ใครเป็นคนคิดค้นวิทยุและทำไมไม่ใช่ Hertz, Tesla และ Lodge

เป็นเวลากว่าศตวรรษที่มีการถกเถียงกันว่าใครเป็นผู้คิดค้นวิทยุ ชื่อของนักประดิษฐ์วิทยุคือ Heinrich Hertz, Nikola Tesla, Oliver Lodge, Alexander Popov และ Guillermo Marconi นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องกันและอาศัยอยู่ในประเทศต่างๆ แต่ต่างคนก็ต่างทุ่มเทให้กับการประดิษฐ์นี้อย่างจริงจัง

ในบทความนี้เราจะพยายามพิสูจน์ว่าทำไม Heinrich Hertz, Nikola Tesla และ Oliver Lodge จึงไม่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นผู้ประดิษฐ์วิทยุและควรมอบปาล์มให้กับนักวิทยาศาสตร์คนใดคนหนึ่ง - Alexander Popov หรือ Guillermo Marconi เราจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับลำดับเหตุการณ์ของการประดิษฐ์วิทยุและการแข่งขันระหว่างโปปอฟและมาร์โคนีอีกครั้ง วันนี้เราจะมาดูเบื้องหลังของการประดิษฐ์วิทยุและวิเคราะห์ว่า Hertz, Tesla และ Lodge เกี่ยวข้องกับอะไร

ใครเป็นคนคิดค้นวิทยุ?

ไฮน์ริช เฮิรตซ์

ในปี พ.ศ. 2431 ไฮน์ริช เฮิรตซ์ นักฟิสิกส์หนุ่มชาวเยอรมันได้ทำการทดลองพิสูจน์การมีอยู่จริงในธรรมชาติ ซึ่งแมกซ์เวลล์ได้ทำนายไว้ก่อนหน้านี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

ในปี 1886ในระหว่างการทดลองทางฟิสิกส์ Hertz ได้สร้างอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่เรียกว่า «ไวเบรเตอร์» อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยสายโลหะโคแอกเซียลตรงสองเส้นที่มีแผ่นที่ปลายสุดและลูกประกายไฟที่ปลายใกล้

เฮิรตซ์รู้ว่าเมื่อโถ Leyden ถูกปล่อยออก กระแสสั่นจะปรากฏขึ้นในสายเชื่อมต่อ เขาคาดหวังว่าในเครื่องสั่นของเขา เมื่อสายไฟและแผ่นโลหะที่ชาร์จไว้ซึ่งมีศักย์สูงก่อนหน้านี้ถูกคายประจุ กระแสสั่นจะปรากฏขึ้นในอุปกรณ์เหล่านั้นด้วยความถี่ที่กำหนดโดยมิติทางเรขาคณิตของสายไฟและแผ่น

เครื่องสั่นที่ทำงาน จากขดลวด Rumkorffพิสูจน์แล้วว่าเป็นอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้และสะดวกสบาย กระแสสลับเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การสั่นเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้จากการเหนี่ยวนำในวงจรอื่นที่ปรับเสียงสะท้อนกับวงจรแรก จึงสามารถตรวจพบได้

ประเภทของเครื่องสั่นและเครื่องสะท้อนเสียง Hertzian

การทดลองประสบความสำเร็จอย่างยอดเยี่ยม: พวกเขาแสดงให้เห็นว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีคุณสมบัติทั้งหมดที่มีอยู่ในแสง ดังนั้น เฮิรตซ์ได้ทำการทดลองเพื่อยืนยันข้อสรุปที่สำคัญของทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ที่ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงมีการเชื่อมต่อทางกายภาพ ลักษณะทั่วไป และลักษณะทั่วไป

ความสำเร็จหลักของ Heinrich Hertz คือการค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า น่าเสียดายที่เขาเสียชีวิตเร็วมาก (1 มกราคม พ.ศ. 2437) ก่อนอายุ 37 ปี มันเป็นการระเบิดที่หนักหน่วงและเป็นการสูญเสียอย่างมากต่อฟิสิกส์ทั้งหมด การค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของไฮน์ริช เฮิรตซ์มีมาก่อนการประดิษฐ์วิทยุ และบางที หากเขาไม่เสียชีวิตตั้งแต่อายุยังน้อย เขาคงกลายเป็นนักประดิษฐ์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปแล้ว

การค้นพบของเฮิรตซ์ได้ยกประเด็นเรื่องการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทางปฏิบัติขึ้นแทบจะทันทีว่าเป็นปรากฏการณ์ที่ช่วยให้การรบกวนทางไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายออกไปในอวกาศได้ไกล หลังจากที่เฮิรตซ์เผยแพร่ผลการค้นพบของเขาในปี พ.ศ. 2431 การทดลองเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้เริ่มขึ้นในห้องปฏิบัติการหลายแห่งทั่วโลก

การค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดึงดูดใจนักวิทยาศาสตร์อย่างรวดเร็ว กลายเป็นคุณสมบัติที่ไม่เพียงแต่เป็นของมืออาชีพ แต่ยังเป็นของมือสมัครเล่นด้วย นักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์หลายคนไม่เพียง แต่ทำการทดลองซ้ำเท่านั้น แต่ยังแสดงแนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อการสื่อสารในระยะไกลโดยไม่ต้องใช้สายไฟ

ในเวลานั้น ความจำเป็นในการสื่อสารไร้สายนั้นรุนแรงมาก ดังนั้นเพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขาจึงพยายามใช้ทุกปรากฏการณ์ที่เพิ่งค้นพบ รวมถึง การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า.

นอกจากนี้ แบบแผนของการทดลองของเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นสาระสำคัญของการทดลองของเขา เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกระตุ้นในที่เดียวและมีการบ่งชี้ในระยะทางที่กำหนด โดยหลักแล้วเป็นการ "เสนอ" วิธีการสื่อสารโดยไม่ใช้สายโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นแนวคิดของการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับการสื่อสารไร้สายนั่นคือการส่งข้อมูลด้วยความช่วยเหลือในทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ 19 "อยู่ในอากาศ"

นิโคลา เทสลา

ทดลองกับการสั่นสะเทือนความถี่สูงและพยายามตระหนักถึงแนวคิดในการส่งพลังงานความถี่สูงแบบไร้สาย นิโคลา เทสลา นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังอย่างที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อน เขาทำได้มากในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าใหม่นี้

เขาได้สร้างอุปกรณ์หลายอย่าง โดยเฉพาะหม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง ขดลวดเหนี่ยวนำช่องว่างประกายไฟ พร้อมรีโซแนนซ์ทุติยภูมิ ซึ่งเขาตั้งใจจะใช้เพื่อกระตุ้นอิมิตเตอร์-ตัวนำ ยกสูงเหนือพื้นดินแน่นอน ความจุไฟฟ้าสู่โลก เพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงในสนามไฟฟ้าของโลก และด้วยเหตุนี้จึงส่งพลังงานออกไปในระยะไกล

ปรากฏการณ์ของการสั่นพ้องในสนามของการแกว่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านั้นประสบความสำเร็จโดยเฮิรตซ์ ซึ่งใช้เครื่องสะท้อนเสียงแบบเท้าแขนเป็นอุปกรณ์รับสัญญาณที่มีขนาดที่เหมาะสมและได้รับการปรับให้เข้ากับความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

Nikola Tesla ศึกษาปรากฏการณ์ของเรโซแนนซ์ทางไฟฟ้าและคุณลักษณะต่างๆ ของมันโดยเฉพาะ เขาจินตนาการว่าโลกเป็นวงจรการสั่นขนาดใหญ่ที่ซึ่งการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกกระตุ้น สายรับ.

แนวคิดเกี่ยวกับการส่งพลังงานและข้อมูลแบบไร้สายทำให้นักประดิษฐ์หลงรักจนในปี พ.ศ. 2437 ในการสนทนากับ F. Moore เขากล่าวว่า: "

หลายคนคิดว่า Nikola Tesla เป็นผู้ประดิษฐ์วิทยุ แต่นี่ไม่ใช่กรณี เครื่องส่งสัญญาณของเทสลาเป็นระบบเสาอากาศอย่างไม่ต้องสงสัยโดยที่การสื่อสารทางวิทยุเป็นไปไม่ได้ แต่ในขณะเดียวกัน เทสลาล้มเหลวในการพัฒนาการเชื่อมโยงการสื่อสารที่สำคัญที่สุดกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อน ตัวรับการสั่นความถี่สูง ต่อมาในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีการรับวิทยุ พบการใช้งานสำหรับหม้อแปลงเรโซแนนซ์ของเทสลา

โอลิเวอร์ ลอดจ์

การทำซ้ำและศึกษาการทดลองของเฮิร์ตซ์ นักวิจัยหลายคนได้ตระหนักถึงความจริงที่สำคัญหากเครื่องสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของ Hertzian เป็นแหล่งกำเนิดรังสีที่สะดวกและทรงพลังในช่วงเวลานั้น เครื่องสะท้อนเสียงที่ Hertz ใช้นั้นเป็นอุปกรณ์ที่ไม่สมบูรณ์มาก เพื่อแสดงการทดลองในห้องเรียนขนาดใหญ่ เช่น ห้องเรียน จำเป็นต้องมีตัวบ่งชี้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะดวกกว่า

นักวิทยาศาสตร์บางคนเริ่มมองหาตัวบ่งชี้ดังกล่าว การทดลองที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคือการทดลองของ Edward Branly นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส เขาพัฒนาอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการเพื่อตรวจจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเขาเรียกว่าตัวนำวิทยุ

ตัวนำคลื่นวิทยุของ Branly ทำให้สามารถตัดสินการมาถึงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้โดยการเบี่ยงเบนของเข็มกัลวาโนมิเตอร์ มันกลายเป็นตัวบ่งชี้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะดวกและไวกว่าตัวสะท้อนเสียงของ Hertzian และถูกใช้อย่างกว้างขวางในการทดลองในห้องปฏิบัติการ

ในปี พ.ศ. 2437 Oliver Lodge นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษได้เผยแพร่การบรรยายที่เขามอบให้กับ Royal Society of London เกี่ยวกับการค้นพบของ Heinrich Hertz และการทดลองของเขาในสาขานี้ โดยเขาได้บรรยายเกี่ยวกับตัวนำวิทยุ Branley ที่เขาปรับปรุง

Lodge มอบอุปกรณ์ทางกายภาพแบบพกพาที่สะดวกแก่เขาเพื่อแสดงการทดลองคลื่นเฮิรตซี และทำเครื่องเขย่าขี้เลื่อยเชิงกล (นาฬิกา ฆ้อนไฟฟ้า) ให้เขา

Lodge เรียกตัวบ่งชี้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของเขาว่า "coherer" - จากภาษาละติน cohesion - cohesion, soldering ในขณะเดียวกัน Lodge ไม่ได้ตั้งเป้าหมายเชิงปฏิบัติในการสร้างวิทยุ แต่ใช้สิ่งประดิษฐ์ของพวกเขาเพื่อใช้ในห้องปฏิบัติการการสอนเท่านั้น

ไฮน์ริช เฮิรตซ์ค้นพบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และนี่คือเครดิตหลักและผลงานด้านฟิสิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าของเขาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบโดยการทดลองโดยเฮิรตซ์ในปี พ.ศ. 2431 หลังจากนั้นได้ตระหนักถึงข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการใช้งานในการสื่อสารไร้สายในระยะไกล ในบรรดานักวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการทดลองด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า Nikola Tesla และ Oliver Lodge นั้นใกล้เคียงที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัยในการคิดค้นวิธีการสื่อสารแบบใหม่ - วิทยุ

นักประดิษฐ์ที่แท้จริงของมันคือ Alexander Popov และ Guillermo Marconi และ Popov เป็นผู้คิดค้นมันเป็นครั้งแรก (7 พฤษภาคม 1895) แต่ไม่ได้จดสิทธิบัตร และ Marconi ได้รับสิทธิบัตรสำหรับการประดิษฐ์ของเขา (2 มิถุนายน 1986) และอุทิศทั้งชีวิตให้กับการพัฒนาและ ปรับปรุงวิทยุสื่อสาร

โปปอฟเองให้เหตุผลว่าลำดับความสำคัญของเขาชี้ให้เห็น (ไม่เหมือนกับมาร์โคนี) ว่าเขาได้พัฒนาเฉพาะเครื่องรับวิทยุหรือที่เขาเรียกมันว่า "อุปกรณ์สำหรับตรวจจับและลงทะเบียนการสั่นของไฟฟ้า" (เครื่องรับวิทยุ) และไม่ได้ให้เครดิตกับการสร้าง การเชื่อมต่ออื่น ๆ ของวิทยุสื่อสาร

ในประเทศของเรา Alexander Popov ถือเป็นนักประดิษฐ์วิทยุมาโดยตลอด ในทางตะวันตก - Guillermo Marconi และการโต้เถียงกันว่าใครเป็นคนสร้างวิทยุเป็นคนแรกได้ดำเนินมาเป็นเวลาหลายปีแล้ว แต่นี่เป็นเรื่องราวแยกต่างหากที่ต้องพิจารณาอย่างละเอียดมากขึ้น