Страница:
Третьего июля – я никогда не забуду этой даты – я получил первое неопровержимое экспериментальное доказательство истины, имеющей огромное значение для прогресса человечества. Плотная масса сильно заряженных облаков скопилась на западе, и к вечеру разразилась страшная гроза. Растратив большую часть своей ярости в горах, она понеслась с невероятной скоростью над равнинами. Через почти регулярные временные интервалы возникали длительные грозовые разряды. Мои наблюдения теперь облегчились и стали более точными за счет приобретенного опыта. Я уже научился быстро оперировать своими приборами и приготовился к наблюдению. Регистрирующие приборы были соответствующим образом отрегулированы, и их показания становились все слабее по мере возрастания расстояния до грозы, пока совсем не исчезли.Между тем монтаж оборудования продолжался, из Нью-Йорка поступили новые катушки индуктивности и высокочастотные трансформаторы всяческих форм и размеров, вместе с ними доставили и управляющие устройства, рассчитанные на очень большие токи и высокие напряжения.
На многие принципиальные вопросы, связанные с зарядом Земли и распространением стоячих волн электропотенциала в земной коре, Тесла получил достаточно ясные ответы. Оставалось только выяснить возможность искусственной генерации стоячих волн с помощью серии мощных разрядов системы резонансного трансформатора. Наконец Тесла объявил, что все готово для решающей активной стадии экспериментов. Вначале он провел несколько пробных включений оборудования и сразу же зафиксировал несколько необычных эффектов. В радиусе нескольких миль все заостренные предметы расцвели гирляндами огней статических разрядов, которые моряки называют огнями святого Эльма. Затем посыпались жалобы от фермеров и извозчиков, что весь скот и кони точно взбесились, прыгая и скача, как будто земля превратилась для них в раскаленную поверхность. А когда изобретатель решил увеличить мощность, произошло даже несколько единичных случаев падежа скота…
Фриц Лоунштайн, молодой инженер-электрик, занимавшийся монтажом и испытанием силовой аппаратуры под непосредственным руководством Теслы, впоследствии вспоминал:
Резонатор Теслы в активном режиме
В те ночи, когда проводились пробные запуски резонансного усилителя, все небо буквально взрывалось от цвета и звука. Даже земля казалась ожившей, а громовый рокот несся из разрядника на многие километры. В воронку катушки передатчика потоком засасывались насекомые, мелкие ночные птицы и летучие мыши. Утром все пространство вокруг лаборатории было усеяно их обгорелыми тушками. Редкие очевидцы рассказывали, что искры среди камней и скал мелькали даже на расстоянии нескольких километров. Достаточно было сделать резкий шаг, и между подошвой обуви и землей взвивался рой искр, а близкие громоотводы и прочие заземленные металлические предметы соединяли бледно светящиеся электрические дуги. Небезопасно было передвигаться в запряженной повозке, поскольку лошади пускались в бешеный галоп и несли до тех пор, пока не падали в изнеможении…Наконец, после сложных расчетов и глубоких раздумий Тесла приступил к решающему эксперименту, который обещал быть весьма сложным и далеко не безопасным. Накануне в очередном интервью местным репортерам он в самых общих чертах так обрисовал задачу исследований:
Страдали и все мы вместе с шефом, у которого вообще всегда была очень сильная восприимчивость к электрическим колебаниям. Работая среди грома и молний, мы вынуждены были делать беруши из хлопковой ваты и марли, а также надевать резиновые и пробковые подошвы на обувь. Несмотря на все меры предосторожности, при особо сильных разрядах нам казалось, что барабанные перепонки вот-вот не выдержат, а в голове еще долго сохранялись боль и жужжание…
Это резонансный трансформатор с вторичной обмоткой, в которой тоководы, заряженные до высокого потенциала, занимают больший объем и расположены в виде витков большого радиуса кривизны, разделенных большими воздушными зазорами, что исключает утечку тока. Эта схема подходит для широкого диапазона частот от нескольких единиц до сотен тысяч герц и позволяет получать как очень большие токи при малых напряжениях, так и высоковольтные напряжения при незначительных токах. При этом максимальное напряжение напрямую зависит от кривизны поверхности, по которой проходят витки обмотки, и охватываемой ими площади…
В таком контуре реально достичь напряжения в сто миллионов вольт, возбуждая первичную обмотку импульсами любого рода, даже низкочастотными, что приводит к синусоидальным и непрерывным колебаниям, имеющим место в генераторах переменного тока…
Если следовать самому точному значению термина, это резонансный трансформатор, который помимо данных свойств точно соответствует параметрам земного шара и поэтому исключительно высокоэффективен при беспроводной передаче энергии. При этом само расстояние трансляции становится малосущественным и практически не влияет на интенсивность передаваемых импульсов. Можно даже увеличить активность передачи с ростом расстояний в полном соответствии с точными математическими закономерностями.
Из статьи Н. Теслы в журнале Electrical Experimenter
Хотя это и кажется невозможным, но наша планета, несмотря на ее обширные пространства, ведет себя как проводник ограниченных размеров. Потрясающее значение этого факта для передачи энергии при помощи моей системы уже стало для меня совершенно очевидным.К утру следующего дня подготовка к эксперименту была закончена. Часть крыши деревянного здания лаборатории сделали раздвигающейся, как у астрономической обсерватории, а внутри перемонтировали усиливающий резонансный трансформатор. Теперь он включал две катушки, причем в качестве первичной фактически выступали сами скругленные стены станции, на которых и были распределены огромные витки толстого провода, рассчитанные на напряжение в несколько тысяч вольт при частоте тока 60 Гц. Вторичная катушка напрямую соединялась с телескопической мачтой, выдвинутой на максимальную 60-метровую высоту, так что метровый медный шар-разрядник раскачивался на ее конце как новогодняя игрушка на елке. По многократно перепроверенным расчетам, при стандартной частоте переменного напряжения во вторичной обмотке трансформатора можно было бы получить ток при миллионвольтной разности потенциалов со сверхвысокой частотой 150 000 Гц.
Было бы не только практичным посылать телеграфные сообщения на разные расстояния без проводов, что я понял уже давно, но и запечатлевать на всем земном шаре слабые модуляции человеческого голоса, гораздо более тихого, чтобы передавать энергию в неограниченных количествах на любое земное расстояние и почти без потерь…
Я представляю земной шар в виде чрезвычайно большой емкости, содержащей электрический флюид, резонанс которого является причиной образования серий волн с фиксированным положением, иначе говоря, стоячих. Сегодня для меня стало несомненным фактом, что стоячие волны можно получить в земле при помощи осциллятора. И это имеет безмерное значение…
Следующий эксперимент, к которому мы приготовились, требует миллионы вольт и чрезвычайно сильный ток. Накопленный экспериментальный опыт, кроме как в общих чертах, не может подготовить нас к тому, что должно произойти. Удары рукотворных молний должны будут завтра сорваться с резонатора на вершине нашей башенной конструкции, и надо пойти на риск, чтобы узнать, убьют ли они при этом экспериментаторов и сожгут ли всю нашу станцию…
Это было квадратное здание, в котором находилась катушка индуктивности моей конструкции с пятидесятиметровым сердечником примерно трехметровой высоты. Когда она была введена в резонанс, электрический ток шел волнистым потоком от верхушки к основанию, и это было необыкновенно прекрасное зрелище. При этом общая поверхность тока составляла примерно полторы тысячи, а возможно, и две тысячи квадратных футов[1]. Для экономии средств я рассчитал параметры настолько точно, что ток распространялся по сторонам здания всего лишь на 6–7 дюймов[2].Эксперимент было решено провести в ночное время, чтобы максимально точно отметить хорошо видные в темноте лидеры, стримеры и трассеры электрических разрядов. К тому же в это время нагрузка на курортную электростанцию была минимальна, а для резонансного осциллятора вполне могла бы потребоваться резервная мощность.
Н. Тесла. Дневники. Опыты в Колорадо-Спрингс
Дальнейшие события вошли в ряд наиболее известных в истории инженерной электротехники. Они описаны в десятках книг, причем каждый раз с авторским смещением акцентов. Давайте и мы попытаемся в очередной раз восстановить ход этого замечательного эксперимента, используя дневниковые записи самого изобретателя, а также воспоминания его сотрудников, в первую очередь его ближайших помощников – Коломана Чито и Фрица Лоунштайна.
Итак, эксперимент начался ровно в полночь (Тесла очень любил такие многозначительные детали.) До этого изобретатель, одетый в черный костюм, который он называл «принц Альберт», черные перчатки и котелок, отдавал последние распоряжения исполнителям:
– Когда я просигнализирую взмахом руки, включайте рубильник, но не более чем на пару секунд, – инструктировал изобретатель Чито, занявшего свой пост у распределительного щита.
Свой наблюдательный пункт Тесла оборудовал в непосредственной близости от полностью раскрытого дверного проема станции, чтобы одновременно видеть и распределительный щит, и всю мачту с медным контактом-резонатором. На своем «капитанском мостике» изобретатель установил раскладное брезентовое кресло и походный столик с керосиновой лампой под колпаком, лабораторным журналом и ночным морским биноклем.
– Начнем, – скомандовал изобретатель.
Чито замкнул рубильник и тут же выключил его. Клубок из множества нитевидных молниевых разрядов возник на вершине мачты резонансной системы и обмотках вторичной катушки.
– Великолепно! Все идет по плану, давайте попробуем еще раз, но в медленном темпе, – с волнением воскликнул Тесла. Чито незамедлительно повторил включение и выключение, отсчитав про себя пару секунд, и разряды повторились, только были еще ярче.
– Теперь попробуем длительный резонанс, я хочу более детально рассмотреть разряд на верхушке мачтового электрода. Чито, включайте рубильник и ждите моей команды или специального сигнала на выключение – с этими словами Тесла откинулся в кресле и впился взглядом в смутную тень шара-резонатора на более светлом небосклоне.
– Включайте, Чито! – скомандовал изобретатель…
Когда снова замкнулись контакты рубильника, раздался характерный треск разрядов, вскоре достигший пугающих масштабов. Звуки становились все громче и громче и уже напоминали ружейные залпы. Все здание лаборатории озарилось призрачным голубоватым светом, а оборудование и приборы окутались огненными иглами, разносящими характерный запах озона. Громкое жужжание и непрерывный треск разрядов дополнила пушечная канонада на вершине мачты. Чито, стоявший у щита, не мог видеть, что происходит снаружи, но входной проем в такт грохоту на крыше заливали потоки ярчайшего бело-голубого света, освещавшего застывшую фигуру Теслы. Из пальцев присутствующих стали вылетать искры, удлиняясь прямо на глазах, непрерывные разряды статического электричества кололи все больнее, и Чито с волнением подумал, сможет ли он вовремя выключить напряжение после знака, поданного Теслой. Однако сигнала все не поступало, а жужжание и выстрелы разрядов усиливались с каждым мгновением.
Еще более поразительная картина открывалась снаружи: медный пустотелый шар-разрядник на кончике мачты непрерывно выстреливал все более крупными разрядами, уже ничем не отличающимися от настоящих молний и окруженными клубками желто-голубых нитей стримеров. Постепенно нити стали превращаться в пучки огненных стержней толщиной с руку, а молниевые лидеры выросли до настоящих гигантов длиной до полусотни метров. Каждый разряд в этой феерической картине буйства искусственной электрической стихии сопровождался оглушительными громовыми выстрелами, которые, по словам очевидцев, были слышны на расстоянии десятков километров.
Чито, вцепившись обеими руками в рукоятку главного рубильника, с ужасом наблюдал за множеством переплетающихся огненных змей, вздымающихся над электрическими приборами. Казалось, весь воздух пронизан электрическими искрами и острым запахом озона. Разряды рукотворных молний по нарастающей приобретали все более угрожающий вид, а команды на выключение все не следовало… У Чито родилась ужасная мысль, что Теслу поразила одна из бесчисленных молний и он ранен или даже убит. Эту мысль сменила другая, не менее страшная, о том, что стены и крышу станции вот-вот охватит пламя пожара.
Однако Тесле бушующее море электрических разрядов не нанесло ни малейшего вреда. Вначале он хлопал в ладоши и радовался как ребенок, а затем просто застыл в пароксизме непередаваемого блаженства. Позже изобретатель вспоминал, что «…никогда ранее он не ощущал себя таким погруженным в вечность идеальной гармонии с природой…». Между тем эта «вечность» длилась не более минуты. Внезапно все исчезло, оставив после себя еле видимые огоньки аварийного освещения керосиновых фонарей и сильные запахи гари и озона. Над станцией повисла звенящая тишина, как после ожесточенной артиллерийской баталии. Тесла тут же вынырнул из блаженства «электрической нирваны» и раздраженно закричал:
– Чито, что случилось? Я не давал команды! Немедленно замкните цепь, эксперимент не закончен!
Слабым голосом, еще не отойдя от пережитого, Чито возразил, что не трогал рубильник и цепь до сих пор замкнута. Изобретатель бросился к приборам и при свете фонаря с отчаянием увидел, что все их стрелки застыли на нулевых отметках. Судя по всему, внешняя линия подачи электроэнергии была отключена. Тесла бросился к телефону и стал звонить дежурному «Электрической компании Колорадо-Спрингс». Тот ничего не знал, кроме того, что произошла какая-то авария. Тогда изобретатель позвонил прямо на электростанцию и получил совершенно обескураживающий ответ:
– Включить? Да ведь вы полностью сожгли динамо-машину, она еще до сих пор горит, – раздался сердитый заспанный голос. – Вы обесточили весь город, сейчас мы меняем контакты и будем запускать параллельный генератор, но вам на него надеяться не стоит…
Это было как удар судьбы. Тесла никак не мог предвидеть при расчетах лабораторного оборудования, что подающий генератор на электростанции может быть совершенно не защищен от перегрузок и его обмотка способна просто сгореть. Администрация электрокомпании была взбешена этим инцидентом и категорически отказалась подключать электроснабжение станции к другому генератору. Пришлось Тесле пойти на дополнительные расходы и нанять ремонтную группу для починки сгоревшего генератора.
Тесла уговорил руководство электрокомпании разрешить ему самому руководить ремонтом сгоревшего генератора и сумел организовать работу так, что вместо планового месяца генератор был отремонтирован в беспрецедентно короткий срок – за неделю. На этот раз он сам тщательно рассчитал обмотку динамо-машины для режима короткого замыкания и обеспечил действенную защиту всей схемы электропередачи. Через десять дней после аварии энергия пошла на исследовательскую станцию, и эксперименты были возобновлены. Опыты продолжались всю зиму, но мы до сих пор ничего не знаем об их результатах. Это поразительное белое пятно в биографии изобретателя как-то объясняют его слова, сказанные сорок лет спустя:
Тогда я первый раз соприкоснулся с ужасными тайнами, скрытыми под покровом земной тверди и в электрическом эфире небес. Если бы у меня была финансовая возможность еще несколько лет проводить исследования в Колорадо, то мир смог бы обогатиться инструментом управления природой ужасающей силы.Мало что дает и анализ списка аппаратуры (далеко не полного). Например, в нем содержится очень много вакуумированных трубок конструкции Теслы, являющихся не только прообразом электронных ламп, но и излучающими системами. Эти поставки сопровождала любопытная записка Шерфа:
Ваш посыльный много рассказал тут нам о Ваших замечательных исследованиях, и мы знаем, что Вы даже не на столетия, а на тысячелетия опережаете всех во всем мире.Известно, что на протяжении большей части своей жизни Тесла вел несколько дневников, но и его записи конца позапрошлого века мало что проясняют. Вернее сказать, в архивах изобретателя отсутствует несколько тетрадей, которые, судя по номерам и датировке, как раз и относились к «колорадскому периоду». Исследователи творчества Теслы также расходятся во мнениях о том, что же действительно открыл изобретатель на станции в Скалистых горах.
Есть мнение, что в последующей за аварией серией опытов Тесла окончательно подтвердил возможность искусственной генерации стоячих волн путем электрического резонанса в земной коре. Здесь биографы Теслы ссылаются на его записи о том, что на станции наблюдалось распространение искусственно возникших волн по расширяющимся окружностям в радиальном направлении по земной поверхности. По расчетам изобретателя, волны электрического потенциала должны были с возрастающей интенсивностью сходиться в некой точке, диаметрально противоположной Колорадо. Ее координаты сходились где-то в южной части Индийского океана, на линии между мысом Доброй Надежды и юго-западом Австралии. Весь процесс «глобального резонанса» должен был повторяться при возвращении волны на станцию, ее усиления резонансным трансформатором – электрическим осциллятором и последующей генерацией в симметрично расположенную точку на другой половине земного шара.
Подводя итоги опытам по «глобальным электроэфирным резонансам», Тесла отмечал, что с помощью гигантского электрического осциллятора можно было бы привести земную поверхность в состояние резонанса, закачав в нее необходимое количество энергии с частотой 150 000 колебаний в секунду. При этом результирующие пульсации, по расчетам изобретателя, должны были иметь длину волны 6600 футов (1980 метров), расходясь сначала расширяющимися, а затем с возрастающей интенсивностью сходящимися окружностями в точке «южного электрического полюса». Тесла утверждал, что если бы наша планета была идеальным небесным телом – совершенно однородным шаром, то, попав в абсолютно точный резонанс, она испытала бы ужасную катастрофу, способную расколоть ее на части. В реальных же условиях неоднородного геоида резонанс способен служить для передачи энергии в любую точку Земли. На основании модели «глобального электроэфирного резонанса» изобретатель рисовал заманчивую картину снабжения промышленности, транспорта и домашнего хозяйства волнами электрической энергии, осциллирующей между «северным» и «южным» электрическими полюсами.
Некоторые историки науки и техники обращают внимание на несколько упоминаний в различных источниках «колорадских лучевых экспериментов», сводящихся к созданию мощного направленного канала микроволнового излучения. При этом из списка оборудования приводятся четыре двухфокусные трубки с сеточными платиновыми анодами конструкции Тесла, служащие для интенсивного рентгеновского Х-излучения. В одном из лабораторных журналов того периода можно найти запись:
Проводился монтаж многокатодных трубок для получения мощного направленного излучения. Исходя из того, что в новой схеме подключения осциллятора нет реальных ограничений силы тока, возникает проблема создания новых излучающих трубок, способных выдержать любое желаемое напряжение.К сожалению, дальнейшие записи лабораторного журнала совершенно не проясняют ни цели, ни результатов этих необычных опытов. Можно указать только общее направление исследований, включающее различные эксперименты с электрическими осцилляторами большой мощности, опыты по беспроводной передаче энергии, получению и передаче сообщений, а также изучение некоторых взаимосвязанных эффектов в высокочастотных электромагнитных полях.
Третья группа исследователей «колорадского» периода творчества изобретателя обращает внимание на несколько лабораторных фотографий, где запечатлены искусственные шаровые молнии, поднимающиеся от мест высоковольтных разрядов. Эти странные образования получили название «плазмоиды Теслы», но сам изобретатель всегда крайне неохотно обсуждал этот феномен, пренебрежительно называя его «отходами основного опытного производства».
Еще одним открытием Теслы были «сигналы из космоса», которые якобы периодически поступали на антенну очень чувствительного радиоприемника его собственной конструкции. Эти «сигналы из иных миров», по описанию Теслы и его сотрудников, представляли собой странные ритмические звуки, группирующиеся в небольшие серии. Вначале Тесла воздержался от обнародования своего открытия, справедливо опасаясь негативной реакции со стороны геофизиков и астрономов. И действительно, когда впоследствии изобретатель в одном из интервью высказал предположение, что ему удалось обнаружить признаки того, что обитатели иных миров пытаются установить радиосвязь с жителями Земли, на него обрушился шквал критики.
Сегодня некоторые астрофизики приписывают именно Тесле открытие импульсов звездного радиоизлучения. «Переоткрытие» этого замечательного астрономического явления произошло лишь в 1967 г. Тогда были зафиксированы так называемые пульсары, сигналы от которых поначалу также приписывались внеземным цивилизациям. Сегодня нам известно о существовании более тысячи пульсаров, которые представляют собой особые сверхплотные нейтронные звезды, стремительно вращающиеся вокруг собственной оси. Период обращения пульсаров составляет несколько секунд, таинственные сигналы именно такой частоты принимал Тесла в Колорадо. По современным представлениям пульсар – это «кратковременная» стадия конечного этапа жизни некоторых звезд, длящаяся десяток-другой миллионов лет. Пульсары находятся на расстояниях в тысячи световых лет от нас, хоть и принадлежат нашей Галактике. Но, увы, их сигналы не имеют никакого отношения к внеземному разуму…
Опыты великого изобретателя
Я поднял рубильник и зашел за катушку, чтобы что-то проверить. Пока я был там, рубильник защелкнулся, внезапно вся комната наполнилась токами, и я, потеряв всякую ориентацию в пространстве, не знал, как из нее выбраться. Вначале я попытался вылезти в окно, но безрезультатно, поскольку рядом не было инструментов, чтобы снять защитные жалюзи.Итак, если отбросить большинство предположений о гипотетических открытиях, сделанных командой Теслы в Колорадо-Спрингс, то в «сухом остатке» мы получаем единственное бесспорное достижение – получение очень высоких напряжений – от 12 до 20 миллионов вольт (по различным источникам) и колоссальных токов в тысячи ампер. При этом изобретатель открыл несколько новых физических эффектов, таких как осаждение тумана и очистка поверхностей от ржавчины, краски и грязи. В результате Тесла разработал заманчивый проект, о котором он рассказывал журналистам так:
Оставалось только упасть на пол и попытаться проползти в дверной проем.
Между тем первичная обмотка электрического осциллятора наполнилась до предела рабочим напряжением в пятьдесят тысяч вольт. Затем последовал оглушительный разряд, попавший в батарею аккумуляторов, и лабораторию заполнили такие жгучие пары азотной кислоты, что я едва мог дышать. С громадным трудом я выбрался на свежий воздух, несколько раз ощутив очень чувствительные электрические удары в наиболее узких местах прохода на волю…
Едва я успел поднять рубильник, как внутри лаборатории вспыхнуло пламя. Я сорвал со стены огнетушитель и с большим трудом потушил пожар…
Н. Тесла. Статьи и лекции
Я совершенно уверен, что мы можем возводить станции соответствующей конструкции в засушливых районах и посредством их переносить из пресных водоемов неограниченные количества воды для орошения посевов. И если мне не удастся осуществить это на протяжении своей жизни, то это обязательно сделает кто-нибудь из моих последователей…