Детство и юность.
Александр Степанович Попов родился 16 марта 1859 года на Урале в семье священника. Уже в детстве его интересовали различные приборы и механизмы, которые он мог видеть в доме управляющего медными рудниками: гальваническая батарея элементов, электрический звонок, швейная машинка и другие. Он даже сам пробовал мастерить электрический будильник и добился того, что эти часы работали. Учиться Александра отдали в духовное училище, где ему как сыну священника не нужно было платить за учебу. Затем юноша поступил в Пермскую духовную семинарию. Вообще духовные семинарии были предназначены для специальной подготовки священников, они давали законченное среднее богословское образование. Однако первые четыре класса были общеобразовательными, и подготовка, которую они давали, была довольно близка к подготовке, получаемой в классических гимназиях того времени. Лишь последние богословские классы носили специальный характер. Но не зря товарищи по семинарии прозвали Сашу «математиком». Целью своей он ставил обучение в университете.
Поскольку Александр очень хотел поступить в университет в Петербурге, куда его привлекали доходившие до Урала слухи о крупных ученых-профессорах, ему пришлось держать экзамены для получения аттестата зрелости и одновременно самостоятельно готовиться к вступительным экзаменам в университет. Успешно сдав экзамены, Попов стал студентом физико-математического факультета Петербургского университета. С первых же дней ему пришлось заботиться о заработке. Это были уроки, репетиторство для неуспевающих школьников, корректура текстов, иногда переводы с иностранных языков и др. Этот заработок обычно был очень невелик. Это отнимало столько времени, что на занятия в университете времени не оставалось, и переходные экзамены с первого на второй курс окончились для Попова неудачно: он их не выдержал. Однако за первый год пребывания в Петербурге он успел приобрести некоторую известность как хороший учитель и репетитор, и со второго года у него уже не было недостатка в заработке. Теперь он получил возможность уделять нужное время работе в университете. Попов отдался полностью изучению физики, которая давно его привлекала.
Уже на старших курсах А. С. Попов стал посещать заседания только что организованного Электротехнического отдела Русского технического общества и в 1880 году давал разъяснения посетителям Электротехнической выставки.
Большую роль в развитии у него интереса к электротехнике сыграла служба в петербургском Товариществе «Электротехник», которое занималось устройством городского электрического освещения с 1880 года. Поначалу для Попова работа в Товариществе была средством заработка: он занимался монтажными работами, эксплуатацией мелких электрических станций. Полученные навыки оказались очень полезными ему намного позже, когда он заведовал электрической станцией в Нижнем Новгороде на ярмарке.
Решением физико-математического факультета Попов был оставлен при университете, как тогда писали, «для подготовления к профессорскому званию». Это давало право работы в лабораториях, пользования университетской библиотекой и др., но, к сожалению, не предоставляло никакой материальной поддержки. Поэтому Попову и после окончания университета пришлось продолжать свою учительскую деятельность. Но это длилось недолго. Уже через год он получил предложение занять место ассистента по физике в кронштадтском Минном офицерском классе и переехал в Кронштадт.
Кронштадт.
В Минном классе А. С. Попов проработал более семнадцати лет и оставил работу лишь в 1901 году, когда был приглашен занять кафедру физики в Петербургском Электротехническом институте. На острове Котлин ученый жил размеренной жизнью: гавань, пристань, шелест флагов, черно-белая форма моряков, четырехчасовые лекции, затем практические занятия. И конечно, чтение книг и научных журналов. В одном из них Попов прочел работу немецкого физика Генриха Герца о подтверждении существования электромагнитных волн, и его опыты заинтересовали ученого. В физическом кабинете Минного класса вскоре появились такие же приборы, как и приборы Герца. В прочитанной им лекции для морских офицеров Кронштадта он сказал: «Человеческий организм не имеет еще такого органа чувств, который замечал бы электромагнитные волны в эфире: если бы изобрести такой прибор, который бы заменил нам электромагнитные чувства, то его можно было бы применять к передаче сигналов на расстояние». Эти слова Попова явились предсказанием его собственного открытия.
Лекции Попова сопровождались блестящими демонстрациями, которые он сам проектировал и готовил вместе с ассистентами. Некоторые из лекционных опытов стали классическими и известны под названием «опытов Попова».
Ученый занялся усовершенствованием «вибратора», то есть источника электромагнитных волн. После длительных исследований ему удалось в 1894 году сконструировать мощный вибратор, в основу которого был положен приемник атмосферных разрядов. Этот прибор и был продемонстрирован на ставшем историческим заседании Русского физико-химического общества, которое происходило 25 апреля (7 мая) 1895 года в здании физического кабинета Петербургского университета. По какой-то причине А. С. Попов дал своему сообщению скромное название «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». Это в дальнейшем предоставило возможность для попыток умалить его роль в изобретении радио. Свой доклад ученый закончил словами: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией».
Эксперименты показали, что предложенный Поповым прибор реагирует на атмосферные разряды, и он создает второй прибор, названный «грозоотметчиком», который получил практическое применение. Подробности работы над прибором и описание его ученый изложил в статье «Прибор для обнаружения и регистрации электрических колебаний», напечатанной в конце 1895 года в журнале Русского физико-химического общества.
Грозоотметчик Попова успешно работал с антенной и заземлением в течение долгого времени в метеорологической обсерватории Лесного института и оказался очень чувствительным к приближению грозы. Практически А. С. Попов применил его на Всероссийской промышленной выставке в Нижнем Новгороде в 1896 году, где заведовал ярмарочной электростанцией. Этот прибор также демонстрировался на выставке, и изобретатель был награжден дипломом: «За изобретение нового и оригинального инструмента для исследования гроз».
Первая радиограмма.
Ранней весной 1896 года Попов начал первые опыты по передаче сигналов на расстояние с более совершенным прибором, построенным по той же схеме, что и грозоотметчик. Результаты были доложены 12 (24) марта 1896 года. Проф. О. Д. Хвольсон вспоминал: «Станция отправления находилась в Химическом институте университета, приемная станция - в аудитории старого Физического кабинета. Расстояние приблизительно 250 м. Радиограмма передавалась по азбуке Морзе.
Как вспоминал известный физик С. Э. Фриш, присутствовавший на этом событии, «председательствовавший на заседании Ф. Ф. Петрушевский записывал на доске мелом тире и точки. Затем он взял ключ и расставил буквы. Они составили слова «Генрих Герц» - имя немецкого физика, открывшего электромагнитные волны». Трудно было описать восторг присутствовавших и овации, когда эти два слова были написаны. По окончании передачи лента была передана слушателям. «Таким образом, можно утверждать, что А. С. Поповым 12 (24) марта 1896 года в Петербурге, на Васильевском острове, на территории Петербургского университета была первый раз в мире передана телеграмма по беспроволочному телеграфу», - пишет академик М. А. Шателен в своей книге «Русские электротехники XIX века». В 1897 году расстояние приема увеличилось до 5 км, а в 1899 году - до 50 км.
Попов или Маркони?
Летом 1896 года в прессе стали появляться заметки об «изобретении» в этой области итальянца Маркони, причем никаких сведений о методах передачи или аппаратах не приводилось. Александр Степанович заинтересовался этими работами и высказал предположение, что способ передачи Маркони есть не что иное, как повторение его работ, что в дальнейшем подтвердилось. Об этом Попов написал в октябре 1896 года в кронштадтской газете «Котлин». Ученый продолжал работы по усовершенствованию своих аппаратов, читал о них лекции, писал статьи. На упреки газет «в излишней скромности» он ответил так: «Заслуга открытия явлений, послуживших Маркони, принадлежит Герцу и Бранли. Затем идет целый ряд предложений, начатых Минчином, Лоджем и многими после них, в том числе и мною, а Маркони первый имел смелость стать на практическую почву и достиг в своих опытах больших расстояний усовершенствованием действующих приборов и усилением энергии источников электрических колебаний».
Заслуги Попова были признаны даже в официальном издании Компании Маркони под названием «Ежегодник беспроволочной телеграфии и телефонии». В выпуске 1922 года говорится: «В апреле 1895 года проф. Попов описал устройство, состоящее из когерера и ударника, для отметки молний и предположил возможность его применения для передачи сигналов на большие расстояния. В июле он установил такой прибор в Петербургской метеорологической обсерватории и достиг с помощью генератора Герца дальности передачи в 5 километров. Второго февраля 1896 года сенатор Маркони прибыл в Англию и 2 июня предъявил претензию на получение первого британского патента по беспроволочной телеграфии». При этом ежегодник умолчал, что уже в марте 1896 года, то есть за три месяца до подачи Маркони заявления, Попов передавал в Петербурге радиограмму на расстояние 250 м. Следует иметь в виду также, что в 1897 году Маркони получил английский патент, выдававшийся при условии «территориальной», а не «абсолютной» новизны изобретения. Патент назывался «Усовершенствования в передаче импульсов и в аппаратуре для этого». Поэтому заслуживает внимания тот факт, что в некоторых странах, например в Германии, Маркони не мог получить привилегию на свое изобретение, тогда как Попов неоднократно получал предложения от иностранных фирм (из даже от одной фирмы из Англии) продать им свои патенты.
И все же в 1908 году, чтобы положить конец спорам по этому вопросу, Русское физико-химическое общество назначило особую комиссию в составе профессоров О. Д. Хвольсона, Н. Г. Егорова и А. Л. Гершуна для всестороннего освещения этого вопроса. Комиссия проделала кропотливую работу, изучая материалы, переписываясь с близкими к этому вопросу учеными и инженерами, и в ноябре 1908 года на заседании Физического общества сделала доклад, где А. С. Попов был по справедливости признан изобретателем телеграфа без проводов при помощи электрических волн. Было решено послать резюме этого доклада в иностранные журналы.
Первые практические применения радио.
После успешной демонстрации беспроволочного телеграфа в 1896 году А. С. Попов упорно продолжал работу над усовершенствованием своего изобретения. Работать ему приходилось в очень трудных условиях, почти в одиночку. Единственным, кто оказывал Попову помощь и интересовался результатами его работ, было Морское министерство. В помощь ему для работы в полукустарной мастерской выделялись несколько морских офицеров и матросов, полных энтузиазма, но мало подготовленных. Тем не менее, несмотря на трудности, работы шли успешно и скоро вышли из стадии опытов.
Первые попытки передачи сигналов на расстояния начались летом 1897 года на Кронштадтском рейде между берегом и небольшим судном «Рыбка». Непосредственно опыты проводил П. Н. Рыбкин, а Александр Степанович, будучи все лето на электростанции в Нижнем Новгороде, руководил опытами путем переписки. Опыты шли хорошо, и их перенесли на крейсер «Африка» и транспорт «Европа», где антенна была установлена на мачту на высоте 20 м, и дальность передачи была повышена до 5 км с лишним. Во время этих опытов сотрудники Попова обнаружили возможность принимать сигналы на слух, с помощью телефона. Александр Степанович начал разрабатывать телефонную приемную станцию и в 1899 году подал заявку о выдаче ему русской привилегии на изобретение, которая, однако, была выдана ему только в 1901 году. Об этом новом изобретении Попова М. А. Шателен сделал доклад на Всемирном электротехническом конгрессе в Париже в 1900 году, во время Всемирной выставки.
При проведении опытов 1897 года А. С. Попов впервые обнаружил действие отраженных радиоволн и указал на возможность практического применения этого явления. Как мы знаем, впоследствии эти явления были положены в основу радиолокации.
Опыты с телеграфией без проводов на судах флота продолжались. На Черноморском флоте беспроволочный телеграф был применен на некоторых судах во время маневров. Однако, особым случаем, заставившим Морское министерство в полной мере оценить возможности телеграфа, была авария броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на камень у острова Гогланд 13 ноября 1899 года. Для спасения ценного корабля должны были быть приняты самые срочные меры, но у корабля не было связи с берегом. От места аварии до ближайшей телефонной станции в городе Котка на берегу Финляндии было свыше 40 км. Сообщение по морю в зимнее время было затруднено. Морским техническим комитетом было предложено попытаться опыт А. С. Попова и П. Н. Рыбкина. В помощь им выделялись морские офицеры и матросы.
Несмотря на срочность дела, станция на Котке была установлена лишь 23 декабря 1899 года, а на Гогланде еще позже. Однако. Предварительные испытания прошли быстро, и уже 24 января на ледокол «Ермак», который вышел из Ревеля на Гогланд с людьми и материалами, была передана срочная телеграмма о необходимости спасения со льдины 50 рыбаков. Ледокол вышел немедленно в море и уже 25 января вернулся со спасенными рыбаками на борту. Факт того, что первое в мире радиотелеграфное сообщение начало свою работу со спасения человеческих жизней, был отмечен несколькими месяцами спустя на Всемирном электротехническом конгрессе в Париже.
Сооружение станций на Котке и Гогланде происходило в очень тяжелых условиях, в глубоком снегу, в морозы и метели. В истории развития беспроволочного телеграфа в России, в частности на флоте, установка Котка - Гогланд сыграла большую роль. Она проработала до апреля, когда броненосец был снят с камней, и передала за это время несколько сот телеграмм.
Морским министерством было сделано распоряжение о подготовке специалистов по радиотехнике на курсах, для которых А. С. Попов разработал программы лекций и практических занятий и составил список необходимого оборудования. Ученый сделал подробное сообщение о своих работах на Первом Всероссийском электротехническом съезде в декабре 1899 года, а Совет электротехнического института присвоил ему звание «почетного инженера-электрика».
В 1900 году на Всемирной выставке в Париже Александр Степанович получил за свое изобретение большую золотую медаль и диплом. В 1901 году он был избран в почетные члены Русского технического общества, стал председателем Русского электротехнического общества и был назначен ординарным профессором физики в Электротехнический институт.
Несмотря на загруженность работой в институте, А. С. Попов не порывал связей с морским флотом, а также своей научной и практической деятельности в области беспроволочной телеграфии. Ему удалось увеличить дальность передач до 112 км во время рейда эскадры из Севастополя в Новороссийск. Тогда же под его руководством была установлена связь «без проводников» между Одессой и Тендрой, в Ростове-на-Дону была организована первая в России радиостанция гражданского назначения.
Работа А. С. Попова в Электротехническом институте длилась недолго, всего четыре года с небольшим. Но за это время он успел разработать и издать несколько курсов и руководств, а также, кроме работ над беспроволочной телеграфией, занимался изучением рентгеновских лучей и опытами с радием. В 1905 году, в бурное время первой русской революции, совет института избирает А. С. Попова ректором. Положение ректора было трудным. Здоровье ученого было сильно подорвано усиленной работой в течение многих лет, большой отдачей сил на установке Котка-Гогланд. И в дальнейшем он не только не отдыхал, но все больше уставал и морально и физически. Во время русско-японской войны ученый очень болезненно переживал поражение русского флота, а также многих его бывших учеников и друзей.
Смерть после встречи с министром.
31 декабря 1905 года (13 января 1906 года) А. С. Попов был в очередной раз вызван к Министру внутренних дел Дурново, в ведении которого находился Электротехнический институт, и после бурного объяснения внезапно скончался от кровоизлияния в мозг. Ему было всего 47 лет.
Своим изобретением Александр Степанович Попов обессмертил не только свое имя, но и русскую науку. Созданные им приборы хранятся в Музее связи имени А. С. Попова.