מי המציא את הרדיו ולמה בהחלט לא הרץ, טסלה ולודג'
במשך יותר ממאה שנה יש ויכוח מי בעצם המציא את הרדיו. תואר ממציאי הרדיו מיוחס להיינריך הרץ, ניקולה טסלה, אוליבר לודג', אלכסנדר פופוב וגיירמו מרקוני. כל המדענים הללו אינם קשורים זה לזה וחיו במדינות שונות. אבל כל אחד מהם תרם תרומה רצינית להמצאה זו.
במאמר זה ננסה להוכיח מדוע היינריך הרץ, ניקולה טסלה ואוליבר לודג' אינם יכולים להיחשב כממציאי הרדיו, ואת כף היד בזה יש לתת לאחד משני המדענים – אלכסנדר פופוב או גיירמו מרקוני. נספר לכם עוד על הכרונולוגיה של המצאת הרדיו ועל היריבות בין פופוב למרקוני בפעם אחרת. היום נסתכל על הרקע של המצאת הרדיו וננתח מה הקשר של הרץ, טסלה ולודג'.
מי המציא את הרדיו?
היינריך הרץ
בשנת 1888, הפיזיקאי הגרמני הצעיר היינריך הרץ הוכיח בניסוי את הקיום בטבע, שחזה קודם לכן על ידי מקסוול גלים אלקטרומגנטיים.
בשנת 1886הרץ, במהלך הניסויים שלו בפיזיקה, יצר מכשיר פשוט מאוד ויעיל מאוד שנקרא "ויברטור". מכשיר זה היה מורכב משני חוטי מתכת קואקסיאליים ישרים עם לוחות בקצוות הרחוקים וכדורי ניצוץ חשמלי בקצוות הקרובים.
הרץ ידע שכאשר צנצנת ליידן נפרקה, הופיעו זרמים מתנודדים בחוט המחבר. הוא ציפה שבוויברטור שלו, כשהחוטים והלוחות שהוטענו קודם לכן בפוטנציאל גבוה, יופיעו בהם זרמים מתנודדים בתדירות שנקבעת לפי הממדים הגיאומטריים של החוטים והלוחות.
הוויברטור שעבד מסליל רומקורף, התגלה כמכשיר אמין ונוח. זרמים מתחלפים התעוררו בה במהירות. ניתן לעורר תנודות אלו על ידי אינדוקציה במעגל אחר המכוון בתהודה עם הראשון, וכך ניתן לזהות אותן.
סוג של ויברטור ומהוד הרציאני
הניסויים היו מוצלחים להפליא: הם הראו שלגלים אלקטרומגנטיים יש את כל התכונות הגלומות באור. לפיכך, הרץ אישר בניסוי את המסקנה החשובה של התיאוריה של מקסוול כי לגלים אלקטרומגנטיים ולאור יש קשר פיזי, אופי משותף ואופי משותף.
ההישג העיקרי של היינריך הרץ היה גילוי גלים אלקטרומגנטיים. לרוע המזל, הוא מת מוקדם מאוד (1 בינואר 1894) לפני שהיה בן 37. זו הייתה מכה קשה ואובדן גדול מאוד לכל הפיזיקה. גילוי הגלים האלקטרומגנטיים של היינריך הרץ קדם להמצאת הרדיו, ואולי, אלמלא מת כל כך מוקדם בחייו, הוא היה הופך לממציא שלו.
התגלית של הרץ העלתה כמעט מיד את סוגיית השימוש המעשי בגלים אלקטרומגנטיים כתופעה המאפשרת להפרעות חשמליות להתפשט הרחק אל החלל. לאחר שהרץ פרסם את תוצאות תגליתו ב-1888, החלו ניסויים בגלים אלקטרומגנטיים במעבדות רבות ברחבי העולם.
הגילוי של גלים אלקטרומגנטיים כבש מהר מאוד את מוחותיהם של מדענים, והפך לנחלתם לא רק של אנשי מקצוע, אלא גם של חובבים. מדענים וממציאים רבים לא רק חזרו על הניסויים שלו, אלא גם הביעו את הרעיון של האפשרות להשתמש בגלים אלקטרומגנטיים לתקשורת ממרחק ללא חוטים.
באותה תקופה, הצורך בתקשורת אלחוטית היה חריף ביותר, ולכן לצורך כך ניסו ליישם כל תופעה חדשה שהתגלתה, לרבות השראות אלקטרומגנטית.
בנוסף, סכימת הניסויים של הרץ, תמצית הניסויים שלו, כאשר גלים אלקטרומגנטיים נרגשו במקום אחד והחיווי שלהם בוצע במרחק מסוים, בעצם "הציעה" שיטת תקשורת ללא חוטים באמצעות גלים אלקטרומגנטיים. לכן, הרעיון של שימוש בגלים אלקטרומגנטיים לתקשורת אלחוטית, כלומר להעביר מידע בעזרתם, בעשור האחרון של המאה ה-19. "היה באוויר."
ניקולה טסלה
ניסויים עם רעידות בתדר גבוה ומנסים לממש את הרעיון של שידור אלחוטי של אנרגיה בתדר גבוה, המדען המפורסם ניקולה טסלה, כמו איש לפניו, לא עשה הרבה בתחום החדש הזה של הנדסת חשמל.
הוא בנה מספר מכשירים, במיוחד שנאי, שהוא סליל אינדוקציה במתח גבוה, מרווח ניצוץ, עם משני תהודה, שבו התכוון להשתמש כדי לעורר מוליך פולט, מורם גבוה מעל פני האדמה, בהחלט קיבול לכדור הארץ, לבצע שינויים בשדה החשמלי של כדור הארץ ועל ידי כך להעביר אנרגיה למרחק.
תופעת התהודה בתחום התנודות האלקטרומגנטיות נוצלה בהצלחה על ידי הרץ, שהשתמש כמכשיר קליטה במהוד שלוחה בעל הממדים המתאימים ומכוון לתדר של גלים אלקטרומגנטיים.
ניקולה טסלה חקר במיוחד את תופעת התהודה החשמלית ואת המאפיינים שלה. הוא דמיין את כדור הארץ כמעגל תנודות גדול, שבו מתרגשות תנודות אלקטרומגנטיות (במקום ויברטור המשדר), אותן ניתן לשפוט בנקודת הקבלה לפי הזרמים המושרים ב החוט המקבל.
הרעיונות של שידור אלחוטי של אנרגיה ומידע כל כך כבשו את הממציא, שכבר בשנת 1894, בשיחה עם פ. מור, הוא אמר: ".
רבים מחשיבים את ניקולה טסלה כממציא הרדיו, אבל זה לא המקרה. המשדר של טסלה היה ללא ספק מערכת אנטנה שבלעדיה תקשורת רדיו בלתי אפשרית. אבל במקביל, טסלה לא הצליחה לפתח את הקשר החשוב ביותר של תקשורת עם גלים אלקטרומגנטיים - מחוון רגיש, מקלט של תנודות בתדר גבוה. מאוחר יותר בתחילת המאה ה-20 טכנולוגיית קליטת רדיו. מצא שימוש בשנאי התהודה של טסלה.
אוליבר לודג'
חוקרים רבים חזרו ובחנו את הניסויים של הרץ הבינו עובדה חשובה.אם הוויברטור הרציאני של גלים אלקטרומגנטיים היה מקור קרינה נוח וחזק למדי לתקופתו, אז המהוד ששימש את הרץ היה מכשיר מאוד לא מושלם. על מנת להראות את הניסויים בכיתה גדולה, למשל כיתה, היה צורך באינדיקטור נוח יותר של גלים אלקטרומגנטיים.
כמה מדענים החלו לחפש אינדיקטורים כאלה. המוצלחים ביותר היו הניסויים של הפיזיקאי הצרפתי אדוארד בראנלי. הוא מפתח מכשיר מעבדה לגילוי גלים אלקטרומגנטיים, אותו הוא מכנה מוליך רדיו.
מוליך הרדיו של ברנלי איפשר לשפוט את הגעתו של גל אלקטרומגנטי לפי הסטייה של מחט הגלוונומטר. זה התברר כאינדיקטור נוח ורגיש יותר של גלים אלקטרומגנטיים מהתהודה הרציאני והיה בשימוש נרחב בניסויי מעבדה.
בשנת 1894 פרסם הפיזיקאי האנגלי אוליבר לודג' הרצאה שנשא בפני החברה המלכותית של לונדון על תגליתו של היינריך הרץ וניסויים שלו בתחום זה, שם תיאר את מנצח הרדיו של ברנלי ששיפר.
לודג' נתן לו צורה נוחה של מכשיר פיזי נייד להצגת ניסויים בגלים הרציניים ויצרה עבורו מנער נסורת מכני (שעון, פטיש חשמלי).
לודג' כינה את האינדיקטור שלו של גלים אלקטרומגנטיים "קוהרר" - מהלכידות הלטינית - לכידות, הלחמה. יחד עם זאת, לודג' לא הציב מטרות מעשיות ביצירת רדיו, אלא השתמש בהמצאותיהם אך ורק לשימוש במעבדת הוראה.
היינריך הרץ גילה גלים אלקטרומגנטיים וזהו הקרדיט העיקרי שלו ותרומתו לפיזיקה והנדסת חשמל.גלים אלקטרומגנטיים התגלו בניסוי על ידי הרץ בשנת 1888, ולאחר מכן התממשו התנאים המוקדמים לשימושם בתקשורת אלחוטית מרחוק. מבין כל המדענים המעורבים בניסויים עם גלים אלקטרומגנטיים, ניקולה טסלה ואוליבר לודג' היו ללא ספק הקרובים ביותר להמצאת אמצעי תקשורת חדש - רדיו.
הממציאים האמיתיים שלו הם אלכסנדר פופוב וגיירמו מרקוני, ופופוב המציא אותו לראשונה (7 במאי 1895) אך לא רשם עליו פטנט, ומרקוני קיבל פטנט על המצאתו (2 ביוני 1986) והקדיש את כל חייו לפיתוח שיפור תקשורת הרדיו.
פופוב עצמו, שהצדיק את העדיפות שלו, ציין (בניגוד למרקוני) שהוא פיתח רק מקלט רדיו, או כפי שכינה זאת "מכשיר לזיהוי ורישום תנודות חשמליות" (מקלט רדיו), ולא זכה ליצירתו. חיבורים אחרים של תקשורת רדיו.
בארצנו, אלכסנדר פופוב תמיד נחשב לממציא הרדיו, במערב - גיירמו מרקוני, והמחלוקות מי עשה אותו ראשון נמשכים כבר שנים רבות. אבל זה סיפור נפרד שדורש התייחסות מפורטת יותר.