Питер Мастерс

Люди высокой цели

НОВАТОР ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Сэр Джон Амброз Флеминг сделал за свою жизнь ряд величайших открытий в области физики и электротехники. Он не только содействовал появлению на свет ряда открытий, но был также и сам непосредственным изобретателем многих нововведений, в том числе - радиолампы в 1904 году, которая сделала возможным развитие радио- и телевизионной технологии, и оставалась в течение почти полувека важнейшим компонентом радиоэлектронных схем. За эти открытия Флеминг был назван "отцом" современной электроники.

Джон Амброз Флеминг родился в доме священнослужителя. Его отец имел степень доктора богословия и был пастором большой независимой церкви в Кентиш-Тауне, в Лондоне. В то время Кентиш-Таун был хорошо обеспеченным пригородом, граничащим с полями, которые простирались до самого Хайгейта и Холловея. Когда Флемингу исполнилось одиннадцать лет, он был свидетелем весьма волнующего периода в жизни церкви, где служил его отец. Это было в 1859 году, когда в Англии происходило великое духовное пробуждение. В течение четырех месяцев сын пастора видел сотни новых людей, приходящих в церковь, которые с большой жаждой слушали проповедь, исповедовали в молитве Богу свои грехи и переживали подлинное христианское обращение. Мы не можем с определенностью сказать, в какой момент пережил обращение сам Флеминг, однако известно, что он знал Иисуса как своего Господа в то время, когда еще был молодым человеком.

Путь Флеминга к успеху в избранной сфере науки был нелегким. В шестнадцать лет он начал учиться в Университетском колледже в Лондоне, чтобы получить научную степень. В то время программа для получения звания бакалавра наук включала в себя математику, химию, физику, ботанику, зоологию, философию и логику. Отец Флеминга не имел средств на обучение сына в университете, поэтому Флемингу приходилось изучать все эти предметы частным образом, работая при этом клерком на фондовой бирже. Несмотря на эти препятствия в учебе, он стал одним из двух студентов, которые при получении диплома были награждены знаком Почета первой степени.

Флеминг обладал также хорошими педагогическими способностями, и в двадцать один год стал преподавателем науки в школе рядом с Блэкпулом. Но беспокойный ум заставил его в скором времени вернуться в Лондон и продолжить обучение в Королевском колледже на химическом факультете. Когда же истощились сбережения, он был вынужден вернуться к преподавательской работе, на этот раз в Челтенхемскую школу. Но через три года он, наконец, решил, что жизнь школьного учителя не для него. Он хотел поступить в Кембридж и получить такой диплом, который дал бы ему возможность заняться исследовательской деятельностью, но, поскольку денег на это не было, он решил выиграть конкурс на стипендию, что было в те времена весьма редким событием.

Итак, Флеминг поставил перед собой цель, от достижения которой уже ничто не могло его удержать, и в октябре 1877 года он победил на конкурсе стипендиатов и поступил учиться в колледж святого Иоанна в Кембридже. Там он обучался под руководством Кларка Максвелла и имел хорошую возможность использовать свой острый, проницательный ум для исследовательской работы, и таким образом получил степень доктора наук. Прежде чем покинуть Кембридж, он был назначен профессором в Университетском колледже в Ноттингеме.

В сфере промышленности Флеминг начал приобретать известность в возрасте двадцати двух лет, когда его попросили быть консультантом новообразованной телефонной компании Эдисона, а также выступать в качестве научного эксперта в известной судебной тяжбе между этой компанией и почтовой службой. Когда телефонные компании Белла и Эдисона слились в одну, профессор Флеминг занимался постройкой их первых телефонных станций.

Многие изобретатели долгие годы пытались применить электрическое освещение в быту, но все безуспешно. Наконец Дж. Сван из Ньюкасла изготовил стеклянную лампу с тонким графитовым стержнем в качестве нити накаливания. При подключении к источнику электрического тока, графитовый стержень раскалялся добела. Сван затем модернизировал свою лампу, употребив нить из прессованного хлопка, покрытую графитом. Эта лампа излучала свет мощностью в шестнадцать свечей. Но Свану наступал на пятки другой изобретатель в области электричества - Эдисон, сделавший значительный шаг вперед. Он решил снабдить города электрическим освещением с изобретенными им лампами, и в 1882 году устроил доктора Амброза Флеминга главным энергетиком своей фирмы.

Поначалу представители газовой энергетики высмеивали идею электрического освещения, и считали, что оно не представляет для них никакой угрозы. Флеминг впервые снабдил электрическим освещением британский военный корабль "Мультан." В то же самое время он понимал, что необходимо срочно внедрить стандарты на электроприборы, и по его настоятельному ходатайству Институт Электроинженеров вынудил Министерство торговли создать лабораторию для этой цели. В настоящее время это Национальная физическая лаборатория Объединенного Королевства.

Генераторы переменного тока и линии электропередачи были изобретены за пределами Британии, но они оказались нежизнеспособными. Именно Флеминг взрастил это изобретение, дал ему путевку в жизнь и сделал пригодным для практического использования. На выставке изобретений в Саут Кенсингтоне в 1885 году один венгерский изобретатель демонстрировал машину, которую он назвал альтернатором. Она приводилась в действие паровым двигателем и производила переменный электрический ток таким образом, что он менял направление 50 раз в секунду.

Изобретатель обнаружил, что этот переменный ток можно преобразовать в высокое напряжение с помощью трансформаторов, и таким образом передавать на большие расстояния без потерь.

Один инженер, которого звали Де Феррари, принес эти идеи в Англию. Он убедил группу богатых знатных людей финансировать план постройки в Дептфорде электростанции, которая снабжала бы высоковольтной энергией весь Вест Энд в Лондоне. Де Феррари построил гигантские генераторы и трансформаторы для производства электрического тока напряжением в 10 000 вольт, но всякий раз, когда система включалась, загорались рубильники и перегорали кабеля. Система не работала.

Профессора Флеминга попросили разрешить эту проблему. Он обнаружил, что дело было в электрической дуге, возникавшей в рубильнике, длина которой достигала более метра. Де Феррари не смог справиться с этой дугой. Флеминг нашел способ уменьшения дуги, для чего ему пришлось переделать всю систему, и после этого электростанция в Дептфорте стала действующим предприятием по производству переменного тока. Стоит упомянуть, что вскоре после этого Флеминга пригласили для разработки систем электроснабжения городов Эгзетера, Таунтона, Питерборо и Плимута.

Однако вклад Флеминга в науку был гораздо больше, чем эти успехи в промышленной сфере. В тридцатишестилетнем возрасте он стал Профессором электротехники в Университетском колледже в Лондоне, и эта должность позволила ему возглавить обучение будущих ученых электриков, а также исследования в этой области в течение четырех выдающихся десятилетий. Профессор Макгрегор-Моррис говорит об этом в Сборнике биографий выдающихся людей страны: "Сорок один год, проведенный им в качестве профессора на службе электротехнике, совпадал с периодом быстрого развития в этой сфере, и он был в числе немногих английских ученых, которые внесли огромный вклад в ее прогресс."

Несмотря на занятость в делах науки, Флеминг сохранял верность другому увлечению: он был верен тому Другу, Которого нашел еще в юности. Будучи верующим христианином, он не умалчивал о своей вере, но употреблял свои замечательные лекторские способности для того, чтобы свидетельствовать о Библии. Он любил Библию и изучал ее, как Слово Божие. "Она содержит, - говорил Флеминг, - записи грядущих событий, которые никак не укладываются в рамки обычных человеческих переживаний и предсказаний, и некоторые из них уже исполнились. Хотя Библия написана людьми, имеются многочисленные доказательства того, что она не является продуктом человеческого разума. Многочисленные почитатели Библии как теперь, так и во все времена, видят в ней средство передачи сообщения для нас от Творца вселенной, Вечного Вседержителя Бога."

В начале этого столетия профессор Флеминг занял еще один пост, который стал одним из наиболее выдающихся в его жизни. Он стал консультантом Беспроводнойтелеграфной компании Маркони. Маркони был молодым итальянским изобретателем, который впервые создал действующую беспроводную телеграфную систему. Естественно, его изобретение пленило воображение публики, особенно после того, как он решил построить "радиомост" через Атлантику. Он приобщил к делу профессора Флеминга, и тот сразу же понял, что аппарат Маркони был слишком маленьким для такой задачи. Флеминг разработал значительную часть радиооборудования и воплотил идеи Маркони в действующую радиостанцию.

Он расположил ее в Корнуолле на мысе Полдо, на вершине утеса, прямо у Атлантического океана. Двигатель мощностью в двадцать пять лошадиных сил вращал генератор, который вырабатывал ток напряжением в 2 000 вольт. Огромные трансформаторы повышали его до 20 000 вольт. Маркони разработал антенны, и в ноябре 1907 года профессор Флеминг со своими ассистентами должен был из Полдо передать сигнал, а Маркони отправился в Ньюфаундленд, чтобы принять этот сигнал. В Ньюфаундленде Маркони установил радиоприемник с огромными антеннами, подвешенными к воздушным шарам и воздушным змеям.

12 декабря 1907 года Маркони со своими друзьями услышали в наушниках слабый сигнал морзянки, посланный из Корнуолла, передающий букву "S". Радиоволны пересекли "горы земли, покрытые морем", как называл Флеминг Атлантический океан. Прогресс радиотелеграфа был обусловлен во многом благодаря технической компетентности Флеминга, в особенности благодаря его лучшему изобретению - радиолампе, без которой он был бы невозможен. Маркони открыл принцип передачи радиоволн на большие расстояния, но Флеминг воплотил этот принцип в жизнь.

Радиолампа появилась на свет благодаря любознательному размышлению Флеминга над одним необъясненным явлением, которое он наблюдал во время своих исследований. Еще много лет назад он обратил внимание на одну особенность лампы накаливания Эдисона. Всякий раз, когда эти старомодные лампы перегревались, внутренняя сторона стекла становилась темнее, за исключением тоненькой полоски, которая оставалась чистой и прозрачной. Флеминг догадывался о причинах этого явления, и впоследствии провел много времени, изучая его в своей лаборатории. Это привело его к изобретению прибора, похожего на осветительную лампочку, который пропускал электрический ток только в одном направлении.

Но только после того, как Флеминг начал сотрудничать с Маркони в радиотехнике, он понял, что этот прибор, названный "вентилем" (поскольку он был электронным эквивалентом одноименного устройства в водопроводе, пропускавшим воду только в одном направлении), был недостающим звеном, необходимым для дальнейшего развития радиотехники. Этот прибор был запатентован в 1904 году, и стал известен как радиолампа Флеминга, или диод. Он был предшественником сотен разновидностей радиоламп, на протяжении полувека составлявшим важнейшую часть всех радио- и электронных приборов.

Лампы теперь вытеснены транзисторами, но они сделали возможным феноменальное развитие радио- и телевизионной технологии, что, в свою очередь, привело к появлению транзистора. Достижение Флеминга, безусловно, было величайшей вехой в электронике нашего столетия. Не следует считать, что лампа устарела. Многие сложные электронные приборы до сих пор могут работать только с определенным видом ламп. Более того, в бытовых телевизорах и видеосистемах используется принцип работы, который берет свое начало с блестящего открытия, сделанного Флемингом в 1904 году.

В 1929 году профессору Флемингу было присвоено рыцарское звание, он был награжден многочисленными медалями от научных обществ, а также почетным членством и научными званиями. Четырежды он был приглашен читать Рождественские лекции в Королевском институте, поскольку немногие владели искусством так увлекать аудиторию. Он был исключительно умелым оратором, который мог объяснять сложные научные понятия для простой аудитории, и его постоянно приглашали читать лекции в переполненных залах по всей стране. Сэр Джон отличался также тем, что внес громадный вклад в написание научных трудов. Копии его опубликованных работ, хранящиеся в Университетском колледже в Лондоне, составляют пять томов.

Джону Амброзу Флемингу было бы легко и удобно занять позицию молчаливого наблюдателя по отношению к теории эволюции. Ученые того времени высказывались в ее пользу, и всякий, кто не соглашался с теорией эволюции, рисковал быть высмеянным. Но он не мог оставаться в покое, когда людям бессовестно выдавали в качестве факта то, о чем он знал, как о недоказанном и ненаучном. В 1904 году, когда была запатентована радиолампа, он начал энергичную кампанию против теории эволюции, читая публичные лекции, которые затем были опубликованы и проданы в большом количестве под заглавием "Доказательства невидимого". Он оказывал большую поддержку, а затем на время стал президентом известного общества, сформированного для тех ученых и научных деятелей, которые пожелали бы поднять голос против фальшивых спекуляций сторонников теории эволюции. Это общество было названо Институт Виктория. Один из научных трудов сэра Джона на тему о приросте населения и возрасте земли доказывает, что человечество не могло существовать на нашей планете столько лет, как это представляют эволюционисты. Это пример только одного из многих доводов, которые выдвигал сэр Джон и другие выдающиеся мыслители его круга.

Сэр Джон, будучи величайшим инженером и ученым своего времени, принимал существенное участие почти во всех выдающихся открытиях и в электротехнике за период почти в пятьдесят лет. Он ушел на пенсию в 1929 году, когда было положено начало еще одному изобретению, берущему свой исток от радиолампы - первый телевизор Берда. На самом деле, однако, сэр Джон Амброз Флеминг не ушел на пенсию. До самых последних лет своей долгой жизни он принимал участие в научных исследованиях по электротехнике, работал президентом телевизионного общества, был консультантом нового поколения исследователей. Свой последний научный труд он прочитал перед научной общественностью в возрасте девяноста лет!

Будучи "на пенсии", он мог посвятить много больше времени на выступления перед общественностью, чтобы привлечь внимание людей к авторитету и словам Библии, а также к Спасителю, Которого он знал и любил. Сэр Джон перешагнул порог вечности и встретил своего Господа в 1945 году, устремляя свой пытливый ум вперед, к тому миру бесконечных чудес, в сравнении с которым величайшие чудеса этого мира - всего лишь слабое подобие.