Радио и телевидение?.. Это очень просто!

Незнайкин — юноша, обладающий лишь самыми поверхностными представлениями о физике и математике.

Профессор Радиоль — комментирует беседы Любознайкина с Незнайкиным и поможет читателю глубже и полнее усвоить материал.

Беседа первая

ТЕЛЕГРАФИЯ БЕЗ ПРОВОДОВ — РАДИО — ЭЛЕКТРОНИКА

Прежде чем приступить к изучению электроники, двое друзей вспоминают историю ее развития, начиная от создания электромагнитных волн; они говорят о рождении телеграфии без проводов, начале радиовещания и т. д. Эта история делится на три эпохи, названия которых и служат заглавием настоящей беседы.

Покорение Вселенной

Незнайкин. — Вчера вечером я с большим интересом смотрел цветные изображения, передаваемые по телевидению автоматической тележкой с планеты Марс. Меня охватило волнение при мысли, что все это мы видим, как в ходе репортажа со стадиона, т. е. в тот самый момент, когда эти изображения воспринимаются телевизионной камерой планетохода.

Любознайкин. — В этом случае, дорогой друг, прямая передача не означает, что изображения принимаются в момент их передачи. Не забывай, что электромагнитные волны, переносящие радио- и телевизионные сигналы, распространяются со скоростью света, т. е. 300000 км/с. Однако Марс находится от нашей Земли на расстоянии 225·10⁶ км в среднем. Я предоставляю тебе возможность разделить это расстояние на скорость распространения волн, чтобы узнать, какое время они затратят на прохождение этой чудовищной дистанции.

Н. — Я получил 750 с, что составляет 12,5 мин… Ты прав, Любознайкин: это далеко не одновременно. Но это ничуть не уменьшает впечатления. Благодаря телевидению мы переносимся на различные небесные тела солнечной системы. И я твердо убежден, что в ближайшее время телевидение даст нам возможность увидеть и другие звезды с их системами планет.

Л. — Вне всякого сомнения. Но тогда с учетом скорости распространения волн передача изображений займет многие годы. Ведь даже на путь от самых близких звезд электромагнитные волны должны затратить около четырех с половиной лет.

Н. — Мы вооружимся терпением, необходимым для этого изумительного покорения Вселенной. Развитие электроники устранило препятствия пространства. Звук и изображение несутся с внушительной скоростью, и мы, не выходя из своего дома, слышим и видим то, что происходит на всех пяти континентах и даже в космосе.

Всемогущество электроники

Л. — Кроме трех измерений пространства, электроника также покорила и так называемое «четвертое измерение» — время. Ведь теперь можно записать, а потом воспроизвести как звук, так и изображение. Вот, мой дорогой друг, магнитофон, который записал всю нашу беседу с самого начала.

Н. — Как он работает?

Л. — Чтобы это понять, нужно изучить работу микрофона, усилителя и т. д. Мы сделаем это постепенно.

Н. — Я очень бы этого хотел, так как на меня большое впечатление произвело всемогущество электроники, которая вторгается во все сферы человеческой деятельности. В промышленности все делается автоматически благодаря электронным управляющим устройствам. В научных исследованиях широко применяются электронные средства! Врачи обращаются к электронике за помощью как для установления диагноза, так и для лечения некоторых заболеваний.

Л. — Ты забыл упомянуть электронную вычислительную машину. Точно так же, как два века тому назад паровая машина освободила от утомительной работы наши мышцы, ЭВМ благодаря своим вычислительным и логическим возможностям, а также памяти разгрузила человеческий мозг.

Н. — Но я думаю, что рождение ЭВМ ближе к нашим дням, чем рождение паровой машины.

Л. — И насколько! Первая электронная вычислительная машина появилась в 1943 г. Но прогресс идет все более стремительно, и эволюция ЭВМ может служить тому одним из самых впечатляющих примеров.

Рождение телеграфии без проводов

Н. — Но как началось развитие всей этой славной техники, какой является электроника?

Л. — Это началось с телеграфии без проводов.

Н. — Какой же гениальный человек ее изобрел?

Л. — Это коллективное изобретение, и я бы даже назвал его прекрасным образцом международного сотрудничества. Начало положил великий английский физик-самоучка Майкл Фарадей, интуитивно сформулировавший в 1831 г. теорию электрических и магнитных полей. Затем другой выдающийся английский ученый Джемс Клерк Максвелл развил идеи Фарадея и показал, что электромагнитное поле распространяется в пространстве в форме волн. Математические формулы, известные под названием уравнении Максвелла, позволяют рассчитать скорость распространения этих волн в зависимости от среды, в которой они распространяются. Максвелл доказал, что в природе света лежат электромагнитные волны. И он, как подтвердили проведенные позже измерения, правильно рассчитал их скорость.

Н. — Потрясающе! Здесь математики предвосхитили эксперимент.