Main   Contacts       
Main page
Русский язык   
About Me Thoughts on sense and harmony of being Wise thoughts Computer arts gallery The history of telecommunications development Scientific Work Teaching
 
:: Books
:: Clauses

The history of telecommunications development / Clauses

Быховский М.А.

Гениальные дилетанты и их выдающаяся роль в развитии электросвязи

Все с детства знают, что то-то и то-то невозможно.
Но всегда находится невежда, который этого не знает.
Он-то и делает открытие.

Альберт Эйнштейн

Введение

Кант считал, что существует две непостижимые и удивительные вещи – звездное небо над головой и нравственный закон внутри нас.

Еще одной неразгаданной тайной является инстинкт творчества, который заставляет ребенка строить из кубиков дворец, а Циолковского в голодные годы гражданской войны разрабатывать конструкции космических кораблей настойчиво делать бесплодные попытки убедить своих современников в том, что космическая эра уже стоит у порога. Под влиянием этого инстинкта личность начинает ощущать в своей душе мегаватты творческой энергии. Таким человеком движет не жажда славы, не тяга к обретению богатства. Он готов ради реализации своего замысла рискнуть и карьерой и благополучием. Иногда долгие годы он не подозревает о колоссальных возможностях, которыми он наделен. Но порой случайные обстоятельства приводят к тому, что его энергия выплескивается наружу в виде новых идей, или кипучей деятельности по реализации тех либо иных возможностей кардинального изменения жизни Человечества. Жизнь таких людей знаменует новый этап в развитии нашей цивилизации.

Этот инстинкт особенно явственно проявляется в тех немногочисленных случаях, когда человек со сложившейся судьбой уже в зрелом возрасте решает резко изменить свою жизнь и заняться совершенно новым для себя делом, в котором он является дилетантом, и в совершенно новой для себя области достигает феноменальных успехов. Рассматривая историю развития важнейшей отрасли современной техники, электросвязи можно с удивлением констатировать, что первые шаги в создании основных ее направлений - телеграфной и телефонной связи по проводам, радиосвязи и коммутации были сделаны именно дилетантами. Действительно основополагающий вклад в создание и развитие электромагнитного телеграфа внесли российский ученый Павел Львович Шиллинг - один из крупнейших российских востоковедов, чл. – корреспондент Российской академии наук и знаменитый американский художник Самуэль Морзе; американский дантист Махлон Лумис создал первую опытную линию беспроводной связи длиной около 22 км; первооткрывателем телефонной связи является шотландский логопед Александр Грэхем Белл, а первый автоматический коммутатор для телефонной связи создал Алмон Браун Строуджер - владелец похоронного бюро в американском городе Канзас-Сити.

В одной из своих статей А. Эйнштейн писал: «Наибольшей любви заслуживают те, кто больше всех сделал для облагораживания человечества и жизни людей. Это относится прежде всего к великим художникам и в меньшей степени к великим ученым…Облагораживает не результат научного исследования, но стремление понять, духовная работа при творчестве и восприятии». Создатели электросвязи, о которых пойдет речь ниже, принадлежали именно к такой породе людей.

Павел Львович Шиллинг и создание первого в мире электромагнитного телеграфа

Пауль (Павел Львович) Шиллинг

Пауль (Павел Львович) Шиллинг родился 16 апреля 1786 года в Ревеле (Таллинн) в семье полковника русской армии барона Людвига Иосифа Фердинанда Шиллинга фон Канштадта. В 1801 году он окончил кадетский корпус.

Однако на военной службе он находился всего один год. С 1803-го по 1812 г. он работал переводчиком, а затем секретарем в русском посольстве в Мюнхене.

В 1812 году он вновь поступает на службу в армию и 1813—1814 гг. в составе действующей армии участвует в войне с Наполеоном. Его служба была отмечена рядом высоких боевых наград. После войны он снова оставляет армию, и уезжает в Мюнхен для изучения литографии. С 1818 года он служит в Петербурге в Азиатском департаменте Министерства иностранных дел.

При департаменте он создает Первую образцовую литографию, в которой был отпечатан текст изданной русским востоковедом Н.Я. Бичуриным китайской рукописи. В этот период интересы Шиллинга сосредоточены на исследованиях культуры народов Дальнего Востока. В 1822 году он был избран чл. – корреспондентом французского Азиатского общества, в 1824 году членом британской Востоковедческой ассоциации, а в 1828 году и избран чл.- корреспондентом Петербургской Академии наук.

Будучи весьма общительным человеком и живо интересуясь многими научными проблемами Шиллинг, в 1823 году, прибыв по приглашению французского Азиатского общества в Париж, встречается с крупнейшими французскими учеными А.М. Ампером и Д.Ф. Араго. От них он узнал об открытии Эрстедом влияния электрического поля на магнитную стрелку, об изобретенной Ампером астатической паре магнитных стрелок и об его идеях создания электромагнитного телеграфа.

В мае 1830 года русское правительство организовало экспедицию в Восточную Сибирь «для обследования положения местного населения и состояния торговли у северных и западных границ Китая», руководителем которой был назначен П.Л.Шиллинг. Путешествуя по Забайкалью, Монголии и пограничным с Китаем областям он изучал языки азиатских народов, собирал коллекцию китайских, маньчжурских, монгольских, тибетских, японских и индийских рукописей костюмов, утвари, предметов религиозных культов.

Весной 1832г. экспедиция вернулась в Санкт-Петербург. Столичное общество с почетом встретило путешественников. П.Л. Шиллинг был награжден орденом Св. Станислава 2-й степени. Современники видели в нем, прежде всего гуманитария, маститого востоковеда. Он был в дружеских отношениях с А.С. Пушкиным, который посвятил ему строки:

О сколько нам открытий чудных
Готовит просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель…

Основной областью деятельности Шиллинга было военное дело, дипломатия и востоковедение, однако его интересы были чрезвычайно обширны. Его пытливый ум не мог не заинтересоваться научными достижениями физики и ее приложений к практическим задачам. И, хотя этим задачам он посвятил всего несколько лет своей короткой жизни, именно в области электротехники и электросвязи ему удалось достичь результатов, которые обессмертили его имя.

Интерес к электротехнике возник у него еще в 1810 году в Мюнхене, когда он присутствовал на лекции известного немецкого физиолога и анатома Самуила Томаса Зёммеринга, демонстрировавшего электролитический телеграф, основанный на разложении воды электрическим током. Реализация этого телеграфа требовала прокладки между передатчиком и приемником сигналов большого количества проводов, равного числу букв алфавита. Будучи военным, он вскоре нашел новое применение электричеству, сделав в 1812 году свое первое изобретение - дистанционный электрический минный взрыватель. В этом же году им был продемонстрирован царю Александру I подрыв подводных мин на Неве с помощью электрического тока.

Мысли о возможности применения электричества к разным проблемам, по-видимому, не оставляли П.Л. Шиллинга даже тогда, когда он занимался совершенно другими делами. Из экспедиции по Дальнему Востоку он вернулся в Петербург с идеей создания электромагнитного телеграфа. Используя астатические магнитные стрелки, о которых он узнал при встрече с Ампером в Париже, П.Л. Шиллинг разработал первую в мире конструкцию электромагнитного телеграфа, принципиально отличавшуюся от системы Зёммеринга.

Осенью 21 октября 1832 года на его квартире состоялась первая публичная демонстрация «телеграфной системы Шиллинга». По линии длиной 100 м была передана первая телеграмма, состоящая из 10 слов. Интерес к изобретению оказался настолько велик, что демонстрация длилась до рождественских праздников. Среди посетителей были граф Бенкендорф, Великий князь Михаил Павлович и другие именитые люди.

В электромагнитном телеграфе П.Л. Шиллинга, основным элементом был мультипликатор, содержащий астатическую пару намагниченных стрелок, которые были изобретены в 1821 году знаменитым французским физиком А.М. Ампером. Изменение полярности подключения к батарее проводов линии связи, вызывало поворот диска, подвешенного на одной нити с астатическими стрелками мультипликатора. Одна сторона диска была окрашена в белый, а другая – в черный цвет, поэтому по положению диска можно было судить о переданном знаке. Линейная часть устройства имела восемь проводов (один общий, один вызывной), подключаемых к электрической батарее с помощью специальной клавиатуры с восемью парами белых и черных клавиш. Приемник имел семь мультипликаторов, смонтированных на общей раме. Для передачи букв и цифр, а также для уменьшения числа проводов в линии связи Шиллинг разработал специальный код, содержащий комбинации разного числа (от 1 до 5) последовательных сигналов. Это был первый в истории электросвязи неравномерный код. В 1837 году Шиллингом был разработан проект телеграфной линии между Петергофом и Крондштатом.

К сожалению, ему не суждено было реализовать этот проект, так как 25 июля 1837 года в возрасте 51 год он скончался в Петербурге от злокачественной опухоли.

После смерти Шиллинга его имя, как пионера электромагнитного телеграфа надолго забылось. Его приоритет был восстановлен лишь через 22 года академиком Иосифом Гамелем.

Однако идеи Шиллинга получили развитие и в России и в Англии. В России в этом направлении значительные работы выполнил академик Б.С. Якоби, присутствовавший на первой презентации Шиллингом своего телеграфа.

В 1835 году Шиллинг проводил презентацию своего аппарата в Мюнхене. На этой презентации присутствовал английский офицер У. Кук, который сразу же понял какое значение для управления и развития железных дорог имеет новое средство связи. Вернувшись в Англию с макетом аппарата Шиллинга, он привлек к реализации электромагнитного телеграфа крупного английского ученого Ч. Уитстона, которым внес в стрелочный аппарат Шиллинга были внесены ряд усовершенствований. Аппараты У. Кука и Ч. Уитстона в течение 50-ти лет широко применялись в Англии. Однако стрелочный электромагнитный телеграф оказался тупиковой ветвью в электросвязи. Всемирное распространение получил электромагнитный телеграф, созданный другим гениальным дилетантом – американским художником Самуилем Морзе.

Электромагнитный телеграф Самуэля Морзе

Самуэль Морзе

Самуэль Морзе (Samuel Finley Breese Morse) родился 24 апреля 1791 года в городке Чарзтаун близ Бостона (США). Его оотец Джедид Морзе был известным в Новой Англии проповедником.

В раннем детстве Самуэль Морзе обнаружил страсть к рисованию и 40 лет своей жизни он посвятил деятельности художника. В 1807 году после окончания школы он поступил в Йельский университет, где увлеченно занимался живописью и особенно рисованием миниатюрных портретов. В университете он проявил интерес к электричеству и посетил несколько лекции по этому предмету. Однако, желая стать художником, он после окончания университета в 1811 году отправился в Англию для обучения живописи в студиях крупных европейских художников. С. Морзе обладал исключительным трудолюбием и целеустремленностью, и его занятия проходили весьма успешно. Созданная им в Лондоне картина «Умирающий Геркулес» в 1813 году была выставлена в Академии художеств и удостоена Золотой медали, а он был избран в Британскую Королевскую Академию.

В 1815 году С. Морзе возвращается к себе родину. Он становится популярным художником, разъезжая по стране, рисует портреты богачей и знаменитостей. Его материальное положение становится прочным, он женится и переезжает в Нью-Йорк. Активный по натуре С. Морзе становится лидером молодых американских художников, основывает Национальную академию рисования и становится ее первым Президентом. Он дважды выставлял свою кандидатуру на выборах в мэры города, а также в Конгресс США, однако избран не был. Зато растет его известность как художника, и он становится знаменит не только в США, но и в Европе. В 1820 году С. Морзе вновь едет в Европу для изучения творчества великих художников прошлого и посещает ряд европейских стран.

Поворотный момент в его жизни наступил неожиданно, когда ему исполнился 41 год. В 1832 году, возвращаясь из Европы в Америку на пакетботе «Сэлли», от своего корабельного попутчика он узнает о новых опытах по электричеству. С этого момента С. Морзе потерял душевный покой и не мог больше ни о чем думать, кроме как о создании электромагнитного телеграфа. На занятия живописью у него не остается времени. Он тратит свои деньги и время на опыты по созданию своей системы телеграфа. Его состояние постепенно тает. Скончалась его жена, и на его руках осталось трое маленьких детей. Выжить ему помогало то, что с 1834 года он стал получать небольшое жалование от Нью-Йоркского университета, за заслуги в области живописи избравшего его профессором эстетики и рисования.

В области электротехники С. Морзе не обладал достаточными знаниями. Он ошибочно полагал, что до него созданием электромагнитного телеграфа никто в мире не занимался. В начале Морзе пытался построить телеграф, который требовал прокладки между станциями 26 отдельных линий – по одной для каждой буквы алфавита. Несколько лет его постоянно преследовали неудачи, но, в конце концов, ему удалось уменьшить число проводов до одного (вместо другого использовалась земля). Работая над созданием своего телеграфа, он обращается за советом к ученым, в частности, к знаменитому американскому физику Джозефу Генри. Д. Генри посоветовал С. Морзе применить в своем телеграфе изобретенное им реле. Это позволило создавать ретрансляторы телеграфных сигналов, подключая с помощью реле, установленного на конце каждого участка линии связи, батарею, обеспечивающую электропитанием следующий участок этой линии. Применение ретрансляторов позволяло существенно увеличить протяженность телеграфных линий. В 1837 году С. Морзе для разработки телеграфа пригласил к сотрудничеству двух партнеров – профессора Нью-Йоркского университета Леонарда Гейла и механика Альфреда Вейля.

В 1838 году он изобрел оригинальный неравномерный код. Код был построен так, что часто встречающимся буквам английского алфавита соответствовали короткие кодовые комбинации, а редко встречающимся – длинные. Это свойство кода, принципиально отличало его от неравномерного кода Шиллинга, который использовал свой код не для сокращения избыточности сообщений, а для уменьшения числа проводов в линии связи. В разработке кода и передающей и приемной части оборудования С. Морзе большую помощь оказал его помощник Альфред Вейль.

Код Морзе явился первым примером весьма эффективного метода статистического кодирования источника сообщений. Общие принципы статистического кодирования были установлены только через 110 лет К. Шенноном – создателем теории информации. В 1851 году код Морзе был несколько модифицирован и стал международным кодом. Он применялся во всех странах мира в проводных линиях связи, а позже стал международным и в радиосвязи и его, в частности, использовали для обмена сообщениями сотни тысяч радиолюбителей. Лишь в самом конце XX века в связи с развитием спутниковых систем связи Международным Союзом электросвязи было принято решение о прекращении использования кода Морзе на всех линиях связи.

В сентябре 1837 года Морзе удалось собрать действующий макет новой системы, который демонстрировался в Нью-Йоркском университете. В 1838 году на выставке в Нью Йорке он демонстрировал свой телеграф, передавая сообщения с рекордной для того времени скоростью 10 букв в минуту. Вскоре она была доведена до 60-70 букв в минуту. В течение нескольких лет он демонстрировал свой телеграф в разных городах США перед учеными, бизнесменами, членами Конгресса, стараясь их убедить в перспективности нового средства связи. Нередко его телеграф встречали со скептицизмом, сомневаясь в реальной возможности передавать по проволоке сообщение из одного города в другой. В 1840 году С. Морзе и его партнерам был выдан американский патент на новый телеграф, включая и неравномерный код, состоящий из точек и тире.

В 1843 году С. Морзе обратился в Конгресс США с просьбой выделить средства в размере 30.000$ (500.000$ по современному курсу) на создание телеграфной линии протяженностью 65 км между Вашингтоном и Балтимором. Конгресс одобрил его проект и выделил необходимые для строительства средства. В мае 1844 года телеграфная линия между Вашингтоном и Балтимором была построена, и С. Морзе публично продемонстрировал передачу по ней сообщения «What hath God wraght!» («О, Господи, что ты сотворил!»). В это время ему исполнилось 53 года. Так, спустя 12 лет напряженнейшей работы над созданием телеграфа без какой-либо поддержки, он достиг, наконец, триумфа и стал героем не только Америки, но и всего мира.

В 1844 же году С. Морзе подал заявку на изобретение печатающего телеграфа. Позже С. Морзе пытался получить патент на изобретение своего телеграфа в странах Европы. Однако Англия, Франция, Германия и Россия отказались выдать ему патент, ссылаясь на то, что ранее были изобретены стрелочные телеграфы Шиллингом и Уитстоном – Куком, которые принципиально отличались от телеграфа Морзе, уступая ему в простоте и скорости передачи сигналов. Следует, однако, отметить, что через много лет, когда срок действия патента Морзе истек, десять европейских стран, включая Россию, которые пользовались его телеграфом, послали ему в знак признательности 400 тысяч франков (примерно 1.500.000$ по современному курсу).

В 1847 году его материальное положение вновь стало твердым. Он купил дом с большим участком в сельской местности и переехал туда со своими детьми. В 1848 году он женился во второй раз. Во втором браке у него родились еще несколько детей.

Став богатым человеком, С. Морзе помогал университетам и, в частности, Йельскому университету, в котором он учился в молодости, материально поддерживал молодых ученых и художников. Еще при его жизни в 1871 году в знак признания его заслуг в Центральном парке Нью-Йорка ему был поставлен памятник. Скончался С. Морзе 2 апреля 1872 года в возрасте 81-го года в Нью-Йорке.

В США телеграфные линии по системе С. Морзе строились вдоль быстро развивающейся сети железных дорог. Уже в 1854 году, через 10 лет после создания линии Вашингтон-Балтимор, было проложено 34000 км телеграфных линий.

Хотя Морзе не был первым, кто открыл электромагнитный телеграф и, возможно, код, носящий его имя, также был открыт им с помощью его партнеров, но, без сомнения, его энтузиазм и энергия сыграли огромную роль в быстром распространении электромагнитного телеграфа не только в США, но и во всем мире.

Махлон Лумис и первые успешные опыты по беспроводной связи

Махлон Лумис

Махлон Лумис (Mahlon Loomis) родился 26 июля 1826 года в городке Оппенхейм близ Нью Йорка в семье профессора Натана Лумиса. Он был четвертым ребенком в семье, в которой было девять детей. Мало что известно о его детстве, однако известно, что семья была высокообразованной, и его старший брат Георг был изобретателем и имел несколько патентов. В сентябре 1848 года М. Лумис стал изучать в городе Кливленде зубоврачебное дело и, получив в 1850 году диплом дантиста, вернулся в город Спрингвайл, где жила его семья. В течение нескольких лет он практиковал как зубной врач и в поисках клиентуры переезжал из города в город. В эти годы получил патент на искусственные зубы из керамики.

Интерес к электрическим явлениям появился у него только в 1860 году, когда ему исполнилось 34 года. Его первые эксперименты были направлены на увеличение урожая разных растений с помощью электричества. Для этого на участках, где росли растения, он закапывал в землю металлические листы, соединенные с электрической батареей. Эти опыты успехом не увенчались.

В это же время Лумис стал интересоваться электрическими разрядами в верхних слоях атмосферы, ставя опыты с длинными проводами, поднимаемыми на большую высоту с помощью воздушных змеев. Вначале он предполагал, что сможет использовать естественный источник электричества вместо батарей в телеграфных линиях связи. Позже на основании своих экспериментов он открыл, что провод, поднятый вверх воздушным змеем, вызывает изменение тока в другом проводе, также поднятом вверх и находящимся на некотором расстоянии от первого.

Это натолкнуло его на мысль о возможности создания линии беспроводного телеграфа. В 1868 году, когда А.С. Попову исполнилось только 9 лет, а Г. Маркони еще не родился, Лумис демонстрировал группе американских конгрессменов и ученых работу линии беспроводной связи протяженностью примерно 22 км. Воздушные змеи поднимали провода на высоту около 190 м. На приемной стороне в провод был включен гальванометр. Когда на передающей стороне провод соединялся с землей, на приемной стороне ток в проводе резко изменялся, вызывая и отклонение стрелки гальванометра. В экспериментах Лумиса впервые в радиосвязи были применены высоко поднятые над землей передающая и приемная антенны.

Опыты показывали, что если высоты подъема проводов над землей отличалась значительно, то установить связь удавалось не всегда. Иногда связь не удавалось установить даже тогда, когда эти высоты были равны. Успех экспериментов вдохновил М. Лумиса и в 1868 году в письме к своему брату писал: «Международная беспроводная связь является первой из открывающихся захватывающих возможностей. Такая связь может быть создана, если научиться использовать атмосферное электричество».


В 1869 году Лумис обратился к правительству США с просьбой о выделении 50000$ на создание трансатлантического беспроводного телеграфа. Стоимость строительства такой линии должна была составить, по его расчетам, всего 6% от стоимости строительства подводной трансатлантической кабельной линии, которая была введена в строй между США и Европой в 1866 году и сыграла колоссальную роль в развитии коммуникаций в мире.

В записке, направленной Лумисом в Конгресс, он дал следующее пояснение того, как работает предлагаемая им система 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. То, что в 1868 году М. Лумис объяснял действие своей системы, говоря о распространении радиоволн вдоль поверхности Земли, является поразительным. Ведь только через 19 лет (в 1887 году) были проведены знаменитые эксперименты Генриха Герца, доказавшие реальность радиоволн, существование которых следовало из теории Дж. К. Максвелла. Об этой еще никем не признанной теории, созданной в середине 1860-х годов, Лумис, конечно же, ничего знать не мог.

В американских газетах тех лет велось активное обсуждение предложения Махлона Лумиса. Многие эксперты высказывали скептическую точку зрения относительно возможности реализации предлагаемой им линии беспроводного телеграфа. В 1872 году в одной из своих лекций М. Лумис утверждал, что в будущем, на основании научных знаний, станет возможным, используя неиссякаемый источник атмосферного электричества, не только посылать сообщения с одного континента на другой без использования кабеля и искусственных батарей, но и изменять климат на Земле. В этом же году он направил заявку на изобретение системы беспроволочного телеграфа в комитет по патентам и 30 июля 1872 года М. Лумису был выдан первый в мире патент (№ 129971) на систему беспроводного телеграфа.

В январе 1873 года в Сенате США состоялось голосование по вопросу финансирования проекта М. Лумиса. За финансирование проекта проголосовали 29 сенаторов, против 12, а 33 сенатора не присутствовали на этом заседании. По результатам голосования Президент США У.С. Грант подписал Указ, который давал право Лумису создать компанию «Loomis Aerial Telegraph Co.». Согласно Указу компания могла строить линий беспроводного телеграфа только на территории штата Вашингтон. Финансирование проекта М. Лумиса открыто не было.

Последующие годы Лумис занимался врачебной практикой, а все заработанные деньги продолжал тратить на эксперименты в области электричества и связи. В конце 1870-х годов он соорудил высокие деревянные мачты, покрытые металлом, которые заменяли в его новых опытах провода, поднятые вверх с помощью воздушных змеев. На линии протяженностью более 30 км ему удалось надежно передавать сообщения в течение месяца. Однако интереса к его работам никто не проявлял.

В конце своей жизни, будучи тяжело больным и размышляя о своей горькой судьбе, он писал: «Я не открыл новый мир, но я хотел вторгнуться туда. За свои попытки я заслужил только бедность, презрение, неприятие моих идей и полное забвение. Однако я верю, что в отдаленном будущем, когда мои открытия будут разработаны более полно, общество вспомнит того, кто в этом деле был пионером. Документы Конгресса без сомнения подтвердят, что приоритет принадлежит мне».

После продолжительной болезни 13 октября 1886 года в возрасте 60-ти лет Махлон Лумис скончался в доме своего брата. Об его открытиях вскоре все забыли.

Только через 15 лет (в 1901 году), когда после работ А.С. Попова и Г. Маркони во всем мире радиосвязь стала интенсивно развиваться, его старший брат написал статью, которая напомнила общественности о том, кто же на самом деле был пионером беспроводного телеграфа.

Изобретение телефона Александром Грэхемом Беллом

Александр Грэхем Белл

Александр Грэхем Белл (Alexander Graham Bell) родился 3 марта 1847 года в городе Эдинбург (Шотландия). В его семье и отец и дед исправляли у людей дефекты речи и обучали речи глухих людей. И он также пошел по стопам своих предков и стал логопедом. Его дед Александр Белл имел репутацию актера и блестящего оратора, а отец Белла, Марвил Белл был всемирно известным специалистом в области речи. Его книга «Стандарты ораторского искусства» выдержала 168 изданий. Он изобрел «видимую речь», символы, которыми прямыми и изогнутыми линиями обозначались положение и движение губ, языка и голосовых связок при произнесении любых звуков. Это изобретение преследовало цель научить глухих говорить.

Александр всегда помогал отцу в его занятиях. Отец поощрял его интерес к науке. В 1863 в возрасте 16 лет А. Белл вместе со своим братом стали изучать механику речи, начав с изучения анатомии рта и языка. Для того, чтобы детально исследовать строение голосовых связок они оперировали своего кота. Отец познакомил их с рядом крупных ученых и, в частности, с выдающимся физиком Ч. Уитстоном, который в то время был увлечен созданием «говорящей машины». Александр и его брат Мелвилл также увлеклись этой идеей и, изучив анатомию рта, носоглотки, языка и губ, сконструировали макет голосового аппарата человека. Созданная ими «говорящая машина» могла имитировать отдельные слова. Этой машиной они пугали соседей.

В 1866 году А. Белл окончил Эдинбургский колледж и поступил в Лондонский университетский колледж, в котором прослушал курс анатомии и получил диплом врача-логопеда. Под влиянием работ выдающегося немецкого ученого Г. Гельмгольца в области акустики он выполнил исследования акустических свойств голосового аппарата человека. Его интересовал широкий круг научных проблем. Для того, чтобы в подлиннике прочитать книгу Гельмгольца по электротехнике он специально выучил немецкий язык. Его заинтересовали проблемы, связанные с электрическим телеграфом.

В XIX веке туберкулез был почти неизлечимой болезнью. От туберкулеза умерли оба брата А. Белла, и он сам тоже заболел туберкулезом. Чтобы сохранить жизнь и поправить его здоровье, семья весной 1870 года переехала в Квебек (Канада) – город с более благоприятным климатом. Там он продолжал помогать отцу в работе. В этом же году отцу предложили кафедру в Бостоне (США), но он уже приступил к преподаванию в Канаде и вместо себя рекомендовал своего сына. В апреле 1871 года А. Белл стал преподавать «видимую речь» в Бостонской школе для глухих. Вскоре он стал ведущим в городе специалистом, который с помощью оригинальной методики мог обучить глухих детей произношению английских слов всего за несколько недель.

В октябре 1872 года он открыл свою собственную школу «физиологии речи» и в ней обучал глухих и людей с дефектами речи, а также готовил преподавателей специальных школ. В 1873 году А. Белл стал профессором физиологии речи в школе ораторского искусства в Бостонском университете, в котором в течение четырех лет был деканом факультета. В 26 лет он имел уже прочное положение в обществе и пользовался признанием как выдающийся врач. Однако мысли об электрическом телеграфе не оставляли его.

В судьбе А. Белла два человека сыграли большую роль – юрист Гардинер Хаббард и торговец кожей Томас Сандерс. У обоих были глухие дети. У Хаббарда дочь Мейбл, которая впоследствии стала женой А. Белла, а у Сандерса – сын. А. Белл обучал их технике речи. У него сложились дружеские отношения с их родителями, и оба эти человека стали его партнерами в разработке им гармонического телеграфа и телефона. Они обеспечивали финансирование проводимых им опытов и предоставили ему помещение для лаборатории. В экспериментах А. Беллу помогал его друг и помощник Томас Ватсон. По условиям договора между партнерами вознаграждение за реализацию изобретений А. Белла должно было делиться между ними поровну. Наиболее перспективным направлением работ его партнеры считали создание гармонического телеграфа, который должен был дать весьма значительный экономический эффект, позволяя по одной линии связи организовывать много телеграфных линий.

Работая над созданием гармонического телеграфа, он использовал вибрирующие с различной частотой пластины, изменяющие магнитное сопротивление сердечника электромагнита. В 1875 году он сконструировал «арфообразный телеграф» и получил на него патент. Крупнейшая американская компания Western Union, которая предлагала за решение проблемы «гармонического телеграфа» вознаграждение в 1.000.000$, взялась за испытания этого изобретения, в ходе которого было обнаружено, что предлагаемый телеграф несовершенен и А. Беллу было предложено его доработать.

Продолжая эксперименты по совершенствованию своего телеграфа, А. Белл и Т. Ватсон случайно столкнулись с явлением, когда одна из пластин их телеграфа стала изменять ток в телеграфной линии пропорционально оказываемому на нее звуковому давлению. Поскольку А. Белл – крупный специалист в области речи, постоянно думал и над созданием устройства, с помощью которого по линии связи можно было бы передать человеческую речь, то он сразу же понял, что именно это явление может быть положено в основу конструкции телефона. Разработав ее и выполнив эксперименты, А. Белл 14 февраля 1876 года подал заявку на изобретение телефона, по которой ему 7 марта 1876 года выдан патент. За несколько дней до этого события ему исполнилось 29 лет. Вскоре состоялась презентация созданного им устройства.

Следует отметить, что над созданием телефона работали многие крупные изобретатели (Э. Грей, Т.А. Эдисон и др.), однако лишь А. Беллу благодаря его целеустремленности удалось первым достичь в этом деле успеха.

Преодолев ряд трудностей, связанных с защитой своего приоритета, А. Белл и его партнеры основали компанию Bell Telephone Co. Президентом компании стал Г. Хаббард - партнер и тесть А. Белла. А. Белл владел третью ее акций. За три года стоимость акций выросла более, чем в 20 раз и он стал обеспеченным человеком.

В 1880 году компания Bell Telephone Co. слилась с фирмой New England Telephone Co., образовав компанию American Bell Telephone Co. Впоследствии эта компания (изменившая свое название на AT&T) стала одной из крупнейших в мире телекоммуникационных компаний. В ее научно-исследовательском центре - Bell Laboratories, были выполнены важнейшие научные исследования и разработки, такие, например, как созданная К. Шенноном теория информации и первый транзистор, разработанный Дж. Бардиным, В. Братейном и В. Шокли, за что им была присуждена Нобелевская премия.

А. Белл оставался изобретателем всю жизнь, хотя столь же эпохальных изобретений, как телефон, ему сделать больше не довелось. Он продолжал совершенствовать технику обучения речи немых.

В 1880 году Франция наградила его премией Вольты. На полученные деньги он создал в Вашингтоне «Лабораторию Вольты», в которой совместно с Чарзом Тайнтером изобрел фотофон – устройство для модуляции излученного лампой светового луча речевым сигналом. Преобразователем модулированного оптического сигнала в электрический ток служил селеновый фотоэлемент. Фотофон обеспечивал передачу речи на небольшое расстояние и практического применения не нашел. Однако это устройство можно рассматривать, как предшественник появившихся в конце ХХ века оптических линий связи. Он пытался построить самолет с движущимися крыльями, создал макет аппарата искусственного дыхания, экспериментировал с овцами, пытаясь вывести породу, которая давала бы большее, чем обычно, потомство.

Им было изобретено устройство, позволяющее методом индукции обнаружить металлические предметы в теле человека, и он довел его до практического применения. За это изобретение Гейдельбергский университет присудил ему почетную степень доктора медицины. Многие из его идей позже были более полно разработаны другими учеными и инженерами. Созидательный вклад А. Белла в мир науки и техники имеет непреходящее значение.

В 1881 году А.Белл был награжден орденом Почетного Легиона, а позже многие научные общества и ассоциации награждали его золотыми и серебряными медалями, двенадцать университетов мира удостоили его почетной степени доктора наук. В 1898 году он стал президентом Национального географического общества, которое ранее возглавлял его дед. Он спонсировал ряд научных и медицинских организаций и, в частности, созданную им Ассоциацию помощи глухим.

Александр Грэхем Белл умер 2 августа 1922 года в местечке Баддек в Новой Шотландии.

Создание автоматического телефонного коммутатора Алмоном Брауном Строуджером

Алмон Браун Строуджер

Алмон Браун Строуджер (Almon Brown Strowger) родился в 1839 году в пригороде Нью Йорка. О нем мало что известно. Он жил и работал в г. Канзас-Сити (США), в котором ему принадлежало похоронное бюро. В историю он вошел как изобретатель первого автоматического телефонного коммутатора. Толчком к работе над созданием для него послужили следующие обстоятельства.

В городе Канзас-Сити была одна ручная телефонная станция, на которой телефонисткой работала жена его конкурента. Она направляла все вызовы, связанные с оказанием ритуальных услуг, в похоронное бюро своего мужа, лишая заказов похоронное бюро, хозяином которого был А. Строуджер. Чтобы навсегда защитить не только себя, но и все общество от недобросовестных телефонисток он решил создать автоматическую телефонную станцию (АТС). Это привело его к изобретению декадно-шагового искателя. Работающую модель искателя он создал в 1888 году, когда ему было 49 лет. На это устройство был получен патент (US Patent No. 447918 10/6/1891). Это устройство в течение десятков лет являлось основным элементом АТС. Для внедрения своей системы он основал в 1892 году компанию «Strowger Automatic Telephone». Построенные по системе А. Строуджера АТС были весьма надежны и находились в эксплуатации во всех странах мира до 70-х годов прошлого века. Такие АТС работают еще и сегодня.

А. Строуджер является также изобретателем номеронабирателя в виде вращающегося диска, который также в течение десятилетий использовался в выпускаемых промышленностью телефонных аппаратах.

В изобретении коммутатора А. Строуджер не был пионером. Подобное устройство было изобретено еще в 1879 году американскими инженерами Коноли и МакТайт (Connolly и McTigthe). Однако именно благодаря его энтузиазму и настойчивости идеи автоматической коммутации получили, в конце концов, практическое применение.

Скончался А. Строуджер в мае 1902 года в г. Санкт-Петербург (штат Флорида, США).

Заключение

Выше рассказано о судьбах пяти основоположников электросвязи. Попытаемся же понять, что же могло двигать этими людьми, которые получили профессию, обеспечивающую им материальный достаток, успешно в ней проработали много лет, имели твердое положение в обществе, а некоторые заслужили признание и достигли широкой известности. Что могло заставить их столь резко изменить свою жизнь и, говоря словами Пастернака, «окунуться в неизвестность»? Конечно же, не жажда разбогатеть или прославиться. Ведь, рассуждая здраво, ступив на совершенно неизведанный для себя путь, по которому старались продвинуться вперед многие из их современников, вряд ли они могли надеяться на успех в своих занятиях. Но, тем не менее, они всю свою энергию направили на реализацию своих, не всегда даже четко осознаваемых замыслов.

Некоторые из них (С. Морзе и М. Лумис), не имея никакого финансирования своих экспериментов, выполняли их за свои личные сбережения и ограничивали себя во всем. Только два человека (С. Морзе и А. Белл) достигли мирового признания своих заслуг перед Человечеством и еще при жизни были должным образом вознаграждены за реализацию своих идей. Остальные (П.Л. Шиллиг и А. Строуджел) в силу разных причин не смогли достичь триумфа при жизни, хотя их вклад в развитие электросвязи огромен. Судьба М. Лумиса особенно печальна, так как его постигло почти полное забвение. Не простой оказалась для всех этих людей и проблема закрепления за собой приоритета в создании разработанных ими систем.

Думается, что эти люди самозабвенно брались за труднейшие проблемы потому, что они ясно понимали, какие блага их решение может принести Человечеству. Ради этого они были готовы пожертвовать всем. Они были не только великими тружениками, но и великими альтруистами. Разные обстоятельства подводили их к этим проблемам. Возможно, их энтузиазм был порожден творческим восприятием новых научных открытий в области электротехники, поразивших их своей красотой и грандиозностью открывающихся перспектив создания техники электросвязи, развитие которой позволит кардинально изменить условия жизни людей и сделать их более счастливыми. Грандиозность таких замыслов вводила их в состояние творческого вдохновения и поэтому они не были обескуражены преследовавшими их неудачами. Их поддерживала твердая вера в успех, и, игнорируя трудности и скептицизм многих своих современников, они направляли всю свою энергию на достижение поставленных целей.

Альберт Эйнштейна считал религиозным такого человека, «…который в наиболее доступной для него степени освободился от пут эгоистических желаний и проникся мыслями, чувствами и вдохновением, которые захватили его их сверхличными ценностями». С этой точки зрения пионеры в области электросвязи, без сомнения, были людьми глубоко религиозными. И, возможно, их жизнь и дела свидетельствуют о том, что во Вселенной существует высший смысл человеческой жизни.

Литература

[1] Гамель И. Исторический очерк электрических телеграфов. СПб., 1886

[2] Давид Шарле Хек-трик в мачте с Атлантикой (Люди и события в истории электротехники и электросвязи), серия изданий «История электросвязи и радиотехники», вып. 2, Международный центр научно-технической информации МЦНТИ), М.: 2002

[3] Loomis G. «Inventor of Wireless Telegraphy», New England Magazine by, v. 24, 1901, р. 145

[4] Информация о М. Лумисе: www.smecc.org/

[5] Гольдштейн Б.С. Системы коммутации, Санкт-Петербург: БХВ-Санкт-Петербург, 2003

[6] Информация о Строуджеле А.Б.: http://web.ukonline.co.uk/freshwater/histauto.htm; www.findagrave.com/

[7] Einstein A. Sience and Religince, Nature, 1940, № 3706

[8] Быховский М.А. Нужны ли в науке споры о приоритете?, Электросвязь, № 7, 2004


   
Main Message