波波夫:無線電的先驅

2021-01-17 鮮棗課堂

小棗君註:之前推送馬可尼那篇文章的時候,有讀者建議我再寫一篇波波夫。今天特此補上。


波波夫,全名叫亞歷山大·斯捷潘諾維奇·波波夫(俄文名:Александр Степанович Попов,英文名:Alexander Stepanovich Popov),俄國著名物理學家、發明家,無線電通信的奠基人之一,天線的發明人,電磁波研究的先驅。


波波夫


1859年3月16日,波波夫出生在俄國烏拉爾礦區小鎮的一個普通家庭。他的父親史蒂芬·彼特羅維奇(Stefan Petrovich)是一名當地牧師,他的母親安娜·史蒂潘諾夫娜(Anna Stepanovna)是一名鄉村教師。


波波夫的父親非常希望兒子也能成為一名神職人員,所以,安排他從小進入神學院進行學習。


然而,波波夫的興趣並不在神學上。他對自然科學非常著迷,從小就研究木工和電工技術。小學的時候,他就嘗試製作了水磨模型和電池。他還用電鈴把自家的鐘改裝成鬧鐘。


少年波波夫


中學的時候,波波夫的數學和物理成績特別好,受到校長的重視。


1877年,在經歷了漫長的神學院學習之後,波波夫以優異的成績畢業。18歲的他,拒絕走神職人員路線,而是通過考試,進入了彼得堡大學數學物理系。


青年波波夫


進入大學後,波波夫在電學上的興趣得以充分釋放。他不僅在學校裡學習了大量的電學知識,還在聖彼得堡最早的一家發電廠中擔任電工,進行勤工儉學。


兩年後,波波夫轉到彼得堡大學森林學院學習。因為這裡學術思想活躍,允許學生自由發展。


這期間,波波夫對炸藥產生了濃厚的興趣。他研究出了用電線遙控炸藥爆炸,被同學們稱為「炸藥專家」。


1882年,波波夫從彼得堡大學畢業,留校擔任助教。


1883年,波波夫到「俄羅斯克倫施塔特(Kronstadt)海軍魚雷學校」擔任物理和電氣工程教師(後來成為物理系主任)。這一期間,波波夫研究了高頻電流的實際應用。


1883年11月,波波夫與一位律師的女兒(Raisa Alekseevna)結婚,後來有了兩個兒子和兩個女兒。


波波夫及家人


1888年,德國科學家海因裡希·赫茲(Heinrich Hertz)通過實驗證明了電磁波的存在,引起了整個科學界的轟動。大量的科學家開始加入對電磁波的研究和實驗,波波夫也是其中一員。


不過,波波夫最開始的興趣是研究雷暴和閃電等大氣現象造成的電磁反應。因為波波夫是海軍,極端天氣對航海有很大威脅,所以他希望能藉助電磁反應進行氣象預報


1894年,波波夫在傳統電磁波檢測裝置(粉末檢波器)的基礎上,進行改進,大幅提升了靈敏度。


波波夫發明了一種天線裝置。他將檢波器的一端與天線連接,另一端接地,檢測到了許多公裡以外大氣中的放電。這是人類首次利用天線,接收到自然界的無線電波。


1895年5月7日,波波夫在聖彼得堡召開的俄國物理化學協會年會上,第一次公開演示了他所發明的無線電接收機。他將其稱為「雷電指示器」


波波夫的無線電接收機


1895年7月,波波夫將無線電接收機安裝在聖彼得堡林業研究所的氣象臺上。


幾個月後,波波夫發表論文:《金屬屑同電振蕩的關係》。他在論文中表示,只要有足夠的電源,他的設備就可以用於接收來自人造振蕩源的信號。


1896年3月24日,波波夫和助手雷布金在俄國物理化學協會的年會上,正式演示了用無線電傳遞莫爾斯電報碼。


當時,雷布金負責拍發信號,波波夫負責接收信號,通信距離是250米。俄羅斯物理學會分會會長佩特羅司赫夫基教授,把接收到的電報字母逐一寫在黑板上,最後得到的報文是:


「海因裡希·赫茲(HEINRICH HERTZ)」

這是波波夫在向前輩致敬。這份電報,是世界上第一份有明確內容的無線電報。



演示結束後,波波夫充滿信心地說:「我的儀器在進一步改良以後,就能夠憑藉迅速的電振蕩進行長距離通信」。


不幸的是,當時波波夫並沒有進行該裝置的專利申請。不久後,1896年6月,義大利人古列爾莫·馬可尼(Guglielmo Marconi)申請了自己的無線電報系統專利。


馬可尼


後來,馬可尼的專利圖紙傳到俄國,人們發現,圖紙上的設計和波波夫的發明非常吻合。俄羅斯物理化學協會聲稱,波波夫才是真正的無線電發明者。然而,那時候說什麼都沒用了,國際上已經普遍認可了馬可尼的專利權。


1897年,俄國政府利用波波夫的技術,在克倫施塔特建立了無線電臺。同年夏天,相隔5公裡的兩艘俄國軍艦,藉助無線電臺實現了遠距離通信。


1900年初,波波夫使電臺的通信距離增加到45公裡。


同年,俄國海軍在波波夫的指導下,在波羅的海中的高戈蘭島設立了無線電臺,和芬蘭沿海城市科特卡之間實現了無線電通訊。這個電臺後來多次協助救援了觸礁的軍艦和受困的漁民。


波波夫(後排右二)


還是1900年,波波夫的無線電系統在巴黎國際博覽會上贏得了金牌。


1901年,波波夫被任命為聖彼得堡大學電氣工程學院教授。四年後,被任命為院長。



1906年1月13日,波波夫突發死於腦溢血,年僅47歲。


波波夫的英年早逝,是物理學界的重大損失。不少科學家認為,如果他還能多活一年,1906年度的諾貝爾物理學獎非他莫屬(諾貝爾獎只頒發給生者)。


1945年,為了紀念波波夫在無線電方面的卓越貢獻,蘇聯政府部長會議經過投票,將5月7日規定為蘇聯「無線電節」。此後,蘇聯經常在這個節日舉辦活動,紀念波波夫。


波波夫誕辰100周年紀念郵票(1959年)


蘇聯發行的波波夫紀念郵票(1989年)


迄今為止,俄羅斯人仍不認同是馬可尼發明了無線電。在他們眼裡,波波夫就是無線電的唯一發明人。


位於莫斯科的波波夫雕像



—— 全文完 ——



相關焦點

  • 無線電通信之父:馬可尼
    他們中最著名的,就是馬可尼、波波夫和特斯拉。對于波波夫,大家應該很熟悉,全名叫亞歷山大·斯塔帕諾維奇·波波夫(Александр Степанович Попов ),是俄國物理學家和電氣工程師。波波夫(1859年-1906年)1895年5月7日。彼得堡舉行的俄國物理化學年會上,波波夫宣讀論文《金屬屑同電振蕩的關係》之後,與助手雷布金現場展示了自製的無線電接收機。
  • 無線電通信之父:馬可尼
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  • 這麼厲害的無線電技術究竟是誰發明的?
    ·特斯拉1897年無線電技術的專利權撤銷,轉而授予馬可尼發明無線電的專利。1919年4月,伍德羅·威爾遜總統提出的停戰條件,就是由該站通過無線電發給凱撒·威廉皇帝的。 然而不管特斯拉多麼惱火,馬可尼由於在無線電方面的商業成就而舉世矚目,而且精明地使他的馬可尼世界無線電公司一直處於無線電發展的商業領先地位,這卻是無庸否認的千真萬確的事實。
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    今天,無線電通信使我們的生活方便快捷,多姿多彩。享受便利生活的同時,我們應該了解無線電被發現和利用的歷史。19世紀60年代,麥克斯韋提出電磁場的理論,並從理論上推測了電磁波的存在。1887年,29歲的德國人赫茲首先發現並驗證了電磁波的存在。赫茲的重大發現,為無線電通信創造了條件。
  • 【無線電常識】天線的前世今生
    我們知道,通信、雷達、導航、廣播、電視等無線電設備,都是通過無線電波來傳遞信息的,都需要有無線電波的輻射和接收
  • 無線電通信之父,誰又可當此殊榮?
    彼得堡舉行的俄國物理化學年會上,波波夫宣讀論文《金屬屑同電振蕩的關係》之後,與助手雷布金現場展示了自製的無線電接收機。,現存于波波夫博物館。1896年3月24日,俄國物理化學協會年會上,波波夫正式進行無線電傳播莫爾斯電報的表演。當時報文的內容,就是:「海因裡希·赫茲」。這份極短的電報,也是世界上第一份準確的文字無線電報。
  • 無線電通信之父,誰可當此殊榮?
    他們中最著名的,就是馬可尼、波波夫和特斯拉。對于波波夫,大家應該很熟悉,全名叫亞歷山大·斯塔帕諾維奇·波波夫,是俄國物理學家和電氣工程師。彼得堡舉行的俄國物理化學年會上,波波夫宣讀論文《金屬屑同電振蕩的關係》之後,與助手雷布金現場展示了自製的無線電接收機。
  • 無線電通信的發明
    他立下宏願,決心開拓無線電通信事業,把赫茲的研究成果付諸實際應用。在家人的支持下,馬可尼就在自己家中進行實驗。他用赫茲的火花放電器做發射機,用布朗利的金屬粉末檢波器做接收機,經過一個多月的努力,終於完成了電磁波的發送和接受實驗,並在實驗中發現,利用天線可使發射距離增加。經過反覆實驗改進,在1895年,馬可尼成功進行了約3公裡的無線電報通信。
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    對無線電報發明有貢獻的科學家有三位:美籍塞爾維亞科學家尼古拉特斯拉,義大利科學家馬可尼,俄羅斯科學家波波夫。1901年,馬可尼發射的無線電信息成功地穿越大西洋,從英格蘭傳到加拿大的紐芬蘭省。1909年,無線電第一次發揮作用,有一艘汽船由於碰撞遭到毀壞,沉入海底,由於無線電的作用,大部分船員獲救,同年馬可尼獲得諾貝爾獎,馬可尼被稱為無線電之父而為世界所知。幾乎是在同一時期,俄羅斯科學家波波夫也發明了無線電裝置-收音機。他還在收音機上裝了天線,這是人類的第一根天線。
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