Hedy Lamarr na planie filmu The Heavenly Body (1944) | domena publiczna, Wikimedia Commons
| Autorka: Weronika Cygan-Adamczyk |
Wynalazek, który opatentowała w 1941 roku wspólnie z kompozytorem Georgem Antheilem, dał podwaliny pod dzisiejsze formy transmisji danych, jak Bluetooth czy wi-fi. Na uznanie jako wynalazczyni Hedy Lamarr musiała jednak czekać blisko pół wieku. Przez długi czas zachwycano się wyłącznie jej urodą – uchodziła za jedną z najpiękniejszych aktorek w ówczesnym Hollywood. Od 2005 roku, z inicjatywy przemysłowca Gerharda Muthenhallera, data jej urodzin – 9 listopada – obchodzona jest jako Europejski Dzień Wynalazcy.
Cudowne dziecko
Urodziła się w 1914 roku w Wiedniu jako Hedwig Kiesler. Pochodziła z inteligenckiej rodziny: jej ojciec był bankierem, matka – koncertującą pianistką.
– To było cudowne dziecko. Ojciec, gdy była małą dziewczynką, zabierał ją na spacery i pokazywał otaczający ją świat. Wskazując przejeżdżające ulicami Wiednia samochody, tłumaczył córce działanie silników oraz innych urządzeń – mówi dr hab. Dariusz Kajewski, prof. UŚ z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. – Podobno w wieku 5 lat Lamarr była w stanie rozkładać i składać wielokrotnie swoją pozytywkę, żeby zobaczyć, w jaki sposób ona funkcjonuje.
Oboje rodziców miało ogromny wpływ na jej późniejszą karierę. Od ojca zaczerpnęła zainteresowanie techniką, które pielęgnowała przez całe życie. Matka z kolei kształtowała jej artystyczne zamiłowania, zapisując na ćwiczenia gry na fortepianie czy balet.
W czasach, gdy dorastała i rozwijała swoją karierę, kobiety oceniano głównie przez pryzmat ich powierzchowności, a nie talentu czy zdolności. Urody nie można jej było odmówić, więc szybko przykuła uwagę osób związanych z biznesem filmowym. Już na początku lat 30. XX wieku zagrała w swoim pierwszym filmie.
Narodziny gwiazdy
W tym czasie wyszła też za mąż za austriackiego biznesmena, Fritza Mandla. Niestety związek ten nie należał do udanych i negatywnie wpłynął na późniejszą naukową działalność Austriaczki.
– Mandl był wręcz psychofanem Lamarr. Zamknął ją w złotej klatce, był o nią strasznie zazdrosny, do tego stopnia, że zabronił jej grania w kolejnych filmach. Doszło do tego, że ponoć zatrudniła pokojówkę, naszprycowała ją lekami, ukradła jej strój i w ten sposób uciekła od męża – wyjaśnia prof. Dariusz Kajewski.
W Londynie, gdzie się udała, podpisała kontrakt z producentem filmowym Louisem Mayerem – współzałożycielem wytwórni Metro-Goldwyn-Mayer (MGM), z której wychodziło wiele kasowych produkcji. To wtedy przyjęła swój pseudonim sceniczny, którym chciała upamiętnić Barbarę La Marr – gwiazdę kina niemego.
Gdy w Hollywood zachwycano się jej urodą, Austriaczka nadal oddawała się swoim naukowym pasjom. Kiedy wybuchła II wojna światowa, chciała przysłużyć się Stanom Zjednoczonym, gdzie osiadła. Zamierzała opracować system pozwalający na lepsze sterowanie torpedami.
Od pianoli do torpedy
Zgodnie z historią przytaczaną przez prof. Dariusza Kajewskiego, pomysł na rozwiązanie tego problemu zrodził się ze starań, jakie podejmował zaprzyjaźniony z aktorką kompozytor George Antheil, gdy próbował skomponować niezwykle złożony utwór do filmu Ballet Mécanique. Do odegrania kompozycji na żywo chciał wykorzystać kilkanaście pianoli, kilka ksylofonów, perkusji basowych i innych instrumentów, a także dźwięki syreny i śmigła. Wszystko to miało „odegrać” melodię w trakcie trwania filmu, jednak stanowiło spore wyzwanie, z którym kompozytor nie był w stanie sobie poradzić. Gdy Hedy Lamarr poznała kompozytora, który opowiedział jej o tym problemie, wspólnie zaczęli zastanawiać się nad synchronizacją granego na żywo dźwięku z obrazem.
Ich rozważania miały bezpośredni wpływ na opracowanie, a następnie opatentowanie przez nich metody rozpraszania widma w systemach szerokopasmowych FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum), którą zamierzali zastosować w celu opracowania skutecznego sposobu kontrolowania toru torped. Do tej pory sterowano nimi, nadając sygnały na pojedynczej częstotliwości.
– Kilka osób w sąsiadujących ze sobą pomieszczeniach może jednocześnie słuchać tej samej stacji na jednej częstotliwości na kilku odbiornikach radiowych. Jeśli zastosować tę samą metodę przy torpedzie, taką transmisję bardzo łatwo można by przechwycić i zakłócić, co odbierało pełną kontrolę nad obiektem – tłumaczy naukowiec z UŚ. – Lamarr zainspirowała się pianolą, w której papierowy pasek z dziurkami w momencie przewijania odgrywał pożądaną melodię. Taki sam pasek, który synchronicznie poruszałby się zarówno w torpedzie, jak i w nadajniku, umożliwiałby nadawanie na zmiennej częstotliwości. Oznacza to, że bez znajomości tego paska, czyli kodu, potencjalny przeciwnik nie jest w stanie łatwo zagłuszyć takiego sygnału.
Klasyczne nadawanie sygnału cechuje wąski zakres częstotliwości z jednym pikiem (można to zaobserwować na powyższym filmie). Idea Hedy Lamarr polegała na tym, że w pewnym wyznaczonym czasie zaczynają się pojawiać pojedyncze krótkie impulsy, w których nadawany jest sygnał, a co za tym idzie informacja. Następnie wywoływana jest zmiana częstotliwości. Obecnie jesteśmy w stanie elektronicznie ustawiać czas trwania tych częstotliwości i ich przeskoków. Taka metoda gwarantowała większe bezpieczeństwo w przesyłaniu sygnału, a ewentualne drobne zakłócenie prowadziło do niewielkiej utraty danych, którą dzięki odpowiedniemu systemowi sprawdzania błędów można było zminimalizować.
Patent z opóźnionym zapłonem
To, że armia amerykańska ostatecznie nie skorzystała z pomysłu Lamarr, wynikało z dwóch powodów. Jednym z nich było jej pochodzenie i zawarte w przeszłości kontakty. Jako Austriaczka była na cenzurowanym. Podejrzenia wzbudzały również jej pierwsze małżeństwo z Fritzem Mandlem, który posiadał fabryki amunicji i współpracował z faszystami i nazistami, a także fakt, iż osobiście poznała Benita Mussoliniego i Adolfa Hitlera. Choć otwarcie wyrażała niechęć do ideologii wyznawanych przez obydwu dyktatorów, dla rządu USA były to uzasadnione przesłanki do tego, by zachować wobec niej pewną ostrożność.
Inną przyczyną odrzucenia zastosowania patentu Lamarr i Antheila okazały się techniczne problemy ich wynalazku. Papierowe paski nie nadawały się do programowania sterowania torpedami, ze względu na wilgotne środowisko, w jakim były wykorzystywane. Prowadziło to do częstego zacinania się mechanizmu przesuwającego papierowy pasek.
– Ponownie zainteresowano się tym wynalazkiem dopiero w latach 60. XX wieku, gdy nastąpił kryzys kubański. Wówczas rozwój tranzystorów i elektroniki był na tyle rozwinięty, że konieczne zmiany częstotliwości sygnału dało się wprowadzać elektronicznie, a nie analogowo za pomocą taśmy – tłumaczy prof. Dariusz Kajewski.
Co istotniejsze dla społeczeństwa XXI wieku, na pierwotnej idei Hedy Lamarr i George’a Antheila opierają się dziś m.in. routery wi-fi: – To jest coś, co pozwala obecnym urządzeniom komunikować się w tak gęstym zakresie częstotliwości. Tak naprawdę wszystkie routery działają w pewnym paśmie, ale nawet gdy w jednym budynku mamy kilka działających urządzeń, nie interferują one ze sobą i nie tracimy informacji. Wszystko dlatego, że mogą one zmieniać schemat przekazywania danych, w zależności od tego, jakie inne urządzenia są w okolicy. Dzięki temu nie zakłócają się wzajemnie – wyjaśnia naukowiec z UŚ.
Kobieta renesansu
Geniusz Hedy Lamarr pozostawał jednak przez niemal pół wieku niezauważony. Dopiero w 1997 roku Austriaczka wspólnie z Antheilem została wyróżniona nagrodą amerykańskich wynalazców za zasługi dla rozwoju elektroniki.
Aktorka-wynalazczyni nie opracowała poza FHSS niczego o równie doniosłym znaczeniu, ale miała na swoim koncie wiele mniejszych, ciekawych pomysłów, jak choćby musującą tabletkę do rozpuszczania w wodzie, której smak miał przypominać coca-colę. Całe życie fascynowała się nauką, choć nie odebrała wykształcenia akademickiego – była samoukiem.
Jej zdolnościami inżynierskimi zainteresował się sam Howard Hughes – amerykański miliarder, konstruktor lotniczy oraz producent filmowy, którego życiorys uwiecznił w filmie Aviator (2004) Martin Scorsese. Hughes zapewnił jej zaplecze techniczne i umożliwił kontakty z innymi inżynierami, a w przyczepie filmowej Lamarr pozwolił zamontować mały stół konstruktorski, na którym mogła tworzyć kolejne wynalazki w przerwach między kręceniem kolejnych scen. Opracowała dla Amerykanina model skrzydła do jednego z jego samolotów.
Hedy Lamarr z pewnością wyróżniała się na tle ówczesnych kobiet, a już na pewno była zjawiskiem w branży filmowej. Spośród wielu znanych i wybitnych naukowców spora część hobbystycznie interesowała się sztuką: Albert Einstein grał na skrzypcach, a Richard Feynman popisywał się na bongosach. W przypadku Austriaczki było raczej odwrotnie: – Była pasjonatką nauki i techniki, ale nie utrzymywała kontaktów ze środowiskiem badaczy. Nazwałbym to raczej przygodą z nauką, bo jednak to kariera aktorska wzięła górę. Nie kojarzę drugiej osoby tak szeroko rozpoznawalnej w świecie artystycznym, która wywarłaby równie duży wpływ w dziedzinie nauki czy techniki – podsumowuje prof. Dariusz Kajewski.
Artykuł powstał na potrzeby Agencji Informacji Naukowej Uniwersytetu Śląskiego.