Коллектив авторов - 100 великих научных открытий

Одержимый этой идеей, Тесла быстро собрал двухфазный переменный генератор, предусматривавший небольшое расхождение (в 90°) между временем начала колебаний, и тут же показал его профессору Пражского университета Г. Пешлю. Увы, тот лишь посмеялся. Тогда Никола подался во Францию, где устроился в филиал компании Томаса Эдисона, а затем — в Америку, чтобы встретиться с великим изобретателем лично. Никола верил, что Эдисон уж точно заинтересуется его находкой.

Эдисон не заинтересовался. К тому времени у него уже было множество собственных разработок, в том числе лампа накаливания, генератор постоянного тока и система передачи, включающая три провода с разным напряжением. Система уже обслуживала часть Манхэттена, однако Эдисон хотел усовершенствовать свой генератор, о чем и попросил Теслу. Никола вместо этого предложил Томасу свой переменный генератор, Эдисон не заплатил ему за работу, и Тесла уволился. Вскоре, однако, ему улыбнулась удача: крупный промышленник Дж. Вестингауз выкупил патенты на все его разработки и начал генерировать переменный ток на Ниагарской ГЭС.

В ответ Эдисон объявил Тесле войну. Чтобы показать, насколько опасен переменный ток, «король патентов» прилюдно убивал им кошек и собак, а однажды устроил расправу над слоном. Более того, именно Эдисон сконструировал электрический стул, и с его подачи состоялась первая казнь электротоком (разумеется, переменным). «Топором было бы лучше», — саркастично прокомментировал это событие Вестингауз.

Впрочем, Тесла в долгу не остался, вот только его шоу были более безобидными. «Безумный» изобретатель жонглировал шаровыми молниями, подключал себя к трансформатору и пропускал через собственное тело электричество напряжением два миллиона вольт, вдобавок зажигал трубки, колбы и лампочки Эдисона в электрическом поле высокой частоты. Все удивлялись, как ему это удается, но Тесла прекрасно знал, что убить может высокая сила тока, а не напряжение, — высокочастотные волны лишь огибают тело, зато в их поле объекты светятся.

В итоге победителем войны токов стал Тесла, а Эдисон сдался и купил лицензию на использование электрооборудования компании Вестингауза.

Примерно в то же время с переменными токами экспериментировал итальянский физик Галилео Феррарис (1847–1897). Для одной из своих лекций он соорудил конструкцию из медного цилиндра, подвешенного на нитке, и двух электромагнитов, установленных по разные стороны цилиндра. Когда в обмотки магнитов подавался ток со сдвигом фаз в 90°, поочередно возникали магнитные поля, кружащие и приподнимающие цилиндр. В последующих опытах ученый повысил силу тока настолько, что цилиндр стал оборачиваться со скоростью 900 раз в минуту, но дальше дело не пошло. На этом основании в 1888 г. Феррарис заявил, что для практических целей переменный ток бесполезен, но, к счастью, Тесла первым сделал доклад о своем изобретении, чем доказал: многофазный ток можно и нужно использовать как в промышленности, так и в быту.

Тем не менее Фераррис тоже внес свой вклад в развитие электронной техники. В 1888 г. его статью прочитал русский инженер М. Доливо-Добровольский, которому уже давно хотелось переоборудовать двигатель Грамма, работавший на постоянном токе, в мотор на переменном токе. То, что итальянский ученый рассчитал КПД переменного двигателя не выше 50 %, инженера ничуть не смутило. Он сразу понял, что Феррарис ошибся, и принялся за создание трехфазного устройства. От якоря машины к магнитам было отведено не два, а три провода, а вся система настроена так, чтобы колебания в них начинались со сдвигом в 120°.

Вскоре двигатель Доливо-Добровольского показал, что трехфазный ток может быть достойным конкурентом двухфазного, более того — что он имеет множество весомых преимуществ.

Исследования парникового эффекта начались в конце 20-х годов XIX в. — именно тогда французский ученый Жан-Батист Жозеф Фурье (1768–1830) опубликовал свою статью, где развивал теорию швейцарского коллеги Н. Т. де Соссюра. Последний выставил на солнце бутыль из темного матового стекла и через некоторое время обнаружил, что внутри бутыли стало жарче, чем снаружи. Соссюр высказал догадку, будто лучи поглощаются замутненным стеклом, а назад уже выбраться не могут, потому внутри бутыли собирается тепло. В свою очередь, Фурье предположил, что в атмосфере Земли скапливаются парниковые газы — смесь водяного пара, углекислого газа, метана и озона, — которые мешают солнечным лучам, отраженным от земной поверхности, вернуться в космическое пространство, поэтому температура на нашей планете постепенно растет.

В 2007 г. бывший вице-президент США Альберт Гор выпустил книгу «Неудобная правда» с доказательствами того, что выброс парниковых газов неминуемо приведет к глобальному потеплению на Земле, которое повлечет массу других проблем. Мол, за последние 200 лет люди стали активно использовать в качестве топлива нефть, уголь и природный газ, из-за чего количество углекислого газа и метана в атмосфере увеличилось в разы. Именно поэтому температура на планете растет, ледяные шапки на полюсах тают, океан грозится выйти из берегов и затопить как сельскохозяйственные угодья, так города и даже страны. В скором времени самочувствие людей ухудшится, вспыхнут новые опасные эпидемии, начнется массовое переселение в незатопленные регионы и войны за землю. Кроме того, времена года смешаются, а количество ураганов, штормов и прочих бедствий возрастет.

Но и это еще не все. Как утверждал Гор, из-за сильной жары уменьшится количество осадков, и огромные территории будут просто высушены. Не станет лесов, а значит, растения не смогут поглощать столько углекислого газа, сколько нужно, чтобы его концентрация в атмосфере не представляла угрозы человечеству. В то же время увеличится объем испарений из водоемов, что лишь усугубит парниковый эффект и глобальное потепление…

Впрочем, данную теорию поддерживают далеко не все ученые. Не так давно на страницах американского издания Proceedings of the National Academy of Sciences появились данные интересного исследования. По словам его авторов, когда-то давно парниковый эффект сослужил Земле добрую службу. Мол, 4,5 млрд лет назад, когда Земля только-только сформировалась, светило было еще слишком слабым, чтобы дать ей достаточно тепла, и если бы не парниковые газы, сыгравшие роль одеяла, то наша планета на долгое время осталась бы ледяной и необитаемой. Однако не прошло и миллиарда лет после ее рождения, как на ней появился жидкий океан, а в нем завелась пусть примитивная, но все-таки живность.

Откуда же взялись эти парниковые газы? По мнению датского ученого Мэтью Джонсона, в древние времена земная атмосфера была насыщена сульфидом карбонила ( OCS ), который поднимался из вулканов во время извержений. В самых глубинных пластах осадочных пород ученые обнаружили множество разновидностей серы, распределение которых свидетельствовало о том, что в образовании этих пород поучаствовали серные соединения из атмосферы. Проходя под разными углами через сульфид карбонила, солнечные лучи определенного диапазона (с длиной волны более 202 нм) запускали фотохимические реакции в горных породах, формируя их состав. Таким образом, слой молекул сульфида карбонила не только удерживал на Земле тепло, но еще и защищал ее от ультрафиолета, выполняя обязанности озона (поскольку кислорода в земной атмосфере тогда не было).