Общность интересов быстро сблизила Попова и Рыбкина. Они отдавали научным исследованиям все свободное время и часто проводили в физическом кабинете целые ночи. В лице П. Н. Рыбкина Попов нашел хорошего помощника. Молодые ученые уже в первые месяцы своих исследований настолько усовершенствовали вибратор, что он стал работать с идеальным постоянством.
– Ну вот, теперь мы имеем мощный излучатель «лучей Герца», – сказал как-то Александр Степанович. – Если нам удалось бы сконструировать такой же хороший приемник этих лучей, то мы были бы на пороге беспроводной сигнализации…
И они все свое внимание направили на конструирование и изучение всевозможных резонаторов – приемников электромагнитных волн.
В один из осенних дней 1894 года Рыбкин убедился, какими золотыми руками обладал блистательный русский изобретатель. В этот день Попов показал ему небольшой приборчик, о назначении которого Петр Николаевич никак не мог догадаться. Это был изящный стеклянный баллон высотою около 15 сантиметров и диаметром около 3 сантиметров. Баллон был укреплен в красивой подставке, выточенной из красного дерева. Внутри баллона на особом подвесе, впаянном в его верхнюю часть, была укреплена вращающаяся легкая крестовина, а к ее концам подвешены четыре длинных платиновых листочка.
– Где вы приобрели эту вещь? – спросил Петр Николаевич, любуясь тщательностью отделки каждой детали странного прибора.
– Вот где! – показал Попов на свои руки.
Пытливый ученый не только придумал, но и сам сделал этот сложный прибор. Он сам выдул стеклянный баллон, выточил для него подставку, соорудил легчайшую карусель, заключенную внутри баллона, из которого выкачал воздух.
– Но что же это такое? – заинтересовался Рыбкин.
– А вот сейчас увидите, – улыбнулся Попов. – Будьте добры, включите вибратор.
Рыбкин подошел к столу, стоявшему в дальнем конце комнаты, на котором был расположен вибратор, и включил ток.
Едва появились искры между шариками вибратора, как легкие платиновые пластинки странного прибора стали вращаться. Они вращались в течение всего времени работы вибратора. Выключили вибратор – замерла и каруселька листочков; начинал работать вибратор – снова кружились легкие листочки.
Это был новый резонатор – обнаружитель электромагнитных волн, не похожий ни на один из существовавших многочисленных резонаторов. Это свое изобретение Попов назвал электрическим радиометром.
20 ноября 1894 года Попов демонстрировал свой радиометр на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге. Ученые пришли к выводу, что более оригинального и наглядного способа обнаружения электромагнитных волн им еще не приходилось встречать.
Однажды вскоре после изобретения радиометра Попов и Рыбкин поздней ночью возвращались домой из Минного класса. Этот день порадовал исследователей новыми успехами; им удалось расширить дальность действия своих приборов еще на 2–3 метра.
Петр Николаевич был в прекрасном настроении и без умолку говорил об этом достижении.
– Нет, нет… – сказал Попов, недовольно покачав головой, – это все еще не то… Моя задача – добиться передачи волн на большие расстояния. Не на сажени, а на версты!
И, забыв об усталости, Попов стал рисовать картины недалекого будущего, когда невидимые электромагнитные волны станут достоянием не только ученых, но всего человечества.
Попов говорил с таким увлечением и с такой убежденностью в правоте своих слов, что его идея не казалась только сумасшедшей мечтой. В ней была твердая уверенность ученого в конечной победе того дела, которому посвятил он всю свою жизнь.
Волшебные опилки. Бранли и Лодж
Французский ученый Эдуард Бранли занимался исследованием сопротивления всевозможных электрических цепей. С этой целью он провел целую серию опытов по определению сопротивления металлических опилок. Для того чтобы было удобнее производить свои эксперименты, он заключал опилки в стеклянную трубку, закрытую с обеих сторон металлическими пробками, соединенными проводником с цепью, состоявшей из гальванической батареи и точного измерительного прибора.
Этот прибор впоследствии назвали когерером (от слова «когезия» – сцепление).
История изобретения когерера сходна с судьбой многих научных открытий. Бранли изобрел уже изобретенное, о чем, правда, не знал. Под разными названиями и для разных целей когерер был изобретен несколько раз. В 1870 году свойства когерера открыли совершенно независимо друг от друга физики Варлей и Юз. Еще раньше, в 1838 году, это явление наблюдал М. Розенстольд. Когерер того же вида, что и у Бранли, изобрел в 1884 году итальянец Онести.
Изучая сопротивление опилок, заключенных в трубке когерера, Бранли стал замечать странное явление. Бывают дни, когда опыты удаются блестяще. Иногда же, как он ни бьется, ничего не получается. Так продолжается несколько недель. Бранли тщательно ведет журнал своих опытов, и, просматривая свои записи, он видит, что неудачи падают на одни и те же дни недели. Он еще раз проверяет это открытие. Действительно, в дни, отмеченные в журнале как неудачные, с гальванометром творится что-то странное. Его стрелка часто отклоняется тогда, когда, по расчетам Бранли, ей следует стоять на нуле. Едва Бранли ударяет по когереру, как стрелка снова принимает нулевое положение. А затем опять делает неожиданный скачок… В чем дело? Почему так резко меняется сопротивление опилок?
Программа лекций А. С. Попова с повторением опытов Герца
Долго бился Бранли над разрешением этих вопросов, но так и не находил на них ответа. Тогда он обратился к заведующему физическими кабинетами Парижской академии наук, в которых производил свои опыты. Рассказал ему о странном поведении гальванометра и показал свой журнал. Заведующий сличил его записи с дневником работ других кабинетов.
– Может быть, это? – говорит он. – Видите: как раз в эти дни и часы в кабинете, который помещается рядом с вашим, производятся опыты с индукционной катушкой. Странное совпадение… Впрочем, испытайте сами. Быть может, действительно здесь есть какая-то связь…
И Бранли испытывает. Едва он включает прерыватель тока катушки, едва начинают проскакивать искры между шариками ее разрядника, как гальванометр, стоящий на другом столе, дает знать, что ток преодолел сопротивление опилок.
Достаточно слегка щелкнуть пальцем по когереру, как сопротивление опилок, заключенных в его трубке, снова отмечает, что ток идет через опилки беспрепятственно… Это странное вмешательство искр индукционной катушки было большой помехой для исследований Бранли, и он стал проводить свои опыты лишь в те дни, когда соседний кабинет пустовал и не шипел разрядник катушки Румкорфа.
Закончив свои исследования над сопротивлением электрической цепи, над созданием своего «радиокондуктора», Бранли в 1891 году опубликовал их результаты в журнале Французской академии наук. В своей статье он описал и свою трубку для изучения сопротивления таких несовершенных проводников, как металлические опилки. Будучи добросовестным ученым, в конце статьи он предупредил своих коллег, которые надумают заняться исследованием сопротивления металлических опилок, о помехах, встреченных им во время своих опытов. Он писал: «На сопротивление металлических опилок влияют электрические разряды, производимые на некотором расстоянии от них. Под действием этих разрядов опилки резко меняют свое сопротивление и проводят ток».
