Маргарет Чейни - Тесла: Человек из будущего

Действительно ли Тесла разбивал ядра атомов углерода, как полагал его первый биограф, не имеет большого значения для его революционного достижения. Сам изобретатель описывал, как яростно молекулы остаточного газа ударялись об углеродную кнопку, раскаляя ее или приводя в состояние, близкое к жидкому.

Возможно, Лоуренс не знал о лампе Теслы, работающей на принципе бомбардировки мишени молекулами. Но он, без сомнения, знал о попытках построить атомный ускоритель, которые предпринимались Грегори Брейтом с коллегами в институте Карнеги. В 1929 году в Вашингтоне эта группа использовала пятимиллионовольтную катушку Теслы для подачи на ускоритель необходимой энергии. Без такой катушки приборы для расщепления атома никогда бы не смогли работать. Описания углеродно-кнопочной (или молекулярно-бомбардирующей) лампы Теслы можно найти в постоянно воспроизводимых протоколах пяти научных обществ. К сожалению, к началу 1980-х годов ни одно общество не было достаточно ученым, чтобы представить себе применение этого прародителя технологий атомного века.

Фредерик и Ирен Жолио-Кюри, Анри Беккерель, Роберт А. Милликан и Лоуренс, все они получили Нобелевские премии. Виктор Ф. Гесс получил Нобелевскую премию в 1936 году за открытие космического излучения. Безусловно, было бы просто справедливо, если бы научное сообщество, по крайней мере, признало перво-проходческие открытия Теслы в каждой из этих областей.

Хотя, возможно, большинство его научных современников не могли полностью понять его лекции — Тесла пробуждал воображение наиболее прогрессивных ученых. И подобно тем, кто сегодня впервые узнает о нем, их охватывало временное безумие. «Он обучал не только достижениями, — вспоминает Эдвин Армстронг, приобретший известность за вклад в развитие радио, — но он также обучал пробуждением удивительного воображения, которое отказывалось признавать кажущиеся непреодолимые трудности: воображение целей, которые, за редким исключением, все еще оставались в области рассуждений» [10]

Английский ученый Дж. А. Флеминг написал Тесле: «Я сердечно поздравляю вас с вашим величайшим успехом... После этого никто не может сомневаться в вашем звании волшебника первого порядка. Скажем, Ордена Пламенного Меча» [11]

AIEE, Columbia, Colledge, May 20, 1891. Institution of Electrical Engineers and Royal Society of Great Britain, London, February 1892; Society of Electrical Engineers of France and the French Society of Physics, Paris, February 1892.

Последовательно проследить деятельность Теслы в эти годы просто невозможно. Кажется, будто он одновременно присутствует везде, работая в дюжине областей, которые перекликаются и взаимосвязаны, — но всегда с электричеством, таинственной материей, основой его исследований. Для него электричество было скорее жидкостью с трансцендентными силами, которые «снисходят» до подчинения физическим законам. Но никак не потоком дискретных частиц (или волновых пакетов), послушных законам механики частиц, как это принято в современной теории.

Тем не менее, в течение нескольких последующих лет ему предстояло открыть целое направление современной электроники. Хотя и сам электрон был открыт только в 1897 году британским физиком Джозефом Дж. Томсоном.

Фарадей в 1831 году показал, что можно преобразовывать механическую энергию в электрический ток. Потом, в год рождения Теслы, англичанин лорд Кельвин совершил открытие, связанное с конденсацией тока. Оно вдохновило сербского американца, и он начал поиски источника высокочастотных токов, частот более высоких, чем те, что можно было получить механическим путем.

Тогда считалось, что если конденсатор разряжается, электричество (электрические заряды) одноразово перетекает с одной пластины конденсатора на другую, как вода. Кельвин показал, что это процесс более сложный, — электричество многократно переходит с одной пластины конденсатора на другую и обратно, пока не израсходуется вся запасенная в конденсаторе энергия. И эти колебания электричества между пластинами происходят с частотой, достигающей огромной величины — в сотни миллионов раз в секунду.

Однажды в Будапеште, когда Тесле открылась концепция вращающегося магнитного поля, — в одной вспышке он увидел Вселенную, созданную из симфонии переменных токов с созвучиями, исполняемыми на широчайшем диапазоне октав. Переменный ток частотой 60 циклов в секунду был всего лишь простой нотой низшей октавы. На одной из высоких октав с частотой в миллиарды циклов в секунду был виден свет. Исследование всего диапазона электрических вибраций, лежащего между низкочастотными переменными токами и световыми волнами, подвело бы его еще ближе к осознанию космической симфонии.

Работа Джеймса Клерка Максвелла в 1873 году указала на существование большого диапазона электромагнитных колебаний, лежащих выше и ниже видимого света, вибраций с меньшими и большими длинами волн. Эта теория была проверена профессором Генрихом Герцем из Германии, который в поисках волн более длинных, чем световые или тепловые, в 1888 году в Бонне создал искусственное электромагнитное излучение. Эксперименты Герца с «искровым разрядом индукционной катушки» доказали существование магнитного поля. Когда Герц посылал мощный электрический заряд через разрядник, вызывая искру, меньшая искра проскакивала через второй разрядник, стоявший на некотором расстоянии от первого. В то же время в Англии сэр Оливер Лодж пытался измерить крошечные электрические волны в цепи.

Оборудование Герца было довольно слабым, а искрящая индукционная катушка как непрактичной, так и опасной. Теперь Тесла предлагал кое-что совершенно иное и намного превосходящее Герца: серию высокочастотных генераторов переменного тока, производящих частоты от 33 тыс. циклов в секунду (33000 Гц). [6] В наши дни такая частота будет в диапазоне от средней до низкой.

Этот тип приборов являлся предшественником мощных высокочастотных генераторов переменного тока для устойчивой волновой радиосвязи в отдаленном будущем. Но непосредственным нуждам Теслы прибор не отвечал. Поэтому он продолжил создавать то, что известно как «катушка Теслы», трансформатор без сердечника с первичной и вторичной катушками, настроенными в резонанс — повышающий трансформатор, который низковольтные сильные токи преобразует в высоковольтные слабые токи высоких частот.

Это устройство для получения высокого напряжения, которое в той или иной форме применяется в каждом телевизоре, за очень короткое время должно было войти в состав исследовательской аппаратуры каждого университета. Оно позволяло оператору преобразовывать слабые приглушенные колебания исходного контура Герца и поддерживать токи почти любых величин. Этими исследованиями Тесла предвосхитил на несколько лет первые эксперименты Маркони.