Наука, одна наука…
ночи и Дни за разрешением нескончаемых вопросов, появляющихся в ходе разработки способов применения на практике токов высокой частоты, в отыскивании возможности передачи электричества без проводов на любое расстояние, для связи, силовых потребностей, освещения, управления механизмами.
Размышления о методах осуществления таковой передачи были в самом разгаре. Ни при каких обстоятельствах еще Тесла не ставил перед собой для того чтобы солидного числа неприятностей, любая из которых была исходной для множества следующих изучений. Конкретные ответы были уже близки, но впереди еще столько работы!..
По окончании возвращения из Европы он сразу же взял предложение прочитать лекцию в Университете Франклина в Филадельфии – наибольшем научном учреждении Штатов, деятельность был которого начаты самим Вениамином Франклином. За предложением Университета пришло и второе – от Национальной ассоциации электрического освещения в Сен-Луи.
24 февраля 1893 года Филадельфия стала свидетельницей необычайного успеха Теслы. Лекция, прочтённая им, содержала так много идей о ближайшем развитии электротехники, что, опубликованная после этого в трудах университета, она стала хорошей.
Избрав темой собственного сообщения результаты совершённых им изучений разных действий токов высокой частоты, Тесла озаглавил его: «О других явлениях и свете, которые связаны с высокой частотой». Лекцию он начал разделом, на первый взгляд очень отдаленным от темы, – называющиеся «Кое-какие размышления относительно глаза». В нем Тесла детально разбирает значение зрения, другими словами восприятия людской глазом тех электромагнитных колебаний, каковые являются основной связью между человеческим мозгом и внешним миром с его свойством мыслить.
– Из всех творений природы наивысшее восторг в нас вызывает эта неощутимая сущность, делающая собственные неисчислимые функции под влиянием действий извне, – сказал ученый. – Это действие в громаднейшей степени и осуществляется через глаз, являющийся как бы окном во внешний мир. Как раз глаз передает внешнее раздражение – свет – на сетчатку, другими словами на финиши зрительных нервов, приходящих под этим действием в колебательное состояние, и эти колебания мгновенно передаются к соответствующим клеткам головного мозга.
Тесла предполагал, что существует и обратный процесс: в некоторых необыкновенных случаях, которые связаны с необычайной деятельностью мозга и особенной силой воображения, происхождение мысли в мозгу человека вызывает на сетчатке глаза, так сообщить, флуоресценцию, другими словами его свечение. Эта свойство глаза отражать перемещение мысли, согласно точки зрения Теслы, и есть обстоятельством многих поэтических представлений об отражении внутренних качеств человека в его взоре. «Поговорка, что душа светится в глазах человека, имеет важные обоснования, и мы ощущаем, что в ней выражается великая истина», – писал ученый.
– Лишь зрение дает нам возможность выйти далеко за пределы земных понятий, заметить мириады вторых миров, звёзд и солнц в необъятных глубинах вселенной. Без зрения, без глаза мы не могли бы иметь кроме того самого отдаленного представления о мире вне пределов чувственного восприятия вещей и явлений, конкретно механически соприкасающихся с телом человека. Исходя из этого справедливо будет вычислять глаз органом более большого порядка, чем другие органы эмоций, – рассуждал Тесла[20].
Необычные свойства глаза были бы еще более быстро выделены срели остальных органов эмоций, если бы то, что мы именуем светом, не встречало препятствий при продвижении среди множества небольших материальных частиц, заполняющих отечественную земную воздух. Встреча частиц приводит к множеству разных процессов, и они-то должны быть предметом внимательного изучения.
Все эти мысли, высказанные в начале 90-х годов прошлого века, так же как и убеждение ученого в непрекращающемся вечном перемещении любых частиц, от элементарных в виде атома (сложная структура которого тогда еще не была известна) до небесных тел вселенной, приближают его к позициям стихийного материалиста-диалектика. «Атом, элементарная частица вселенной, подвергается вечному колебанию в пространстве… Если бы его перемещение закончилось, он бы погиб. Материя в покое, в случае если таковая и имела возможность бы существовать, была бы мертвой материей. Но материя бессмертна, потому что во всей необъятной вселенной все обязано двигаться, колебаться, другими словами жить», – писал Тесла.
Из всех этих предпосылок он делал вывод, конкретно связанный с предметом лекции: свет, одно из проявлений этого вечного перемещения материи, должен быть объектом самого тщательного изучения. Признавая электромагнитную теорию света единственно верной и согласующейся с фактами, нужно, следовательно, изучать разные явления, которые связаны с электромагнитными излучениями (волнами) большой частоты.
Потом Тесла изложил разные методы получения токов высокой частоты, взаимопревращения низких и высоких частот, обрисовал принцип действия собственного возможность-получения и резонанс трансформатора от него токов высокой частоты и напряжения, явления дугового разряда, происходящего при достижении определенного напряжения в конденсаторе резонанс-трансформатора.
Обрисовав после этого физиологические действия токов высокой частоты и высокого напряжения, Тесла показал на самом себе возможность пропускать без всяких страшных последствий через тело электрический ток напряжением в 200 тысяч вольт при частоте в 1 миллион периодов.
Убедительно и обоснованно Тесла поведал о выводах из собственных физиологических опытов, очень интересовавших публичное вывод в связи с недавними утверждениями Эдисона об опасностях переменного тока.
– Наиболее опасным и разрушительным для жизни есть постоянный ток, а самые болезненным – переменный ток низкой частоты, – обосновывал Тесла, – что же касается токов высокой частоты, то воздействие их на организм человека часто бывает целебным.
Следующий раздел лекции он посвятил изложению собственной атомов движения и теории молекул в пространстве, заполненном газом, либо в вакууме под действием электростатических сил, а после этого перешел к описанию явлений, происходящих при перемещении электрического тока в разомкнутой цепи. Да, как раз в разомкнутой.
Благодаря недостаточной изученности переменных токов в течение долгого времени было принято вычислять электрический ток чем-то циркулирующим только в замкнутой проводящей цепи. Сперва казалось необычным открытие, что ток может протекать через проводящую цепь, даже в том случае, если цепь разомкнута, и еще более необычным было выяснить, что время от времени легче вынудить ток протекать через разомкнутую цепь, чем через замкнутую, с неординарной убежденностью в собственной правоте сказал об этом ученый.
И Тесла доказал правильность для того чтобы парадоксального положения. Пользуясь только одним проводом, подключенным к одному полюсу источника тока громадной частоты, он зажигал простые лампы накаливания, особые лампы с единственным вводом тока, включал и приводил в воздействие электрические двигатели. Этими же опытами была доказана возможность питания потребителей электричества через однопроводную сеть.
Перед тем как перейти к рассказу о возможности применения всех этих явлений для электрического освещения, Тесла поделился очень серьёзным наблюдением, сделанным им на протяжении собственных опытов. Оно касается явления резонанса. Объяснение этого явления уже было дано выше, и нет необходимости повторять его. Скажем только об утверждении Теслы, что резонанс возможно использован для самых разных действий с совсем неожиданными эффектами.
– Толстый металлический стержень, – сказал ученый, – возможно привести в колебание каплями воды, падающими на него через равномерные промежутки; у стекла, которое более эластично, эффект резонанса существенно посильнее: стакан возможно вынудить лопнуть, в случае если, закрыв им рот, петь ноту определенного тона.
Явления резонанса в чистом виде смогут позвать очень сильные разрушительные действия. Но вероятно ли получение «чистого резонанса», другими словами явления незатухающего резонансного усиления колебаний? Как теория, так и испытания говорят о том, что в природе это нереально, потому что, по мере того как колебания становятся все более и более энергичными, весьма скоро возрастают утраты в вибрирующем предмете и окружающей его среде, и эти утраты неизбежно ограничивают колебания, каковые в другом случае усиливались бы вечно. По счастью, чистый резонанс взять нереально, а если бы это было не так, то тяжело себе представить, каким опасностям подвергался бы неискушенный экспериментатор.
Детально изложив возможность получения явления электрического резонанса, Тесла подошел к тому, что можно считать главной мыслью всей лекции. Связывая воедино выводы о возможностях передачи электричества по одному проводнику и резонансного усиления колебаний, он сообщил:
– В связи с рассмотрением явлений резонанса и проблемы энергопередачи по одному проводу я сообщу пара слов о том, что довольно часто является предметом моих размышлений и с чем связано общее благополучие. Я имею в виду передачу сигналов, сообщений, пожалуй, кроме того энергии на любом расстоянии без применения проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в возможности практической реализации данной идеи.
Я превосходно знаю, что большинство ученых не поверит в возможность уже сейчас реализовать эту мечту. Не обращая внимания на это, мне думается, что успехи многих практиков за последние годы должны дать новый толчок формированию мысли и опыта в этом направлении. Я так уверенный в этом, что сейчас уже разглядываю таковой метод сообщений и передачи энергии не только как чисто теоретическую возможность, а считаю его наибольшей проблемой электрической техники, которая должна быть разрешена в скором будущем. Мысль передачи сообщений без проводов воображает закономерный итог последних исследований и достижений в области электричества.
Кое-какие энтузиасты выразили вывод, словно бы бы вероятно телефонирование на любое расстояние при помощи индукции через воздушное пространство. Так на большом растоянии мое воображение не простирается, но я весьма твердо верю в то, что фактически вероятно возмутить при помощи замечательных автомобилей электростатическое состояние Почвы и так передавать сигналы связи а также энергию.
Мы сейчас знаем, что возможно передавать электрические колебания через один проводник. Отчего же при таких условиях не применять для данной цели Почву? Нас не должна пугать идея о расстоянии. Утомившемуся путнику, отсчитывающему верстовые столбы на дороге, Почва может казаться большой, но радостнейшему из всех людей, астрологу, что разглядывает небеса и по их масштабам делает выводы о размере отечественной планеты, она думается весьма маленькой. И такой же, я полагаю, она представляется электрику, потому что в то время, когда он разглядывает скорость распространения в почве электрических возмущений, все понятия о расстоянии совсем стираются.
Но, высказав совсем верные мысли о возможности передачи сообщений посредством электромагнитных волн, передачи без проводов электричества, Тесла глубоко заблуждался в отыскивании дорог практического осуществления данной идеи. Предположение о возможности применения Почвы как среды, через которую возможно было бы передавать электричество электромагнитными волнами с мельчайшими утратами энергии, было ошибочным. Тесла через чур скоро и без оснований – пожалуй, только вследствие того что идея об этом высказывал Эдисон, – отверг возможность передачи сигналов через воздушное пространство. Тесла не проверил ни теоретическими расчетами, ни экспериментально данной возможности и со всей энергией занялся только разработкой идей передачи сигналов, сообщений, электричества на дальние расстояния без проводов через почву посредством явления резонанса. Для этого нужно было в первую очередь установить, владеет ли земной шар зарядом и каковы те условия, при которых возможно было бы позвать его резонанс.
Последний раздел собственной лекции Тесла посвятил фактически вопросам освещения. В нем он развивал мысли, высказанные на лекциях в Париже и Лондоне. Но тысячи опытов, удачно совершённых им за прошедший год, стали причиной новым открытиям, к обнаружению необычных явлений, на каковые было нужно обратить внимание научного мира.
Пожалуй, самым серьёзным среди открытий, сделанных Теслой в ходе изучения явлений свечения вакуумных трубок, было установление того, что в исследуемых лампах с тугоплавкими электродами, вносимыми в поле токов высокой частоты, имеют место три вида излучений: видимый свет, полностью тёмное излучение (то, что сейчас именуется ультрафиолетовыми лучами) и «совсем особенные лучи», дававшие необычные отпечатки на железных экранах (пластинках), помещенных в железных коробочках, пристроенных к лампам.
– Тенеобразное изображение, вызванное этими необычными, «совсем особенными лучами», владеющими необычайным свойством попадать через предметы, непрозрачные для ультрафиолетовых лучей и обычного света, разрешает «видеть» предметы, находящиеся в непрозрачных ящичках. На них, на эти лучи, без сомнений, направляться обратить особенное внимание. Но накоплено еще не хватает данных для каких-либо более определенных выводов–изучения этих лучей будут предметом его особых занятий в скором будущем, – сообщил ученый.
Как видно из лекций Теслы, в первой половине 90-ых годов девятнадцатого века он, как и германский физик Ленард, был близок к одному из величайших научных событий XIX века – открытию того, что мы именуем лучами Рентгена. Но ни Ленард, ни Тесла не довели в текущий год собственных изучений до стадии открытия и участвовали в разработке его только по окончании опубликования статьи Рентгена: Ленард, упорно претендуя на приоритет, Тесла только сообщением результатов собственных наблюдений.
Продолжая придавать значение поискам способов рационального освещения, Тесла с особым удовлетворением сказал о возможности применения фосфоресцирующих трубок для особенного освещения, близкого к солнечному. Для этого нужно использовать токи высокого напряжения и сверхвысоких частот при простых давлениях воздуха либо газов в самих трубках.
– Возможно еще большое количество сообщить о световых эффектах,– сказал Тесла в лекции, – приобретаемых в газах при низком либо простом давлении. Владея еще через чур малым опытом, мы не можем утверждать, что необычный темперамент этих прекрасных явлений достаточно известен. Но изучения в данной области продвигаются только интенсивно. Любое направление научной мысли по-своему привлекательно, но исследования электричества владеют особенным очарованием, потому что в сфере данной прекрасной науки нет ни одного опыта либо открытия, которое не позвало бы у нас восхищения. Мне лично думается, что среди всех необычных явлений, каковые мы замечаем, самым прекрасным зрелищем может служить эвакуированная трубка (трубка с разреженным газом. – Б. Р. ), в то время, когда, возбужденная электрическими импульсами от удаленного источника, она ярко вспыхивает во тьме, наполняя помещение своим ослепительным светом.
Заканчивая собственную лекцию, Тесла высказал главную идея, замечательно характеризующую существо всей его научной работы:
– Быть может, моя лекция и не отвечала требованиям строго научного изучения, при котором любой итог воображает логическую последовательность по отношению к прошлому, и, так, внимательный читатель либо слушатель может предугадать его заблаговременно. Я предпочел направить собственные рвения в основном на ознакомление вас с новыми фактами либо идеями, каковые смогут явиться исходными точками для работы вторых, и это должно простить меня за отсутствие гармонии. Объяснения явлений были изложены с лучшими намерениями и с эмоцией студента, что готов выслушать более успешную интерпретацию.
Не будет громадным злом, в случае если студент впадет в заблуждение; в случае если же ошибаются великие умы, мир дорого оплачивает их неточности.
Нельзя не дать согласие с этим выводом Теслы, выходящим далеко за пределы науки об электричестве.
Мария Фаликман:
