RAADIOSIDE SÜND (Heinrich Hertz)

Ta sündis 1857. aastal Hamburgis ja õppis Berliinis eeskätt tehnikateadusi, sest tahtis inseneriks saada. Üsna varsti aga hakkas teda veel rohkem tõmbama füüsika, mida tollal Berliinis õpetasid Kirchhoff ja Helmholtz. 1880. aastal võttis Helmholz ta oma assistendiks. Hertz töötas selle uurija kõrval kolm aastat. Siis sai temast endast ülikooli õppejõud Kielis, hiljem kutsuti ta Karlsruhesse.
Karlsruhe füüsikainstituudi laboratooriumis õnnestus Heinrich Hertzil avastus, mis ta surematuks ja tema nime mõisteks tegi.

Asi sai alguse pisikesest sedelist füüsikainstituudi suletud uksel. Sellel seisis lugeda, et kahe nädala jooksul loenguid ei peeta. Alla oli kirjutanud Heinrich Hertz. Üliõpilasi see muidugi ei kurvastanud, küll aga professoreid, kes endi noore töökaaslase kergemeelset töössesuhtumist üldse sallida ei tahtnud; ka siis mitte, kui nad teada said, et Hertz on enda laboratooriumis luku taha pannud ega taha end mingi hinna eest segada lasta. Heinrich Hertz katsetas. Õpetatud nõukogu ähvardas, aga Hertz ei teinud ust lahti. Ta oli alustanud pearünnakut teadusliku probleemi vastu ega tahtnud toast enne lahkuda kui võit käes. Laboratooriumi viidud välivoodi ja neljateistpäeva toiduvaru näitasid, et tal on tõsised kavatsused. Läks rohkem kui neliteist päeva. Ta üliõpilased ootasid, naine oli mures, õpetatud nõukogu oli kannatuse täielikult kaotanud ja Karlsruhe ministeerium kaalutles, milliseid distsiplinaarkaristusi oma kohused unustanud mehe vastu rakendada. Ainult vana Helmholtz muigas, kui ta Berliinis ärevusest kuulis. Ta teadis, et kui tema eluajal veel keegi lainete kallale asub, siis juhtub just see just praegu.
Viimaks tegi Heinrich Hertz oma töö sellele järgule lõpu. Ta kirjutas päevikusse lause:
"Õnnestus näidata resonantsinähtusi kahe erineva võnkumise vahel."

Need vähesed sõnad tähtsa uurimistulemuse kohta tähendasid raadioside sünnitundi!

Mis oli juhtunud suletud uste taga, mida tema uurimised tähendasid ja millistel teoreetilistel eeldustel nad põhinesid?

Suur hulk füüsikuid oli juba mitu aastakümmet uurinud elektri olemust. Michael Faraday, oli 1831. aastal leidnud elektromagnetismi põhiseadused. Ta oli väga hea katsetaja ning avastas muu hulgas, et kaks elektrijuhti ei tarvitsenud sugugi kokku puutuda andmaks elektrienergiat ühelt teisele üle. Šotlane James Clark Maxwell seostas selle salapärase elektriülekandega teoreetilise järelduse, et seda põhjustavad elektrilise võnkumise tekitatud elektrilained. Ühes ettekandes Londonis, Royal Societys väitis Maxwell 1865. aastal, et need elektromagnetlained on loomult samased valgusega, et nad levivad valguse kiirusega ning käituvad ka muidu nagu valgus. Seega peaksid nad valguskiirte seaduse järgi prismades murduma ning ilmutama polarisatsiooninähtusi.

See oletus oli püsinud mitukümmend aastat, ilma et teda oleks katseliselt tõestatud. Küll rehkendasid tema kallal matemaatikud, kuid füüsikud ei teinud temast väljagi. Erandiks oli Helmholtz, kes tundis väga hästi Maxwelli teooriat, mille järgi valguslained pidid olema kõigest väike lõik elektromagnetlainete suures astmikus. Rohkete ajendite, juhtnööride ja uurimisülesannete seas, mida Helmholtz oma kaastöölistele nende edasiseks teaduslikuks tööks tavatses kaasa anda, oli Heinrich Hertz saanud nõuande kontrollida Maxwelli teooriat. Hertz asus innukalt ülesande kallale ning tahtis seda tõestada, mis Maxwell oli väitnud.

Kui Karlsruhe tudengid noil 1886. aasta novembripäevil oleksid saanud oma professorit vaadelda ning kui väärikad härrasmehed õpetatud nõukogust oleksid näinud, mäherdusi pentsikuid lapsetempe nende noor ametivend teeb, poleks nad hämmastusest toibunud. Tema tähtsaimad aparaadid olid elektriseerimismasin ja sädeinduktor. Induktori kummagi pooluse külge oli kinnitatud pikk traat, mille otstes olid metallkuulid. Keskelt oli see traat niiviisi katkestatud, et teineteise lähedal seisid vastakuti kaks väikest metallkuuli. See oli niinimetatud sädemik. Kui Hertz elektriseerimismasina vänta pööras, tekkis traadis väga kiire elektriline võnkumine ning sädemiku väikeste kuulide vahel sähvisid sädemed. See aparaat, ostsillaator, oli saatja. Kui Maxwelli väide on õige, siis pidi elektromagnetiline võnkumine levima siit kogu ruumi, s. t. tähendab tekitama elektromagnetlained. Nende lainete olemasolu tõestuseks läks vaja vastuvõtjat, resonaatorit. Mõisteid saatja ja vastuvõtja selles mõttes polnud ju tollal veel olemas. Resonaatoriks traatvõru, milles oli üsna väike reguleeritav sädemik, kõigest 0,2 millimeetrit. Tõestus oleks olemas, kui pärast ostsillaatoriga lainete väljasaatmist selles resonaator sädemikus säde tekiks.
Hertz nokitses pikki päevi, enne kui nad need tänapäeval nii algelistena tunduvad riistad valmis sai ja lõpuks oma väikese vastuvõtjaga võis uurida õhuruumi saatja sädemiku ümber ning väljasaadetud aineid traatvõruga kinni püüda. Esimesed päevad ei toonud edu. Ta suurendas oma suure sädemiku mahtuvust varraste ja metallplaadiga, et tekitada pikemaid ja tugevamaid sädemeid. Ikka ei aidanud. Siis riputas ta vastuvõtutoru isoleerivate siidniitide küljes sädeinduktori vahetusse lähedusse ning katse läks lõpuks korda. Vastuvõtja väikese sädemiku kuulide vahel tantsisid tibatillukesed sädemed. Hüplevad sädemed paistsid ka siis, kui ta vastuvõtja mõne meetri kaugusele üles riputas. Siis varjestas Hertz vastuvõtja metallolaadiga. Sädemed kadusid. Kui ta võttis klaasplaadi, tantsisid nad jälle. Seega neelas metall sädelaineid, kuna klaas kui niinimetatud mittejuht nad läbi laskis.

Järgmiseks proovis ta elektromagnetlaineid suunata, nagu Maxwell oli ennustanud. Ja ka see läks metallist nõguspeegliga korda. Lõpuks juhtis ta elektromagnetlaineid mööda traati edasi ja mõõtis elektrivälja. Ta tegi kindlaks, et selles väljas oli sõlmi ja paise, miinimume ja maksimume, ning sai jällegi jälile, et kahekordne kaugus ühest sõlmest teiseni on alati väljasaadetud võnkumise lainepikkus. Nii kaugel oli ta siis, kui 2. detsembril 1886 oma instituudi uksed taas avas ja lumi teda pärast nädalatepikkust hämarust pimestas.

Heinrich Hertz teadis, et tal oli õnnestunud teha suureulatuslik avastus, mis nüüd võimaldas uurimistööd täielikul uudismaal. Aga nagu peaaegu kõigil tema kaasaegsetelgi, polnud muidugi ka temal aimu, milliseid rakenduslikke tulemusi elektromagnetlainete avastamine kaasa toob. Kui ta õpetatud nõukogule ja akadeemia asutustele püüdis seletada, mis ta instituudis tegi ja avastas, siis põrkas ta kõigepealt mõistmatusele ja isegi umbusule. Aga kui ta oli avaldanud kirjutise "Väga kiiretest elektrilistest võnkumistest", sai ta hoobilt maailmakuulsaks. Nüüd räägiti kõikjal Hertzi lainetest. 1889. aastal kutsuti ta kuulsa Rudolf Clausiuse järglaseks Bonni ülikooli; juba tollal ohustas 32-aastase mehe elu ravimatu luuhaigus.

Hertz sooritas uusi katseid ja jõudis veel kaugemaleulatuvate tulemusteni. Kõigepealt avastas ta , et ultraviolettkiirguses tekib sädemikus säde paremini. Need katsed andsid niinimetatud fotoefekti, mis oli hiljem esimesi tõestusi moodsale valguskvantide teooriale ning millel oli suur tähtsus arenevale aatomifüüsikale. 1893. aastal õnnestus Hertzil tõestada ka seda, et elektromagnetlained levivad valguse kiirusega, nagu oli väitnud Maxwell.

Mõni kuu hiljem, 1. jaanuaril 1894, suri suur uurija oma haigusse. Ta oli kõigest 37-aastane! See teeb kaotuse teadusele ja tema algatatud tehnika arengule eriti valusaks. Teenekale mehele on osutatud suuri auavaldusi, mis on teinud tema nime unustamatuks ja muutnud selle mõisteks. Kõik tunnevad hertzi raadiolainete võnkesageduse ühikuna. Üks hertz on üks võnge sekundis ja kilohertz tuhat võnget. Seega kannab raadioside tähtsaim ühik tema nime, kõik rajaneb tema nimel. See on rohkem kui võrdkuju, sest Heinrich Hertzist sai tõepoolest tänapäeval nii tohutult laialdase ala, raadio ja kõrgsagedustehnika teerajaja ja põhjendaja. Ringhääling ja televisioon, radar ja kaugjuhtimine ning kõik traaditu edastuse tehnika harud tööstuses ja arstiteaduses peavad teda õigusega üheks oma esiisaks.

Juba 1895. aastal, seega aasta pärast Heinrich Hertzi surma, katsetas Peterburis füüsik Aleksander Popov uudset raadiotelegraafi. 24. märtsil 1896. aastal esitles ta seda Füüsika- ja Keemiaseltsi 208. istungil. Sel istungil edastati ühest laboratooriumist istungisaali esimene traaditu telegramm Hertzi avastatud elektromagnetlainete varal. Õpetlaste seltsi esimees professor Petrusevski kirjutas paberribal vastuvõetud morsemärgid kirjatähtedega seinatahvlile.

Peter Klemm AURUMASINAST ELEKTRMOOTORINI "Valgus"* Tallinn 1975.