رادیو

اختراع رادیو

12039
گوگلیمو مارکونی

موسیقی و به صورت کلی محتوای شنیداری، از مواردی است که از دیرباز بشر را به خود جلب نموده است. داستان‌های شنیدنی از قصه‌گویانی همچون «شهرزاد قصه‌گو» و نقالان دربار پادشاهی، از نمونه‌های قدیمی این موضوع است. علاقه ذاتی بشر به صدا که در قالب‌های گوناگون، اعم از قصه‌خوانی‌های دسته‌جمعی، انواع سروده‌ها و تصنیف‌های خوش‌آواز و ... نمایان شده، دانشمندان و محققین را به سمت‌وسوی چگونگی انتقال صدا رهنمون ساخت؛ این‌گونه بود که فناوری ارتباطات رادیویی، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌های فناورانه قرن بیستم، به نسل بشر معرفی گردید.

در جامعه مدرن امروز، رادیو یک فناوری رایج و تا حدی پیش پا افتاده در اغلب خانه‌ها، محل کار و حتی اتومبیل‌ها است. شاید به سختی بتوان فردی را یافت که در طول زندگی خود، با رادیو سر و کار نداشته و چیزی از آن نشنیده باشد. حتی برخی خبرهای بسیار مشهور، مانند «آزادسازی خرمشهر» در جنگ تحمیلی، از نمونه‌های آشنایی است که احتمالاً بسیاری از ایرانی‌های زمان جنگ، آن را از رادیو شنیده‌اند و در خاطرشان نقش بسته است.

اما همیشه اوضاع این‌گونه نبوده است. دو قرن پیش، چیزی به نام رادیو وجود نداشت و تلاش‌ها برای توسعه آن، به سال‌های پایانی قرن نوزدهم میلادی باز می‌گردد. سال‌ها طول کشید تا اختراع فرکانس‌های رادیویی، به سمت یک جریان اصلی مورد تأیید بازار حرکت نموده و رادیو به‌عنوان یک دستگاه رایج و در زمره لوازم خانگی و شخصی کاربران قرار گیرد.

اما رادیو را چه کسی اختراع کرد؟ از این منظر، اختراع رادیو یک نمونه منحصربه‌فرد است. یک ایده تقریباً یکسان که از سوی دو محقق، در دو نقطه متفاوت از جهان و در یک بازه زمانی نسبتاً مشابه آغاز گردید و توسعه یافت. اما پیش از پرداختن به اختراع رادیو، باید به پیش‌زمینه‌های پیدایش آن بپردازیم. در سال ۱۸۶۰ میلادی، جیمز کلرک ماکسول «James Clerk Maxwell»، فیزیکدان و ریاضیدان مشهور، تئوری امواج الکترومغناطیسی را برای نخستین بار مطرح نمود. در ادامه و در سال ۱۸۸۷ میلادی، هنریش رودولف‌ هرتز «Heinrich Rudolf Hertz»، مهندس و فیزیکدان آلمانی،‌ با تأیید نظریه‌ ماکسول، بدون سیم و با استفاده از نوسانات الکترونیکی، موفق به ‌انتقال امواج از محلی به محل دیگر شد. تلاش‌های وی، موجب گردید تا نامش به‌ صورت واژه‌ای بین‌المللی برای بیان فرکانس‌های رادیویی به‌کار گرفته شود. تلاش‌های دانشمندان برای توسعه این مفهوم، ادامه داشت تا این‌که یک مهندس ایتالیایی متوجه شد که می‌توان از بی‌سیم به‌عنوان یک وسیله ارتباطی بهره برده و این نقطه آغاز اختراع رادیو بود.

اگر روایت رسمی از مخترع رادیو را بخواهیم، همگان گوگلیمو مارکونی «Guglielmo Marconi» را به‌عنوان مخترع می‌شناسند. دانشمند جوان ایتالیایی که در دهه پایانی قرن نوزدهم، تحقیقات خود را بر گسترش سیستم تلگراف بی‌سیم (فناوری ارسال تلگراف از طریق امواج رادیویی) متمرکز نمود. وی متولد ۱۸۷۴ میلادی در بولونیای ایتالیا بود و از کودکی به فیزیک و علوم الکترونیک علاقه داشت. مارکونی در سال ۱۸۹۵، فعالیت‌های تحقیقاتی خود را در آزمایشگاه پدرش آغاز نمود و موفق شد تا اولین سیگنال‌های رادیویی را به فاصله ۱.۵ مایلی مخابره نماید. وی در ادامه، تحقیقات خود را با یک مهندس الکترونیک اداره پست در انگلیس ادامه داد و نخستین درخواست ثبت اختراع خود را، در تاریخ دوم ژوئن ۱۸۹۶، در سیستم پتنت انگلیس به ثبت رسانید. این درخواست، در دوم جولای ۱۸۹۷ مورد تأیید قرار گرفت و گواهی ثبت اختراع آن، با شماره «۱۲۰۳۹» به مارکونی بیست و سه ساله اعطا شد.

 

گوگلیمو مارکونی-مخترع رادیو

 

اما این تنها بخشی از ماجرای اختراع رادیو است. تقریباً هم‌زمان با مارکونی، کیلومترها دورتر، نیکولا تسلا «Nikolai Tesla»، در حال بررسی و آزمایش ایده ارسال سیگنال‌های رادیویی با استفاده از فرکانس‌های خاص بود. وی دریافت که انرژی الکتریکی ورودی را می‌توان با استفاده از عمل رزونانس یا اصطلاحاً «Resonant Action» تقویت نمود. اوایل سال ۱۸۹۵ میلادی، تسلا آماده انتقال ۵۰ مایلی سیگنال به وست پوینت نیویورک بود که در همان سال، فاجعه‌ای تمام‌عیار رخ داد؛ آتش‌سوزی، آزمایشگاه وی را از بین برد و عملاً تحقیقات وی نیمه‌تمام باقی ماند.

 

نیکولا تسلا از مخترعین مؤثر در توسعه رادیو

 

اما این تنها بدبیاری تسلا نبود؛ زمان هم علیه وی شده بود و مارکونی ایتالیایی، موفق به ساخت یک نمونه اولیه از دستگاه تلگراف بی‌سیم شده بود. تسلا در تلاش برای اثبات اختراع خود، در سال ۱۸۹۷ میلادی، درخواست‌هایی برای ثبت اختراع در آمریکا ارائه داد. درخواست تسلا مورد تأیید قرار گرفت و اولین گواهی ثبت اختراع وی، با موضوع «سیستمی برای انتقال انرژی الکتریکی»، با شماره «۶۴۵۵۷۶» و در تاریخ بیستم مارس سال ۱۹۰۰، به وی اعطا گردید. جالب اینجا است که در نوامبر همان سال، نخستین درخواست ثبت اختراع مارکونی در آمریکا رد شد. درخواست‌های اصلاح شده مارکونی در طی سه سال بعد نیز، بارها و بارها به دلیل حق تقدم تسلا و سایر مخترعین رد شد.

این وضعیت ادامه داشت تا این‌که شرکت تأسیس شده از سوی مارکونی، با نام «Marconi Wireless Telegraph Company»، شروع به رونق گرفتن در بازار سهام نمود. سهام این شرکت، از ۳ دلار به بیش از ۲۲ دلار رسید و این مهندس جوان ایتالیایی، با تحسین جوامع بین‌المللی مواجه شد. ادیسون «Edison» و اندرو کارنگی «Andrew Carnegie»، در شرکت وی سرمایه‌گذاری کردند و در نهایت، در ۱۲ دسامبر ۱۹۰۱ میلادی، مارکونی برای نخستین بار توانست سیگنال‌هایی را از این سوی اقیانوس اطلس (انگلیس) انتقال داده و در سوی دیگر اقیانوس (آمریکا)، دریافت نماید.

 

اختراع گوگلیمو مارکونی

 

یکی از مهندسینی که در آن زمان برای تسلا کار می‌کرد، به وی گفت: «به نظر می‌رسد که مارکونی از شما عبور کرده است» و تسلا در جواب ابراز داشت: «مارکونی یک ادامه‌دهنده خوب است. بگذار ادامه دهد؛ او از هفده پتنت من استفاده می‌کند.»

البته اعتمادبه‌نفس تسلا در سال ۱۹۰۴ میلادی در هم شکست؛ هنگامی که دفتر ثبت اختراعات و علائم تجاری آمریکا، طی یک اقدام ناگهانی، تصمیمات قبلی خود را معکوس کرده و پتنتی مبنی بر اختراع رادیو به مارکونی اعطا نمود. دلایل این اقدام، هرگز به صورت واضح و کامل بیان نشد، اما حمایت‌های مالی قوی از مارکونی، ثبت اختراع قبلی وی در انگلیس و همچنین موفقیت‌های ادامه‌دار وی در توسعه فناوری ابداعی خود، به‌عنوان دلایل احتمالی این اقدام مطرح گردیده است.

تسلا در آن زمان با مشکلات فراوانی درگیر بود و اعطای جایزه نوبل به رقیبش در سال ۱۹۱۱ میلادی، خشمش را دوچندان نمود. وی در سال ۱۹۱۵، از شرکت مارکونی شکایت کرد که البته به دلیل عدم شرایط مناسب برای شکایت از یک شرکت بزرگ در آن زمان، شکایتش به جایی نرسید. جالب است که در سال ۱۹۴۳ میلادی و تنها چند ماه پس از مرگ تسلا، دادگاه عالی ایالات‌متحده، مالکیت مجدد وی بر پتنت شماره «۶۴۵۵۷۶» را تأیید کرد. به نظر می‌رسید یک انگیزه کاملاً خودخواهانه و مبتنی بر منافع در این تصمیم نقش داشت. شرکت مارکونی به دلیل استفاده از پتنت‌های متعلق به خود در خلال جنگ جهانی اول، از دولت آمریکا شکایت نموده بود که دادگاه با باز گرداندن مالکیت پتنت نخست به تسلا، به سادگی از تبعات احتمالی این اقدام، جلوگیری نمود.

لازم به تأکید است که هیچ یک از این ماجراها نمی‌تواند جایگزین حقیقت اولیه اختراع رادیو شود. دو مخترع در دو نقطه از زمین و تقریباً هم‌زمان، ایده اولیه رادیو را توسعه دادند که برای تسلا با آتش‌سوزی آزمایشگاه و برای مارکونی با ثبت پتنت و اعطای گواهی در انگلیس همراه بود. به نظر می‌رسد که نام گرفتن مارکونی به‌عنوان مخترع رادیو، کاملاً عادلانه و مبتنی بر ماهیت مدرن سیستم پتنت (قانون «اولویت در ثبت» یا «First to File») باشد.

با موفقیت در انتقال سیگنال بین دو سوی اقیانوس اطلس در سال ۱۹۰۱ میلادی، مردم از اختراع مارکونی به شور و هیجان آمده و یک خواسته عمومی برای پخش صدای انسان از رادیو ایجاد شده بود. البته در آن زمان به دلیل ضعیف بودن لامپ‌های رادیو، این کار امکان‌پذیر نبود و توسعه و تکامل بیشتری مورد نیاز بود. در سال ۱۹۰۶ میلادی، یک فیزیکدان ‌آمریکایی به نام لی دی فارست «Lee de Forest»، اولین ثبت اختراع خود را برای تیوب خلأ ارائه نمود. این تیوب‌های خلأ که فارست نام آن را «Audion»  گذاشت، به عنوان یک شناساگر صدا قابل استفاده بود. در سال ۱۹۰۷ میلادی نیز، وی یک دریافت‌کننده برای «Audion» اختراع نمود و به دنبال آن، مقاله‌ای در خصوص قابلیت انتشار موسیقی با استفاده از فناوری بی‌سیم منتشر نمود. فارست تمام عمرش را وقف توسعه فناوری‌های رسانه‌ای نمود. وی در سال‌های ۱۹۱۰ تا ۱۹۲۰ میلادی، به توسعه «Audion» به عنوان یک آشکارگر امواج، آمپلی‌فایر و بعداً نیز انتقال دهنده رادیو پرداخت و پس از آن نیز، چندین ایستگاه رادیویی را راه‌اندازی نمود. شاید اگر نتوان او را به عنوان اولین ناشر موسیقی و صداهای سرگرم‌کننده دانست، اما قطعاً در زمره اولین‌ها قرار خواهد داشت.

 

لی دی فارست

 

با ساخت و توسعه لامپ‌های قوی‌تر، تحول بزرگی در زمینه دستگاه‌های الکترونیکی به وجود آمد و در سال ۱۹۱۰ میلادی، برای نخستین بار صدای موسیقی و آواز اپرای متروپولیتن نیویورک، در سرتاسر آمریکای شمالی شنیده شد. تلاش‌ها برای شنیدن صدای رادیو، در تمامی نقاط جهان ادامه داشت که آغاز جنگ جهانی اول، این تلاش‌ها را متوقف ساخت. البته احتیاجات نظامی دوران جنگ، استفاده از فناوری بی‌سیم را به شدت گسترش داد و در نهایت، در تاریخ ۱۱ نوامبر سال ۱۹۱۸، تلگراف بی‌سیم، پایان جنگ را به همه جهانیان اعلام نمود. از این منظر، تاریخ شروع بهره‌برداری عمومی از رادیو را می‌توان پایان جنگ جهانی اول و در سال ۱۹۲۰ میلادی دانست. در این سال، اولین دستگاه‌های پخش منظم رادیویی در انگلستان آغاز به کار کرد.