1945年,苏联政府部长会议决定设立“无线电节”,组织庆祝活动,表彰在无线电方面取得杰出成就的各国科学家。 自1945年起,“广播节”已连续举办四年。 与前三届相比,本次庆典更加盛大。 这是因为此次活动首次颁发了无线电领域世界最高荣誉奖——波波夫金奖。 获得此奖章的科学家是苏联通信科学院院士瓦伦丁·彼得罗维奇·弗洛钦。 苏联科学院内部公报称,“弗洛钦真正可以称为俄罗斯伟大学者波波夫终身贡献的继承人。他获得波波夫金奖证明了他在无线电技术发展方面达到了最高水平。” ” 功绩得到认可。”
波波夫是谁? 他在电磁学方面取得了什么成就让苏联人民如此尊敬他? 他的科学道路是什么?
事实上,波波夫的人生故事相当独特,包括他的童年……
俄罗斯发行的波波夫纪念邮票。 (网络图)
从炸药专家到电灯推广者
波波夫的真名是亚历山大·斯捷潘诺维奇·波波夫。 他出生于俄罗斯乌拉尔经济区的一个牧师家庭。 他从小就对木工、电工等技术感兴趣,表现出了非凡的天赋。 看到儿子上小学就能制作水磨模型、自制电池、改装闹钟,开明的父亲以开放的学风,注重培养学生的实践能力,将波波夫送入神学院。能力。 中学时期,波波夫的数学和物理成绩特别好,受到校长的器重。 18岁考入圣彼得堡大学学习物理后,儿时对电工的兴趣派上了用场,因为他通过在一家电气照明公司做电工换取报酬来支持自己的学业。
两年后,追求进步的波波夫转学到森林学院(注1)学习。 因为这里学术思维活跃,所以学生可以自由发展。 这段时间,他对炸药产生了浓厚的兴趣物理学家波波夫,并利用业余时间在森林里进行炸药实验。 尽管他清楚地知道炸药大王诺贝尔在研究炸药时差点丧命,但他仍然继续进行实验,直到研制出线控炸药。 是的,就是香港黑帮电影中劫匪常用的那种炸药,但在当时的同学中却是一个传奇。 波波夫还被公认为“炸药专家”。
圣彼得堡国立林业技术学院,原林业学院。 (网络图)
1883年,这位“炸药专家”从森林学校毕业,被喀琅施塔得海军矿山学校聘为电气教官。 在此期间,他利用业余时间在一家电气照明公司担任电工。 他在努力改进电灯的同时,也向人们推广电灯。 “炸药专家”的理想变成了“给整个俄罗斯带来光明”。
无线电接收机研制成功
正当波波夫为延长电灯的使用寿命而苦苦挣扎时,一则让他震惊又兴奋的消息从国外传来:德国科学家赫兹在1888年捕捉到了电磁波!
“电磁波太神奇了,它们可以在很短的时间内飞遍整个世界。” 仔细研究了赫兹的论文后,波波夫在日记中写道:“如果我一生都在安装电灯,我也只能照亮俄罗斯的十几个城市。” ,但使用电磁波的无线电通信估计只需要几分钟。”
使用电磁波进行无线电通信是一个棘手的问题。 因为当时的科学家认为电磁波具有光波的特性,只能沿直线传播。 没有电线作为传输介质,不利于控制。 虽然可以反射,但天空中没有镜子,怎么能长距离传播呢? 就连赫兹在给德国工程师胡贝尔的信中写道:“如果想利用电磁波进行无线通信,就必须有一个与欧洲大陆大小差不多的巨型反射镜。”
面对困难、冒着生命危险为科学事业的波波夫踏上了无线电研究之旅。 他深知无线电通信中最关键、最紧迫的问题是开发非常灵敏的无线信号接收器。 因为有了接收器,所以不需要考虑巨型反射板的问题。 起初,波波夫通过“借用”赫兹实验中的地震检波器进行研究。 赫兹探测器在圆形导线的两端留有间隙,电磁波在导线上产生电压并在间隙中产生火花。 显然,这种方法产生的火花很少,导电性也很差,因此只能用于实验。
赫兹探测器的工作原理。 (网络图)
“如何才能有效控制检波器的火花并提高导电率呢?” 为此,波波夫进行了更多的实验。 几年后,波波夫收到消息:法国物理学家布朗利从实验中得知,电磁波会凝结松散的镍粉,并具有非常好的导电性。 英国物理学家洛奇随后根据这一理论开发出了一项新发明。 进入金属粉末探测器。
“我们可以学习洛奇的发明!” 在详细研究了金属粉末探测器后,波波夫决定对其进行改进,并将其用于自己的无线电接收器中。 经过多次实验,他制作了一种更有效的探测器:两端有正负电极的玻璃管,里面装满金属粉末。 当接收到电磁波信号时,金属粉末凝结,电路接通物理学家波波夫,铃声响起; 否则,铃声停止。
很快,新的问题又来了。 改装后的金属粉末检测仪振动过于频繁,不利于控制。 经过查阅资料和深入思考,波波夫终于找到了一个好办法,那就是安装电磁继电器。 这样探测器接收到电磁波信号后立即连接电路,从而保证了无线信号接收器的高度自动化。 无线电接收机终于研制成功。
日历翻到1895年5月7日,在彼得堡举行的俄罗斯物理化学年会上,波波夫读完《金属锉屑与电振荡的关系》论文后,和助手雷布金现场演示了自制的无线电接收器。
波波夫发明的第一台无线电接收器现收藏于波波夫博物馆。 (摘自中国大百科全书)
雷布金在会议室的另一端操作电磁波发生器,而波波夫则在约60米外的讲台上安装了无线信号接收器。 接收器主要由探测器、继电器、电铃和天线组成。 当雷布金打开电磁波发生器时,波波夫接收器上的铃声响起; 当电源被切断时,铃声就停止了。
“无线电装置至少可以接收60米外的电磁波信号,相信这款装置改进后,可以快速远距离通讯!” 波波夫用事实向现场的科学工作者们展示:电磁波将在人类的生产生活中发挥重要作用。 带来巨大的改变!
会后,波波夫将莫尔斯电报机(注2)的录音机引入无线电接收机,使电报报纸条可以快速记录大气的排放情况。 他将这项发明称为“雷雨指示器”,很快就被安装在圣彼得堡的气象站,以预测即将到来的雷暴。 无线电终于进入了实际应用阶段。
鉴于此,50年后,取代沙俄的苏联政府将5月7日定为“无线电日”,并沿用至今。
纪念波波夫实验无线电接收器的邮票。 (网络图)
英年早逝的广播先驱
波波夫改进无线电接收机后,激情迸发,取得了一个又一个成果,轰动了俄罗斯科学界。
1896年3月24日,在俄罗斯物理化学协会年会上,波波夫正式进行了莫尔斯电报的无线电传输。 接收器安装在物理学会会议厅,发射器放置在林学院化学礼堂,距礼堂250米。 物理学会分会主席彼得罗斯赫夫斯基教授记录并公布了波波夫预先策划的 内容。
雷布金在化学大厅发出信号后,彼得罗肖夫斯基将收到的电报字母写在会议厅的黑板上。 这条信息正是波波夫事先准备好的:“海因·里奇·赫兹”。 这份极短的电报也是世界上第一份准确的书面无线电报。
全场一千余人报以惊讶和掌声。
波波夫改进了第一个无线电接收器。 (摘自百科故事)
从会议中得知“无线电远距离通信前途无限”的俄罗斯政府给予了波波夫最有力的支持——提供海军演习。 在海军的配合下,波波夫于1899年实现了50公里外无线通信的目标,这意味着无线可以用于战争。 1901年,他研制的无线电收发机在军队中成功使用。
正当波波夫在广播领域大踏步前进时,可惜那天不是假期。 1906年1月13日,因脑溢血在圣彼得堡去世,享年46岁。
波波夫的英年早逝是物理学界的巨大损失。 许多科学家认为,如果他再多活一年,他就能获得1906年的诺贝尔物理学奖(诺贝尔奖只颁发给活着的人)。 为此,有媒体将当年获得诺贝尔物理学奖的汤姆森称为“迄今为止最幸运的诺贝尔奖获得者”!
亚历山大·波波夫的肖像。 (网络图片)
据说,继波波夫完成远距离无线电通信之后,意大利马可尼和美国特斯拉也完成了类似的实验。
马可尼对广播的痴迷可以与波波夫相媲美。 1896年,波波夫表演了他的无线电接收机后,22岁的马可尼登上了一艘开往英国的游轮,向世界展示了他的无线电接收机。 这是他五年多来的心血。 马可尼的表演会成功吗? 请看下一集《无线电飞遍世界,原来我要感谢他!》 》