1948年5月7日是一年一度的苏联物理学“无线电节”。这一天,许多苏联物理学家聚集在首都莫斯科参加庆祝活动。5月7日选择了“无线电节”,因为“无线电之父”波波夫在那一天设计了世界上第一台无线电接收机,为无线电的使用奠定了基础。不仅如此,苏联的卡拉姆施塔特通信学院、敖德萨通信和电子技术学院以及无线电工程学会都是以波波夫的名字命名的。苏联政府还不时发行邮票,纪念波波夫对全人类的贡献。

1945年,苏联政府部长会议决定设立一个“无线电节”,并组织庆祝活动,以表彰各国在无线电方面做出杰出成就的科学家。自1945年以来,“无线电节”已经连续举行了四届。与前三届相比,这次庆典更加盛大。在这一事件中,第一次颁发了世界无线电领域的最高荣誉奖——波波夫金质奖章。获得这个奖章的科学家是瓦伦丁·彼得罗维奇·沃洛根,苏联通信研究所的成员。苏联科学院的内部公报说,“伏尔甘真的足以被称为俄罗斯伟大学者波波夫一生事业的继承者。他获得波波夫金质奖章表明了对他在无线电技术发展方面最高成就的认可。”

谁是波波夫?他在电磁学方面取得了什么成就,苏联人民如此尊敬他?他的科学道路是什么?

事实上,波波夫的生活故事确实不同,包括他的童年生活...

俄罗斯发行的波波夫纪念邮票。(网络图)

从爆炸专家到灯光广播员

波波夫,原名亚历山大·斯捷潘诺维奇·波波夫,出生在俄罗斯乌拉尔经济区的牧师家庭。他从小就对木工、电工和其他技术非常感兴趣,并显示出非凡的天赋。在小学看到他的儿子,他能够制造水磨石模型,制造电池,改装闹钟。一位开明的父亲把波波夫送到了上帝学校,这是一所注重培养学生实践能力的开明的中学。在中学期间,波波夫在数学和物理方面表现特别好,受到校长的重视。当他18岁被彼得堡大学录取学习物理时,他对电工的兴趣派上了用场,因为他通过在一家照明公司做电工来维持学业,以换取报酬。

两年后,追求进步的波波夫来到森林学院学习。因为这里的学术思想是活跃的,允许学生自由发展。在这段时间里,他对炸药产生了浓厚的兴趣,并在业余时间在森林里进行实验。尽管他清楚地知道伟大的炸药大王诺贝尔即将去世,为了研究炸药,他仍然愿意进行实验,直到他研制出有线遥控炸药。是的,这是香港黑帮电影中劫匪常用的炸药,但当时被同学们引用为神奇。波波夫也被认为是“爆炸物专家”。

圣彼得堡国家林业和技术研究所,原名森林研究所。(网络图)

1883年,“炸药专家”从森林学校毕业,受雇于kalanchtad的海军矿山学校,担任电气教师。在此期间,他在业余时间为电灯公司做电工,试图改进电灯,同时向人们推广电灯。“炸药专家”的理想已经成为“照亮整个俄罗斯”。

无线电接收机研制成功

正当波波夫担心延长电灯的生命周期时,一个令人震惊和兴奋的消息从一个外国传来:德国科学家赫兹在1888年捕获了电磁波。

波波夫仔细研究了赫兹的论文后,在日记中写道:“电磁波是如此神奇,它们可以在很短的时间内飞越世界。”。“据估计,在我一生都在安装电灯之后,我只能点亮俄罗斯的十几个城市,但据估计,用电磁波进行无线电通信只需要几分钟。”

用电磁波进行无线电通信是一个非常困难的“骨头”。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,这不利于控制。虽然它能反射,但是天空中没有镜子,它怎么能走很远的距离?甚至赫兹在给德国工程师胡布尔的信中写道:“如果你想用电磁波进行无线通信,你必须有一个面积与欧洲大陆相似的巨大反射器。”

面对困难和无视科学的生活,波波夫开始了一段无线电研究的旅程。他非常清楚,无线电通信中最关键和最紧迫的问题是开发一种高灵敏度的无线信号接收器。因为有了接收器,巨型镜子的问题就可以消除了。起初,波波夫通过“借用”赫兹实验中的探测器进行研究。赫兹探测器在圆形电线的两端留下缝隙,而电磁波在电线上产生电压并在缝隙处产生火花。显然,这种方法产生的电火花很少,导电性也很差,只能用于实验。

赫兹探测器的工作原理。(网络图)

"我们如何有效地控制探测器的火花并提高电导率?"为此,波波夫进行了更多的实验。几年后,波波夫得到了一个信息:法国物理学家布朗利从实验中了解到电磁波可以凝聚松散的镍粉,并具有非常好的导电性。英国物理学家洛奇立即基于这一理论开发了一种金属粉末探测器。

"洛奇的发明可以借鉴!"在详细研究了金属粉末探测器之后,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,他制作了一个更有效的探测器:一个两端有正负电极的玻璃管,里面装满了金属粉末。当接收到电磁波信号时,金属粉末凝结,电路接通,电铃响起。相反,电铃会停止。

不久,新的问题又出现了。改装后的金属粉末检测仪振动太频繁,不利于控制。经过查阅资料和深入思考,波波夫终于找到了安装电磁继电器的好方法。这样,检测器在接收到电磁波信号后立即接通电路,从而确保无线信号接收器的高度自动化。无线电接收机终于研制出来了。

日历翻到1895年5月7日。在彼得堡举行的俄罗斯物理和化学年会上,在波波夫宣读了他的论文《金属废料和电振荡之间的关系》后,他和他的助手雷布金当场展示了他们自制的无线电接收器。

波波夫发明的第一个无线电接收器现在在波波夫博物馆。(摘自中国百科全书)

Rybkin操作会议室另一端的电磁波发生器,而popov在60米外的平台上安装了一个无线信号接收器。接收机主要由探测器、继电器、电铃和天线组成。当Rybkin打开电磁波发生器时,波波夫那边的接收铃响了。停电后,铃声停止了。

“无线电能接收来自至少60米以外的电磁波信号。据信,改进后的设备可以快速进行远程通信。”波波夫向现场科学家展示了电磁波将给人类生产和生活带来巨大变化的事实。

会后,波波夫把莫尔斯电报机的记录器(注2)引入无线电接收器,这样电报机上的纸就能快速记录大气放电。这项被他称为“闪电指示器”的发明很快被安装在圣彼得堡的气象站上,用来预测即将到来的闪电风暴。无线电终于进入了实际应用阶段。

有鉴于此,50年后,取代沙皇俄国的苏联政府将5月7日定为“无线电节”,至今仍在使用。

波波夫测试无线电接收器纪念邮票。(网络图)

英年早逝的无线电先驱。

在波波夫改进了他的无线电接收器之后,他对生成产生了热情,他的一项项成就在俄罗斯科学界引起了轰动。

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的会议厅里,发射器放置在离大厅250米远的森林学院的化学大厅里。物理学会分会主席彼得罗·西弗斯基教授记录并出版了波波夫事先准备的电报内容。

当雷布金在化学大厅发出信号时,彼得罗·西弗斯基把收到的电报的字母写在了会议厅的黑板上。这条信息正是波波夫事先写的:“海因里希·赫兹”。这份极短的电报也是世界上第一份精确的文本无线电报。

1000多人以惊讶和掌声回应。

波波夫改进了第一台无线电接收机。(摘自百科全书故事)

俄罗斯政府从会议中了解到“远程无线电通信的未来是无限的”,给了波波夫最有力的支持——提供海军演习。在海军的合作下,波波夫在1899年实现了50公里无线电通信的目标,这意味着无线电可以在战争中充分使用。1901年,他开发的无线电收发机在军队中成功使用。

就在波波夫在无线电领域大步前进的时候,遗憾的是它从未发生过。1906年1月13日,他在圣彼得堡死于脑出血,享年46岁。

波波夫的英年早逝是世界物理学界的一大损失。许多科学家认为,如果他能再活一年,1906年的诺贝尔物理学奖一定属于他(诺贝尔奖只授予活着的人)。为此,有媒体称当年获得诺贝尔物理学奖的唐木孙是“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

波波夫完成远程无线电通信后,意大利的马可尼和美国的特斯拉也完成了类似的实验。直到现在,以意大利为首的欧洲国家和以美国为首的美国国家仍在为谁是广播之父而争斗。事实上,翻开世界科学的历史,波波夫在比较年代一直处于领先地位,但他没有申请专利,所以他只被俄罗斯人称为“无线电之父”!

马可尼对无线电的痴迷可与波波夫相媲美。1896年,波波夫表演完无线电接收器后,22岁的马可尼登上一艘开往英国的游轮,向世界展示他的无线电接收器,这是他五年多来的心血。马可尼的表演会成功吗?为什么欧洲人称他为“无线电之父”?请看下一集《无线电飞遍世界》,谢谢他!》

[评论]

1.圣彼得堡国家林业技术研究所森林研究所成立于1803年。俄罗斯在林业研究和高等教育方面领先。面积65公顷的森林公园是一个学习和研究基地。

2.莫尔斯电报机,电报通信最早是由美国人莫尔斯于1844年发明的,所以电码符号也叫莫尔斯电码。莫尔斯电报机是一种使用代码符号发送信息的机器。由于不同国家的语言不同,代码符号也不同。

[主要参考资料]

1.论文《无线电发明家波波夫》和《物理学杂志》,1959年3月。

2.论文《纪念伟大的无线电发明家波波夫诞辰100周年》,作者:华东师范大学陈汉奎。

3.苏联科学院通报,1948年,第779页,“第一个波波夫的Loggeqin金牌获得者”,科尔莫·戈洛夫,毕丽翻译。