Лекция, прочитанная в Нью-Йоркской Академии наук 6 апреля 1897 Года

 

Уважаемые дамы и господа!

Вы все, несомненно, помните, какое воодушевление год тому назад вызвало заявление об открытиях, сделанных профессором Рентгеном. Внезапно, безо всякой подготовки, Рентген удивил мир двумя замечательными достижениями. Он показал нам, как можно получить фотографическое изображение предмета, невидимого глазу, и, что еще более необычно, он предоставил нам возможность при помощи светящегося экрана — ныне известного как флюороскоп — увидеть своими глазами очертания предмета. Мы живем в век необычайной интеллектуальной активности, когда часто происходят крайне важные открытия, но эти открытия стоят в одном ряду с изобретением телескопа и микроскопа, а такие открытия случаются не чаще одного или двух раз в столетие. Вряд ли кто-либо из нас может надеяться еще раз за свою жизнь стать свидетелем события, представляющего такой огромный научный и общественный интерес. Желание видеть вещи, которые навсегда скрыты от взора, живо в каждом разумном существе, оно охватывает весь спектр чувств: от праздного любопытства непросвещенных до всепоглощающей тяги к знаниям ученых мужей, и это само по себе не могло не возбудить всеобщего внимания; но и помимо этого, эти открытия принесли надежду на облегчение бесконечному числу страждущих, и по всему миру зазвучали струны гуманности. Вряд ли мне нужно говорить вам о том, что нервное возбуждение овладело и мной, но мой случай особый, очень серьезный, и я не избавился от последствий и по сей день. Надеюсь, вы позволите мне сделать небольшое отступление, для которого, впрочем, есть веская причина.

В конце 1894 года, понимая необходимость отдыха от напряженного труда над задачей, которую я решал несколько лет и которая до сих пор направляет мои усилия, мне вздумалось изучить актиническое действие фосфоресцирующих тел. Казалось, что предмет не изучен, и я начал работать немедленно, заручившись позже, по совету некоторых друзей, связанных с журналом «Century Magazine», поддержкой господ из компании Тоннель и К⁰, мастеров художественного фото из этого города [Нью-Йорк], а затем продолжил работать на этот журнал. Во время этих опытов я применял усовершенствованные устройства для создания мощных электрических колебаний, а также один из моих высокочастотных генераторов старого образца. Я ставил опыты с огромным количеством трубок Крукса, одноэлектродных ламп и вакуумных трубок без внешнего электрода. Вскоре обнаружился удивительный факт, а именно: сила актинического действия трубок Крукса значительно варьировалась, а некоторые, дававшие сравнительно сильное свечение, почти не производили эффекта, в то время как остальные, гораздо меньшей световой мощности, давали хорошие отпечатки. Здесь я бы хотел заметить, чтобы быть правильно понятым, что мои усилия были направлены на исследование такого действия настоящего фосфоресцирующего свечения, которое исходит от ламп, не выделяющих сколь-нибудь значительного тепла, а не от вакуумных ламп накаливания, хотя некоторые фотоснимки были сделаны с их помощью. Поскольку фотографы и я были заняты еще и другими делами, пластины, в их обычных футлярах, часто складировались в углу лаборатории до тех нор, пока не представится возможность продолжить опыты. Во время этих исследований некоторые пластины показали хороший результат, иные — никакого, а на некоторых м-р Элли, помогавший мне в то время, и я заметили непонятные отметины и дефекты. М-р Элли, заметил, что, несмотря на его старания, некоторые пластины оказались с дефектами и плохого качества. Снимая на пластины при помощи трубок Крукса, я вспомнил об опытах Ленарда, эксперименты которого, особенно с чувствительными пластинами, поразили меня с самого начала, и я решил пойти по этому пути еще раз, прибегнув к помощи ассистента и усовершенствованной аппаратуры. Именно тогда, когда мое внимание было поглощено этими необычными свойствами трубок и пластин, вся моя лаборатория и почти всё, что там находилось, были разрушены; и несколько следующих месяцев восстановительных работ заставили меня забыть о моих планах. Едва этот труд был закончен и я вновь приступил к работе над своими идеями, как моего слуха достигли вести о достижениях Рентгена. Внезапно мне открылась истина. Я поспешил воспроизвести эти опыты, информация о которых была неполной, и тут я сам увидел это чудо. Тогда — слишком поздно — я осознал, что дух, ведущий меня, вновь направлял мои действия, но я не смог понять его загадочных знаков.

Рассказ об этих событиях мог быть неверно истолкован в то время, когда Рентген объявил о своём открытии, поэтому я молчал, хотя мне не удалось полностью подавить свои чувства в первых строках ряда статей, которые я посвятил данному предмету и опубликовал в журнале «Electrical Review». Теперь же я не испытываю страха от того, что кто-то не так поймет меня, и излагаю мой нелегкий, но побуждающий к действию опыт для того, чтобы те, кто с легкостью и поверхностно писал об истории этого нового направления в науке, смогли более тщательно подойти к его оценке. Я довольно хорошо был знаком с результатами труда Ленарда и, естественно, часто размышлял о его прекрасных и многообещающих экспериментах, и всё же мне никогда не приходило на ум, что пластины могут быть испорчены или иметь отметины благодаря действию трубок. В то время, как многие могут счесть это за проявление моей близорукости, иные, более расположенные ко мне люди, так же, как и я, найдут в этом яркий пример словам Гёте, которые я дословно не буду цитировать, но смысл таков: то, что Природа не намерена раскрывать человеческому разуму, он не сможет взять у нее при помощи болтов и рычагов.

Но если мне и не удалось разглядеть то, что увидели другие, я всегда придерживался мнения, и теперь оно еще более укрепилось, что дух-водитель не оставил меня, а, напротив, вел меня дальше, и в верном направлении — к пониманию природы этих необычных явлений. Возможно, представив вашему вниманию некоторые обнаруженные мной факты, в дополнение к тем, о которых уже было объявлено, я смогу склонить хотя бы некоторых из вас толковать эти явления так же, как это делаю я. Однако, дабы не потерять нить разговора сегодня вечером, должен просить вашего разрешения в нескольких словах рассказать о тех новейших приборах, которые вы видите перед собой. Когда я задумываюсь об их происхождении, вижу, что идея этих приборов совершенно точно взята мною из первоначального убеждения в том, что получение электрических колебаний высокой частоты — это ключ к решению многих серьезных проблем в науке и производстве. Какими бы нелепыми ни казались вам эти машины, они — результат усилий многих лет, и я с полной ответственностью могу заявить, что много раз трудности, которые я встречал на пути совершенствования этих аппаратов, казались мне настолько великими, что почти отнимали у меня мужество продолжать работу. Когда исследователь вынужден потратить несколько лет кропотливого труда только на то, чтобы узнать, что микроскопическая лакуна или пузырек воздуха в жизненно важной части механизма губительна для достижения результата, к которому он стремится; когда он обнаруживает, что его машина не работает, как нужно, только потому, что провод, который он использует, на четверть дюйма короче или длиннее; когда он выясняет, что теперь часть его устройства становится прохладнее каким-то непостижимым образом, а затем та же часть перегревается, причем условия эксперимента неизменны; когда на каждом шагу он сталкивается с наблюдениями, которые ставят его в тупик, а обычные методы измерения и инструменты непригодны, тогда он движется медленно, а его энергия расходуется неимоверно быстро. Наконец-то я рад сообщить, что одержал верх, по крайней мере, над основными трудностями, и теперь ничто серьезное не стоит на пути получения электрических колебаний в несколько миллионов раз в секунду от обычных источников, используя простые и довольно дешевые приспособления. О том, что это означает, распространяться и не нужно. Это будет по достоинству оценено теми, кто следил за развитием событий в этой и смежных областях знаний. Машины, которые вы видите перед собой, лишь несколько образцов из тех, что я разработал, и их предназначение — заменить обычную катушку индуктивности во многих сферах ее применения.

Что касается общего принципа, лежащего в основе этих преобразователей, или, выражаясь более точно, электрических осцилляторов, то он довольно прост, и был выдвинут мною пять или шесть лет назад. Конденсатор заряжается от любого доступного источника, а затем любым удобным способом разряжается через цепь, содержащую, как в данном случае, первичную обмотку трансформатора. На рисунке 1 показаны генератор G, конденсатор С, а для зарядки и разрядки последнего предусмотрен прибор Ь,  работающий так, чтобы создавать постоянное прерывание в диэлектрике. Если контур L,  который содержит высоко- или низковольтный прибор, через который разряжается конденсатор, правильно настроен, то возникают крайне быстрые электрические вибрации, какие, насколько мы знаем, невозможно получить иным способом; эти колебания, в свою очередь, индуцируют в соседней цепи подобные же колебания, дающие любопытные эффекты. Познакомившись с ними уже тогда, когда законы, управляющие этими явлениями, еще не были до конца изучены, я сохранил в памяти некоторые понятия, сформированные в то время, которые, несмотря на примитивизм, сохраняют актуальность в свете наших расширившихся познаний. Я связал конденсатор с резервуаром R,  в который при помощи насоса Р  подается несжимаемая жидкость W,  подобная воде, через трубу р,  как показано на рисунке 2, где жидкость представляет собой электричество, насос — это генератор, а труба — это соединительный провод. Резервуар имеет подвижное дно В,  которое удерживается в верхнем положении пружиной S'  и открывает шлюзы оо,  когда уровень жидкости достиг определенной отметки и ее давления достаточно для того, чтобы преодолеть сопротивление пружины. Дополняют модель переменный груз ш, винт 5, меняющий сопротивление пружины, и клапан v,  служащий для регулирования потока жидкости. Когда дно поддается, жидкость в резервуаре начинает двигаться с некоей скоростью, приобретая механический момент, что приводит к возрастанию давления на дно и оно движется выше, вследствие чего в сосуд поступает жидкости больше, чем может пропустить подающая труба, и пружина занимает свое прежнее положение, вновь закрывая шлюзы, после чего процесс повторяется вновь с более или менее быстрой последовательностью. Это движение дна вверх и вниз можно сравнить с прерыванием и восстановлением прово-Рис. 1  дящего контура, фрикционное сопротивление механической системы — с омическим сопротивлением, и, очевидно, инерцию движущихся предметов — с самоиндукцией электрической цепи. Теперь становится очевидным: для того, чтобы поддерживать движение системы без использования дополнительных устройств, средняя скорость подачи через трубу должна быть меньше средней скорости отдачи из сосуда, ибо, если будет наоборот, то шлюзы так и останутся открытыми и колебания прекратятся. Чем более скорость подачи приближается к скорости опорожнения, тем быстрее колебания дна; и если мы поразмышляем над простыми механическими принципами, то нам тем более станет ясно, что если подача воды идет настолько же быстро, насколько дно колеблется само по себе, то и амплитуда колебаний будет наивысшей, давление на дно будет наивысшим, и наибольшее количество воды будет вытекать через шлюзы. Все эти соображения верны и для электрической цепи, и во время опытов с высокочастотными устройствами, в которых эти эффекты были намеренно усилены для удобства наблюдения, и я понял, что указанное условие выполнимо, когда емкость, индуктивность и частота колебаний находятся в определенном соотношении, и данное наблюдение я применил во время настройки индуктивных контуров. Вы заметите, что это условие, определяющее соотношение скорости заряда и разряда, очень важное в практическом отношении, в особенности тогда, когда не применяется никаких приборов, воздействующих на пробой диэлектрика, является вполне самостоятельным правилом и его не следует путать с правилом, определяющим колебательный характер разряда, над которым давным-давно работал лорд Кельвин.

 

Чтобы сделать следующий шаг в развитии этого принципа и его практическом применении надо было связать его с системой, показанной на рисунке 3, катушкой самоиндукции L, как  указано на диаграмме, которая изменяет действие системы теперь уже понятными способами. В упрощенной форме от конденсатора, как прерывающей части контура, отказались, а необходимая емкость придана самой катушке, для чего витки были намотаны так, как показано на рисунке 4, чтобы накопить надлежащее и наибольшее количество энергии. Тогда я связал вторичную обмотку S'  с первичным контуром Р, как  показано на рисунке 5, и это дало возможность получить любое необходимое напряжение. После этого была использована схема, показанная на рисунке 6, как наиболее удобная для муниципальных электрических цепей. И вновь не требующий объяснения рисунок 7 иллюстрирует типичную конструкцию машин с двумя и более контурами. Видоизмененная версия такой схемы с одним непрерывным контактом, общим для двух кон туров и особыми прерывателями для каждого из них, позволяет легко настраивать фазы токов в первичн ой обмотке, что дает практическое преимущество таким устройствам. И наконец рисунок 8 показывает точное расположение частей и контуров одного из небольших осцилляторов, имеющих прерыватель, подобный тем, что применяются с индукционными катушками. И хотя большинство из показанных схем я объяснял ранее, мне показалось необходимым остановиться на них еще раз сегодня, чтобы представить предмет беседы ясно и со всех сторон.

Особо ценный результат от работы рентгеновских трубок можно получить, используя два контура, соединенных, как показано на рисунок 7, либо иным образом, а также при помощи независимых контуров с двумя первичными обмотками. А именно: в обычных бытовых лампах вакуум усиливается, когда ток через первичную обмотку течет в определенном направлении и уменьшается, когда направление тока меняется. Это прямое следствие различных условий, которые, как правило, имеют место во время эксплуатации обычных устройств; то есть, ассиметричность разнонаправленных импульсов тока, неодинаковые габариты, конфигурация или температура обоих электродов, либо подобные причины, которые имеют тенденцию делать неравномерным рассеивание энергии с электродов. Следует, однако, заметить, что до определенного момента, когда электроды начинают действовать совершенно независимо, вакуум продолжает нарастать независимо от того, в каком направлении течет ток через первичную обмотку. На схеме, показанной на рисунке 7 или ее вариантах, о которых говорилось, основной источник проблем отсутствует, поскольку направление тока через первичную обмотку постоянно автоматически меняется и, таким образом, трубка, из которой первоначально воздух был откачан, может работать долгое время без возрастания вакуума и не теряя своей эффективности.

Фотоснимок одного из таких устройств в сборе, специально приспособленного для работы с рентгеновскими лампами, или как лабораторный аппарат вместо обычной индукционной катушки (рисунок 9) дает представление о расположении его частей. Конденсатор С (рисунок 8) помещен в короб В,  в передней части которого вверху располагается мотор для управления цепями, в данном случае это простая обмотка L,  приводящая в движение пружину 5, установленную сверху на обмотке.

 

Эта обмотка, обозначенная КЯК 33. рядная, в то же время служит для увеличения напряжения до величины, необходимой для заряда конденсатора. Это очень важное практическое преимущество, так как оно позволяет понизить емкость последнего до такой величины, чтобы она равнялась лишь нескольким процентам от мощности, требуемой для преобразования энергии в иных случаях. Кроме того, чем меньше емкость, тем быстрее колебания, и тем короче должна быть вторичная обмотка высокого напряжения. Разрядная цепь Р,  расположенная вокруг вторичной обмотки S',  сформирована из нескольких витков медной ленты и помещается сверху короба за зарядной обмоткой, причем все соединительные провода должны быть как можно меньшей длины, для того чтобы уменьшить самоиндукцию и сопротивление разрядной цепи. На передней части короба (рисунок 9), где располагается конденсатор, установлены клеммы для подключения к сети, два небольших предохранителя и переключатель. Вдобавок ко всему есть два винта, которые служат для подъема и опускания железного сердечника, что позволяет в ощутимых пределах регулировать силу тока питания и таким образом подстраивать разряд вторичного контура. Весь прибор со снятыми резиновыми стойками для крепления разрядных стержней, которые показаны на рисунке сверху, умещается в коробке размером 12 х 9 х 6 дюймов (габариты внутренние).

 

Принцип его работы может быть описан следующим образом. Вначале, когда контакты пружины сс  (рисунок 8) замкнуты и конденсатор практически закорочен, через зарядную обмотку проходит ток большой силы, притягивая якорь, соединенный с пружиной, и размыкая контакты. После этого энергия, накопленная в обмотке, принимает формы высоковольтного разряда и устремляется в конденсатор, заряжая его до высокого потенциала. Сила тока, проходящего через обмотку, теперь падает и притяжение якоря ослабевает, поэтому пружина возвращается в исходное состояние и вновь замыкает контакты. После замыкания последних, конденсатор разряжается через первичный, или разрядный, контур, контакты которого подобраны таким образом, чтобы приводить к высоким колебаниям электромагнитную систему, включая конденсатор и первичную обмотку. Полученные таким способом высокочастотные токи индуцируют соответствующие токи высокого напряжения во вторичной обмотке. Однако в тот же самый момент когда разряжается конденсатор, ток от источника устремляется через зарядную обмотку и энергия накапливается для нового заряда конденсатора, и этот процесс повторяется с частотой замыкания и размыкания контактов пружины.

 

Хотя прибор и имеет все неотъемлемые черты обычной индукционной катушки, нетрудно увидеть, что работает он совершенно по-иному, а преимущества нового принципа над старым настолько велики, что вряд ли требуют долгих объяснений. Лишь для того, чтобы дать слушателям полную информацию, я упомяну только некоторые и наиболее важные из них. Возьмем, к примеру, экономичность. Описываемый прибор при том, что он питается от 110-вольтовой сети, потребляет всего, при соответствующей нагрузке и настройке, от 5 до 30 ватт. Он дает мощный поток искр длиной 6 дюймов, но при желании этот показатель нетрудно удвоить без увеличения потребляемой энергии; фактически я обнаружил, что можно- при помощи этого прибора добиться потока искр длиной один фут, при этом потребление энергии возрастет всего лишь до 10 ватт. Но в таком приборе, который предназначен для многоцелевого использования, следует отступить от конструкции, предназначенной для производства длинных искр. Из всей энергии, потребляемой устройством, добрые 80 процентов можно получить на вторичной обмотке. Вследствие небольшого количества потребляемой энергии и эффективности преобразования все части прибора остаются холодными при длительной работе за исключением контактов, которые, конечно, немного нагреваются. Последние подвергаются значительно меньшему износу, чем это бывает обычно, поскольку конденсатор очень мал, и, более того, ток, поступающий от него, в отличие от обычной катушки, не просто проходит через контакты и соединения, по пронизывает первичную обмотку, таким образом снижается сила тока и уменьшается эффект нагревания.

 

Теперь обратите внимание на отсутствие тонкого провода во вторичной обмотке. Вследствие высокой скорости колебаний первичных токов требуется сравнительно немного витков толстого провода для того, чтобы создать необходимое напряжение во вторичном контуре. Для того чтобы проиллюстрировать это свойство на практическом примере, я беру обычный картонный цилиндр с намотанным на него в один слой обычным обмоточным проводом, который образует вторичную обмотку. Несмотря на небольшое количество витков, получаем искры длиной несколько дюймов, когда обмотка включается в цепь или подносится к разрядной цепи прибора. Вторичная обмотка такой формы более всего подходит для получения длинных искр, но с ней не очень удобно работать.

Однако самые выгодные свойства таких приборов заключаются в качестве получаемых эффектов, а они есть результат скорости или внезапности разрядов. Для того чтобы оценить это свойство, нам надо представить себе, что для искры длиной, скажем, 6 дюймов, получаемой от прибора, дающего полмиллиона колебаний в секунду, требуется максимальное напряжение, которое, если его получить обычным способом, даст нам искру длинной несколько сот футов, так как электрическая сила, необходимая для возбуждения колебания определенного количества электричества, возрастает крайне быстро, то есть в квадрате по отношению к частоте колебаний. Следовательно, напряжения, которое мы имеем здесь, невозможно добиться при использовании обычных электростатических машин или катушек индуктивности.

Еще одну особенность более практического свойства я могу проиллюстрировать, осветив вакуумную трубку посредством прибора, выдающего ток с частотой колебаний более полумиллиона в секунду. Хотя трубка имеет в объеме не более двух с половиной дюймов, она дает больше света, чем трубка длиной 7 футов и полтора дюйма в диаметре, какую я уже демонстрировал (она больше ее в шестьдесят раз и потребляет соответствующее количество энергии). Эта маленькая трубка, не может светиться так же ярко при использовании обычных токов и не перегреться, и нельзя придумать лучшего испытания эффективности производства света, чем вызвав яркое свечение в такой маленькой лампе без ее перегрева.

Еще одной полезной и удобной особенностью такого прибора является его способность работать как от источника переменного тока, так и от муниципальной сети постоянного тока. Специально для того чтобы приборы могли наилучшим образом работать от источников переменного тока, я установил в некоторых моделях физические параметры таким образом, чтобы они идеально работали от источников с частотой тока 60 или 125 циклов в секунду.

Во время разработки и практического применения принципа, лежащего в основе такого рода устройств одной из серьезнейших проблем, с которыми я столкнулся, была изоляция вторичных обмоток и конденсаторов, в особенности последних. Энергия, накапливаемая в конденсаторах, имеет взрывной характер, и когда она внезапно высвобождается, как это происходит в подобных приборах, она приобретает многие черты взрывчатки, такой, как динамит, одновременно создавая напряжение, которое приводит слои диэлектрика в конденсаторе и вторичной обмотке до крайнего состояния. Вне зависимости от того, насколько качествен диэлектрик и какой толщины его слой, он не может выдержать такого напряжения, если только возникнет малейшая потеря на поглощение в напряженной части устройства. Обычный конденсатор, изолированный толстым слоем слюды, который легко выдерживает несколько тысяч вольт постоянного или медленно колеблющегося напряжения, пробивается неминуемо, и неудивительно, ибо при вибрациях в несколько сот тысяч раз в секунду такой конденсатор, содержащий пузырьки воздуха и лакуны разного рода, неизбежные при обычном способе производства, преобразует в тепло большую часть энергии, сообщенной ему. Исследовать переменный ток в катушке с цельным железным сердечником едва ли легче, чем изучать быстрые электрические колебания в конденсаторе, имеющем лакуны и воздушные пузырьки, или в котором воздух имеет доступ к сильно заряженным проводникам. В таком случае нельзя просчитать период колебания электромагнитной системы даже с приблизительной точностью, в то время как, если следовать надлежащей схеме конструирования устройства и избежать рассеивания энергии, экспериментальный результат близко соседствует с расчетным. Я создал электромагнитные системы, в которых медленные колебания, начавшись, продолжались минуту или более, таким образом показывая отсутствие фрикционных потерь. Вышеописанные факты важно принимать во внимание при работе со стандартными параметрами и измерительным инструментом. Типовой конденсатор, изготовленный из слюды и фольги, покажет точную расчетную емкость при работе с постоянным или медленно колеблющимся потенциалом, а при крайне высокой частоте изменения потенциала его расчетная емкость сильно возрастет. Подобным же образом электростатический вольтметр, крыльчатка которого окружена воздухом, является ценным измерительным прибором во время работы с обычными токами, но становится практически бесполезным для измерения разрядов конденсатора, частота которых несколько сот тысяч в секунду, так как его показания слишком низки.

Ввиду важности предмета разговора не лишним будет сказать несколько слов о процессе изолирования, который был принят мной на вооружение после нескольких лет опытов. Одно из устройств, которыми я пользовался, продемонстрировано на рисунке 10.

 

Сосуд А,  способный выдерживать огромное давление, соединен с насосом Е  и его резервуаром Н  посредством конденсирующего резервуара F,  который охлаждается при помощи змеевика G. Сосуд А  также имеет змеевик С, через который по мере необходимости может проходить пар или прохладная вода. Конденсатор изготавливается из изолирующих и проводящих пластин так, как это удобно, причем диэлектрик состоит из нескольких сложенных вместе листов бумаги, для того чтобы избежать дефектов, возникающих вследствие порывов или проколов. По той же самой причине следует менять местами листы бумаги после получения их от производителя, поскольку многие из них могут быть пробиты в одном и том же месте. После того как конденсатор был испытан путем подачи умеренного электрического напряжения от обычной электросети напряжением 220 вольт, его помещают в конический сосуд В.  Здесь можно применить патрубок D,  ведущий к нижней части сосуда, причем через него может подаваться расплавленный изолирующий материал, но это не столь важно. После этого сосуд В,  содержащий конденсатор, помещается в сосуд А,  верхняя часть которого закрывается винтом и затем через змеевик С подается пар, и изолирующее вещество имеет нужную температуру, которая немного выше точки плавления смеси, а это достигается регулированием подачи пара. Теперь путем открывания соответствующего клапана сосуд соединяется с насосом и устанавливается вакуум на уровне примерно 29 дюймов или немного выше. Когда расплавленная масса как следует заполнила пустоты конденсатора, подача пара прекращается и в змеевик С подается холодная вода. После того как процесс медленного охлаждения достиг нужной точки, насос реверсируется и в сосуд А  поступает воздух, для того чтобы сильно сжать жидкий изолятор и заполнить им все пустоты. Желательно поддерживать давление до тех пор, пока масса не затвердеет. Подача давления нужна не только для того, чтобы изолирующая масса заполнила пустоты и не сжалась при охлаждении, но и для того, чтобы маленький пузырек воздуха, возможно, оставшийся в конденсаторе, и при атмосферном или чуть более высоком давлении могущий безнадежно повредить устройство, был сильно сжат и опасность от его воздействия значительно уменьшилась. После того как масса в сосуде А  затвердела, в змеевик С  вновь подается пар для того, чтобы размягчить изоляцию по краям и иметь возможность извлечь сосуд В,  после чего конденсатор вынимается и излишняя изоляция обрезается. Таким же образом поступают с первичной и вторичной обмотками. Я обнаружил, что в качестве изоляционного материала лучше всего использовать смесь пчелиного воска и парафина с низкой точкой плавления, взятых равными частями. Это дает твердую массу, которая не отстает от металла при охлаждении. Конденсаторы и обмотки, изготовленные таким способом, выдерживают немыслимое напряжение.

Очень часто при настройке первичного разрядного контура между выводами конденсатора проскакивает искра длиной ³/₈ или /₂ дюйма, и всё же конденсатор не портится, хотя толщина диэлектрика составляет всего лишь несколько тысячных дюйма. Мне не удалось зарегистрировать какое-либо повышение температуры конденсатора после его длительной работы.

Для того чтобы вторичные обмотки выдерживали воздействие огромного напряжения, которое можно получить при помощи таких приборов, я счел необходимым изготавливать их в соответствии со схемой, показанной на рисунке 11. Рисунок демонстрирует две плоские, спирально намотанные обмотки S S.„ которые своими внешними концами соединяются с контактной пластиной р  таким образом, чтобы на самом деле образовать единую вторичную обмотку, выводы которой находятся точно по центру двух дере-

вянных шпулей, на которых намотаны две части обмотки. Шпули удерживаются вместе цилиндром, изготовленным из тонких волокнистых пластин ff,  достаточно плотным, чтобы обеспечить твердость, и перфорированным, чтобы расплавленный воск мог заполнить пустоты во время процесса изолирования, описанного выше. В центре шпулей расположены медные резьбовые втулки bb,  соединенные со свободными концами вторичной обмотки S,S₂  и в которые можно ввернуть медные части ss.  Последние соединены с концами полых пробок из твердой резины гг,  сквозь которые пропущены гибкие провода ww,  плотно изолированные гуттаперчей, и которые ведут к штырям разрядника, установленного в верхней части прибора (рисунок 9). Советуем не изолировать эти провода мягкой резиной, которая вскоре разрушится под воздействием озона, образующегося на поверхности проводов вследствие излучаемых потоков, даже если слой резины очень толстый. Толщина изолирующего слоя между наложенными слоями вторичной обмотки определяется исходя из расчетного напряжения между слоями. Первоначально я пользовался хорошо изолированными проводами с оплеткой в два-четыре слоя, но теперь я применяю обычный намоточный провод, толщина оплетки которого примерно равна толщине самого провода. Это удобный способ изоляции, который не требует специально подготовленного провода и обеспечивает отличный результат. Середина вторичной обмотки, или общий контакт двух обмоток, соединяется с землей или питающим проводом, а он преимущественно с первичным разрядным контуром, причем небольшая контактная пластина или пружина р  служит для установки соединения, когда вторичные обмотки вставляются в первичную.

 

Длина каждой из вторичных обмоток рассчитывается таким образом, чтобы она составляла примерно четверть длины волны электромагнитного возмущения, происходящего во вторичной цепи, и основывается, конечно, на практическом расчете скорости прохождения этого возмущения через цепь. Само собой разумеется, что длина вторичной обмотки будет лишь приблизительно равна четверти длины волны в зависимости от того, какова емкость цепи при нормальных рабочих условиях. При обычном применении прибора для получения количественных эффектов разрядов высокого напряжения для емкости выводов делается небольшой допуск, но если прибор создан, например, для получения большого количества потоков между пластинами большой площади, либо для зарядки конденсаторов от вторичной обмотки, или для чего-то подобного, тогда длина провода вторичной обмотки делается значительно короче, и желательно, чтобы она уменьшалась в равной доле от четверти длины волны, которая возникает без какого-либо допуска на емкость, кроме емкости катушки. И наконец, если нужно получить токи сравнительно небольшого напряжения, обмотку следует изготовить из одной шпули и нескольких слоев, которые располагаются вблизи первичной обмотки для того, чтобы повысить коэффициент взаимной индукции и как можно более уменьшить резонансное повышение потенциала. Помещение магнитного контура в кислород при обычном или повышенном давлении, которое не имеет особого значения при наличии тока низкой частоты, оказывает серьезное воздействие при наличии токов такой необычно высокой частоты, в особенности в условиях, благоприятных для возникновения резонанса, и я предчувствую практическое применение кислорода в данном направлении.

Вторичные обмотки, изготовленные способом, показанным на рисунке 11, имеют много преимуществ, и главные из них — безопасность работы и способность создавать потенциал, гораздо более высокий по сравнению с обычными обмотками. Для того чтобы дать вам представление о том, какое напряжение можно получить при помощи такого небольшого прибора, прилагается его фотография в работе с двумя петлями провода с изоляцией из хлопка, соединенного с разрядными стержнями (рисунок 12). Внешняя петля имеет длину всего 22 дюйма, чтобы уместилась на фотографии, но могла быть и длиннее, так как два параллельных провода длиной по 15 дюймов можно протянуть от выводов вторичной обмотки прибора и почти всё пространство между ними, шириной 4 дюйма, светится в темноте от пронизывающих его потоков, то есть площадь потоков 5 квадратных футов, и всё же энергия, потребная для питания этого контура во время эксперимента, составляет лишь 35 ватт. Для того чтобы при помощи обычного трансформатора получить такое количество стримеров, необходимых для производства озона или для чего-то подобного, потребуется гораздо большее количество энергии и гораздо более дорогая аппаратура.

 

Такие экстремальные разности потенциалов, которые можно получить путем применения описанного здесь принципа, — результат внезапности или скорости изменения импульсов первичного тока. При использовании обычного метода изменения силы первичного тока, либо путем превращения его в переменный, либо путем прерывания цепи мы ограничены сравнительно небольшой скоростью изменений, которые можно получить от высокочастотного генератора или быстрого прерывателя, но применяя конденсатор, внезапность разрядов практически неограниченна и можно получить любую длину искры или потенциал. Так, например, применяя этот принцип особым способом, мне удалось создать громадное электрическое напряжение, максимальное значение которого теоретически могло быть выражено только миллионами вольт, что вызвало проливной дождь или постоянный поток толстых, грохочущих искр, которые вырывались в пространство на расстояние восьми или девяти футов от изолированного провода, и эти искры иногда вели себя как настоящие молнии, и для тех немногих, кто стал свидетелем этих событий в моей лаборатории за последние два или три года, они явились незабываемым зрелищем. Длину этих искр и потенциал нетрудно увеличить в более объемном помещении или на открытом воздухе во много раз путем применения соответствующих средств и методов.

Хотя в таких осцилляторах высокая степень внезапности изменения величины тока в основном зависит от электрических констант цепи, некоторые менее значительные, но практически важные показатели могут быть обеспечены путем правильной конструкции устройств, применяемых по необходимости, но совсем не обязательных, когда дополнительное оборудование замыкает и размыкает цепь. Разумеется, я посвятил много времени их изучению и совершенствованию, и, что касается контуров, показанных на рисунках 1, 3, 4 и 5, я много писал о них в своих ранних трудах, равно как и работе прерывателей в вакууме, воздухе и жидкостях под различным давлением.

Уже давно известно, еще со времен, когда проводил свои исследования Поггендорф, что, когда вибропреобразователь или прерыватель катушки индуктивности заключены в сосуд, откуда откачан воздух, прерывание тока происходит более эффективно, так как вакуум ведет себя подобно конденсатору, обволакивающему прерыватель. Мои опыты с несколькими типами таких устройств привели меня к пониманию того, что вакуум — это не точная копия конденсатора, но скорее абсорбент, причем усиление скорости прерывания объясняется быстрым отводом улетучившегося вещества, которое образует дугу, а следовательно, зависит от скорости такого отвода и количества вещества. Так, при использовании твердых платиново-иридиевых контактов и небольшой силы тока разница невелика, но применяя мягкую платину и большую силу тока влияние вакуума очень заметно, в то время как ртуть или легко испаряемые контакты дают огромную разницу. Размеры вакуумного сосуда тоже важны: чем больше сосуд, тем больше скорость прерывания. Взглянув на исследования Поггендорфа в таком свете, я ясно понял, что можно добиться лишь небольшой скорости частиц, составляющих дугу, поскольку эффективное давление — по крайней мере при низкочастотных импульсах, зависящих от механических средств и токов ограниченной силы, которые можно пропускать через контакты, не боясь быстро их разрушить, — обязательно составляет небольшую долю обычного атмосферного, а оно, к тому же, сильно снижается вследствие взаимного притяжения параллельных составляющих тока в дуге. Рассуждения в том же направлении привели меня к мысли, что если бы удалось механически нагнетать в зазор изолирующую жидкость со скоростью, достаточной, чтобы частицы, формирующие дугу, уносились быстрее, чем это происходит в вакуумной среде, внезапность разрядов усилилась бы. Этот вывод был подтвержден моими опытами, которые показали, что жидкий изолятор, такой как масло или спирт, пропускаемый через искровой промежуток даже с умеренной скоростью, позволял значительно повысить скорость изменения первичного тока и уменьшить длину провода во вторичной обмотке до 25 процентов от обычной длины. Длину провода вторичной обмотки удалось еще сократить путем нагнетания жидкости под высоким давлением. Что же касается внезапного броска тока, следующего за замыканием контактов, то применение диэлектрика или пленки, более прочной, чем воздух при обычном давлении, хотя и дает видимый эффект, не имеет большого значения, когда прерыватель во время работы разрывает дугу, так как эдс батареи или муниципальной электросети крайне недостаточно для того, чтобы пробить изолирующую пленку даже толщиной в одну тысячную дюйма.

Постоянные усилия, направленные на усовершенствование разнообразных автоматических приспособлений для контроля тока питания, четко выявили ограниченность таковых вследствие их механики, и идея использования конденсаторов, как средства получения, независимо от таких механических устройств, внезапных изменений параметров тока, которые необходимы в прикладных областях, является удачным и своевременным решением. В таком новом для всех процессе механические средства выполняют лишь незначительную функцию, а именно: периодически заставляют колебаться электромагнитную систему, и они должны лишь удовлетворять требованиям надежности в работе и долговечности (этим могут заняться механики), которых, в определенной степени, мне нетрудно было добиться во многих устройствах.

Итак, памятуя о том, что скорость изменения разряда или первичного тока в таких приборах в основном зависит от физических констант контура, через который происходит разряд, становится очевидным, что необходимо правильно сконструировать такой контур, и во время опытов, которые я проводил с этой целью, мною были сделаны небезынтересные наблюдения.

Во-первых, можно сделать очевидное заключение: поскольку первичная обмотка в таком трансформаторе обычно состоит из нескольких витков медной ленты с сопротивлением, которым можно пренебречь, то и изоляция между витками не требует особого внимания. Но практический опыт вскоре убеждает нас в нашей ошибке, ибо часто случается так, что вследствие огромного резонансного подъема, разность потенциалов на соседних витках достигает такого значения, что происходит пробой даже при использовании очень хорошей обычной изоляции. По этой причине я счел необходимым поступить с первичной обмоткой таким же образом, как было описано выше, добившись твердости, которая получается в результате вытягивания металлических пластин и уплотнения изолирующих слоев во время нагревания в вакууме и последующего сжатия металла во время охлаждения до нормальной температуры после того, как диэлектрик затвердел.

Затем экспериментатор будет удивлен, обнаружив важность правильного выбора длины первичной обмотки и способа ее соединения. Он, естественно, готов увидеть, что, поскольку разрядный контур невелик, включение в этот контур небольшой индуктивности или фрикционного сопротивления даст ощутимую разницу в результате, например, в длине искры на вторичной обмотке. Но он, конечно, не ожидает того, что иногда даже четверти дюйма провода достаточно для получения зримого эффекта. В качестве примера: несложно при помощи такого аппарата получить искру длиной несколько футов, а удалив или добавив к первичной обмотке дюйм толстого медного провода, можно сократить искру наполовину. Наблюдения такого рода впечатляют экспериментатора необходимостью точной настройки контуров и определения их констант. Его внимание, помимо его воли, привлекается тогда к преимуществам, которые можно получить от снижения самоиндукции и сопротивления разрядной цепи, причем первое обеспечивает наибольшую частоту вибраций, и второе — экономию. Он также начинает понимать важность сведения к минимуму длины и сопротивления всех соединительных частей и проводов. Хорошо сконструированный прибор и его разрядный контур должны иметь не более пяти процентов неактивного проводника, его сопротивление должно быть крайне малым, а самоиндукция не должна составлять более нескольких сот сантиметров. Я обнаружил, что практически обязательно для постройки первичной обмотки надо применять тонкую медную ленту, и именно ее использование позволило сделать некоторые любопытные наблюдения. Выяснилось, что при определенных условиях в процессе работы первичная обмотка становится ощутимо прохладнее. Довольно длительное время я сомневался в таком результате, пока не доказал положительно, что это происходит вследствие эффекта Томсона, когда тепло от первичной обмотки передается на пластины конденсатора.

Поначалу может показаться неясным, почему первичный разрядный контур так чувствителен к изменениям длины, ибо цепь любой длины может быть подключена к конденсатору, и если соотношение между сопротивлением, емкостью и самоиндукцией удовлетворяет условиям, определенным лордом Кельвином, произойдет колебательный разряд. Но следует помнить, что скорость распространения возмущения в контуре зависит от этих величин, и наилучшего результата можно достичь, когда скорость такова, что формируется стоячая волна с одной точкой пересечения, расположенной почти всегда в точке контура или проводника, равноудаленной от пластин конденсатора. При таком условии достигается максимальное напряжение на выводах конденсатора. Но такое состояние возможно только тогда, когда скорость распространения по контуру такова, что возмущение проходит с интервалом, необходимым для завершения половины колебания. Итак, поскольку скорость крайне высока, а длина контура очень мала, даже незначительные изменения длины могут привести к поразительным изменениям в работе устройства. Эти утверждения, конечно, не следует воспринимать как обязательные для каждого случая, такие события имеют место только в случаях, когда колебание разрядного контура, начатое колебанием контроллера, не затухает до начала следующего колебания контроллера. Это можно наглядно проиллюстрировать на примере, взятом из механики. Представим пружину с грузом, подвешенную в тисках, которая начинает вибрировать после нанесенного по ней удара.

Дадим колебаниям затухнуть и нанесем следующий удар. Пружина начнет колебаться, как и прежде, и неважно, какой груз к ней подвешен, какова ее упругость, каков период колебаний и с каким интервалом наносятся удары, процесс преобразования энергии ударов в энергию колебаний будет происходить с одинаковой экономичностью, за исключением влияния второстепенных факторов, которые не играют сейчас никакой роли. То же самое происходит и с электромагнитной системой, и на ранних стадиях экспериментов и отладки прибора я использовал конденсаторы, обычные и электролитические, очень большой емкости и разряжал их со сравнительно большими интервалами через первичный контур, имевший крайне малую самоиндукцию и сопротивление, таким образом получая импульсы тока, достигавшие, по крайней мере, по подсчетам, максимальной величины 100 000 ампер. Таким способом я получал высокую максимальную скорость изменения, но тем не менее средняя скорость изменения была невелика. Если еще раз рассмотреть приведенный выше механический аналог, то из него немедленно можно извлечь урок. Рассматривая пружину как прибор для преобразования энергии, можно сделать вывод, что и экономия и мощность требуют, чтобы колебания продолжались как можно дольше, а удары наносились как можно чаще. Для того чтобы достичь этих требований, надо сделать так, чтобы удары наносились в то время, когда пружина еще колеблется, из чего следует — надо вовремя наносить их. Точно так же и в электромагнитной системе, контроллер цепи должен работать с определенными интервалами, чтобы обеспечить наибольшую частоту колебаний при наименьших затратах энергии. При создании прибора для практического применения принимается произвольное число базовых импульсов, и конденсатор, который изготавливается во время особого процесса, не может быть настроен без особых трудностей, а размер и в определенной степени количество витков первичной обмотки можно определить заранее, исходя из практических соображений. Более того, нежелательно, из соображений экономии, прибегать к удобному в иных случаях способу настройки, когда последовательно с первичной обмоткой включается самоиндуктивность. Такие действия затруднят настройку остальных параметров, и я время от времени прибегал к различным способам настройки, которые казались само собой разумеющимися. Например, поверх первичной я наматывал еще одну обмотку и включал ее параллельно первичной, либо точной настройки я добивался путем определения величины самоиндукции и емкости вторичной обмотки.

Для того чтобы облегчить процесс наблюдения и сделать возможным точное определение колебаний электромагнитной системы, равно как и колебания или обороты механических устройств, таких, как контроллеры цепи, применяемые вместе с такими системами, было решено обязательно создать устройство для этих целей. С самого начала я решил обзавестись устройством визуальной синхронизации. В таком устройстве обычно диск или цилиндр с отметками вращается с постоянной скоростью и периодически освещается световым сигналом, причем метки кажутся застывшими на месте, когда обороты диска синхронны периодам светового сигнала. Главное достоинство такого метода очевидно заключается в постоянстве скорости вращения или в постоянном периоде колебаний. Довольно рано столкнувшись с проблемой вращения тела с одинаковой огромной скоростью, что требуется во многих случаях, или с проблемой получения колебаний с постоянным периодом, я уделил некоторое внимание изучению этого предмета, и по прошествии времени у меня появилось несколько практических решений, более или менее удовлетворительных.

Одно из них, например, при помощи сжатого Воздуха или пара добиться колебаний свободного поршня, который жестко соединен с обмоткой или сердечником электрогенератора. Когда поршень двигался возвратно-поступательно, создавался переменный ток, который пропускался через конденсатор или через первичную обмотку трансформатора, в этом случае вторичная обмотка последнего соединялась с выводами конденсатора. При соблюдении условия, что воздух или пар подавались только в течение короткого промежутка времени, когда поршень находился в срединном положении, а колебания электромагнитной системы, состоявшей из конденсатора и возбуждающей катушки, тщательно настраивались таким образом, чтобы имел место базовый резонанс, было обнаружено, что при таких условиях электромагнитная система полностью контролировала колебания поршня и что изменения в подаче жидкости, которые могли привести к изменению амплитуды колебаний, могли быть очень серьезными, но это не приводило к изменению периода вибраций механической системы, поэтому полученный ток имел строго определенный и постоянный период колебаний. В дальнейшем он по-разному использовался для получения равномерного вращения.

Еще один способ получить такой же результат, но более практичный — вырабатывать токи различных фаз посредством паровой машины особой конструкции, где возвратно-поступательное движение поршней, выполняющих работу, и соединенных с ними магнитных сердечников или обмоток контролируется свободным золотниковым клапаном, период колебаний которого устанавливается в постоянном положении при помощи механических средств или при помощи электромагнитной системы, как и в ранее описанном примере. Синхронный двигатель переменного тока, работающий от двух- или трехфазных токов вращается настолько равномерно, что приводит в действие механизм довольно точных часов.

Я могу упомянуть некоторые другие способы решения проблемы, которые, хотя и не являются настолько же удовлетворительными, всё же оказывались удобными и полезными во многих случаях. Например, мотор постоянного тока с листовым статором или без сердечника соединен последовательно с конденсатором через коллектор или прерыватель, укрепленный в полости легкого ротора. Этот прибор сконструирован таким образом, что он попеременно замыкает и размыкает контакты конденсатора, как и в вышеописанных устройствах. Когда контакты конденсатора замкнуты, через мотор проходит сильный импульс тока, а когда контакты размыкаются разряд тока высокого напряжения устремляется в конденсатор. Но количество энергии и продолжительность обоих импульсов, а также всех, что проходят через мотор, в основном зависят от самоиндукции обмоток мотора и емкости конденсатора, и поэтому, имея определенный диапазон варьирования приложенной эдс, мало зависят от последней. Следовательно двигатель, имеющий незначительные потери на трение и управляемый подобным образом, совершает за единицу времени почти одинаковое число оборотов. Скорость наиболее постоянна, чем сильнее контролирующее воздействие электромагнитной системы, которое, конечно, наиболее полно, когда количество импульсов, емкость и самоиндукция были настроены таким образом, что достигался базовый резонанс. Как уже ранее говорилось, в большинстве этих новейших устройств такие условия соблюдаются и — применяются ли там вращающиеся прерыватели, или контрольные пружины — именно они, эти условия, в той или иной степени способствуют эффективности описанного принципа. Именно по этой причине контактные пружины в таких приборах не подвержены гармоникам, как это часто случается в обычных катушках индуктивности, работающих от сети питания, где физические константы обычно таковы, что такие настройки невозможны.

Следует отметить, уже давно известно, что мотор постоянного тока, питающийся от источника тока, прерывающегося с одинаковыми интервалами, показывает четкую тенденцию работать с постоянной скоростью, но с включением конденсатора и четкой настройкой соответствующих указанных параметров эта тенденция сильно укрепляется и таким образом можно достичь достаточно постоянной скорости, чтобы применять устройство разными способами. Вместо того чтобы использовать прерывистые импульсы, практичнее вращать отдельную катушку, либо намотанную поверх мотора, либо на втором роторе, и пропускать переменный ток, возбужденный в такой катушке через конденсатор. Для достижения удовлетворительного результата важно определить константы таким образом, чтобы количество энергии, накопленное в конденсаторе было как можно большим.

В то время, как подобные приборы были созданы, обнаружилось, однако, что они не соответствуют многим из тех задач, которые поставлены лабораторными исследованиями, и исходя из этого был создан прибор, который показан на рисунке 13 аб. Он доказал свою незаменимость и пользу во время опытов и его описание будет совсем нелишним. В разрезе показан тщательно собранный часовой механизм с обычным регулятором хода е,  шестернями ддд  и секундным маятником Р.  Небольшая ось s,  несущая диск D  большого диаметра, соединяется с часовым механизмом посредством ведущей шестерни р,  имеющей надлежащее количество зубьев, такое, чтобы придать оси скорость вращения, необходимую для производства наблюдений. Итак,

чтобы вращать диск с постоянной скоростью, пришлось преодолеть некоторые трудности, хорошо известные часовым мастерам. Основная трудность обусловлена тем, что вращение оси s,  которую контролирует регулятор хода e,  с равными интервалами задерживающий шестерни ggg,  происходит не с равномерной, а периодически меняющейся скоростью, значение которой меняется от нуля до максимума, в зависимости от заводной гири W.  Вследствие этого, когда диск D  большого диаметра жестко сцеплен с часовым механизмом, он оказывает сильное воздействие на маятник по причине инерции, которую он обязательно имеет, и изменяет период колебания маятника в зависимости от величины инерции. Известно, что такая проблема существует даже в тех случаях, когда пошаговое движение практически устраняется, как, например, в часовом механизме с центробежным регулятором или циркулярным маятником, где медленные колебания производятся путем воздействия движущейся массы на регулирующий механизм.

 

Некоторые производители часов предложили применять упругое соединение между движимым телом и регулятором хода, хотя это и не решает проблему коренным образом. С другой стороны, в попытке преодолеть эту трудность, используется быстродействующий регулятор хода, где сокращены периоды покоя, и, следовательно, влияние инерции вращаемого тела на период колебания маятника, в результате чего задача не решается полностью и, кроме того, устройство не отвечает целям наблюдения. А именно: желательно, чтобы диск D  вращался в нормальном состоянии один или два раза в секунду, в зависимости от того, секундный или полусекундный маятник используется в устройстве. Если дело обстоит именно так, то экспериментатор может иметь четкое представление о постоянстве скорости, наблюдая за меткой т  на диске и замечая, что она занимает определенное фиксированное положение по отношению к маятнику в соответствующей фазе колебаний. Более того, в таком случае проще и удобнее вычислить количество колебаний.

Тогда четко выявилась задача вращать диск D  или иное тело с любой потребной постоянной скоростью таким образом, чтобы маятник не испытывал серьезного воздействия, даже если это тело обладает значительной инерцией. Наилучшее решение этой проблемы пришло следующим образом. На конце оси s  (рисунок 136) была укреплена металлическая деталь f  в форме креста, на двух противоположных концах которой имелись зажимные кулачки р₁р₂,  а на других — две легкие пружины r_fr₂,  которые слегка прижимали кулачки к кромке шайбы w,  которая, в свою очередь, имела очень мелкие зубцы, или зазубринки, расположенные сбоку, как у шестерней регулятора хода. Гайка w  свободно вращалась на оси, а к ней крепился диск D.  Кулачки p_fp₂  имели острые края, которые совпадали с зубчиками гайки и с их помощью диск мог свободно вращаться на оси s  в направлении, указанном стрелками, но вращению в обратном направлении мешали кулачки.

Теперь принцип работы механизма легко понять. Сначала путем откручивания барашка t  и отведения стопорного рычажка 5 освобождается колесо регулятора хода е,  и затем запускается маятник, и когда колесо регулятора хода набрало нормальную скорость, стопорный рычажок S  быстро возвращается на место и фиксируется, таким образом маятник получает механическое управление. Часовой механизм и ось s  теперь движутся с периодически меняющейся скоростью, но диск D  движется равномерно, так как кулачки pp.,  скользят по кромке шайбы w  в промежутках, когда оборот оси 5 задерживается маятником. Однако, когда по прошествии некоторого времени, вследствие небольших, но имеющих место фрикционных потерь в воздухе и подшипниках, скорость движения диска замедляется и падает ниже уровня максимума, который ось s  может ему придать, кулачки сообщают ему небольшой импульс и таким способом скорость вращения диска поддерживается на максимуме. С каждым колебанием маятника, таким образом, диск получает один импульс, и его скорость зависит от количества энергии, переданного ему каждым последующим импульсом. Это количество энергии, конечно, зависит от скорости вращения оси 5 в тот момент, когда колесо регулятора хода было отпущено, а поскольку эта скорость определяется весом гири, то скорость вращения диска можно в определенных рамках варьировать с ее помощью. Замечено, что диск вращается гораздо быстрее оси, но его скорость нетрудно настроить при помощи гири таким образом, чтобы он делал один оборот на одно колебание маятника. При производстве вращательных движений таким способом воздействие инерции диска на период колебания маятника ничтожно. Такого результата, конечно, нельзя было добиться, соединив ось с диском жестко, даже если применить быстрый спуск, как предлагалось ранее. Равномерность хода, таким образом, по крайней мере с практической точки зрения, не оставляет желать лучшего. Устройство можно было бы и усовершенствовать, установив диск на шариковом подшипнике, либо вращая его горизонтально на камнях. Но при таком движении фрикционные потери были очень малы, поскольку, внезапно заклинивая ось, диск совершал еще до ста оборотов до полной остановки, и такое усовершенствование показалось нецелесообразным. Вертикальное положение было, однако, выбрано потому, что позволяло удобнее производить наблюдения. Для того чтобы свести массу диска к минимуму, из алюминиевой пластины была вырезана окружность с тонкими спицами, на которую наклеена черная бумага, а все метки и деления были, естественно, белыми. Я выяснил, что удобнее всего нарисовать четкие круги с несколькими метками таким способом, чтобы можно было считывать информацию о колебаниях. В дополнение к этому я применил резиновую сегментную пластину N,  укрепленную на штоке Т,  с нанесенными делениями, для того чтобы считывать дробные данные и, соответственно, корректировать вращение в течение длительного периода времени. В непосредственной близости от диска помещалась вакуумная трубка или вместо нее искровой разрядник /, который соединялся со вторичной обмоткой небольшого трансформатора, первичная обмотка которого контролировалась механической или электромагнитной системой, колебания которых требовали определения. В процессе подготовки пружины с определенным периодом колебаний для одного из описанных приборов, например, пружина предварительно крепилась на приборе и его включали. Диск, прерывисто освещавшийся разрядами вторичной обмотки, отпускался и вращался до тех пор, пока не достигалась синхронность, причем количество оборотов считывалось при помощи белой метки Т.  Физические параметры пружины затем изменялись после несложного подсчета первых результатов опыта, а во время второй попытки, как правило, колебания имели такой характер, что можно было использовать регулятор хода, и в целом, настройка заканчивалась, путем изменения веса молоточка пруяшны до тех пор, пока метки на диске, при нормальной скорости вращения, не устанавливались на одном месте.

Устройство, показанное на рисунке 13, очень удобно и экономит время при экспериментах во многих направлениях. При помощи такого устройства практически можно вращать предметы, имеющие значительную массу, с равномерной, управляемой скоростью, а также эксплуатировать контроллеры цепей, характериографы и иные приборы. Оно очень полезно при отслеживании кривых тока и эдс, а также разного рода диаграмм, и отлично помогает при исчислении различных физических параметров. Но наибольшая польза этого устройства при исследовании электрических колебаний заключается, возможно, в точном определении угловых скоростей динамо-машин, а в особенности генераторов переменного тока. Среди прочих величин есть в практике работы с переменными токами и их исследовании такие, которые приходится определять очень часто и которые даже в условиях лаборатории или мастерской, среди городских или фабричных помех, можно установить с достаточной точностью, в то время как остальные — лишь приблизительно, в особенности, как это часто случается, когда приходится прибегать к практическим методам измерения. Так, например, точное измерение сопротивления не составляет труда, равно как и измерение силы тока и эдс, хотя здесь степень точности гораздо ниже; но при определении емкости нетрудно сделать серьезную ошибку, и еще более серьезную — при измерении индуктивности, и, наконец, самую серьезную — при определении частоты. Повсюду используются такие неточные приборы, как спидометры и тахометры, и исследователь обычно очень разочарован тем, что точности результатов его длительных и кропотливых экспериментов нанесен ущерб невозможностью определения частоты. И хуже всего то, и так часто бывает, что частота и есть самый важный показатель. В свете вышесказанного описание метода определения угловых скоростей, взятого мной на вооружение, будет полезным.

Устройства, применяющиеся обычно, показаны схематично на рисунке 14 аб. На валу S  (рисунок 14а) генератора укреплен коммутатор или контроллер цепи С, имеющий любое удобное количество секторов, в данном случае — восемь. Четыре из них — 1, 3, 5, и 7 — служат для замыкания цепи, в то время, как промежуточные — 2, 4, б и 8 — это полностью изолированные холостые сектора. Предположим, что генератор — это машина переменного тока и контакты t₁t₂  обмотки ротора, или любой обмотки или части ее, проходят сквозь полый вал, как это вполне может быть, и соединяются с диаметрально противоположными сегментами 3 и 7, а сегменты, расположенные к ним под прямым углом, то есть 1 и 5 замыкаются на провод ш›,  имеющий крайне малое сопротивление. Две щетки b₁b₂,  закрепленные подвижно обычным способом, движутся по поверхности контроллера С.  Эти щетки соединены с контуром, который состоит из конденсатора с,  соответствующей емкости и первичной обмотки р,  имеющей несколько витков провода очень малой самоиндукции, и соединенной последовательно с конденсатором.

Работа этих приборов подобна той, что мы уже описывали. Когда начинает вращаться вал S,  щетки b₁b₂  входят в контакт с секторами 1 и 3, и конденсатор заряжается до потенциала, который можно настроить при помощи сдвига фиксатора щеток. Конденсатор сохраняет определенный заряд до тех пор, пока щетки b₁b₂  не вступят в контакт с секторами 1 и 5, что вызывает колебательный разряд через первичную обмотку р,  в результате чего во вторичной обмотке индуцируется сильный импульс тока, который моментально зажигает вакуумную трубку или искру в разряднике /, помещенном в непосредственной близости от диска D,  вращающегося равномерно, как уже описано выше. По мере вращения контроллера щетки вновь входят в контакт с секторами 1 и 3, и всё повторяется, причем при каждом обороте вала происходит несколько импульсов в вакуумной трубке или в разряднике. В показанном на рисунке устройстве происходит всего два импульса на каждый оборот вала, но можно получить и большее их количество путем увеличения числа секторов и соединив их таким же образом. Следует заметить, что импульсы тока, которые поступают на конденсатор тогда, когда щетки b₁b₂  в контакте с теми секторами, которые соединены с обмоткой ротора, обычно не дают ощутимого эффекта на вторичной обмотке s.  Так может произойти, если количество секторов будет очень большим, и это сразу станет заметным. Правильная настройка контура, через который разряжается конденсатор, конечно, желательна, но не необходима.

Когда ради удобства надо использовать ток ротора, как показано на рисунке 14а, тогда контроллер С оборудуется двумя скользящими контактами r₁r₂  (рисунок 146), по которым движутся две дополнительные щетки Ьр₄.  Последние тогда подключаются к источнику постоянного тока, как, например, обычная распределительная сеть, предпочтительно через катушку самоиндукции, которая служит для того, чтобы заряжать конденсатор до более высокого потенциала. Кольца r₁.r₂  просто подают к секторам 1 и 3 ток для заряда конденсатора, в противном случае в конструкции ничего не надо менять.

 

Метки и деления на кромке диска D  нанесены так, чтобы при нормальной скорости вращения генератора они оставались на одном месте. Если это так, то скорость можно тут же вычислить по количеству секторов на контроллере или делений на диске, а также по скорости вращения последнего. Частота колебаний тока динамо-машины тогда определяется исходя из количества меток.

Вооружившись такой методикой, экспериментатор может получить точное значение угловой скорости, независимо от того, как изменяется скорость вращения динамо-машины, если только он позаботится о том, чтобы показания эдс, силы тока и т. д. были сняты в тот момент, когда метки на диске неподвижны. Если снятие показаний отнимает значительное время, нетрудно сделать поправку на любое изменение, заметив на резиновой пластине N,  количество делений, которое надо прибавить или отнять от скорости диска.

 

Тесла об электричестве

(Выступление)

 

ОБРАЩЕНИЕ ПО ПОВОДУ ПРАЗДНОВАНИЯ ГОДОВЩИНЫ ВВОДА В СТРОЙ НИАГАРСКОЙ ГЭС[11]

У меня всегда недоставало мужества обратиться к аудитории даже в тех случаях, когда я не мог этого не сделать, и то, что я переживаю сегодня вечером, даже не принимая во внимание причину нашей встречи, для меня ново. В тех редких случаях, о которых я храню добрые воспоминания, когда мои слова встречали великодушный прием, я никогда не обманывал себя и прекрасно понимал, что причиной были не мои успехи в риторике или искусстве демонстрации. И тем не менее мой долг принять предложение, которое я имел честь получить несколько дней назад, и пересилить опасения в отношении моей способности отдать должное той теме, о которой я собираюсь говорить. Это правда, иногда — даже и теперь — мне кажется, что мой ум заполнен темой беседы, но я знаю, что как только я начну выражать свои мысли, эфемерные идеи покинут меня и я испытаю хорошо мне знакомое чувство опустошенности, холода и немоты. И я уже вижу ваши разочарованные лица и могу прочитать по их выражению, что вы испытываете сожаление по поводу выбора докладчика.

Всё это было сказано, господа, не с тем чтобы добиться расположения и получить прощение за мои затруднения, но лишь с истинным намерением принести извинения за ваше разочарование. Итак, они принесены, как вы изволите видеть, шутливым тоном, к которому прибегает, к удовольствию слушателей, припозднившийся выступающий. Отнюдь, я совершенно серьезно испытываю желание, чтобы во мне пылало пламя красноречия, дабы я мог найти верные слова и описать эту потрясающую науку — электричество, многочисленные достижения на поприще которой уже вписаны в анналы истории, и которая, как справедливо заметил один из выступавших, дала свое имя этому веку, веку электричества, и особенно поговорить о том великом событии, годовщину которого мы сегодня отмечаем. К сожалению, мое желание невыполнимо, но я питаю надежду на то, что среди моих бесформенных и неполных высказываний, среди нескольких идей и фактов, которые я упомяну, найдется что-то интересное и полезное, что-то подобающее этому случаю.

Господа, есть несколько характерных черт, ясно различимых и присущих интеллектуальному прогрессу человека в последнее время, черт, которые приносят огромное удовлетворение тем, кто действительно болеет за развитие и благоденствие человечества.

 

 

ОБОДРЯЮЩЕЕ ЗНАНИЕ

 

Проведенные с помощью высокоточных микроскопов и электроприборов исследования природы наших органов чувств — особенно тех, при помощи которых мы непосредственно сообщаемся с внешним миром и которые передают полученную информацию в мозг, — позволили выявить четкость их строения и функционирования, соответствующую простым и общеизвестным физическим принципам и законам. Поэтому наблюдения, которые мы делаем, и факты, которые мы принимаем с их помощью, — есть истинные факты и наблюдения и наше знание — это истинное знание. Для примера: наше знание о форме базируется на факте о том, что свет распространяется в окружающей среде в виде прямых лучей, и благодаря этому изображение, воспроизведенное хрусталиком, точно соответствует видимому предмету. И действительно, мои размышления в этом направлении привели меня к мысли о том, что большая часть человеческих знаний, основанных на этой простой истине, верна, так как любая идея и понятие, а следовательно, и все знания, предполагают визуальные образы. Но если бы свет не распространялся в соответствии с упомянутым законом, а в соответствии с любым другим законом, который мы могли бы в настоящее время понять, где не только изображение не имело сходства с самим предметом, но даже сами образы, воспринятые в разное время и с разного расстояния, не походили бы друг на друга, наше знание формы было бы неверным, ибо тогда мы могли бы видеть, к примеру, треугольную фигуру, как шести- или двенадцатиугольную. Ясно понимая механизм и метод работы наших органов, мы устраняем все сомнения относительно реальности и истинности впечатлений, полученных извне, и таким образом, избавляемся, надеюсь навсегда, от нездоровых спекуляций и скептицизма, в которые ранее были склонны впадать даже сильные умы.

Позвольте мне рассказать еще об одной ободряющей характерной черте нашего времени. Прогресс за единицу времени теперь совершается более быстро, чем когда-либо в прошлом. Это вполне соответствует закону движения, который диктует ускорение и наращивание темпа или накапливание энергии под действием постоянно приложенной силы или тенденции, и это тем более верно, так как каждый рывок вперед ослабляет работу элементов, создающих трение и замедление. Ибо, в конце концов, что такое прогресс или, точнее, развитие или эволюция, если не движение, бесконечно сложное и часто непостижимое, это верно, но тем не менее определенное количественно и качественно физическими условиями и управляющими им законами? Это развитие нагляднее всего просматривается через призму быстрого совместного роста различных наук и прикладных областей знания вследствие устранения разделяющих линий и границ, некоторые из которых несколько лет назад казались непреодолимыми и которые, как Китайская стена, ограждали каждую область знаний и тормозили прогресс. Чувство нераздельности многих с виду различных сил и явлений, которые мы наблюдаем, овладевает нашими умами, и чувство более глубокого понимания природы в целом, еще не совсем ясное и определенное, вдохновляет нас, вселяя уверенность в огромные свершения в недалеком будущем.

 

 

ВЛИЯНИЕ ХУДОЖНИКА

 

Все эти явления природы интересуют главным образом человека науки, мыслителя. Но есть характерная черта времени, которая приносит нам еще большее удовлетворение и радость и которая имеет всеобщий интерес, потому что она оказывает влияние на благоденствие всего человечества. Господа, это влияние усиливается день ото дня, оно всё более проникает во все сферы человеческой деятельности, влияние более чем продуктивное и благотворное — влияние художника. В счастливый день для человека художник почувствовал желание стать врачом, электриком, инженером или механиком или, почему бы нет, математиком или финансистом; ибо именно он создал все те чудеса и великолепие, свидетелями коих мы являемся. Именно он разрушил ту мелочную, педантичную, узколобую систему школьного образования, которая превращала страстного ученика в галерного раба, именно он провозгласил свободу выбора предмета обучения сообразно собственному удовольствию и наклонностям и тем самым ускорил прогресс.

Иные, кто находит удовольствие в критике, назовут это однобоким развитием, вырождением и отступлением от нормы, даже вырождением расы. Но они ошибаются. Это надо приветствовать, это благословение, широкое разделение труда, установление условий, наиболее способствующих прогрессу. Пусть один человек направит всю свою энергию на выполнение одного усилия, пусть он поймет одну истину, даже если его поглотит священное пламя, но тогда многие миллионы менее одаренных смогут пойти по его стопам. А значит, не столько количество, сколько качество труда определяет величину прогресса.

Именно художник пробудил тот широкий дух филантропии, который даже в древности сиял в трудах благородных реформаторов и философов, тот дух, который заставляет человека во всех сферах деятельности и на всех постах трудиться не во имя материальных благ или воздаяния, хоть разум подсказывает, что и это нужно человеку, но главное — во имя успеха, во имя восторга достижения цели, во имя добра, которое можно сотворить для своих сограждан. Благодаря его влиянию теперь вперед выходят люди, стремящиеся к знаниям, творящие чудеса каждый в своей области, чьей главной целью и радостью являются получение и распространение знаний, люди, взгляд которых простирается гораздо выше мирских забот, чей лозунг: «Всё выше!». Господа, будем же чтить художника, поблагодарим его; я пью за его здоровье!

 

 

МОЩНЫЙ ФАКТОР

 

Ныне, с учетом всех этих радующих и вдохновляющих особенностей, характерных для современного развития мысли, электричество, экспансия науки об электричестве, является мощнейшим фактором. Наука об электричестве открыла нам истинную природу света, создала для нас бесчисленное многообразие устройств и точных приборов и тем самым в огромной степени прибавила точности нашим знаниям. Электротехника как наука выявила для нас более тесную связь, существующую между совершенно разными силами и явлениями, и, таким образом, дала возможность воспринять многие ее проявления и привела нас к более полному пониманию природы. Кроме того, электротехническая наука с ее притягательностью, ее перспективами беспредельной реализации удивительных возможностей, главным образом в гуманистическом плане, привлекла внимание и притянула к себе созидательные энергии человека-творца; ибо где то поле деятельности, в котором его божественный дух, наделенный высшими силами, принес бы большее благо для своих собратьев, чем это неисследованное, почти нетронутое царство, где, как бывает в безмолвном лесу, на каждый зов откликаются тысячи голосов.

При таких ободряющих, таких радующих перспективах нас ничто не вынуждает смотреть в будущее с некоторым чувством неуверенности или опасения. Есть пессимистического склада люди, которые с беспокойством на лице непрерывно шепчут нам в ухо, что страны тайно вооружаются, вооружаются до зубов, что все они готовы наброситься друг на друга, как только появится повод, и приступить к взаимоистреблению, что они все стремятся превзойти эту победоносную, великую, замечательную германскую армию, перед которой нет преград, потому что у каждого немца дисциплина в самой его крови, каждый немец есть солдат. Но эти люди заблуждаются. Вспомните наш недавний опыт с британцами в конфликте с Венесуэлой. Два других народа могли бы сгинуть, но не англо-саксы, они ушли очень далеко вперед. Говорящие вам это люди игнорируют силы, которые пребывают в неустанной работе, неслышно, но неуклонно, те силы, которые утверждают мир. Вот истинный художник, который вселяет в нас более высокие и благородные чувства и воспитывает в нас отвращение к раздорам и кровавой бойне. Вот инженер, который наводит мосты через пропасти и ущелья и способствует установлению контактов и уравниванию неоднородных масс человечества, и выдающийся механик со своими превосходными приборами, сберегающими время и энергию, который совершенствует свой летательный аппарат не для того, чтобы сбросить пакет динамита на город или корабль, но для того, чтобы способствовать развитию средств сообщения и облегчить путешествие, а вот и химик, который открывает новые возможности и делает жизнь более приятной и безопасной, а еще есть электротехник, который отправляет свое послание мира во все части света. Недалеко то время, когда те люди, которые направляют свой пытливый ум на изобретение скорострельных пушек, торпед и других средств уничтожения, однако заверяя вас, что это [делается] во имя любви и блага человечества, не найдут покупателей для своих гнусных изделий и осознают: используй они свой изобретательский талант в других сферах, они, возможно, заслужили бы куда более высокую награду, чем полученные ими тысячи сестерций. И тогда — самое время для этого — повсюду будет эхом повторяться призыв: «Братья, остановим эти деспотические методы сильных мира сего, эти пережитки варварства, столь враждебные прогрессу!»

 

 

НОВЫЙ ВОИН

 

Дайте этому отважному воину возможность продемонстрировать мужество, более достойное похвалы, чем то, когда он, опьяненный победой, мчится по полю битвы, сокрушая себе подобных. Пусть изнурит он себя трудом ежедневным и еженощным, не сулящим скорых свершений, и всё же останется непреклонным в своем стремлении. Пусть встретит он лицом к лицу опасности, что подстерегают его на пути исследования небесных высот и морских глубин. Пусть не убоится он немощи телесной, зноя пустыни и холода полярных льдов. Направьте свои усилия на то, чтобы расчистить свой путь от врагов и опасностей, окружающих вас, наполняющих воздух, которым вы дышите, воду, которую вы пьете, и пищу, которой насыщаетесь! Не странно ли, не достойно ли сожаления то, что мы, существа самые высокоразвитые на этой планете, существа, обладающие такой силой мысли и действия, мы, повелители Земли, находимся в абсолютной зависимости от наших незримых недругов настолько, что не можем знать наверное, принесут ли нам пища и влага радость жизни или боль и тлен! В этой современной и доступной нашим ощущениям войне, где главенствующую роль играют бактериологи, услуги, которые может нам оказать электричество, будут поистине неоценимы. Экономичное производство токов высокой частоты, что уже является свершившимся фактом, позволяет нам вырабатывать легко и в больших количествах озон для нужд дезинфекции воды и воздуха, а некоторые виды излучений, открытые недавно, дают надежду наконец-то овладеть лекарством от недугов, имеющих микробиологическую природу, и до настоящего времени сводивших на нет все усилия врачей. Но позвольте мне обратиться к теме более приятной. Я уже говорил о слиянии нескольких наук и областей исследования, а также о том, что имею некоторое понятие о глубинной связи между некоторыми, на первый взгляд, весьма отдаленными силами и явлениями. Нам уже известно, во многом благодаря усилиям дерзновенных пионеров-исследователей, что свет, тепловое излучение, электрические и магнитные поля очень тесно связаны, если не сказать идентичны. Химики со знанием дела утверждают, что процессы слияния и отторжения тел имеют электрическую природу, а врачи и физиологи скажут вам, что и сам жизненный процесс есть электричество. Таким образом, наука об электричестве приобрела всеобщий характер и с полным правом наш век может претендовать на имя «Века электричества».

Я многое хочу сказать вам сегодня, откровенно говоря, я сгораю от желания поведать вам о том, что такое электричество, но есть серьезные причины, и мои сподвижники их вполне оценят, чтобы следовать порядку, установленному древними великими философами, и я не стану заострять ваше внимание на чисто научном аспекте понятия «электричество».

 

 

БУРНОЕ РАЗВИТИЕ

 

Есть и другая причина для заявления, которое я только что сделал, и она даже более убедительна, чем предыдущая, а именно: то бурное развитие всех областей знания об электричестве, которое мы наблюдаем в последние годы и влияние его на все отрасли науки и промышленности. Для того чтобы проиллюстрировать это влияние, мне надо просто обратиться к паровому или газовому двигателю. На протяжении более полувека паровой двигатель удовлетворял различные и многочисленные потребности человека. Задачи, которые он выполнял, и условия его работы были настолько разнообразны, что в итоге мы имеем огромное количество видов этой машины. В большинстве случаев задачей инженера было не преобразовать наибольшее количество энергии пара в механическую энергию, как это должно было быть, он скорее старался получить механическую энергию в такой форме, которая была бы пригодна для общего употребления. Поскольку возвратно-поступательное движение поршня было неудобно для практического применения, за редким исключением, поршень соединялся с коленчатым валом, и таким образом достигалось вращательное движение, что было более приемлемо, несмотря на большие неудобства и огромные затраты. Но до недавнего времени в распоряжении инженеров не было средств для преобразования и передачи энергии движения поршня, кроме жестких механических сочленений. Последние несколько лет представили вниманию производителей моторов электродвигатель с его идеальными свойствами. Это был способ производства механического движения гораздо более простой, а также более экономичный. Если бы этот способ производства был усовершенствован раньше, то, без сомнения, такого количества видов двигателей просто бы не существовало, поскольку, как только его соединили с электрогенератором, появился универсальный тип двигателя. С этого момента отпала необходимость затрачивать усилия на совершенствование двигателей специальной конструкции, способных выполнять отдельные виды работ. Задача инженеров теперь — концентрация усилий на совершенствовании одного типа мотора, самого лучшего, универсального, мотора ближайшего будущего, мотора, способного производить электричество. Первые усилия в этом направлении дали мощный толчок развитию двигателей с высокоскоростным возвратно-поступательным движением поршня, а также турбин, последние же явились типом двигателя с очень ограниченным кругом практического применения, но были очень полезны в связи с развитием электрогенератора и мотора. И всё же, даже предыдущий тип двигателя, хотя и вполне усовершенствованный в деталях, радикально не изменился и даже до сей поры имеет те же нежелательные свойства и ограничения. Для того чтобы избавиться от них, насколько это возможно, совершенствуется новый тип двигателя, в котором предусмотрены более экономичные рабочие характеристики, который расширяет рабочую жидкость с большей скоростью и дает меньшую теплопотерю на стенках рабочих объемов, двигателя, освобожденного от обычного регулирующего механизма, уплотнителей, смазывающих и прочих приспособлений, двигателя, образующего часть электрогенератора, и именно в развитии этого типа двигателя я уверен.

 

 

БОЛЬШИЕ ДВИГАТЕЛИ

 

Газовый двигатель, или двигатель внутреннего сгорания, также претерпел сильные изменения вследствие начала коммерческого использования электрического освещения и производства электроэнергии, в особенности в течение последних нескольких лет. Инженеры всё больше усилий прилагают в этом направлении с целью достижения более высокой термодинамической отдачи. Строятся двигатели гораздо больших размеров, технологии совершенствуются, и абсолютно новый тип двигателя, наиболее пригодного для выработки электричества, рождается на свет.

Есть и другие отрасли производства, в которых влияние развития электричества еще более заметно. Например, изготовление огромного количества металлических изделий и продуктов химической отрасли. Сварка металлов с помощью электричества — процесс, протекающий с большими потерями, — тем не менее стала полноправным ремеслом, в то время как производство металлопроката, бесшовных труб и подобных изделий сулят большие перспективы. Медленно, но верно мы приближаемся к производству сплавов и сокращению потребления природной руды — даже железной руды — при помощи электричества, и по всем этим направлениям ожидаются важные прорывы. Повторюсь и скажу, что экономичное преобразование обычных токов в токи высокой частоты открывает новые возможности, например соединения атмосферного азота и его производных, выпуск селитры и азотной кислоты и ее солей при помощи совершенно новых технологий.

Высокочастотные токи ведут нас по пути внедрения более экономичной системы освещения при помощи люминесцентных ламп и трубок, и позволяют создавать осветительные приборы практически любой мощности. Что касается других открытий в области электричества, то все мы с радостью наблюдаем быстрое продвижение, особенно в последние годы, и они превосходят наши самые смелые ожидания. Перечисление этих открытий — это задача научных обозревателей, но я не могу обойти вниманием выдающиеся достижения Ленарда и Рентгена, в особенности последнего, чей труд вызвал настолько высокий интерес во всём научном мире, что на время заставил нас забыть о значительном открытии Линде в Германии, который разработал промышленный процесс сжижения воздуха путем постоянного охлаждения, об открытии аргона лордом Рэйли и профессором Рамсеем, а также о потрясающем труде первопроходца профессора Дьюара, который экспериментировал с низкими температурами. Тот факт, что Соединенные Штаты внесли весьма весомый вклад в этот процесс, должен вызывать у нас огромное удовлетворение. Отдавая дань уважения труженикам науки в других странах и всем тем, кто профессионально или по склонности характера посвятил себя научным изысканиям, мы с благодарностью назовем имена тех, кто своими достижениями способствовал развитию электрической отрасли в нашей стране.

 

 

ИЗОБРЕТАТЕЛИ

 

Белл, чье восхитительное изобретение позволяет нам передавать речь на огромные расстояния, оказал большое влияние на общественные и деловые отношения, включая и сам наш образ жизни; Эдисон — который, даже если бы он и ничего не сделал, кроме исследований в области ламп накаливания, — доказал, что является одним из величайших благодетелей нашего века; Вестингауз, основоположник коммерческой системы производства переменного тока; Браш, пионер освещения дуговыми лампами; Томсон, подаривший нам первый практически применяемый сварочный аппарат и серьезно поучаствовавший в развитии науки и производства; Уэстон, ведущий конструктор динамо-машин, а ныне ведущий конструктор электроприборов;

Спрейг, чья неутомимая энергия позволила теоретически и практически решить проблему электрификации железных дорог; Ачесон, Холл и другие, совершающие революционные прорывы здесь, на наших глазах, на Ниагаре. Труды этих одаренных людей не закончены и по сей день. Многого еще предстоит достичь, и, к счастью, большинство из них полны энтузиазма и энергии. Все эти люди и многие другие неустанны в труде, открывают новые горизонты, за которыми скрыты большие возможности. Каждую неделю, если не каждый день, из журналов мы узнаем о новых достижениях в новых областях знания, где каждый шаг призывно манит труженика науки и зовет к решению новых, всё более сложных задач.

Но среди всех многочисленных областей исследования, всех отраслей индустрии, новых и старых, ныне быстро развивающихся, есть одна, превосходящая всех по важности, — одна, особо значимая для удобства и благосостояния, если не сказать выживания, человечества — это передача электрической энергии на расстояние. И именно в этой наиважнейшей из областей, господа, в далеком будущем, когда время расставит все события по местам, и всем ученым воздаст должное, то великое событие, которое мы отмечаем сегодня, возвысится, знаменуя славную эпоху в истории человечества, эпоху более великую, чем та, что ознаменовалась появлением паровой машины. У нас есть много памятников прошлого; у нас есть дворцы и пирамиды, греческие храмы и христианские соборы. В них проявились мощь человеческого разума, величие народов, любовь к искусству и религиозный порыв. Но тот памятник, что возводится на Ниагаре, неповторим в своем согласии с мыслями и устремлениями настоящего. Этот памятник, достойный нашего века науки, — истинный монумент просвещения и мира. Он означает, что силы природы стоят на службе человеку, что закончились времена варварства, что миллионы людей свободны от нужды и страданий.

 

 

ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ЭНЕРГИИ

 

Не важно, что мы намерены предпринять, не важно, на что мы обратим наши усилия, мы зависим от энергии. Наши экономисты могут предлагать более экономичные системы управления и использования ресурсов, наши законодатели могут создавать более мудрые законы и уставы, всё это не очень важно, всё это — временные меры. Если мы хотим бороться с бедностью и нищетой, если мы хотим дать достойному гражданину всё, что необходимо для безопасного существования человека, мы должны создавать больше машин и больше энергии. Электрическая энергия — это оплот нашего существования, первичный источник для производства других видов энергии. При условии достаточного количества электроэнергии мы можем удовлетворить большую часть наших потребностей и обеспечить безопасное и удобное существование всем, за исключением, возможно, тех, кто является самыми злостными преступниками, — добровольных лентяев. Развитие и благосостояние городов, успех народов, прогресс всей человеческой расы определяется наличием энергии.

Вспомните победоносное шествие Британской империи, какого не знала еще история человека. Помимо человеческих качеств этого народа, весьма возвышенных, они многим обязаны в своих завоеваниях каменному углю. Ибо именно с помощью угля они производят железо, уголь дает им свет и тепло, уголь раскручивает маховики их заводов и фабрик, уголь толкает вперед их победоносный флот. Но залежи угля постепенно иссякают, труд становится всё дороже, а потребление всё возрастает. Каждому должно быть ясно, что в скором времени потребуется освоить новый источник энергии или, по крайней мере, существующие источники надо будет существенно модернизировать. Большие надежды возлагаются на экономичное использование запасов энергии в угольных батареях, но, хотя достижение такого результата будет отмечено как большой прорыв, это всё же не явится значительным шагом на пути поиска окончательных и постоянных методик производства энергии, как полагают сегодня некоторые ученые. По многим причинам, в частности по причинам экономии и удобства, мы движемся по пути всеобщего использования системы централизованного энергоснабжения, и по тем же причинам нельзя переоценить достоинства механического способа производства электроэнергии. Преимущества этой общепринятой методики настолько очевидны, что вероятность замены динамо-машин на накопительные батареи, по моему мнению, достаточно отдалена, тем более что вполне вероятна скорая замена паровых и газовых турбин высокого давления на более экономичные агрегаты, использующие принцип термодинамического преобразования.

Даже если бы сегодня в нашем распоряжении была такая экономичная угольная батарея, она ни в коем случае не устанавливалась бы на центральных электростанциях, так как ее применение было бы связано с большими неудобствами. Скорее всего уголь в ней не может сжигаться естественным путем, как в котельной, а должен быть специально подготовлен, для того чтобы обеспечить единообразие процесса производства электроэнергии. Эта батарея состояла бы из множества элементов, чтобы получить потребную эдс. Процессы очистки, обработки отработавших газов и жидкостей, а также большие площади, требуемые для таких батарей, значительно осложнили бы процесс и сделали его слишком сложным и коммерчески невыгодным для размещения подобной станции в городе или густонаселенном районе.

 

 

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ

 

Я вновь обращаю ваше внимание на то, что, когда электростанция строится вдалеке, преобразование при помощи вращающихся трансформаторов или иным способом, становится серьезным и неизбежным недостатком. Более того, регуляторы и другие приспособления, которые потребуется использовать, скорее всего до предела усложнят конструкцию станции. Можно, конечно, расположить батареи возле угледобывающего предприятия и оттуда передавать энергию на дальние расстояния в виде переменного тока высокого напряжения, полученного от вращающегося трансформатора, но и при таком наиболее удачном решении это будет варварский метод работы, еще более варварский, чем теперь, поскольку потребует значительного расхода материалов, с одной стороны, а с другой — не позволит инженерам и механикам реализовать красивые творческие решения. Что же касается небольших, изолированных мест проживания, например частных домов, то я полностью уверен в необходимости разработки для них легких аккумуляторных батарей, с применением химических компонентов, производимых посредством дешевой энергии воды, например, карбидных или водородно-кислородных.

Но нам недостаточно просто усовершенствовать паровые двигатели или двигатели внутреннего сгорания, либо придумывать новые аккумуляторы; перед нами стоят более масштабные задачи. Мы стоим перед необходимостью разработки средств получения энергии из неисчерпаемых источников, открытия методики, которая бы исключила расход каких-либо материалов и любые отходы. Я давно понял, что именно здесь кроются огромные возможности, и именно решению этой, крайне важной для всего человечества проблемы, я отдаю все свои силы вот уже несколько лет, а счастливые идеи, пришедшие ко мне, вдохновили заняться вопросами наиболее трудными и дали мне силы и мужество преодолеть все неприятности. Около шести лет назад моя уверенность окрепла настолько, что у меня появилась твердая надежда окончательно решить эту наиважнейшую из задач. С тех пор я значительно продвинулся на этом пути и уже прошел этап простой убежденности, которая возникает из скрупулезного изучения известных фактов, выводов и подсчетов. Теперь обрел уверенность в том, что практическая реализация этой идеи не за горами. Но именно по этой причине я испытываю необходимость указать сейчас на один важный факт, о котором, надеюсь, вы не забудете. Долгое время изучая возможность таких разработок, в частности запитывания двигателей, расположенных в любой точке земного шара, энергией окружающей среды, я обнаружил, что даже при теоретически наилучших условиях такой способ получения энергии по экономичности, простоте и другим параметрам не сможет сравниться с уже существующим способом преобразования механической энергии текущей воды в электрическую энергию и передачи последней в виде тока высокого напряжения на большие расстояния. Следовательно, если мы можем получать ток достаточно высокого напряжения, то падающая вода дает нам наиболее удачный источник получения энергии Солнца, способный удовлетворить все наши потребности. Понимание этого произвело на меня огромное впечатление, тем более что в будущем важность гидроэлектроэнергетики будет определяться не коммерческими потребностями, хотя они и велики, а нашей безопасностью и благоденствием. Я очень рад тому, что в этом направлении мои усилия были небезрезультатны, поскольку мне удалось изобрести средства передачи энергии, способные использовать эдс гораздо более высоких значений, чем те, которых мы добиваемся при обычных технических решениях.

 

 

ИСПОЛНЕНИЕ МЕЧТЫ

 

В сущности, продвижение по этому пути вдохнуло в меня надежду на то, что я увижу, как исполняется моя самая заветная мечта — беспроводная передача энергии от станции к станции. И всё же, какой бы метод передачи ни применялся, близость к источнику энергии будет оставаться важным преимуществом.

Джентльмены, какие-то идеи из тех, что я перечислил, могут показаться вам трудновоплотимыми, и тем не менее все они — результат долгих размышлений и практического труда. Вы судили бы о них более объективно, если бы, как и я, посвятили им всю свою жизнь. Идеи подобны головокружительным высотам на вашем пути. Поначалу они смущают вас и вы готовы отказаться от пути, не веря в собственные силы; но затем повседневная суета отступает и вдохновенная высота успокаивает вашу кровь, шаг становится тверже и уверенней, и вы готовы к поиску еще более неприступных высот.

Я попытался рассказать вам об электричестве, его развитии и влиянии, но боюсь, что мою попытку можно сравнить с тем, как мальчик рисует нечто несколькими прямыми линиями. И всё же в своем выступлении я выделил один аспект, который, я уверен, найдет отклик в ваших сердцах, единственный аспект, который стоит выделить в данном случае, — гуманитарный. Великое предприятие на Ниагаре не только дерзновенный инженерный и коммерческий проект, это огромный шаг в верном направлении как с точки зрения науки, так и филантропии. Успех этого предприятия сигнал всему миру использовать силу воды, а значение его для развития промышленности нельзя переоценить. Мы все должны возрадоваться этому огромному достижению, и поздравить отважных первопроходцев, сумевших соединить силы и средства, чтобы воплотить его в жизнь.

Очень приятно, что жители города Буффало отнеслись к нам с дружеской симпатией, а канадские власти оказали такую поддержку нашему предприятию. Будем надеяться, что и такие города, как Рочестер по эту сторону границы, и Гамильтон и Торонто в Канаде, вскоре последуют примеру Буффало. Нам стоит поздравить этот город. Он теперь обладает ни с чем не сравнимыми ресурсами, а коммерческие возможности и преимущества, которых нет у других городов, вкупе с энтузиазмом и прогрессивным духом его обитателей, несомненно, сделают его одним из величайших промышленных центров планеты.

 

8. Речь но случаю вручения медали Эдисона[12]

 

Никола Тесла:  Г-н президент, дамы и господа! Позвольте мне сердечно поблагодарить вас за понимание и поддержку. Меня не вводит в заблуждение тот факт — я это прекрасно осознаю, — что предыдущие ораторы сильно преувеличили мои скромные заслуги. В таком случае не нужно быть излишне робким, но и не стоит задирать нос. Исходя из этого скажем, что некий кредит доверия я заслужил, сделав несколько шагов в новом направлении; но идеи, которые я выдвинул, переживают триумф, силы и процессы покорились, и мы являемся свидетелями великого момента в истории только благодаря совместному труду многих могучих умов, некоторые из которых сегодня здесь присутствуют. Изобретатели, инженеры, конструкторы, производственники и финансисты — все они внесли свой вклад в дело, как сказал г-н Беренд, свершения гигантского революционного витка в развитии передачи и преобразования энергии. Воодушевленные полученным результатом, и понимая, что находимся в начале пути, мы стремимся к новым еще более великим свершениям.

Сегодня вам наверняка хотелось бы, чтобы я поведал кое-какие факты личного характера и рассказал о том, как они повлияли на мой труд. Один из выступавших предложил: «Расскажите что-нибудь о себе, о своих ранних трудах». Если я правильно понял его желание, я, с вашего позволения, вкратце освещу эту деликатную тему.

Кто-то из вас под впечатлением рассказанного г-ном Терри, видимо, задается вопросом: как всего этого мог добиться человек столь молодой, как я? Позвольте мне объясниться. Я нечасто выступаю на публике и хочу сказать несколько слов своим товарищам по профессии, с тем чтобы впоследствии не было никаких ошибок. Во-первых, я являюсь представителем очень крепкой народности, народности долгожителей. Некоторые из моих предков дожили до ста лет, а один прожил до ста двадцати девяти. Я надеюсь в этом смысле не ударить лицом в грязь. К тому же природа даровала мне яркое воображение, которое благодаря неустанным упражнениям, изучению наук и практическому подтверждению моих теорий, стало очень точным, настолько, что я смог отказаться, в большой степени, от медленного, трудоемкого, неэкономичного и высокозатратного процесса практического воплощения тех идей, которые ко мне приходят. Я смог исследовать широчайшие области знания очень быстро и получать результаты, не затрачивая большого количества жизненной энергии. Таким образом, способность видеть желаемые объекты реально и осязаемо избавила меня от болезненной тяги к обладанию бренной собственностью, которой подвластны многие. Могу также сказать, что я очень религиозен, хотя и не в традиционном понимании, и мне доставляет большое наслаждение вера в то, что величайшие тайны бытия еще не исследованы, а свидетельства, предлагаемые нашими органами чувств, равно как и изучение сухих и точных наук, даже и сама смерть, не являются конечной точкой тех удивительных превращений, которые мы наблюдаем. На этом пути мне удалось обрести ничем не нарушаемое спокойствие ума, которое защищает меня от неприятностей, и добиться согласия и счастья до такой степени, что я получаю удовлетворение даже от темной стороны жизни, от тягот и невзгод существования.

Теперь, когда я объяснил вам, почему мирским наградам я предпочел труды, я перейду к теме, которая затем позволит мне сказать нечто более важное и поможет мне пояснить вам, как я изобретаю и развиваю свои идеи. Но сначала позвольте сказать несколько слов о моей жизни, довольно необычной и удивительной, полной разнообразных впечатлений и происшествий. Начнем с того, что я заколдован. Все вы слышали о том, что непременным условием вручения медали Эдисона является то, что ее получатель должен быть жив. И конечно же, все, кто получил эту медаль, на упомянутом основании полностью ее заслуживали, ибо были живы в тот момент, когда она была им присуждена. Но никто из них не был достоин этой награды в той мере, в какой заслужил ее я. В юности из-за невежества и беспечности я попадал во всякого рода трудные, опасные ситуации и переделки, из которых выбирался просто чудом. Это крайне беспокоило моих родителей более всего потому, вероятно, что я был последним ребенком мужского пола в семье, и в меньшей степени потому, что я был их плотью и кровью. Вам следует знать, что сербы очень ревностно следят за продолжением рода. Несколько раз я чуть было не утонул. Три или четыре раза меня почти кремировали и один раз я едва не был сварен заживо. Меня хоронили, теряли и замораживали. Я был на волосок от смерти, спасаясь от бешеных собак, кабанов и других диких животных. Я переболел ужасными болезнями — три или четыре раза в жизни врачи полностью отказывались от меня. На мою долю выпадали всяческие нелепые случайности — не могу даже вообразить что-то, чего со мной не было; и всё же то, что я сегодня вечером здесь, крепок и бодр, молод душой и телом, а позади все эти ужасные годы, — маленькое чудо.

Но жизнь моя была удивительной и в ином отношении — как изобретателя. Я не говорю сейчас о сосредоточенности, физической выносливости и энергии; все эти качества довольно обычны. Если вы изучите жизнеописания успешных изобретателей, вы обнаружите, что они были, как правило, замечательно сильны и умственно, и физически. Красноречивое подтверждение тому — моя работа в компании Эдисона. Мы начинали свой день в половине десятого и заканчивали в пять утра на следующее утро. Продолжалось это в течение девяти месяцев каждый день; все сдались. Остался я и Эдисон, но он иногда дремал на рабочем столе. И тогда он сказал мне: «Такого я никогда не видел, торт победителя Ваш». Этим я хочу сказать, что моя прошлая жизнь наполнена необычным опытом, который обусловил все последующие достижения. Мне было очень важно объяснить это вам, поскольку иначе вы бы не поняли, как я открыл вращающееся поле. С самого детства меня одолевал странный недуг — я видел образы и предметы, и даже целые сценки, являвшиеся мне в сопровождении вспышек света; они были гораздо живее тех, что я видел ранее. Я видел их в реальности, никогда не выдумывал. Меня консультировали у исследователей-психологов и физиологов, а также у других специалистов, и никто из них не смог объяснить этих явлений, они казались уникальными, хотя к ним предрасположен был не только я, мой брат тоже видел образы. Я объясняю это явление отражением сигнала мозга на сетчатку глаза. Вы можете подумать, что у меня были галлюцинации. Это невозможно. Галлюцинации возникают только в больном, воспаленном мозгу. Моя голова всегда была чиста и я не испытывал страха. Желаете ли вы выслушать мои воспоминания по этому поводу? (Поворачивается к господам в президиуме.) Как я уже говорил, я не испытывал страха. Меня иногда спрашивали: «Ты боишься грабителей?» Я отвечал: «Нет». «Волков?» — «Нет». Меня спрашивали: «Ты боишься сумасшедшего Луку?» — «Нет, я не боюсь Луку». «Ты боишься гусака?» — «Да, боюсь», — отвечал я и прижимался к матери. А боялся я потому, что меня однажды оставили во дворе без одежды, а эта зверюга подбежала ко мне и так ущипнула за живот, что у меня до сих пор остался шрам.

Образы, которые я видел, сильно беспокоили меня. Приведу такой пример: предположим я был свидетелем похорон. В моей стране такая церемония — настоящая пытка. Мертвое тело покрывают поцелуями, затем обмывают и оставляют для прощания на три дня, потом слышатся тяжкие звуки падающей земли, и наконец всё заканчивается. Некоторые картинки, например гроб, были не просто яркими, но иногда настолько реальными, что когда я протягивал руку, я видел, как она пронзает изображение. Теперь я смотрю на это так: эти образы были просто результатом обратного воздействия глазного нерва на сетчатку, и производили эффект, подобный проекции через линзу, и если мое мнение верно, то возможно (и мой опыт это доказал) проецировать образ любого предмета, представленного мысленно, на экран и видеть его. Такая разработка произведет революцию во всех сферах человеческой деятельности. Я убежден, что это можно сделать и это будет сделано.

Чтобы освободиться от этих мучительных явлений, я пытался сконцентрировать свои мысли на чем-нибудь другом, виденном мною раньше, и, поступая таким образом, часто добивался временного облегчения; но для этого мне приходилось быстро менять воображаемые образы. Вскоре я обнаружил, что мой запас образов иссяк, «бобина с кинолентой» кончилась. Я так мало видел в этом мире — только предметы домашнего обихода и ближайшего окружения. Пока я проводил такие мысленные операции во второй и третий раз, я обнаружил, что лекарство потеряло свою силу. Тогда я начал совершать экскурсии за пределы известного мне мирка, и увидел новые пейзажи. Сначала они были расплывчатыми и мутными и таяли, когда я пытался сосредоточиться на них, но постепенно я научился фиксировать их; они приобрели яркость и отчетливость и в конце концов приняли форму реальных предметов. Вскоре я сделал открытие, что лучше всего себя "чувствовал, если просто продолжал двигаться по видеоряду всё дальше и дальше, получая всё новые и новые впечатления, и таким образом я начал путешествовать — мысленно, конечно. Вы знаете о великих открытиях: одно из них — это открытие Колумбом Америки, но когда мне в голову пришла идея так путешествовать, мне казалось, что я совершил величайшее открытие, какое может совершить человек. Еженощно (а иногда и днем), оставаясь один, я отправлялся в свои путешествия. Я видел новые места, города и страны, я жил там, знакомился с людьми, заводил друзей, и они были мне так же дороги, как и те, что были в реальной жизни, и ничуть не менее яркими. Этим я занимался до тех пор, пока не повзрослел. Когда я обратился к изобретательству, то обнаружил, что могу мысленно представлять свои идеи, и притом очень отчетливо. Мне не нужны были модели, чертежи или опыты, я мог создавать их в уме, что я и делал. Таким образом я, не осознавая этого, подошел к развитию, как считал, нового метода материализации изобретательских концепций и идей, который радикально отличается от чисто экспериментального, непревзойденным мастером коего является, без сомнения, Эдисон. В тот момент, когда изобретатель конструирует какое-либо устройство, чтобы облечь в форму незрелую идею, он неизбежно оказывается в полной власти своих мыслей о деталях и недостатках этого механизма. Пока занимается исправлениями и переделками, он отвлекается, и из поля зрения уходит важнейшая идея, заложенная первоначально. Вы получаете результат, но жертвуете качеством. Мой метод иной. Я не спешу приступить к конструированию. Когда у меня рождается идея, я сразу же начинаю развивать ее в своем воображении. Я меняю конструкцию, улучшаю ее, ставлю опыты, привожу всё в движение. Для меня совершенно неважно, запускаю я свою турбину в мыслях или в мастерской. Разницы никакой, результат тот же. Таким способом я могу быстро совершенствовать свое изобретение, ни к чему не прикасаясь. Когда учтены все возможные и мыслимые усовершенствования и не видно никаких слабых мест, я строю окончательное изделие. Изобретенное устройство неизменно работает так, как, по моим представлениям, ему надлежит работать, и опыт проходит именно так, как я планировал. За двадцать лет не было ни одного исключения. Почему должно быть иначе? Инженерной работе в области электричества и механики свойственны точные результаты. Почти каждый объект можно представить математически и просчитать результаты, но если ситуация такова, что результаты эксперимента нельзя получить простыми математическими методами или при помощи упрощенных вычислений, у нас всё же есть весь наш опыт, и все знания, из которых мы можем исходить и строить наши модели. Зачем же облекать в форму незрелую идею? В этом нет необходимости, это пустая трата энергии, денег и времени. Именно так я получил свое вращающееся поле.

Для того чтобы в нескольких словах рассказать вам историю этого изобретения, я должен начать со времени своего рождения, и вы всё поймете. Родился я точно в полночь, у меня нет дня рождения и я никогда его не отмечаю. Но в этот день, видимо, случилось и кое-что еще. Я узнал, что мое сердце бьется справа, и думал так многие годы. По мере того, как я рос, оно билось уже с обеих сторон и наконец утвердилось слева. Помню, когда я стал уже крепким, сильным мужчиной, для меня было большим удивлением обнаружить, что мое сердце слева. Никто не понимает, как это произошло. Я два или три раза падал и один раз кости грудины были раздавлены и вошли внутрь. Во время моего рождения случилось нечто необычное и именно тогда родители определили мне судьбу священника. Когда мне было шесть, я умудрился оказаться закрытым в небольшой часовне в горах, куда люди приходили один раз в году. На этом месте происходили леденящие кровь встречи, а рядом было кладбище. Меня закрыли там, когда я искал воробьиные гнезда, и мне пришлось провести самую страшную в жизни ночь в компании призраков умерших людей. Американские мальчики вряд ли поймут меня, поскольку в Америке нет призраков — люди здесь слишком практичны; но в моей стране их было полным-полно, и каждый, от мальчишки до величайшего героя, со всех сторон увешанного медалями за храбрость, все боялись призраков. Наконец, как по волшебству, я был спасен, и тогда мои родители сказали: «Истинно, он должен стать священнослужителем». Что бы ни случалось после этого, не важно что, всё только утверждало их в своем решении. Расскажу вам небольшую историю. Однажды я упал с крыши фермы в котел с кипящим молоком, под которым ревело пламя. Я сказал «с кипящим»?

— Нет, молоко не кипело — во всяком случае термометр этого бы не показал, — хотя я бы поклялся, что это был кипяток, когда я в него свалился, но меня быстро вытащили. И оказалось, что у меня всего один волдырь на колене в том месте, каким я ударился о горячий котел. Родители сказали: «Ну не чудо ли? Вы слышали о таком когда-нибудь? Он точно станет епископом, митрополитом, может быть, и патриархом». На восемнадцатом году жизни я оказался на перепутье. Я уже окончил школу и должен был решить, присоединиться к клану духовенства или сбежать. Я глубоко уважал своих родителей, поэтому решил заниматься духовными науками. Именно тогда произошло нечто, что впоследствии связало мое имя с сегодняшним событием. Разразилась ужасная эпидемия холеры, которая выкосила десятую часть населения, и, конечно, я ее сразу подхватил. Позже холера привела к водянке, проблемам с легкими и прочим заболеваниям, и в конце концов мне заказали гроб. Во время одного из приступов, когда все думали, что я умираю, отец подошел к моей постели, чтобы подбодрить меня такими словами: «Ты поправишься». «Возможно, — ответил я, — если ты позволишь мне изучать инженерное дело». «Конечно позволю, — заверил меня отец, — ты поступишь в лучшее техническое учебное заведение в Европе». Мой отец сдержал слово, и после года прогулок в горах и физических упражнений я поступил в политехническую школу в Граце, в Стирии, одно из старейших учебных заведений. Произошло еще кое-что, о чем я должен рассказать, так как это событие имеет непосредственное отношение к этому открытию. В реальном училище, которое я посещал, ученика, не имевшего удовлетворительных оценок по всем предметам, не переводили в следующий класс. Я не умел рисовать. Мое умение воображать предметы парализовало даже тот скромный навык, который я мог иметь по этой дисциплине. Конечно, я немного чертил механизмы; после стольких лет практики невозможно не научиться выполнять несложные чертежи, но если я занимаюсь этим в течение получаса, я выбиваюсь из сил. Вследствие этого мои отметки не позволяли мне переходить в следующий класс и меня переводили только благодаря влиянию отца. Теперь же, когда я поступил в политехническую школу, я мог выбирать предметы по собственному желанию, и я решил продемонстрировать родителям свои способности. Первый год провел так — вставал в три утра и занимался до одиннадцати ночи, без выходных. Что ж, когда достаточно разумный человек так работает, он должен чего-то достичь. Естественно, я достиг. Я сдал девять экзаменов за год и некоторые преподаватели были не удовлетворены самой высокой оценкой, которую они могли мне поставить, поскольку считали, что такая оценка не отражает проделанного мной объема работы, и вот тут мы подходим к вращающемуся полю. В дополнение к диплому об окончании я получил дополнительные свидетельства, которые привез домой в надежде продемонстрировать отцу свой триумф. Он взял эти свидетельства и швырнул их в мусорное ведро, презрительно бросив: «Я знаю, чего стоят эти бумажки». Мои амбиции были почти растоптаны, и только позже, после смерти отца, я испытал смертельную боль, найдя связку писем, из которой следовало, что отец вел довольно оживленную переписку с моими профессорами они и предупреждали его, что я могу погибнуть от переутомления. Тогда я понял, почему он так пренебрег моим успехом, какого еще никто в этой школе не добивался; на самом деле студенты сдавали в лучшем случае два экзамена. В первый же год я установил такой рекорд, что заслужил благоприятные отзывы и дружбу некоторых преподавателей, а именно трех: профессора Рогнера, читавшего курс арифметических наук и геометрии; профессора Алле, великолепнейшего лектора из всех, кого я встречал, специалиста по дифференциальным уравнениям, о которых он опубликовал несколько трудов на немецком языке; и профессора Пешля, моего наставника по физике. Профессор Пешль был очень любопытной личностью. Такого размера ступней я в жизни не видел. Они были вот такие (показывает). Его руки были как лапы зверя, но когда он ставил опыты, всё было так убедительно и работало так красиво, что нельзя было понять, как он это проделывает. Всё дело было в методе — всё выполнялось с точностью часового механизма, потому и удавалось.

Я учился на втором курсе, когда мы получили из Парижа динамо-машину Грамма с пластинчатым статором подковообразной формы и ротором с катушкой и коллектором. Динамо собрали и смотрели, как по-разному может проявляться действие тока. Когда профессор Пешль проводил демонстрационные опыты, используя машину в качестве двигателя, возникли неприятности со щетками — они сильно искрили и я заметил: «Почему бы нам не привести мотор в действие без щеток?» Профессор Пешль заявил, что этого нельзя сделать, но помня о моих успехах на первом курсе, оказал мне честь и прочитал лекцию о данном предмете. Затем он объявил: «Г-н Тесла может совершать великие дела, но этого он, несомненно, никогда не сделает». И далее заметил, это было бы подобно тому, чтобы превратить некую постоянно-действующую силу, например гравитацию, во вращательное движение, некий вечный двигатель, а это — неосуществимая идея. Но интуиция есть нечто, выходящее за пределы знания. Мы, несомненно, имеем более тонкую материю, которая дает нам возможность постигать истины, когда логическая дедукция или любое другое волевое усилие мозга тщетны. Размышляя логически, мы не можем выйти за пределы определенных областей, но интуиция позволяет преодолевать громадные расстояния. Я был убежден в своей правоте и взялся за реализацию задачи немедленно.

Не буду утомлять вас подробным описанием этого предприятия, скажу только, что я начал работу летом 1877 года и дело продвигалось так: сначала я представил себе машину постоянного тока и то, как токи изменяются в якоре, затем генератор переменного тока и процесс изменения тока в нем. Потом вообразил систему, сочетающую моторы и генераторы и так далее. Все устройства я мысленно собирал приводил в действие и работал с ними в разных режимах. В 1882 году я каким-то образом почувствовал, что прозрение недалеко. Я еще не видел точного решения, но знал, что близок к нему. В этом году во время каникул, совершенно точно, решение пришло ко мне, и я никогда не забуду этого момента. Я гулял с другом в городском парке Будапешта и читал что-то наизусть из Фауста. Для меня не составляло труда читать по памяти даже и всю книгу целиком, слово за словом, от первого до последнего. Мои брат и сестра могли делать это гораздо лучше меня. Хотел бы я знать, обладает ли кто-либо из присутствующих такой памятью? Это довольно необычно, процесс совершенно визуален и имеет обратную связь. Поясню — когда я сдавал экзамены, мне приходилось читать книги за три, четыре дня, если не за неделю до этого, так как этого времени мне было достаточно для того, чтобы реконструировать и воспроизвести образы; но если экзамен следовал на следующий день после прочтения книги, образы были неяркими и запоминание неполным. Как я только что говорил, я цитировал поэму Гёте, солнце клонилось к закату, я почувствовал эмоциональный подъем и идея пришла ко мне, как вспышка. Я увидел все механизмы очень четко: генератор, мотор, соединительные провода, я увидел, как она работает и всё выглядело как в реальности. Палочкой на песке я нарисовал чертежи такими, какими они представлены в лекции в Американском институте электроинженеров и описаны в патентах, очень четко, и этот образ с тех пор всегда в моем сознании. Если бы я обладал практическим талантом Эдисона, я бы немедленно начал экспериментировать и продвигать свое изобретение, но мне это было не нужно. Мое воображение было настолько ярким, а то, что я представлял себе, настолько реальным и осязаемым, что мне не нужны были эксперименты, мне это было неинтересно. Я продолжал вносить усовершенствования в мой план. Изобретал новые типы машин, и в тот день, когда я приехал в Америку, практически каждая форма, каждый тип конструкции, каждое устройство, описанные в моих тридцати или сорока патентах, были доведены до совершенства, за исключением только двух или трех типов моторов, которые явились результатом более поздних разработок.

В 1882 году я кое-что протестировал в Страсбурге, как указывал г-н Терри, и тогда на железной дороге получил первое вращение. Этот эксперимент был повторен дважды.

Теперь я подхожу к очень интересной главе моей жизни — приезду в Америку. Я произвел некоторые доработки динамо-машин, которые некая французская компания завозила отсюда. Доработанные варианты были настолько хороши, что управляющий сказал мне: «Вы должны отправиться в Америку и конструировать машины для компании Эдисона». Итак, после неудачных попыток финансово заинтересовать кого-то по ту сторону океана, я прибыл в эту страну. Вряд ли вы поймете, насколько я был поражен увиденным. Вы бы очень удивились. Наверняка вы читали очаровательные сказки «Тысячи и одной ночи», в которых духи переносят людей в удивительные края, где они переживают разнообразные восхитительные приключения. Со мной всё было наоборот. Духи перенесли меня из мира мечтаний в мир реальности. Мой мир был прекрасным, эфемерным, именно таким я его себе представлял. Здесь я обнаружил мир машин; соприкосновение было грубым, но мне понравилось. С того самого момента, как я увидел Кастл-Гарден, я понял, что был хорошим американцем еще до того, как прибыл сюда. Затем произошло кое-что еще. Я познакомился с Эдисоном и он произвел на меня необычайное впечатление. Когда я увидел этого выдающегося человека, не имевшего теоретической подготовки, никакой поддержки, достигшего столь многого благодаря невероятному усердию и применению своих талантов на практике, я ужаснулся тому, как бездарно растратил свою жизнь. Я изучил несколько иностранных языков, перерыл горы книг по литературе и искусству и провел свои лучшие годы в библиотеках, читая всё, что попадало в руки. Мне подумалось: если бы я приехал в Америку раньше и посвятил все свои мысли изобретательству, чего бы я смог достичь? Позже я осознал, что не произвел бы ничего без научной подготовки, которую получил, и большой вопрос, верна ли моя теория относительно более раннего приезда. В мастерских Эдисона я провел целый год в напряженном труде, а затем получил предложения от неких бизнесменов основать собственное дело. Я откликнулся на их предложение и занялся разработкой дугового освещения. Чтобы вы поняли, насколько велики были предрассудки в отношении переменного тока, как уже заметил господин президент, скажу вам только, что, упомянув моим друзьям о совсем невероятном изобретении в области передачи переменного тока, получил ответ: «Нет, нам нужна дуговая лампа. Нам не нужен переменный ток». В конце концов я усовершенствовал свою систему освещения и город принял проект. Затем мне удалось создать еще одну компанию, в апреле 1886 года была организована лаборатория, где я усиленными темпами дорабатывал мои моторы, и настал тот момент, когда к нам обратились люди из компании «Вестингауз электрик», и мы были готовы представить их миру. Вы знаете, что случилось потом. Это изобретение покорило мир.

Мне хотелось бы сказать пару слов о предприятии на Ниагарском водопаде. Сегодня здесь вместе с нами тот человек, которому принадлежит заслуга поддержки проекта с самых ранних шагов и финансирования его в самый трудный момент. Я говорю о г-не Э.-Д. Адамсе. Когда я узнал, что такие авторитетные господа, как лорд Кельвин и профессор У.К. Ануин, рекомендовали: один — постоянный ток, а другой — сжатый воздух для передачи энергии от Ниагарского водопада в Буффало, я подумал, что дело принимает опасный оборот, и отправился к г-ну Адамсу. Я очень хорошо помню нашу беседу. То, что я рассказал, произвело на него большое впечатление. Впоследствии между нами завязалась переписка, и то ли вследствие моих объяснений, то ли в силу других обстоятельств, моя система была принята. С той поры в предприятии участвовали другие люди с иными интересами, что происходило потом, я не знаю, кроме того, что станция на Ниагарском водопаде дала толчок процессу развития системы передачи и преобразования энергии в огромных объемах.

Г-н Терри упомянул и о других моих изобретениях. О них я скажу вкратце, поскольку некоторые мои труды вызвали недопонимание. Мне кажется, следует рассказать о том, в каком направлении я сконцентрировал свои усилия впоследствии. В 1892 году я прочел лекцию в Королевском научном обществе и лорд Рейли, признав мои заслуги в форме щедрой похвалы, что само по себе необычно, среди прочего заявил, что у меня редкий дар изобретателя. До этого момента, уверяю вас, я вряд ли предполагал, что вообще им являюсь. Открытие вращающегося поля я рассматривал всего лишь как математическую, логическую, пошаговую дедукцию. К этому изобретению пришел при помощи силы или энергии, так сказать, болтов и рычагов.

Мне казалось, что вдохновение тут ни при чем. Мои механизмы были полностью разработаны мной мысленно — от начала до конца. Когда я начал проводить первые эксперименты, они ничего не значили для меня: ведь я превосходно провел их до этого. Итак, вернувшись домой после той лекции 1892 года и прочтя эти замечания лорда Рейли, я задумался и убедил себя в том, что я — изобретатель. Например, я вспомнил о том, что, будучи еще мальчишкой, мог отправиться в лес и поймать сколько угодно ворон, чего никто другой не мог сделать. Однажды, семи лет от роду, я починил пожарную машину, когда этого не удалось сделать инженерам, и меня, как триумфатора, пронесли на руках по городу. Я конструировал часы, турбины и такие приспособления, которые не мог придумать ни один мальчик в нашей деревне. Я сказал себе: «Если у меня действительно талант изобретателя, пусть он послужит великой цели, я не буду транжирить его по мелочам». И я начал размышлять, за какое же великое дело мне взяться. Однажды, когда я гулял по лесу, разразилась гроза, и я укрылся под деревом. Воздух сделался тяжелым; вдруг ударила молния и сразу после этого хлынул ливень. Тогда у меня появилась первая идея. Я понял, что солнце поднимает ввысь водяные испарения, ветра гонят их в отдаленные регионы, где они собираются и достигают того состояния, когда легко сгущаются и вновь проливаются на землю. Этот животворный поток поддерживается исключительно энергией солнца, и молния, или иной подобный фактор, служит только спусковым крючком, для того чтобы высвободить энергию в нужный момент. Я начал работать над проблемой создания машины, которая позволила бы высвобождать потоки воды в нужном месте и в нужное время. Если бы это стало возможным, мы могли бы извлекать неограниченное количество воды из океанов, создавать озера, реки и водопады, и безгранично увеличить количество гидроэлектроэнергии, которой сейчас недостает. Всё это привело меня к созданию электрических эффектов необычайной силы. В это же время, работая над беспроводными приборами в том же направлении, я немало времени посвятил их усовершенствованию. В 1908 году я подал заявку на патент с описанием устройства, которое, как я думал, могло сотворить чудо. Инспектор-испытатель Патентного бюро был из Миссури, он не верил, что это можно сделать, и патент мне не выдали. Но в Колорадо я построил передатчик, при помощи которого получал эффекты в некотором роде даже более мощные, чем молния. Я не имею в виду потенциал. Высочайший потенциал, который я получил, составил около 20 000 000 вольт, что не идет ни в какое сравнение с молнией, но некоторые эффекты, производимые моим устройством, были мощнее эффекта молнии. Например, в моей антенне я получал ток силой от 1 000 до 1 100 ампер. Это было в 1899 году, а вы все знаете, что в самых больших беспроводных установках сегодня используется ток силой всего 250 ампер. Однажды в Колорадо мне удалось вызвать сильный туман. За окном была легкая дымка, но когда я включил ток, облако в лаборатории стало настолько густым, что руку, вытянутую на расстояние нескольких дюймов от лица, уже нельзя было разглядеть. Я совершенно убежден в том, что мы можем возвести в засушливом регионе станцию определенной конструкции, которая работала бы в соответствии с наблюдениями и некоторыми правилами, и позволила поднимать из океана любое количество воды для нужд ирригации и производства энергии. Если я при жизни не смогу завершить эту работу, ее сделает кто-то другой, но я уверен в своей правоте.

Что же касается передачи энергии через пространство, то я уже давно считаю, что этому проекту обеспечен успех. Несколько лет назад мне приводилось передавать энергию без проводов на любое расстояние, ограниченное только размерами земного шара. Моей системе всё равно, какое задано расстояние. КПД передачи может достигать 96 или 97 процентов, а потерь практически не существует за исключением тех, что возникают при работе машин. Когда нет приемника, нет и потребления энергии. Когда мы включаем приемник, он потребляет энергию. Это как раз противоположно волновой теории Герца. В этом случае, если у вас имеется передатчик мощностью 1 000 л. с, он излучает постоянно, и не важно принимается ли где-либо энергия, но в моей системе энергия не теряется. Когда нет приемников, передатчик потребляет только несколько л. с, необходимых для поддержания электрических колебаний; он работает вхолостую, как электростанция Эдисона, когда моторы и лампы выключены.

За последние несколько лет я несколько улучшил систему, что позволит сделать ее более практичной. Недавно я получил патент на передатчик, при помощи которого можно на практике передавать любое количество энергии на любое расстояние. Мы поставили несколько опытов совместно с г-ном Стоуном, которого я считаю если не самым одаренным, то уж точно одним из самых одаренных из ныне здравствующих специалистов. Я сказал г-ну Стоуну: «Вы видели мой патент?» Он ответил: «Да я его видел, но подумал, что Вы сошли с ума». Когда я объяснил суть дела, он сказал: «Теперь я понимаю его величие» — ему стал понятен принцип передачи энергии.

В заключение я хочу сказать, господа, что мы движемся к великим свершениям, но мы должны быть готовы к состоянию, так сказать, временного паралича. Мы стоим перед кризисом, какого мир еще не видел, и до тех пор, пока ситуация не прояснится, лучшее, что мы можем сделать, — разрабатывать некоторые методы борьбы с подводными лодками, и как раз этим я в настоящее время занят. (Аплодисменты.)

Альфред Г. Коулз:  Вот фотографии, которые Вы дали мне почти двадцать лет назад, на них показаны эксперименты 1889 года. Думаю, Вам интересно будет на них взглянуть. (Передает фотографии г-ну Тесле.)

Никола Тесла:  Я изобрел установку, которая выдает напряжение в 100 000 000 вольт и делает это совершенно безопасно. Эта установка (показывает) находилась в Колорадо. Если бы кто-либо, кто не погружался в эти эксперименты так долго, как я, занялся этой работой, он бы скорее всего погиб. На этой установке я был ближе всего к смерти. Это было квадратное здание, в котором находилась катушка диаметром 52 фута, высотой примерно девять футов. Когда она входила в резонанс, стримерные потоки пронизывали ее сверху вниз, и это зрелище было прекрасным. Видите ли, площадь потоков составляла около 1 500-2 000 квадратных футов. Чтобы сэкономить деньги, я рассчитал габариты насколько возможно точно, и стримеры проходили в шести или семи дюймах от стен здания. Поскольку в оконце в задней стене всё время подглядывали мальчишки, я его заколотил. У меня был особый рубильник для управления сильными токами. Он был очень тугой, и я придумал специальную пружину, которая поворачивала его при легком нажатии пальцем. Отослав одного из помощников в город, я экспериментировал в одиночестве. Выключил цепь и зашел за катушку, чтобы кое-что проверить. Внезапно цепь замкнулась и вся комната озарилась потоками, и я понял, что мне не выбраться. Попытался вскарабкаться в окошко, но тщетно, у меня не было инструментов. Мне ничего не оставалось, как лечь на живот и ползти. Напряжение в первичной обмотке было около 500 000 вольт, и мне пришлось пролезать через такой узкий проход (показывает), потоки в это время жили. Концентрация азотистой кислоты была так велика, что я с трудом дышал. Эти стримерные потоки быстро окисляют азот из-за большой площади своей поверхности, которая с лихвой компенсирует недостаток напряжения на них. Когда я достиг узкого участка, они замкнулись на моей спине. Я выбрался и едва успел отключить установку, как всё здание загорелось. Я схватил огнетушитель и мне удалось погасить пламя. Тогда мои силы иссякли, я выдохся. Но зато теперь я знаю, как управлять установкой и не бояться сжечь ее. За этот маленький экскурс несет ответственность г-н Коулз.

Президент:  Если наша повестка исчерпана, позвольте считать заседание оконченным.

На этом заседание закрылось.

 

 

Эпилог

 

Для того, чтобы понять всю важность и по достоинству оценить масштаб той борьбы, которую Никола Тесла вел за идею переменного тока, нам следует попытаться вспомнить те времена. Цивилизованный мир, старая и новая его части, находился в полной зависимости от постоянного тока, поскольку он мог вырабатываться и поставляться в сеть постоянно и в одинаковом количестве. А началось всё с изобретения электрических аккумуляторных батарей. Позже, когда возникла потребность в электрическом моторе большей мощности и появились местные электростанции, были сконструированы динамо-машины для производства такого тока и двигатели, питающиеся им. Однако это привело к созданию линий электропередачи и опор для них. Развитию такой системы передачи энергии очень способствовала лампа Эдисона с тонкой графитовой нитью, склонной к перегоранию. В развитие таких систем и приспособлений были вложены огромные средства, в особенности в последние десятилетия XIX века. Когда Никола Тесла прибыл в Нью-Йорк в 1884 году, казалось, что процесс усовершенствования таких систем бесконечен.

Однако такая система имела много ограничений в техническом плане и, как следствие, в экономическом. Напряжение на выходе динамо-машин не могло быть достаточно высоким для использования длинных и тонких проводов. Так, длина проводов не могла быть более 1 000 км и они были достаточно толстыми для того, чтобы избежать больших потерь энергии. Вот почему города были буквально напичканы небольшими термоэлектрическими станциями, способными питать не более 100 ламп или, в лучшем случае, два электромотора. Над городскими улицами висела паутина проводов постоянного тока. В те времена большим достижением для Европы была линия электропередачи длиной 57 км мощностью всего 300 ватт.

Единственной сферой применения однофазного переменного тока было электрическое освещение, которое стало возможным благодаря изобретению Голлардом однофазного трансформатора.

Однако такой ток был непригоден для электромоторов до тех пор, пока Никола Тесла не открыл вращающееся магнитное поле и не построил на этой основе свой асинхронный электромотор, а затем и генераторы многофазного переменного тока и трансформаторы для них. Тесла описал свои изобретения в патентах за номерами 381.968, 381.969 и 382.279 (электромагнитные двигатели); 390.414, 390.721, 390.415 (электрические динамо-машины); 555.190 (двигатели переменного тока) и 382.280, 382.281, 381.970, 390.413, 487.796, 511.915, 511.559 (передача и распределение электроэнергии), но перед этим он прочел лекцию в Американском институте электроинженеров (16 мая 1888 г.), которая называлась «Новый принцип устройства двигателей и трансформаторов переменного тока».

После этой лекции стало ясно, что открылась новая эра в производстве, преобразовании и передаче многофазных электрических токов и применении их в электродвигателях. Все научные и профессиональные журналы в Америке и Европе опубликовали эту лекцию целиком или ее наиболее важные моменты. В лекции Тесла рассказал о двух типах асинхронных двигателей: первый тип вращается с постоянной скоростью и любой нагрузкой (синхронные моторы), но имеет низкий пусковой момент; второй тип хорошо работает с любой переменной нагрузкой, пропорционально понижая количество оборотов (от синхронного количества), но имеет значительный пусковой момент. Тесла особо подчеркивал, что оба полезных свойства могут с успехом применяться в одном комбинированном двигателе, при условии правильного построения цепи.

В подтверждение теоретических выкладок в заключительной части лекции многоуважаемый профессор Энтони продемонстрировал два небольших электромотора конструкции Теслы и доказал их простоту и способность бесперебойно работать.

Эти разработки были основаны на вращающемся магнитном поле, о котором Тесла размышлял еще будучи студентом в Будапеште в 1882 году. Именно тогда у него зародилась идея создать такое поле при помощи переменного тока.

В своей лекции Тесла, во-первых, упомянул о бесполезности коллекторов в машинах постоянного тока и потерях, которые они вызывают при неизбежном искровом повреждении во время перегрузок, а также о повреждении изоляции между медными пластинами коллектора.

Когда ротор вращался в постоянном магнитном поле, коллектор преобразовывал фактически возникающий в генераторе переменный ток в постоянный, в то время как мотор преобразовывал постоянный ток, возникающий в генераторе, обратно в переменный, в результате чего ротор вращался в постоянном магнитном поле. Тесла интуитивно уловил эту идею и поделился ею со своим профессором в Граце. Тот убеждал его в несостоятельности этой идеи, но Тесла не отказался от нее совсем, как он позже рассказывал своим друзьям.

Что касается теоретического обоснования идеи вращающегося магнитного поля, которая представляется нам сегодня довольно простой и легкой для понимания, то мы видим, что два переменных тока с синусоидальным изменением во времени, с разницей по фазе в 90 градусов или /₄ полного оборота дают две составляющих переменного магнитного поля, приводящих к возникновению магнитного поля постоянной напряженности, которое вращается с постоянной угловой скоростью, пропорциональной частоте этих токов.

После того как знаменитый инженер Джордж Вестингауз посетил лекцию Теслы, он, будучи изобретателем (тормозные системы локомотивов и вагонов) и владельцем электрической компании, за значительную сумму выкупил около 40 патентов Теслы в области производства электроэнергии. А когда компания «Вестингауз электрик» на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году продемонстрировала машины, построенные по чертежам Теслы, а сами павильоны выставки ярко освещались при помощи высокочастотных токов, с которыми работал Тесла, а также после прошедшего вскоре Конгресса электриков, сопротивление защитников постоянного тока сошло на нет. Вслед за этими событиями Комитет по выбору системы преобразования энергии воды на Ниагарском водопаде после долгих и бурных дискуссий одобрил систему Теслы, и именно тогда переменный ток, в который ученый верил, несмотря ни на что, и которому посвятил всё свое время и силы, триумфально победил в «войне двух токов».

Михайло Пупин, заговоривший в своих лекциях о преимуществах переменного тока перед постоянным, столкнулся с неодобрением своих коллег, которые грозили лишить его финансирования для создания лаборатории и подвергли сомнению его соответствие занимаемой должности профессора.

С другой стороны, отдельные личности, специалисты и даже некоторые ученые с готовностью бросились оспаривать приоритет Теслы в открытии вращающегося магнитного поля, асинхронного двигателя и применении многофазного переменного тока в электрических приборах. Начались многочисленные судебные процессы, инициированные профессором Феррари-сом и инженером Шелленбергом. Феррарис опубликовал небольшой труд о возможности создания подобного поля 18 марта 1888 года, тогда как Тесла запатентовал свое открытие 12 октября 1887-го. Феррарис в своей публикации не указывал на возможность применения такого поля в электромоторе и рассматривал свою находку как нечто вроде лабораторной игрушки, и КПД его устройства не превышал 50 %. Пупин написал Тесле письмо касательно этого разбирательства, где, помимо прочего, говорил: «Мой дорогой г-н Тесла… Шарлатанству Феррариса оказали немалую поддержку Ваши оппоненты. Насколько я понимаю вопрос, совершенно нетрудно продемонстрировать гигантскую разницу, которая существует между беспорядочным чередованием полюсов Феррариса и вращением магнитного поля Теслы. Эти две вещи представляются мне абсолютно разными и на этом следует заострить внимание и показать в нужном свете». Что же касается Шел-ленберга, то он обнаружил вращение совершенно случайно, когда работал с трансформатором Голларда и Гиббса, и никак не мог объяснить его. Но все споры закончились после постановления, вынесенного Верховным патентным судьей Таунсендом, который, к своей чести и помимо прочего, заявил: «Именно гению Николы Теслы принадлежит честь обуздать силы природы и заставить их работать в машинах, созданных человеком. Он первым продемонстрировал, как дикая стихия может быть преобразована в машину, дающую нам энергию».

Вообще говоря, инженер Доливо-Добровольски, применивший систему передачи электроэнергии Теслы в Германии (между Франкфуртом и Лауфе-ном), пренебрег тем, что эта система была запатентована Теслой 17 декабря 1889 года в Германии. В свою защиту тот сослался на Феррариса, который ранее ни разу не упоминался в связи с этим изобретением.

Миллионы моторов Теслы работают сегодня по всему миру, а удаленные линии электропередачи проводят трехфазный электрический ток напряжением более 400 000 вольт от электростанций на расстояния более 1 000 км.

Однако в настоящее время постоянный ток высокого напряжения всё же используется благодаря ртутному преобразователю с низкими потерями, хотя очень редко и только при условии, что непосредственно перед конечным потребителем он снова преобразуется в переменный ток напряжением 120, 230 или 400 вольт.

Один известный ученый и современник Николы Теслы сказал: того, что он сделал в области энергетики и электротехники, достаточно, чтобы обеспечить ему всемирную известность и благодарность всего человечества.

Помимо наиболее важных характеристик гмнЪИэфазных токов Тесла определил и их точную частоту. Работая в «Вестингауз электрик» в качестве консультанта над созданием генератора переменного тока, он столкнулся с определенными трудностями, когда пытался убедить своих коллег отказаться от заданной частоты 133 Гц и принять частоту 60 Гц, поскольку низкая частота обеспечивала наименьшие потери в металлических частях оборудования. На сегодняшний день именно эта частота, предложенная в свое время Теслой, применяется во всём мире (в Америке и Японии 60 Гц, в Европе — 50 Гц).

Помимо вышесказанного, Тесла решил и довольно трудную проблему изоляции в высоковольтных трансформаторах. Он первым предложил применять для изоляции обмоток мощных трансформаторов вываренное льняное масло, которое широко используется и по сей день. Таким же образом Тесла предложил охлаждать токопроводящие части в кабелях с высокой силой тока для того, чтобы уменьшить их сопротивление и, соответственно, потери.

Тесла недолго сотрудничал с компанией Вестингауза. Он хотел полностью отдаться изучению переменных токов, но более высокочастотных, а не с промышленной частотой в 50 и 60 Гц. Тесла интуитивно чувствовал, что высокочастотные токи обладают свойствами, открывающими возможности по их применению, о которых нельзя было и мечтать. Поскольку такие токи физиками были совсем не изучены, у Теслы появлялась возможность заняться фундаментальными научными исследованиями. Результаты таких исследований были защищены патентами за номерами 455.069 и 454.622 (электрические лампы и системы электрического освещения) перед выступлением с лекцией в Колумбийском университете 20 мая 1891 года. Тема ее — «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение в искусственном беспроводном освещении».

Поначалу Тесла наращивал количество магнитных полюсов в генераторах переменного тока исходя из собственного опыта, а также увеличивал скорость вращения до тех пор, пока это позволяли сделать центробежные силы. При этом частота тока доходила до 10 000, 20 000 и даже 30 000 Гц. Уже при этих частотах удавалось получать, при условии применения соответствующих контуров и дополнительных приборов, электромагнитные волны большой длины (от 10 до 30 км).

Над такими генераторами в дальнейшем работали инженеры Фессен-ден и Александерсон. Они развивали идеи Теслы, не упоминая его имени. Интересно отметить, что первый радиотелеграф близ Белграда (в Раковице) работал именно от такого генератора.

И всё же Тесла быстро осознал тот факт, что подобные аппараты не имеют дальнейшей перспективы по линии увеличения частоты и сконцентрировался на совершенно новом способе получения высокочастотных токов. 15 лет упорного и плодотворного труда привели к совершенно неожиданным и невиданным доселе результатам. В это время Тесла выступил с двумя знаменитыми лекциями на тему высокочастотных токов — «Эксперименты с переменными токами высокого напряжения и высокой частоты» и «О свете и других высокочастотных явлениях».

В сущности, Тесла начал использовать свойства конденсатора, который накапливает и отдает большое количество электроэнергии. Соединив конденсатор с искрящим контактом и быстро гася искры при помощи магнита или воздушной струи, Тесла смог получить в большом количестве очень быстрые колебания тока от самих искр. Так Тесла преобразовал электрическую энергию от простого источника постоянного или переменного тока в колебания высокой частоты. Задействовав свой трансформатор без железного сердечника и применив явление электрического резонанса, Тесла получил, помимо высокой частоты, и огромное напряжение.

Тесла смог получить такие результаты, потому что был хорошо знаком с трудами первопроходцев в этой области — Максвелла, Генри, Гельмголь-ца, Лоджа, Герца и лорда Кельвина, которые выдвинули постулаты теории колебаний электрических цепей, содержащих индуктивность, конденсатор и резистор, и описали процессы возникновения резонантной частоты в таких цепях.

Здесь стоит отметить, что Герц в своих опытах подтвердил теорию света Максвелла как отдельное проявление электромагнитных волн сверхкороткой длины, но не смог при помощи своего биполярного осциллятора получить ни непрерывные и незатухающие колебания, ни такие высокочастотные токи, которые Тесла впоследствии легко получил с помощью своего всемирно известного высокочастотного осциллятора и высоковольтного высокочастотного трансформатора. Эти токи стали называться токами Теслы и в дальнейшем получили применение во многих приспособлениях. Тесла ставил опыты с такими токами, чтобы изучить их свойства и возможности применения, в первую очередь для искусственного освещения, что и было темой трех его лекций в Америке, Англии и Франции в 1891 и 1892 годах. К примеру, содержание его лекции в Нью-Йорке было настолько новым и оригинальным, что в него с трудом верилось, и он получил приглашение выступить с этой лекцией от многих европейских стран. Затем последовали лекции в Лондоне и Париже, сопровождавшиеся многочисленными опытами, столь разносторонними и оригинальными, что становилось ясно, как и на что тратились деньги, заработанные им на патентах. То любопытство, которое Тесла проявлял при изучении свойств вакуума, температуры и разреженного воздуха, различных материалов и их способности к свечению в его сияющих шарах и трубках, было вознаграждено многочисленными достижениями, многие из которых сегодня применяются в электрическом освещении.

Теслу поражали свойства человеческого глаза, его бесконечная чувствительность и способность к декомпозиции и воспринимать малейшие изменения в положении предмета. Как утверждал Тесла, картины, создаваемые глазом, передаются в человеческий мозг и составляют фундамент знания о мире, приводят к осознанию самого человеческого существования, а также служат отправной точкой мышления в целом, как говорил об этом французский философ Декарт: «Я мыслю, следовательно, я существую». Это высказывание Тесла полностью разделял и часто цитировал. Потому Тесла считал изучение и производство света одной из основных задач науки. Вот как он высказывался по этому поводу: «Свет, который мы получаем от окружающей среды, силы, которые мы из нее черпаем, любая форма энергии, которую мы получаем, не прикладывая никаких усилий, из бескрайних кладовых природы, позволят человечеству идти вперед семимильными шагами».

После лекции в Лондоне научный мир был настолько поражен опытами Теслы и пояснениями к ним, что весьма уважаемый научный журнал «Engineering» писал: «Труды г-на Теслы находятся на границе, где свет, теплота, электричество, химические процессы и иные формы энергии встречаются и сливаются воедино». В Париже член Французской академии наук Андре Блондель писал: «Я посетил открытое заседание Электрического общества, на котором Тесла перед завороженной аудиторией и высочайшими научными кругами продемонстрировал свои выдающиеся опыты, в ходе которых он зажигал светящиеся трубки от одного контакта». Более того, Тесла зажигал свои трубки и вовсе не прибегая к помощи контактов, а используя переменные электрические поля.

Великий английский физик Крукс, которого Тесла особенно почитал как ученого и часто цитировал его в своих лекциях, которому он обязан многим в своем инженерном образовании, писал в своем письме Тесле (5 мая 1892 г.):

«Тесла — настоящий пророк, когда он говорит о явлениях, связанных с током высокой частоты». В сущности Крукс привлек внимание Теслы своими опытами 1875 года; в дальнейшем Тесла развил и детально разработал ранние достижения Крукса. Тесла много внимания уделял стримерным разрядам, производимым высокочастотными контурами, а также кистевым разрядам в вакуумных лампах, поскольку они позволяли очень тонко улавливать малейшие электрические и магнитные воздействия и, таким образом, предвосхитил создание современных катод но-лучевых трубок. Получив очень высокие частоты при помощи быстро вращающихся механических ртутных переключателей, Тесла добился значений в несколько сот тысяч герц, хотя и не озвучивал этих цифр во время своих лекций. Как следует из его объяснений, он соединял обычные лампы, обрезанные по концам или даже короче и запитанные от высокочастотного генератора, с двумя параллельными медными стержнями, между которыми подавалось напряжение, при этом одна из ламп ярко светилась, а другая оставалась почти темной, из чего, зная, что лампы находились друг от друга на расстоянии от 1 до 2 метров, можно сделать вывод, что значения частот были гораздо выше. Иными словами это были частоты от 150 до 300 МГц, но если имело место влияние третьей гармоники, то значения частоты находились в границах от 50 до 100 МГц*.

Интересно также отметить, что Тесла, занимаясь проблемой электростатического экранирования, поместил провод в оплетку и таким образом создал нечто вроде коаксиального кабеля, который применяется сегодня во всех высокочастотных устройствах. Один из наиболее оригинальных опытов Теслы заключался в следующем: он получал искусственный свет (не прибегая к помощи горячих материалов), помещая игольчатые электроды, изготовленные из графита, алмаза или карборунда, в центр лампы. Электрод интенсивно светился, бомбардируемый молекулами воздуха под воздействием тока высокой частоты.

В действительности он много размышлял над загадкой природы электричества и его ролью в производстве света, что становится ясным, когда читаешь лекции Теслы о явлениях, порождаемых токами высокой частоты. Ученый ставил опыты, нагревая диэлектрики под воздействием мощных переменных полей, высокого напряжения, помещая их в газы под давлением или в вакуум; нашел объяснение свечению некоторых материалов в результате бомбардировки молекулами электрода или газа, что приводило к быстрым колебаниям частиц этих материалов, причем частота колебаний поражала воображение. Тесла вплотную подошел к открытию фотонов — носителей светового излучения.

* Лекер ранее ставил такой опыт.

Для Теслы все эти исследования означали начало нового этапа в разработке технологий эффективного и экономичного электрического освещения, но они также означали и новый этап в технике беспроводной передачи информации, что и было вкратце описано в его лекции в Институте Франклина в Филадельфии в феврале 1893 года.

Тесла проводил свои эксперименты при помощи трансформатора, во вторичной обмотке которого создавались две высокие частоты — одна со значением выше, а другая — ниже значения резонансной частоты электрической цепи, как первичной, так и вторичной. Чем менее плотно соединялись обмотки, тем ближе были значения обеих частот, так что весь процесс сводился к резонансной частоте, которая непосредственно зависела от физической длины провода обмотки. Очень важную роль играла продолжительность искры и количество искр в секунду, которое Тесла успешно регулировал и контролировал при помощи механического прерывателя, а также приспособлений для быстрого гашения искр. В настоящее время такие прерыватели работают от электронных ламп и транзисторов, но основной принцип Теслы в области создания высокочастотных генераторов остался прежним.

Во время лекций, посвященных токам высокого напряжения и частоты, Тесла демонстрировал, как стримерные разряды испускаются не только из вторичной обмотки высокочастотного трансформатора и не только из проводов, соединенных с этой обмоткой, но также и из рук докладчика, а именно из его пальцев, и устремляются к металлической пластине поблизости. Слушатели с тревогой наблюдали за тем, что же случится с рукой Теслы, но по мере продолжения лекции, они привыкли к таким явлениям.

Тесла пояснил, что токи высокой частоты проходят по поверхности руки и даже всего тела, но не сквозь внутренние ткани. Таким образом, распределяясь по максимально большой поверхности, они становятся не опасны. В наши дни это явление известно, как поверхностный эффект, имеющий место в токопроводящих частях, когда используются токи высокого напряжения и частоты.

Однако Тесла заметил, что части тела, помещенные между близко расположенными электродами, всё же нагреваются, но не слишком сильно, и степень нагревания зависит от напряжения и силы тока. Он сделал вывод о том, что данное явление можно применять в медицине, когда тепло и соответствующие электрические колебания оказывают благотворное влияние на пациента. Тесла указывал, что такие токи можно применять в хирургии.

Своими опытами Тесла окончательно опроверг заявление Эдисона о том, что высокочастотные токи опасны для человека. Полагают, что Эдисон так аргументировал свою позицию в «войне токов». Тесла особо подчеркивал, что переменные токи низкой частоты, а именно промышленный ток частотой 60 Гц, и в самом деле могут быть опасны, если их напряжение превышает, к примеру, 100 В. Но всё далеко не так в случае с высокочастотными токами даже напряжением более 100 В. Однако при таком напряжении даже постоянный ток очень опасен, в особенности если дотронуться слегка влажной рукой или другой частью тела до незаземленного контакта динамо-машины или электрической цепи.

С тех пор, как Тесла еще в декабре 1891 года в журнале «Electrical Engineer» написал о физиологическом воздействии токов высокой частоты, он получал много писем от врачей с просьбой подробнее объяснить природу этих явлений.

Именно поэтому Тесла решил выступить с лекцией 13–15 сентября 1898 года в Американской электротерапевтической ассоциации в Буффало. Лекция называлась «Высокочастотные генераторы для электротерапевтических и иных целей». Тесла защитил свои генераторы восемью патентами в 1896 и 1897 годах.

В сущности, Тесла разъяснил врачам, что высокочастотные токи могут применяться в том случае, если они небольшой силы и высокого напряжения и наоборот, в зависимости от того, какого эффекта требуется достичь в определенной части тела — нагревания или вибрации. Что касается последнего, Тесла высказал очень необычную идею быстрого очищения тела от грязи и посторонних частиц при помощи токов высокой частоты, то есть мытья без воды, когда возникнет, к примеру, такая необходимость.

Однако в лекции Теслы есть еще один важный момент. Металлические предметы, помещенные внутрь катушки, через которую пропускался ток высокой частоты, нагревались, раскалялись докрасна и плавились от наведенного тока, такое явление, несомненно, может применяться в металлургии и при горных разработках, даже если частота тока не слишком велика — несколько десятков килогерц.

Диэлектрик и человеческое тело могут нагреваться до нужной температуры в зависимости от силы магнитного поля. В наши дни, например, около 50 % всей получаемой электроэнергии расходуется для обогрева. Этим открытием Теслы вновь воспользовались многие для того, чтобы создать себе имя. Например, сегодня часто упоминается методика лечения токами Теслы, но наряду с ними и такой метод, как дарсонвализация, или коротковолновая терапия. Методика названа в честь французского врача Д'Арсонваля, применявшего свою методику с апреля 1892 года, то есть сразу после того, как Тесла поставил свои знаменитые опыты на собственном теле. Однако вначале Д'Арсонваль работал с токами низкой частоты.

В настоящее время, помимо медицины, токи Теслы применяются в микроволновых печах, где можно варить и запекать продукты, помещенные в стеклянную или фарфоровую тару, то есть в диэлектрики.

В конце 1895 года Конрад Рентген сообщил в печати о своем открытии — неизвестных лучах (теперь они называются рентгеновскими), которые могли проникать сквозь твердые предметы и человеческое тело (кроме костей). Научные круги очень заинтересовались этим открытием и многие ученые начали разработки с целью их получения и применения. В числе них были Никола Тесла и Михаиле Пупин. С марта 1896 года появляются публикации Теслы в журнале «Electrical Review» о рентгеновских лучах, его попытках раскрыть природу этого излучения и усовершенствовать приборы по их производству, тем более что сам Рентген не смог подробно объяснить свое открытие и процесс, в ходе которого оно произошло. В своей статье Тесла опубликовал снимок человеческого плеча, на котором относительно хорошо просматривались кости, который он сделал, облучая тело сравнительно долго (около получаса) с расстояния, равного размерам аппарата (примерно 10 м), т. е. не так, как это делается в наши дни. Он продолжил публикации статей о рентгеновских лучах, приводя всё больше подробностей о них самих и их получении, а также об их возможном вреде для организма, вместе с тем предлагая методы защиты (более толстый свинцовый экран и т. д). 20 июля 1901 года Тесла получил письмо от самого Рентгена, в котором тот писал: «Мой дорогой друг! Ваши фотографии произвели на меня большое впечатление и я Вам за них очень благодарен. Хотел бы я знать, как Вы их получили?».

Уже в апреле 1897 года Тесла высказывался о преимуществах своих рентгеновских аппаратов в лекции под названием «Высокочастотные генераторы и проводники в электрической цепи» в Нью-Йоркской академии наук. На этот раз Тесла запатентовал свои изобретения прежде, чем публично о них рассказал. Отдавая дань Рентгену и его открытию, Тесла высказал сожаление по поводу того, что еще раньше, когда он работал с трубками Крукса и Ленарда, он не смог понять, почему фотографические пластины, упакованные в кассеты и сложенные в дальнем углу лаборатории, оказались испорченными.

Однако большую часть своих усилий Тесла посвятил описанию конструкции и работе высокочастотных генераторов, а также быстровращаю-щихся ртутных механических прерывателей (до 100 000 прерываний в сек), предназначенных для гашения искр. Создавая эти прерыватели, Тесла продемонстрировал незаурядные навыки и изобретательный ум, которые позволили ему сконструировать специальные небольшие механизмы для стабилизации и синхронизации процессов, а также измерения и контроля показаний приборов.

Известно, что на лекции в Академии наук присутствовали профессора Гельмгольц и Пупин. После лекции Пупин, преисполненный энтузиазма, попытался воспроизвести некоторые опыты Теслы в Колумбийском университете.

Заглянув в детство Теслы мы обнаружим, как он сам писал в своих мемуарах, что уже тогда мастерил деревянные колеса, снабженные лопатками и устанавливал их на ручье возле дома в Смилянах. Будучи мальчишкой, он слышал от отца, православного священника, человека образованного и начитанного, имевшего неплохую библиотеку, о Ниагарском водопаде в Америке и, может быть, даже видел фотографию. Он, видимо, сравнивал свое деревянное колесо с неким гигантским колесом, которое вращала большая река (ее мощь оценивали примерно в 8 000 000 лошадиных сил).

Молодой Тесла сходит с корабля на американский берег, публикует свою первую лекцию о многофазном переменном токе, защищает свои достижения патентами. Вестингауз, не только превосходный инженер, но и дальновидный бизнесмен, выкупил большинство патентов Теслы, будучи вполне уверен в будущем переменного тока.

О возможности использования Ниагарского водопада для производства электроэнергии и передачи ее на дальние расстояния говорили давно, начиная с 1886 года. Вскоре был создан Экспертный комитет (1890), задачей которого являлась разработка плана решения этой проблемы. Комитет состоял из очень авторитетных людей, таких, как всемирно известный ученый лорд Кельвин, изобретатель с мировым именем Эдисон, Эдвард Адаме, чья компания инвестировала проект. Вопрос о том, как преобразовать энергию реки, дебатировался очень долго. Некоторые предлагали передавать энергию при помощи длинных труб (!), в которых передающей средой служили бы либо сжатый воздух, либо вода от подстанции, которую надлежало построить у подножия водопада. И всё же возобладала логика, и в качестве передающей среды было решено использовать электрический ток. Но какой? И лорд Кельвин, и Эдисон (последний в силу личной заинтересованности) высказывались в пользу уже известного тогда и наиболее часто использовавшегося постоянного тока. С другой стороны — Вестингауз отдавал предпочтение переменному току. Профессор Форбс, который познакомился с практическими преимуществами этого типа тока еще в 1888 году после знаменитой лекции Теслы, также предлагал применять многофазный переменный ток. Ввиду постоянно растущего спроса на электромоторы со стороны заводов и фабрик, как, например, в городе Буффало (в 40 км от водопада), которые невозможно было экономично питать постоянным током, и огромной потребности в электроэнергии даже при условии последовательного соединения множества динамо-машин, для того чтобы поддерживать должное напряжение на линии передачи, комитет в 1891 году постановил воспользоваться системой Теслы, в особенности после того, как Тесла разъяснил м-ру Адамсу очевидность преимущества переменного тока.

Наконец, после запуска электростанции и ее приемки комиссией лорд Кельвин самолично заявил: «В науку об электричестве Тесла внес вклад больший, чем кто-либо до него», а профессор Скотт из Йельского университета писал: «Развитие электроэнергетики со времен открытия Фарадея в 1831 году и до великих истин, пришедших к нам от Теслы и воплощенных в реальность в 1896 году, есть, несомненно, величайшее событие во всей истории техники».

Сначала компания «Вестингауз электрик» установила три генератора по 5 000 лошадиных сил напряжением 11 000 В каждый в соответствии с патентами Теслы. Позже были установлены дополнительные генераторы, а в главном зале электростанции помещена мемориальная доска с указанием номеров патентов Теслы и даты их регистрации, использованных при строительстве станции. Наконец, в 1976 году на острове Гоут-Айленд (Козий остров) близ электростанции был сооружен памятник в ознаменование 120 годовщины со дня рождения Николы Теслы.

На церемонии по случаю открытия большой электростанции на Ниагаре 12 января 1897 года Тесла выступил с речью в Элликотт-клубе в Буффало. В речи, с присущей ему скромностью, он отметил свой вклад в эту работу и особо подчеркнул заслуги конструкторов и инженеров, работавших над проектом.

Тесла с энтузиазмом говорил о роли электрического освещения в цивилизации и благосостоянии людей. Он подробно рассказывал, какие блага электрический ток может дать нашему миру. Так, он упомянул свою заветную мечту о том, что высокочастотный ток должен использоваться не только в целях беспроводной передачи различной информации — телеграфа и телефона, музыки и сигналов точного мирового времени, но и для беспроводной передачи электроэнергии в огромных объемах. Именно этим исследованиям он отдавал все силы и время в Колорадо-Спрингс (1899), размышляя о создании и производстве стоячих волн, которые пронизывали бы Землю, а также об использовании высоких атмосферных слоев в качестве проводников. Как утверждает в одной из своих статей профессор Александар Маринчич, директор Музея Теслы в Белграде (журнал «Elektroprivreda», № 7–8, 1963), Тесла вычислил емкость Земли и рассчитал ее резонансную частоту, что составило около 10 Гц, эта цифра практически соответствует современным исследованиям. Данные для создания стоячих волн, которые отражались бы от точки на другом конце планеты и поступали бы в лабораторию Теслы в Колорадо, требовали генерации очень длинных радиоволн, которые Тесла в этой лаборатории не производил. В наши дни такие волны применяются в радиосвязи для общения с объектами на большой глубине под водой (например, с подводными лодками) или под землей (например, с шахтами).

Однако, несмотря на то что современники считали, что Тесла заблуждался, сегодня становится ясно, что он был прав, когда утверждал в своих записях и частично в речи, которую он произнес в Элликотт-клубе (опубликованной затем в журнале «Electrical Review») 27 января 1897 года и озаглавленной «Об электричестве», что низкочастотные волны распространяются с небольшим затуханием и можно генерировать такие стоячие волны, с которыми Земля входит в резонанс, используя атмосферные слои, выполняющие роль одного из выводов конденсатора. В сущности волны, распространяющиеся с резонансной частотой, еще не изучались, но обсуждаются в научных кругах.

Но давайте лучше прочитаем ответ самого Теслы одному журналисту, заявившему, что всё это лишь мечты: «Нет, всё это было не мечтой, но сложной научной и инженерной работой, к тому же требовавшей больших инвестиций. Ах, этот мир — слепой, испуганный, эгоистичный и полный сомнений! Наше общество еще не развилось настолько, чтобы добровольно следовать за острой, как копье, мыслью изобретателя. Но кто знает? Может, и к лучшему то, что революционные идеи и открытия наших дней, вместо понимания и поддержки, встречают сопротивление с момента их выхода в свет — из-за недостатка финансирования, своекорыстия, невежества и бездарности, и так закаляются в тяжелых испытаниях. Не часто ли мы становились свидетелями того, как то, что подвергалось осмеянию и осуждению, вопреки всем напастям, наливалось мощью в день своего триумфа?!»

Возвращаясь к личности Теслы, вспомним, что он был избран действительным членом Нью-Йоркской академии наук 27 мая 1907 года, через десять лет после того, как выступил со своей знаменитой лекцией 6 апреля 1897 года. 13 декабря 1916 года Американский институт электроинженеров принял решение наградить Теслу Золотой медалью Эдисона — одной из высших научных наград в Америке. Медаль была вручена ученому на ежегодном заседании института, где он выступил с интересной речью о своей жизни и научном труде.

Доктор Кенелли, председатель Комитета по наградам, ранее сказал, что с момента учреждения этой медали в 1904 году, она ежегодно присуждалась «за успешный вклад в развитие науки и электротехники», и ее обладателями становились, среди прочих, Э. Томсон, Дж. Вестингауз, А. Грейам Белл. Декан института Чарльз Терри сказал несколько общих слов о лекциях Теслы, упомянул и другие его заслуги в развитии электротехники в Америке, а также некоторые детали его биографии. Затем выступил Б. Беренд, которому с трудом удалось уговорить Теслу прийти на эту церемонию.[13] В своей, несколько затянутой речи он напомнил аудитории о той эпохальной лекции, прочитанной Теслой в институте 29 лет назад и посвященной многофазным переменным токам, процитировал некоторые пророческие высказывания Теслы на эту тему и вспомнил о важности открытия вращающегося магнитного поля и изобретения асинхронного двигателя.

Беренд выразился даже так: «Господь сказал: «Да будет Тесла и да будет свет!». Беренд произнес несколько высокопарные, но в сущности правдивые слова о том, что мир внезапно оказался бы в полной темноте, фабрики замерли бы, электрический транспорт остановился, если бы каким-то чудом, всё, что подарил миру Тесла, неожиданно исчезло. К этому можно добавить и следующее: не будь высокочастотных токов, которые Тесла открыл, чьи свойства изучил и сумел применить на практике, а также предсказал многие области их применения, перестали бы функционировать радио и телевидение, а астронавты на орбите потеряли бы всякую связь с Землей.

Наконец, слово взял сам Тесла и в первую очередь воздал должное Эдисону (следуя, как обычно, законам вежливости), а затем, повинуясь желанию слушателей, рассказал о своей необычной жизни и еще более необычном научном труде. Аудитория с большим вниманием следила за интересным и остроумным рассказом Николы Теслы.

Когда бы Тесла ни выступал с лекциями, он всегда демонстрировал неподдельную скромность, хотя и говорил о доселе неизвестных фактах и оригинальных научных открытиях. Большую часть своих знаний ученый воплотил в практических приспособлениях, которые покорили мир и проникли в самые основы цивилизации. В своих выступлениях и во время опытов Тесла демонстрировал необыкновенное богатство и великолепие идей и творческого воображения, которые основывались на глубоких знаниях трудов его предшественников, коим он всегда отдавал должное уважение.

Лекции и речи, собранные в этой книге, — это только часть многочисленных достижений Теслы. Немалую часть научного багажа составляют патенты Теслы в области электротехники, радиотехники, а также машиностроении. Еще более многочисленны научные и профессиональные статьи Теслы, а также статьи общего характера, в которых он высказывает свои взгляды на роковые проблемы своего времени и говорит о современниках.

Большую часть своей жизни, свои научные труды и опыты Тесла посвятил исследованию низких и высоких частот не только с точки зрения инженера-электрика, но и с позиции врача, осмелившегося прикоснуться к изучению самых тонких аспектов материи и ее составляющих. Прекрасно характеризуют Теслу его идеи относительно очень низких температур, из которых следует, что материя в своем бесконечном движении есть явление энергетическое, и что абсолютно нулевой температуры достичь невозможно и потому жизнь уничтожить нельзя. Тесла часто высказывал перед аудиторией провидческие мысли, оставаясь тем не менее вестником своей эпохи. Неудивительно, что историки и социологи сравнивали его с Леонардо да Винчи, Галилеем, Кельвином и Эйнштейном.

Войин Попович,

инженер, профессор Белградского университета.

20 июля 1995 года.

 

Спасибо, что скачали книгу в бесплатной электронной библиотеке Royallib.ru

Оставить отзыв о книге

Все книги автора

[1] На замечание Теслы, что из современного электродвигателя, который слишком искрит, следовало бы изъять мудреный коллектор и щетки и использовать только переменный ток, профессор известного политехнического института в Граце, человек большой эрудиции, мистер Пешль заявил, обращаясь к студентам: «Быть может, мистер Тесла многого добьется, но воплощения этой его идеи — никогда. Это было бы не чем иным, как мифическим вечным двигателем».

 

[2] Эта лекция была найдена в архиве Музея Николы Теслы в виде машинописного текста с дополнениями и исправлениями, сделанными его рукой. Однако оригинальные фотографии, упоминаемые в тексте и значащиеся под номерами 13 и 14, обнаружить не удалось. На запрос музея из Нью-Йоркской академии наук пришел ответ, что целиком лекция не издавалась ни в одном журнале Соединенных Штатов. Тем не менее в книгу вошла большая часть его лекций о высокочастотных генераторах, стабилизаторах и других механизмах, более десяти из которых были запатентованы

 

[3] Лекция прочитана для сотрудников Американского института электроинженеров 16 мая 1888 года.

 

[4] Здесь термин «кольцо» употребляется в смысле «кольцевой магнитопровод».

 

[5] Armature [англ. броня, панцирь] — в электротехнике якорь.

 

[6] Лекция прочитана для сотрудников Американского института электроинженеров в Колумбийском университете 20 мая 1891 года.

 

[7] Лекция прочитана перед сотрудниками Электротехнического института в Лондоне 3 февраля 1892 года.

 

[8] См. «The Electrical World», 11 июля 1891 г.

 

[9] Лекция прочитана перед сотрудниками Института Франклина в Филадельфии 24 февраля 1893 года и Национальной ассоциации электрического освещения в Сент-Луисе 1 марта 1893 года.

 

[10] Лекция прочитана на Восьмом ежегодном собрании Американской электротерапевтической ассоциации в Буффало 13–15 сентября 1898 года

 

[11] Элликотт-клуб, Буффало, 12 января 1897 года.

 

[12] Речь произнесена перед собранием Американского института электроинженеров 18 мая 1917 года.

 

[13] Известно, что Тесла не любил наград — медалей и иных знаков отличия.

 

---

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 49; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

⇐ Предыдущая15161718192021222324

---

Мы поможем в написании ваших работ!