В этом выпуске мы рассказываем о вехах в развитии электроники - о батареях и конденсаторах, Фарадее и Беккереле, микрофоне и гидролокаторе, многочисленных изобретателях лампочки и радио, печатных платах и интегральных схемах.

Выпуск доступен для наших подписчиков на Спонсоре и Патреоне.

Транскрипт

Транскрипты подкаста создаются автоматически с помощью системы распознавания речи и могут содержать неточности или ошибки.

Доброго времени суток, дорогие слушатели! В эфире 547-й выпуск подкаста «Хобби Токс». С вами его постоянные ведущие Домнин.

И Ауралиен.

Спасибо, Домнин. Итак, от тем исторических и ближневосточных мы переходим к темам более техническим и приближенным к нам по времени. О чем же мы, Домнин, поговорим сегодня?

Сегодня мы поговорим об основных вехах в развитии электротехники и электроники, которые привели в итоге к тому, что мы сейчас можем сидеть и писать этот подкаст, говоря в микрофон, глядя в монитор. Мы, правда, сегодня помянем только ALTT. Ну ладно, раньше мы сидели за ALTT тоже в детстве. Слушаем из динамиков в наших наушниках друг друга, передаем речь посредством электронных импульсов. Конечно, не так, как это делалось на заре существования телефона, уже все в цифровом формате, но принцип-то один и тот же. И, не знаю, там в системном блоке сейчас мирно жужжат электромоторы кулеров. Сплошная электроника кругом. Без нее мы бы, наверное, до вас не добрались.

Причем воспринимается она настолько повседневно всеми, что казалось, она была всегда.

Да.

На самом деле, конечно, не всегда.

К нашей теме. Историю электроники мы решили сегодня под основными базовыми открытиями, с датами и персоналиями, а также кратким объяснением, в меру моего собственного понимания, как это все работает. К счастью, у нас Ауралиен более сведущ в технике, так что он меня поправит, если вдруг что.

Несмотря на то, что основные опыты с электричеством начались еще в первой половине XVIII века, до чего-то серьезного оно докатилось только к концу столетия. В частности, в середине этого века ученые работали с так называемыми лейденскими банками, которые в городе Лейдене разработали в качестве очень примитивного конденсатора, способного хранить электрический заряд и его высвобождать, соответственно, по желанию экспериментатора. Заряд, понятно, в эту банку влезал маленький, так что начали объединять их в такие ряды. И, по-видимому, Бенджамин Франклин, который сам был не дурак поэкспериментировать с электричеством, он, наверное, пытался молнию поймать в банку. Его чуть не убило, так что он закаялся от таких экспериментов.

Так вот, он, как считается, застолбил термин «электрическая батарея» — именно как батарея этих самых банок. Видимо, потому, что времена были местами военные. Так сказать, везде батареи стоят, пушки по морю палят. Англичанам Франклина повесить не велят. Вот он, собственно, так и назвал, пользуясь моментом.

Но настоящую батарею в нашем понимании создали Гальвани и Вольта. Гальвани вообще был человек практический. Его интересовали всякие чисто технические моменты, типа, например, покрытия всякими цветными металлами предметов. Например, в ту пору была кратковременная мода тела умерших таким образом предохранять, покрыв их медью какой-нибудь там.

Круто.

Факт тот, что на работы его как химика и даже электрохимика обратил внимание граф Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта. Очень любят все эти графья длинные имена. Правда, на тот момент, когда он открывал, он был еще не граф. Ему только уже за научную деятельность в итоге присудили это почетное звание.

Так вот, то ли в 1799-м, то ли в 1800-м, в разных местах по-разному, но факт в том, что неважно, полгода плюс-минус. Ему удалось создать свою первую батарею, так называемый вольтов столб. Чем она качественно отличалась? Качественно отличалась тем, что это было химическое по своей сути устройство. То есть он экспериментировал с кислотой, куда пускал цинковые и медные электроды и соединял их. После чего он обратил внимание, что цинк начал таять, а медь начала пузыриться. Вот на этом и основаны, например, современные аккумуляторы в автомобилях. Там только кислота налита. Таким образом она и работает.

Соответственно, благодаря работам Вольта мы теперь измеряем напряжение в вольтах. А также развили их, например, в электрические дуги, которые потом еще сыграют свою роль. Понятно, что эта батарея была еще очень примитивной, несовершенной и недолговечной, поскольку медный электрод быстро облеплялся водородом, выделяющимся в виде пузырьков, собственно. И таким образом батарея начинала работать хуже. Но лиха беда начало. Благодаря этим работам мы сейчас имеем все эти смартфоны с аккумуляторами, автомобили и вообще фонарики всякие на батарейках.

В принципе, сейчас наблюдается такая проблема, что электрические двигатели стали очень совершенными, а вот электрические аккумуляторы, к сожалению, отстают по эффективности. Из-за этого, например, типичное применение электродвигателей — в поездах. Какие? Первое — это электровозы, которые бегают, зацепившись усами за провода. Ну или, как вариант, за контактные рельсы, если речь про метро. И дизель-электровозы. Вот почему они дизель? А дизельное топливо работает на генератор, который питает током электромоторы. К сожалению, никакого другого способа, кроме как цепляться усами, запитать их нет. Потому что аккумуляторы будут как сам поезд, далеко ты так не уедешь. Но это я так, к слову.

В 1820 году ученый Ханс Эрстед случайно открывает, что при работе электричества начинает дурить компас. И таким образом он делает вывод, что электрическое поле может создавать магнитное поле. От этого можно сделать и обратный вывод, что потом в итоге привело к развитию электромоторов.

Спустя год Томас Зеебек, надеюсь, что я правильно фамилию произношу, открывает явление термоэлектричества. То есть когда разница температуры вызывает электрический ток. Что это нам дает в практическом смысле? Например, мы можем сделать электрический терморегулятор. И многие из них до сих пор работают на такой базе.

Просьба не путать это явление с открытым в 40-м году XIX века Джеймсом Джоулем так называемым джоулевым нагревом. Когда Джоуль заметил, что сопротивление проводника при включении электрического тока дает нагрев. Это еще более практичное открытие, которое нам дало что? Какие-нибудь, я не знаю, чайники.

Да, электрические нагреватели всякие для воздуха, для воды, кипятильники и чайники. Вот если вы в тостер посмотрите, то увидите, что там такие характерные спиральки, и они начинают светиться красным светом, когда нагреваются. Вот это все работает по открытому Джоулем принципу. То же самое, в принципе, верно для ламп накаливания, где завитая спираль нити накаливания из-за этого эффекта светится. И плавкие предохранители, которые раньше стояли повсюду, и выбивало пробки. Это означало, что предохранитель там настолько нагрелся от чрезмерного тока, что расплавился и не дал испоганить всю остальную цепь. Надо его вынуть и вставить новый.

В 1831 году Джозеф Генри создает первый электродвигатель на постоянном токе. Принципиальная схема осталась та же, что и была. Нетрудно создать подобный же электродвигатель, как у него был, дома своими руками в качестве поделки для общего развития. Всякие там кружки электриков, электротехников, радиокружки — они этим тоже пробавлялись с детьми, я помню.

Выглядит очень просто. Два магнита ставятся лицом друг к другу. Между ними, как шашлык на шампуре, якорь так называемый. В простейшем случае это может быть вязальная спица, на которую насажена пробка от бутылки, и наверчена обмотка. К ней ведутся электроды, которые рядом замыкаются такими щетками. В домашних условиях — просто проводки, со щетками из фольги обычно сделанные. Если включить ток, за счет электромагнитного поля якорь начнет вертеться вокруг своей оси. Ну и все, можно к нему прицепить, допустим, вентилятор — он будет его вертеть. Ну и что угодно можно прицепить через какую-нибудь передачу. Вентилятор — это просто самое базовое. Подобным же образом до сих пор работают многие электромоторы, от которых не требуется ничего особо сложного.

Два года спустя, в 1833-м, Фарадей, помимо прочих своих открытий — он вообще был ультразнаменитый и считался эдаким гением, плейбоем, миллиардером, филантропом, его называли королем ученых и учителем королей, — отмечает, помимо прочего, еще и явление полупроводниковости. То есть до этого было такое понятие, что существуют проводники и диэлектрики, то есть изоляторы.

Да.

Соответственно, проводник — это, например, медный кабель какой-нибудь, а изолятор — допустим, стекло, или керамика, или что-нибудь такое. Но Фарадей, экспериментируя с сульфидом серебра, сернистым серебром, как-то говорили по старинке, обратил внимание на странный эффект. Было известно, что при нагревании проводника его сопротивление растет и, соответственно, проводимость падает, насколько я понимаю.

Это именно у сульфида серебра?

Нет, вообще, нормально. А вот сульфид серебра, вместо того чтобы терять проводимость, наоборот, ее повышал при нагревании. Из этого Фарадей сделал вывод, что что-то нечисто, и, видимо, помимо проводника и диэлектрика, есть еще какой-то промежуточный тип, который свою проводимость может менять. То проводит, то не проводит, в зависимости от каких-то условий.

Если бы не дальнейшие работы над полупроводниками, мы бы сейчас до сих пор сидели на громоздких и примитивных электрических схемах, и никаких там подкастов мы бы вам не записывали. Потому что именно на полупроводниках работают печатные платы и позднейшие транзисторы.

Тут ничего удивительного нет, потому что для Фарадея в 1833 году это было, скажем так, явление электричества было несколько загадочным в том плане, что не очень было понятно, как вообще это электричество передается. То есть как оно возникает, можно примерно представить — с магнитами, с этими катушками, всякое вот это вот все. А что является, скажем так… Про электрон никто вообще еще лет 60 с копейками знать не будет, что какие-то есть электроны, что электричество на самом деле — это движение электронов. Поэтому все эти истории про то, что при определенных условиях у вас какое-то вещество то диэлектрик, то начинает электричество проводить — его нагреваешь, оно, например, начинает проводить, или наоборот, — это, конечно, выглядело несколько загадочно. То есть люди несколько методом тыка.

Совершенно верно. То есть вплоть до появления катодных трубок и вообще понятия о том, что существуют элементарные частицы, все это было каким-то таким, знаете, как в классических фильмах «Звездных войн» в виде какой-то силы. От чего, почему, какие можно вещи благодаря этому делать — ничего было толком непонятно. Действительно, многие просто тыкались абы во что, рассчитывая, что что-нибудь заработает.

Простой пример: в «Двадцати тысячах лье под водой» капитан Немо как раз на электричестве строит всю свою машинерию и говорит, что мой подход к электричеству отличается от общепринятого. Просто потому, что на тот момент, когда Жюль Верн это писал, общие настроения были такие, что электричество сулит нам немалые выгоды, до сих пор еще не открытые, но вот как его заставить работать — пока непонятно. Но я, мол, соответственно, какими-то там секретными способами, в порядке фантастического допущения, заставил его работать. Там, условно, его ружья, которые стреляют маленькими заряженными электричеством шариками…

Скорее я бы сказал, что это такая пушка, стреляющая конденсаторами.

Ага. Потому что, когда попадало в нее, высвобождался электрический заряд и убивал током злодея. По-моему, там так. Я давно уже читал, но, по-моему, так.

Я даже помню, что вроде как протагонист говорит, что это миниатюрные лейденские банки.

То есть еще не было слова «конденсатор», наверное.

Вот, соответственно, да, идем дальше. В 1839 году Эдмон Беккерель, человек не последний тоже, открывает так называемый фотоэлектрический эффект, то есть возникновение электрического тока под действием светового излучения. На тот момент с этим сделать особо было нечего, но сейчас мы этим пользуемся очень активно. Когда мы лезем в какой-нибудь супермаркет, там нас встречают автоматические двери на фотоэлементах. Или мы можем получать электроэнергию через солнечные панели. Правда, эффективность этого пока очень сомнительная, но мало ли что возможно в дальнейшем. Это все благодаря фотоэлектрическому эффекту.

То есть, для понимания: фотоэлектрический эффект — это у вас есть что-то, что при облучении светом начинает генерировать электричество. И, соответственно, что-то от этого электричества начинает работать или, наоборот, прекращает работать временно и так далее. То есть вы чувствуете, да, извини, еще раз тебя перебью, мы пока что разрозненные какие-то факты, казалось бы, они вообще немножко не связаны друг с другом. Но потом они окажутся связаны в конечном итоге. Потому что без всех этих вещей не получилось бы то, что мы сейчас считаем электроникой, микроэлектроникой и всяким таким.

Ну да. Соответственно, в XIX веке из-за того, что многие открытия делались не то чтобы преждевременно, а скорее на таком этапе, на котором их результаты еще нельзя было принять практически, из-за этого их часто забывали, по пять раз переоткрывали одно и то же. Тем более что тогда, опять же, из-за отсутствия электричества никакой там быстрой связи между разными концами света не было. Поэтому что там в Бразилии открывает один, какой-нибудь другой из Германии мог не знать, не ведать и параллельно изобретать велосипед, получается. Просто потому, что еще не осведомлен.

Ну да.

Кроме того, не было еще вот этой практики, распространенной в научных публикациях: когда вы что-то открыли, написали статью, и кто-то другой это прочитал и мог бы там проверить или еще что-то. Кроме того, даже то, что удавалось напечатать, часто тормозилось. Так было, например, с первым телефоном Рейса. Сейчас мы до него еще дойдем.

Я хотел сказать вот что, пока не забыл. Это безобразие, в смысле отсутствие связи, многих не устраивало, и поэтому были всякие попытки создать телеграф еще в начале XIX века. Первоначально работали они, я так понял, на базе магнитного отклонения стрелки под действием электромагнитного поля. Соответственно, при подаче тока по проводам стрелка отклонялась так, что показывала, допустим, на какую-то букву. И можно было по буквам передать все, что надо. Но это было, к сожалению, очень сложно. Муторно, букв там много. Приходилось делать либо стрелок много, либо все это замедлялось. Много проводов, все это было очень сложно.

По этой причине телеграф, хотя, в общем, как явление существовал еще с 30-х годов XIX века, но к повальному распространению он пришел только к концу 40-х. Потому что в 1844-м Сэмюэл Морзе создал электротелеграф, который, вместо того чтобы показывать на буквы из латинского алфавита, вместо этого отстукивал точки и тире. Один стук — это точка, два стука — это тире. И создал азбуку, которую назвал именем себя. Три точки, три тире, три точки — сигнал SOS, например.

Из этого, кстати, хорошо же вспомнил про SOS. Почему именно вот такой? Все говорят, что это save our souls, спасите наши души и так далее и тому подобное. На самом деле ничего подобного он не значит. Сигнал был выбран просто по удобству. И потому, что его было трудно спутать при передаче по радио в дальнейшем, когда радио появилось. Потому что работало это радио через задницу, слышно было черт знает что, и какими-нибудь сложносочиненными фразами призывать на помощь был риск, что тебя не поймут. И вместо того чтобы, не знаю, прислать золото, осушат болото, условно говоря. А вот поэтому решили взять такой код, который было трудно перепутать и который было очень легко запомнить, чтобы в стрессе не вспоминать, как там полагается звать на помощь.

Во второй половине XIX века, соответственно, телеграф распространился по всей планете, и даже был достаточно оперативно проложен трансатлантический кабель, чтобы можно было в Америку отстучать чего-нибудь из Европы и наоборот. Всякие там произведения конца XIX века про всяких Шерлока Холмса обязательно содержат то, что Ватсон по инструкции Холмса бежит скорее на железнодорожную станцию, где обязательно был телеграфный пункт — на любой, даже самой захудалой должен был быть, — и там отстукивает Холмсу срочную телеграмму. Ура! Это из рассказа «Москательщик на покое». На самом деле он там этого не делал, но Холмс давал ему такую инструкцию на случай, если клиент решит слинять, чтобы он не смог явиться домой, обнаружить, что Холмс окно там подломил, и решил посмотреть, что там такое.

Так вот, это сильно повлияло на дальнейшую жизнь у человека. То есть стало возможно отправить телеграмму какому-нибудь своему другу или даже не другу, а просто какому-то известному ученому, например, и задать ему какой-нибудь вопрос по его компетенции. Считалось необходимым на такое отвечать. Распространилось также такое явление, как приветственные телеграммы. Когда какой-нибудь там условный «Титаник» отплывал, там обязательно приходили тонны приветственных телеграмм с поздравлениями о таком событии. Это вот как сейчас, когда ставятся лайки и перепосты всякие в соцсетях. А тогда было вот так по телеграммам.

Возвращаемся к Беккерелю. В 1853 году он, опять же, помимо прочего, не случайно счетная единица, которой мы меряем радиацию, так названа. Так вот, в 1853-м он открывает термоэлектронную эмиссию как явление. То есть тот факт, что проводник под действием тепла начинает исторгать из себя электроны. На тот момент это, опять же, еще ни к чему не приводило, но в будущем это позволит создать так называемые радиолампы. Таковые в виде диодов, триодов будут работать во всяких там телевизорах, мониторах, компьютерах XX века. И в знаменитом компьютере ENIAC, по-моему, каждые пять минут надо было бежать и менять очередную сгоревшую лампу. Об этом чуть погодя. Просто там очень много было, и статистически портились.

В 1860 году создается первый микрофон и первая попытка в телефон, соответственно, электрический. Подчеркиваю: электрический. То есть телефон в акустическом смысле существовал и до этого — всевозможные звуковые трубки, через которые можно из капитанского мостика что-нибудь проорать в машинное отделение, так сказать: полный вперед, полный стоп и так далее. Это все было. А тут — электрический.

Работал над этим Иоганн Филипп Рейс. Рейс был типичной жертвой тупости и косности научного сообщества, потому что он считал, что электричество даст возможность нам передавать речь и вообще звук на расстоянии. Для чего он сделал такую модель: такая воронка деревянная, которая с узкой стороны имеет перепонку из какого-то там бычьего пузыря или что-то в этом духе. Тогда же не было всех этих пластиков и тому подобного, приходилось обходиться по старинке. На мембрану наклеена полосочка платины, соединенная с одним полюсом батареи. И в центре мембраны проволочка, которая была установлена так, чтобы при колебаниях мембраны вызывать разрыв тока. Соответственно, на этом принципе распространялся звук.

Публикации Рейса, где он описывал свою конструкцию, постоянно заворачивались, даже не читая. Ему писали, что он тупой, какую-то чушь пишет. Так что, несмотря на то, что он сумел в итоге в 60-е годы впарить свои телефоны, усовершенствованные, достаточно серьезным людям — например, у нас в Санкт-Петербурге проводились испытания его телефона, у американцев его приобрел Смитсоновский институт, — и смотреть на этот телефон ходил в 1875 году Александр Грэм Белл, изобретатель уже более современного телефона, потомками которого мы сейчас пользуемся, в целом это тогда было воспринято скорее как диковинка, что ли.

Баловство.

Ну да. Ты, правда, учитывай, что даже когда Белл создал свой телефон, ему в Британии, например, на попытку впарить телефон королевской почте британской, у которых красные почтовые ящики, главный инженер, по-моему, этой почты сказал, что это американцам нужен телефон, а нам нет, у нас есть полно мальчиков-посыльных.

Да.

Вообще, теоретически, может быть, Рейс бы сейчас и считался основным изобретателем телефона. Проблема в том, что он за год до, так сказать, открытия Белла помер в 1874-м. Ему было всего-то 40 лет. Если бы он прожил подольше, то, может быть, и Белл никакой бы особо не понадобился. Но случилось то, что случилось. Так что основным телефонастроителем считается Белл.

В 1876 году наконец на смену лейденским банкам приходят нормальные человеческие конденсаторы. На тот момент еще достаточно простенькие, бумажные так называемые. Конденсатор представляет собой в простейшем случае два электрода, разделенных слоем диэлектрика. В первых случаях это была бумага. Может быть сухая, может быть чем-то пропитанная, там разные были варианты. Сейчас каких только их нет. За счет этой конструкции он может накапливать заряд и быстро его из себя испускать.

Это дает очень много всяких применений. Один из самых простых примеров — это импульс большой мощности, на котором работает фотографическая вспышка у нас в телефоне.

Да и не только в телефоне, в общем, везде так работает. Вот эти фотоаппаратные вспышки тоже.

Да. При этом, обратите внимание, что фотоаппаратные вспышки на момент, когда конденсаторы внедрялись, уже существовали, но они были чисто химическими. И вплоть до середины XX века оставались в основном химическими. Дымили еще после того, как вспыхивали. Там потому что поджигался магний, надо было на такой палке его держать, поджигать этот самый магний, и он вспыхивал с дымом и прочим.

Чтобы тебе пальцы не оторвало.

Да, да. Приходилось его на палке держать. Короче, это все было не очень. А вот конденсаторы позволили сделать очень хорошие фотовспышки. Некоторые современные лазеры, так называемые импульсные, тоже работают на том же принципе.

Еще одно применение: если использовать в качестве диэлектрика какую-нибудь жидкость, например масло, то за счет изменения уровня этого самого масла конденсатор будет менять свою емкость. И можно таким образом сделать нечто вроде датчика, который будет следить за уровнем масла в какой-то емкости. Условно. Не обязательно масла, вообще.

Хитро.

Да, да. Конденсаторы очень важны. Они практически везде. В любой электронике они только не что. Например, их можно использовать как память компьютерную за счет того, что они способны хранить заряд на длительное время. На этом тоже издавна были построены многие запоминающие устройства. Короче, что только ни делали, до сих пор мы без конденсаторов никуда. Типичная проблема с какой-нибудь неисправной материнской платой: посмотрите на конденсаторы. Очень может быть, что один из них вздулся, разорвался, вышел из строя.

В том же 1876-м создается первая дуговая электролампа трудами нашего соотечественника Павла Яблочкова. Я, когда был малышом, жил с бабушкой и дедом на улице Яблочкова.

Да, было такое.

Короче говоря, эта самая дуговая электролампа создавала свет за счет дуги между двумя электродами, помещенными в стеклянную трубку, наполненную каким-то газом. Газы бывают всякие. Ксенон, например, из современного. И до сих пор они используются в некоторых устройствах. Во Второй мировой использовались в прожекторах. Правда, в бытовом использовании их вытеснили лампы накаливания. Потому что, опять же, в том же 76-м первая лампа накаливания, еще не практичная, была создана Джозефом Своном.

Принцип действия лампы накаливания такой: по открытому уже Джоулем тепловому действию накаливаемое тело из-за проходящего через него электрического тока начинает испускать видимое излучение. Попробуйте. Накалите там на сильном огне гвоздь — он у вас тоже начнет светиться. По оттенку свечения опытный кузнец может сразу сказать, какая температура светящегося тела, при условии что он знает металл.

Ну так вот, соответственно, в чем был затык при работах со Своном? Основной проблемой было то, что рабочее тело, зараза, постоянно выходило из строя. Потому что, как вы понимаете, далеко не все тела могут долго сносить такое обращение с ними. По той же причине, например, у нас в 1874-м, то есть еще до этого, по-моему, за два года до этого, Александр Лодыгин тоже запатентовал, как он написал, нитевую лампу. За счет того, что он поместил свою угольную нить в вакуум внутри стеклянной колбы, она светила дольше. Потому что, как вы понимаете, присутствие кислорода ничем хорошим раскаленной угольной нити не грозит. Она просто сгорит у вас, и все. Лодыгину удалось добиться того, что в вакууме оно горело относительно дольше. Но все равно этого было недостаточно.

Таким образом, добиться полного успеха удалось только в 1879 году Томасу Алве Эдисону. Потому что Эдисону удалось найти материал — обугленные волокна бамбука, — из которых он сделал знаменитую двойную спираль. Вот если вы посмотрите под лупой на нить накаливания, вы видите, что она сама вся спираль, но при этом еще и эта спираль сделана из спирали.

Да, то есть она закручена, и то, что закручено, тоже закручено.

Это все позволяет добиться того результата, который мы имеем сейчас. Каким образом Эдисон до такого додумался, Ауралиен, ты знаешь?

Перебирал, мне кажется, все, что можно было.

Да. Он просто собрал толпу народу, посадил их с кучей всякого материала и сказал: орудуйте. Кто найдет что-то практичное, получит бабла, остальных выгоню. Ну и все, и быстро ему там нашли. У него основной modus operandi был — тыкать во все подряд, по закону больших чисел что-нибудь заработает, а потом, может быть, даже придумаем, как на этом бабло можно срубить. Очень практичный подход. Эдисон не был академическим человеком, в этом смысле я его понимаю. У меня тоже от всей этой академической науки, точнее, клонит в сон.

Да.

Из-за этого до сих пор ведется специальная олимпиада: кто же открыл лампочку — Лодыгин, Яблочков, Эдисон, Свон и еще там человек, наверное, пять или десять. Это типично для исследований электричества и электроники той поры. Гораздо хуже вышло с радио. Об этом чуть-чуть погодя.

Так вот, пока Эдисону не удалось найти бамбуковую нить, он не унывал. И в 1877-м изобрел фонограф. А, стоп, пока я не перешел к фонографу. Про лампы накаливания. Нам сейчас трудно понять, насколько электрическое освещение повлияло на наше общество. Ауралиен, ты в книжках, наверное, не раз встречал фразу «в зале было светло, как днем». Вот если тебе просто сказать: в этой книжке есть фраза «в зале было светло, как днем», — попробуй угадать время действия этого художественного произведения.

Неужели это какая-нибудь вторая половина XIX века?

Мы можем сказать: до XX века. Если это не фэнтези какое-нибудь. До промышленной революции. Почему? Вот смотрите. Мы с вами регулярно сидим в залах, где светло как днем, но мы этого не замечаем. Просто потому, что с нашей точки зрения как бы ты нажал кнопочку — и стало светло как днем. И для нас это как бы не является ничем изрядно выходящим.

А если бы мы в середине XIX века захотели разориться на тонны свечей, понавешать везде канделябров, понавтыкать везде всяких там подсвечников… Короче, это было дорогое удовольствие. А типичное какое-нибудь закрытое мероприятие, типа бала какого-нибудь или вечера с картами… Как вообще развлекались в XIX веке? Оно по атмосфере, знаете, на что было похоже? В церковь зайдите на службу, в православную, имею в виду. Вот примерно так. Все сидят в полутьме при свечах. Более или менее концентрация света была вокруг карточных столов, чтобы было видно. Но и то могли поскупиться. А сейчас для нас это странно.

Для людей, которые привыкли уже к свечам, странны были лампы. Например, многим потенциальным клиентам, которые приходили на всякие показы… Показы очень простые. Заключалось соглашение с каким-нибудь домом, где дают балы и прочие массовые мероприятия, на то, что мы вам бесплатно устроим электрическое освещение. Соответственно, те, кто придут, скажут: вау, это круто — иметь электрическое освещение, давайте купим у этих парней и себе такое. Проблема в том, что, как оказалось, люди приходят, начинают пялить глаза на эти лампы, а потом говорят: ой, я слеп, у меня глаза болят. Им приходилось всем перед входом объяснять, что не надо на сами лампы смотреть, надо смотреть куда-то рядом с лампами. Люди-то любопытные, им хочется понять, что это такое. Они себе глаза травмировали. Понятно.

Вот видите, как сильно поменяла нашу жизнь такая, казалось бы, простенькая вещь.

Так вот, возвращаемся к Эдисону и его работам с фонографом. Сама по себе идея того, что можно использовать какой-то аппарат для записи звука вообще, была и до Эдисона. Проблема в том, что это было во многом экспериментально, непрактично и не совсем в ту сторону мыслили, в какую надо. А Эдисон был человек практичный, предприимчивый, он все быстро пустил в дело.

Сначала он пытался работать с кодировкой и воспроизведением с аналогового носителя телеграмм азбукой Морзе, точками и тире. Соответственно, он использовал всякие дисковые, цилиндрические и тому подобные носители. Как-то раз он запустил его на высокой скорости, в результате чего, пробегая по неровностям носителя, считывающий рычажок начал вибрировать. А как бы всякие микрофоны, телефон — они же функционируют… Вот эту вибрацию мы же в нее можем закодировать не только точки и тире, а, допустим, целую речь. Тем более что уже были всякие механические музыкальные шкатулки, в которых такой цилиндр с пупырышками, и он вращается, задевает за металлические такие штырьки, которые, отклоняясь…

Маленький ксилофон такой, по сути.

Да, начинают звенеть. Вот Эдисон решил, что надо это дело пустить на новых принципах и задействовать, как в телефонных аппаратах, мембрану, чтобы она воспроизводила звук.

За счет, опять же, многочисленных часов работы методом тыка, Эдисону удалось записать на свой тогда еще не цилиндрический — он использовал такой диск из жесткой фольги, на который по спирали записывался звук, из этой идеи потом вырастет грампластинка, — ему удалось записать «У Мэри был барашек». Мы вот почему, когда тестируем связь, и не только, я, например, когда на живых выступлениях, многие кто был, когда меня просят протестировать микрофон, я говорю: «У Мэри был барашек». Это вот как раз мы делаем отсылку к Эдисону.

Ага. Подкаст такой вот у нас. Гиковский.

В некотором роде.

На Эдисона это произвело сногсшибательное впечатление. Он чуть ли не уверовал в собственный гений впервые в жизни по-настоящему. А на всех остальных это и вовсе оказало эффект разорвавшейся бомбы. Эдисон, не будь дурак, устраивал всякие там массовые демонстрации, и люди просто не могли поверить. Достаточно сказать, что когда он отправил своего представителя во Французскую академию наук, ему там чуть не набили морду.

За что?

Один из почтенных академиков схватил его за горло и стал орать: «Ах ты, подлый чревовещатель, приперся тут нас дурить!»

Класс.

Дедушку угомонили, и представитель Эдисона кое-как разъяснил недоверчивым академикам, что тут никакого чревовещания нет, он может хоть уйти вообще на улицу, и машина будет работать.

Соответственно, сначала использовались цилиндры, как в старых машинках, а потом перешли на более практичные грампластинки. Почему не сразу, а я вам объясню. Эти же грампластинки надо еще из чего-то делать, а пластик-то как бы не того, в природе не добывается. Это еще надо дожить до всяких там бакелитов да и прочих материалов. До пластмасс, короче, и винила, соответственно.

Короче, Эдисон пропагандировал свою эту машинку, даже предлагая для тупых — он вообще всегда считал, что работать надо так, будто твои клиенты полные идиоты и без тебя ни до чего не догадаются, — он говорил: давайте, например, будем в образовании применять, чтобы можно было вместо лектора поставить просто машинку и слушать. Вместо того чтобы музыкантов сажать, которым деньги надо платить, — раз записал и крути себе. Можно себя записать и слушать. Вот я, например, постоянно переслушиваю все наши выпуски. Сегодня, например, слушал про Тайвань. Я так хаотично выбираю. Для чего я это делаю? Не потому, что я нарцисс, которому нравится звук собственного голоса. Это потому, что вы встречали, наверное, людей, которые жалуются, что их стихи никто не читает, их песен никто не слушает, непризнанных артистов. В основном это потому, что они сами своих стихов не читают и своих песен не слушают. Если бы слушали внимательно, то заметили бы, почему их не слушают все остальные, и провели бы над собой работу. Ну вот, собственно, я тоже должен проводить над собой работу, чтобы не мычать, не тупить, не оговариваться и так далее. Вот для этого в том числе предлагал Эдисон использовать.

Ну и еще там кучу всяких затей предлагал. Появился из этого в итоге привычный нам по старым фильмам граммофон с вот этой вот изогнутой трубой, как от валторны, или как это называлось. Так что изобретение очень важное. Собственно, на этой базе сейчас в том числе наш подкаст работает.

В 1890-м неунимающийся Эдисон изобретает плавкий предохранитель. Опять же, на базе все того же эффекта, когда тело, через которое проходит ток, нагревается. Вот у меня, например, на той неделе выбило автомат в щитке. Сейчас, потому что у нас там нет плавких предохранителей, у нас стоит автоматическое на базе биметаллической пластины устройство, насколько я понимаю. Я конкретно это не открывал, но я думаю, что устроено вот так. То есть там как бы рычажок такой стоит в виде спаянных двух пластинок из разного металла, у которых, соответственно, разная пропускная способность. Если вдруг ток начинает зашкаливать и грозит расплавлением проводки, пожаром и прочим, то один из этих металлов начинает деформироваться. Соответственно, рычажок сам искривляется и нажимает на кнопочку, которая все вырубает, не позволяя начаться пожару.

А вот когда я был маленький, я помню, что покойный дедушка Лев Арсеньевич позвал меня в коридор, как раз на улице Яблочкова было, менять пробки. Я не очень понял, зачем нам менять в бутылках пробки. Но пошел, потому что было интересно. Но пробки какие-то не такие. То есть черные цилиндры, но не бутылки запечатывали, а целые бутыли. И дедушка ввинтил эту пробку, совсем как в бутылках, в счетчик электрический в коридоре. Чем окончательно озадачил маленького Домнина.

И только потом, когда я подрос, мне тогда было года три, наверное, или два даже, только потом я узнал, что, оказывается, внутри этой пробки, сделанной из керамики, или из стекла, или, короче, из какого-нибудь изолирующего материала, установлен такой кусочек проводника легкоплавкий, который в случае, если ток пойдет слишком сильный, расплавится, в отличие от всей остальной проводки. И таким образом нам надо будет поменять только этот кусочек, а не всю проводку. Или не всю квартиру, а сгорит еще хрен пойми что.

Короче, очень ценная вещь, которая позволила сильно все упростить, сделать надежнее и долговечнее. Потому что если у вас сгорел предохранитель, то вы за три копейки поставите новый. А если у вас сгорела ваша экспериментальная установка к чертовой матери, то вам просто денег больше не дадут, и открытия у вас не получится. Так что изобретение Эдисоном предохранителей — это не просто какая-то бытовая удобная штука. Это был серьезный пинок вообще для развития электроники и электротехники.

За два года до того Генрихом Герцем, в честь которого называются измерительные единицы для колебаний, сейчас мы уже перешли на гигагерцы, и еще немного — до терагерц, может, дойдем, если мы построим квантовые процессоры. Для понимания: один герц — это, соответственно, одно колебание в секунду. Соответственно, когда у вас гигагерцы, это вот сколько у нас там получается? Миллиард колебаний в секунду?

Да, миллиард.

Так что там? Миллиард операций, я так понял, в итоге получается в секунду. Ну так вот, ему удается доказать, что существуют некие радиоволны. Несмотря на то, что сам термин был и до него, интерес для нас представляют работы, которые проходили в 90-е годы над беспроводным телеграфом, как это называлось. До сих пор для того, чтобы всякими способами без проводов пользоваться, в английском языке мы используем термин wireless, то есть беспроволочный. Потому что радио изначально так и позиционировалось — как беспроволочный телеграф.

Вы просто должны понять, что если объяснять простому быдлу про какие-то там радиоприемники и передатчики, они ничего не поймут: что вы там будете принимать, передавать. Вы им говорите «беспроволочный телеграф» — они сразу поймут, что это телеграф, только без этих жужжащих проводов. Всем все ясно сразу. Телеграф все знают, все представляют.

Ты, кстати, видел телеграфные провода вживую?

Телеграфные провода вживую? Мне кажется, я видел.

Я думаю, ты тоже видел. Они вдоль всяких железных дорог часто идут. Выглядели как деревянные столбы, на которых такие толстые провода без изоляции. И жужжат еще так, как трансформатор. Когда их начали устанавливать, медведи во многих странах пытались лазить на эти самые столбы, полагая, что там пчелы жужжат. Но, что интересно, они довольно быстро поняли, что это какие-то неправильные пчелы делают неправильный мед, и лазить перестали. Черт знает, как это работает. Не может же быть, чтобы они медвежат обучали не лазить вот на это. Вот там ничего.

Хотя…

Ты же знаешь эти знаменитые эксперименты с обезьянами, где обезьянам там давали по лапам или что-то такое, когда они пытались что-то сделать, потом запускали к ним новых обезьян, и как только те пытались что-то сделать…

Всех били.

Да, всех били сами по лапам. И после этого там получалось так, что старых обезьян из клетки убирали, новых добавляли. В конечном итоге новые обезьяны не делали того, что надо было, чтобы не получить по лапам, хотя они ни разу сами не понимали смысла.

Наверное, медведи не глупее обезьян.

Да. Так вот, с открытием радио творится еще худшая чехарда, чем с телефоном и лампочкой. Потому что вообще еще в 1872 году один американский любитель по фамилии Лумис заявил, что он открыл способ беспроволочной телеграфной связи. Он ставил опыт так: поднял два воздушных змея с прицепленным проводом, примерно как когда-то делал опыты Франклин, когда его чуть не убило молнией. Но тут дело было не в молниях, а в том, что один был подключен к гальванометру — это был как бы приемник, — а у другого был размыкатель. Соответственно, нажимаем кнопочку — ток прерывается, потом опять включается. Прерывается, включается. И было отмечено, что гальванометр, когда ты нажимаешь на кнопочку, начинает фиксировать колебания. Из этого Лумис сделал такой вывод, что можно передавать, видимо, и телеграфные сигналы таким образом: точка, две точки, как обычный телеграф, только без проводов.

Очень круто.

Единственное, что для практического применения тут было не очень понятно. Потому что он утверждал, что будто бы показывал перед Конгрессом США передачу на 15, что ли, миль своего этого сигнала. Хотя ему вроде как должны были какие-то бюджеты предоставить, но то ли не предоставили, то ли, может, он вообще ничего не показывал реально. Так что у Лумиса ничего не вышло. Было это в 1866–1868 годах. В 1872 году ему удалось достучаться до президента Улисса Гранта, бравого полководца Гражданской войны и жуткого вора и коррупционера, кстати, на президентском посту. Так вот, хотя Грант предоставил ему какой-то грант, собственно…

Какая игра слов ловкая.

То ли этот грант разворовали его родичи, которых он насажал повсюду, то ли еще чего. Факт тот, что что-то все заглохло. И некоторые исследователи даже считают, что у Лумиса реально все это не работало. Потому что патент, который он получил, содержит какие-то очень расплывчатые формулировки. Тут можно, конечно, его понять — может, он не хотел раскрывать свой секрет раньше времени, — но это тоже подозрительно.

Следующим был англо-американский изобретатель Хьюз. Люди с фамилией Хьюз, я смотрю, вообще склонны всякое там изобретать. Был еще другой Хьюз, не родственник, в смысле не потомок, в XX веке. Очень странный был персонаж.

Короче говоря, Хьюз тоже работал в эту сторону. Сначала он работал, правда, не с телеграфом, а скорее с телефоном. Соответственно, тоже экспериментировал с передачей сигналов на антенну как провод. Это, в принципе, все не ново. Потому что, помните, старинные вот эти опыты Гальвани, от которых еще Вольта отталкивался? Он с лягушками экспериментировал мертвыми, когда ему удавалось, вставив в труп лягушки электрод, за счет искры рядом заставлять лягушку дергаться, хотя к ней самой проводов было не подключено. Тогда Гальвани выводы, может, и сделал, но принять их не мог. А сто лет спустя настало, так сказать, их время.

Эдисон тоже работал над этим и даже запатентовал свой способ передачи электрических сигналов, и даже практически ее применял в 1888-м. Потому что в США разыгралась так называемая Большая снежная буря, и несколько поездов, которые замело совершенно и не могли двинуться, подавали при ее помощи сигнал. Потому что на них на всех стояли телеграфы Эдисона, чтобы со станции можно было подключиться. Заодно было задействовано новое явление передачи сигналов через радиоволны.

Короче, над этим же работали и у нас, и знаменитый Никола Тесла тоже этим занимался. И в 1893-м создал мачтовую антенну наконец-то. Без всяких воздушных шаров и воздушных змеев. Вот, например, когда Маркони ставил свои опыты, он сначала запускал на цепи воздушный шар в качестве антенны. Шар этот немедленно снесло ветром, поэтому они запустили какого-то змея. На нем уже все стало работать. Было это в 1894 году, это сделано по утверждениям самого Маркони. Но, правда, в дальнейшем считалось, что реально это удалось ему сделать только в 1895 году, весной где-то.

А проблема в том, что как раз той же весной у нас в Питере Александр Попов на эту же тему продемонстрировал свой приборчик, который мог регистрировать удары молний. Он, собственно, хотел его задействовать для того, чтобы фиксировать разряды молний, и так его и называл — грозоотметчик. В общем, вы поняли. При такой концентрации ученых, которые пытались работать с одним и тем же, в мире нет единственной темы того, кто же изобрел радио. Потому что американцы хором считают сразу и Эдисона, и Теслу. Сербы считают Теслу. Немцы считают Герца. Итальянцы считают Маркони.

Маркони, да.

Русские считают Попова. И даже бразильцы считают какого-то Ландела де Мору.

Ух ты.

Не знаю, кто это. А индийцы — Джагадиша Чандру Боса или Боша, я так и не понял, как правильно его фамилию читать. Был у них такой тоже физик, посвящен, между прочим, в рыцари Британской империи.

Солидно.

Факт тот, что споры в сети бесполезны. Факт тот, что радио изобрели, и до сих пор мы им прекрасно пользуемся. Мы с тобой, например, в детстве видели даже сами этот эффект, и мы удивились, когда… Сначала, помнишь, мы приезжаем на дачу, выгружаем телеящик, который потом схлопывался постоянно.

Да. Тот черненький, у которого развертка сломалась.

Да, из-за этого мы сидели как в 50-е годы где-то там и слушали «Секретные материалы» по радио.

Да, по радио.

Но это было даже жутче, потому что ты же не видишь, что там. Там все что-то рычит. Какие-то звуки, трески, какие-то скрипы зловещие, алиены откуда-то там лезут. Ты не видишь, только слышишь и боишься.

Ну так вот, факт в том, что выгрузили мы его, он тогда еще не схлопывался. Обнаружили, что они не взяли антенну с рогами, которая на дачах используется. Твоя матушка, моя внучатая тетушка, выдвигала раз предложение: а нельзя какой-нибудь просто проводок воткнуть? Ты сперва это воспринял в штыки. Скажешь, что если бы можно было вот так просто втыкать проводок, то и антенны бы никто никаких не делал. Но у нас там был важный фактор за рекой — телевизионная вышка, которая вещала.

Телевизионная башня, да, которая вещала.

Транслятор. Если бы этот транслятор был где-то неизвестно где, за пределами прямой видимости, скорее всего, из нашей затеи бы ничего толком не вышло. Но поскольку он вот он, выяснилось, что если просто воткнуть в гнездо антенный кабель, которым мы подключали нашу консоль, то будет показывать лучше, чем с любой антенной.

Кабелем, антенной выступала наша консоль, я так понимаю. Ее начинка электрическая.

Мы поставили следующий опыт. Первое, что мы делали, — это мы навертели нечто вроде антенны на рейке, на которой занавеска держалась.

Да, да, да.

И воткнули. Оказалось, что хорошо показывает. Потом, когда мы сели играть в консоль, мы обратили внимание, что, в принципе, можно ничего не наверчивать, оставить его в консоли. Более того, выяснилось, что при включении консоли телевизор начинает ловить с нее очень плохой сигнал — такой, что видно, но все черно-белое и мельтешит, — без всякого соединения с ней. То есть, по-видимому, тайваньские мастера сделали такую мощность исходящего сигнала, чтобы уж точно работало совсем.

Кстати, из-за этого советские телевизоры не выдерживали и горели от «Денди». Помните, предки нас все ругали, говорили: посадите кинескоп. Советские телевизоры действительно на такое были не рассчитаны, а вот японские, например, очень хорошо работали.

Там другая, думаю, была проблема. Дело в том, что если у тебя кинескоп — это вот как с этими, с мониторами, которые… ЭЛТ-мониторами. Если у тебя что-то работает и постоянно показывает один и тот же элемент интерфейса, у тебя есть высокая вероятность того, что у тебя выгорит просто, собственно, вот это покрытие, на которое электронно-лучевая трубка электроны посылает. То есть у тебя там будет пятно светлое. Так что я думаю, что посаженный кинескоп — это про вот это больше было, не про антенну.

Да, но факт тот, что приставка могла выполнять функции антенны, не являясь при этом антенной. И даже передатчика, хотя и очень хренового. Но теоретически, если бы мы кабель потеряли, мы бы все равно могли играть. И даже видеть, как там что делается.

Так вот, значит, от радио тогда пойдем дальше. В 1904 году, уже в XX веке, Джон Амброз Флеминг создает диод. То есть такой электронный компонент, у которого есть два электрода, имеющие разную проводимость, которые могут менять свои свойства, смотря на то, какое напряжение прикладывается. Это было очень важно, потому что диоды разных видов нашли самые разные применения. Например, работать выпрямителем. То есть преобразовывать переменный ток в постоянный. В таком виде они сидят практически в любом блоке питания. Вот в нашей консоли, например.

Было.

Ну, потому что переменный ток оказалось выгодно передавать по проводам, а все-таки большая часть устройств работает на постоянном токе внутри себя. То есть там нужно его преобразовывать из переменного в постоянный.

Ну да, поэтому диоды использовались как выпрямители. Были разработаны светодиоды, которые при подаче на них тока могли испускать видимое излучение. И эти штуки до сих пор используются во всяких там лампах, декоративных элементах, всяких мигающих гирляндах — вот это все. Без диодов это было бы невозможно.

Кроме того, благодаря диодам мы, собственно, получили радиоприемник в том виде, в котором мы его себе представляем. Просто потому, что ранние приемники у того же Маркони могли ловить только всякие три точки, три тире, три точки, и больше ничего. О том, чтобы передавать там какую-то связную речь, речи, так сказать, извини за каламбур, не шло. А все потому, что диоды были приспособлены к тому, чтобы обнаруживать электромагнитное излучение. А когда к ним в пару через два года Ли де Форест изобрел триоды, из них стало можно сделать усилители. А без этого, фактически, опять же, радио в том смысле, как мы его понимаем, было невозможно.

Вот если вы посмотрите какие-нибудь рекламы старинных радиоприемников до открытия диодов и триодов, вы обнаружите, что там они выглядят как какие-то плееры. То есть надо сидеть и слушать в наушниках, и никак иначе. Динамик сделать было нельзя. Репродуктор на улице, из которого вам будут вещать от советского информбюро, — тоже. Сигнал слабый, ничего не слышно. Ну и, разумеется, на этой же основе потом стало возможным нормальное человеческое телевидение. Все за счет усилителей.

На базе триодов были созданы вот эти электронные вакуумные лампы, на которых потом работала вся электроника вплоть до появления транзисторов в массовом употреблении. Пользуясь этим, в 1908-м Алан Кэмпбелл-Суинтон, шотландец, выпустил теоретическое обоснование для возможности телевещания. Правда, практически он, по-моему, на этом ничего не сделал, это пришлось сделать уже потом, без него.

В ходе Первой мировой войны, из-за того, что немецкие подлодки стали топить по два британских крейсера за раз, одновременно Ланжевеном и Шиловским — у нас в России Шиловский был, — изобретается сонар, гидролокатор. Потому что до этого были только гидрофоны, как микрофоны, сунутые в воду, которые в лучшем случае говорили: что-то тут где-то плавает.

Да, и шумит, в общем.

Возможно, подлодка. Где конкретно — непонятно. А вот сонар позволял сказать точно где. Потому что он работал активным способом. Как у летучих мышей всяких. То есть испускал сигнал звуковой в воду с разной периодичностью и за счет отражения этого сигнала и улавливания мог построить картину: от чего сигнал отразился и где. Таким образом стало возможно создать идею локатора вообще, из которой в 1936 году, как раз очень вовремя, ко Второй мировой, британец Роберт Уотсон-Уотт создаст радиолокатор. То есть радар, попросту говоря. И этот радар станет очень важной вещью в обороне Британских островов от люфтваффе в ходе операции «Морской лев». Тогда немцы хотели их разбомбить, а британцы могли за счет радара сразу узнать, где они летят и, так сказать, где их перехватить.

Есть легенда, что, чтобы замаскировать это, они распространили слух, что их пилоты отлично видят в темноте, потому что едят морковку.

Да. Молодцы. И, видимо, еще и не простужаются, потому что едят аскорбин.

Ага.

Да, все это мифы. Хотя вот наш родственник Илюша как-то раз, когда приезжал в Москву, мне пожаловался на какое-то нарушение зрения, которое у него происходит в темноте.

Куриная слепота.

Что называется куриная слепота, и никаких дегенеративных заболеваний, которые он там себе насочинял, у него нет. Ему надо просто питаться сбалансированно и пропить курс поливитаминов. А можно просто морковки с маслом или сметаной навернуть. И с тех пор что-то на никакую слепоту он не жаловался, видимо, последовал моему совету.

В 1928 году Кэндзиро Такаянаги создал первый ЭЛТ-телевизор, который еще и даже работал и принимал сигнал. Представляете? На базе этих работ гражданином Зворыкиным потом еще были сделаны усовершенствования, которые привели к появлению после Второй мировой нормального человеческого телевидения. У нас в сороковые уже даже в Москве было кое-какое телевизионное вещание. И были телеки вот эти маленькие, с лупой, которые надо было смотреть. Чудовищные телеки, которые были большие, экран маленький, с передней лупой, в которую надо было воды наливать из-под крана. Потому что иначе экран, конечно, не позволял. То есть нет, можно было, только стоило бы неподъемно для типичного…

Там понятные технические ограничения. Телек, простыми словами объясняю, устроен очень просто. У вас есть экран, который при попадании электрона начинает светиться.

У него внутри покрытие.

У него внутри покрытие. Первые черно-белые телеки, они светились там… у них, видимо, я не знаю, разная интенсивность была. Посветлее, потемнее, то есть оттенки серого. Ну вот электрон, если попал в этот участок покрытия, то он светится. Если много электронов попало, он поярче светится.

И внутри телека стоит так называемая пушка, электронно-лучевая трубка, которая, собственно, эти электроны испускает. А дальше что происходит? Вокруг этой трубки находится магнит. И этот магнит таким образом управляет потоком электронов, что электроны пробегают весь экран сверху донизу построчно. И поскольку все это происходит очень быстро, складывается впечатление, что у вас картинка образовалась. Хотя на самом деле, если бы вы были каким-нибудь насекомым, которое живет с несколько другим восприятием времени, вы бы видели, что у вас верхняя часть экрана появляется позже, чем нижняя. То есть обновляется сперва верхняя часть.

Вам даже не насекомым можно, а коте, допустим.

Да. Или можно вспомнить, как загружались картинки из интернета, когда dial-up, помнишь? Когда картинки грузились сверху вниз. Потом, правда, появились продвинутые браузеры, где картинки грузились снизу вверх.

Снизу вверх, специально для любителей порно.

Или, помните, в 90-е годы, когда в телерепортажах показывали какие-нибудь офисы с компьютерами, то электронно-лучевые мониторы выглядят так, будто по ним постоянно пробегает сверху вниз полоса. Это из-за того, что камера немножко искажала восприятие, и она захватывала это обновление.

Она быстрее видит. Частота кадров была разная. То есть экран обновлялся с одной скоростью, а камера снимала с немножко другой. Кадров в секунду сколько делала.

Нечто подобное вы можете увидеть, например, когда наблюдаете полет вертолета. Потому что с разной частотой вращения ротора вы будете видеть либо, допустим, если это двухлопастный ротор, либо что две лопасти одна за другой быстро перемещаются, либо как будто их там шесть перемещается так медленно по кругу. А иногда еще бывает, что лопасти как будто очень медленно вращаются в обратном направлении.

Да, вообще не в том.

Ну, это особенности нашего восприятия высокой частоты.

Это особенность того, что частота вращения лопастей и частота кадров в секунду не совпадают. И в зависимости от того, какая там комбинация, то есть что вращается с какой скоростью, могут быть такого рода эффекты. Поэтому телеки действительно… почему, собственно, возвращаясь к телекам маленьким, почему телеки сперва были маленькие? Потому что просто технология была не суперсовершенна, и нельзя было сделать так, чтобы большой экран отклонялся от потока электродов. Потом научились все это делать, и телеки стали гораздо больше и тяжелее, кстати. Там эта трубка весила вообще караул.

Я помню свои первые мониторы. Пока нековский лежит кристаллический, я помню, что им можно было убивать людей, разрушать города и так далее. Как бомбы. Скинешь с пятого этажа — и все.

В 1936 году австриец Пауль Эйслер создает печатную плату. Почему это важно? Чтобы посмотреть на печатную плату, посмотрите, не знаю, внутрь… На материнскую плату посмотрите, вот она, в принципе, является простейшим примером. То есть это такой умный способ соединять электрическую схему. Потому что давайте предположим, что вот у нас есть лампочка в патроне с электродами, соответственно плюс-минус. Вот у нас есть аккумулятор, допустим. Как мы можем эту лампочку заставить гореть? Мы берем катушку с проводом, берем кусачки, откусываем два равных куска, по полметра, допустим, прикручиваем, зачистив концы кусачками, прикручиваем медь к электродам патрона и аккумулятора — цепь замыкается, и начинает гореть. Это, конечно, прекрасно.

Проблема в том, что это очень грубо, громоздко и неудобно. И ненадежно. Главное ключевое слово — громоздко.

Да. И тем не менее приходилось вот до середины 30-х использовать именно это. В качестве такого костыля была конструкция «точка-точка» буквально. То есть это была такая конструкция в стиле как в этих самых первых телевизорах, может быть, даже уже не в них, а в совсем старых радиоприемниках и тому подобном. Там были такие, знаете, как бы поддоны, к которым прицеплялись, приклеивались, приклепывались, приваривались разные элементы цепи. Они соединялись поверх этого проводами и так далее и тому подобное. Это все, конечно, тоже было громоздко, тяжело и сложно.

А вот в 30-е стало понятно, что надо с этим что-то делать и попробовать создать хотя бы для радиоприемников, над которыми, собственно, трудился Пауль Эйслер, печатную плату, которая выглядит как лист из нескольких слоев проводящих и диэлектрических слоев, которые уже внутри себя содержат такие дорожки, которые идут такими волнами и потоками. Вот это, собственно, соединение. Мы, соответственно, можем просто вставить какой-нибудь элемент в эту плату, и она сразу соединится. Если нам нужно будет соединить ее с чем-нибудь другим, мы просто переключаем перемычку, вставляем там что-нибудь или вынимаем, смотря по конструкции времени создания этой платы. Они менялись сильно за прошедшие десятилетия. И ток уже бежит не так, а вот этак, не туда, а сюда. Не столько, а вот столько и так далее. Можем перенаправить его через какой-нибудь там конденсатор. Можем перенаправить его так, чтобы сопротивление было больше или меньше. Вот это все.

Короче, получается как бы универсальный инструмент, за счет которого сильно продвинулась радиоинженерия. И, кстати, в ходе войны это была технология тоже военная. Ее использовали для радиовзрывателей всяких. А почему именно ее? Просто потому, что производство… Чуть не забыл сказать-то. В чем еще один плюс печатных плат? Потому что они поддаются дешевому массовому производству. Вот эти конструкции, где надо было что-то все вручную привинчивать, достаивать, которые были до этого, они как раз не поддавались масштабированию хорошо. Это было плохо, это было дорого, это было неудобно. А теперь все стало удобно и хорошо. И главное, промышленно производимо.

Да, и промышленно производимо. Основное — это, понимаете, как с переходом на огнестрельное оружие. Лук, конечно, бил и дальше, и точнее, и, в принципе, не сильно слабее, чем типовая аркебуза. Проблема в том, что, чтобы его сделать, нужны какие-то там особые слои дерева, да там как-то их надо выдерживать, да еще чего-то.

Тренировать лучников нужно еще долго.

Даже если мы не будем брать лучника, потому что даже технологически все это хреново. Чтобы сделать стрелу, опять нужно какое-то там дерево, чего-то склеить, какие-то там перья, какие-то наконечники вручную отковать. А с аркебузой — простейший литой ствол из мягкого железа приделывается к деревяшке, кое-как обтесанной, сбоку фитильный замок простейший в виде S-образной проволоки и веревки. Засыпаем порох, который мелется массово на мельницах, а пули просто перед боем у костра льются при помощи лейки самими бойцами. И не надо никаких гениальных мастеров, медитирующих на горе десятилетиями и чего-то там клеящих. Все быстро и практично. Вот примерно такой же прорыв был и благодаря печатным платам.

Кроме того, сильно повлияла война. Потому что еще до Второй мировой был в Германии такой сопроматчик, помер, кстати, на нашей памяти, в 95-м. Он долгожитель был. Факт в том, что он был сопроматчик, вообще говоря, но он заинтересовался счетными машинами на электрической базе. И в 30-е, работая на авиазаводе Хеншеля прочнистом, он попутно мастерил свою счетную машину, которую назвал Z1. Для которой он, представляете, сделал клавиатуру, прям как современную практически.

Ого.

И работала она на двоичной системе. Это тоже тогда было внове. И хотя это был не электронный, а электромеханический аппаратик, зато у него был, как можно сказать, не то чтобы монитор — ламповая панель. Лампочки так загорались и показывали циферки.

Круто.

Да. Короче, Цузе был таким, знаете, предтечей всех этих гаражных айтишников. Потому что он это тоже делал в свободное время у себя дома.

На доступной компонентной базе.

Да, в его время. И когда его в 1939-м забрали в вермахт ввиду известных событий, он там показал, что он умеет делать. И вермахтовцы решили, что действительно отправлять его круглое катить и квадратное тащить будет неразумно. И стали, зачислив его под контроль рейхсфюрера СС Гиммлера, делать свои эти машинки. Ему удалось создать один из первых, более или менее похожих на современные компьютеры. Соответственно, на них производили всякие расчеты для Фау-2, всякие там закрылки должны быть где. Так что, в общем, Цузе трудился не покладая рук, и компьютеры его неплохо показали себя. Но они, к сожалению, всю войну не пережили, все их разбомбили. Единственный оставшийся у него компьютер, четвертая модель, просто еще был недостроен, и поэтому он его не отдал своим начальникам, а запрятал куда-то, где бомбить не будут. Он потом на его основании развел бурную деятельность, благо теперь-то уже можно было делать компьютеры так, как он считал нужным. Они уже могли показывать на мониторе. Короче, да, это была веха в развитии электроники.

Следующее настало в 1945 году, когда был создан ENIAC — Electronic Numerical Integrator and Computer, — который в итоге все стали называть просто по последнему слову названия — просто компьютер. Хотя и предполагалось, что он должен был получать электронный числовой интегратор и вычислитель. Короче, я слово…

Калькулятор на стероидах, скажем так.

По сути, да. То есть он выглядел как небольшой дом, в который насовано огромное количество шкафов с лампами и проводами, который мог сложить, вычесть два числа за буквально несколько микросекунд. И самое главное, он, как и ранние работы Цузе — почему, собственно, Цузе-то помянули, — он поддавался программированию. Изначально…

То есть программирование… Надо здесь пояснить. Программирование что подразумевало? Программирование подразумевало, что вы можете попытаться решить какую-то задачу, которая не была заложена изначально, когда вы этот компьютер строили. А просто как бы введя в него исходные данные и предложив ему с ними что-нибудь сделать.

Ну да, да, да. То есть какая-то у вас там что-то вроде программы, которая обсчитывает данные и дает какой-то результат. Обычно это какая-то математическая задача, какие-то, я не знаю, системы линейных уравнений или какие-нибудь дифференциальные уравнения, или еще что-нибудь. Все, что можно численно посчитать, или все, что можно какими-то приближениями… Вот какие-нибудь там диффуры можно посчитать численно, а можно их решить аналитически. Вот если что-то аналитически решить слишком сложно, можно попробовать посчитать их численно, когда вы итерационно делаете несколько вычислений, каждый из которых приближает вас к конечному результату. И когда нужная точность достигается, вы получаете более-менее удовлетворительный ответ. И вот все эти компьютеры, о которых Домнин сейчас рассказывает, их как раз прелесть заключается в том, что они могли считать разные задачи. То есть вы не компьютер под какую-то задачу строили, а у вас был компьютер, который можно было использовать для решения разных задач. И программирование подразумевало использование этих компьютеров для разного рода вычислений. Это было очень круто по тем временам.

Но, тем не менее, даже по тем временам было понятно, что машинка-то как бы слеплена на коленке, получается. Дело просто в том, что ее делали по заказу военных, которым срочно нужны были всякие… ну, как немцам, им тоже надо было рассчитывать всякие там самолеты до траектории полетов снарядов, зенитную артиллерию, как наводить, на что. Делали его люди, которые, в принципе, ничем подобным, в отличие от Цузе, кстати, не занимались. Пообщаться ни с кем из-за границы, из-за коллег, по понятным же причинам, не могли — за это сразу расстрел. И поэтому он был, как бы сказать, такой тупиковой ветвью, из которой уже произросла другая ветвь, плодами которой мы пользуемся до сих пор. То есть его значение скорее в том, что такую вещь можно сделать, и она будет действительно работать. Да, с кучей костылей, с беготней, с лампами. Необходим целый дом и куча баб, которая будет бегать и с ним работать. Представляете, да, это изначально считалось, что это бабья работа.

Дело в том, что на самом деле ничего удивительного в этом нет. В определенный момент времени стало очевидно, что женщины выполняют ручной труд гораздо более ответственно, чем мужики. То есть это был ручной труд.

Да, то есть там нужно было руками, в эти перфокарты или на чем он там работал…

То есть все это программирование предполагало, что люди…

Да, он работал на перфокартах. IBM ему сделали, они как раз специалисты были по приводам для перфокарт.

Ну и, соответственно, чтобы это все запрограммировать, нужно перфокарты выбивать в нужных местах. И женщины с такого рода работой справляются: они более усидчивые, более терпеливые. Они справляются с этим лучше. Поэтому, собственно, их и привлекали для этого.

А вот у Цузе, между прочим, была лента. У него, на самом деле, компьютер был лучше, чем у американцев. Но, видите, если бы его не разбомбили, неизвестно, до чего бы он дошел. Но при этом обратите внимание, что Цузе, что американцы, что британцы там тоже строили свои эти штуковины, чтобы там «Энигму» взламывать.

«Энигму» на самом деле взломали британцы.

Да, да, да. Ты просто фильм смотрел, в котором якобы американцы подводную лодку…

Не-не-не, я и говорю — британцы.

А, извини, я не расслышал. Я вот тебе говорю, что это получилось как с радио. То есть как радио изобрели одновременно в нескольких местах, так же и с компьютерами получилось более или менее. То есть их тоже более или менее одновременно, независимо друг от друга, изобрели. Почему изобрели? Просто потому, что для этого было готово, в общем-то, все. То есть была элементная база, были технические какие-то знания, было понимание, какие задачи можно решать с их помощью. И за счет этого в разных местах, независимо друг от друга, в условиях необходимости обсчета каких-то ракет или еще чего-то, они были изобретены более или менее в одно и то же время.

Так вот, к чему я все это говорю про то, что там все было криво-косо и так далее и тому подобное, со всеми этими лампами и необходимостью чуть ли не все переподключать по каждому проводку для того, чтобы что-то новое делать. Дело в том, что в 1948-м наконец-то дожили до транзисторов, которые можно также называть триодами на полупроводниках. Мы вам уже сегодня говорили о том, что полупроводниковые свойства заметил еще Фарадей. Но наконец в середине XX века стало можно этому свойству найти практическое применение, создав вместо старых радиоламп, радиоламп-триодов, вот эти триоды на полупроводниках, они же просто транзисторы.

Это все сильно упростило, потому что, во-первых, типичный транзистор гораздо меньше, чем все эти лампы. Лампы имеют склонность биться, ломаться, взрываться, перегорать и так далее. Транзисторы гораздо надежнее. Транзисторы, например, хорошо переносят механические нагрузки. Вот вы скажете: а что, нагрузки-то, не надо пинать технику и все. Ребят, я вам должен сказать вот что. Типичный стратегический бомбардировщик американский конца войны нес до тысячи радиоламп в своей начинке. Вы как бы представляете, насколько плохо на эти радиолампы действовал зенитный огонь и прочие перегрузки, тряска, неизбежная, если вы стратегический бомбардировщик. Транзисторы, соответственно, этой проблемы не имели.

Потом, помните, как старинную технику, телевизор те же самые: вот ты его включаешь, и он такой начинает медленно и мучительно светиться, светиться, светиться, что-то начинает быть видно. Раньше, кстати, слышно начинает быть, очевидно. И только там через полминуты что-то там начинает показывать. Это почему? Потому что нужно было разогревать катод при включении, а транзисторы — щелк, и все. И готово.

Да.

Ну и вообще, как бы, они всем практически хороши. Единственный минус в том, что если, не знаю, какой-нибудь ядерный удар произошел, пронесся электромагнитный импульс, транзисторы сгорят, а радиолампы, может быть, не сгорят. Как-то так.

Да. Но если вы не ожидаете апокалипсиса, то, скорее всего, они вам не нужны.

В общем, появление транзисторов стало, так сказать, предтечей ожидания перемен, потому что всех заманала, честно говоря, вот эта сложность, многокомпонентность и хрупкость систем до этого. Никто не хочет летать на самолете с тысячей ламп, ни на каком.

И одним из тех, кто предложил принцип решения, был Джеффри Даммер, который убивал своих любовников, просверливая… Извините, это другой Джеффри Даммер. Это тот Джеффри Даммер был в Америке, он был серийный убийца. А этот Джеффри Даммер был в Британии, он был радиотехник. И пишется не так. Тот Джеффри, который смертоубивец, через J начинается, а этот, который радиотехник, через G. Просьба не путать Бабеля с Бебелем.

Да, я представляю, насколько он был зол, если дожил до того, как второй Джеффри Даммер стал известен.

Даммера называют пророком интегральных схем. Он бы, наверное, стал их создателем, но у него денег не было. Потому что он, как я уже сказал, был британец. А Британия после войны… Достаточно сказать: где раньше отменили продуктовые карточки — в СССР или в Британии?

В СССР.

В СССР, да. То есть вы поняли. Если в СССР еще отменили продуктовые карточки раньше, чем в Британии, значит, что в Британии все было кисло. И на электронику денег тем более не было.

Так что американцы, у которых с деньгами после войны как раз был полный порядок, для разнообразия, занялись решением проблемы и обратились к кремнию. Это на тот момент было свежо, по той причине, что ранее транзисторы делали только из германия. А тут стали экспериментировать с доселе считавшимся неудобным кремнием и выращивать цельные кристаллы из него, чтобы в этом цельном кристалле и разместить электронные компоненты. То есть на этой основе фактически работают современные микропроцессоры и графические процессоры, которые сейчас около моей левой ноги сидят и гудят вентиляторами. Один из которых я недавно, кстати, таскал в сервис в связи с деградацией термопасты.

Да. Собственно, на моей памяти, кстати, первый раз.

Собственно, чтобы эту идею развить, нужно было решить три главных проблемы, по Уолмарку. Во-первых, на тот момент было непонятно, каким образом в монолитном кристалле изолировать разные компоненты друг от друга, чтобы они не сгорели к чертовой матери, замкнувшись. Во-вторых, было непонятно, каким образом между компонентами гипотетической интегральной схемы создать соединение. То есть можно просто сверху проволокой протянуть, но это и дорого, и тупо. В таком случае не стоит и начинать. Ну и, наконец, не был придуман способ, каким образом можно так вырастить кристалл полупроводника, чтобы разные электронные компоненты в нем существовали надежно и работали.

Эти проблемы решались рядом разных ученых. Считается, что главную роль сыграли Килби, Нойс и Леговец из разных компаний, патентовавшие все по-разному. Но факт тот, что они, как считается, все стояли у истока современного микрочипа. Если бы не эти микрочипы, мы бы сейчас, опять же, ничего не записывали.

Как они это сделали, вот честно, для моего скудного рассудка абсолютно непостижимо. Я даже и не буду пытаться. Факт тот, что Килби за свои труды получил ни много ни мало Нобелевскую премию. Причем, догадайся, в каком году.

В каком?

Давай так: давно или недавно?

Видимо, недавно.

Недавно. В 2000 году.

Ого, вот так вот.

То есть уже, как бы, будучи старым дедушкой.

Ну, с Нобелевскими премиями так обычно и бывает.

Да, уже награждают стариканов, которые вот-вот отдадут концы. Потому что тех, кого еще могли наградить, те уже концы отдали.

Кстати, да, это одна из проблем.

Но вообще-то не клевещи. Нобелевскую премию бывает, что человек только соберется президентом, и даже еще не успеет никого разбомбить, как ему дают премию мира. Бывает такое.

Ничего, хорошо работает.

Ладно, это не относится к делу. Факт тот, что, как видите, электроника за полтора столетия, которые мы сегодня с вами обозрели — от начала XIX и до середины XX века, — прошла какой-то абсолютно немыслимый, невообразимый никем из предшественников путь. И даже сейчас, когда мы ретроспективно на все это смотрим, это все кажется какой-то фантастикой. Или, не знаю, в видеоиграх обычно так все изучается: всякие вскрытия пришельцев, навигация пришельцев, сплавы всякие и тому подобное. И тем не менее так было.

И, между прочим, именно этот прогресс в электронике стоял за великой фантастикой XX века, которая исходила из того, что дальше все пойдет так же и в ту же сторону, и скоро будут и яблони на Марсе цвести, и полетим мы в космическую Одиссею-2000 с искусственным интеллектом Хэлом и так далее и тому подобное. Но, к сожалению, они несколько заблуждались на этот счет. К добру или к худу — неизвестно, но что имеем, то имеем.

И на этой позитивной ноте будем заканчивать.