С.М. Герасимов

Герасимов С.М.


"Изобретение радио": как это понимать
С.М. Герасимов, А.В. Пилипенко

В год столетия радио возникает необходимость проанализировать само понятие "изобретение радио". В последнее время при обсуждении вопросов приоритета оно вызывает много споров.

Прежде всего необходимо признать неоднозначность понятия радио. В силу этой неоднозначности создается, с одной стороны, основа для корректного использования термина "изобретение радио", а с другой - возникает противоречивость, порождающая дискуссию. Это, вообще говоря, не новость. В Большой Советской Энциклопедии указывается на три значения понятия радио: способ беспроволочной передачи сообщений; область науки и техники, связанная с изучением физических явлений, лежащих в основе этого способа, и его практическим использованием; в ограниченном понимании - радиовещание как одно из наиболее массовых средств распространения информации [1].

С таким определением вполне можно согласиться за исключением, пожалуй, одной детали. Понятием радио охватывается не только область науки, связанная с изучением физических явлений (радиофизика), но и область технической науки - радиотехники, изучающей структуру и функции соответствующих устройств. Радиофизика является в то же время областью физики. Однако следует иметь в виду, что нет жесткой границы между радиофизикой и радиотехникой.

Несмотря на широкую известность определения, данного БСЭ, в спорах акцент зачастую делается на одной его стороне.

Для того, чтобы детально разобраться в данном вопросе, необходимо рассмотреть понятие радио с различных точек зрения. Научное его содержание нуждается прежде всего в корректном разграничении ближней и дальней зон, принятом в теории излучения электромагнитных волн [2]. Как принято считать, критерием при этом служит длина волны. В период предыстории радио, как известно, развивались системы связи индукционного типа, работавшие в ближней зоне, где поле убывает обратно пропорционально квадрату расстояния. В дальней зоне оно убывает обратно пропорционально расстоянию. Первые индукционные системы связи были весьма длинноволновыми и не могли выйти за пределы ближней зоны. Следовательно, для изобретения радио необходимо было резко увеличить рабочую частоту с тем, чтобы перейти в дальнюю зону, зону излучения электромагнитных волн. Это было необходимо также и потому, что интенсивность излучения возрастает пропорционально четвертой степени частоты.

Вибратор Герца работал на дециметровых волнах и был весьма эффективным излучателем. Однако Г.Герц не считал свои приборы пригодными для использования в беспроводной связи. По его представлениям для достижения практически значимых дальностей связи потребовались бы антенные системы размером с материк. В его время не были еще известны понятия модуляции и несущей частоты. Ему казалось, что единственный способ передавать информацию, например, речевую, - генерировать волны звуковой частоты. И это неудивительно. Г. Герца интересовала прежде всего физическая сторона электромагнитных волн. Его приборы предназначались для лабораторных исследований. Не все из них могли служить в качестве технических средств, что в первую очередь касалось резонатора Герца. Это был не более чем индикатор электромагнитных волн, а не приемник сигналов, пригодный для практического использования в телеграфии.

Однако генератор Герца был первым устройством, который с физической точки зрения отвечал требованиям радиосвязи. Вместе с тем с технической стороны для его превращения в передатчик сигналов недоставало модулятора и ... соответствующего приемника. Иными словами, необходимо было понимание того, каким способом с помощью такого генератора передавать информацию. Модулятором для сигнализации в простейшем случае мог служить выключатель питания, но приемник как техническое средство предстояло еще создать, т.е. изобрести. Изобретение приемника, пригодного для приема информации, после работ Герца практически означало бы изобретение радио.

Более совершенные, чем у Г.Герца, индикаторы были созданы после того, как Э.Бранли обнаружил чувствительность проводимости металлических порошков к электромагнитным волнам. Новые индикаторы использовались и в опытах Э.Бранли, и в последующих опытах О.Лоджа, который внес в них конструктивные усовершенствования и назвал когерерами. Но и их приборы с технической точки зрения не могли стать приемниками, так как не были способны устойчиво принимать телеграфные сигналы.

Технический аспект оценки каких-либо устройств в изобретательстве, на наш взгляд, имеет существенное значение, ибо устройство только в том случае становится средством техники, когда оно пригодно для выполнения определенной функции. По этой причине, в частности, не всякое впервые созданное устройство, предназначенное для проведения физических опытов, является изобретением.

Приемник, пригодный для телеграфии, был создан впервые А.С.Поповым. Для этого ему потребовалось, как известно, провести серию опытов по исследованию материала порошка и формы когерера, включить дополнительный контур релейного усиления, добавить звуковой регистратор приема сигналов (электрический звонок), цепь автоматического восстановления чувствительности когерера для приема каждого последующего сигнала, вертикальную проволочную антенну для повышения чувствительности приемника. Многие из этих элементов в отдельности (кроме автоматического декогерирования самих сигналов) были до работ А.С.Попова в той или иной мере известны. Но лишь все они в совокупности, объединенные такой конструкцией прибора А.С.Попова, которая единственно возможным способом предотвращала сбои от действия внутренней искры, привели к изобретению приемника, а следовательно, и радио.

Таким образом, говоря об изобретении радио, следует иметь в виду лишь один смысл понятия радио - как практически пригодный способ передачи сообщений с помощью излученных электромагнитных волн и соответствующее устройство. Кстати способ в общих чертах, без технической конкретизации, позволяющей говорить об изобретении, еще в 1892 г. был описан В.Круксом.

В 90-х годах прошлого столетия термин "радио" как средство связи еще не применялся. Широкое распространение он получил в связи с появлением генераторов незатухающих колебаний и первыми опытами по радиотелефонии. Но соответствующая область науки и техники долгое время, примерно до 40-х годов, не выделялась в самостоятельную, продолжала развиваться в виде слаботочного раздела электротехники. В этом смысле ясно, что при употреблении термина "изобретение радио" акцент должен делаться на значении понятия "радио" как способа передачи сообщений, что устраняет его кажущуюся противоречивость.

Существенное значение имеет правовой аспект термина "изобретение радио". Но коль скоро в 1895 г. термина "радио" не существовало, а использовались другие, в частности "беспроволочная телеграфия", "сигнализация без проводов" и тому подобное, термин "изобретение радио", следует рассматривать как сокращенный аналог исходного термина, а именно: "изобретение сигнализации без проводов".

Изобретательское право России того времени предусматривало, во-первых, что "Привилегии выдаются на такие изобретения или усовершенствования, которые представляют существенную новизну или во всем объеме, или в одной, или в нескольких частях, или же в своеобразном сочетании частей, хотя бы и известных уже в отдельности ..." [3]. Во-вторых, подчеркивалось: "Привилегии не могут выдаваться на изобретения и усовершенствования ..., описанные в литературе с достаточною для воспроизведения их подробностью ..." [3]. Тем самым автор технического новшества, не подавший заявки на привилегию, но опубликовавший его схему и принцип действия, признавался изобретателем. В-третьих, действовал следующий принцип: "Изобретения, сделавшиеся известными в России без применения на практике, считаются новыми и патентоспособными" [4].

Принцип действия прибора А.С.Попова трижды был опубликован в 1895 г.: в самом публичном докладе, на заседании Российского физико-химического общества 25 апреля (7 мая) 1895 г., в заметке газеты "Крон-штадский вестник" 30 апреля (12 мая) и в протоколе заседания РФХО от 25 апреля, где был сделан доклад [5]. Затем с детальным описанием схемы и принципа действия прибора была опубликована статья А.С.Попова в первом номере ЖРФХО за 1896 г., посвященная названному докладу [6,7,с. 57-70]. В сочетании с публикациями, сделанными весной 1895 г., к этому перечню следует дополнить и книгу Д.А.Лачинова, вышедшую в июле 1895 г. [8]. В ней также раскрывается принцип действия прибора А.С.Попова, но применительно к использованию для целей радиометеорологии.

Упоминая о работе Д.АЛачинова, следует решительно возразить против распространенного заблуждения [9,10], согласно которому А.С.Попов 25 апреля 1895 г. продемонстрировал не радиосигнализацию, а грозоотметчик, т.е. прибор для регистрации электрических импульсов естественного происхождения. По поводу метеорологического применения своего прибора А.С.Попов в апреле 1895 г. отдельно докладывал на объединенном собрании метеорологической комиссии Географического общества и членов Главной физической обсерватории [11], а в мае 1895 г. изготовил для этой цели другой прибор [7, с.59]. Сам термин "грозоотметчик" появился у А.С.Попова в 1897 г. [12]. И следует заметить, что если бы он преследовал цель изобрести "грозоотметчик", то вполне мог применить для такого назначения созданный им и продемонстрированный в действии на заседании РФХО еще в 1893 г. радиометр - прибор, регистрирующий электромагнитные волны [7,с.46,13].

Таким образом, "изобретение радио" - термин широко распространенный и в то же время достаточно корректный.

Но нам остается коснуться приоритетной стороны, без которой этот термин не имеет смысла. Рассмотренные выше работы Г. Герца, Э. Бранли, О. Лоджа, предшествующие работам А.С.Попова, не содержали законченного комплекса технических средств, необходимых для радиосвязи. Это также относится и к известным работам Н.Теслы. Кроме того, следует учитывать, что Н.Тесла [14] преследовал цель передавать без проводов не столько сигналы сообщений, сколько энергию.

Больше других, казалось бы, оснований претендовать на право изобретателя радио у Г.Маркони. Однако рассматривая его достижения, важно прежде всего определить четко критерий изобретения.

В русском изобретательском праве таким критерием было творческое решение практической задачи и, как мы видели, не было обязательным патентование. В Англии патентование осуществлялось по авторскому предложению и не требовалось установления "мировой новизны". В заявке на изобретение автору необходимо было достаточно подробно описать суть предложения, а Патентному ведомству установить, что в промышленности Англии аналогичное изобретение ранее не применялось. В США экспертиза на новизну проводилась обязательно, причем к моменту подачи заявки суть изобретения не должна была быть опубликована как в США, так и в других странах. Во Франции при патентовании экспертиза на новизну не проводилась.

Очевидно, можно сделать предположение, что "истинный приоритет", или иначе "абсолютный приоритет" - это понятие, не совпадающее с понятием приоритета в изобретательском праве, действующем в различных государствах. В то же время необходимо иметь в виду, что заявки Г.Маркони были отклонены в США, Германии, России и, даже, во Франции, где не требовалось установления мировой новизны, со ссылками на приоритет А.С.Попова. Г.Маркони, следовательно, не является изобретателем радио. Но как человека, внесшего большой вклад в развитие радиотехники и становление соответствующей отрасли промышленности, его следует считать одним из крупнейших основоположников радио.

Приведем в заключение наше представление о сущности изобретения радио А.С.Поповым в виде общепринятого изложения формулы изобретения. Согласно сказанному, им предложено устройство сигнализации без проводов (позже - радиосвязи), содержащее передатчик излучаемых электромагнитных сигналов, в качестве которого использован модифицированный генератор Герца, и приемник сигналов, включающий усовершенствованный когерер Бранли-Лоджа, вертикальную проволочную антенну, схему автоматического восстановления чувствительности когерера с приходом каждого очередного импульсного сигнала и схему релейного усиления сигналов. Это устройство отличалось высокой и постоянной чувствительностью; надежностью работы; конструкцией, устраняющей паразитные воздействия внутренней искры; возможностью подключения к телеграфным аппаратам общего применения и различным управляющим устройствам, используемым в военном деле, а также в других областях практики.

Литература
  1. БСЭ. 3-е изд. - М.: Сов. энцикл. 1975, т.21, с.342.
  2. Левин В.Г. Курс теоретической физики. 2-е изд. -М.: Наука, 1969, T.l.c.141.
  3. Лиленко А. Привилегии на изобретения (практическое руководство с приложением текста закона 20 мая 1896 г., позднейших дополнений, форм деловых бумаг и кратких сведений об иностранных законах). 2-е изд. испр. и дополн. - С.-Пб.: 1903, с.67.
  4. Пиленко А. Право изобретателя. (Привилегии на изобретения и их за щита в русском и международном праве). - С.-Пб.: 1903, т. П, с.373.
  5. Журнал русского физико-химического общества. 1895, т. XXVII, вып. 8, ч. ф'из., с.259.
  6. Попов А.С. Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний - ЖРФХО, 1896, т.ХХУШ, вып.1, ч. физ., отд.1, с.1-14.
  7. Изобретение радио. - М.: Наука, 1966, с.57-70.
  8. Лачинов Д.А. О быстрых колеблющихся электрических разрядах и об.устройстве и практическом применении прибора А.С.Попова //Основы метеорологии и климатологии (гл. X. Атмосферное электричество). - С.-Пб.: 1895, июль, с.460-461.
  9. Susskind С. Popov and the beginnings of radio-telegraphy. - Proc. IRE., 1962, v.50, № 10, p.3036.
  10. Чистяков Н.И, Первая летопись радио. К 125-летию В.К.Лебединского. - Электросвязь, 1993, № 8, с.33-34.
  11. Попов А.С. Письмо в редакцию газеты "Новое время" в связи с работами Г.Маркони. - Новое время, 1897, 22 июля (3 авг.н.с.), № 7686. с.З.
  12. Письмо А.С.Попова в редакцию английского журнала The Electrician о телеграфировании без проводов. - В кн. Изобретение радио. - М.: Наука, 1966, с.134-138.
  13. ЖРФХО,. 1893, T.XXVI, вып.1, отд.1, с.Х.
  14. Тесла Н. О колебательных явлениях при высокой частоте. Лекция, прочитанная во Франклиновском институте и в Национальной Ассоциации электрического света в Сен-Луи. - Из предыстории радио. Сборник оригинальных статей и материалов. - М.-Л.: Изд. АН СССР, 1948, с.421-423.