Джон О'Нил - Гений, бьющий через край. Жизнь Николы Теслы
Изумительный трюк с пропусканием через свое тело высокочастотных токов ужасно высокого напряжения без всякой опасности для себя Тесла подготовил в результате мысленных экспериментов задолго до того, как получил возможность провести их в своей лаборатории. На собственном неприятном опыте он убедился, что низкочастотные переменные токи, такие как используемый в современных осветительных сетях, проходя по телу, поражают его болезненным ударом. Но, когда с телом со-прикасаются световые волны, никаких неприятных ощущений нет. Единственная разница между электрическими токами и световыми волнами, рассуждал он, заключается в частоте, которая у электротока составляет 60 герц, а у световых волн — миллиарды герц. Где-то между двумя этими крайностями электромагнитные вибрации должны утратить свою смертоносность, и он предположил, что это должно быть ближе к нижнему концу диапазона. В электрическом ударе, наносимом организму, Тесла выделял два аспекта: первый — разрушение тканей теплом, которое усиливается или ослабляется в зависимости от силы тока; второй — боль, сила которой зависит от частоты тока. Каждый период электрического тока создает отдельный импульс, который и передается нервами в головной мозг в виде боли.
Нервы, как он знал, способны реагировать на импульс с частотой около 700 герц, но не могут передавать большую частоту. В этом отношении их работа сходна с работой нашего слуха, который не способен воспринимать атмосферные вибрации с частотой приблизительно выше 15000 герц, или с восприимчивостью глаза, который не ощущает световых вибраций выше фиолетовой части спектра.
Собирая свои высокочастотные генераторы переменного тока с частотами до 20000 герц, он мог проверить свою теорию и, касаясь пальцами выходных клемм, убеждался, что нервы не чувствительны к отдельным вибрациям на такой частоте.
Однако сила тока, способная разрушать органические ткани, была еще слишком высока на выходе этих машин, чтобы проходить через организм без вреда для него, хотя боль уже и не ощущалась. Пропуская эти токи через свои новые трансформаторы с воздушным сердечником, он смог увеличивать их напряжение в десять тысяч раз, во столько же раз снижая силу самих токов, которая уменьшалась при этом до безопасных для органических тканей значений.
Ток, таким образом, получался совершенно безвредным и неощутимым. Тесла тщательно проверил свою теорию, проводя токи сначала через два пальца, потом через руку, затем от одной руки до другой через тело и, наконец, от головы до пят. Если при подключении тела к цепи в точке контакта проскакивала искра, это сопровождалось ощущением булавочного укола, но Тесла устранял это, прикасаясь к электрическому выводу через металлический предмет, который держал в руке: искра при этом возникала между электрическим выводом и предметом в руке, а ток проходил по тканям, не давая никаких ощущений.
Огромная энергия этих токов, мощность которой исчислялась произведением силы тока на напряжение, могла производить эффектное действие: пройдя через тело Теслы и не причинив ему никакой боли, она плавила металлические стержни, разрушала свинцовые диски и зажигала лампы накаливания и вакуумные лампы.
Европейские научные общества настойчиво продолжали просить у Теслы выступлений с лекциями, и в конце концов он согласился. А надо сказать, что к собственным лекциям он подходил с крайне высокими критериями, поэтому подготовка их была делом весьма трудоемким. Весь материал должен был быть совершенно новым. Однажды продемонстрированный эксперимент никогда не повторялся дважды. Абсолютная верность каждого технического положения проверялась по меньшей мере двадцать раз. Сами лекции продолжались по два-три часа, и каждая минута несла с собой волнующую демонстрацию из постоянного потока его открытий. Свою речь он пояснял с помощью огромного набора аппаратов, придуманных им самим и собранных в его лабораториях. Поэтому в научном мире каждая такая лекция была событием огромной важности и производила глубочайшее впечатление на тех, кому посчастливилось присутствовать на нем.
Тесла условился о лекции перед Институтом инженеров-электриков в Лондоне 3 февраля 1892 года и перед Международным обществом инженеров в Париже 19 февраля. Решение о лекциях в Европе было отчасти обусловлено и возможностью побывать дома в Госпиче, поскольку в последних письмах сообщалось о плохом здоровье матери.
Лекция перед Институтом инженеров-электриков имела большой успех. Английские технические журналы, как будет видно, весьма скупо говорили о приоритете Теслы в открытии явления вращающегося магнитного поля и приуменьшали практическую ценность его многофазной системы переменного тока, правда, в этом отношении они не были выразителями мнения большинства инженеров, которые не скупились на похвалы и были преисполнены энтузиазма, а мнение инженеров разделяли и британские ученые.
Когда Тесла приехал в Лондон, его принимали во многих местах многие известные люди. Сэр Джеймс Дьюар с целым комитетом столь же известных ученых из Королевской ассоциации [4], где проводил свои фундаментальные исследования в области магнетизма и электричества бессмертный Майкл Фарадей, пытались убедить Теслу повторить свою лекцию перед ассоциацией. Тесла обычно держался за свои планы с настоящим упрямством, которое проявил и на сей раз. Но знаменитый шотландский ученый встретил это упрямство с такой же убедительной настойчивостью. Он подвел Теслу к креслу Фарадея — подлинной реликвии для британской науки, — усадил его на этот трон и поднес ему почти такую же реликвию из драгоценного наследства: порцию виски из бутылки, оставшейся от личного запаса Фарадея, к которому никто не прикасался почти четверть столетия. И вот из этой-то бутылки он щедро налил Тесле целых полбокала. И сэр Джеймс добился своего — Тесла смилостивился и на следующий вечер выступил с лекцией.
Лорд Рейли, известный английский физик, председательствовал на собрании в Королевской ассоциации, куда пришла элита научного мира — множество самых блистательных ученых. Рейли, лично присутствовавший при демонстрации экспериментов Теслы, которые на ученых производили не меньшее впечатление, чем на простых людей, осыпал изобретателя всевозможными похвалами.
Он заявил, что Тесла наделен великим даром к открытию фундаментальных научных принципов, и убеждал его полностью сосредоточиться на какой-то одной, но важной идее.
В разговоре после собрания Тесла отрицал у себя способности великого изобретателя, но здесь он просто скромничал, ибо знал об уникальности своего таланта к открытию основополагающих истин. Тем не менее он очень серьезно отнесся к предложению Рейли полностью сосредоточиться на важной идее. Сомнительно, однако, что это был хороший совет. Тесла обладал поистине космическим кругозором и способностью глубокого проникновения в неведомые сферы. Совет же Рейли был равносилен совету исследователю с уникальным талантом изучения неизвестных материков и открытия их для цивилизации сидеть дома и проповедовать ведение домашнего хозяйства, поскольку при этом-де будет больше пользы от приложенных усилий.
Двумя неделями позже Тесла прочитал назначенную лекцию для Общества физиков в Париже, а затем повторил ее для Международного общества инженеров-электриков. Это был его второй приезд в Париж с тех пор, как за восемь лет до того он оставил работу в «Континентал Эдисон» в этом городе. Немедленно по окончании работы в «Вестингауз компани» осенью 1889 года — когда он полностью оформил гражданство США — он ненадолго заехал в Париж, чтобы посетить Международную выставку. А тем временем по Европе распространялась слава его многофазной системы, которая дополнялась информацией о его необыкновенной работе с новыми высокочастотными токами. Поэтому в Париже, как и в Лондоне, его встречали как героя.
Интересно, что думали чиновники из «Континентал Эдисон», видя неоценимый вклад в развитие науки и промышленности, сделанный инженером, которого в 1883 году они потеряли из-за стремления к грошовой экономии и чью многофазную систему, купленную Вестингаузом за 1000000 $, могли, без сомнения, купить и сами, причем за сравнительно небольшие деньги?
*Лекция Теслы выплеснула целую лавину новых и интереснейших знаний в области электротехники. Он просто ошеломил своих слушателей множеством захватывающих и оригинальных экспериментов, где почти каждое отдельное положение просто терялось в ослепительной массе целой плеяды поразительных достижений.
В лекциях 1892 года, читавшихся под общим заголовком «Эксперименты с высокочастотными переменными токами высокого напряжения», Тесла описывал множество своих открытий, которые только сегодня получают широкое применение и провозглашаются современными изобретениями. Среди них «неоновые» и другие газовые лампы, а также люминесцентные лампы. Многие из описывавшихся открытий и изобретений не используются и по сей день, в том числе, как будет видно, лампа накаливания с углеродным или металлическим электродом, подключающаяся к одножильному проводу, и другие сделанные позднее устройства с сильным и загадочным излучением [5].
