1945年,蘇聯(lián)政府部長會議決定設(shè)立“無線電節(jié)”,組織慶祝活動,表彰在無線電方面取得杰出成就的各國科學(xué)家。 自1945年起,“廣播節(jié)”已連續(xù)舉辦四年。 與前三屆相比,本次慶典更加盛大。 這是因?yàn)榇舜位顒邮状晤C發(fā)了無線電領(lǐng)域世界最高榮譽(yù)獎——波波夫金獎。 獲得此獎?wù)碌目茖W(xué)家是蘇聯(lián)通信科學(xué)院院士瓦倫丁·彼得羅維奇·弗洛欽。 蘇聯(lián)科學(xué)院內(nèi)部公報稱,“弗洛欽真正可以稱為俄羅斯偉大學(xué)者波波夫終身貢獻(xiàn)的繼承人。他獲得波波夫金獎證明了他在無線電技術(shù)發(fā)展方面達(dá)到了最高水平?!?” 功績得到認(rèn)可?!?span style="display:none">hQv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
波波夫是誰? 他在電磁學(xué)方面取得了什么成就讓蘇聯(lián)人民如此尊敬他? 他的科學(xué)道路是什么?
事實(shí)上,波波夫的人生故事相當(dāng)獨(dú)特,包括他的童年……
俄羅斯發(fā)行的波波夫紀(jì)念郵票。 (網(wǎng)絡(luò)圖)
從炸藥專家到電燈推廣者
波波夫的真名是亞歷山大·斯捷潘諾維奇·波波夫。 他出生于俄羅斯烏拉爾經(jīng)濟(jì)區(qū)的一個牧師家庭。 他從小就對木工、電工等技術(shù)感興趣,表現(xiàn)出了非凡的天賦。 看到兒子上小學(xué)就能制作水磨模型、自制電池、改裝鬧鐘,開明的父親以開放的學(xué)風(fēng),注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,將波波夫送入神學(xué)院。能力。 中學(xué)時期,波波夫的數(shù)學(xué)和物理成績特別好,受到校長的器重。 18歲考入圣彼得堡大學(xué)學(xué)習(xí)物理后,兒時對電工的興趣派上了用場,因?yàn)樗ㄟ^在一家電氣照明公司做電工換取報酬來支持自己的學(xué)業(yè)。
兩年后,追求進(jìn)步的波波夫轉(zhuǎn)學(xué)到森林學(xué)院(注1)學(xué)習(xí)。 因?yàn)檫@里學(xué)術(shù)思維活躍,所以學(xué)生可以自由發(fā)展。 這段時間,他對炸藥產(chǎn)生了濃厚的興趣物理學(xué)家波波夫,并利用業(yè)余時間在森林里進(jìn)行炸藥實(shí)驗(yàn)。 盡管他清楚地知道炸藥大王諾貝爾在研究炸藥時差點(diǎn)喪命,但他仍然繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),直到研制出線控炸藥。 是的,就是香港黑幫電影中劫匪常用的那種炸藥,但在當(dāng)時的同學(xué)中卻是一個傳奇。 波波夫還被公認(rèn)為“炸藥專家”。
圣彼得堡國立林業(yè)技術(shù)學(xué)院,原林業(yè)學(xué)院。 (網(wǎng)絡(luò)圖)
1883年,這位“炸藥專家”從森林學(xué)校畢業(yè),被喀瑯施塔得海軍礦山學(xué)校聘為電氣教官。 在此期間,他利用業(yè)余時間在一家電氣照明公司擔(dān)任電工。 他在努力改進(jìn)電燈的同時,也向人們推廣電燈。 “炸藥專家”的理想變成了“給整個俄羅斯帶來光明”。
無線電接收機(jī)研制成功
正當(dāng)波波夫?yàn)檠娱L電燈的使用壽命而苦苦掙扎時,一則讓他震驚又興奮的消息從國外傳來:德國科學(xué)家赫茲在1888年捕捉到了電磁波!
“電磁波太神奇了,它們可以在很短的時間內(nèi)飛遍整個世界?!?仔細(xì)研究了赫茲的論文后,波波夫在日記中寫道:“如果我一生都在安裝電燈,我也只能照亮俄羅斯的十幾個城市?!? ,但使用電磁波的無線電通信估計只需要幾分鐘。”
使用電磁波進(jìn)行無線電通信是一個棘手的問題。 因?yàn)楫?dāng)時的科學(xué)家認(rèn)為電磁波具有光波的特性,只能沿直線傳播。 沒有電線作為傳輸介質(zhì),不利于控制。 雖然可以反射,但天空中沒有鏡子,怎么能長距離傳播呢? 就連赫茲在給德國工程師胡貝爾的信中寫道:“如果想利用電磁波進(jìn)行無線通信,就必須有一個與歐洲大陸大小差不多的巨型反射鏡?!?span style="display:none">hQv物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
面對困難、冒著生命危險為科學(xué)事業(yè)的波波夫踏上了無線電研究之旅。 他深知無線電通信中最關(guān)鍵、最緊迫的問題是開發(fā)非常靈敏的無線信號接收器。 因?yàn)橛辛私邮掌鳎圆恍枰紤]巨型反射板的問題。 起初,波波夫通過“借用”赫茲實(shí)驗(yàn)中的地震檢波器進(jìn)行研究。 赫茲探測器在圓形導(dǎo)線的兩端留有間隙,電磁波在導(dǎo)線上產(chǎn)生電壓并在間隙中產(chǎn)生火花。 顯然,這種方法產(chǎn)生的火花很少,導(dǎo)電性也很差,因此只能用于實(shí)驗(yàn)。
赫茲探測器的工作原理。 (網(wǎng)絡(luò)圖)
“如何才能有效控制檢波器的火花并提高導(dǎo)電率呢?” 為此,波波夫進(jìn)行了更多的實(shí)驗(yàn)。 幾年后,波波夫收到消息:法國物理學(xué)家布朗利從實(shí)驗(yàn)中得知,電磁波會凝結(jié)松散的鎳粉,并具有非常好的導(dǎo)電性。 英國物理學(xué)家洛奇隨后根據(jù)這一理論開發(fā)出了一項(xiàng)新發(fā)明。 進(jìn)入金屬粉末探測器。
“我們可以學(xué)習(xí)洛奇的發(fā)明!” 在詳細(xì)研究了金屬粉末探測器后,波波夫決定對其進(jìn)行改進(jìn),并將其用于自己的無線電接收器中。 經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),他制作了一種更有效的探測器:兩端有正負(fù)電極的玻璃管,里面裝滿金屬粉末。 當(dāng)接收到電磁波信號時,金屬粉末凝結(jié),電路接通物理學(xué)家波波夫,鈴聲響起; 否則,鈴聲停止。
很快,新的問題又來了。 改裝后的金屬粉末檢測儀振動過于頻繁,不利于控制。 經(jīng)過查閱資料和深入思考,波波夫終于找到了一個好辦法,那就是安裝電磁繼電器。 這樣探測器接收到電磁波信號后立即連接電路,從而保證了無線信號接收器的高度自動化。 無線電接收機(jī)終于研制成功。
日歷翻到1895年5月7日,在彼得堡舉行的俄羅斯物理化學(xué)年會上,波波夫讀完《金屬銼屑與電振蕩的關(guān)系》論文后,和助手雷布金現(xiàn)場演示了自制的無線電接收器。
波波夫發(fā)明的第一臺無線電接收器現(xiàn)收藏于波波夫博物館。 (摘自中國大百科全書)
雷布金在會議室的另一端操作電磁波發(fā)生器,而波波夫則在約60米外的講臺上安裝了無線信號接收器。 接收器主要由探測器、繼電器、電鈴和天線組成。 當(dāng)雷布金打開電磁波發(fā)生器時,波波夫接收器上的鈴聲響起; 當(dāng)電源被切斷時,鈴聲就停止了。
“無線電裝置至少可以接收60米外的電磁波信號,相信這款裝置改進(jìn)后,可以快速遠(yuǎn)距離通訊!” 波波夫用事實(shí)向現(xiàn)場的科學(xué)工作者們展示:電磁波將在人類的生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用。 帶來巨大的改變!
會后,波波夫?qū)⒛獱査闺妶髾C(jī)(注2)的錄音機(jī)引入無線電接收機(jī),使電報報紙條可以快速記錄大氣的排放情況。 他將這項(xiàng)發(fā)明稱為“雷雨指示器”,很快就被安裝在圣彼得堡的氣象站,以預(yù)測即將到來的雷暴。 無線電終于進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段。
鑒于此,50年后,取代沙俄的蘇聯(lián)政府將5月7日定為“無線電日”,并沿用至今。
紀(jì)念波波夫?qū)嶒?yàn)無線電接收器的郵票。 (網(wǎng)絡(luò)圖)
英年早逝的廣播先驅(qū)
波波夫改進(jìn)無線電接收機(jī)后,激情迸發(fā),取得了一個又一個成果,轟動了俄羅斯科學(xué)界。
1896年3月24日,在俄羅斯物理化學(xué)協(xié)會年會上,波波夫正式進(jìn)行了莫爾斯電報的無線電傳輸。 接收器安裝在物理學(xué)會會議廳,發(fā)射器放置在林學(xué)院化學(xué)禮堂,距禮堂250米。 物理學(xué)會分會主席彼得羅斯赫夫斯基教授記錄并公布了波波夫預(yù)先策劃的 內(nèi)容。
雷布金在化學(xué)大廳發(fā)出信號后,彼得羅肖夫斯基將收到的電報字母寫在會議廳的黑板上。 這條信息正是波波夫事先準(zhǔn)備好的:“海因·里奇·赫茲”。 這份極短的電報也是世界上第一份準(zhǔn)確的書面無線電報。
全場一千余人報以驚訝和掌聲。
波波夫改進(jìn)了第一個無線電接收器。 (摘自百科故事)
從會議中得知“無線電遠(yuǎn)距離通信前途無限”的俄羅斯政府給予了波波夫最有力的支持——提供海軍演習(xí)。 在海軍的配合下,波波夫于1899年實(shí)現(xiàn)了50公里外無線通信的目標(biāo),這意味著無線可以用于戰(zhàn)爭。 1901年,他研制的無線電收發(fā)機(jī)在軍隊(duì)中成功使用。
正當(dāng)波波夫在廣播領(lǐng)域大踏步前進(jìn)時,可惜那天不是假期。 1906年1月13日,因腦溢血在圣彼得堡去世,享年46歲。
波波夫的英年早逝是物理學(xué)界的巨大損失。 許多科學(xué)家認(rèn)為,如果他再多活一年,他就能獲得1906年的諾貝爾物理學(xué)獎(諾貝爾獎只頒發(fā)給活著的人)。 為此,有媒體將當(dāng)年獲得諾貝爾物理學(xué)獎的湯姆森稱為“迄今為止最幸運(yùn)的諾貝爾獎獲得者”!
亞歷山大·波波夫的肖像。 (網(wǎng)絡(luò)圖片)
據(jù)說,繼波波夫完成遠(yuǎn)距離無線電通信之后,意大利馬可尼和美國特斯拉也完成了類似的實(shí)驗(yàn)。
馬可尼對廣播的癡迷可以與波波夫相媲美。 1896年,波波夫表演了他的無線電接收機(jī)后,22歲的馬可尼登上了一艘開往英國的游輪,向世界展示了他的無線電接收機(jī)。 這是他五年多來的心血。 馬可尼的表演會成功嗎? 請看下一集《無線電飛遍世界,原來我要感謝他!》 》
