История о том, как из электроизмерительного прибора родилась электромузыка

3

…Лекции по физике приват-доцента Иоффе студент Термен слушал еще в царское время, однако со второго курса университета ушел в военное училище и встретился со своим учителем лишь спустя много лет, уже сделавшись опытным специалистом в области радиотехники. Вероятно, именно по этой причине и пригласил Иоффе бывшего своего ученика в недавно организованный им исследовательский институт. Приглашая его, физик Иоффе, по-видимому, считал, что применение радио­технических средств к физическим исследованиям обещает немало интересного для науки…

— Попытайтесь измерить важную характеристику газов — их диэлектрическую постоянную при различных давлениях и температурах,— с такой просьбой обратился он к новому сотруднику. Изучение электрических свойств вещества занимало академика Иоффе в течение многих лет.

Институт, которым руководил Иоффе, располагался в то время… при кафедре физики Политехнического института. Под лабораторию новому сотруднику выделили пустующий за отсутствием студентов хо­лодный чертежный зал в четырнадцать окон, частью забитых фанерой. Первое, с чего начал сотрудник,— поставил посреди зала две кирпичных печурки, а трубы от них вывел в окна…

После этого, в тепле и уюте, на одном из многочисленных чертежных столов, оказавшихся в его распоряжении, он собрал с помощью единственной лаборантки установку, которая включала в себя генератор колебаний на катодной лампе. В полость между пластинами конденсатора (он был частью установки) впускался испытуемый газ. Стоило изменить давление газа или его температуру, как емкость конденсатора тотчас менялась. А это влияло на частоту возникающих электрических колебаний. Точнее, должно было влиять. Теоретически. Уловить это не удавалось.

У академика Иоффе не было привычки «подавлять» сотрудников, он старался помочь. Однако, поднимаясь по утрам в «чертежку», он мало чем мог облегчить участь Термена. Тот по-всякому пытался переиначить свою установку, чтобы повысить ее чувствительность. Варианты схем занимали все новые чертежные столы, но ничего существенного не удавалось добиться, пока однажды не пришла в голову счастливая мысль. Катодное реле! Вот что могло его выручить. Нынешний школьник-радиолюбитель, увидав это устройство, тотчас признал бы в нем преобразователь частоты, какой можно встретить в любом приемнике. В начале двадцатых годов подобные новшества применяли только на радиостанциях…

На очередном чертежном столе Термен собрал очередную установку, повторив предыдущую с единственной разницей — конденсатор в новой схеме был закрыт и имел вследствие этого постоянную емкость. А стало быть, и вся «закрытая» система, в отличие от «открытой», давала колебания вполне определенной, неизменной частоты. Соединив обе системы с катодной лампой, Термен получил то самое катодное реле, которое обнаруживало разницу между не совсем совпадающими частотами колебаний двух систем — так называемые «биения». По их частоте нетрудно было рассчитать неуловимый доселе «икс» — величину диэлектрической постоянной.

…Прибор оказался на редкость чутким, во время опыта экспериментатор боялся сделать лишнее движение. Реле реагировало на малейшие изменения емкости, а она менялась, стоило приблизить к прибору руку. Стрелка на шкале не находила себе покоя. На радиостанции не надо было неотрывно следить за стрелкой. Там пользовались катодным реле для приема сигналов на слух — уж с этим ом был хорошо знаком!

Приходящие радиоволны имеют слишком высокую частоту — человек их не слышит. Но если на приемной станции создавать колебания примерно такой же частоты — возникают «биения». С помощью катодного реле «слухач» меняет частоту биений и принимает сигналы на слух в том тоне, который ему удобен.
Разностные колебания дают слышимые звуки! И Термен приспособил к своей установке наушники — в точности такие же, какими пользовались «радиослухачи».

Теперь экспериментатор мог судить об изменении диэлектрической постоянной по изменению высоты тона. Стоило пошевелить рукой, и это делалось слышным. Термен приближал руку к прибору — звук повышался. Он стучал пальцами по столу — и прибор отзывался своим «та-ра-ра». Можно было показывать фокусы но этом приборе! «А нельзя ли подобрать на приборе мелодию» — подумал экспериментатор?