Fysiker Guglielmo Marconi og radiosystem

Kampen om radioen

Den unge italienske fysikeren Guglielmo Marconi fikk æren og Nobelprisen for å ha funnet opp den trådløse telegrafen. Men i virkeligheten var oppfinnelsen kraftig inspirert av andres arbeid og bygget på en viss Nikola Teslas patenter.

Den unge italienske fysikeren Guglielmo Marconi fikk æren og Nobelprisen for å ha funnet opp den trådløse telegrafen. Men i virkeligheten var oppfinnelsen kraftig inspirert av andres arbeid og bygget på en viss Nikola Teslas patenter.

Scanpix/Science Photo Library

På midten av 1800-tallet er det en langdryg affære å kommunisere tvers over Atlanteren. Det kan ta flere uker å få nyheter om revolusjoner i Europa eller tapstall fra den amerikanske borgerkrigen over på den andre siden med båt. Og ikke sjelden sørger både stormer, skipsforlis og sjørøvere for at nyhetene ikke når frem i det hele tatt.

Det endrer seg radikalt i 1866, da en kabel blir lagt på havbunnen fra Storbritannia til USA.

«En dag vil menneskeheten bli i stand til å sende trådløse beskjeder til verdens fjerneste strøk» Guglielmo Marconi

Nå er det plutselig mulig å telegrafere mellom kontinentene.

Men forbindelsen er ikke mer stabil av den grunn. Den 3122 kilometer lange kabelen ligger utsatt til og må stadig repareres etter brudd.

Fantaster, oppfinnere og telegrafselskaper drømmer derfor om å sende beskjeder gjennom luften uten kabler og ledninger.

En av dem er serberen Nikola Tesla. En annen er den unge italienske rikmannssønnen Guglielmo Marconi.

Trådløs «s» flyr over dammen

  1. desember 1901 klokken 12.30 går drømmen i oppfyllelse. En svak lyd melder seg omsider i den 25 år gamle Marconis ører. «Bip, bip, bip. Pause» – morsesignalet for «s».

I dagevis har han ventet spent på en forblåst topp på Newfoundland i Canada, mens medhjelperne hans 3500 kilometer unna på kysten av Cornwall i England har prøvd å få gjennom et signal.

Marconi rekker hodetelefonene til sin assistent George Kemp, som også hører de rytmiske lydene. De to mennene ser på hverandre og vet at de har skrevet historie.

«Nå følte jeg meg for første gang helt sikker på at menneskeheten en dag vil bli i stand til å sende trådløse beskjeder ikke bare over Atlanterhavet, men til verdens fjerneste strøk», skriver Marconi senere i sine notater.

Italieneren blir hyllet for sin banebrytende prestasjon. Selv om enkelte skeptikere mener at han har lurt og løyet om de tre bipene, er det ikke lenger tvil om at det går an å sende lyd gjennom luften over svært store avstander.

Vindue, hvor Marconi sendte sit første radiosignal

Marconi sendte sit første radiosignal i et vindue i sine forældres hus.

© Scanpix/Science Photo Library

Den trådløse telegrafen

Marconis radiosender og -mottaker omsatte elektriske morsesignaler til radiobølger og tilbake igjen.

Den første radioen var ikke beregnet til å gjengi lyden av musikk og stemmer som dagens radioer. Marconis apparat var i stedet en trådløs telegraf som skulle sende morsesignaler ved hjelp av radiobølger.

For å få til det måtte han ha en sender som kunne generere elektromagnetiske radiobølger, en mottaker som kunne registrere dem, en antenne, et morseapparat og et batteri.

Hjertet i avsenderen var to kobberelektroder adskilt av et par centimeter, det såkalte gnistgapet. Når det gikk en gnist mellom elektrodene, skapte det en radiobølge.

Til å motta radiobølgene brukte Marconi en detektor – en forbedret utgave av den såkalte kohæren, utviklet av den britiske vitenskapsmannen Oliver Lodge.

En kohære er et glassrør med to elektroder og jernspon inni. Når kohæren ikke påvirkes av elektromagnetiske bølger, ligger jernsponene hulter til bulter og er ikke strømførende.

Hvis den derimot utsettes for radiobølger, tiltrekker sponene hverandre og blir hengende sammen. Dermed reduseres motstanden, og en strøm kan gå gjennom metallsponene og nå ut til et sett høretelefoner der radiosignalet omdannes til lyd.

Marconis kohære besto av et lufttomt rør med en innvendig diameter på 2,5 mm. Elektrodene var av sølv, og mellom dem lå jernsponene. Det høres ut som en enkel sak å utvikle, men senere har radiopioneren fortalt at det tok ham rundt tusen arbeidstimer å få den til å virke.

Under festmiddagen for den unge radiopioneren blir det lest opp et rosende gratulasjonsbrev. Avsenderen er Nikola Tesla, en uhyre begavet, men også temmelig sær vitenskapsmann.

56-årige Tesla har allerede patent på en hel serie oppfinnelser som blir avgjørende for utviklingen av radiotelegrafen. Han har sendt sitt første radiosignal lenge før unge Marconi kom på banen, og et av prosjektene han nå har i støpeskjeen er å sende et radiosignal fra Colorado i vest, tvers over USA og Atlanterhavet til Paris, 9000 kilometer unna.

«Det ser ut som om Marconi har tatt deg igjen», konstaterer en av Teslas medarbeidere da nyheten om den transatlantiske radiosendingen når ut.

«Marconi er en fin fyr. La ham bare fortsette. Han bruker sytten av mine patenter», svarer Tesla. Tesla har trolig ikke fantasi til å se for seg at han ikke vil få verken penger eller anerkjennelse for oppfinnelsene sine.

Men virkeligheten overgår fantasien. Marconi blir rik og berømt for å ha funnet opp radioen, og i 1909 blir han til og med hedret med Nobelprisen for sitt «bidrag til utviklingen av den trådløse telegrafien», selv om oppfinnelsen hans bygger på Teslas ideer.

© Polfoto/Granger

1: Telegrafnøkkel sender signal

Ved trykk på knappen sendes det ut en elektrisk impuls.

© Polfoto/Granger

2: Spole forsterker signalet

Impulsen når frem til spolen. Her blir den forsterket.

© Polfoto/Granger

3: Kondensator samler opp energi

Den elektriske spenningen i en impuls samles i en kondensator til den blir så høy at den utløses i gnistgapet.

© Polfoto/Granger

4: Gnistgap skaper radiobølge

Den høye elektriske spenningen får en gnist til å hoppe mellom to kobber­elektroder, noe som danner en elektromagnetisk radiobølge.

© Polfoto/Granger

5: Antenneplate sender radiobølge

Via ledninger beveger radiobølgen seg som en pulserende strøm ut i en antenne og sendes videre ut i luften med lysets hastighet.

© David Sparvell

6: Tunerkondensator mottar signalet

Radiobølgen fanges opp av antennen i mottakeren, før den blir forsterket av en tuner.

© David Sparvell

7: Koherer omdanner til lyd

Ved hjelp av magnetiske jernspon i kohereren omdannes radiobølgen til strøm som avkodes via et par høretelefoner.

Teori interesserer ikke Marconi

Guglielmo Marconi vokser opp i Bologna som sønn av en italiensk far, rikmannen Giuseppe Marconi, og en irsk mor.

Han er nysgjerrig og full av ideer, men kjeder seg på skolen og får dårlige karakterer. Praktiske eksperimenter i fysikk er det eneste som virkelig fanger guttens interesse.

Hans mor, Annie, ansetter derfor en privat fysikklærer til ham, og ettersom Guglielmo er for ung til å bli tatt opp på universitetet, sørger hun for at han i stedet får gå i lære hos fysikkprofessoren Augusto Righi.

Righi er spesialist i elektromagnetisme og svært opptatt av tyskeren Heinrich Hertz' nye teorier om elektromagnetiske bølger. Det er midt i blinken for den unge Marconi. Teorien har han ikke noen særlig interesse for, men
han er helt besatt av å bruke den nye kunnskapen om radiobølger i praksis.

Eksperimentene hans begynner på loftet i foreldrenes villa. Marconi kopierer Hertz' forsøk og er samtidig inspirert av Nikola Tesla.

Fra elektromagnetisme til radiosignal

På 100 år førte oppdagelsen av elektromagnetisme til utviklingen av den trådløse telegrafen og radioen.

1820

Den danske fysikeren H.C. Ørsted (1777-1851) påviser elektromagnetismen, sammenhengen mellom elektrisi-tet og magnetfelter.

© digitaltmuseum.se

1821

Briten Michael Faraday (1791-1867) får frem «elektromagnetisk rotasjon» og strøm ved hjelp av en magnet. Oppdagelsene hans blir avgjørende for moderne elektromagnetisk teknologi, som for eksempel radio og tv.

Michael Faraday
© Wellcome Images

1886

Tyske Heinrich Hertz (1857-1894) påviser elektromagnetiske bølger. Eksperimentene hans viser at bølgene kan gå gjennom luften fra en sender til en mottaker, uten ledninger.

Heinrich Rudolf Hertz
© Robert Krewaldt

1893

Serbiske Nikola Tesla (1856-1945) foreleser om sine oppdagelser og resultater i blant annet Philadelphia og demonstrerer for tilhørerne at det er mulig å sende elektriske signaler via radiobølger.

Nikola Tesla
© Scanpix/Science Photo Library

1894

Tesla sender et radiosignal fra sitt laboratorium i New York til West Point ved Hudson River – en avstand på rundt 80 kilometer.

Nikola Tesla
© Wikimedia Commons

1894

Den britiske fysikeren Oliver Lodge (1851-1940) sender et radiosignal over 32 kilometer.

Oliver Lodge
© Wellcome Collection

1895

Guglielmo Marconi (1874-1937) sender sitt første utendørs radiosignal over cirka to kilometer.

© Library of Congress

1897

Marconi stifter selskapet Wireless Telegraph Signal Company i London.

Wireless Telegraph Signal Company
© Flickr

1900

Tesla får amerikansk patent på et «system som kan overføre elektrisk energi» og en annen patent på en «elektrisk sender». Marconi misbruker siden begge patenter i sin radio.

© Wikimedia Commons

1901

Marconi blir den første som sender et trådløst signal tvers over Atlanterhavet.

Marconi modtager radiosignal fra England
© Scanpix/Science Photo Library

1904

Av ukjente årsaker får Marconi anerkjent sine patenter på radioteknologi i USA. Året før ble patentene avvist.

© Shutterstock

1906

Radiotelegrafien blir brukt til å overføre det første radioprogrammet med tale og musikk. Programmet blir sendt i Massachusetts i USA og kan høres helt til Virginia.

© Wikimedia Commons

1927

Den selvlærte radioingeniøren Jan Wessel grunnlegger Radionette, den første norske radiofabrikken. Firmaets mest populære modell, Kurér, ble lansert i 1950.

I 1892 og 1893 holder Tesla en rekke foredrag om hvordan elektromagnetiske bølger kan brukes til kommunikasjon, og hans taler og teorier gjengis i en rekke vitenskapelige tidsskrifter som den unge Guglielmo Marconi mest sannsynlig får med seg.

Sommeren 1895 får han sin bror Alfonso til å ta med seg en radiomottaker et par kilometer bort fra huset. Brødrene avtaler at Guglielmo skal sende et radiosignal.

Hvis Alfonso fanger det opp skal han skyte én gang med en rifle. Guglielmo sender signalet, og like etter hører han skuddet. Det virker!

Men Marconis prestasjon er ingen verdenssensasjon. Allerede året før har Tesla sendt et radiosignal åtte mil opp Hudson River fra New York til West Point.

Kunstige lyn i Nikola Teslas laboratorium

Tesla utførte en rekke eksperimenter med strøm og frembrakte blant annet kunstig lyn i laboratoriet.

© Polfoto/Corbis

Men Marconi-familien er begeistret over hva sønnen har fått til og prøver først å få det italienske post- og telegrafvesenet interessert i oppfinnelsen.

Da de ikke får napp, drar mor og sønn resolutt til England. Her møter de en annerledes interesse for Marconis apparat.

Tesla må grave grøfter

Mens Guglielmo Marconi er født med en sølvskje i munnen, må den 18 år eldre Nikola Tesla kjempe seg frem i tilværelsen. Han er født i Østerrike-Ungarn som sønn av en serbisk prest, og etter ett år ved universitetet i Praha er familien blakk.

Tesla må droppe studiene og flytte til Paris for å arbeide i Continental Edison Company, den europeiske avdelingen av oppfinneren Thomas Edisons energiselskap.

I 1884 emigrerer Tesla til USA. Noe av det første han gjør er å oppsøke Thomas Edison og vise ham en anbefaling fra en av sine overordnede i Paris, Charles Bachelor. «Kjære Edison. Jeg kjenner to store menn. Du er den ene, den andre er denne unge mannen», står det.

Veien er åpen for Tesla. Han arbeider tett sammen med Edison, men etter en lønnstvist går Tesla i harnisk og stifter sitt eget energiselskap.

Han arbeider knallhardt og ideene kommer på løpende bånd. Til gjengjeld har han ikke sans for penger. Økonomien skranter, og snart må geniet grave grøfter til en lønn på to dollar om dagen.

Heldigvis får en rik sponsor øynene opp for Tesla og hjelper ham slik at han kan komme videre med sine radio-eksperimenter.

I 1898 demonstrerer han en fjernstyrt båt for en undrende menneskemengde i Madison Square Garden, og han utvikler blant annet ideer til radiostyrte våpen, som først blir til virkelighet 50 år senere.

Marconi snapper Teslas patenter

Takket være en solid formue og innflytelsesrike forbindelser, skjer ting i raskt tempo for den unge Marconi i England. I 1897 får han patent på radioen sin i Storbritannia, selv om den minner svært mye om et apparat Tesla har beskrevet i en artikkel fra 1893.

Da Marconi noen år senere forsøker å få det samme utstyret patentert i USA, blir han avvist med henvisning til Teslas patenter, selv om Marconi hevder at han ikke kjenner noe til Teslas ideer.

«Marconi er et esel!» Nikola Tesla

Det store offentlige gjennombruddet kommer i 1899, da han får sendt et radiotelegram over Den engelske kanal. Den unge italieneren forstår å iscenesette seg selv som en stor oppfinner.

Han er flink til å skaffe seg presseomtale, og da han i 1901 sender sitt transatlantiske signal, er berømmelsen sikret.

Den endelige seieren kommer i 1904, da det amerikanske patentkontoret helt uventet skifter mening og likevel anerkjenner Marconi som oppfinneren av den trådløse radiotelegrafien.

Tesla får anerkjennelse etter sin død

Tesla blir stadig mer sær og kjemper forgjeves for å få anerkjennelse for sitt bidrag til oppfinnelsen av radioen.

Han holder imidlertid stort sett frustrasjonene for seg selv, utenom én gang da han buser ut med ordene: «Herr Marconi er et esel!»

Først i 1943 fastslår USAs høyesterett at Tesla var først ut med radioen, og at Marconi løy da han hevdet at han ikke kjente til Teslas vitenskapelige artikler.

Ingen av de to får med seg dommen. Marconi dør etter et slag i 1937, 63 år gammel, mens den seiglivede gamle Nikola Tesla blir 86. Han dør alene på et hotellrom en januardag i 1943 – ni måneder før retten gir ham æren for å ha oppfunnet radioen.

Men dommen er lite kjent i dag, og Guglielmo Marconi blir derfor stadig oppfattet som radioens oppfinner.