 года прибывает в Великобританию с багажом, полным таинственных приборов и устройств. Увидев их, таможенный офицер немедленно доложил в Адмиралтейство. Прибором Маркони заинтересовался британский директор почты и телеграфа.

– Ага, он оказался умнее своего итальянского коллеги! – довольно сказала Галатея.

– Да. Он предложил молодому изобретателю продемонстрировать свой аппарат. Маркони установил передатчик на крыше лондонского почтамта и передал азбукой Морзе сигнал в другое здание – на расстояние в полтора километра. Эта демонстрация вызвала большой интерес. 2 июня 1896 года Маркони подал заявку на британский патент, через год получил его – и немедленно организовал акционерное общество по разработке дальнодействующей связи. Уже в 1897 году его компания создала первую постоянную радиостанцию и осуществила беспроводную связь на расстоянии в 23 км между материком и островом Уайт. В 1898-м компания открыла радиозавод, на котором работали 50 человек. Ещё через три года команда Маркони установила трансатлантическую радиосвязь. Интересно, что Маркони добился радиосвязи через Атлантику благодаря своему невежеству. Всем образованным физикам того времени было понятно, что волны Герца не могут распространяться в воде или земле, поэтому радиосвязь возможна только в пределах прямой видимости.

– Как связь с помощью фонарей или прожектора? – спросила Галатея.

– Верно. Но Маркони придерживался совершенно ошибочной точки зрения, что радиоволны могут свободно проникать в воду и камень, поэтому не оставлял своих попыток наладить радиосвязь на сверхдальних расстояниях. И ему удалось! Но не потому, что радиоволны проникали сквозь толщу Земли, а потому, что они отражались от ионосферы – от электропроводящего слоя в верхней атмосфере. Этот эффект был ранее неизвестен, но именно благодаря ему сигнал от передатчика Маркони и смог обогнуть земной шар.

– Классическая ситуация: Маркони не знал, что это невозможно, поэтому и сделал это! – воскликнул Андрей.

– В 1909 году Гульельмо Маркони и немецкий учёный Карл Браун (который, кроме практических экспериментов, активно публиковал научные работы по беспроводной связи) получили Нобелевскую премию за вклад в беспроволочный телеграф. Маркони быстро разбогател, стал маркизом и президентом Итальянской академии наук.

Сначала беспроволочные телеграфы обменивались лишь писком – азбукой Морзе, но вскоре был придуман способ накладывать на радиоволну человеческий голос.

– Как это? – заинтересовалась Галатея.

– Я тебе сам объясню, – вмешался Андрей. – Радиоволна имеет высокую частоту, а человеческий голос – низкую. Чтобы заставить радиоволну нести на себе звук, сделали так: у радиоволны стали медленно менять высоту её гребней. Возьми длинную гребёнку или расчёску: если укоротить длину её зубчиков, так чтобы получилась плавная кривая, то получим хорошее представление о радиоволне, на которую наложен звук.

Галатея не имела под рукой расчёски, поэтому она взяла лист бумаги, нарисовала на ней множество одинаковых зубчиков в качестве радиоволны, а потом провела по этим зубчикам плавную кривую. И посмотрела вопросительно на брата.

– Верно! – воскликнул тот и стёр вершины зубчиков, выступавших за кривую. Получился лес из острых зубцов, вершины которых плавно менялись с расстоянием. – Волна приходит на приёмник, который регистрирует не только частые электромагнитные колебания в своих контурах, но и плавные изменения силы этих колебаний – и переводит эти плавные изменения в низкочастотный человеческий голос.

Джерри кивнул: