залезли на крышу института, откуда запустили двойной змей и настраивали приёмные аппараты.
Всё это меня страшно интересовало, так как я сам занимался змеями в Ист Хэмптоне. Я ввязался в их работу с вопросами, предложениями, мешая им на каждом шагу своими попытками помочь.
Маркони читал свою лекцию по рукописи, облокотившись на кафедру и положив голову на руку. Мне казалось, что он меньше всех интересуется тем, что говорит, - и никаких экспериментов не было.
Только под самый конец он сказал: 'Я установил здесь аппарат для передачи сигналов, и вы услышите звук искрового разряда в этом ящике, когда я нажму на ключ'. Он нажал, его несколько раз и мы услышали: 'Бэз-бэз-бэз, бэзззз-бэзззз-бэзззз, без-бэз-бэз' (SOS).
За десять минут до окончания я заметил, что его ассистенты нервничают. Один из них исчезал каждые несколько минут, затем появлялся, и они начинали торопливо шептаться. Я подошёл к ним на цыпочках и спросил, что случилось. Трансатлантические сигналы прекрасно приходят, но ветер затихает и змеи опускаются.
'Скажите Маркони', - прошептал я. - Пусть аудитория услышит сигналы, пока это можно, а потом кончит лекцию'.
Они покачали головами. 'Невозможно', - прошептал один из них. - 'Сигналы обязательно должны итти под конец. Он придёт в ярость, если мы прервём его'.
'Давайте я скажу ему', - предложил я. Но они ни за что не могли решиться.
Лекция монотонно продолжалась и закончилась словами: 'Теперь мы услышим сигналы, перелетевшие Атлантический океан'. - Он повернулся к своим ассистентам, стоявшим в стороне. Они смущённо покачали головами, и один сказал: 'Змеи опустились'. Маркони повернулся к присутствующим и объяснил, что отсутствие ветра сделало демонстрацию невозможной. Мнепоказалось, что он отчасти доволен, что избавился от лишних хлопот.
Идя домой с лордом Рэлеем после лекции, я спросил его: 'Что вы думаете об этом?' Он ответил: 'Мне кажется, что если бы вам или мне нужно было для лекции приспособление, которое делает 'бэзз-бэзз', то мы обошлись бы прибором попроще, и 'бэзз-бэзз' у нас всё-таки получилось бы'».
XVIII. ТРАНСАТЛАНТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕФОН
В начале этой главы я хотел бы привести слова одного шотландского проповедника, который имел обыкновение говорить прихожанам: 'Ну, а теперь мы подошли к самой трудной части моей проповеди, но, взглянув ей смело в лицо, мы пройдём и её'.
К сожалению, я не могу воспользоваться этой фразой: то, о чём пойдёт речь, действительно 'самая трудная часть', однако решить, сумели ли мы пройти до конца книги, может только читатель.
Справедливости ради следует сказать, что разобраться в таком сложном инженерном сооружении, как трансатлантический телефон, может только человек, обладающий специальными знаниями в области электроники. И всё же я верю, что основные проблемы и их решения будут поняты и читателем без специальной подготовки и даже тем, кто не решается ввернуть новую электролампочку взамен перегоревшей. Поэтому мы разделим путь к существу вопроса на два этапа. Настоящая глава полностью лишена технических тонкостей (по крайней мере, у меня было стремление сделать её такой). Некоторые места придётся, возможно, прочесть дважды, но я думаю, что тот, кто дочитает главу до конца, поймёт основное. В то же время многие читатели, знакомые с основами электроники, пожелают, видимо, детальнее рассмотреть эту проблему - их я отсылаю к главе XXI и надеюсь, что она доставит им удовольствие.
Мы уже знаем, как быстро по всему миру распространился телефон после изобретения Грэхема Белла в 1876 году. Но телефонная связь на длинные расстояния, даже на земле, стала практически возможной спустя сорок лег после изобретения телефона, после того как триод разрешил проблему усиления тока телефонной передачи. Затухающие сигналы в телеграфной линии легко усиливаются с помощью реле, но попытка сделать то же самое в телефонной связи не удавалась, и это в течение нескольких десятилетий ставило в тупик лучшие умы человечества.
Сегодня при телефонном разговоре на длинные дистанции человеческий голос усиливается с помощью системы электронных ламп на усилительных пунктах, расположенных на расстоянии 60- 80 километров друг от друга; без этого усиления слышимость совершенно пропадает уже через несколько сот километров. Но усиление - лишь одно из преобразований человеческой речи при передаче её на большие расстояния. Обычно мало кому известно, что дальняя телефонная (и телеграфная) связь осуществляется с помощью радиотехнической аппаратуры, но только проводящей ток средой служат жилы кабеля или провода.
С момента зарождения электросвязи умы учёных были направлены на то, чтобы передать как можно больше сообщений по одному проводу, т.е. 'уплотнить' цепь. Ведь и Белл изобрёл телефон, пытаясь воплотить в жизнь идею своего 'гармонического телеграфа', в надежде осуществить передачу полудюжины телеграмм по одному проводу с помощью пластинок, имеющих различную частоту колебаний. Тот же принцип сейчас с успехом используется нами при настройке радиоприёмника на определённую станцию. Более того, этот же принцип положен в основу одновременной передачи десятков, сотен и даже тысяч телефонных разговоров по одному проводнику [52].
Когда вы говорите по телефону, по проводам передаётся электрический ток не той частоты, которая соответствует звуковым колебаниям вашего голоса, а более высокой частоты. Она получается в результате преобразования тока звуковой частоты с помощью установленного на телефонной станции миниатюрного радиопередатчика. Сигналы таких передатчиков, каждый из которых настроен на определённую частоту, и передаются по проводам. При этом два одновременных разговора не мешают друг другу, ибо каждый из них передаётся по линии своим передатчиком и на своих частотах. Точно так же не мешают друг другу различные программы, принимаемые одной коллективной радио- или телевизионной антенной.
Приёмное устройство отделяет одну передачу от другой (или 'фильтрует' их, как говорят в технике) и преобразует сигналы в звуки членораздельной речи.
Таким образом, принцип высокочастотного телефонирования по проводам аналогичен принципу радиопередачи. Но так как к качеству передачи музыкальных и концертных программ по радио предъявляются более высокие требования, чем к качеству передачи разговорной речи, полоса частот канала радиовещания вдвое-втрое шире полосы частот телефонного канала.
Один телефонный канал может быть использован для одновременной передачи двадцати четырёх телеграфных сообщений [53]. В наши дни существовавшее раньше различие между телеграфными и телефонными цепями практически исчезло. Оба вида сообщений передаются по одним и тем же линиям. Сотни жил телефонного кабеля прежнего типа заменены в настоящее время одной парой проводников.
Эти проводники, конечно, далеки от тех, которыми в своё время пользовались Грэхем Белл, Эдисон и 'другие пионеры связи. Множество изолированных проводников, скрученных попарно наподобие миниатюрного осветительного электрошнура, в настоящее время заменены коаксиальным кабелем, в котором внутренний проводник помещён в пустотелую медную трубку - внешний проводник. Между внешним и внутренним проводниками расположена обычно полиэтиленовая изоляция. С появлением телевидения каждый может видеть коаксиальный кабель у себя дома (он соединяет антенну с телевизором) [54], но впервые он был разработан для нужд многоканальной телеграфной и телефонной связи.
По коаксиальному кабелю можно передавать очень широкую полосу частот. Для примера достаточно сказать, что применённый для соединения с телевизионной антенной такой кабель позволяет вести приём или передачу на частотах порядка 50 миллионов герц и выше. Если бы возникла необходимость, по этому кабелю можно было бы вести передачу с частотой в несколько миллиардов герц. Иными словами, по коаксиальному кабелю можно передавать одновременно, во всяком случае на небольшие расстояния, около миллиона телефонных разговоров, и при этом они не будут мешать друг другу.
Тремя основными элементами современной дальней связи являются: во-первых, кабель, во-вторых, усилительные станции, установленные на линии через каждые 60 - 70 километров с тем, чтобы компенсировать ослабление сигналов по мере их продвижения вследствие потерь в линии, и, наконец,
