Джон О'Нил - Гений, бьющий через край. Жизнь Николы Теслы
Большой почитатель Теслы Леонард Э. Куртис из «Колорадо Спрингс электрик», узнав о его плане по проведению экспериментов в гигантских масштабах, предложил ему основать лабораторию в Колорадо Спрингс, обещая в полной мере обеспечить его необходимыми для работы землей и электроэнергией.
Полковник Джон Джейкоб Астор, владелец «Вальдорф-Астории», относился к знаменитому посетителю свого ресторана с величайшим уважением как к своему личному другу и внимательно следил заходом его исследований. Узнав, что они прерваны из-за нехватки денег, он дал в распоряжение Теслы 30000 $, в которых тот нуждался, чтобы воспользоваться предложением Куртиса и построить временное помещение в Колорадо Спрингс. Тесла приехал в Колорадо в мае 1899 года вместе с несколькими сотрудниками своей лаборатории и со своим помощником инженером Фрицем Ловенштайном.
Страница 192 из «Colorado Springs Notes», 1899-1900
Текст на иллюстрации:
Конструкция, предлагаемая для подъема оконечного устройства на высоту 140 футов (~ 43 м) от земли.
На очень прочном телеграфном столбе, достающем почти до крыши здания, планируется установить насадку из трубы диаметром приблизительно в 10 дюймов (25,5 см) и длиной примерно в 2 фута (61 см) с муфтой для телескопической мачты с нижним сочленением в 6 дюймов (= 15 см) диаметром. Снизу насадка будет расширена, чтобы уберечь дерево от действия стримеров".
Общая длина 20-футовых (= 6 м) сочленений мачты составит приблизительно 120 футов (= 37 м) плюс насадка с деревянным столбом — еще по меньшей мере 20 футов — всего 140 футов («43 м).
Приблизительная площадь трубы над крышей будет равна Лх20х12х(6+5+4+3+3+2) = 17332 кв. дюймов, или 120 кв. футов (= 11 м2). Площадь шара приблизительно равна 20 кв. футам. Таким образом получается 140 кв. футов + насадка. Со всеми сочленениями это будет около 150 кв. футов (=14 м2). Благодаря электростатической емкости на катушке остается, вероятно, менее половины витков.
Давление ветра на конструкцию будет значительным, но, если не будет необычно сильных ветров, она устоит.
Стримеры — узкие светящиеся каналы, образующиеся в газах в электрическом поле при давлениях, близких к атмосферному, на стадии, предшествующей электрическому пробою искровых и коронных разрядов, например молнии (прим. перев).
Пока в своей горной лаборатории он проводил эксперименты с природными молниями и занимался другими исследованиями, быстрыми темпами шла сборка его мощной передающей аппаратуры. Он лично следил за ходом работ и вникал во все мельчайшие детали каждого аппарата. Он работал в девственной сфере, где никто еще не прокладывал дорог и не собрал опыта, который мог бы пригодиться ему при постановке экспериментов и разработке машин. Тесла исследовал область знаний, лежавшую далеко за пределами того, что было известно к тому времени, и мог полагаться только на самого себя без возможности обратиться к кому-либо за советом. Однажды он уже удивил мир, создав систему передачи энергии с напряжениями в десятки тысяч вольт, а теперь работал с миллионами вольт, и никто не знал, что может случиться при достижении столь огромных потенциалов. Он, однако, верил, что сделает свою же чудесную многофазную систему устаревшей, создав более совершенную систему.
Спустя примерно три месяца после его приезда в Колорадо Спринте здание с его фантастическими формами, башнями и мачтами было закончено, и был готов к работе гигантский осциллятор, на котором планировалось проведение главного эксперимента.
Дикая, неровная, горная местность Колорадо, где Тесла основал свою лабораторию, это естественный центр чудовищной электрической активности, где грозовые разряды порождают столь огромные и мощные молнии, каких, пожалуй, больше нигде на Земле и не бывает. Ошеломляющие молнии как с неба, так и с земли сверкали с пугающей частотой во время почти ежедневных гроз. Тесла очень глубоко изучил природные молнии, пока шла сборка его аппаратуры, которая должна была имитировать их, и очень много узнал об особенностях различных видов разрядов.
Наверно, боги природных молний даже позавидовали этому человеку, который, подобно похитившему огонь Прометею, покусился на их достояние, и решили наказать его разрушением его фантастического строения. Оно было сильно повреждено и едва не рухнуло от удара молнии, причем молнии, которая не угодила прямо в здание, а блеснула в шестнадцати километрах от него.
Воздушная волна, поднятая одним из видов грозового разряда, обрушилась на лабораторию в предсказанное Теслой время, с точностью до доли секунды. Вот как в неопубликованной записи рассказывает об этом сам Тесла:
У меня было много возможностей проверить это значение по наблюдениям за взрывами и грозовыми разрядами. Идеальным примером такого рода стал случай в Колорадо Спрингс в июле 1899 года, когда я проводил испытания своей радиостанции, которая была единственной станцией беспроводной связи в то время.
Тяжелые тучи собрались над хребтом Пайке Пик, и вдруг в точке, удаленной от нас ровно на шестнадцать километров, сверкнула молния. Я тут же засек время вспышки и, сделав быстрый расчет, сказал своему ассистенту, что воздушная волна достигнет нас через 48,5 секунды. Точно по истечении этого времени ужасный удар потряс здание, которое, не будь оно специально укреплено, рухнуло бы до самого основания. Этот удар выбил все окна и дверь с одной стороны и нанес большие повреждения внутри помещений. Сопоставив энергию и длительность электрического разряда с энергией и длительностью взрыва, я вычислил, что подобное сотрясение можно получить при взрыве на таком же расстоянии двенадцати тонн динамита.
Возведенная Теслой экспериментальная станция напоминала почти квадратный амбар со стенами длиной приблизительно в тридцать с половиной метров и высотой чуть больше семи с половиной метров. От стен отлого поднималась к центру крыша, а из самого ее центра тянулся вверх деревянный каркас пирамидальной башни, вершина которой возвышалась над землей на двадцать четыре метра. Наклонные брусья крыши продолжались до самой земли как укрепляющие башню арочные контрфорсы. Через центр башни уходила вверх мачта высотой в шестьдесят один метр, увенчанная медным шаром, диаметром около 90 см, который тяжелым проводом соединялся с аппаратом в лаборатории. Мачта состояла из отдельных секций, которые могли разъединяться для уменьшения ее высоты.
В здании находилось много разных аппаратов, а также катушек Теслы, или трансформаторов высокочастотных токов, самых различных форм и размеров. Главным устройством был его «усилительный передатчик», представлявший собой всего-навсего очень большой трансформатор Теслы. В большом центральном зале стоял круглый каркас диаметром в 23 м с витками гигантской первичной обмотки усилительного передатчика. Вторичная обмотка имела диаметр около 3 м и примерно такую же высоту и состояла приблизительно из 75 витков провода, намотанного на деревянный цилиндрический каркас. Установлена она была в центре зала в нескольких футах над полом. А через центр самой обмотки проходила нижняя часть мачты. Крыша над этой частью зала была раздвижной, поэтому вокруг длинной мачты вдоль всей ее высоты и вокруг провода, идущего вдоль ее нижней трети над землей, не было никаких предметов.
Одна из первых проблем, которую хотел разрешить Тесла, начиная свои исследования в горах Колорадо, это установить, обладает ли Земля электрическим зарядом. Природа обычно дает щедрые ответы, когда ученые в своих экспериментах задают ей вопросы первостепенной важности. И Тесла получил не только самый удовлетворительный ответ на свой вопрос, но и крайне важное откровение, раскрывшее ему тайну о том, как действует Природа, — тайну, позволяющую человеку управлять электрическими силами в масштабах всей планеты.
Знать о наличии электрического заряда у Земли Тесле нужно было по той же причине, по какой скрипачу нужно знать, достаточно ли туго натянуты струны на подставке его инструмента, то есть будут ли они правильно звучать при игре, или футболисту — знать, хорошо ли накачан мяч.
Если никакого заряда у Земли нет, то она подобна колоссальному резервуару, куда в огромных объемах придется вливать электричество, чтобы возбудить в ней электрические колебания. Земля без заряда несколько осложняла планы Теслы. Однако он быстро установил, что заряд у Земли есть, причем крайне высокого потенциала, и, кроме того, есть также некий механизм для поддержания его величины. Именно при установке этого факта он и сделал свое второе важное открытие.
Впервые Тесла объявил о своем открытии вскоре после возвращения в Нью-Йорк в удивительной статье в «Сенчури» за июнь 1900 года, но лучше всего он рассказывает об этом в статье в «Электрикал ворлд энд инджиниэр» от 5 мая 1904 года:
