Розинг, Горохов, Алферов и другие изобретатели чудо-техники: русские Да Винчи, опередившие Стивена Джобса

Плазма, смартфон, подкасты, ноутбук – сложно представить себе жизнь современного человека, даже из самой-самой глубинки, без этих приспособлений. Они упрощают жизнь и делают связь между людьми проще и доступнее. Однако появились такие приборчики не из ниоткуда, и даже не из гаража Стива Джобса. Многие научные открытия, связанные с аппаратами связи, сделали именно русские учение. «Ваши Новости» напоминают о тех, кто стал прародителями современных видов связи и технологий.

Павел Шиллинг

Павел Шиллинг (1786–1837)

Сын офицера российской армии Павел Шиллинг по происхождению был балтийский немец. Поэтому тоже начинал военную карьеру вслед за отцом, был гусаром, штурмовал Париж, но вскоре перешел на дипломатическую службу. Точнее – в военную разведку (в 1812 году он придумал и применил подрыв электрических мин). Что не мешало ему изучать разнообразные науки: анатомию, физику, электротехнику, литографию, востоковедение и так далее. Энциклопедист и универсальный ученый Шиллинг в октябре 1832 года в своей квартире на Марсовом поле продемонстрировал «дально-извещающую машину», которая передавала буквы и цифры русского алфавита при помощи электрических сигналов, используя разработанный автором код (еще на службе Павел Львович изучал французские трофейные шифры, так что спасибо Наполеону). Ученый сыграл на колебаниях магнитной стрелки под воздействием электрического тока. В зависимости от направления тока кружок над стрелкой в аппарате Шиллинга находился в трех положениях: оператор видел или белый кружок, или черный, или ребро (нейтральное положение). Так можно было передавать зашифрованные буквы и цифры. Так и появился электромагнитный телеграф.

По сути это был двоичный код, на основе которого сегодня работает вся техника. А в конце XIX века изобретение было настолько революционным, что на публичных сеансах связи присутствовал император Николай I и другие ВИПы. За баснословные деньги Шиллинга звали организовать телеграф в Англии, но он отказал. Кстати, именно Павлу Львовичу посвящены строчки «О, сколько нам открытий чудных…» Александра Сергеевича Пушкина – в альбоме Елены Ушаковой даже сохранился карандашный рисунок профиля ученого, сделанный поэтом. В ученом сообществе Шиллинга прозвали русским Калиостро.

Александр Попов (1859–1906)

Александр Попов

Изобретатель радио Александр Попов сделал свое великое открытие, наблюдая за грозой. Уже в 23 года окончивший Пермскую семинарию и физмат Петербургского университета (необычное сочетание), Попов защитил диссертацию о принципах электрических машин постоянного тока, после чего уехал в Кронштадт преподавать физику, математику и электротехнику. Именно там он начал изучать труды западных коллег, разрабатывавших грозоотметчик – прибор для регистрации молний. Он добавил к исследованному электромагнитное реле и заземленную мачтовую антенну: так он изобрел и в 1895 году зарегистрировал детектор молний (регистратор возникающих молний). Это было недалеко от передачи радиосигнала, потому что Попов уже тогда понимал – такой механизм поможет передавать сигналы с помощью быстрых электромагнитных колебаний. После ряда экспериментов по другим направлениям он вернулся к идее и через год продемонстрировал передачу радиосообщения из одного здания в другое.

Сеанс состоялся 24 марта 1896 года – это день и считают днем рождения радио – в физическом кабинете при Санкт-Петербургском университете. Без голоса сигнал передавали морзянкой, попеременно включая и выключая передатчики. В 1899 году он зарегистрировал первый детекторный радиоприемник с приемом телеграфных сигналов на слух, а уже через год организовал сеанс беспроводной связи на расстояние 46 километров! Сигнал передавался между островами Гогланд и Кутсало в Финском заливе и помог спасти севший на мель броненосец «Генерал-адмирал Апраксин». Практически все изобретения Попова имели серийное производство и активно применялись в военно-морском флоте.

Борис Розинг (1869–1933)

Похожий на Диму Билана питерский физик и изобретатель русского телевидения Борис Розинг, родившийся в семье аптекарей, с детства серьезно подходил к учебе и наукам: окончил гимназию с золотой медалью, затем физмат Петербургского университета и был приглашен для подготовки к профессорскому званию. Всем было понятно, что у молодого ученого большое будущее. Он активно изучал теорию динамического магнетизма, занимался созданием аккумуляторов с подвижным слоем электролита, анализировал превращение тепловой энергии в электрическую и обратно. Но главное его открытие родилось после того, как Розинг увлекся трудами русско-болгарского ученого Порфирия Бахметьева, придумавшего «телефотограф» – средство для передачи изображений на расстоянии (почти как факс).

Именно Бахметьев сформулировал, что «изображение должно быть разложено на отдельные элементы, элементы последовательно переданы и вновь собраны в единое целое». По сути это и был проект телевидения (сам термин ввел в обиход преподаватель Кадетского корпуса в Петербурге, военный инженер Константин Перский).

Розинг пробовал совместить в одной системе механические и электронные устройства, используя диск Нипкова (круг с мелкими отверстиями) для разделения изображения на строчки и передавал их в электронный приемник сигнала – катодную трубку, где луч проецировал изображение на фотоэлемент. Усовершенствовав этот механизм, в 1902 году ученый провел эксперимент, где применил обычную осциллографическую трубку в устройстве передачи изображений. Сигналы поступали от устройства в виде электролитической ванны с четырьмя электродами. Роль светового луча выполнял металлический стержень, перемещаемый по слою электролита в ванне.

Так электронный пучок повторял все движения стержня, по сути «транслируя» картинку. Затем он применил щелочной фотоэлемент с внешним фотоэффектом, потом сконструировал систему из двух многогранных зеркальных барабанов, вращающихся с разными скоростями. Так, шаг за шагом он пришел к воспроизведению телевизионного изображения, использовав систему развертки. В итоге Розинг запатентовал «Способ электрической передачи изображений». Разработанный им в 1907 году прототип электронно-лучевой трубки (кинескопа) стал первым шагом в развитии электронного телевидения. Эти принципы и схемы применялись в производстве телевизоров еще 100 лет! И только в 90-х годах на смену кинескопным телевизорам пришли жидкокристаллические.

Александр Понятов (1892–1980)

Родившийся в селе Русская Айша Чепчуговской волости Казанской губернии в большой семье крупного лесопромышленника, Александр Понятов сидеть на месте не любил. Увидел ревущий локомотив в восемь лет и твердо решил стать инженером. Учился в Казанском университете, затем в Императорском Московском техническом училище, потом отец оплатил ему учебу в Германии, а затем началась Первая мировая – окончив школу морских летчиков, Понятов барражировал над Балтикой, служил в белой армии, а после поражения белогвардейцев бежал в Китай.

Там он жил, ожидая американской визы, и через семь лет получил шанс и рванул в США, где с ходу устроился в нью-йоркское отделение гиганта General Electric. Во время Второй мировой в 1944 году Понятов в возрасте 52 лет открыл фирму AMPEX (инициалы изобретателя плюс ex – от excellence, «превосходный»).

Александр Матвеевич выпускал электромоторы и генераторы для военных радаров, а после войны ему в руки попал немецкий «регистратор звуков на магнитную ленту» фирмы AEG для записи звука, разработанный спецслужбами Третьего рейха (такой еще был показан в сериале «Семнадцать мгновений весны»). На его основе компания разработала собственный катушечный магнитофон. После чего Понятову и пришла идея создать видеомагнитофон. Без финансирования сделать это было сложно. Да и технически тоже: непонятно, как можно было совместить телевизионный сигнал и звуковой, ведь он занимал полосу в 500 раз шире, чем звук. Вместе с инженерами в 1951 году ученый разработал поперечно-строчный метод магнитной видеозаписи вращающимися головками.

Лента протягивалась в аппарате с обычной скоростью 38 см/с, но головка чертила на ней поперечные строки со скоростью более 40 м/с. Это было мировым прорывом. Через год в продажу поступил гигантский серый короб – AMPEX VR-1000, первый видеомагнитофон Понятова. Стоил он 50 тысяч долларов (в нынешнем эквиваленте порядка 750 тысяч долларов, то есть почти 54 миллиона рублей). Через пять лет выпуски теленовостей начали выходить в записи, а не в прямом эфире. Мировые электронные гиганты – Sony, JVC, Philips, Toshiba и остальные – в течение десятилетий (!) основывались в производстве бытовой видеоаппаратуры на принадлежащих именно AMPEX патентах русского ученого. Кинотеатры тоже работают на технике русского ученого. В 1961 году ему дали «Оскар».

Жорес Алферов (1930–2019)

Еще один изобретатель – сын военного Жорес Алферов после окончания школы с золотой медалью и учебы в Белорусском политехе без экзаменов был зачислен в Ленинградский электротехнический институт. После чего начал работу в физико-технических институтах и лабораториях – и делал это более чем плодотворно. На счету Нобелевского лауреата несметное число изобретений: выпрямители тока, полупроводниковый лазер (именно он считывает информацию с компакт-дисков, штрих-коды на кассе и передает интернет по оптоволокну), освещающие дома и экраны телефонов светодиоды, транзисторы для радиосвязи (GPS и ГЛОНАСС), солнечные батареи (повсеместно – от детских игрушек до космических станций). Мобильной связью, которой мы пользуемся ежедневно, тоже обязаны Жоресу Ивановичу.

Во всех мобильных телефонах есть гетероструктурные полупроводники, созданные ученым. Из них состоит сверхвысокочастотный усилитель сигнала, без которого сотовая связь просто невозможна – именно он доводит информацию до абонента. Когда вы говорите по телефону, сигнал летит по воздуху только до ближайшей сотовой вышки, после чего «ныряет» в оптоволокно. За это Алферов и получил в 2000 году Нобелевскую премию по физике. Первый звонок из России состоялся 9 сентября 1991 года, когда мэр Ленинграда Анатолий Собчак позвонил в Нью-Йорк по мобильнику.

Арсений Горохов (1935–2020)

За семь лет до Стива Джобса компьютер изобрел омич Арсений Горохов – советский инженер, конструктор, электромеханик. В далеком 1968 году выпускник московского Политеха Арсений Горохов из села Ново-Уральское Павлоградского района Омской области изобрел «программируемый прибор интеллектор». В заявке было указано «Устройство для задания программы воспроизведения контура детали». Теперь мы называем это персональный компьютер и используем практически каждый день. Идея родилась еще в начале 60-х, когда Арсений Анатольевич руководил КБ отдела автоматики в омском филиале московского НИИ авиационных технологий им. Баранова. Ученый смог связать в единый «организм» осциллограф с двумя табло (задающим и следящим), системный блок с жестким диском, оперативной памятью, видеокартой и прочей начинкой. Клавиатура была специально разработана и подключена.

Реальный стационарный компьютер в середине XX века! Как всегда, все уперлось в финансирование: профильные комитеты и руководство НИИ отказали, однако Горохов не сдавался и запатентовал чертежи изобретения в 1973 году – гонорар составил 50 рублей. «При наличии финансирования можно было бы за семь лет создать в России отрасль по компьютеризации, – был уверен ученый. – Нужно было восемьдесят тысяч рублей, и, конечно, у меня таких средств не было. Так что я получил за свое изобретение пятьдесят рублей – и только. И лишь много лет спустя в Орле стали выпускать так называемые автоматические рабочие места – АРМ на базе 286-го компьютера. Это уже после того, как на Западе был создан 486-й компьютер. Идея, чертежи, программа «интеллектора» были опубликованы в советском «Бюллетене изобретений, открытий и товарных знаков». Информация стала открытой, любой технически подкованный человек мог разобраться и на ее основе начать работать.