Позже Пупин понял, что осциллятор, посылающий волны, будет действовать на большее расстояние, если заземлить его. Но заявление об отправке беспроводных сигналов на Марс казалось очевидной ерундой, «поскольку будет недостаточно акустического резонанса Земли, чтобы покрыть такие большие расстояния».
Однако подобные рассуждения не пугали Теслу, так как он построил оборудование, превышающее все, что существовало раньше. Он создал множество катушек Теслы, или высокочастотных трансформаторов, разнообразных форм и размеров, включая плоско-змеевико-вый резонансный трансформатор, представлявший собой прекрасное развитие конструкции, при помощи которого он мог производить электродвижущую силу во много миллионов вольт.
Одна из главных проблем, связанных с аппаратурой высокого напряжения, — это потери энергии из-за коронарного разряда и других побочных разрядов, которые чрезвычайно ослабляют мощность и, в конечном счете, ограничивают максимальную производительность. Тесла предложил элегантное решение этих проблем.
Он разработал оригинальную конструкцию трансформатора, у которого вторичная обмотка с частями, заряженными до высокого потенциала, обладала существенной площадью, при этом обмотки были монтированы вдоль поверхностей очень больших радиусов кривизны на равных расстояниях одна от другой. Таким образом, обеспечивалась повсеместно небольшая плотность поверхностного электричества. Итак, была исключена возможность утечки, даже если проводник был неизолированный. Эта разработка была представлена в плоско-спиральной катушке.
В своей лаборатории Тесла установил двух-поворотный первичный контур, идущий по всему обширному помещению, именно этот контур вместе с прерывателями он позже отправит в Колорадо для ответвления своего усиленного передатчика. Первичная обмотка была заземлена, и она была многожильной и с большим диаметром.
С таким оборудованием он чувствовал, что пределов его экспериментам не существует. Сообщение можно послать на Марс почти так же легко, как в Чикаго. «Я обнаружил, что практически нет ограничения для доступного напряжения, — написал он в «Electrical Re-view». — И я обнаружил, что это — самое важное, к чему я пришел в процессе своих исследований этих полей. Одним из важных результатов было то, что атмосферный воздух, хотя обычно он является изолятором, свободно проводил токи огромного напряжения, которое только могли создать эти катушки, проводимость воздуха так велика, что разряд, идущий от одиночной клеммы, действовал без перебоев, как будто бы атмосфера была разреженной. Другой важный факт заключается в том, что проводимость быстро увеличивается с увеличением разреженности атмосферы и повышением электрического напряжения до степени атмосферного давления, при котором невозможен обычный ток, но ток, производимый такими катушками, свободно проходит через воздух, как по медному проводу»13
Он, по его словам, окончательно доказал, что огромные количества электроэнергии можно передавать через верхние слои атмосферы почти на любые расстояния. И еще он выяснил одну вещь, которую считал таким же важным фактом, а именно: разряды электродвижущей энергии в несколько миллионов вольт вызывают сильное притяжение азота воздуха, что является причиной его соединения с кислородом и другими элементами. «Столь сильны подобные проявления и так странно ведут себя эти мощные разряды, — говорил он, — что я часто ощущал страх, как бы атмосфера не воспламенилась — ужасная вероятность, которую благодаря своему проницательному интеллекту также рассматривал сэр Уильям Крукс. Кто знает, а вдруг эта катастрофа возможна?»
Электрический резонанс не был оригинальной идеей Теслы, лорд Кельвин ввел математический потенциал конденсаторного разряда, но Тесла нашел уравнение и дал ему жизнь.
В 1899 году появилась статья Теслы в «Electrical Review», в которой он высказывал опасения, как бы «не поджечь небо», статья сопровождалась потрясающими фотографиями, где был изображен изобретатель, работающий с аппаратурой, которую он сконструировал14. Одна фотография демонстрирует впечатляющую молнию, полученную при напряжении примерно в восемь миллион вольт в эксперименте по передаче электроэнергии на большие расстояния без проводов. Другая — показывает, как изобретатель держит неподключенную ярко сияющую вакуумную лампу в 1500 свечей, свет, используемый для фотографирования. Частота тока измерялась миллионами герц в секунду.
На третьей — Тесла был запечатлен наслаждающимся отдыхом благодаря катушке, заряженной волнами удаленного осциллятора и приспособленной к нуждам его собственного тела, которое защищено от повреждений «сохранением положения в узловой точке, где сильные вибрации слабо ощущаются». Напряжение на конце катушки, освещенной мощными потоками света, доходит почти до половины миллиона вольт.
Завершающая фотография в серии этих потрясающих снимков носит название: «В этом эксперименте тело экспериментатора заряжено высоким напряжением за счет прямого подключения к осциллятору». Фотография показывает проводящий брусок, с прикрепленным к нему листом олова определенного размера, который Тесла держит в руке. «Изобретатель находится на вершине стоячей электрической волны, а брусок и лист олова ярко освещены сильно возбужденным окружающим их воздухом. Одна из вакуумных трубок, применявшихся для освещения лаборатории, хотя и находится на потолке, на довольно далеком расстоянии от Теслы, ярко сияет под воздействием вибраций, передаваемых от тела изобретателя».
Тесла наслаждался этим волшебством, хотя для критиков, которые, возможно, думали, что его больше интересуют эффекты, а не общественная полезность, он добавил, что «полезные плоды» его исследований будут также. При помощи инструментов электрического резонанса и контуров, в точности синхронизированных, по его словам, можно было выделить из воздуха азот и производить ценные удобрения. Свет, «распространяющийся подобно солнечному», мог бы производиться с экономической выгодой, превышающей выгоду от света, получаемого обычными путями, к тому же гореть он будет в лампах, которые никогда не перегорают.
Мечты его были утопией: Земля освобождена от голода и тяжелого труда; удобные коммуникации; контроль погоды; обильные запасы энергии; неограниченная освещенность; и хотя последний, но не менее важный пункт — он был уверен, что будет установлена связь между формами жизни на других планетах. Марсиан он считал «статистической достоверностью».
Меж тем для его более прагматичных друзей жизнь продолжалась как обычно. Кэтрин прислала ему колкое и критическое письмо, приглашая его все же еще на один вечер и напоминая ему, что он пренебрегает своими друзьями. Дети Джонсонов подрастали, и она могла предвидеть день, когда она не будет нужна даже им. Время мчалось, и она страдала от мимолетности всего сущего: «Все же оставьте миллионеров, громко звучащие титулы, «Уолдорф» и Пятую авеню... — писала она, — ради обычных людей, выделяющихся лишь своей огромной слабостью... Я очень много разного слышала о вас, уверена, кое-что вы о себе даже не знаете, и я просто смертельно хочу вам все это рассказать, но, конечно, вы об этом совсем не думаете. Знаете ли вы, что я собираюсь за границу в начале весны, и кто знает, может быть, эти знакомые пейзажи не увидят меня больше. Если вы меня совсем не позабыли или забыли, что испытываете ко мне теплые чувства, то я забыла позабыть. Вам лучше приходить время от времени. «О! как быстро летят дни». Мне так мало времени осталось, теперь осень, и мы возвращаемся из ссылки, а потом — весна, и мы вернемся в нее опять, начинается бесконечное лето, зимы совсем нет. Будьте человечны, будьте добры и приходите. Вы знаете, это праздник Роберта. Возможно, вы придете ради него»15.
Он возник, покинув лабораторию и прибыв к ним. Он старался быть внимательным. В записке, отправленной во «дворец Джонсонов», он отметил «потрясающие переводы сербской поэзии», сделанные Робертом-Лукой. Он написал, что послал три копии его переводов «трем королевам, американским королевам, смею добавить». Он пригласил Джонсонов на празднование в «Уолдорф» — «пока у меня есть деньги». И он отправил фривольную записку «миссис Джонстон — красавице бала», о которой много лет спустя Агнесс Джонсон Хол-ден напишет на конверте: «Тесла пошутил над моей матерью, изменив почерк и неправильно написав ее имя».
С возобновлением этих вечеринок время потекло почти как в старые времена. Но вскоре искушение новых экспериментов опять заявило о своих правах на него. На протяжении долгого времени Тесла исследовал область механических вибраций, как, например, было с платформой, на которой он разрешил постоять Марку Твену ради развлечения и здоровья. Почти сразу он начал получать неожиданные эффекты.
В 1898 году, исследуя маленький электромеханический осциллятор, совершенно случайно он присоединил его к железной стойке, которая проходила через верхний этаж его дома по Ист Хьюстон-стрит и упиралась в песчаный пол подвала.
Решительно повернув рукоятку переключателя, Тесла уселся на стул с прямой спинкой, чтобы наблюдать и делать заметки о том, что будет происходить. Такие опыты всегда восхищали его, поскольку по мере того, как частота становилась все выше и выше, они входили в резонанс сначала с одним объектом в его лаборатории, а потом с другим. Например, какая-то часть оборудования или мебели вдруг начинала вибрировать и «танцевать». Когда он еще повышал частоту, мебель замирала, но что-нибудь другое, более созвучное частоте, заводило безумную джигу, и так все дальше и дальше.
В данном случае Тесла не был как раз уверен, не доходили ли вибрации осциллятора, движущиеся по железной стойке с возрастающей силой, до фундаментов зданий Манхэттена во всех направлениях. (Обычно землетрясения гораздо сильнее на расстоянии от эпицентра.) И действительно, здания начали шататься, стекла вылетали из окон, а в близлежащих итальянских и китайских кварталах жители выбежали на улицы.
В полицейском участке на Малбери-стрит, где на Теслу всегда смотрели с некоторым подозрением, вскоре стало очевидно, что никакая другая часть города не была затронута землетрясением. Спешно двое офицеров были отправлены проверить лабораторию сумасшедшего изобретателя. Последний, ничего не подозревая о разрушениях, происходящих вокруг его дома, только что начал ощущать зловещую вибрацию пола и стен. Поняв, что он должен немедленно положить этому конец, он схватил кувалду и одним ударом разбил небольшой осциллятор.
В этот момент полицейские ворвались в дверь. Он повернулся к ним с изящным кивком головы.
«Джентльмены, прошу прощенья, — сказал он, — вы чуть-чуть опоздали, чтобы увидеть мой эксперимент. Я посчитал нужным прекратить его внезапно и неожиданно и очень необычным способом... Однако, если вы придете опять этим вечером, я прикреплю другой осциллятор к этой платформе, и каждый из вас сможет на ней постоять. Я уверен, вы найдете это занятие одним из наиболее интересных и приятных. А сейчас вам надо уйти, так как мне предстоит много всего сделать. Хорошего дня, джентльмены»16
Когда прибыли репортеры, он любезно рассказал им, что он мог бы за считаные минуты разрушить Бруклинский мост, если бы захотел.
Через несколько лет он рассказал Алану Л. Бенсону о других экспериментах с другим осциллятором, размером не больше будильника. Он описал, как прикрепил вибратор к металлической петле двух футов длиной и в два дюйма толщиной. «Долгое время ничего не происходило... Но наконец-то огромная металлическая петля начала дрожать, увеличивая амплитуду, пока не стала расширяться и сжиматься, как бьющееся сердце. И в конце концов разбилась!»17
Как он рассказывал репортерам, кувалда не смогла этого сделать, лом не смог этого сделать, но «стрельба пробками», любая из которых не могла причинить вреда и ребенку, сделала это.
Довольный таким началом, он положил маленький осциллятор в карман и пошел искать недостроенное здание. Найдя такое в районе Уолл-стрит, десятиэтажное, голый остов, только с одними металлическими конструкциями, он закрепил осциллятор на одной из балок.
«Через несколько минут, — рассказывал он репортерам, — я почувствовал, что балка дрожит. Постепенно дрожание усиливалось и распространялось по всей огромной массе металла. В итоге конструкция начала скрипеть и качаться, и рабочие в панике спустились на землю, считая, что началось землетрясение. Распространились слухи, что здание вот-вот упадет, была вызвана полиция. Прежде чем что-нибудь серьезное успело произойти, я убрал прибор, положил его в карман и ушел. Но если бы я продолжил эксперимент на 10 минут дольше, я бы оставил это здание в руинах. С тем же самым прибором я мог бы разрушить Бруклинский мост менее чем за час».
Но это было еще не все. Он хвастался Бенсону, что таким же образом может расколоть Землю — «расколоть так же, как мальчишка может разрезать яблоко, и навсегда положить конец человечеству». Он пояснил, что вибрации Земли имеют периодичность примерно в один час и сорок пять минут. «То есть, если я сообщаю Земле удар в этот самый момент, волна сжатия пройдет через нее и вернется обратно через час сорок пять минут уже в форме расширения. Ведь на самом деле Земля, как и все остальное, находится в постоянном состоянии вибрации. Она постоянно сжимается и расширяется.
Теперь представьте, что точно в тот момент, когда она начинает сжиматься, я взрываю тонну динамита. Этот взрыв усиливает сжатие, а через час сорок пять минут возвращается в равной степени усиленное расширение. Когда волна расширения отступит, предположим, я взорву еще одну тонну динамита, таким образом, еще усилив и увеличив волну сжатия. Представьте, что такое будет повторяться время от времени. Есть ли сомнение в том, что произойдет? Я ничуть не сомневаюсь, что Земля расколется надвое. Впервые в истории человечества у человека появилось знание, при помощи которого он может вмешиваться в космические процессы!»
Когда Бенсон спросил, сколько времени ему может потребоваться, чтобы расколоть Землю, он спокойно ответил: «Могут потребоваться месяцы, возможно, год или два». Но всего лишь через несколько недель он сказал, что может привести земную кору в состояние такой вибрации, что она поднимется и упадет с высоты сотен футов, выплеснув реки из их русел, разрушив здания и практически уничтожив цивилизацию. Для успокоения обывателей Тесла впоследствии уточнил свое заявление. Принцип не может не сработать, пояснил он, но будет невозможно достичь совершенного механического резонанса с Землей.
Как обычно, комментарии Теслы для прессы имели некий оттенок экстравагантности. Но, тоже как обычно, его исследования выглядели вполне фундаментальными. Он начал основывать новую науку, которую назвал «телегеодинамикой», и она должна была привести к значительным результатам. Он видел, что принципы вибрации могли применяться для определения отдаленных объектов, таких как подводные лодки и корабли. Используя механическую вибрацию с известной константой Земли, он также надеялся, что можно будет определять местонахождение руды и залежей нефти. Так были предсказаны современные техники исследования земных недр.
Тесла согласился с теорией О'Нейла, что батарея гироскопов, установленная в районе большой сейсмической опасности, может передавать толчки в землю с одинаковыми интервалами времени, создавая резонанс в слабых слоях и высвобождая давление пластов прежде, чем возникнут сильные землетрясения. В наши дни интерес сейсмологов к этим техникам возобновился.
Он описывал механизм (а позднее пытался заинтересовать Вестингауза в подобной разработке), воплощавший принцип телегеодинамики, при помощи этого устройства, утверждал он, можно послать в землю на шесть миль волны «гораздо меньшей амплитуды, чем волны землетрясения», но которые утеряли некоторую часть своей энергии вместе с прохождением расстояния. Не предполагается, что они будут передавать электроэнергию, но позволят передавать сообщения в любое место мира и получать их при помощи крохотного карманного устройства. Такие волны могли распространяться независимо от погоды. Под давлением репортеров, требовавших описать эту аппаратуру, Тесла ответил только, что это цилиндр из тончайшей стали, подвешенный в воздухе при помощи определенного типа энергии. Метод известен, но усовершенствован посредством одного тайного принципа. При этом цилиндр неким образом соединен со стационарной частью. Мощные импульсы, воздействующие на парящий цилиндр, будут действовать на стационарную часть и через нее на Землю.
Практически ничего нельзя было разработать, исходя из этого описания. Тем не менее, всю свою жизнь Тесла придерживался мнения об этом своем «оружии» как устрашающей возможности механического резонанса. Он говорил репортерам, что мог пойти к Эмпайр-стейт-билдинг «и превратить его в кучу развалин за очень короткое время». Механизмом разрушения может стать крошечный осциллятор, «такой маленький механизм, который вы можете положить себе в карман». Потребуются лишь 2,5 лошадиных силы, чтобы привести его в действие. Сначала, сказал он, разрушится верхний слой небоскреба, а потом осядет весь огромный металлический каркас. В этот момент супермен положит механизм в карман и, будто бы прогуливаясь безо всякого умысла, уйдет, вероятно, декламируя одну или две строчки из «Фауста». Тогда его критики проклянут тот день...
Что бы ни пытался Тесла вызвать подобными броскими заявлениями: лесть своих последователей, гнев остальных ученых, ужас и оцепенение чиновников, — но, безусловно, безразличия он не вызывал. Равнодушие публики было именно то, чего он меньше всего мог пожелать. Тем более казалось, что судьба постоянно навязывает ему соревнование с грозным старым Чародеем из Менло-Парка, властелином подобной публики.
Глава 12 АВТОМАТЫ
овый 1898 год застал Эдисона и Теслу в гонке «голова к голове». Эта гонка должна была показать, кто поразит умы простых смертных наиболее однозначными заявлениями. Новости об их начинаниях распространялись мгновенно. Как сообщалось, Эдисон выступил в Сан-Франциско с сообщением, в котором приписывал себе способность фотографировать мысли. Никола Тесла в Нью-Йорке заявил, что «он смог запрячь солнечные лучи» и заставит их управлять механизмами, чтобы дать свет и тепло. Это изобретение все еще находится на стадии эксперимента, но он уверен, что неудачи быть не может. Он открыл метод получения пара из солнечных лучей. Пар приводит в движение паровой двигатель, который производит электричество...»1
Конструкция солнечного двигателя Теслы была столь простой, по его словам, что, если бы она была полностью описана, другие могли бы перехватить идею, запатентовать ее и управлять этим благом, «которое он намеревался подарить всему миру». Тем не менее, он позволил журналисту Чонси Мак-Говерну из «Pearson's Magazine» посмотреть на свое изобретение, которое, как он утверждал, основано на одном простом секретном факторе. В центре большой комнаты со стеклянной крышей — его солнечная городская электростанция — на подставке из асбеста и камня находился огромный цилиндр из толстого стекла. Его окружали зеркала, покрытые асбестовой обшивкой, которые отражали солнечные лучи в стеклянный цилиндр2. Цилиндр всегда был наполнен водой, химический процесс обработки которой держался в тайне и, по словам Теслы, был самой сложной частью системы. Весь день, пока светило солнце, благодаря химическому процессу, под действием которого вода легко подвергалась нагреванию, производился пар, приводивший в движение обычные паровые двигатели. Эти двигатели в свою очередь производили электроэнергию вполне в достаточном количестве, чтобы ее можно было с избытком использовать и сохранять на случай облачной погоды.
Изобретатель говорил, что предполагал, что его осмеют за столь простую разработку системы. Цена производства такой энергии была бы минимальной, и он будет просто усовершенствовать батареи, которые сохранят запас электричества на случай неполадок с генераторами. Он сообщил, что система будет «гораздо более естественной и простой, чем необходимость, сопряженная со столькими трудностями — зарываться в недра земли, пытаясь найти горсточку угля для двигателя, на которой он сможет проработать совсем немного, после чего опять потребуются судорожные усилия по добыче угля». На самом деле он надеялся, что его «солнечный двигатель» заменит не только уголь, но и любой другой источник движущей силы, тепла и света.
Доводка изобретений до рабочего состояния становилась еще более серьезной задачей для Теслы, работавшего в основном в одиночку и обуреваемого все новыми и новыми идеями, отвлекающими внимание. Насколько известно, его солнечная система никогда не применялась в коммерческих целях. И у него были те же сложности с новыми вакуумно-трубочными лампами для фотографии.
Он написал Роберту Джонсону: «Я чувствую уверенность в том, что у меня есть лампа, которая для фотографирования будет лучше, чем солнечный свет, но мне надо потратить время, чтобы довести ее до совершенства... Он сделал несколько фотографий актера Джозефа Джеферсона, чтобы «отстоять» свою таинственную новую лампу. (Пять лет назад он сделал первые фотографии фосфоресцирующей лампой, пригласив в качестве модели Джеферсона3.) Теперь «Нью-Йорк Тайме» сообщала: «В будущем искусство фотографии станет независимым от солнечного освещения и освободится от неудобства вспышек, если заявления Николы Теслы о его последних разработках вакуумных трубок действительно обоснованны»4. Журнал «Electrical Review» объявил разработку подобной электронной лампы наиболее странным и неожиданным изобретением5. Фотографии, сделанные с помощью этой лампы, широко публиковались в газетах. Но в дальнейшем о ней почти ничего не было слышно.
Другие полезные для практики изобретения зарождались в его голове, вступая в противоречие с его тяготением к фундаментальным исследованиям. Он получил срочную просьбу от Джорджа Вестингауза: обеспечить «простое и экономичное устройство для перевода переменного тока в постоянный...
Питтсбургский промышленник был заинтересован в подобном преобразовании тока. Оно было нужно для многих вещей, в том числе и для электропоездов. Тесла ответил, что много думал об этом и у него есть «не одно устройство, а целый ряд устройств для приведения в движение контура, и все они востребованы».
Он был убежден и так и объявил, что при должным образом построенных железных дорогах поезда на переменном/постоянном токе смогут безопасно ездить со скоростью до двухсот миль в час. Как обычно, его заявление приковало воображение общественности так же, как и внимание других изобретателей. Вестингауз арендовал один из преобразователей Теслы. Примерно в то же время он дал изобретателю 6 тыс. долларов, чтобы описать другие изобретения на разных стадиях разработки. У Теслы в этот момент было мало денег, но, по крайней мере, у него не было долгов.
В мае бельгийский принц Альберт посетил Соединенные Штаты и включил посещение лаборатории Тес-лы в свой тур. То, что он увидел, «поразило» его, как он сказал, добавив, что изобретатель был среди тех американцев, которые произвели на него сильнейшее впечатление.
Тесла, всегда в должной мере оценивавший полезность королевской власти, позвонил Джорджу Вестин-гаузу и предложил ему пригласить принца в свой питтс-бургский дом. Вестингауз счел эту идею превосходной и так и сделал. После этого принц Альберт посетил электростанцию Вестингауза на Ниагарском водопаде в сопровождении свиты. Впрочем, принц Альберт не был первым принцем, посетившим водопад. В 1860 году Берти, принц Уэльский, который позднее стал королем Англии Эдуардом VII, будучи еще молодым человеком, поехал на Ниагару и захотел, чтобы его перевез на другой берег в вагонетке по туго натянутому канату французский акробат. Но принца удержали.
Тем временем издатель Уильям Рандольф Херст искусно настраивал общественное мнение на неизбежность войны с Испанией, и странное стечение обстоятельств привело к тому, что час славы Теслы был похищен одним из ближайших друзей изобретателя.