Текст книги "Никола Тесла. Три феномена гения"

Спустя пятьдесят лет на основе описанного Теслой явления и был построен прибор для изучения электронной эмиссии, что, в свою очередь, стало исходным моментом для создания электронного микроскопа.

Заканчивая лекцию, Тесла указал на огромное, необъятное поле деятельности для электриков, желающих развивать эту многообещающую отрасль знания. И снова высказывал свое кредо гражданина Вселенной:

«Моим главным стремлением при изложении этих данных было выделить открытые явления и особенности, а также выдвинуть те идеи, которые, как я надеюсь, послужат отправными пунктами для следующих отправных пунктов…».

Новые мысли лавиной обрушились на слушателей, не успевавших следить за частностями и воспринимавших все величие замысла как нечто, пришедшее из далекого будущего. Шумные выражения восторга и овация всех присутствующих были наградой лектору.

Зал института не мог вместить всех желающих услышать Теслу. Поэтому после лекции руководители Королевского общества обратились к гостю с просьбой повторить свое сообщение на следующий день в парадном зале общества, но Тесла, не любивший восторженных выражений слушателей, наотрез отказался от второй лекции. Было известно, что не в характере этого человека менять свои решения, и не было никакой надежды уговорить его выступить вторично. Однако…

Однако президент Королевского общества недаром поручил вести переговоры с Теслой известному шотландскому физику профессору Королевского института Джемсу Дьюару, который был известен своей невероятной настойчивостью в достижении цели.

Он пригласил Теслу в зал Королевского общества, усадил его в «кресло Фарадея» – священную реликвию английской науки – и снова повторил все свои доводы о необходимости прочесть лекцию. Дьюар указал и на то, что ни один ученый со дня смерти Фарадея не удостаивался чести, оказанной Тесле, – сидеть на этом «священном месте всех физиков».

Во время разговора Дьюар достал из шкафа начатую бутылку виски, недопитую в свое время Фарадеем, также хранившуюся здесь как реликвия, и угостил Теслу из стакана, к которому не прикасались ничьи губы после смерти гениального английского физика. Такие почести не могли не тронуть Теслу, и он согласился прочитать лекцию, но несколько иного содержания.

Экстренное, внеочередное заседание Королевского общества 4 февраля 1892 года проходило под председательством выдающегося физика, секретаря общества Джона Рэлея, так же, как и другие слушатели, пораженного опытами и мыслями Теслы. И он подчеркивал: «Вы на редкость одаренный ученый. Мой совет: сосредоточьте усилия на одной из Ваших великих идей, разработайте ее до конца, дайте миру возможность воспользоваться ею как можно скорее. Что же касается Ваших стремлений решать все вопросы, так сказать, с космическим размахом, то, право же, время для этого еще не пришло. Вы хотите от нас слишком многого…».

Космический масштаб? А как быть с предупреждением матери – только единство цели и действий? Но он – ГЕНИЙ, ни с чем не сравнимый диапазон рожденных и выношенных им идей был присущ всему его творчеству! Не в этом ли и триумф, и трагедия великого ученого?! Совет Рэлея был подобен тому, как если бы ему, Тесле – ученому-изобретателю-конструктору, посоветовали заниматься только уже созданным им, а не углубляться в «дебри электричества». Тесла, понимая, что может, хотел прорываться «сквозь тернии к звездам».

Правда, иногда Тесла «открывал целые континенты», существовавшие лишь в его воображении. Но и по пути к ним, к этим «фантастическим странам», он сумел сделать множество больших и малых открытий.

Вся жизнь Николы Теслы, ученого-изобретателя-конструктора, показывала, что он не занимался усовершенствованием уже найденного, а стремительно уходил вперед. Только такой образ существования устраивал Теслу – в движении мысли вперед.

В середине февраля Николу Теслу встречали как величайшую знаменитость в Париже. 18 февраля он повторил для членов Французского физического общества и Международного общества электриков свою первую лондонскую лекцию, и она снова имела шумный успех. Опыты произвели необычайное впечатление и дали огромный материал для работ французских физиков. Множество статей во французских, русских, немецких и австрийских журналах описывали опыты Теслы и излагали его оригинальные мысли.

Следующая лекция должна была быть прочитана во Франкфурте-на-Майне, но через два дня после выступления в Париже – 20 февраля – Тесла получил телеграмму с сообщением о тяжелой болезни матери.

Мысль о том, что он может не застать ее в живых, так напугала ученого, что он нанял специальный поезд-экспресс, домчавший его до Загреба. Тесла застал мать умирающей.

Целый день мать и сын провели вместе. Мудрая Джука Тесла одобрила планы Николы, советуя ему не поддаваться соблазнам, связанным с необычайными успехами в обществе. Наука, одна наука, одна страсть должна владеть им. Эти слова умирающей матери, единственного человека, понявшего полностью величественный замысел своего сына, были ее завещанием.

Тесла, отклонивший предложение о дальнейшей поездке в столицы Германии и России, поехал в Белград, показав всему миру, что родная страна бесконечно дорога его сердцу. Студенты Белградской высшей школы собрались перед домом, где он остановился, приветствовали великого ученого бурной овацией. В честь Теслы был дан большой обед.

Смерть матери и последние ее слова заставляли задуматься о многом. Наука, одна наука! А разве для него существует еще что-либо, кроме нее? Даже свои великолепные обеды, прославленные в Нью-Йорке едва ли не больше, чем приемы в Белом доме, разве и они не для науки? Не хотел ли он таким образом привлечь внимание передовых и мыслящих деятелей Америки к своим открытиям?

Здесь сказалась еще одна черта Теслы – самокритичность. Он ловил себя на мысли о том, что обычный человек со всеми человеческими слабостями и привязанностями вторгается в жизнь большого ученого и мешает ему. Разве не было доли тщеславия в его жизни за последние годы?

Но только очень близкие Тесле люди слышали от него: мать права, наука, одна наука, одна всепоглощающая страсть!

Твердое решение изменить образ жизни, не расходовать ни одной минуты на что-либо, отвлекающее его от науки, придало Тесле бодрость. Расставшись с друзьями, он через Загреб и Вену проехал в Гавр и снова – в третий раз – пересек океан.

В Новом Свете его ждала новая работа – радиосвязь.

Часть II
Феномен «прародитель “расы роботов”»

Таким образом, появилось новое изобретение и новая техника, для которой предложено и новое название – «телеавтоматика», что означает: техника управления движением и действиями автоматов, удаленных на расстояние.

Никола Тесла, 1900

Тесла уже имел патент на способ надежного получения токов для применения в радиосвязи. Об этом он говорил на публичной лекции, где продемонстрировал принцип радиосвязи (1891).

Два года спустя он, занимаясь вопросами радиосвязи, изобрел мачтовую антенну и сконструировал первый в мире радиопередатчик, опередив русского изобретателя Попова и итальянца Маркони. Но только в 1943 году, в год смерти Теслы, Верховный суд США подтвердил его первенство в этом изобретении.

Справка. Вопрос о первооткрывательстве в области радио касается нескольких ученых. Тесла всегда тщательно изучал работы своих предшественников в любом открытии или изобретении. В случае с радио ими были американец Джозеф Генри (1842), итальянец Сэммюэль Морзе (1847), первый человек, передававший электроэнергию на большие расстояния при помощи антенн (воздушного змея), Малон Лумис (1872) – автор «Билля о воздушной телеграфии Лумиса».

Активно начал работать в этом направлении Томас Эдисон (1875). В начале 1880-х годов изучал явление передачи энергии «по воздуху» англичанин Уильям Прис – инженер-электрик Британской почтовой службы, впоследствии близкий знакомый Теслы, а еще – Оливер Лодж, Герих Герц и французский профессор Брэнли.

Но… все эти ученые, проводя свои эксперименты, не думали о «беспроводном телеграфе». Они были исследователями в новой области электромагнитной индукции.

А мысль о передаче сообщений была озвучена только в 1892 году, и это были лишь робкие опыты по ее реализации у Крукса, Герца и Лоджа. Первые же конкретные опыты в области радиопередачи были проведены в 1893 году школьником Гульельмо Маркони.

Глава 1. «Триада излучений»

Как это было свойственно его натуре ученого-изобретателя-конструктора, Тесла изматывал себя в разрешении бесконечных проблем, возникающих при работе над путями практического применения токов высокой частоты. Конечно, его в первую очередь занимала мысль о возможности передачи электроэнергии без проводов на любое расстояние. А еще – для связи или освещения, управления механизмами…

Размышления о способах осуществления такой передачи были в самом разгаре. Никогда еще Тесла не ставил перед собой такого большого числа задач, каждая из которых была исходной для множества следующих исследований. Конкретные решения были уже близки, но впереди еще столько работы!..

И снова триумф (начало 1890-х)

Еще тогда, в феврале 1893 года, Филадельфия стала свидетельницей необычайного триумфа Теслы. Лекция, прочитанная им, содержала так много идей о ближайшем развитии электротехники, что после ее опубликования современные специалисты называли ее классической.

Как всегда, Тесла затрагивал в своих лекциях широкий диапазон вопросов. Чаще всего он ставил их в виде проблемы и на глазах слушателей или разрешал их, или пытался указать пути решения. Но фактически всегда одной из обязательных тем была проблема передачи энергии на расстояние и связанные с ней токи высокой частоты.

Вот и в тот раз, избрав темой своего сообщения результаты проведенных им исследований различных действий токов высокой частоты, Тесла увязал проблему со сложнейшим явлением – светом. Он озаглавил тему: «О свете и других явлениях, связанных с высокой частотой».

Лекцию Тесла начал разделом, на первый взгляд весьма отдаленным от темы, – под названием «Некоторые размышления относительно глаза». В нем Тесла подробно анализирует значение зрения, то есть восприятие человеческим глазом тех электромагнитных колебаний, которые являются главной связью между внешним миром и человеческим мозгом с его способностью мыслить. Ученый говорил:

«Из всех творений природы наивысшее восхищение в нас вызывает именно эта неощутимая сущность, выполняющая свои неисчислимые функции под влиянием воздействий извне. Это воздействие в наибольшей степени и осуществляется через глаз, являющийся как бы окном во внешний мир.

Именно глаз передает внешнее раздражение – свет – на сетчатку, то есть на концы зрительных нервов, приходящих под этим воздействием в колебательное состояние, и эти колебания мгновенно передаются к соответствующим клеткам головного мозга…».

Тесла предполагал, что существует и обратный процесс: в некоторых исключительных случаях, связанных с необычайной деятельностью мозга и особой силой воображения, возникновение мысли в мозгу человека вызывает на сетчатке глаза, так сказать, флуоресценцию, то есть его свечение. Эта способность глаза отражать движение мысли, по мнению Теслы, и является причиной многих поэтических представлений об отражении внутренних качеств человека в его взгляде. И ученый разъяснял, заглядывая в далекое будущее человечества:

«Поговорка, что душа светится в глазах человека, имеет серьезные обоснования, и мы чувствуем, что в ней выражается великая истина. Только зрение дает нам возможность выйти далеко за пределы земных понятий, увидеть мириады других миров, солнц и звезд в необъятных глубинах вселенной.

Без зрения, без глаза мы не могли бы иметь даже самого отдаленного представления о мире вне пределов чувственного восприятия вещей и явлений, непосредственно механически соприкасающихся с телом человека. Поэтому справедливо будет считать глаз органом более высокого порядка, чем другие органы чувств…

Удивительные способности глаза были бы еще более резко выделены среди всех других органов чувств, если бы то, что мы именуем светом, не встречало препятствий при продвижении среди множества мельчайших материальных частиц, заполняющих нашу земную атмосферу. Встреча частиц вызывает множество различных процессов, и они-то должны быть предметом внимательного изучения».

Эти мысли, высказанные Теслой в начале 90-х годов прошлого века, являлись убеждением ученого в непрекращающемся вечном движении любых частиц – от элементарных в виде атома (сложная структура которого тогда еще не была известна) до небесных тел Вселенной:

«Атом, элементарная частица вселенной, подвергается вечному колебанию в пространстве… Если бы его движение прекратилось, он бы погиб. Материя в покое, если таковая и могла бы существовать, была бы мертвой материей. Но материя бессмертна, ибо во всей необъятной вселенной все обязано двигаться, колебаться, то есть жить».

Из всех этих предпосылок он делал вывод, непосредственно связанный с предметом лекции: свет, одно из проявлений этого вечного движения материи, должен быть объектом самого тщательного изучения. Признавая электромагнитную теорию света единственно правильной и согласующейся с фактами, Тесла призывает к необходимости изучать различные явления, связанные с электромагнитными излучениями (волнами) очень большой частоты.

Далее Тесла изложил различные способы получения токов высокой частоты, взаимопревращения низких и высоких частот. Он описал принцип действия своего резонанс-трансформатора и возможность получения от него токов весьма высокой частоты и напряжения, а также явления дугового разряда.

Следующий раздел лекции он посвятил изложению своей теории движения молекул и атомов в пространстве, заполненном газом, или в вакууме под действием электростатических сил, а затем перешел к описанию явлений, происходящих при движении электрического тока в разомкнутой цепи.

И Тесла доказал правильность такого парадоксального положения. Пользуясь лишь одним проводом, подключенным к одному полюсу источника тока большой частоты, он зажигал обычные лампы накаливания, специальные лампы с единственным вводом тока, включал и приводил в действие электрические двигатели. Этими же экспериментами была доказана возможность питания потребителей электроэнергии через однопроводную сеть.

Тесла поделился весьма важным наблюдением, сделанным им в ходе своих опытов. Оно касается явления резонанса. Тесла утверждал, что резонанс может быть использован для самых различных действий с совершенно неожиданными эффектами. Так он образно пояснял этот «неожиданный эффект»:

«Толстый стальной стержень можно привести в колебание каплями воды, падающими на него через равномерные интервалы; у стекла, которое более эластично, эффект резонанса значительно сильнее: стакан можно заставить лопнуть, если, закрыв им рот, петь ноту определенного тона…».

Тесла отметил, что явления резонанса в чистом виде могут вызвать весьма сильные разрушительные действия. Правда, как он говорил, «по счастью, чистый резонанс получить невозможно», а если бы это было не так, то трудно себе представить, каким опасностям подвергался бы любой неискушенный экспериментатор. О разрушительной силе резонанса Тесла к тому времени уже хорошо знал благодаря собственным опытам.

Подробно изложив возможность получения явления электрического резонанса, Тесла подошел к тому, что можно считать основной мыслью всей лекции. Связывая воедино выводы о возможностях передачи электроэнергии по одному проводнику и резонансного усиления колебаний, он сказал:

«Я имею в виду передачу сигналов, сообщений, пожалуй, даже энергии на любом расстоянии без применения проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в возможности практической реализации этой идеи…

Я настолько убежден в этом, что теперь уже рассматриваю такой способ передачи энергии и сообщений не только как чисто теоретическую возможность, а считаю его крупнейшей проблемой электрической техники, которая должна быть разрешена в ближайшее время.

Идея передачи сообщений без проводов представляет закономерный результат последних достижений и исследований в области электричества…».

Последний раздел своей лекции Тесла посвятил собственно вопросам освещения. В нем он продолжал развивать мысли, высказанные на лекциях в Лондоне и Париже. Однако тысячи опытов, успешно проведенных им за прошедший год, привели к новым открытиям, к обнаружению удивительных явлений, на которые было необходимо обратить внимание научного мира.

Пожалуй, самым важным среди открытий, сделанных Теслой в процессе изучения явлений свечения вакуумных трубок, было установление факта в исследуемых лампах с тугоплавкими электродами при токах высокой частоты трех видов излучений: во-первых, видимый свет; во-вторых, абсолютно черное излучение (то, что теперь называется ультрафиолетовыми лучами) и, в-третьих, «совершенно особые лучи», дававшие странные отпечатки на металлических экранах (пластинках), помещенных в металлических коробочках, пристроенных к лампам. О последнем излучении Тесла сказал следующее:

«Тенеобразное изображение, вызванное этими удивительными, “совершенно особыми лучами”, обладающими необычайным свойством проникать через предметы, непрозрачные для обычного света и ультрафиолетовых лучей, позволяет “видеть” предметы, находящиеся в непрозрачных ящичках.

На них, на эти лучи, несомненно, следует обратить особое внимание. Но накоплено еще недостаточно данных для каких-либо более определенных выводов – исследования этих лучей будут предметом моих специальных занятий в ближайшее время…».

Как видно из лекций Теслы, в 1893 году он, как и немецкий физик Ленард, был близок к одному из величайших научных событий XIX века – открытию того, что мы называем лучами Рентгена. Однако ни Ленард, ни Тесла не довели в этот год своих исследований до стадии открытия и приняли участие в разработке его лишь после опубликования статьи Рентгена.

Заканчивая свою лекцию, Тесла высказал основную мысль, прекрасно характеризующую существо всей его научной деятельности:

«Я предпочел направить свои стремления главным образом на ознакомление вас с новыми фактами или идеями, которые могут явиться исходными точками для работы других, и это должно извинить меня за отсутствие гармонии…».

Нельзя не согласиться с этим выводом Теслы, выходящим далеко за пределы науки об электричестве. И здесь, в этой далеко не научной книге столь много говорится о неэлектрической тематике, потому что широкие (и глубокие) знания Теслы о различных явлениях в природе – это и есть среда подпитки его повседневных открытий.

Тесла подвел итог своему вкладу в мировую науку в весьма своеобразной форме: «Моей главной целью было указать на новые явления и распространить идеи…» – и с этим следует согласиться. Это высказывание, еще и еще раз повторяемое на склоне лет, говорит о глубокой бескорыстности Николы Теслы, яркой личности, гражданина мира.

Пожар: «…работы могут быть восстановлены…» (1895 год)

Утро 13 марта 1895 года. Еще не наступил час прихода служащих в лабораторию на Пятой авеню, и Тесла, по обыкновению закончивший рабочий день на рассвете, только что вернулся к себе в отель, когда по городу разнеслась ужасная весть: огромный дом, в котором помещалась лаборатория изобретателя, объят пламенем.

С каждой минутой пламя губило накопленные годами оборудование, редкие приборы, рукописи и книги. В несколько часов огонь уничтожил результаты многих лет упорного труда.

Когда Тесла появился на Пятой авеню, он увидел лишь обгорелый остов здания и обломки искалеченных приборов. Пожар не только уничтожил все результаты многолетних трудов, но и разорил ученого, не застраховавшего свое имущество. В огне погибли также письма сестры и бюст матери, всегда стоявший на столе в рабочем кабинете Николы Теслы.

Нужно было иметь много мужества и веры в свои силы, чтобы не упасть духом и не отказаться от продолжения работы. Тут же, у еще дымящегося строения, Тесла без тени сомнения заявил репортерам газет о своем намерении восстановить сгоревшие рукописи, так как все они хранятся в его памяти, как в самом надежном сейфе. Об этой своей большой беде Тесла в интервью говорил:

«В моей лаборатории были уничтожены следующие самые последние достижения в области электрических явлений. Это, во-первых, механический осциллятор; во-вторых, новый метод электрического освещения; в-третьих, новый метод беспроволочной передачи сообщений на далекие расстояния и, в-четвертых, метод исследования самой природы электричества.

Каждая из этих работ, а также многие другие, конечно, могут быть восстановлены, и я приложу все мои усилия, чтобы это восстановить в новой лаборатории.

Безвозвратно погибло лишь то, что имело для меня личную ценность».

По городу распространился чудовищный слух, порожденный широко известной борьбой двух изобретателей. Причиной пожара называли поджог, совершенный якобы подкупленными Эдисоном сотрудниками лаборатории Теслы. Когда это предположение дошло до Теслы, он публично опроверг его, заявив, что считает Эдисона слишком порядочным человеком и большим изобретателем, чтобы тот мог быть заподозрен в столь бесчестном поступке.

На следующее утро газета «Нью-Йорк сан» в сообщении под заголовком «Несчастье для всего мира» писала: «Уничтожение мастерской Теслы на Западном Бродвее со всем ее удивительным содержимым – более чем личная неприятность. Это несчастье для всего мира».

И это действительно было несчастьем для всего мира.

Уже вечером в день пожара Тесла начал восстанавливать свои записи, а следующим утром подыскал небольшое помещение для лаборатории, заказал необходимую аппаратуру и приступил к работе.

Вскоре изобретателю оказала финансовую помощь «Компания Ниагарских водопадов». Через Эдварда Адамса Тесла получил в свое распоряжение 100 тысяч долларов, на которые оборудовал новую лабораторию, и уже осенью 1895 года возобновил свои исследования в полном объеме.

В своей лаборатории Тесла продолжал разрабатывать сразу все проблемы, изложенные им в ставших классическими лекциях, прочитанных в Америке и Европе. Одной из таких проблем было выяснение природы тех «совершенно особых лучей», которые обладали удивительными свойствами проникать сквозь непрозрачные предметы.

Тесла много экспериментировал с ними и предложил использовать эти лучи для изучения предметов, не видимых глазом.

Когда в конце 1895 года немецкий физик В. Рентген обнаружил эти лучи (названные первоначально Х-лучами) и в начале 1896 года опубликовал результаты своих наблюдений в журнале физико-медицинского общества, Тесла немедленно откликнулся на это сообщение.

В апреле 1896 года он опубликовал первую из десяти статей, указав на возможность практического применения Х-лучей для обнаружения и лечения опухолей и воспалений. В других статьях этой серии Тесла подробно остановился на различных случаях будущего использования рентгеновских лучей, на мерах предосторожности при обращении с ними.

Осторожность? Но вот что характерно: сам Рентген провел вторую серию своих знаменитых опытов, пользуясь для получения токов высокого напряжения «резонанс-трансформатором Теслы». Между Теслой и Рентгеном завязалась переписка, продолжавшаяся до 1901 года. В одном из последних сохранившихся писем Рентген писал:

«…Вы крайне удивили меня прекрасными фотографиями чудесных разрядов, и я очень благодарен Вам за них. Если бы мне только знать, как Вы достигаете таких вещей!»

А как же радиоволны? Тесла по-прежнему был занят этой проблемой – созданием универсальной системы передачи и использования электромагнитных излучений (радиоволн), способной обеспечить прием электроэнергии в любой точке земного шара.

В 1896 году невдалеке от Нью-Йорка Тесла построил небольшую радиостанцию и передавал сигналы на расстояние до 32 километров. Сигналы принимали на судах, движущихся по Гудзону на расстоянии свыше 25 километров.

2 сентября 1897 года на изобретение Теслы в этой области были выданы два патента за номерами 645 576 и 649 621. Они знаменовали собой то, что пройден еще один важный этап по пути к созданию всеобщей системы передачи энергии на расстояние.