Текст книги "Никола Тесла. Изобретатель будущего"

Кризис переходного возраста

В течение первого года обучения в Йоаннеуме Тесла была прилежным студентом. «Я решил преподнести родителям сюрприз, – написал Тесла, – и в течение целого первого года я ежедневно начинал работать в три часа утра и продолжал до одиннадцати ночи, без выходных и праздников. Поскольку большинство моих сокурсников относились к учебе легкомысленно, вполне естественно, что я затмил их всех. В течение того года я сдал девять экзаменов, и преподаватели считали, что я заслуживаю больше, чем наивысший балл».

Вооруженный этими лестными экзаменационными сертификатами, Тесла поехал домой, предвкушая, как покажет свои достижения отцу. Милутин, однако, подверг его успехи критике. «Это почти убило мое стремление, – заявил Тесла – но позже, после смерти отца, я нашел связку писем, из которых с горечью узнал, что преподаватели просили забрать меня из института, иначе я умру от переработок». Напуганный, что он может потерять своего второго сына из-за перенапряжения, отец постарался ослабить энтузиазм молодого человека{96}96
  NT, My Inventions, 56.


[Закрыть].

Наказание Милутина вызвало вопросы в уме Теслы относительно того, существовало ли какое-либо эмоциональное вознаграждение за прилежное обучение, и что, возможно, в жизни было что-то более важное, чем школьные занятия. По словам бывшего соседа по комнате Косты Кулишича, Тесла претерпел разительное изменение в своем отношении к учебе к концу второго года обучения в Граце. Однажды Тесла столкнулся с членом одного из немецких культурных клубов, который явно завидовал успехам серба в учебе. Слегка похлопав Теслу по плечу тростью, студент сказал по-немецки: «Зачем тратить здесь свое время понапрасну, лучше поезжай домой и «насиживай стул», чтобы профессора хвалили еще больше». В ответ на этот вызов Тесла не вернулся в свою комнату, чтобы учиться, но решил продемонстрировать сокурсникам, что может кутить не хуже них. Тесла стал болтаться с другими студентами в Ботаническом саду, где допоздна гулял, курил и в больших количествах пил кофе. Он научился играть в домино, шахматы и стал опытным игроком в бильярд. Но больше всего он пристрастился играть в карты и азартные игры. «Игра в карты, – заявил Тесла позже, – была для меня квинтэссенцией удовольствия»{97}97
  Mrkich, Tesla: The European Years, 10; NT, My Inventions, 37; O’Neill, Prodigal Genius, 43.


[Закрыть].

Тесла вернулся в Грац осенью 1877 года, интересуясь гулянками и азартными играми гораздо больше, чем учебой. И на третьем году обучения Тесла прекратил посещать лекции – по университетским отчетам видно, что он не посетил ни одной лекции весной 1878 года. Это, безусловно, привело к аннулированию его военной стипендии. В сентябре 1878 года Тесла написал письмо в просербскую газету в Нови-Саде «Пчелиную матку» с просьбой о выделении другой стипендии, чтобы он мог продолжить учебу на инженера в Вене или Брно. Тесла сообщил газете, что вынужден был отказаться от военной стипендии из-за болезни, зато теперь был свободен «от того тяжкого обязательства». О своей квалификации Тесла указал, что владеет итальянским, французским и английским языками, и подписался: «Никола Тесла, технический специалист»{98}98
  Mrkich, Tesla: The European Years, 10-11. Мркич отмечает, что в надежде избавиться от обязательства по военной стипендии Тесла впервые написал в «Пчелиную матку» в октябре 1876 года с просьбой о выделении стипендии.


[Закрыть].

Но просербская организация, публиковавшая «Пчелиную матку», отклонила запрос Теслы о выделении стипендии. Не сообщив семье, Тесла уехал из Граца в конце 1878 года и перебрался в Марибор в австрийской области Штирии (современная Словения). Марибор находился на расстоянии 45 миль (72 километра) от Граца и 185 миль (298 километров) от его семьи в Госпиче. В Мариборе Тесла устроился чертежником в магазин инструментов и краски Мастера Друско. По вечерам Тесла проводил время в пабе «Счастливый крестьянин» около вокзала. Случайно его бывший сосед по комнате Кулишич проезжал через Марибор в январе 1879 года и с удивлением обнаружил Теслу в «Счастливом крестьянине» за игрой в карты на деньги. Кулишич был рад увидеть друга живым, поскольку Тесла был крайне подавлен перед исчезновением из Граца. Когда Кулишич спросил его, хотел бы он возвратиться в Грац, чтобы закончить обучение, Тесла холодно ответил: «Мне нравится здесь, я работаю инженером, получаю шестьдесят форинтов в месяц и могу получить еще немного с каждого законченного проекта»{99}99
  Mrkich, Tesla: The European Years, 16; O’Neill, Prodigal Genius, 44.


[Закрыть].

Кулишич оставил на усмотрение Теслы его карточные игры и работу инженером, но послал весточку его семье в Госпич о том, что Тесла живет в Мариборе. В марте 1879 года Милутин поехал в Марибор, чтобы уговорить сына вернуться, и предложил ему возобновить обучение в Праге. Милутин был особенно зол, что его сын увлекся азартными играми, которые он считал пустой тратой времени и денег. Споря с отцом по поводу азартных игр, Тесла ответил, «Я могу остановиться в любой момент, но разве стоит бросать то, на что я променял бы райское блаженство?» Тесла не послушался отца и отказался возвращаться домой. Удрученный, Милутин возвратился домой и серьезно заболел{100}100
  NT, My Inventions, 37; Mrkich, Tesla: The European Years, 17.


[Закрыть].

Спустя несколько недель после визита отца Тесла был арестован полицией Марибора как «бродяга» и депортирован в Госпич{101}101
  Запись о задержании Теслы полицией Марибора в марте 1879 года из Mrkich, Tesla: The European Years, 18.


[Закрыть]. Убитый горем от того, что сын вернулся домой под конвоем полиции, Милутин скончался 17 апреля 1879 года (по старому стилю) в возрасте шестидесяти лет. На следующий день со всех концов региона съехались священники, чтобы совершить по Милутину «похоронную литургию, подобающую святому»{102}102
  Mrkich, Tesla: The European Years, 76.


[Закрыть].

Не зная, чем заняться, Тесла после смерти отца остался в Госпиче и продолжил играть на деньги. Как и отец, его мать Джука была обеспокоена этим, но так как она «знала, что спасение утопающих – дело рук самих утопающих», она применила другой подход. Однажды, когда Тесла спустил все свои деньги, но жаждал продолжения игры, она дала ему пачку банкнот со словами: «Иди и наслаждайся. Чем раньше ты промотаешь все наши сбережения, тем лучше. Я знаю, что ты сможешь это преодолеть». Отреагировав на слова матери, Тесла посмотрел в лицо своей игорной зависимости: «Я обуздал свою страсть в тот же момент… Я не только преодолел ее, но и выкинул из своего сердца, не оставив ни малейшего следа»{103}103
  NT, My Inventions, 37.


[Закрыть].

В конечном счете Тесла решил, что отдаст должное желанию отца и поедет учиться в Прагу. Для этого он обратился к своим дядям по материнской линии, Петру и Павлу Мандику, которые согласились помочь ему. Поездка в Прагу имела смысл, так как Тесла решил поселиться в Австрии и в университете в Праге мог бы продолжить изучение иностранных языков, чтобы затем переехать в Австрийскую империю. В январе 1880 года Тесла переехал в Прагу и поступил в Университет Карла-Фердинанда. Так как он опоздал к началу весеннего семестра, то начал учебу летом и посещал лекции по математике, экспериментальной физике и философии{104}104
  Mrkich, Tesla: The European Years, 92, 98.


[Закрыть].

Тесла также выбрал специальный курс с Карлом Штумпфом[15]15
  Фридрих Карл Штумпф (нем. Friedrich Carl Stumpf; 1848–1936) – немецкий психолог, философ-идеалист, музыкальный теоретик, один из основателей европейского направления функциональной психологии, один из предвестников феноменологии и гештальт-психологии.


[Закрыть] под названием «Дэвид Юм[16]16
  Дэвид (Давид) Юм (англ. David Hume; 1711–1776) – шотландский философ, представитель эмпиризма, психологического атомизма, номинализма и скептицизма; по мнению ряда исследователей, агностик, предшественник второго позитивизма (эмпириокритицизма, махизма), экономист и историк, публицист, один из крупнейших деятелей шотландского Просвещения.


[Закрыть] и исследование человеческого интеллекта». Штумпф познакомил Теслу с концепцией ума как чистого листа: что люди рождаются с чистым умом, который формируется в течение жизни через сенсорное восприятие. Это соответствовало уже начавшему формироваться представлению Теслы о том, как работало его собственное воображение, и он впоследствии использовал идеи Штумпфа при разработке своего автоматона, или радиоуправляемой лодки, в 1890-х годах (см. главу XII){105}105
  Там же., 77; Daniel Mayer, «Nikola Tesla in Prague in 1880–Some Details from Tesla’s Life, Until Now Unpublished», Tesla III Millennium: Fifth Annual Conference Proceedings (Beograd, 1996), VI67–VI69; Seifer, Wizard, 19.


[Закрыть].

В Праге Тесла продолжал ломать голову над созданием электродвигателя. «Атмосфера этого старого и интересного города была благоприятной для изобретений, – вспоминал он. – Голодающих художников здесь было в большом количестве, и интеллектуальную компанию можно было найти без труда»{106}106
  1915 Autobiographical Sketch, 537


[Закрыть]. Подстегиваемый окружающей средой, Тесла вспоминал: «Я существенно продвинулся вперед, отделив коммутатор от машины и изучая явления с этой новой точки зрения, но все еще безрезультатно»{107}107
  NT, My Inventions, 59.


[Закрыть]. Его идея состояла в том, чтобы поместить коммутатор на отдельные опоры, или шпиндели, вдали от корпуса двигателя – возможно, он полагал, что можно устранить искрение, увеличив расстояние между ротором и коммутатором. Хотя такой ход мыслей не привел к результату, процесс визуализации этих машин помог Тесле понять, как работали двигатели. «Каждый день я тщетно обдумывал эту схему, – отмечал он, – но чувствовал, что был близок к решению»{108}108
  1915 Autobiographical Sketch, 537


[Закрыть].

Озарение в Будапеште

Хотя в начале его пребывания в Праге Тесле оказывали поддержку его дяди по материнской линии, они не могли делать этого вечно. Как отмечалось в одной ранней биографической статье, в Праге Тесла «начал испытывать стеснение в деньгах и все реже видел изображение Франца Иосифа Первого», правящего австрийского императора, чей портрет был на купюрах. В конечном итоге, когда деньги от его дядей перестали поступать, он «стал ярким справедливым примером «скромного образа жизни и высокого образа мыслей»[17]17
  Цицерон, «Из писем к близким».


[Закрыть], но решил барахтаться и самостоятельно обеспечивать свое пропитание»{109}109
  Tesla biography, 1890.


[Закрыть]. В январе 1881 года Тесла переехал из Праги в Будапешт.

Тесла выбрал Будапешт, так как читал в пражской газете, что Тивадар Пушкаш[18]18
  Тивадар Пушкаш де Дитро (венг. Ditrói Puskás Tivadar; 1844–1893) – венгерский ученый, физик и изобретатель первой в мире телефонной станции, а также основатель телефонной новостной службы «Telefon Hírmondó».


[Закрыть] получил разрешение от Томаса Эдисона построить там телефонную станцию и что проект будет контролировать его брат Ференц. Так как Ференц был лейтенантом гусарского полка, воинской части легкой кавалерии, в которой служил его дядя Павел, Тесла попросил дядю порекомендовать его Ференцу, чтобы получить работу на проекте{110}110
  Mrkich, Tesla: The European Years, 100.


[Закрыть].

Семья Пушкаш принадлежала к трансильванскому дворянству, и Тивадар в молодости изучал юриспруденцию и технические предметы. Покровитель и предприниматель, Тивадар поехал в поисках возможностей в Америку. Попробовав свои силы в добыче золота в Колорадо, он заинтересовался телеграфом и телефоном{111}111
  Биографическая информация о Тивадаре Пушкаше представлена на http://www.budpocketguide.com/TouristInfo/famous/Famous_Hungarians10.asp.


[Закрыть]. В 1877 году Пушкаш встретился с Эдисоном в Менло-Парке, где произвел фурор, прибыв в необычный повозке и невзначай демонстрируя пачку тысячедолларовых банкнот. Эдисон проникся к Пушкашу симпатией и показал ему все свои текущие изобретения, включая фонограф. Взволнованный тем, что он увидел, Пушкаш предложил за свой счет оформить в Европе патенты на телефон и фонограф Эдисона за комиссию в размере одной двадцатой доли{112}112
  Edward Johnson to Uriah Painter, 17 December 1877, The Papers of Thomas A. Edison, ed. R. A. Rosenberg et al. (Baltimore: Johns Hopkins University Press), 3:676-79; Paul Israel, Edison: A Life of Invention (New York: John W. Wiley, 1998), 148-49.


[Закрыть]. При таких условиях соглашения возникает вопрос: кто кого обманывал – Пушкаш Эдисона или Эдисон Пушкаша. Пушкаш много лет был одним из агентов Эдисона в Европе и активно продвигал телефон, фонограф и электрическое освещение.

Пушкаш предложил Эдисону установить телефонные станции в крупнейших европейских городах. До этого времени Эдисон и Александр Белл главным образом думали об установке телефонов на частных линиях, связывающих две локации, и Эдисон был заинтригован планом Пушкаша связать друг с другом сотни абонентов посредством распределительного щита{113}113
  Пушкаш не был изобретателем телефонной станции, но был одним из нескольких предпринимателей, которые смогли увидеть ее потенциал. Первая телефонная станция была создана в мае 1877 года Т. Е. Холмсом в Бостоне, когда он добавил телефоны к своей существующей сети охранной сигнализации. См.: Carlson, «The Telephone as a Political Instrument», 25-55, on 42.


[Закрыть]. С благословения Эдисона Пушкаш построил телефонную станцию в Париже в 1879 году. Брат Ференц помог с парижской станцией и затем вернулся домой в Будапешт, чтобы установить связь там.

Но Ференц Пушкаш не смог сразу нанять Теслу. По всей вероятности, братьям Пушкаш потребовалось некоторое время, чтобы организовать финансирование будапештской станции. Вместо этого с помощью братьев Пушкаш или других друзей Тесла устроился чертежником в офис венгерского правительства Центрального телеграфа. Хотя еженедельная зарплата в размере пяти долларов была скудной, эта должность позволила Тесле приступить к практической работе с электричеством. «Я быстро заслужил уважение главного инспектора, – вспоминал Тесла позднее, – и был переведен делать расчеты, проекты и оценки по новым сооружениям». Тем не менее большую часть работы Тесла считал скучной, так как в ней было больше рутинных чертежей и вычислений, чем ему бы хотелось. «В то время он извлек несколько сотен тысяч квадратных и кубических корней во благо общества, – согласно одному отчету, – финансовые и прочие ограничения этой должности стали болезненно очевидными»{114}114
  Цитаты из NT, My Inventions, 59 и Tesla biography, 1890. Трудно установить точную последовательность событий в Будапеште, так как Тесла предлагал несколько версий в своих воспоминаниях. Приведенная здесь последовательность событий основана на биографии Теслы 1890 года и Автобиографическим очерке 1915 года и заключается в том, что Тесла сначала работал на телеграфе, а потом с ним случился момент Эврики. Напротив, из NT, My Inventions (59, 65) следует, что Тесла заболел, пока ждал получения должности в телефонной компании Пушкаша, пошел работать чертежником в государственный телеграф уже после момента Эврики в парке.


[Закрыть].

Неудовлетворенный работой в офисе телеграфа, Тесла уволился и решил сосредоточиться на изобретениях. Как и многие изобретатели-новички, он был уверен, что сможет быстро создать нечто великое, что обеспечит его средствами. «Он сразу же приступил к изобретательству, – сообщалось позже, – но ценность его изобретений была видима только глазам верящего, и никакой пользы они не приносили»{115}115
  Tesla biography, 1890; NT, Motor Testimony, 191.


[Закрыть]. Неудачи довели Теслу до «ужасного нервного срыва», и он впал в глубокую депрессию{116}116
  NT, My Inventions, 59.


[Закрыть].

Тесла был убежден, что умирает, но в конце концов поправился благодаря своему новому другу Антону Жигети. В Будапеште он «познакомился со многими интересными молодыми людьми. Одним из них был господин Жигети, который был замечательным человеком. Большая голова с ужасным бугром на одной стороне и болезненный цвет лица делали его определенно уродливым, но его тело от шеи до ступней могло послужить моделью для статуи Аполлона». Жигети «был спортсменом, обладавшим невероятной физической силой, одним из самых сильных мужчин в Венгрии. Он вытащил меня из комнаты и заставил делать физические упражнения… он спас мне жизнь»{117}117
  1915 Autobiographical Sketch, 537; NT, Motor Testimony, 321.


[Закрыть].

Как и Тесла, Жигети увлекался бильярдом, но он также интересовался изучением электричества и вдохновил Теслу продолжать работу над двигателем. Благодаря Жигети у Теслы возникло

сильное желание жить и продолжать работу… Мое здоровье восстановилось, а с ним и умственная энергия… Когда я взялся за решение задачи, это было не за счет силы воли, как часто бывает у мужчины. Я дал священный обет, это был вопрос жизни и смерти. Я знал, что умер бы, если бы потерпел неудачу… Решение этой задачи уже было в моем подсознании, но я пока не мог его выразить{118}118
  NT, My Inventions, 60–61.


[Закрыть].

Чтобы помочь Тесле восстановить силы, Жигети убедил его каждый вечер гулять с ним в Városliget (городском парке), и во время этих прогулок они обсуждали идеи усовершенствованного двигателя Теслы. В своей автобиографии 1919 года Тесла заявил, что решение его задачи с двигателем пришло к нему во время одной из этих прогулок как момент эврики:

В тот день, который навсегда останется в моей памяти, я наслаждался прогулкой со своим другом в городском парке и декламировал стихи. В том возрасте я знал целые книги наизусть, дословно. Одной из них был «Фауст» Гете. Солнце клонилось к закату, что напомнило мне о великолепном отрывке:

 
Взгляни: уж солнце стало озарять
Сады и хижины прощальными лучами.
Оно заходит там, скрываяся вдали,
И пробуждает жизнь иного края…
О, дайте крылья мне, чтоб улететь с земли
И мчаться вслед за ним, в пути не уставая!
 
 
Прекрасная мечта! Но день уже погас.
Увы, лишь дух парит, от тела отрешась, –
Нельзя нам воспарить телесными крылами![19]19
  Иоганн Вольфганг Гете. Фауст. Перевод Н. А. Холодковского.


[Закрыть]
 

Когда я произнес эти вдохновляющие слова, идея озарила меня как вспышка молнии. Я нарисовал тростью на песке схемы, изложенные шесть лет спустя в моем выступлении в Американском институте инженеров-электриков, и мой друг их прекрасно понял{119}119
  Во время дачи показаний по патентной тяжбе в 1903 году Тесла не упоминал о том, как рисовал схемы на песке для Жигети в Будапеште в 1882 году. Однако он вспомнил, что он нарисовал чертежы в грязи, когда объяснял устройство своего двигателя нескольким коллегам из Edison Lamp Works в пригороде Парижа приблизительно в 1883 году.


[Закрыть]. Изображения были настолько четкими, ясными и прочными, что я сказал ему: «Посмотрите мой двигатель здесь, понаблюдайте, как я его переделываю». Я не могу описывать всей полноты своих эмоций{120}120
  NT, My Inventions, 61.


[Закрыть].

Через образы Гете садящегося солнца, стремительного движения вперед и невидимых крыльев, поднимающих в воздух ум, но не тело, к Тесле пришла идея использовать в своем двигателе вращающееся магнитное поле.

Невзирая на всю драматичность этой истории с закатами и Гете, к ней следует относиться осторожно. Да, эту историю об изобретении электродвигателя переменного тока Тесла рассказал в своей автобиографии 1919 года, но во время торжественного получения патента в 1903 году Тесла ничего не говорил о моменте эврики в парке с Жигети. С юридической точки зрения было бы полезно зафиксировать момент изобретения в 1882 году, так как это подкрепит заявления о первенстве Теслы в изобретении двигателя переменного тока{121}121
  Жигети свидетельствовал в 1889 году, что Тесла рассказал ему о многофазном двигателе в Париже в мае 1882 года, но он ничего не сказал о моменте Эврики в Будапеште. См.: Szigeti, 1889 deposition.


[Закрыть]. Однако в речи Теслы на церемонии вручения патента говорилось, что ему потребовалось время на разработку своих идей. Кроме того, учитывая предполагаемый уровень знаний Теслы в 1882 году, маловероятно, что он понял в Будапеште все, что включил в свое выступление в Американском институте инженеров-электриков в 1888 году.

Тем не менее понятно, что в Будапеште у него был главный прорыв. Основанный на знаниях, полученных до Будапешта, и экспериментах, которые он проводил впоследствии в 1883 и 1887 годах (см. главы III и IV), его прорыв состоял из трех взаимосвязанных выводов. Во-первых, Тесла понял, что можно заставить ротор в двигателе вращаться не за счет подачи тока, а с помощью индуцируемых вихревых токов. Во-вторых, он понял, что индуцировать вихревые токи в роторе можно? создав вращающееся магнитное поле в обмотках статора. И в-третьих, у Теслы возникла догадка, что вращающееся магнитное поле могло быть каким-то образом создано с использованием переменного тока.

Рассматривая озарения, которые посетили Теслу во время прогулки в парке, полезно поговорить об устройстве, часто описываемом в трактатах по электричеству XIX века – колесе Араго. Позвольте подчеркнуть, что нет никаких доказательств, что Тесла знал о колесе Араго и использовал его, размышляя о двигателях, но это устройство может помочь нам лучше понять успехи Теслы в Будапеште{122}122
  Безусловно, существует сильное сходство между медными дисками в устройстве Араго и дисковыми роторами, которые использовал Тесла в своем первом двигателе, в связи с чем автор одного из учебников пришел к выводу, что «двигатель Теслы – это вид эксперимента Араго… в котором вращающийся магнит заставляет вращаться кондукционный диск».


[Закрыть].

В 1824 году французский ученый Франсуа Араго[20]20
  Араго (франц. Dominique François Jean Arago), Доминик Франсуа Жан (1786–1853) – французский ученый и политический деятель, член Парижской академии наук (с 1809), почетный член Петербургской академии наук (1829).


[Закрыть] заметил любопытное поведение стрелки компаса, поднесенного к вращающемуся медному диску. Если медный диск вращался достаточно быстро, стрелка компаса не только прекращала указывать на север, но и тоже начинала вращаться. Вскоре после того, как Араго сообщил о своем открытии, Чарлз Бэббидж[21]21
  Чарлз Бэббидж (англ. Charles Babbage; 1791–1871) – английский математик, изобретатель первой аналитической вычислительной машины. Иностранный член-корреспондент Императорской академии наук в Санкт-Петербурге (1832). Труды по теории функций, механизации счета в экономике. Сконструировал и построил (1820–1822) машину для табулирования. С 1822 года работал над постройкой разностной машины. В 1833 году разработал проект универсальной цифровой вычислительной машины – прообраза современной ЭВМ.


[Закрыть] и Чарлз Гершель[22]22
  Вероятно, в тексте ошибка и имеется в виду Джон Фредерик Уильям Гершель (англ. John Frederick William Herschel; 1792–1871) – английский полимат, математик, астроном, химик, изобретатель и экспериментальный фотограф, сын Уильяма Гершеля.


[Закрыть] в Англии продемонстрировали обратное явление: если под поворотным медным диском вращали подковообразный магнит, диск также начинал вращаться. Естествоиспытатели были озадачены колесом Араго и задались вопросом о связи между магнетизмом и движением.

И вновь, как и с загадкой эксперимента Эрстеда, Фарадей объяснил загадку колеса Араго – его движение было вызвано электромагнитной индукцией. Фарадей экспериментально продемонстрировал, что во время вращения магнита под медным диском движение магнитного поля вызвало в диске завихрения тока. Назвав их вихревыми токами, Фарадей указал, что эти токи производили электрическое поле, противоположное магнитному полю, и в результате их отталкивания медный диск вращался{123}123
  G. C. Foster and E. Atkinson, Elementary Treatise on Electricity and Magnetism (London: Longman, Green, 1896), 490. Silvanus P. Thompson, Polyphase Electric Currents and Alternate-Current Motors (Spon, 1895), 422-25.


[Закрыть].

Первым осознанием, которое пришло к Тесле в парке в Будапеште, было то, что не обязательно подавать ток на ротор в двигателе. Так же как вихревые токи заставили вращаться медный диск Араго, благодаря своей технике воображения Тесла понял, что магнитное поле статора в его двигателе могло вызвать вихревые токи в роторе и заставить его вращаться. Используя образы Гете, Тесла решил, что индуцированные токи будут невидимыми крыльями, способными поднять ротор и заставить его вращаться.

Поскольку ток индуцировался в роторе, потребность в использовании коммутатора для подачи тока на ротор отпадала. Следовательно, он действительно мог исключить коммутатор и решить проблему искрения. Не подавать ток в ротор было существенным отклонением от обычной практики, ведь большинство инженеров-электриков в начале 1880-х годов полагали, что в роторе и в статоре должны обязательно быть электромагниты, чтобы заставить двигатель вырабатывать существенную механическую силу, или крутящий момент{124}124
  Там же, 447.


[Закрыть].

Как только Тесла понял, что индукционный ток заставит ротор поворачиваться, он быстро пришел ко второму и самому важному осознанию: чтобы произвести ток в роторе, необходимо вращающееся магнитное поле. Так же как и в случае с вращением подковообразного магнита под медным диском Бэббиджа и Гершеля, Тесла понял, что ключ к его двигателю состоит в создании вращающегося магнитного поля в обмотках статора. Поскольку магнитное поле вращалось вокруг медного дискового ротора, оно вызывало вращение диска.

Важно отметить, что Тесла пришел к этому второму осознанию вопреки общепринятой практике. До этого времени большинство экспертов в области электричества проектировали двигатели постоянного тока, в которых магнитное поле статора было постоянным, а магнитные полюса в роторе изменялись посредством коммутатора. Тесла же решил сделать противоположное: вместо того чтобы изменить магнитные полюса в роторе, он подумал, почему бы не изменить магнитные полюса в статоре? Тесла увидел, что вращение магнитного поля в статоре вызовет противодействующее магнитное поле в роторе и таким образом заставит ротор поворачиваться. Как мы увидим далее, это желание полностью пересмотреть общепринятую практику – быть «белой вороной» – было одним из отличительных признаков стиля Теслы как изобретателя.

Однако, в отличие от Бэббиджа и Гершеля, Тесла не хотел создавать вращающееся магнитное поле путем механического вращения магнита под ротором: эффективный двигатель должен преобразовать электричество в движение, не движение в движение. Как в таком случае Тесла мог использовать электрический ток для создания вращающегося магнитного поля?

Это приводит нас к третьему озарению Теслы. Благодаря потрясающей способности к умственному конструированию у Теслы возникла догадка, что один или несколько переменных токов можно каким-то образом использовать для создания вращающегося магнитного поля. В таком случае его видение совпадало со взглядами английского физика Уолтера Бэйли, который в 1879 году рассказал, как он использовал два электрических тока, чтобы заставить колесо Араго вращаться. Вместо подковообразного магнита Бэйли поместил четыре электромагнита под своим медным диском. Бэйли связал катушки последовательно, соединив противоположные катушки по диагонали. Затем он присоединил каждую пару электромагнитов к вращающемуся выключателю, который управлял током, что подавался к парам электромагнитов от двух разных батарей. Поскольку Бэйли вращал свой выключатель, электромагниты возбуждались последовательно, меняя свою полярность и заставляя вращаться магнитное поле под медным диском. Как ученому, Бэйли было достаточно знать, что электрические токи могли использоваться, чтобы крутить колесо Араго, и он рассматривал свой двигатель как научную игрушку{125}125
  Там же, 437-40.


[Закрыть].

И снова нет никаких доказательств, что Тесла знал о двигателе Бэйли, когда он был в Будапеште в 1882 году. Скорее, двигатель Бэйли помогает нам визуализировать важное осознание, к которому Тесла пришел через свою способность к умственному конструированию: должен быть способ использовать один или несколько переменных токов для создания вращающегося магнитного поля. Возможно, он пришел к этой догадке об использовании переменных токов в то время, как размышлял над образами Гете о закате солнца и стремительном движении вперед. Впечатляет, что Тесла пришел к этому пониманию в возрасте двадцати шести лет, используя лишь силу своего воображения и независимо от других устройств, таких, как колесо Араго и двигатель Бэйли.

Тридцать лет спустя, в разгар патентной тяжбы, описывая изобретение своего двигателя в Будапеште, Тесла настаивал, что идея пришла к нему полностью сформированной: «Когда идея только появляется, она, как правило, сырая и далекая от идеала. Рождение, рост и развитие – это нормальные и естественные процессы. С моим изобретением дела обстояли иначе. Как только я его придумал, я сразу понял, что оно полностью зрелое и совершенное… Мои фантазии были эквивалентны реальности»{126}126
  1915 Autobiographical Sketch, 576.


[Закрыть].

Однако, несмотря на эти заявления, маловероятно, что Тесла понял все о своем двигателе переменного тока в один момент. В частности, он, вероятно, не понял, как на самом деле использовать два или больше переменных тока. Учитывая, что у Теслы не было опыта сооружения электрических машин до прогулки в парке, маловероятно, что он мог знать, как спроектировать вращающийся выключатель, такой, как у Бэйли, чтобы управлять током от двух батарей. Также я сомневаюсь, что Тесла или любой другой инженер-электротехник в 1882 году понимал, как несколько переменных токов с различными фазами могли создать вращающееся магнитное поле{127}127
  Действительно, насколько я могу судить, понятие смещения по фазе переменного тока не появилось в инженерной литературе до документа Джон Хопкинсона 1883 года, в котором он рассматривал проблему использования нескольких генераторов переменного тока в одной цепи; см.: «Some Points in Electric Lighting», in Original Papers by the Late John Hopkinson, ed. Bertram Hopkinson (Cambridge: Cambridge University Press, 1901), 1:57-83, on 67-69.


[Закрыть]. Во многих отношениях ограничения прорыва Теслы в Будапеште станут ясными, только когда мы подробно исследуем первый двигатель, который он построил в 1883 году в Страсбурге (см. главу III).

Тем не менее та прогулка в парке в Будапеште была для Теслы поворотным моментом в его размышлениях. Там, рядом с Жигети, вглядываясь в закат, Тесла действительно понял что-то о том, как вращающееся магнитное поле могло использоваться в двигателе. С большой вероятностью картина была неполной, но Тесла увидел достаточно, чтобы знать, что он на пути к чему-то большому. Он обнаружил первый великий идеал в своей карьере и твердо намеревался его использовать.

Прогулка была эмоциональным поворотным моментом для Теслы, поскольку он теперь знал свой путь. В Будапеште он решил задачу, поставленную двигателем зажигания Пешля, и таким образом Тесла поверил в свои творческие способности. «Я справился с решением задачи и вообразил себя богатым и знаменитым», – написал он позже. «Но самым важным было открытие, что я действительно был изобретателем. Это было единственное, чего я хотел. Архимед был моим идеалом. Я восхищался творчеством художников, но, по моему мнению, они были только тенями и подобием. Изобретатель, думал я, производит на свет осязаемые творения, которые живут и работают»{128}128
  1915 Autobiographical Sketch, А198


[Закрыть].