Олег Фейгин - Тесла и сверхсекретные проекты Пентагона

Другой причиной странного воздействия «глобального электроразрядника» «Варденклифа» на грозовые фронты Тесла считал необычное строение электрического поля атмосферы во время осенне-зимних гроз. Для того чтобы объяснить странные клиновидные полосы разрядов, разделяющих грозовые облака, изобретатель предложил новую модель атмосферного электричества. В ней подавляющее большинство молний, возникающих на «переднем крае» бури, обладало положительным зарядом, и условное направление тока было от облаков к поверхности земли. Однако по мере продвижения к сердцевине урагана количество «электрических стрел», бьющих сверху и снизу, выравнивается, и в «тылу» грозы большинство молний уже несет к земле отрицательный заряд.

Такое биполярное строение грозы, в общем-то, позволяло не только объяснить действие разрядов с башни «Варденклиф», но и проектировать новую систему управления атмосферным электричеством. В своей модели Тесла предположил, что причиной биполярности гроз являются горизонтальные ветры. В частности, он считал, что поскольку обычно грозовое облако имеет вертикальное строение и его верхняя часть несет положительный заряд, а нижняя — отрицательный, то при горизонтальном ветре на уровне верхней части облака оно начинает клониться к земле, и положительный заряд смещается в направлении ветра. Со временем такое смещение приводит к появлению в «передней» части грозы центра с положительным зарядом.

Многократные молнии

В своей колорадской «грозовой лаборатории» Тесла выяснил, что чаще всего молния представляет собой многократный разряд. Изобретатель считал, что многократные молнии — обычное явление, они могут насчитывать до нескольких десятков. Измерения Теслы показали, что паузы между отдельными разрядами составляют несколько секунд, а средняя длительность полного разряда молнии измеряется десятыми долями секунды, при этом отклонения от среднего значения в обе стороны возможны на порядок величины.

В «электрическом макете атмосферного электричества», представляющем собой ящик с электродами и конденсаторами, куда впрыскивалась водяная пыль, Тесла показал, что обычно разряд развивается лавинообразно, сначала в виде отдельного канала, получившего название лидера молнии, который ступенчато продвигается от облака к земле. Очень долго изобретателю не удавалось измерить скорость ступенчатого движения лидера к земле, и лишь после множества попыток он остановился на цифре в десятки тысяч километров за секунду, что всего лишь в несколько раз меньше современных оценок. Довольно точно удалось Тесле определить и пятидесятиметровую длину каждой ступени лидера, так что полное время его движения до земли составило сотые доли секунды. Изобретатель считал, что после возникновения канала разряда от земли к облаку по нему перекачивается основная масса электричества, но с гораздо меньшей скоростью. При этом «молниевый столб» обычно глубоко проникает внутрь облака, образуя множество разветвленных каналов, светящихся более секунды.

Конечно, у теории Теслы нашлось достаточно противников, которые справедливо отмечали, что горизонтальные ветры обычно слишком слабы, чтобы перенести значительный заряд в район грозового фронта. Удивительно, но за прошедшее столетие метеорологи и геофизики существенно не продвинулись в данном вопросе!

Модель Теслы объясняла и электризацию грозовых облаков при дроблении дождевых капель потоками воздуха. В результате такого дробления падающие более крупные капли заряжались положительно, а остающиеся в верхней части облака более мелкие — отрицательно.

Впоследствии, уже отойдя от активного экспериментирования с атмосферным электричеством, Тесла построил в высшей степени оригинальную «индукционную теорию глобального отрицательного электричества». Согласно ей, электрические заряды разделяются электрическим полем Земли, имеющим отрицательный знак. Тесла полагал, что в основе данного механизма лежит явление электростатической индукции, заключающееся в появлении противоположного заряда вблизи заряженной поверхности. Тогда если принять, что воздушные массы, насыщенные атмосферным электричеством, в целом электронейтральны, то нижняя кромка туч должна получать положительный заряд, а верхняя — отрицательный. Это отчасти подтверждает и часто наблюдаемая картина грозы, когда горизонтальные молнии происходят между противоположными зарядами самого облака, а вертикальные — между его нижней частью и земной поверхностью.

Положительный молниевый разряд

Разряды молний могут происходить между соседними наэлектризованными облаками или между наэлектризованным облаком и землей. Разряду предшествует возникновение значительной разности электрических потенциалов между соседними облаками или между облаком и землей вследствие разделения и накопления атмосферного электричества в результате таких природных процессов, как дождь, снегопад и т. д. Возникшая таким образом разность потенциалов может достигать миллиарда вольт, а последующий разряд накопленной электрической энергии через атмосферу может создавать гигантские кратковременные токи.

Можно подметить, что в исследованиях атмосферного электричества Тесла придерживался двух стратегических направлений.

Отрицательный молниевый разряд

Тесла считал, что в основе электризации облаков лежит процесс накопления заряда в результате «налипания» атмосферного электричества на поверхность туманных капелек самых разных размеров. Впрочем, ученый допускал, что электризация грозовых облаков осуществляется совместным действием нескольких механизмов, а основным из них является падение достаточно крупных частиц, электризуемых трением об атмосферный воздух.

Во-первых, он искал всяческие пути активного воздействия на обширную — в десятки квадратных километров — площадь земной поверхности, на которой проявляются связанные с отдельной грозой электрические явления.

Во-вторых, Тесла никогда не мог смириться с тем фактом, что благодаря проводимости воздуха к земной поверхности на площади в несколько квадратных километров от облака поступает ток около ампера. Учитывая, что на Земле ежесекундно наблюдается в среднем около 100 разрядов линейной молнии, можно подсчитать среднюю мощность, которая затрачивается в масштабе всей Земли на образование гроз: она составляет совершенно фантастическую величину — 10 18эрг/сек. В связи с этим изобретатель никогда не переставал строить сотни всяческих схем «утилизации» этой «даровой энергии», правда, в последние годы его захватили еще более масштабные идеи превращения земных пустынь в колоссальные конденсаторы солнечного света.