На восьмимартовские выходные мы небольшой толпой ездили в Питер. Так уж получилось, что большая часть времени, проведенного там, было посвящено походам по музеям. Про музей воды, Рерихов, Русский музей и музей при горном институте я ничего писать не буду, а вот про музей связи не сделать пост не могу.

Музей связи имени А. С. Попова расположен по адресу ул. Почтамтская, д.7. Если вы соберетесь туда пойти, то запланируйте на него достаточно времени. Мы ходили по нему часа три, все успели обойти посмотреть, но местами приходилось поторапливаться, потому что работает музей до 18:00. В целом мне этот музей понравился даже больше, чем наш московский Политехнический, поскольку музей связи мне все-таки ближе по специальности.

Залы музея расположены таким образом, чтобы охватить историю связи, начиная с почты и посыльных и кончая спутниковой связью и интернетом. В этом фотоотчете постараюсь охватить основные темы музея, приготовьтесь к тому, что будет много фотографий и букв.

Почта

Начинается все с почты. Здесь, например, можно увидеть коллекцию исторических почтовых ящиков. Выглядят как новенькие, как-будто их только что стырили сняли.

Рядом выставлен джентльменский набор «разъездных чиновников». Неплохой арсенал, особенно пистолеты различных годов.

Тут же можно увидеть и сани. Судя по скорости работы «Почты Роисси», ими пользуются до сих пор.

Здесь же стоят почтовые весы.

Но меня в ностальгию ввели кассовые аппараты. Особенно зеленый. Не помню, чтобы я в детстве пользовался почтой, но ведь такие же стояли и в магазинах.

Исследования электричества

А теперь давайте перейдем к самой интересной части музея, всего того, что касается электричества. Больше всего я был рад увидеть настоящую лейденскую банку. До сих пор я их видел только нарисованными в книжках.

Для тех, кто вдруг забыл после школы, что это такое, напомню, что по сути это был первый конденсатор, который заряжали с помощью электрических машин.

Рядом с лейденской банкой висит разрядник, предназначенный, как можно догадаться из названия, для разряда банки. Для этого одним из шаров разрядника касались внешней обкладки, а второй шарик подносили к центральному шару лейденской банки. При этом между шарами банки и разрядника проскакивала искра.

Лейденские банки можно было соединять в батарею для увеличения общей емкости и, соответственно, накапливаемого заряда. Хорошим вопросом был бы «Кто изобрел лейденскую банку». Интересно, сколько процентов опрошенных ответили бы «Лейден»? На самом деле она была изобретена Питером ван Мушенбруком с его учеником Кюнеусом в голландском городе Лейдене, откуда она и получила свое название. Было это в далеком 1745 году.

После появления лейденской банки, многие ее стали рассматривать не только как инструмент для накопления зарядов, но и в качестве забавы. Вот, например, цитата из книги В. Карцева «Приключения великих уравнений»:

Французская столица, разумеется, не могла остаться в стороне от «лейденского поветрия». 700 парижских монахов, взявшись за руки, провели лейденский эксперимент. В тот момент, когда первый монах прикоснулся к головке банки, все 700 монахов, сведенные одной судорогой, вскрикнули с ужасом.

180 королевских мушкетеров тоже провели перед королем подобный опыт в Версале. Даже гвардейская дисциплина оказалась бессильной перед ударом лейденской банки: «Первый держал в свободной руке банку, а последний извлекал искру; удар почувствовался всеми в один момент. Было очень курьезно видеть разнообразие жестов и слышать мгновенный вскрик, исторгаемый неожиданностью у большей части получающих удар».

Провел этот эксперимент придворный «электрик» короля, специально ведавший различными электрическими увеселениями, аббат Нолле. Несмотря на неприятное ощущение, тысячи и тысячи людей хотели подвергнуться эксперименту.

Рядом с лейденской банкой можно увидеть и конденсаторы советских времен.

Здесь у меня случился еще один приступ ностальгии. Помнится, в школьные годы мы с приятелем выпаивали такие кондёры из старых телевизоров и других электронных устройств, которые удавалось раздобыть. Остатки деятельности тех лет еще где-то валяются в шкафу.

Особенно долго охотились вот на такие переменные конденсаторы.

Главная проблема у них была в том, что обкладки ротора уж очень легко гнулись и при неосторожном использовании могли начать касаться обкладок статора.

После того, как Эрстед в 1820 году открыл, что проводник с током окружает магнитное поле (он заметил, что при включении тока, стрелка лежащего рядом компаса отклонилась), Иоган Швейггер создал прибор, позволявший оценивать силу тока — мультипликатор Швейггера.

Сила тока теперь стала оцениваться по углу поворота магнитной стрелки, расположенной над катушкой, через которую пропускался ток. Сначала у этого прибора был всего один виток, но потом Швейггер сделал следующую версию прибора со многими витками, что позволило повысить чувствительность. До этого многие исследователи описывали величину тока по субъективным ощущениям от удара током.

Вот уже более совершенный исторический гальванометр.

Там же стоит и советский амперметр.

Неподалеку стоит стенд, посвященный сопротивлению и резисторам.

Вот, например, как выглядел прибор, с помощью которого Георг Симон Ом проверял зависимость между током и сопротивлением. Ом замыкал цепь с помощью проволоки различной длины и измерял угол, на который поворачивалась стрелка индикатора. Когда он построил зависимость величины, обратной углу поворота стрелки от длины проволоки, то получил прямую линию. Он же ввел понятие сопротивления как величину, зависящую от длины проволоки из данного материала.

А вот и резисторы.

И такой несколько попсовый стенд про диэлектрики и проводники.

Телеграф

Вскоре эффект, открытый Эрстедем, начали применять для передачи информации. В музее можно увидеть прародитель телеграфов вообще — электромагнитный телеграф, созданный в 1832 году бароном Павлом Львовичем Шиллингом.

На этой фотографии показана приемная часть телеграфа. Принцип его действия заключался в том, что в зависимости от того, в какую сторону протекал ток через обмотку катушки, стрелка телеграфа поворачивалась в одну или другую сторону. Для большей наглядности над стрелкой располагался небольшой бумажный круг, у которого одна сторона окрашена в белый цвет, а другая в черный. В зависимости от того, в какую сторону течет ток, кружок виден принимающему оператору либо белой, либо черной стороной. Если тока нет, то он поворачивался ребром, как на фотографии (из-за чего кружок не сразу заметен).

Направление тока зависело от клавиш, нажатых передающим телеграфистом. На фотографии показан приемник для двух символов. На съезде «Общества немецких естествоиспытателей и врачей» в Бонне в 1835 году Шиллинг демонстрировал телеграф, способный передавать последовательности из шести символов. Такой прибор тоже есть в музее, и вы его можете увидеть на следующей фотографии.

Здесь же видна и клавиатура, используемая для передачи сообщений.

В 1844 году Сэмюил Морзе создает свой телеграф и систему кодирования из точек и тире.

А еще об азбуке Морзе напоминают батареи в музее.

Передача данных в виде двоичных кодов — это, конечно, хорошо, но только с точки зрения программистов и компьютера. Нормальным людям хочется, чтобы сообщения передавались в человеческом виде, т.е. в виде букв и цифр. О передаче картинок и, уж тем более, видео с котятами, пока еще речи не было. В 70-ые годы XIX века был создан телеграф, совмещенный с буквопечатающим устройством. На таком устройстве опытный телеграфист мог передавать до 40 слов в минуту.

Вы когда-нибудь видели пианино с раскладкой ЁПРСТ ЙПРСТ? Вот можете посмотреть:

Телефония

Начиная с конца 1840-х годов начали делать попытки создать устройство, которое могло бы передавать не телеграфные сообщения, а звук. На вопрос о том, кто изобрел телефон, обычно отвечают, что Александр Белл, основатель Bell Labs, компании, которая в будущем создаст операционную систему Unix.

Белл действительно действительно получил патент на «говорящий телеграф» в 1876 году, однако за 15 лет до этого немецкий физик Филипп Рейс также получил патент на устройство, способное передавать звуки. И именно Рейс назвал это устройство «Telephon». Рейс сделал свой телефон, изучая строение уха. По легенде (скорее всего правдоподобной) в 1860 году Рейс публично продемонстрировал свой прибор, передав на 100 метров фразу «Лошадь не ест салата из огурцов» (на немецком языке — «Das Pferd frisst keinen Gurkensalat»). Правда, качество звука такого телефона было, мягко говоря, неважное. Что-то разобрать было довольно проблематично. Возможно поэтому изобретение Рейса не было принято обществом, в том числе и научным, и про изобретателя вскоре забыли, да и сам он забросил исследования в этой области.

В питерском музее связи собрана большая коллекция телефонов, начиная с одних из первых и до современных.

После того, как телефоны все-таки стали пользоваться спросом, началась телефонизация районов, городов, стран и т.д. Т.е. понадобились телефонные станции и коммутаторы. Сначала они были ручные, где вся связь осуществлялась руками женщин-телефонисток. Вот, например, как выглядел коммутатор на 50 номеров.

В 1889 году Элмон Браун Строуджер изобретает автоматическую телефонную станцию (АТС), он же изобрел и номеронабиратель в виде вращающегося диска. В таких станциях соединение осуществляется с помощью электромеханических искателей. Если верить википедии, то изобрел он АТС не от хорошей жизни:

По одной из версий, к изобретению декадно-шагового искателя Строуджера подтолкнула недобросовестная конкуренция. Строуджер был владельцем похоронного бюро в городе Канзас-сити и терпел убытки при получении заказов по телефону, так как телефонисткой на станции работала жена его прямого конкурента, — владельца другой похоронной компании. Телефонистка направляла все звонки абонентов, вызывавших похоронное бюро, своему мужу. Элмон Строуджер поклялся навсегда избавить общество от телефонисток и изобрёл автоматический телефонный коммутатор декадно-шагового типа ёмкостью до 99 абонентов на базе декадно-шагового искателя.

В музее есть советские АТС. Слева видна машинная АТС, производимая до Второй Мировой войны (ЖК-монитор относится не к ней 🙂 ),

А вот как выглядел телефонный междугородный коммутатор 1949 года:

Cправа — декадно-шаговая АТС, которая производилась, начиная с 1947 года.

Вообще говоря, в СССР АТС начали производить в 20-ых годах прошлого века на питерском заводе «Красная заря», который до национализации в 1919 году назывался телефонной фабрикой «Эрикссон».

Эти станции перестали выпускаться в 70-ых годах прошлого века, им на смену пришли координатные. Первые координатные АТС были изобретены в Швеции, а все в том же Bell Labs были разработаны основные разновидности таких станций.

Сейчас координатные станции постепенно заменяют на цифровые.

В этом же музее можно увидеть типовое здание АТС образца 1970-ых годов в разрезе.

Первые беспроводные технологии

Теперь давайте от проводных устройств связи перейдем к беспроводным. На самом деле беспроводные способы передачи информации существовали уже очень давно, только кричать приходилось громко :). Простейшие способы передачи информации на некоторое расстояние заключалось в передаче световых сигналов. Такой способ сигнализации использовался с незапамятных времен, в музее можно увидеть фонари, специально предназначенные для этого (на следующей фотографии снизу). Сверху на той же фотографии можно увидеть «приемную часть».

Не забыли в музее и про рынду, которая наделала в ЖЖ пару лет назад много шуму.

Создание электромагнитных беспроводных средств связи стало возможно после того, как Максвелл предсказал теоретически, а Генрих Герц экспериментально обнаружил радиоволны.

На следующей фотографии виден один из вариантов диполя, который Герц использовал для обнаружения электромагнитных волн в 1888 году, существование которых теоретически вытекало из уравнений Максвелла, полученных в 1860-х годах.

На следующей фотографии видны первые параболические антенны и колебательные контуры.

Такие параболические отражатели тоже первым начал использовать Герц. Он же экспериментально показал, что электромагнитные волны отражаются от металлической поверхности, проходят через диэлектрики, а также, что к электромагнитным волнам относятся все те же свойства, что были известны для света: поляризация, преломление и отражение.

После того, как стало ясно, что электромагнитные волны существуют, начали пытаться их использовать для передачи информации.

В музее стоит первый радиотелеграфный приемник Попова.

Видите стеклянную трубку с затычками по бокам? Это когерер, который использовался Поповым в качестве детектора. В обычном состоянии он имеет большое сопротивление, но под воздействием электромагнитных колебаний сопротивление вещества, засыпанного в него, резко уменьшается. Впервые когерер изобрел французский физик Эдуард Бранли в 1890 году, а Попов продолжил исследования в этой области, пытаясь улучшить когерер.

В музее есть стенд, посвященный когерам, которые испытывал Попов.

Здесь же можно увидеть и более совершенную конструкцию приемника Попова, в котором сигнал наблюдался на слух с помощью головных телефонов.

Про радиолампы и транзисторы

В начале XX века были изобретены радиолампы, которые сначала смогли заменить когерер в качестве детектора, а потом проникли и в другие части радиоаппаратуры. Эффект, на котором работает радиолампа, впервые открыл Эдисон, но он не смог этот эффект объяснить. Изобретателем первой настоящей электронной лампы стал английский ученый Джон Флеминг. В 1905 году он запатентовал «Прибор для преобразования переменного тока в постоянный» — диод. Такая лампа обладает односторонней проводимостью. Именно она стала использоваться в качестве детектора.

Уже через год в 1906 году был изобретен триод — лампа, которую использовали в качестве детекторов, усилителей и генераторов. Затем количество сеток в лампе стало расти, появились тетроды, пентоды и т.д.

У нас первые радиолампы назывались «пустотные реле». Первая советская серийная радиолампа была разработана в 1918 году под руководством Бонч-Бруевича.

В музее можно увидеть элементы радиолампы, представленной на Первой всесоюзной радиовыставке.

Рядом лежат более современные советские радиолампы.

Радиолампы стали настоящим прорывом для электроники и средств связи, но со временем они были почти везде вытеснены транзисторами. Принцип работы полевого транзистора был запатентован в 1928 году на имя австро-венгерского физика Юлия Эдгара Лилиенфельда. Через 6 лет немецкий физик Оскар Хайл запатентовал сам полевой транзистор.

Однако более известны имена людей, создавшие биполярный транзистор. Это были Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн. Они работали все в той же компании Bell Labs, и в 1947 году продемонстрировали первый действовавший биполярный транзистор. Выглядел он примерно так:

В музее на одной полке для сравнения расположены первый транзистор и его советские правнуки:

Радиопередатчики и радиоприемники

Несколько больших стендов музея посвящены радиопередатчикам различного назначения.

Вот, например, радиоаппаратура, производимая фирмой Маркони. На следующей фотографии показан радиопередатчик 1914-17 годов полевой радиостанции

А вот как выглядели советские авиационные и судовые передатчики:

Авиационный радиопередатчик 1960-ых годов:

А вот еще радиостанции различного назначения.

Не забыли в музее и про радиолюбительскую связь. На одном из стендов можно увидеть радиолюбительские QSL-карточки. Эти карточки подтверждают, что такие-то операторы установили радиосвязь. Там же указывается дата, время и параметры связи.

Можно сказать, что эти карточки в некотором роде были прародителем современного посткроссинга, но для получения чьей-то QSL-карточки нужно приложить больше сил и умения, чем для получения чужой открытки. Название QSL означает «Ваш приём подтверждаю» в так называемом Q-коде.

Кроме передатчиков и приемников специального назначения в музее выставляются и бытовые приемники.

В том числе и радиолы — радиоприемник и проигрыватель пластинок в одном корпусе.

Раз есть радио, должно быть и телевидение. Вот, например, одни из первых телевизоров — справа внизу знаменитый «КВН», название которого происходит от фамилий инженеров, его разработавших — Кенигсон В.К., Варшавский Н.М. и Николаевский И.А.

 

Тут же можно увидеть и более новые модели:

Телевизор — это прибор, работающий на стороне пользователя, но в музее можно увидеть аппаратуру, с помощью которой и снимают (снимали) всю эту телевизионную хрень. Вот, например, советские телекамеры.

Современные средства связи

Внезапно на полках музея обнаружились даже пейджеры. Я уже даже и забыл про их существование.

И радиотелефоны

Два зала музея посвящены современной технике. Вот, например, показана эволюция модемов:

А также эволюция носителей информации:

Но самое главное, что в музее установлен настоящий ретрансляционный спутник «Луч». Он предназначен для ретрансляции команд и телеметрической информации между земными станциями и космическими аппаратами.

Этот спутник запускался в 1985-95 годах, срок его службы — 5 лет, весит он 2410 кг. Спутник предназначен для полета на геостационарной орбите. Запускался он с космодрома «Байконур» с помощью ракеты-носителя «Протон».

Неожиданно большой получился фотоотчет, и это я еще показал далеко не все, что показывают в музее. Там еще есть интерактивные экспонаты, демонстрирующие различные физические эффекты или принцип работы какого-то устройства. В одном из залов можно послушать записи новостей, в которых объявляют об успешном полете Гагарина в космос или о том, что Горбачев ушел с должности президента СССР.

В общем, если будете в Питере, советую зайти.

Ссылки

• Г. Липсон. Великие эксперименты в физике.
• В. Карцев. Приключения великих уравнений.
• Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.
• Радиолампы — история и номенклатура.
• Автоматические телефонные станции.
• Опыты Герца по генерации и изучению свойств электромагнитных волн.
• Википедия.

PS. Вы можете подписаться на новости сайта через RSS, Группу Вконтакте или Канал в Telegram.