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W  ド・フォレスト
名もない彼の発明した三極真空管は、今日ラジオ、テレビの
すばらしい発展をもたらした。 だがその名は今も知られてはいない。

    1  ヨット競走の通信争い top

 一九〇一年の秋のことです。
 アメリカのニュージャージー州の沖で、年に一度のアメリカンカップ・レースというヨット競走が、華々しく行なわれました。
 「このレースの勝ち負けを、近ごろ評判の無線電信で中継して、世間をアッといわせてやろう。」
 そう考えたのは、アメリカきっての大通信社、AP通信(アンシェーテッド・プレス)でした。
 アメリカでこういう催しに無線電信を使ったことは、まだいっぺんもなかったのですから、もしこれが成功したらそれこそ大変な呼び物になるにちがいありません。
 はりきったAP通信は、イギリスからマルコーニをわざわざよんで、一年も前から新聞記者用のヨットに発信機をすえつけ、海岸に受信局をつくって、せっせと準備を整えました。
 その頃すでにマルコーニは、あるきまった波長の電波だけをえらんで送信・受信をする同調装苣を発明していました。
 けれども、アメリカではまだ自分のほかに無線電波をだせる人はないはずですから、彼は別に同調装置をつける必要もあるまいと考えました。
 そこでマルコーニは、どんな波長の電波にも感じる古い型の機械を使いました。

 いよいよヨットーレースの当日になりました。
 発信機をつみこんだAP通信の船は、競走するヨッ卜たちとならんで走りながら、電波で刻々レースのようすを海岸局へ送りました。
 ところが、意外なことがおこりました。AP通信の海岸局には、もう一つ別の電波が入ってきたのです。
 二つの電波は混信してて、何のことだがわからなくなってしまいました。あわてた海岸局は沖にいる船に、この意外な出来事を知らせました。さっそく二つの電波の源は、モールス符号で交渉を始めました。
 「こちらはマルコーニ会社の通信士だが、君は誰だ?」
 「ド・フォレスト無線電信会社のものだ。」
 「君の電波が混信するので、海岸局が信号をききとれないで困っている。」
 「僕のほうだってそうだ。そちらの電波が混じるので、雑音ばかりでどうにもならないそうだ。」


ヨットレースの模様を、無電で刻々と伝える

 「いい争ったってしかたない。ものは相談だが、五分ずつ交互に電波を送ることにしては?」
 「そりやいい考えだ、さっそくそうしよう、」
 相談がまとまって、両方の通信士は五分ずつ交替で電波を送り始めました。
 これなら確かに混信はしません。
 ところがせっかくの名案も、まもなくオジャンになりました。
 驚いたことに、もう一つ第三の電波が割込んできたのです。
 さあ、三つどもえの大混乱になりました。
 もう話をつけるひまはありませんでした。
 テンヤワンヤのうちに、レースは終わってしまったのです。
 この第三の電波をだした人は、のちになってアメリカ無線電話電信会社の社長ゲーリングとわかりました。
 こんなわけで三者三すくみの形となり、どれもレースのニュースを送ることができませんでした。
 AP通信は一年あまりの準備が無駄になってでがっかりしましたが、この電波合戦のいきさつは世に知れわたって、大評判になりました。
 「名も知られないド・フォレストの無線電信が、世界の無電王マルコーニの電波と堂々四つに組んで、対等にたたかった!」
 実はマルコーニの機械は、わざと古いのを使っていたのですから、「対等にたたかった」とはいいすぎですが、何も知らない世間の人たちはそう信じこんで、ド・フォレストの腕のほどに舌をまきました。
 今までほとんど誰も知らなかったド・フォレストの名はこの出来事で、いっぺんに有名になったのです。

    2  牧師の息子 top

 リー・ド・フォレストは一八七三年八月二十六日に、アメリカ中央部アイオワ州のカウンシル・ブラッフスというところで生まれました。
 父のヘンリー・スウィフト・ド・フォレストは、組合教会派の牧師で、恵まれない人々、特にアメリカで差別待遇に苦しむ黒人たちにキリスト教をひろめ、合せて教育もほどこして少しでも幸せにしてやりたいと、一生涯力をつくした立派な人でした。
 母のアンナ・マーガレットも牧師の娘でした。
 息子のリーは、教会の牧師館で生まれ、育てられ、聖書や聖歌に親しみながら大きくなりました。ですから、父も母も、リーが自分たちと同じ牧師になることを望んでいました。
 けれどもリーは、聖書を読んだりお祈りをしたりするよりも、玩具で遊んだり大工道具でいろんなものをつくったりするほうがずっと好きでした。
 実際、手先も器用で小さいときから発明の才能がありました。
 父は仕事の関係からたえず住居が変り、一八八一年には南部のアラバマ州にあるタラデガ黒人大学の学長となって、そこに移り住みました。
 貧しい牧師の暮らしで、また時々引越しをするリーには、親しい友だちもできませんでしたので、一人ぼっちのさびしさをまぎらすためにも、彼はますます、いろいろな工作や理科の実験にふけりました。


三極真空管の発明者 ド・フォレスト

 リーは十三才のとき、外から何の力を加えないでも、一人でいつまでも動き続ける機械を設計し、大得意でした。
 しかし父はその設計図を見ていいました。
 「この機械は実際には動かないよ。
 こういう機械を永久機関といって昔からたくさんの人が工夫したものだが、いまではそんなものは絶対つくれないことが、科学で証明されている。
 元手なしで儲けだけ手にいれようなんて虫のよい考えは、人間の世界でも自然界でも通用しないのさ。」
 父にそういわれて、リーは顔を赤くしました。
 しかし彼の研究心は、これでくじけるどころか、かえって奮い起ちました。
 「僕には科学の知識がたりないんだ。もっと基礎から勉強しなおさなくちゃ。」
 彼はいっそう熱心に科学の本を読み、実験を繰返しセッセと勉強にはげみました。
 十六才になる前に、彼は日記にこう書きました。
 「僕は発明家になりたい。今までにない便利なものを考えだして、世の人のためにつくすのだ。」
 息子の熱意にうたれた父は、彼を牧師にしたいというかねてからの望みを、あきらめました。
 「よろしい、おまえの決心どおり、好きな道に進むがよい。
 牧師も立派な仕事だが、発明家になって世につくすのも、それなりにすばらしいことだからな。」
 父から許しが出たので、リーはおどりあがってよろこびました。

    3  電波に熱をあげる大学生 top

 「しかし立派な発明家になるには、大学に入ってチャンとした科学の教育をうけなければいけない。
 おまえはお父さんの出たエール大学の理学部へ入学しなさい、」
 父のいいつけでリーは予備校にかよって勉強し、一八九三年に見事エール大学のシェフィールド理学部に入学することができました。
 この大学はコネチカッ卜州のニューヘブンにあって、ハーバード、プリンストンとならんで、アメリカで一番有名な大学の一つです。
 父のわずかな給料では、息子の学資をひねりだす余裕はありませんでしたから、リーは学校と生活の費用をすべて自分でまかなわなければなりませんでした。
 幸い彼は奨学金をもらうことができ、一方でセッセとアルバイトをしながら勉強にはげんで、一八九六年に優秀な成績で大学を卒業しました。
 卒業後も大学院にのこって研究をつづけ、一時アメリカとスペインの戦争に召集されたため、普通より一年余計かかりましたが、一八九九年に理学博士の学位をとることができました。
 エール大学でリー・ド・フォレストは物理学のヘンリー・ブラムステッド教授の電気の講義をききました。
 教授はヘルツの発信機と受信機を使って、電波の実験をやってくれました。
 暗くした教室のなかで、あやしい青白い火花をちらす発信機と受信機――。
 リーは空間を飛び交うこの不思議な電波の姿を一生涯忘れることができませんでした。
 このときから彼は、電波のとりこになったのです。
 つぎに彼の目を捉えたのは、イギリスの物理学者ウィリアム・クルックスが一八九二年に書いた「電波の将来について」という論文でした。
 「強力な電波を出す発信機と感度のよい受信機ができさえすれば、電波を使って通信を送ることは不可能でない。」
 この確信にあふれる予言は、若いド・フォレストの心をしっかりと捉えました。
 「そうだ、電波を使って通信を送る方法を開拓しよう。これこそ僕の一生をささげても悔いない仕事だ。」
 彼の生涯の方針が、ハッキリきまりました。
 その頃、セルビア生まれの天才的な電気技術者ニコラ・テスラ(一八五七〜一九四三年)が、ニューヨークで交流や振動電流、電波など広い範囲にわたる研究をすすめていました。
 ド・フォレストはテスラの本を読んですっかり彼のファンになり、わざわざニューヨークまで出かけていって、電波についていろいろ質問しました。
 マルコーニがイギリスで、無線電信の実験に成功したというニュースが大きく報道されたのは、ド・フォレストが大学院に入ったころでした。
 「やったか、とうとう!」
 ド・フォレストは目をみはり、一人で手をたたきました。
 もちろん先をこされたくやしさが、まるきりなかったわけではありません。
 特にマルコーニが自分より一つ年下の二十才をこしたばかりの青年だと知ったとが、競争心がモリモリわきおこりました。
 「負けるものか!」
 彼は新聞をたんねんに読んで、マルコーニの実験の進歩ぶりをずっと追いかけました。
 しかしその頃のマルコーニは、成功また成功の連続で、通信距離をグングンのばし、一八九九年には、早くも電波でイギリス海峡を飛び越えました。
 全く失敗を知らない巨人の歩みぶりでした。
 ド・フォレストは舌をまきながらも、心はいっそう奮い起ちました。
 「ようし、マルコー二こそ相手にとって不足ない敵だ。マルコーニに追いつき追いこせ!」
 そうは言ってもでド・フォレストはまだ学生の身です。
 マルコーニを追いかけるにも、まず電波の科学をみっちり身につけることが大切です。
 彼は内心ジリジリしながらも、ひたすら勉強につとめました。
 一八九九年に学位をとった博士論文も、その研究の成果をまとめた「電線を伝わるヘルツ波の反射について」でした。
 無線通信に直接関係したテーマで博士号をとったのは、アメリカでは彼が最初だということです。

   4  さぼりやの研究所員 top

 一八九九年の八月。エール大学の大学院を卒業したリー・ド・フォレストは、さっそくシカゴにあるウェスタン・エレクトリック会社に雇われ、週給八ドルで発電機部門で働くことになりました。
 これは前にお話したように、ベルの電話会社が発展してできたATT(アノリカ電話電信会社)の子会社で、電話機の製造を受持つ会社です。
 しかしその二ヵ月後、ド・フォレストはもっと自分の研究ができる暇な部門に移りたいと願い出て、同じベルの系統のベル電話研究所にまわされました。
 彼の受持ちは電話設備の改良でしたが、この仕事にはさっぱり気が乗りませんでした。
 彼の心は大学時代とかわらず、無線電信のことでいっぱいだったのです。
 彼は会社の仕事をしているようなふりをして、研究所の図書室へいってはいろんな専門雑誌をひっくり返し、せっせと無線電信の調査にふけりました。
 マルコーニに追いつき追いこすには、どこから手をつけたらよいか、それをみつけることが当面の課題だったのです。
 「マルコーニの一番の泣きどころは、受信機だ。
 取扱いが面倒で、感度も悪いコヒーラーにかわるものを発明すれば、かならずマルコーニの鼻をあかすことができる!」
 ド・フォレストは見事マルコーニ攻撃のための突破口をみつけました。
 確かにマルコーニの最大の欠点はコヒーラーでした。
 前にお話した通り、コヒーラーは金属の粉を管につめたもので、電波があたると粉がくっついて抵抗がへることを利用したものですが、モールス符号を受けるには、たえずこれを揺すぶって、粉をバラバラにしてやらなければなりません。
 このコヒーラーを揺すぶる装置が故障しやすい上に、これがあるために手早い受信ができず、有線電信の半分くらいの速さでしか通信できなかったのです。
 コヒーラーのような揺すぶる仕掛のいらない受信機、これさえできれば受信もずっと早くなり、故障も少なく取扱いやすくなるでしょう、
 もっともこれに気がついたのは、ド・フォレスト一人ではありません。
 コヒーラーの欠点は、前々から誰も認めていたもので、マルコーニその人もふくめたくさんの発明家たちが、コヒーラーにかわる新しい受信機をみつけようと、てんでに努力をつづけていたのでした。
 一九〇〇年の初め、ド・フォレストはドイツのある雑誌にのっていた報告からヒントをえて、電解コヒーラーとよばれる液体を使った新しい受信装置の研究を始めました。
 これは二枚の金属板の間に、水や油などの液体をはさんでサンドイッチのようにしたものです。
 ここに電波があたりますと、コヒーラーと逆に、液体の抵抗が大きくなり、電流が流れにくくなります。
 しかし電波がこなくなると、すぐさま抵抗が元に戻りますからコヒーラーのように揺すぶる仕掛はいりません。
 ですがら扱いやすいし、モールス符号を早く受信することができます。
 ド・フォレストはこの新しい受信装置をレスポンダー( responder 「応答するもの」という意味)と名づけました。
 しかし問題は、電波を受けて抵抗が大きくなると言っても、その抵抗の増え方が大変小さいことです。
 これではコヒーラーに較べて感度がひどくにぶく、このままではとうてい実際の役にたちません。
 「レスポンダーの感度をあげるには、どんな金属や液体をえらんで、どんな形に組合わせたらよいだろうか?」
 そう思うとド・フォレストはもうジッとしていられません。
 彼はベル電話研究所の仕事はほったらかして、レスポンダーの研究ばかりしていました。
 同じ職場の仲間たちは、あきれかえりました。
 「おい、ド・フォレスト君。仕事をなまけて何を勝手なことばかりしているんだ。
 そんなことでは、立派な電話技師にはなれんぞ。もうわしは君がどうなったって知らんよ。」
 主任のディーンはカンカンになって怒鳴り付けました。
 しかし気のいい人で、すぐド・フォレス卜をくびにするようなことはしませんでした。
 仲間のエドウィン・ラマイスは、とうとうド・フォレストの無電熱にまきこまれてしまいました。
 レスポンダーの説明をきいたスマイスは、「うーん、そりゃすばらしい発明だ。僕も手伝うよ」といった調子で、彼も本職をおっぽり出して、ド・フォレストと一緒にレスポンダーの研究を始めました。
 一九〇〇年の四月、ド・フォレストとスマイスの二人は、とうとうベル電話研究所をやめ、アルバイトで細々と暮らしをたてながら、せっせとレスポンダーの改良をすすめました。
 どうやら感度もあがって、実際に使える自信もついたので、その年の九月、二人はレスポンダーの特許を出願しました。
 特許出願の手数料二十二ドル半は、ド・フォレストにまるきり持ちあわせがないので、スマイスが全額たてかえる始末でした。

    5  最初の成功 top

「早く我々のレスポンダーの実力のほどを、世間に発表してアッといわせてやりたいものだ。」
 腕をさすって待っていたド・フォレストに、チャンスは意外に早くやってきました。
 それがこの章のはじめに紹介した、アメリカンカップ・ヨット・レースの催しです。
 リー・ド・フォレストに、このレースの無電実況放送を頼んだのは、PP通信(パブリッシャーズ・プレス)という通信社でした。
 PP通信は競争相手のAP通信が、マルコーニに頼んで無線の実況放送をするときいて、大変困りました。
 こちらも何とか手をうたなくては、AP通信ばかりが世間の評判を一人じめする結果になりかねません。
 「そうだ、わが国でもド・フォレストとかいう若いエンジニアが無線の研究に熱中しているそうだ。
 失敗して元々、成功すれば儲けもの、この若者に無線放送をやらせてみょう。」
 PP通信では何かの機会にド・フォレストの名前が耳に入ったとみえ、彼のところへ使いをさしむけてきました。
 「もしも実況放送に成功したら、お礼として八百ドルさしあげる。」
 申しこみをうけたド・フォレストは、手をうってよろこびました。
 自分の実力を世間にみせるなによりのチャンスですし、おまけに前々から競争心をもやしていたマルコーニを相手にしようというのですから。
 しかしそうは言っても、ド・フォレストには準備の金が一文もありません。
 困りきった彼は、エール大学時代の同級生の一人に頼んで、一千ドルの資金を出してもらい、一九〇一年初めド・フォレスト無線電信会社という会社をつくりました。
 経営者は出資者と、ド・フォレスト、相棒のスマイス、それに知合いのアーマー工業大学の教授クラレンス・フリーマンでした。
 これで資金ができたのでド・フォレストは勇みたって、レスポンダーをいっそう感度のよいものに改良する仕事にとりかかりました。
 今度はサンドイッチ形をやめて、コヒーラーとおなじようにガラス管のなかに油、水、金属の粉などを入れ、両端に電極を取付けました。
 これで感度はグッとよくなりました。ド・フォレストはこのレスポンダーの特許も出願しました。
 フリーマンは発信機のほうを受持って、蓄電器をたくさん使った新型の発信機をつくりだしました。
 一九〇一年の春、ド・フォレストたちはこの新しい発信機と受信機を使って、湖の上で実験をしました。
 それは大成功で、見事四キロを隔てて通信を交すことができました。
 「すばらしい! これでヨット・レースの中継は成功疑いなしだ。きっとマルコーニの鼻をあかしてやるぞ!」
 ド・フォレストは鼻高々でした。
 しかしマルコーニのほうは、もうその二年も前に、ニューヨークで五十六キロの通信をやってのけていたのですから、そう自慢した話でもありません。
 レースの実況放送がどうなったかは、もうお話しました。
 もちろん、ド・フォレストはニュースをチャンと送ることができなかったので、PP通信から約束の八百ドルをもらいそこねました。
 しかし彼の無電設備は十キロ以上の距離を隔てて、レースの続く間、ズッと電波を送り続けることができました。
 この成功はド・フォレストに大変自信をつけました。
 おまけに無線電信の研究家としての彼の名は、いっぺんに世間にひろまったのです。
 レースの実況放送の経験は、けっして無駄ではありませんでした。

    6  無電会社の副社長 top

 ド・フォレスト無線電信会社は、このヨット・レースの無電設備をつくるために仮に作った会社でしたから、レースがすむとすぐ解散しました。あてにした八百ドルの賞金をもらいそこねて、ド・フォレストは元通り無一文になりました。
 無電事業を続けるには、何よりもまとまった資金を手にいれることが肝心です。
 彼はニューヨークへ出かけ、株取り引きと投資の中心地ウォール街を歩きまわって、資本を出してくれる人をさがしました。
 幸い一九〇一年の末ごろ、エブラム・ホワイトという実業家と知合いになり、この人を説きふせて、無電事業に乗り出させることに成功しました。
 こうして一九〇二年、三〇〇万ドルの資本金で、アメリカ・ド・フォレスト無線電信電話会社という会社が生まれました。
 ホワイトが社長、ド・フォレストは副社長と技師長を兼ねました。
 昨日までの一文なしが、いまは立派な会社の副社長として、大手をふるって無線界に乗り出すことになったのです。
 二十九才の青年ド・フォレストの得意ぶりはどんなだったでしょう。
 この会社は一九〇二年から六年までの五年間、アメリカ国内ではマルコーニの勢力をおさえ、たくさんの無線設備をつくって、アメリカの無線の歴史にのこる華々しい活躍をみせました。
 元々アメリカ海軍は無電に熱心で、早くから無電設備を買いいれ通信に使っていました。
 しかしアメリカは伝統の自由主義から、独占的なマルコーニ会社と取り引きするのをきらい、主にドイツのテレフンケンから無電設備を買っていたのですが、ド・フォレストの会社がめきめき名をあげてくるにつれて、海軍はもっぱらこの会社に無電の仕事を受持たせることにしたのです。
 こうしてド・フォレストの会社は、海軍という力強いうしろだてを得て、グングン発展していきました。
 一九〇二年には陸軍からの注文で、通信隊が使う陸上無電局を二つ作りました。
 その試験が成功すると、今度は海軍からの頼みで、沿岸無電局を二つ作りました。
 一九〇四年には、南アメリカの農業を一手ににぎる独占会社ユナイテッド・フルーツの注文で、コスタリカとパナマのあいだに無電回線をつくりました。
 ユナイテッド・フルーツ会社は、腐りやすい穀物や果物の取り引きや輸送を手早く能率的に行なうために、早くも無線通信を利用し始めたのです。
 一九〇四年にセントルイスで世界博覧会が催されたとき、ド・フォレストはセントルイスとシカゴのあいだを無線でつなぐ実験を行ない、見事成功して金メダルを贈られました。
 このときの通信距離は四八〇キロで、海上でない陸上の無線通信として世界新記録でした。
 一九〇五年には海軍の注文で、メキシコ湾の沿岸に三十五キロワットという大きな出力をもつ無電局を五つ作りました。
 この局は、海上二四〇〇キロ以上も遠くまで通信を送ることができました。
 こう数えてみるとド・フォレストの会社があげた成果は、実に華々しく見えます。
 しかし何といってもこの成果はアメリカ国内だけのことで、当時世界の無線界を支配していたマルコーニの会社の実績と較べれば、通信の範囲も距離も能力も、ズッと劣っていました。
 この間、ド・フォレストは発明のほうにも手をのばし、一九〇二年から六年までに、三十あまりの特許をとっています。
 しかしどれもたいした発明ではありませんでした。
 その証拠に、彼の会社は彼の発明をろくに使っていないのです。
 それどころではありません。
 彼の発明がもとで会社は大変な損害をこうむることになりました。
 一九〇三年、ド・フォレストはまた新しい型のレスポンダーをつくりました。
 これは大変感度のよいもので、会社はこのレスポンダーをさかんに使って、非常に効果をあげました。
 ところがまもなく、同じアメリカの発明家フェッセンデンが、ド・フォレストの新型レスポンダーは、自分が前に発明して特許をとったものと全く同じだから、製造や使用をさしとめてほしいと裁判所へうつたえ出たのです。
 一九〇五年、裁判所はフェッセンデンの主張を認め、「ド・フォレストの新型レスポンダーはフェッセンデンの特許を犯すものだから、今後いっさい使ってはならない、」と申し渡しました。
 サァ今までさかんに使っていた感度のよい受信機が、もう使えないとなっては会社にとって大損害です。
 会社の幹部は青くなりました。
 「この責任者はド・フォレストだ。あいつがフェッセンデンの発明を盗んで、自分の発明みたいな顔をして会社に売りこんだおかげで、こんなことになったのだ。」
 ド・フォレストはさんざん悪口をいわれ、副社長の地位から追い出されました。
 しかし会社そのものの運命も、すでに下り坂にさしかかっていました。
 あくる年、アメリカ・ド・フォレスト無線電信電話会社は有線電信のむこうをはって、アメリカ全土に無線電信の回線をはりめぐらすという途方もない大計画をたてて、ガムシャラに建設工事をすすめていきます。
 しかし無線技術がまだ有線電信をうちまかすほど確実なものになっていないのに、こんな無茶な計画を実現しようとしても、成功するはずはありません。
 一九〇七年、会社はついにこの大事業に失敗して破産し、ユナイテッド無線会社に吸収されることになります。

    7  二極真空管の誕生 top

 フェッセンデンとの特許争いですっかり面目をつぶし、会社からも追いだされたド・フォレストは、その名誉回復の意味からも、今までのレスポンダーと違った新しい電波受信装置をつくりだそうとしました。
 彼が目をつけたのは、二年前にマルコーニ会社の技師長フレミングが発明した二極真空管でした。
 この二極真空管を、もっと感度のよいものに改良しようという努力のなかから、やがてド・フォレストにとって生涯最大の発明、また二十世紀の発明のなかでも最大の一つといわれる、三極真空管が生まれるのです。

 真空管の発展の歴史を逆にさかのぼってみますと、発明王エジソンが偶然にみつけた、ある奇妙な現象までたどりつきます。
 それは一八八三年のことでした。
 エジソンが苦心に苦心をかさねて、炭素のフィラメントを白熱して光を出す電灯を発明したのは、一八七九年のことですが、彼は電灯をもっと明るく、もっと寿命の長いものにしようと、たえず研究をつづけていました。
 電灯を長いあいだ灯(とも)していると、電球の内面に黒っぽいシミがついて、暗くなります。
 エジソンはこのシミがどうしてつくのか、つきとめようと考え電球のなかにもう一本、銅の電極を入れてみました。
 エジソンは電球の炭素フィラメントを白熱しながら、第二の電極にいろいろな電圧をかけてみました。
 ところが実に不思議なことがおこったのです。
 第二の電極の電圧がフィラメントの電圧より低ければ、何の変化もおこらないのですが、第二電極の電圧のほうが高いと、電極とフィラメントの間に電流が流れるのです。
 電球のなかは空気をぬいて真空にしてありますから、電気を伝えるものは何もありません。
 真空をつらぬいて電流が流れるということは、その頃は全く予想もできない不思議な現象でした。
 「これは不思議だ。一体どうしたわけだろう?」さすがのエジソンも首をひねるばかりで、さっぱりわけがわかりません。
 しかしカンの鋭い彼は、この現象もいつかは何かの発明に利用できるかもしれないと考えました。


エシソン効果の実験装置

 そこでとりあえず一八八三年、電極の電圧の高低を見分ける仕組として、この第二の電極を入れた電球の特許をとりました。
 それ以来、この現象はエジソン効果とよばれることになりました。
 しかしその後、エジソンはこの発見のことをすっかり忘れてしまい、ほかの人たちもエジソン効果の価値に気がつかずに、二十年あまりがたちました。
 エジソン効果がどうしておこるか、その謎を解きあかしたのはイギリスの物理学者リチャードソンで、一九〇三年のことです。

 みなさんもご存知のように、物質はすべて原子がたくさん集まってできており、その原子はまた、まんなかにプラスの電気をもった重い原子核があって、そのまわりをマイナスの電気をもったいくつかの電子がグルリと取巻いています。
 電流をとおさない物質では、この電子はしっかりと原子核につかまえられていて、逃げ出すことができませんが、金属とか炭素のような電流を通す物質では、外側の電子の一部が原子核からはなれて、自由に動けるようになっています。
 それで金属などに電圧をかけると、この自由な電子がプラスの電極のほうへひっぱられて走りだします。
 この電子の流れが電流です。つまり金属などが電流を通すのは、自由に動ける電子があるおかげなので、金属が光をよく反射したり、熱をよく伝えたりするのも、この自由電子の働きから生まれます。

 金属や炭素のフィラメントに電流を流して白熱しますと、そのなかにある自由な電子は熱のため運動が激しくなり、いつでもフィラメントの外へ飛出せる状態になります。
 そこでフィラメントのそばに第二の電極をおき、これにフィラメントより高い電圧をかけますと、マイナスの電気をもった電子は電極のプラスの電気にひっぱられ、フィラメントを飛出して電極へ飛付きます。
 それでフィラメントと電極の間に、真空をつきぬけて電流が流れるのです。
 逆に電極の電圧がフィラメントの電圧より低いと、電子のマイナスの電気が電極のマイナスの電気にはじきかえされるので、電子は電極に近づくことができません。
 したがって電流は流れないのです。
 たとえていうと、白熱したフィラメントのなかの電子は、沸騰しているお湯のようなもので、外からプラスの電圧をかけられると、お湯から水蒸気が飛出すように、電子がフィラメントから「蒸発」して、電極へむかってとんでいくのです。

 さて、まえの章でお話したように、イギリスの名高い電気学者アンブローズ・フレミングは、マルコーニの無線電信会社ができるとまもなく技師長として招かれ、無電設備の改良にあたることになりました。
 さしあたり彼が取上げたのは、コヒーラーにかわる新しい能率的な受信装置を作り出すことでした。
 彼がそのために、エジソン効果を利用することを思いついたのは、自然ななりゆきだったでしょう。
 というのは、フレミングは前にイギリスにあるエジソン電灯会社の子会社に勤めたことがあり、そこでエジソン効果の研究をして、論文まで発表したのですから。
 「エジソン効果を利用すれば、交流を一方向の電流、つまり直流にかえることができる。
 電波も非常に大きなスピードで向きをかえる一種の交流にすぎないのだから、同じ方法で直流にかえ、これでモールス受信機を動かしたり、電話の受話譏を鳴らしたりすることが、きっとできるはずだ。」
 確かにエジソンが思いついたフィラメントのそばにもう一つ電極をつけた電球、つまり二極真空管は、交流を直流にかえる働きをもっています。
 二極管の二つの極、つまりフィラメントと第二電極との間に、交流の電圧を加えますと、二つの極の電圧は、交互にプラスになったりマイナスになったりします。
 そのうち、第二電極の電圧がプラスのときは電流が流れますが、マイナスのときは電流が流れません。
 二極管はちょうどポンプの弁のように、交流から一方向きの流れだけを通し、その逆向きの流れをとめてしまう働きをします。
 ですから二極管に交流を通すと、交流は直流にかわります。
 この働きを整流作用といっています。
 フレミングはこの整流作用を、電波の受信に利用できないかと考えたのです。
 実験の結果、はたしてうまくいくことがわかりました。
 受信機が電波を受取りますと、回路のなかにごく弱いものですが、電波と同じ振動数で行ったり来たりする交流が生まれます。
 この交流は、電力で使う交流に較べれば大変に変化の速いものですが、これを二極管の二つの極につなぐと、やはり見事に整流されて、一方向に流れる直流にかわります。
 モールス符号の通りに切れたりつながったりする電波は、二極管をとおったあと、同じモールス符号の通り、切れたりつながったりする直流電流になるわけです。
 これをモールス受信機に通すか、電話の受話機に受ければ、ちゃんと元のモールス符号を取り出すことができます。
 もちろん二極管は、コヒーラーのように、いちいち叩いて元に戻す仕組はいりません。
 電子の動きがとても速いので、コヒーラーに較べてずっと速くモールス符号を受取ることができます。
 おまけに、二極管に加わる電圧が高いと、それだけ電子の流れが大きくなり、電圧が低ければ電子は少ししか流れなくなります。
 このため外から入ってくる電波の強さ弱さにおうじて、二極管からとれる電流は強くなったり弱くなったりします。


フレミング
二極真空管の検波作用を発見

二極真空管のはたらき

 これはコヒーラーにみられない特長で、この性質があるおかげで二極管はモールス符号ばかりでなく、音や声も電波から取り出すことができるのです。
 くわしいことはあとでお話します。
 とにかくフレミングはこうして、二極管を使って電波を受信できることをつきとめました。
 二極管のように、整流作用を利用して電波を受信する仕組を、検波装置といっています。
 フレミングは検波のための二極管として、どんな構造にすれば一番感度がよくなるかと、さらに研究をかさねました。
 その結果、第二の電極を円筒形につくって、これでフィラメントのまわりをグルリと囲んだものが、一番具合がよいことがわかりました。
 このように改良した第二の電極のことを、プレートとよびます。
 一九〇四年の十一月、フレミングはこの型の二極管について、イギリスの特許をとりました。


フレミングが研究した二極真空管

   8  三極真空管の発明 top

 このように、数々の長所をもった二極管ではありましたが、最大の欠点は感度が低いことでした。
 このままでは、どうにも実用になりません。
 ですからマルコーニの会社もほかの会社も、同じ頃発明された磁気検波器や電解コヒーラーのほうを使って、二極管にはまるで目も向けませんでした。
 ド・フォレストがこの忘れられた二極管に目をつけたのは、うまい思いつきでした。
 彼は一九〇六年初めから、二極管の感度を高める研究にとりかかり、考えられるかぎりの手を片っ端から試してみました。
 そしてついに、二極管のフィラメントとプレートの間にグリッドとよばれる第三の電極を入れた、三極真空管を発明したのです。


三極真空管の組立て

 フレミングの二極管では、フィラメントと第二電極(今後はプレートとよぶことにします)の間に、あらかじめ何の電圧もかけず、直接、電波の電圧を送りこんだのですが、ド・フォレストはあらかじめプレートにプラスの電圧をかけておいてから、ここへ電波電圧を一緒に混ぜてみました。
 そうすると、感度がかなりよくなったのです。これが最初の手がかりでした。
 ついでド・フォレストは、このあらかじめプレートにかけるプラスの電圧と外からくる電波の電圧を、別々にしてかけると、いっそう感度が増すのではないかと考えました。
 つまりプレートとフィラメントのほかに、もう一つ第三の電極をつけ加え、電波電圧をここにかけるのです。
 こうなると電極の数は三つになります。つまり三極真空管です。
 ではこの第三の電極をどんな形につくり、どんな場所においたら、一番感度がよくなるでしょうか?
 ド・フォレストはまたもガムシャラに、ありとあらゆる手を試みました。
 針金のもの、板のもの、金属板に穴をあけたものなどを、フィラメントとプレートの間に入れたり、プレートの外にまいたり、電球の外においたりして、繰返し感度を試しました。
 結局、細い針金を格子のように組んだものを、プレートとフィラメントの間に入れ、フィラメントをグルリと取り巻かせたものが、一番具合がよいことがわかりました。
 この第三の電極のことを、グリッド(格子の意味)とよびます。


ド・フォレストが特許を出願した三極管検波回路


三極管のはたらき

 研究助手のバブコックのすすめで、ド・フォレストは新しく発明したこの三極真空管に「オーディオン」という名をつけました。
 これはギリシア語で「聞く」という意味の言葉、オーディオからきています。
 彼は一九〇七年の一月二十九日に、このオーディオンの特許を出願し、あくる一九〇八年の二月八日に特許が認められました。
 このときド・フォレストは貧乏のどん底にあって、特許出願の手数料十五ドルを作り出すのに、三週間もかかったということです。
 これがやがてのちにラジオ・テレビを生み出すもとになり、二十世紀最大の発明の一つに数えられようとは、彼自身も夢にも気がつきませんでした。
 ド・フォレスト自身すら、三極真空管がどんな働きをするのか、全くわかっていなかったのです。
 今の知識から説明すると、こういうことになります。
 あらかじめプレートはフィラメントにたいしてプラスの電圧をかけてありますから、フィラメントから出る電子はプラスの電圧にひっぱられて、プレートめがけて飛出そうとします。
 ところが途中に第三の電極グリッドがはさまっており、普段このグリッドの電圧はフィラメントの電圧より低くしてありますので、電子はプレートのほうへいきたくてもグリッドにはじきかえされて、飛出すことができません。
 ですから、フィラメントとプレートの間には電流が流れません。
 さて、外からきた電波の電圧を、グリッドとフィラメントの間にかけます。
 そうすると、グリッドの電圧は電波の振動の通りに高くなったり低くなったりしますが、その電圧が高くなったときだけ、電子はグリッドを通りぬけてプレートまで流れます。
 したがってグリッドが弁の働きをして、一方向むきに流れる直流だけが取り出されるのです。
 しかし二極管のときは、ただ入ってきた電波電圧の向きをそろえるだけでしたが、三極真空管ではあらかじめプレートとフィラメントの間に電圧をかけて、電流がいつでも流れるようにしておき、グリッドに入ってきた電波電圧は、その電流の向きや大きさをコントロールする仕組になっています。
 ですからグリッドにはいる電波電圧は、自分より何百倍、何千倍も大きな電流を支配して、その強さを自分が変化する通りに変化させることができます。
 このように小さな電圧の変化を大きな電流の変化に拡大するのが、三極管の大きな働きの一つで、これを増幅作用といっています。
 三極管が検波装置として、二極管よりも感度がすぐれているのは、このように増幅作用ももっていたからなのですが、ド・フォレストはちっともそれに気づいていませんでした。
 彼自身もまたほかの人々も、三極管は二極管の感度をいくらかよくしたものとしか考えていませんでした。
 事実、三極管は二極管に較べて、感度は五割ほど高くなりましたが、それでも同じ頃発明された鉱石検波器や電解コヒーラーに較べれば、劣っていました。
 そのうえ三極管は取扱いにくく、寿命も短いので、専門の無電技師たちは嫌がって使いませんでした。
 ド・フォレストは特許をとってからのち、小さい工場に頼んで三極管をつくらせましたが、一九一三年ごろまでは年に数百個ぐらいしか売れず、それもアマチュアの無線マニアが自分で受信セットをつくるのに使っていただけでした。
 第二次世界大戦のころ、アメリカだけで一年間に二億個以上の真空管がつくられたことを考えれば、まるで嘘のような話です。
 それというのも、三極真空管の本当の価値が、まだ誰にもわかっていなかったからなのです。
 三極管の増幅作用は、ド・フォレストの発明から六、七年たたなければ発見されませんでしたし、もう一つの大きな働き、つまり自分で電波を作り出す発振作用のほうは、それからまた六、七年たたなければみつからなかったのです。
 あとから考えれば三極真空管は、電波の世界であらゆる仕事をしてくれる、アラビアン・ナイトのアラジンのランプのようなものだったのですが、生みの親のド・フォレストでさえ、自分のつくったものがアラジンのランプだとは知らなかったのです。
 そしてそのランプをこすって魔法使いを呼び出す仕事は、ド・フォレストよりも、むしろほかの人たちが主にやってくれたのでした。

    9  無線電話の進歩 top

 ド・フォレストが三極真空管の発明に取組んでいた一九〇六年も、もうすぐ終わろうとしていました。
 クリスマス・イブ、つまり十二月二十四日の晩のことです。
 アメリカの大西洋岸を走っていた汽船の無電通信土たちを、一斉にびっくりさせる出来事がおこりました。
 耳にあてた受信機のなかから、あの聞きなれたピピー、ピーというモールス符号のかわりに、美しい音楽が聞えてきたのです。
 それは有名なヘンデル作曲の「ラルゴ」のバイオリン演奏でした。
 「これはどうしたことだ。機械がどうかしたのか、それとも僕の耳がおかしくなったのか。」
 どの船でも大騒ぎして交替の無電士はもちろん、機関長々船長まで無電室に集まって、奪い合いで受話機を耳にあてては、目をまるくして不思議がるのでした。
 ラルゴのあとには、「清しこの夜」、つぎに聖書の一節が朗読され、不思議な電波はそれで途絶えました。
 この電波はアメリカの北東のはずれから南はバージニア州まで、大西洋の沿岸いたるところで受信されました。世界最初のラジオ放送でした。
 放送したのは、カナダ生まれのアメリカの技術者レジナルド・オーブリー・フェッセンデン(一八六六〜一九三二年)でした。


世界で初めてラジオ放送をしたフェッセンデン

 彼はボストンに近いマサチューセッツ州の海岸ブラント・ロックにラジオ実験局をつくり、自分が設計した高周波交流発電機を使って、見事、音楽や声を放送することができたのです。
 このフェッセンデンという人は、私たちにはあまり知られていませんが、非常に多方面な発明家で、電波や音、光などの面で五百以上もの発明をし、エジソンにつぐ発明王とたたえられた人です。
 彼はマルコーニの無線実験の成功をきいてひどく興味を感じ、一九〇〇年にピッツバーグ大学教授の職をなげうって、無線の仕事に飛込みました。
 フェッセンデンは、マルコーニやド・フォレストと違って、初めから電波で声や音を送ること、つまり無線電話を目標にえらびました。


無線電話の原理
発信側では、電波Bに声の電流Aを韋ぜあわせ、
強さが変化する電波Cをつくって空間へ送りだす。
受信側では、検波器を使ってこの電波の一方の部分だけ
より分け(D)、それをなめらかにして、声の電流Eをとりだす。

 「モールスの電信がベルの電話に成長したように、いずれかならず無線電信は無線電話へ発展するに違いない。」
 フェッセンデンは電波の将来を遠くまで見通していたのです。
 では電波で音や声を送るには、どうしたらよいでしょう?
 無線電信から無線電話に跳び移るためには、ちょうど電信から電話へ発展するときと同じような、大変むずかしい技術上の問題を解決しなければなりませんでした。
 「マルコーニの火花発信機は、電波を途切れ途切れに送りだすから、モールス符号は送れても音や声は送れない。
 音や声を電波にのせるためには、途切れ途切れでなく、一続きにつながった電波をつくりださなければならない、」
 ド・フォレストがまず受信装置の改良をめざして、コヒーラーに替わるものを考え出そうとしたのと反対に、フェッセンデンはまず新しい発信機を作り出すことに力をそそぎました。
 連続した電波を送りだす発信機ができれば、その電波に声や音をのせることは簡単です。
 つまりマイクロホンや電話の送話機を使って、音や声の通りに変化する音声電流をつくり、これを発信機に送りこんで、この電流で電波をつくらせればよいのです。
 そうすれば、電流の強いところでは強い電波が出ますし、電流の弱いところでは電波は弱くなります。
 したがって発信機から飛出す電波は、音声の電流が変化する通りに、強くなったり弱くなったりするのです。
 この電波を受取る側では、コヒーラーのように電波の強弱に感じない受信機は使えません。
 二極管、三極管、鉱石受信機のように振動する電波電流を整流して、一方向へ流れる直流だけを取り出す受信機、つまり検波器を使わなければいけません。
 電波が検波器を通りますと電波は直流となり、強い電波は大きい電流に、弱い電波は小さい電流にかわります。
 したがって電波の強弱の変化は、そのまま電流の強弱の変化にうつされて、発信機に入れた音声電流と同じ形の電流が、受信機の中にもつくりだされます。
 この電流を電話の受話機がスピーカーに流せば、元の音や声が聞かれるわけです。
 問題はどうすれば連続した電波が作り出せるかということです。
 フェッセンデンは、非常にはやい振動数をもつ交流を使うのが一番よいと考えました。
 一九〇三年に彼は、一秒間に一万サイクルという振動数をもつ高周波交流発電機を設計しましたが、これではまだ充分強い電波が出ませんでした。
 その三年後、彼は八万サイクルを出す発電機をつくりあげ、クリスマスの夜に音楽を送るのに見事成功したのです。


ブールセン


アーク式無線電話発信機

 一方、海をへだてたヨーロッパでも、同じように連続電波をつくって声や音を送る研究がすすめられていました。
 一番さきに成功したのは、デンマークの技術者ワルデマール・プールセン(一八六九〜一九四二年)です。
 彼は炭素を電極にしたアーク灯を特別なガスのなかで発光させる方法で連続した電波をつくり、一九〇三年、初めて無線電話の実験に成功しました。
 この功績からプールセンは、無線電話の父とよばれています。
 彼はこのアーク発信機をさらに改良して、一九〇七年にはベルリンからコペンハーゲンまで、四六〇キロの距離で無線電話を送ることができました。
 その後ドイツのゴールトシュミットは、一九〇万年に回転磁場交流発電機を使って、ドイツのハノーバーからアメリカのニュージャージー州タッカートンまで無線電話を送りました。
 無線電話が初めて大西洋を飛び越えたのです。その二年後には、アメリカのアレグザンダーソンが独得の回転式交流発信機を完成し、定期的な大西洋横断の無線電話が開通するまでになりました。

 しかしフェッセンデンやそのほかの人々が工夫した無線電話は、電力をひどく食ううえ、充分強力な安定した通話をするわけにいきませんでした。
 のちにド・フォレストの三極真空管が取入れられるようになって、初めて無線電話もひいてはラジオ放送も、十二分の力を発揮できるまでになるのです。

    10  無線電話に乗り出す top

 フェッセンデンが最初のラジオ放送に成功したというニュースは、ド・フォレストの心を強く捉えました。
 「無線電信はもう盛りをすぎた。これからは無線電話だ。よし、僕もこいつを手がけよう、」
 無線電信であまりうまくいかなかっただけに、この新しい分野は余計、ド・フォレストには希望にみちてみえたのでした。
 そう決心すると、矢もたてもたまりません。
 ド・フォレストはいろいろ運動して、一九〇七年に二百万ドルの資本でド・フォレスト無線電話電信会社という新しい会社をつくりました。
 そしてはやくもその春に、プールセンのアーク発信機を使って、最初の公開実験に成功しました。
 すぐに海軍から注文がきて、ド・フォレストは大いそぎで二十七組の無線電話機をつくり、世界一周の旅に出る艦隊にすえつけました。
 また海岸にも大きい出力をもった無線電話局を設けました。
 けれども会社の資本金が小さいために、大きい設備をつくる費用が中々ひねり出せず、事業はまもなく行き詰まってしまいました。
 そのうえ、一九〇八年には火事で研究室が丸焼けになり、新しい研究室をたてるのに一年以上もかかりました。
 彼は資金をつくるために出資者をつのったり株を売ったり、一生懸命つとめましたが、どうも思うようにいきませんでした。
 派手なことの好きなド・フォレストは一九〇八年の夏、フランスへ渡り政府の許しをえて、エッフェル塔にアンテナを設け、フランス国民への挨拶を放送しました。
 彼の声はマルセイユまで届き、大変な評判になりました。


ド・フォレストと彼の無線電信機(1907年頃)

 ついでにイギリスにわたり、九十五キロの距離で公開実験を行ないました。
 イギリス海軍はド・フォレストの無線電話に強い関心をもち、いったんは装置の注文を出したのですが、マルコーニ会社から横やりが出て、注文は取消しになりました。
 一九〇九年にやっと実験室が再建され、七人の助手を雇って無線電話の改良をすすめました。
 この年にはニューヨークからパリまで、無線電話で通信する計画をたて、基地の建設ことりかかったのですが、嵐でアンテナがこわれてしまい、計画はオジャンになりました。
 一九一〇年の一月十三日には、当時世界一のテナー歌手エンリコ・カルーソーがうたう歌劇「カバレリア・ルスチカーナ」と「道化師」をニューヨークのメトロポリタン歌劇場から放送しました。
 これもまた大評判になりましたが、肝心の声はさっぱり聞き取れませんでした。
 このように、いろいろな話題をふりまきはしたものの、ド・フォレストの会社の経営は完全に行き詰まって、一九一一年にとうとう破産しました。
 そして北アメリカ無線会社に合併されてしまったのです。

    11  電話に進出した二極真空管 top

 またしても自分の会社をつぶしてしまったド・フォレストは、今度はカリフォルニア州ポーロアルトにあるフェデラル無線電信という会社に、月給三百ドルの研究員として雇われることになりました。
 「勤め人のほうがかえって気楽さ。金ぐりの心配などせずに、伸び々々好きな研究に打込めるからね。」
 ド・フォレストはそういって笑いましたが、実際負け惜しみばかりではなかったようです。
 彼はこの会社に勤めた二年の間、いろいろな実り多い仕事をやりとげました。
 会社からまかされた仕事は、電信をもっと速くするため送信機・受信機を改良すること、空中雑音を防ぐ仕組、長距離電信の開発などでしたが、彼はほかの人々と力をあわせ、立派な成果をあげました。
 一九一二年の初めから、ド・フォレストは助手のチャールズ・ログウッドと協力して、三極管の新しい実験を始めました。
 この研究で三極管の増幅作用がハッキリと確かめられました。
 彼は振動する電流をグリッドに入れると、プレートからずっと大きい振動電流に拡大して取り出せることを知りました。
 さらに三極管を二つも三つもならべ、第一の三極管のプレートから出た電流を第二の三極管のグリッドに入れるというふうにすれば、電流が何段にも増幅されて、いくらでも大きくすることができます。
 「この増幅装置を電話線の所々に挟んで、弱くなった電流をそのたびに増幅するようにすれば、声をどこまでも遠くへ伝えることができるだろう。」
 ド・フォレストは、ニューヨークにいる友人の技師ジョン・ストーン・ストーンにこのことを手紙で知らせました。

 こうして三極管の研究をセッセとすすめている間に、ド・フォレストは郵便法違反の疑いで取調べをうけ、裁判所に起訴されるというおかしな目に合いました。
 彼は研究費を少しでも多く集めたいために、三極真空管の働きを説明したパンフレットをつくり、これを郵便でたくさんの人々に送って、事業化のための資金を募集しようとしました。
 ところがこれがインチキ広告だというので、一九二一年の三月に起訴されたのです。
 裁判にあたって、検事は手厳しく次のように論告しました。
 「被告ド・フォレストとその仲間は、新聞広告や郵便広告で、もうすぐ大西洋の向こうと電波で話ができるようになるとホラをふき、そのためにいま資金を出せば大変な儲けになるといいふらした。
 ところが、彼らがもっている資本といったら、白熱電灯に似た三極管とよばれるあやしげなしろものだげで、それは何の価値もないことがすでに証明されている。


彼の研究は裁判だたになり、有罪の判決を受ける始末でした。

 こんなインチキ広告で、何も知らない人々から金をまきあげようとした行為は、許しがたい。」
 この検事の言葉から、その頃人々が三極管をどんな目で見ていたかが、よくわかります。
 幸いエール大学時代の同級生たちが、二五〇〇ドルの金を出して彼を助けてくれたおかげで、裁判でド・フォレストと助手一人だけは無罪になりましたが、仲間の二人は罰金の言い渡しをうけました。
 ド・フォレストがそのお金を返しにいったとき、同級生の一人はこういいました。
 「どうだい、もうこりたろう。
 ド・フォレスト君、君もここらで発明の仕事から手をひいて、もっとまともな職業につくんだな。」
 ところがド・フォレストは胸をはって答えました。
 「とんでもない。僕の発明くらい、まともな仕事がほかにあるものか。
 僕はまだまだ、三極管の開発を続けるよ。検事なんて何にもわかっちゃいない。これからが、僕の天下なんだ。」
 確かにその通りでした。
 三極管の運命はこの頃が一番のどん底で、一、二年後には早くもすばらしい見通しが開けるのです。
 お話は前に戻って、ちょうどその頃ATT(アメリカ電話電信会社)では、電話の電流が遠くまで弱くならずに伝わるような装置を、血まなこになって探し求めていました。
 というのは一九一五年にパナマ運河が完成するので、それを機会に、サンフランシスコでパナマ太平洋国際博覧会が開かれることになっていました。
 そして博覧会の主催者たちは、この日を記念して、ニューヨークとサンフランシスコを結ぶ大陸横断電話線をつくり、その開通式を博覧会で行なうという大変な計画をたてたのです。
 この大事業をまかされたATTは、技師長のジョン・カーティが中心となって一生懸命、長距離電話の開発をすすめていました。
 しかしこれは大変な難題です。何かとびぬけた新装置でも発明されないかぎり、三年後の博覧会までには大陸横断電話線はとても出来上がるまいと思われました。
 こうした事情を知っていたストーンは、ド・フォレストからきた手紙を読むと、さっそくATTの技師長カーティに三極管のことを知らせました。
 カーティは渡りに舟とばかり大よろこびで、「是非ニューヨークにきて、三極管増幅装置の実験をしてみせていただきたい」と、はるばるカリフォルニアのド・フォレストのもとへ使いを出しました。
 ド・フォレストはその頼みを聞き入れ、一九一二年の十月にニューヨークで公開実験をしました。
 実験の結果は大成功で、ATTはあくる年の春、三極管を使う電話中継器の権利を五万ドルで買い取りました。
 そのあとATTのベル電話研究所の技術者ハロルド・アーノルドが中心になって、三極管の研究をさらにすすめました。
 その結果、三極管の性能はいっそうよくなり、寿命も以前は五十時間ぐらいだったのが一千時間にものびました。
 この三極管増幅器を八十キロごとにおいて、弱くなる電話電流を次々に増幅するというやり方で、とうとう一九一五年の博覧会までに、見事サンフランシスコからニューヨークまでの大陸横断電話線を完成することができました。
 この電話線の開通式にペルとワトソンが招かれ、互いに愉快な会話をかわしたことは、ペルの章でお話した通りです。
 三極真空管はまず電話の分野で、すばらしい実力を発揮したのでした。

    12  再生回路をめぐる特許争い top

 三極管を使って電話の音声電流を増幅する装置を発明したあとも、ド・フォレストは相変わらずカリフォルニアのフェデラル無線電信の研究室で、せっせと三極管の研究をすすめました。
 今度は電話の電流よりずっと振動数の高い、無線電波の増幅を三極管にやらせようというのです。
 この頃には三極管はしだいに各国の技術者たちの注目を集め、ドイツのテレフンケンのアレクサンダー・マイスナー、アメリカのゼネラル・エレクトリックのアービング・ラングミュアといったすぐれた人たちも、独自に三極管で無線電波を増幅する研究を進めていました。

 やがてこの研究のなかから、三極管が自分で電波を作り出すこと、つまり発振作用をもつことがわかってきます。
 この発振作用こそ三極管の一番すばらしい働きで、これがみつかったとき初めて、検波、増幅、発振と、三極管のもつ三つの能力がすっかりそろい、いよいよアラジンの魔法のランプらしい大活躍を始めることになるのです。
 ところで三極管の発振作用は、ときも同じ一九二三年に、前にあげた@マイスナー、Aラングミュア、それにBド・フォレストと、つぎにあげるCアームストロングの四人が、それぞれ別々にほとんど同じ頃、相次いで発見しました。
 誰が一番先ともいえないのです。それで例によってややこしい特許争いがおこりました。
 ただこの四人のうちでは、アームストロングとド・フォレストの発見が一段広い範囲にわたる基本的なもので、したがって特許争いもこの二人のあいだで一番長く、また激しくつづくことになりました。
 一九一三年の一月末、まだコロンビア大学の学生だったエドウィン・ハワード・アームストロング(一八九〇〜一九五四年)は、無線の専門雑誌に「再生回路」というテーマでこんな内容の論文を発表しました。
 「三極管を使って高周波の電波電流を増幅するとき、増幅されて出てくるプレート電流のほんの一部を、コイルの組合わせによってグリッドに戻してやる。
 そうすると、増幅が大変よくなる。」


アームストロング

 このように、プレート電流の一部をグリッドに戻してやることを、フィードバックといっています。
 フィードバックを使うと、電流は自分で自分を強める形になるので、いっそう大きく拡大されるのです。
 このようなフィードバックを使った増幅回路を再生回路といい、ラジオやテレビでアンテナで受けた電波をまず増幅するときには、これをかならず使っています。
 ところで、グリッドにフィードバックする電流をだんだんに大きくしていったらどうでしょう?
 そうすることでプレート電流はどこまでもかぎりなく大きくふくれる形になり、もう外から入ってくる電波電流におかまいなしに、自分の回路のなかで振動を始めます。
 これが真空管の発振作用です。
 このときの電流の振動のはやさは、回路のなかに組みこまれているコイルや蓄電器の大きさによってきまります。
 ですからフィードバックを大きくすることによって、望みどおりの振動数をもつ振動電流を作り出すことができます。
 したがって、好きな波長の電波を外へ送りだせるわけです。
 このように再生回路は、フィードバックを小さくすれば増幅、フィードバックを大きくすると発振と、合計二つの働きをもっています。

 アームストロングは自分の論文を発表するとすぐに、この再生回路を利用した増幅装置と発振装置を別々に特許に出願しました。
 増幅装置のほうはあくる一九一四年の秋に特許権を認められました。
 ところがアームストロングの論文が発表された五ヵ月あとに、ド・フォレストがそれとほとんどそっくり同じ再生回路の特許を出願したのです。
 そしてド・フォレストは、自分の古い実験ノー卜を証拠に、「再生回路の発明は私のほうかアームストロングより先だから、アームストロングの特許権を取消し、私に特許権を認めてほしい。」と裁判所にうつたえ出ました。
 前にもお話しましたように、アメリカでは、出願があとでも実際に先に発明したほうに特許権が認められます。
 サァこうしてド・フォレストとアームストロングの間に、その後二十年にわたる火をはくような特許争いが始りました。
 やがてド・フォレストは勤めていたフェデラル無線電信をやめ、ATTに三極管電話中継器の権利を売って手にいれた五万ドルを資本に、無線電話電信会社という会社をつくりました。
 あくる一九一四年、彼はさらに無線用の三極管の権利を九万ドルでATTに売り、その金を元手にアマチュア無線用の三極管をつくって売り始めました。
 アマチュア用の権利だけはATTに売らずに、自分の手元にとっておいたのです。
 三極管のすばらしい働きが世界じゅうに知れ渡りだすと、今度は思いがけないことに、マルコーニ会社から特許争いのうつたえをもちだされました。
 マルコーニ会社は、フレミングの二極管の特許をもっていますが、ド・フォッストの三極管は二極管にほんのちょっと手を加えただけのものだから、フレミングの特許権をおかしていると主張しました。
 またしても面倒な裁判になりました。一九一六年九月、裁判所は三極管のうち、プレー卜とフィラメントの部分はフレミングの特許に属し、グリッドはド・フォレストの特許に属するという、全くおかしな判決をくだしました。
 こうして三極管は半分ずつ二人に分けられた形になり、どっちも単独では三極管をつくれなくなってしまいました。
 一九一七年、再生回路の特許争いで、最初の判決が下されました。
 アームストロングの発明が先だと認められ、ド・フォレストの特許権は認められませんでした。
 ひっきりなしにおこる特許争い、そしてあいつぐ自分に不利な判決に、ド・フォレストはつくづく嫌気がさしました。
 「もう無線関係の仕事からは手をひくときだ。もっと自分の性にあった他の分野に移って、思うさま腕をふるおう。」
 そう決心したド・フォレストは、今まで自分が手にいれたすべての無線関係の特許と、これから七年間に生まれるすべての真空管関係の発明の権利を、二十五万ドルでそっくりATTに売り渡しました。
 彼はこの金で別の新しい仕事をはじめ、以後はほとんど無線関係の仕事にはたずさわらなくなります。
 なお再生回路の特許争いは、ド・フォレストの発明を受継いだATTと、アームストロングの特許を買いとったアメリカ・マルコーニ会社とのあいだで、なお長いあいだ繰返されます。
 裁判はその後も大体アームストロングの勝ちでしたが、一九二八年になって、最高裁判所は今までの判決をそっくりひっくり返し、ド・フォレストの勝ちとしました。
 一九三四年にも同じ判決が下され、ド・フォレストの特許権が確立しました。こうして裁判の上では再生回路の発明者はアームストロングでなく、ド・フォレストだということになったわけです。
 しかし技術者の世界では、アームストロングのほうを本当の発明者と認める人が多いようです。
 一九四一年にフランクリン研究所もそう認めて、名誉あるフランクリン・メダルを彼にあたえています。
 大抵の技術史の本も、アームストロングの名をあげています。
 このアームストロングという人は、再生回路のほかにも、今のラジオ・テレビに広く使われているスーパー・ヘテロダイン回路を発明したり(一九一八年)、FM放送の方法を完成したり(一九三五年)して、ラジオの回路で大変大きな業績をあげた人です。
 しかし気の毒なことに、一九五四年二月一日、住んでいるアパートの窓から身を投げて自殺しました。
 原因はゆううつ症か、人生に絶望したためだろうといわれます。

    13  ラジオ・テレビの成長 top

 検波、増幅、発振という三極管のもつすばらしい力が技術者たちの手で次々にあばきだされ、その応用面がグングン広がりだしていた折も折、一九一四年にヨーロッパで第一次世界大戦が始りました。
 いったん戦争になれば、手早く、遠く、確実に通信を交す手段こそ、戦いに勝つために何より必要となります。
 戦争の必要にせまられて、どこの国でも技術者たちが無線電信や無線電話の改良に必死で取組ました。
 そのおかげで、一九一八年、世界大戦の終った頃には、無線の技術は戦前とは較べものにならないくらい進歩をとげました。
 マルコーニのところでお話した短波通信の発展は、その一つの例です。
 戦争が終わると軍事面でめざましい飛躍をとげた電波技術は、ドッとばかりに平和産業のほうへ流れこみ、通信やラジオ放送に革命的な変化を巻き起します。
 この面で世界の先頭を切ったのはアメリカでした。
 アメリカは参戦と同時に、いろいろな無線会社のもつ特許を接収してドンドン無電設備をつくり戦争に役立てましたが、戦争がすむとその頃おもだった電気関係の会社、ATTと、ゼネラル・エレクトリック、ウェスチングハウスの代表者を集めて、無線関係の仕事を一手に引受ける新しい会社をつくらせることにしました。
 「今までのように、それぞれの会社が別々に特許を買いこんで互いに争っていたのでは、国として全く無駄な話だし、一つのラジオセットをつくるに大数十、数百の特許ががちあって、どの会社も完全なセットはつくれなくなってしまう。
 主な会社が出資して一つの新会社をつくり、すべての特許もそこに集めるようにすれば、そういう無駄も摩擦もすべてなくなるだろう。」
 こうして政府の肝入りで、ATTとゼネラル・エレクトリック、ウェスチングハウスの三社が資本を出し合い、一九二〇年にRCA(ラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカ)をつくりました。
 RCAは、各社の特許を一手に集めるほか、アメリカ・マルコーニ会社をそっくり吸収し、独占的な電波産業の大会社として、華々しく登場することになりました。
 こうしてアメリカを先頭として、世界各国で華々しい電波文明の花が咲き、世界じゅうの人々がラジオ・テレビといったマスコミ文化の楽しみを味わえることになるのです。
 世界最初の定期的なラジオ放送局は、アメリカのピッツバーグにできたKDKA放送局で、RCAの技師フランク・コンラッドが設計し、一九二〇年から放送を始めました。
 あくる一九二一年にはフランス、二二年にはイギリス、ドイツ、ソ連というふうに各国でドンドン放送が始まり、一九二五年には日本でも今のNHKのラジオ放送が始まったのです。


ペアード


ツポリキンと電子式のテレビカメラ・アイコノスコープ

 声や音を送るラジオ放送が成功したあとは、技術者たちは画像を送るテレビジョンの研究に向かいました。
 初めて有線で人の顔の画像を送ることに成功したのは、イギリスの無名の発明家ジョン・ロジー・ベアード(一八八八〜一九四六年)で、一九二五年末のことでした。
 しかし今のような真空管だけで働く全電子式テレビジョンが生まれたのは、ロシア生まれのアメリカの技術者ウラジミール・ツボリキン(一八八九年〜 )が、電子式のテレビカメラ、アイコノスコープを作って(一九三三年)からのことです。
 テレビジョンの放送は、一九三六年のイギリスが皮切りで、第二次大戦後になってから急に世界じゅうに広まりました。
 日本でも一九五三年からテレビ放送が始っています。

    14  三百をこえる特許 top

 ラジオやテレビのような複雑な機械になると、その研究や改良には、たくさんの人が力をあわせ、大仕掛な実験装置や計器を使い、大変な費用をかけながら系統的に仕事をすすめていかねばなりません。
 いきおい大きな会社とか、大学の研究所などが主な研究の舞台となり、一人でコツコツと研究を続ける昔風の発明家は、もう活躍の余地がなくなります。
 リー・ド・フォレストが一九一七年以来、無線の仕事から手をひいたのは、一つにはこのように彼のような型の発明家の出る幕ではなくなり始めたせいでした。
 さて無線から手をひいたド・フォレストは、今度は前々から興味をもっていた、発声映画つまりトーキーの発明に力をそそぎました。
 その頃、映画はまだ音の出ない無声映画でした。
 画面に合せて音や声の出るトーキーこそ、当時多くの発明家がねらっていた魅力のあるテーマだったのです。
 ド・フォレストはいろいろ工夫した結果、今のトーキーとほとんど変らない、新しい方式を考えだしました。
 つまり音を光の強弱にかえ、映画のフィルムに焼き付けて録音します。
 映写のときはここに光をあて、それをセレン光電池にあてて音声電流を取り出し、三極管で増幅してスピーカーに入れて音を出すのです。
 彼は一九二三年、ニューヨークのリボリ劇場で自分の方式によるトーキーを初めて映写し、観衆を驚かせました。
 その後も彼は映画、鉄道信号、無線方向探知、テレビジョンなど多方面にわたっていろいろな発明を生みだし、一生涯にとった特許は合計三百をこえました。
 エジソン、フェッセンデンについで、彼も発明王の一人に数えてよいでしょう、
 一九三四年から彼はカリフォルニアのハリウッドに住いを移し、ここにリー・ド・フォレスト研究所をたてました。
 ここでは彼は主に短波を使う医療機械をつくって売り、生活の費用にあてるとともに研究の元手にしていたようです。
 ラジオ・テレビがめざましく発展するにつれて、その基礎になる三極管の発明者として、彼の名は広く世に知られるようになりました。
 たくさんの名誉ある賞が彼に贈られました。
 一九三〇年には、アメリ力無線技術者協会の会長に選ばれました。
 一九四七年の一月には、電気技術者として最高の名誉である、エジソン賞をアメリカ電気技術者協会から贈られました。
 その席でRCAの社長デビッド・サーノフは、
 「三極真空管こそ、人類の二十大発明の一つに数えられるものです。」と口をきわめて褒め讃えました。
 三十五年前あの郵便法違反の裁判のとき、検事が「何の役にもたたないことが証明されている」ときめつけたのと思いあわせると、何という激しい移り変りでしょう。
 ド・フォレストは一九六一年六月三十日、カリフォルニアのハリウッドで、八十八才の高齢でなくなりました。

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