číslo 2 / 2007

Rozhlas Plus

Rádio a lidé (1)
Seriál mapující osudy lidí a události spjaté s historií radiotechniky

Všechno začalo jiskrou
Vývoj bezdrátové radiotelegrafie, která předcházela rádiovému vysílání, postupně předstihl svoji starší sestru - drátovou telegrafii. Trvalo ovšem několik desetiletí, než bylo možné radiotelegrafní přístroje zavést do běžného provozu. Na počátku všeho byla jiskra...

Jiskra byla středem zájmu učenců již dlouho před vznikem rádia. Jednou z nezodpovězených otázek bylo i změření délky jejího života. To byl problém, který dokázal vyřešit až Berend Wilhelm Feddersen. Tento muž se narodil roku 1832 v Schleswigu v Německu. Když v roce 1862 německý fyzikální časopis Annalen der Physik uveřejnil popis a nákresy jeho pokusů s měřením délky života jiskry, vzbudilo to velký zájem mezi fyziky, na praktické využití výsledků experimentů však tou dobou asi nikdo vážně nepomýšlel.

Hodiny bez ručiček
Pro sestavení hodin k měření délky trvání jiskry Feddersen využil světelný paprsek, jehož rychlost je proti mechanickým ručičikám nesrovnatelně větší. Tak se zrodily hodiny, které se ovšem klasickým hodinám vůbec nepodobaly. Pro jejich pohon Feddersen použil zavěšené závaží, které roztáčelo jednoduchou soustavou ozubených kol ocelový šroub. Ten již prováděl sto otáček za vteřinu a procházel dnem i víkem masivní litinové skříně. Dále Feddersen vytvořil zrcátka z dvou vypouklých skel brýlí tím, že skla po jedné straně postříbřil. Využil tak princip rotačního zrcátka anglického fyzika Charlese Wheatstona (1802–1875). Po upevnění na šroub strojku proti sobě rotovaly zrcátka společně se šroubem a setrvačníkem.

Ciferník bez čísel
Bylo ale třeba vyřešit funkční číselník hodin. Feddersen si ale poradil s touto těžkou úlohou - použil fotografickou desku. Myšlenka to byla geniálně jednoduchá. Odraz jiskry vytvoří trvalou světelnou stopu na citlivé fotografické desce a podle její délky bude možné vypočítat délku života jiskry. Protože Feddersen znal rychlost světla, bylo pro něho již hračkou vypočítat, jak dlouho žije jiskra.

Zbývalo zprovoznit zdroj pro vytvoření jiskry. K tomu posloužila stará dobrá leydenská láhev. Vnější polep lahve byl nabit kladně, vnitřní polep záporně. Feddersen dráty propojil polepy lahve s kuličkami umístěnými proti sobě a do drátu vřadil rozpojený vypínač. Stačilo spustit závaží hodin a šroub i setrvačník se rozběhl s tichým rovnoměrným hvizdem, který věštil žádoucí stejnoměrné otáčky. Feddersen nabil leydenskou lahev, zhasnul světlo a pootevřel kazetu s fotografickou deskou  umístěnou v blízkosti kuliček. Po stisknutí tlačítka nastal mezi kuličkami třaskavý výboj. Zrcátka přenesla světelný efekt výboje na fotografickou desku a jiskra tak byla zaznamenána. Feddersen změřil délku stopy na fotografické desce, podělil ji rychlostí světla a výpočet délky života jiskry byl hotov.

Tajemství života jiskry
Při detailním studiu obrázků jiskry na fotografické desce Fedderson objevil další zajímavou skutečnost. Stopa jiskry byla přerušovaná a jiskra nezářila stejnosměrně, během svého jepičího života několikrát zhasla a zase vzplála. To při pozorování  výboje jiskry pouhým okem nebylo postřehnutelné a oko bylo oklamáno obrazem jedné jiskry. Feddersen neustále hloubal, proč se vlastně tvoří více opakovaných jisker, a ne jenom jedna. K vysvětlení mu pomohl článek anglického matematika Wiliama Thompsona, který roku 1853 matematicky popsal, co se odehrává při vybíjení leydenské lahve. Thompson pomocí výpočtů ukázal, že oba elektrické náboje si vzájemně vyměňují místo. Feddersenovo zrcátko potvrdilo Thompsonovu teorii, že elektrická jiskra je malý úsek střídavého proudu, který v nepatrných časových úsecích řádu miliontin vteřiny mění svůj směr.

Životopis jiskry byl zmapován, muselo však uběhnout ještě další čtvrtstoletí, než Heinrich Hertz pootevřel světu závratnou možnost využití jiskry a neviditelného elektromagnetické pole. Wilhelm Feddersen zemřel 2. června 1918 v Lipsku.

MIREK FIALA

Foto archiv autora