Текст книги "Тайны и загадки Николы Теслы"

Сотрудничество с Джорджем Вестингаузом

«Хватит работать на других, пора самому становиться на ноги!» – решил Тесла, твердо веривший в свои силы и способности. Именно тогда в его лаборатории на Пятой авеню появился Джордж Вестингауз из Питтсбурга, необычайно подвижный для своей тучной фигуры мужчина с крупным выразительным лицом, один из наиболее оригинальных деятелей среди капиталистов Соединенных Штатов. Демонстрация работы механизма потрясла миллионера и промышленника, который к тому же являлся выдающимся инженером и изобретателем гидравлического паровозного тормоза. Он как раз собирался строить на Ниагаре гидроэлектростанцию и подыскивал для своего предприятия подходящее техническое решение.

В отличие от Теслы, Джордж Вестингауз сумел легко разбогатеть на собственных изобретениях. Это был классический случай человека, который «сделал себя сам», воплощение американской мечты. Сын кузнеца, владельца небольшой мастерской сельскохозяйственных машин, Вестингауз с юных лет интересовался техникой, проводя все свободное время в кузнице. Природная смекалка и изобретательность рано проявились в нем, и уже в пятнадцать лет он изобрел паровую машину, основанную на ротационном принципе, то есть вращающуюся подобно ротору паровой турбины.

В 1863–1865 годах Вестингауз принимал участие в гражданской войне против рабовладельческого Юга, а по окончании войны стал работать в мастерских одной крупной железнодорожной компании США, где изобрел приспособление для подъема на рельсы сошедших с них вагонов. В 1866 году двадцатилетний Вестингауз организовал в Питтсбурге собственные вагоноремонтные мастерские, а в 1869 году создал свое главное изобретение – автоматический воздушный тормоз для железнодорожных вагонов.

Годом позднее он основал «Акционерное общество воздушных тормозов Вестингауза». Вскоре изобретение получило широкое распространение как в США, так и в странах Европы. Огромные прибыли Акционерного общества сделали его основателя весьма влиятельным лицом. Сам он продолжал работать, занимая место главы фирмы, и проявил незаурядный талант организатора и изобретателя. Его личные качества, по воспоминаниям Николы Теслы и других лиц, немало способствовали развитию техники и распространению многих передовых изобретений.

Ознакомившись с разработками Теслы, Вестингауз сразу оценил, какой коммерческий потенциал в них заложен и насколько переменный ток превосходит по своим возможностям постоянный. Кроме того, он немедленно попал под обаяние молодого коллеги и тут же принял судьбоносное решение: предложил Тесле миллион долларов наличными за его патенты ― и за уже полученные, и за те, заявки на которые были только поданы.

Несмотря на печальный опыт сотрудничества с акулами бизнеса, Тесла понял, что перед ним серьезный предприниматель, который сможет популяризировать его изобретения, в том числе и идею переменного тока. Вестингауз был человеком дела и привык прямо излагать свои мысли. Появившись в лаборатории Теслы, он, не тратя времени на лишние слова, обратился к ученому: «Надеюсь, вы правильно поймете меня. Мы оба инженеры, оба изобретатели, для нас обоих дороже всего развитие любимой нами электротехники, будущее которой немыслимо без применения переменного тока. Я дам вам миллион долларов за все патенты, полученные вами до сегодняшнего дня, а также за те, которые только заявлены вами и относятся к переменному току. Подумайте, я жду ответа».

Справившись с волнением, Тесла ответил, что готов принять предложение при условии, если Вестингауз будет выплачивать ему по доллару за каждую лошадиную силу генераторов и двигателей двухфазного переменного тока, которые установит его фирма.

Вестингауз с легкостью согласился. По этому договору, заключенному в рекордные сроки и с поразительным пренебрежением к деталям, Вестингауз стал обладателем более сорока патентов Теслы. Оба были очень довольны сделкой.

Слова Вестингауза поразили Теслу необычайной верой в будущее переменного тока. И все же он постарался сразу совладать со своим восторгом. Да, переменный ток и многофазная система обеспечат будущее развитие промышленности. Но они требуют дальнейшего совершенствования, а значит, и средств.

Чтобы быстрее приступить к производству электродвигателя переменного тока, Тесла в октябре 1888 года переехал из Нью-Йорка в Питтсбург, где находились заводы Вестингауза. На этом настоял сам «питтсбургский магнат», пригласивший Теслу в качестве консультанта. Все это позволило Тесле освободить собственную лабораторию от разработки промышленных конструкций и сосредоточиться на продолжении исследований в интересующих изобретателя областях.

Сразу же после прибытия на завод Тесле пришлось обсуждать вопрос о частоте переменного тока с инженерами фирмы. Однако его советы не были приняты заводскими специалистами, и его надежды в течение одного года разрешить все практические вопросы не сбылись. Тогда Тесла, несмотря на уговоры Вестингауза, отказался от должности консультанта на заводе в Питтсбурге. Не помогло и предложение остаться на заводе в качестве руководителя отдела по разработке промышленных машин переменного тока с баснословно высоким окладом – 24 тысячи долларов в год. Тесла уже не нуждался в деньгах и, отказавшись от всех предложений, уехал в Нью-Йорк.

«За год, проведенный в Питтсбурге, я не сделал никакого вклада в электротехнику. Я не чувствовал себя свободным в этом городе, зависимость и связанность мешали мне работать. Для того чтобы созидать, я должен быть абсолютно свободен. Когда я освободился от ситуации, создавшейся в Питтсбурге, идеи и изобретения снова хлынули в мою голову, как Ниагара», – писал он впоследствии.

Проведя некоторое время в Нью-Йорке, Тесла отправился в Европу. Дело в том, что в 1889 году в Париже открылась Всемирная выставка, на которой одним из наиболее популярных был отдел электричества. Новейшие изобретения французских, немецких, английских и российских электротехников были представлены в невиданном изобилии.

Тесла посетил Париж, с интересом осмотрел экспонаты выставки и ознакомился с новыми предложениями по использованию переменного тока. Будучи в Европе, он, разумеется, не мог не побывать на своей родине. В Хорватии он навестил мать и любимую сестру Марицу, провел несколько дней в Белграде, где встречался с видными сербскими писателями и поэтами. Но стремление поскорее вернуться к исследованиям, к работе в лаборатории на Пятой авеню не позволило ему долго задержаться на родине.

Между тем в Питтсбурге продолжалась работа по усовершенствованию конструкций электрических машин переменного тока. Инженерам фирмы Вестингауза пришлось убедиться в правильности доводов Теслы и принять в качестве стандартной частоту переменного тока в 60 периодов в секунду (60 Гц). Это доставило Тесле огромную радость и творческое удовлетворение. (Примечательно, что этот стандарт сохранился в США до настоящего времени.)

В 1890 году фирма «Вестингауз электрик компани» (ВЭК) начала производство всего комплекса электрооборудования переменного тока. Выпуская генераторы, трансформаторы и электродвигатели двухфазного тока, ВЭК постепенно стала вытеснять фирму «Эдисон электрик компани» с ее машинами и аппаратурой постоянного тока, хотя Эдисон ни на день не прекращал борьбу с распространением переменного тока.

Гигантская задача, поставленная Вестингаузом, – перевести все электрооборудование промышленности США на переменный ток – успешно осуществлялась, что вызвало небывалое расширение ВЭК. Можно утверждать, что основой расцвета фирмы в эти годы было использование приобретенных у Теслы патентов.

Однако период процветания в стране вскоре сменился глубокой депрессией, и множество фирм во избежание краха вынуждены были слиться с более крупными объединениями. То же случилось и с компанией Вестингауза, которая оказалась не в состоянии в одиночку бороться с конкурентами. Так возникла существующая и поныне «Вестингауз электрик корпорейшн».

Но Вестингауз не знал, что в это самое время в Берлине с каждым днем рос и набирал силы могучий соперник двухфазного тока. Уже были созданы трехфазные электродвигатели и генераторы, разработаны чертежи трехфазных трансформаторов. Несмотря на недоверие, с которым был встречен переменный ток, несмотря на более зрелый возраст двухфазного тока, испытания оборудования показали, что новый вид тока обладает немалыми преимуществами. Оказалось, что при значительном улучшении магнитных свойств генератора и двигателя существенно уменьшался и расход меди в линиях передачи. Связанная трехфазная система требовала всего лишь трех проводов – в отличие от трехфазной несвязанной системы, предложенной Теслой, требовавшей шести проводов.

Простота конструкции трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором позволяла применять его для самых разных нужд. Стало ясно: именно трехфазному току принадлежит будущее. Но для того, чтобы доброе имя нового лидера электротехники стало известным во всем мире, надо было познакомить с ним весь мир.

В конце 1889 года по инициативе Оскара фон Миллера началась подготовка к проведению Международной электротехнической выставки и Международного конгресса электриков, намеченных на осень 1891 года. Местом проведения выставки и конгресса был избран город Франкфурт-на-Майне. В середине 1890 года организаторы мероприятия обратились к немецкой фирме «АЕG» с предложением взять на себя функцию передачи электроэнергии от водопада на реке Неккар близ города Лауфена на выставку.

Трудно было бы найти лучший способ продемонстрировать все преимущества трехфазного тока, и фирма «АЕG» ответила согласием. Ее главный инженер, русский ученый М. О. Доливо-Добровольский, начал с увлечением проектировать трехфазный асинхронный двигатель мощностью около 100 киловатт, трехфазные трансформаторы и всю аппаратуру для линии передачи и распределения электроэнергии на выставке. Постройку синхронного генератора поручили швейцарской фирме «Эрликон».

В октябре 1891 года испытания показали, что при напряжении в линии передачи в 15 тысяч вольт коэффициент полезного действия достигал 75,2 процента. Отдельно провели испытания для повышенного напряжения, достигавшего 28 тысяч вольт, при котором коэффициент полезного действия составил 78,9 процента.

Это было огромным достижением электротехники. Вся Лауфен-Франкфуртская передача, работавшая без каких бы то ни было перебоев, свидетельствовала о безоговорочной возможности и экономической целесообразности применения системы трехфазного переменного тока. С этого времени трехфазная система стала применяться во всем мире.

Европейское турне

В конце 1891 года Тесла получил приглашение прочитать ряд лекций в Европе. Лондон, Париж, Берлин, Франкфурт-на-Майне, Будапешт и Петербург ожидали его выступлений с демонстрацией необычных опытов, о которых стало известно из статей, опубликованных в популярных американских журналах.

Первого февраля 1892 года Тесла сошел с парохода в Лондоне и был встречен выдающимися учеными, членами Королевского общества. Третьего февраля в зале Лондонского института инженеров-электриков Тесла прочел свою первую в Европе лекцию о токах высокой частоты. Свыше трех часов продолжалась эта невиданная презентация, изумившая присутствующих своей новизной и неожиданностью. Знаменитый ученый показал себя перед слушателями блестящим экспериментатором и превосходным лектором. Продолжая развивать свои мысли о необходимости самого широкого использования электромагнитных волн, Тесла говорил: «Подобно тому, как в природе все представляет собой прилив и отлив, волновые колебания, так и во всех отраслях промышленности переменные токи, то есть движение электрических волн, будут править всем».

В те годы эта мысль была совершенно неожиданным пророчеством. И сделано оно было спустя всего лишь пять лет после открытия вращающегося магнитного поля и спустя год после Лауфен-Франкфуртской передачи! За год до этой лекции Тесла демонстрировал перед Американским институтом инженеров-электриков свечение ламп и газонаполненных или вакуумных трубок под действием токов высокой частоты. Здесь, в Лондоне, он снова показал эти опыты, но значительно разнообразил их. Он пропускал через свое тело токи высокой частоты и прикосновением руки заставлял светиться лампы без электродов.

Сотни изумленных зрителей стали свидетелями не только свечения ламп, но и пуска, а также остановки электрических двигателей на значительном расстоянии. Затем Тесла демонстрировал возможность нагрева под действием токов высокой частоты различных предметов ― как проводников, так и изоляторов. Все это могло быть использовано для самых разных практических целей и открывало перед электротехникой огромные перспективы.

В своей лекции Тесла вновь возвратился к проблеме экономически выгодного освещения и возможности конкуренции между различными источниками света. Он говорил: «Ни в одной отрасли электротехнической промышленности усовершенствования не являются столь значительными, как в области получения света. Каждый ученый, анализируя современные варварские методы освещения и недопустимые потери, неизбежные даже в лучших системах, должно быть, задает себе вопрос: каким же может быть свет будущего? Будет ли его давать твердое накаленное тело, как в современных лампах, или раскаленный газ, фосфоресцирующее тело, или какое-то подобие горелки, но значительно более эффективное? Нет, не газовая горелка будет источником света будущего. Экономичное получение света может быть осуществлено с помощью электричества, и усовершенствование его может идти по трем указанным путям: раскаленная нить или шарик, раскаленный или приведенный в особое состояние газ и, наконец, плазменные трубки – вот три источника света, над совершенствованием которых надлежит работать светотехникам всех стран. Но в любом случае необходимо ввести в широкое употребление токи высокой частоты».

Описал Тесла и опыт, предвосхитивший создание электронного микроскопа. Нанеся на стеклянную колбу фосфоресцирующий состав, он наблюдал на нем увеличенное изображение находившегося в центре колбы раскаленного шарика. Не зная, как объяснить это явление, Тесла все же упомянул о нем. Спустя более 50 лет на основе описанного им явления был построен прибор для изучения электронной эмиссии, что, в свою очередь, стало исходным моментом для конструирования электронного микроскопа.

Заканчивая лекцию, Тесла указал на огромное, необъятное поле деятельности для ученых-электриков, желающих развивать эту многообещающую отрасль знания: «Мое главное стремление при изложении этих данных заключалось в том, чтобы выделить открытые явления и особенности, а также выдвинуть те идеи, которые, я надеюсь, послужат отправными пунктами для следующих отправных пунктов».

Новые технологии лавиной обрушились на слушателей, не успевавших следить за деталями и воспринимавших все величие замысла как нечто явившееся из далекого будущего. После лекции руководители Королевского общества обратились к гостю с просьбой повторить свое сообщение на следующий день в парадном зале учреждения, но Тесла, не любивший восторженных проявлений восхищения, наотрез отказался от второй лекции. Многие знали, что не в его характере менять свои решения, потому не было никакой надежды уговорить блестящего ученого выступить повторно.

Однако президент Королевского общества недаром поручил вести переговоры с Теслой известному шотландскому физику, профессору Королевского института Джеймсу Дьюару, который славился невероятной настойчивостью в достижении общественных целей. 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.

Во время разговора Дьюар достал из шкафа начатую бутылку виски, недопитую в свое время Фарадеем, так же хранившуюся здесь как реликвия, и угостил Теслу из бокала, 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, который так же, как и другие слушатели, был поражен опытами и идеями Теслы. Поэтому неудивительно, что он в самых восторженных эпитетах превознес заслуги Теслы перед мировой наукой.

Спустя несколько дней Николу Теслу встречали в Париже как величайшую знаменитость. Восемнадцатого февраля он повторил для членов Французского физического общества и Международного общества электриков свою первую лондонскую лекцию, и она снова имела огромный успех. Опыты произвели неизгладимое впечатление и дали богатый материал для работы французских физиков. Многочисленные статьи во французских, русских, немецких и австрийских журналах описывали эксперименты Теслы и излагали его оригинальные идеи.

Следующую лекцию Тесла должен был прочитать во Франкфурте-на-Майне, но спустя два дня после выступления в Париже – 20 февраля – получил телеграмму из Госпича с сообщением о тяжелой болезни матери. Мысль о том, что он может не застать ее в живых, так взволновала ученого, что он нанял специальный поезд-экспресс, домчавший его до Загреба. Приехав в Госпич, Тесла застал мать умирающей. Целый день он провел вместе с ней. Джука одобрила планы Николы и посоветовала ему не поддаваться соблазнам, связанным с необычайным успехом в обществе. Наука, только наука, только одна эта страсть должна владеть им. Эти слова умирающей матери, единственного человека, понимавшего все величие его замысла, стали ее завещанием. Ночью она скончалась.

Наутро сестры Николы увидели на его голове тонкую седую прядь, отчетливо выделявшуюся на иссиня-черных волосах, блеск которых походил на блеск редкого черного янтаря. Похоронив мать, Тесла слег в постель и две недели провел в Пласки у любимой сестры Марицы. В эти дни к нему со всех концов страны присылали приглашения побывать в том или ином научном учреждении и рассказать о своей работе. Особенно настаивали на этом студенты Загреба и Белграда.

Тесла, отклонявший предложения из столиц Германии и России, не мог не поехать в Белград, чтобы показать всему миру, что родная страна бесконечно дорога его сердцу. Студенты Белградской высшей школы собрались перед домом, где он остановился, и приветствовали великого ученого бурными овациями. В честь Теслы был дан большой обед. Расставшись с друзьями, он через Загреб и Вену поехал в Гавр и снова – в третий раз – пересек океан.

В начале лета Тесла уже был на Пятой авеню, среди своих привычных аппаратов и приборов. Снова началась работа с утра до поздней ночи, а вернее, до рассвета. Снова он вел одинокую жизнь в отеле. Он не давал званых обедов, никого не приглашал посетить лабораторию, хотя двери ее, как и ранее, были гостеприимно открыты для близких друзей.

Что касается личной жизни, то Тесла твердо решил отказаться от мысли о женитьбе. Он возвел это решение в жизненный принцип, утверждая, что «муза» нужна лишь «писателям и музыкантам, так как она способствует их вдохновению. Ученый же должен посвящать все свои чувства только науке, ибо, поделив их, он не сможет дать науке все, что от него требуется». Быть одному стало для него привычным, он считал, что только так он имеет возможность для настоящего научного творчества. «Одиночество – вот то время, когда рождаются идеи», – писал он в одном из писем.

Вероятно, Тесла был прав, считая уединение вдали от суеты и шума, бесплодных споров и пустых дискуссий самой благоприятной обстановкой для глубокой, оригинальной научной деятельности. Именно в таких условиях были сделаны многие важнейшие открытия, созданы величайшие творения человеческого гения.

И все же он полагал, что такое уединение не должно отрывать от жизни, от широкого общения с другими учеными, от коллектива, ибо давно уже прошло то время, когда одному, пусть даже энциклопедически образованному человеку удавалось находить истину в тиши кабинета. Тесла искал одиночества лишь потому, что хотел сделать как можно больше для науки. Ради этого он отказался от всех житейских удовольствий, замкнулся в научном творчестве. Но в тех случаях, когда его знания и огромный авторитет могли принести несомненную пользу, Тесла с кипучей энергией участвовал в общественной жизни.