Джон О'Нил - Гений, бьющий через край. Жизнь Николы Теслы
Через пятьдесят лет после столь великодушного отказа от денег во имя дружбы, лет, в течение которых он мог наблюдать, как ставшая благодаря ему доступной электроэнергия поднимает благосостояние Соединенных Штатов и мира в целом, его пригласили выступить с речью на посвященном ему торжестве в Институте помощи иммигрантам. Тесла, которому было тогда около восьмидесяти, не смог приехать лично. Десятки лет он испытывал нищету, встречая насмешки за неспособность развивать сделанные им, по его словам, изобретения и часто меняя гостиницы из-за невозможности платить по счетам. Невзирая на все это, он не таил никакого зла на Вестингауза, из-за которого пожертвовал 12000000 $ лицензионных платежей. Напротив, он питал к нему самые дружеские чувства. Об этом свидетельствуют слова из посланной им в Институт речи, которая была прочитана за торжественным обедом в отеле «Балтимор» 12 мая 1938 года:
«Джордж Вестингауз был, на мой взгляд, единственным человеком на этой планете, кто мог при тогдашних условиях принять мою систему переменного тока и выиграть сражение с предубеждением и властью денег. Он был пионером и одним из достойнейших и благороднейших людей мира, которым Америка вправе гордиться и перед которым человечество в огромном долгу благодарности».
6
Оставив в 1889 году завод Вестингауза в Питтсбурге, чтобы вернуться в свою нью-йоркскую лабораторию, Тесла вступил в новый мир. Уже созданная им чудесная многофазная система была лишь одним из более значительных чудес, которые еще предстояло открыть, и ему не терпелось взяться за исследование в новой области.
То, к чему он приступал, не было для него совершенно неведомой сферой, где ему пришлось бы пробираться в потемках в надежде случайно набрести на что-нибудь важное, хотя любой другой исследователь на его месте чувствовал бы себя в то время именно так. Тем судьбоносным вечером 1882 года в Будапеште, когда в озарении он увидел вращающееся магнитное поле, то же озарение открыло перед ним и весь космос в бесконечности его вариаций и мириадах форм проявлений как симфонию переменных токов. Гармонии вселенной играли для него на шкале электрических вибраций в беспредельном диапазоне октав. На одной из низких октав звучала единственная нота в 60 герц переменного тока, а на одной из высоких октав сиял свет с частотой уже в миллиарды герц.
Тесла задумал программу экспериментов по исследованию диапазона электрических вибраций, пролегающего между его переменным током и световыми волнами. Он хотел повысить частоту переменного тока до значений этого неведомого диапазона. Если всего лишь одна нота низкой октавы дала столь удивительное открытие, как вращающееся магнитное поле и многофазная система, то можно ли представить себе те чудесные возможности, что таят в себе другие ноты более высоких октав? А изучать можно было тысячи октав. Он сконструирует электрическую фисгармонию, создавая электрические вибрации на всех частотах, и будет изучать их характеристики. А далее он надеялся постичь и лейтмотив космической симфонии электрических вибраций, пронизывающих всю вселенную.
Теперь, когда ему исполнилось тридцать три года, Тесла стал состоятельным человеком. От «Вестингауз компани» он получил 1000000 $ за первую серию своих изобретений. 500000 $ из этих денег отошло А.К, Брауну и его другу, которые финансировали его эксперименты. А впереди его ждут еще более интересные изобретения. Он никогда больше не будет нуждаться в деньгах. Он будет, думал он тогда, получать миллионы долларов лицензионных платежей по патентам, связанным с его переменным током, и тратить столько, сколько захочет, проникая в тайны Природы и посвящая свои открытия человеческому благу. Заниматься этим повелевал ему его долг. Он знал, что, как никто другой, одарен воображением, талантом и способностями. А за это он должен подарить миру небесные сокровища научных знаний, которые он извлечет из тайников вселенной и с помощью своего могучего ума превратит в средства, которые улучшат человечеству жизнь, облегчат его труд и умножат его счастье.
Но не был ли он слишком высокого мнения о себе, размышляя подобным образом? Даже если и так, никакого тщеславия в его действиях не было. Ему не важно было, о чем он думал, пока он был объективен в своих мыслях и мог подтвердить их на деле. Что с того, что он считал себя умнее других: разве такое мнение не соответствовало действительности? Положим, он считал себя избранником судьбы — разве не мог он доказать этого? Тесле не обязательно было видеть событие, происходящее в действительности, чтобы живо представить его себе. Разве не заявил он в юности, что на практике создаст двигатель переменного тока, хотя профессор и назвал это неосуществимой целью — и разве не Тесла осуществил эту «неосуществимую цель»? Не он ли многократно улучшил конструкцию генераторов постоянного тока Эдисона, на которого весь мир смотрел как на великого гения? И, кроме того, не он ли создал гораздо лучшую систему выработки, распределения и потребления электроэнергии? На все эти вопросы Тесла мог ответить утвердительно, не выходя за рамки скромности относительно своих достижений.
Нет, никакого тщеславия в его размышлениях не было. Скорее, это была величайшая вера в себя и в силу дарованного ему воображения. Для талантливого человека с подобной верой в себя и финансовыми возможностями, достаточными для достижения своих целей, мир свершений не имеет границ. Так рисовалась действительность Тесле, когда ближе к концу 1889 года он вернулся в свою лабораторию на Пятой Южной авеню в Нью-Йорке.
Он изучил широкий диапазон частот переменного тока, чтобы выбрать частоту, на которой его многофазная система будет работать наиболее эффективно. Его расчеты показывали значительные изменения характеристик и результатов при повышении частоты тока, и эти расчеты подтвердились при наблюдении за построенными им электрическими машинами. Он заметил, что при повышении частоты требуется все меньше железа, и хотел теперь исследовать очень высокие частоты, на которых должны были получиться необычные результаты вообще без железа в магнитной цепи.
Когда в Будапеште, придумав вращающееся магнитное поле, он занимался мысленными расчетами свойств переменных токов на всем диапазоне от самой низкой частоты до частоты света, никто еще не исследовал этот диапазон. Однако девятью годами ранее, в 1873-м, Джеймс Клерк Максвелл из Кембриджского университета в Англии опубликовал свою замечательную вводную работу по электромагнитной теории света и с помощью своих уравнений показал, что существует огромный диапазон электромагнитных колебаний выше и ниже видимого света — колебаний с гораздо более длинными и гораздо более короткими волнами. Пока Тесла создавал модели для своей многофазной системы, профессор Генрих Герц в 1887 году подверг теорию Максвелла экспериментальной проверке в диапазоне волн длиной в несколько метров. Такие волны он создавал с помощью искрового разряда индукционной катушки, а также собирал эти волны из пространства и преобразовывал их в небольшой разряд на некотором расстоянии от катушки.
Работа Герца подтвердила теорию Теслы о том, что почти каждая нота всего диапазона вибраций между уже известными вибрациями электрического тока и вибрациями света таит в себе интересное открытие. Тесла был уверен, что если он сможет постоянно повышать частоту электрических вибраций, пока она не сравняется с частотой света, он получит высокоэффективный процесс непосредственной выработки света вместо крайне неэкономичного процесса, использовавшегося в лампах накаливания Эдисона, в котором полезные световые волны являлись лишь малой частью тех волн, что терялись при выработке бесполезного тепла, оставляя потребителю только пять процентов электрической энергии.
Свои исследования Тесла начал с постройки роторных генераторов переменного тока, доведя в них число фаз до 384, и с этим оборудованием смог получать токи с астотой до 10000 герц. Он обнаружил, что эти высокочастотные токи дают больше интересных возможностей для эффективной передачи энергии на расстояние, чем его весьма практичная многофазная система с 60 герцами. Поэтому параллельно он занялся конструированием трансформаторов для повышения и понижения напряжения таких токов.
На основе высокочастотных генераторов переменного тока, сходных с теми, что в 1890 году задумал Тесла, Ф.У. Александерсон разработал впоследствии радиопередатчики большой мощности, которые более чем через два десятилетия поставили трансатлантическую радиосвязь на столь практичную основу, что правительство не выпустило контроль за ним за пределы государства и сохранило за Соединенными Штатами господствующее положение в мировой радиосвязи.
Разработанные Теслой высокочастотные трансформаторы работали просто замечательно. В них не применялось ни грамма железа, которое, как выяснилось, только мешало их работе. Они имели воздушный сердечник и состояли лишь из концентрических первичных и вторичных обмоток. С помощью этих трансформаторов, которые стали известны как трансформаторы Теслы, он смог получать очень высокое напряжение. В первых экспериментах он достигал потенциалов, пробивавших воздух пятисантиметровой искрой, но уже очень скоро он достиг огромного прогресса, и разряды получались уже в виде пламени. Работая с такими напряжениями, он столкнулся с трудностями с изоляцией своих аппаратов и разработал способ изолирования, который применяется теперь в высоковольтных устройствах во всем мире: устройство погружается в масло, в результате чего воздух из катушек полностью устраняется. Это изобретение имело огромное коммерческое значение.
