Никола Тесла

Описав затем физиологические действия токов высокого напряжения и высокой частоты, Тесла продемонстрировал на самом себе возможность пропускать без всяких опасных последствий через тело электрический ток напряжением в 200 тысяч вольт при частоте в 1 миллион периодов.

Убедительно и обоснованно Тесла рассказал о выводах из своих физиологических опытов, весьма интересовавших общественное мнение в связи с недавними утверждениями Эдисона об опасностях переменного тока.

– Наиболее опасным и разрушительным для жизни является постоянный ток, а наиболее болезненным – переменный ток очень низкой частоты, – доказывал Тесла, – что же касается токов очень высокой частоты, то действие их на организм человека часто бывает целебным.

Следующий раздел лекции он посвятил изложению своей теории движения молекул и атомов в пространстве, заполненном газом, или в вакууме под действием электростатических сил, а затем перешел к описанию явлений, происходящих при движении электрического тока в разомкнутойцепи. Да, именно в разомкнутой.

Вследствие недостаточной изученности переменных токов в течение длительного времени было принято считать электрический ток чем-то циркулирующим лишь в замкнутой проводящей цепи. Сначала казалось странным открытие, что ток может протекать через проводящую цепь, даже если цепь разомкнута, и еще более удивительным было узнать, что иногда легче заставить ток протекать через разомкнутую цепь, чем через замкнутую, с необыкновенной убежденностью в своей правоте говорил об этом ученый.

И Тесла доказал правильность такого парадоксального положения. Пользуясь лишь одним проводом, подключенным к одному полюсу источника тока большой частоты, он зажигал обычные лампы накаливания, специальные лампы с единственным вводом тока, включал и приводил в действие электрические двигатели. Этими же экспериментами была доказана возможность питания потребителей электроэнергии через однопроводнуюсеть.

Прежде чем перейти к рассказу о возможности использования всех этих явлений для электрического освещения, Тесла поделился весьма важным наблюдением, сделанным им в ходе своих опытов. Оно касается явления резонанса. Объяснение этого явления уже было дано выше, и нет надобности повторять его. Скажем лишь об утверждении Теслы, что резонанс может быть использован для самых различных действий с совершенно неожиданными эффектами.

– Толстый стальной стержень, – говорил ученый, – можно привести в колебание каплями воды, падающими на него через равномерные интервалы; у стекла, которое более эластично, эффект резонанса значительно сильнее: стакан можно заставить лопнуть, если, закрыв им рот, петь ноту определенного тона.

Явления резонанса в чистом виде могут вызвать весьма сильные разрушительные действия. Но возможно ли получение «чистого резонанса», то есть явления незатухающего резонансного усиления колебаний? Как теория, так и опыты показывают, что в природе это невозможно, ибо, по мере того как колебания становятся все более и более энергичными, очень быстро возрастают потери в вибрирующем предмете и окружающей его среде, и эти потери неизбежно ограничивают колебания, которые в противном случае усиливались бы бесконечно. По счастью, чистый резонанс получить невозможно, а если бы это было не так, то трудно себе представить, каким опасностям подвергался бы неискушенный экспериментатор.

Подробно изложив возможность получения явления электрического резонанса, Тесла подошел к тому, что можно считать основной мыслью всей лекции. Связывая воедино выводы о возможностях передачи электроэнергии по одному проводнику и резонансного усиления колебаний, он сказал:

– В связи с рассмотрением явлений резонанса и проблемы передачи энергии по одному проводу я скажу несколько слов о том, что часто является предметом моих размышлений и с чем связано всеобщее благополучие. Я имею в виду передачу сигналов, сообщений, пожалуй, даже энергии на любом расстоянии без применения проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в возможности практической реализации этой идеи.

Я отлично знаю, что подавляющее большинство ученых не поверит в возможность уже теперь реализовать эту мечту. Несмотря на это, мне кажется, что достижения целого ряда практиков за последние годы должны дать новый толчок развитию мысли и эксперимента в этом направлении. Я настолько убежден в этом, что теперь уже рассматриваю такой способ передачи энергии и сообщений не только как чисто теоретическую возможность, а считаю его крупнейшей проблемой электрической техники, которая должна быть разрешена в ближайшее время. Идея передачи сообщений без проводов представляет закономерный результат последних достижений и исследований в области электричества.

Некоторые энтузиасты выразили мнение, будто бы возможно телефонирование на любое расстояние посредством индукции через воздух. Настолько далеко мое воображение не простирается, однако я очень твердо верю в то, что практически возможно возмутить посредством мощных машин электростатическое состояние Земли и таким образом передавать сигналы связи и даже энергию.

Мы теперь знаем, что можно передавать электрические колебания через один проводник. Почему же в таком случае не использовать для этой цели Землю? Нас не должна пугать мысль о расстоянии. Уставшему путнику, отсчитывающему верстовые столбы на дороге, Земля может казаться очень большой, но счастливейшему из всех людей, астроному, который рассматривает небеса и по их масштабам судит о размере нашей планеты, она кажется очень маленькой. И такой же, я полагаю, она представляется электрику, ибо когда он рассматривает скорость распространения в Земле электрических возмущений, все понятия о расстоянии совершенно стираются.

Но, высказав совершенно правильные мысли о возможности передачи сообщений с помощью электромагнитных волн, передачи без проводов электроэнергии, Тесла глубоко заблуждался в поисках путей практического осуществления этой идеи. Предположение о возможности использования Земли как среды, через которую можно было бы передавать электроэнергию электромагнитными волнами с наименьшими потерями энергии, было ошибочным. Тесла слишком быстро и без достаточных оснований – пожалуй, лишь потому, что мысль об этом высказывал Эдисон, – отверг возможность передачи сигналов через воздух. Тесла не проверил ни теоретическими расчетами, ни экспериментально этой возможности и со всей энергией занялся лишь разработкой идей передачи сигналов, сообщений, электроэнергии на дальние расстояния без проводов через землю с помощью явления резонанса. Для этого необходимо было прежде всего установить, обладает ли земной шар электрическим зарядом и каковы те условия, при которых можно было бы вызвать его резонанс.

Последний раздел своей лекции Тесла посвятил собственно вопросам освещения. В нем он продолжал развивать мысли, высказанные на лекциях в Лондоне и Париже. Однако тысячи опытов, успешно проведенных им за прошедший год, привели к новым открытиям, к обнаружению удивительных явлений, на которые было необходимо обратить внимание научного мира.

Пожалуй, самым важным среди открытий, сделанных Теслой в процессе изучения явлений свечения вакуумных трубок, было установление того, что в исследуемых лампах с тугоплавкими электродами, вносимыми в поле токов высокой частоты, имеют место три вида излучений: видимый свет, абсолютно черное излучение (то, что теперь называется ультрафиолетовыми лучами) и «совершенно особые лучи», дававшие странные отпечатки на металлических экранах (пластинках), помещенных в металлических коробочках, пристроенных к лампам.

– Тенеобразное изображение, вызванное этими удивительными, «совершенно особыми лучами», обладающими необычайным свойством проникать через предметы, непрозрачные для обычного света и ультрафиолетовых лучей, позволяет «видеть» предметы, находящиеся в непрозрачных ящичках. На них, на эти лучи, несомненно, следует обратить особое внимание. Но накоплено еще недостаточно данных для каких-либо более определенных выводов–исследования этих лучей будут предметом его специальных занятий в ближайшее время, – сказал ученый.

Как видно из лекций Теслы, в 1893 году он, как и немецкий физик Ленард, был близок к одному из величайших научных событий XIX века – открытию того, что мы называем лучами Рентгена. Однако ни Ленард, ни Тесла не довели в этот год своих исследований до стадии открытия и приняли участие в разработке его лишь после опубликования статьи Рентгена: Ленард, настойчиво претендуя на приоритет, Тесла лишь сообщением результатов своих наблюдений.

Продолжая придавать большое значение поискам способов рационального освещения, Тесла с особенным удовлетворением говорил о возможности использования фосфоресцирующих трубок для создания особого освещения, близкого к солнечному. Для этого необходимо применять токи весьма высокого напряжения и сверхвысоких частот при обычных давлениях воздуха или газов в самих трубках.