Страница:
7Немецкого электротехнического общества (прим. перев.)
было возможности…
Хотя Добровольский и мог сделать свое изобретение независимо, он признает приоритет Теслы в этом деле… Я уверен, что скромность обоих джентльменов позволит найти правильное понимание. Что же касается приоритета, то здесь интересно отметить, что, когда прошлым летом я разговаривал с проф. Феррарисом, этот джентльмен со всей подобающей скромностью сказал, мне, что, хотя он экспериментировал с вращающимся полем за несколько лет до того, как была опубликована работа Теслы, он не думает, что Тесла мог знать о его исследованиях, и что он поэтому считает, что Тесла сделал свое изобретение совершенно независимо. Он заявил также, что Тесла продвинулся гораздо дальше, чем он сам.
Так ученые и инженеры США, Германии и Италии однозначно и полностью признали Теслу единственным изобретателем замечательной многофазной системы и всех ее основных особенностей. А за ними сделали это и журналы Франции и Британии.
Таким образом, к 1892 году технические круги повсеместно признали Теслу бесспорным изобретателем двигателя переменного тока и многофазной системы. Поэтому никто уже не оспаривал его приоритета и не пытался похитить его лавры, когда он прославился и среди широких масс благодаря эксплуатации его системы на Всемирной ярмарке в Чикаго в 1893 году и позднее, когда эта система позволила превратить Ниагарский водопад в источник электроэнергии.
Со временем, однако, стали раздаваться утверждения о внесении усовершенствований в изобретения Теслы и делалось немало попыток начать эксплуатацию этих «усовершенствований». Владевшая патентами Теслы «Вестингауз электрик», защищая их, предъявляла иски к нарушителям патентного права. В результате произошло около двадцати судебных разбирательств, каждое из которых увенчалось решительной победой Теслы.
Примером радикальных решений служит решение судьи Таунсенда на выездной сессии окружного суда штата Коннектикут в сентябре 1900 года, когда, вынося решение в связи с первой группой основных патентов, он сказал:
Только гению Теслы оказалось под силу поймать непокорные и неуправляемые и дотоле
противившиеся элементы в сфере природы и техники и запрячь их в человеческие машины.
Именно он первым показал, как превратить игрушку Араго в силовой агрегат; «лабораторный
эксперимент» Бейли - в реальный и работоспособный электродвигатель; индикатор - в мотор.
Он первым пришел к мысли о том, что само препятствие, заключающееся в изменении
направления тока, мешающее чередование, можно превратить в дающие энергию обороты, во
вращающееся силовое поле.
Он овладел тем, что другие считали непреодолимыми барьерами, неукротимыми токами
и противодействующими силами, и, согласовав их направления, дал возможность
использовать энергию Ниагары в реальных электродвигателях в далеких городах.
Побуждаемые своим недовольством и враждебностью из-за постоянных судебных решений не в их пользу, недоброжелатели перенесли свою неприязнь на самого Теслу, хотя в течение десяти лет он не проявлял никакой личной заинтересованности в патентах. О том, к чему это привело, хорошо пишет Б.А. Бехренд, ставший позднее вице-президентом Американского института инженеров-электриков:
Невежественных людей отличает то, что они всегда бросаются из крайности в крайность, и те, кто еще вчера слепо почитал Теслу, превознося его в своем безумном обожании, которое обрушивается на жертв восхищенной толпы, изо всех сил пытаются теперь сделать из него посмешище. Все это выглядит очень печально, и я не могу думать о Николе Тесле без сочувствия к нему и без осуждения несправедливого и неблагодарного отношения к нему со стороны общественности и инженеров («Вестерн Электришн», сентябрь, 1907).
Поскольку и научно-техническое сообщество, и судебные решения дали ему полное право на почетное звание первооткрывателя принципов и изобретателя машин, на которых зиждется современная электротехника, Тесле нет равных как гению, который открыл для мира эру электроэнергетики, сделавшую возможным наше массовое производство. Поэтому справедливость требует, чтобы в мире техники имя его было первым.
ЧАСТЬ 2
*
было возможности…
Хотя Добровольский и мог сделать свое изобретение независимо, он признает приоритет Теслы в этом деле… Я уверен, что скромность обоих джентльменов позволит найти правильное понимание. Что же касается приоритета, то здесь интересно отметить, что, когда прошлым летом я разговаривал с проф. Феррарисом, этот джентльмен со всей подобающей скромностью сказал, мне, что, хотя он экспериментировал с вращающимся полем за несколько лет до того, как была опубликована работа Теслы, он не думает, что Тесла мог знать о его исследованиях, и что он поэтому считает, что Тесла сделал свое изобретение совершенно независимо. Он заявил также, что Тесла продвинулся гораздо дальше, чем он сам.
Так ученые и инженеры США, Германии и Италии однозначно и полностью признали Теслу единственным изобретателем замечательной многофазной системы и всех ее основных особенностей. А за ними сделали это и журналы Франции и Британии.
Таким образом, к 1892 году технические круги повсеместно признали Теслу бесспорным изобретателем двигателя переменного тока и многофазной системы. Поэтому никто уже не оспаривал его приоритета и не пытался похитить его лавры, когда он прославился и среди широких масс благодаря эксплуатации его системы на Всемирной ярмарке в Чикаго в 1893 году и позднее, когда эта система позволила превратить Ниагарский водопад в источник электроэнергии.
Со временем, однако, стали раздаваться утверждения о внесении усовершенствований в изобретения Теслы и делалось немало попыток начать эксплуатацию этих «усовершенствований». Владевшая патентами Теслы «Вестингауз электрик», защищая их, предъявляла иски к нарушителям патентного права. В результате произошло около двадцати судебных разбирательств, каждое из которых увенчалось решительной победой Теслы.
Примером радикальных решений служит решение судьи Таунсенда на выездной сессии окружного суда штата Коннектикут в сентябре 1900 года, когда, вынося решение в связи с первой группой основных патентов, он сказал:
Только гению Теслы оказалось под силу поймать непокорные и неуправляемые и дотоле
противившиеся элементы в сфере природы и техники и запрячь их в человеческие машины.
Именно он первым показал, как превратить игрушку Араго в силовой агрегат; «лабораторный
эксперимент» Бейли - в реальный и работоспособный электродвигатель; индикатор - в мотор.
Он первым пришел к мысли о том, что само препятствие, заключающееся в изменении
направления тока, мешающее чередование, можно превратить в дающие энергию обороты, во
вращающееся силовое поле.
Он овладел тем, что другие считали непреодолимыми барьерами, неукротимыми токами
и противодействующими силами, и, согласовав их направления, дал возможность
использовать энергию Ниагары в реальных электродвигателях в далеких городах.
Побуждаемые своим недовольством и враждебностью из-за постоянных судебных решений не в их пользу, недоброжелатели перенесли свою неприязнь на самого Теслу, хотя в течение десяти лет он не проявлял никакой личной заинтересованности в патентах. О том, к чему это привело, хорошо пишет Б.А. Бехренд, ставший позднее вице-президентом Американского института инженеров-электриков:
Невежественных людей отличает то, что они всегда бросаются из крайности в крайность, и те, кто еще вчера слепо почитал Теслу, превознося его в своем безумном обожании, которое обрушивается на жертв восхищенной толпы, изо всех сил пытаются теперь сделать из него посмешище. Все это выглядит очень печально, и я не могу думать о Николе Тесле без сочувствия к нему и без осуждения несправедливого и неблагодарного отношения к нему со стороны общественности и инженеров («Вестерн Электришн», сентябрь, 1907).
Поскольку и научно-техническое сообщество, и судебные решения дали ему полное право на почетное звание первооткрывателя принципов и изобретателя машин, на которых зиждется современная электротехника, Тесле нет равных как гению, который открыл для мира эру электроэнергетики, сделавшую возможным наше массовое производство. Поэтому справедливость требует, чтобы в мире техники имя его было первым.
ЧАСТЬ 2
СЛАВА И УДАЧА
ВОСЕМЬ
Закончив чтение лекций в Европе и Америке и вернувшись в свою лабораторию в марте 1893 года, Тесла вычеркнул из своей жизненной программы всякую светскую суету и с головой ушел в разработку беспроводной связи. Он проводил неоднократные эксперименты по совершенствованию явления резонанса, добиваясь взаимной настройки контуров, и сделал более ста катушек, которые перекрывали широкий диапазон характеристик электрического резонанса. Для выработки высокочастотных токов он создал множество осцилляторов, а также конденсаторов и катушек индуктивности для настройки передающих и принимающих катушек на любую частоту или длину волны.
Тесла показал, что может заставить любую из сотен катушек избирательно ответить мощной реакцией резонанса на конкретную длину волны, излучаемую осциллятором, в то время как другие катушки останутся инертными.
Но он обнаружил, что настроенные электрические катушки обладают до некоторой степени теми же свойствами, что и настроенная струна музыкального инструмента, которая звучит, резонируя не только на свой основной тон, но и на широкий диапазон более высоких и особенно более низких гармоник. Это свойство можно было использовать при разработке передающих и принимающих антенн, но это же и ухудшало четкую избирательность резонанса катушек. На близком расстоянии и с мощными токами, которые Тесла использовал в своей лаборатории, гармоники были помехой, но при увеличении расстояния между передающей и приемной катушками влияние гармоник ослабевало.
Тесле стало ясно, что будет трудно устроить первую демонстрацию его всемирной системы передачи информации и энергии, поэтому он занялся разработкой компромиссной системы с меньшим центральным передатчиком и меньшими ретрансляторами, расположенными через определенные расстояния.
В интервью известному автору передовиц Артуру Брисбену, напечатанном в «Уорлд» за 22 июня 1894 года, Тесла объявил об уверенности в своих планах:
Вы можете счесть меня за мечтателя, слишком далеко зашедшего в своих фантазиях, если я поведаю вам, на что я в действительности надеюсь. Но могу сказать вам, что я с абсолютной уверенностью жду того дня, когда начнется передача сообщений прямо через землю без всяких проводов. Я также очень надеюсь, что можно будет точно так же передавать и электроэнергию, причем без потерь. Передаче сообщений через землю я смело предсказываю успех. Но сначала мне нужно точно установить, сколько колебаний в секунду возбуждается возмущением электричества земли. Моя передающая машина должна вырабатывать колебания такой же частоты, чтобы достичь резонанса с земным электричеством.
В течение следующей зимы он разработал и построил для этой цели передающую и приемную станции. В небольшом пространстве лаборатории и между разными точками в городе все работало хорошо. Как художник, который никак не решится закончить работу над картиной, но бесконечно улучшает ее все новыми и новыми мазками, так и Тесла продолжал вносить все новые усовершенствования, чтобы обеспечить себе успех на предстоявших весенних испытаниях, которые он планировал провести на реке Гудзон. Для этого он подготовил приемное устройство, установленное на небольшой лодочке, чтобы проверить, как оно будет реагировать на команды с больших расстояний.
Но в мартовские иды 8для Теслы, как и для кесаря, наступил роковой день. Для Теслы этот несчастливый день пришелся на 13 марта 1895 года, когда ночной пожар полностью уничтожил нижнюю часть здания, в котором находилась его лаборатория, и прошелся по остальным этажам. Два этажа, на которых размещалось его оборудование, обвалились до основания, погребя вместе с собой все, что там находилось. Не уцелело ни одного предмета.
Большая часть состояния Теслы была вложена в это оборудование, но он ничего не застраховал, и потому потерял все.
Моментальная потеря имущества была далеко не самым тяжелым ударом в том потрясении,
8Иды - в древнеримском календаре день в середине месяца, 15-е либо 13-е число (прим. перев.).
которое обрушилось на него. Приборы и бесчисленные эксперименты в десятках направлений были частью самого Теслы. Был уничтожен труд всей его жизни. Его записи, документы, памятные подарки, знаменитый экспонат со Всемирной ярмарки - все пропало. Лаборатории, в которой он являл свои чудеса элите и интеллигенции Нью-Йорка, самым знаменитым людям страны и мира, больше не было. И эта трагедия случилась именно тогда, когда он был уже готов провести первый показ своей системы беспроводной передачи энергии.
Тесла оказался в трудном материальном положении. Лаборатория была собственностью компании «Тесла электрик», принадлежавшей ему самому и А.К. Брауну, который вместе со своим партнером финансировал демонстрацию многофазной системы переменного тока Теслы перед продажей ее за 1 000000 $ Вестингаузу. Часть этой суммы, как уже говорилось, партнеры поделили между собой, а остальное пошло на оборудование лаборатории. Средства компании были теперь полностью уничтожены, а средства самого Теслы были почти исчерпаны. Он еще получал кое-какие лицензионные выплаты из Германии со своих патентов на многофазные электродвигатели и генераторы, однако этого хватало лишь на покрытие бытовых расходов, но никак не на содержание экспериментальной лаборатории.
На помощь изобретателю пришел г-н Адаме, активный руководитель моргановской группы, занимавшейся развитием гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде, где применялась многофазная системы Теслы. Он предложил создать новую компанию, чтобы финансировать продолжение экспериментов Теслы, и активно содействовал ее образованию. Кроме того, он предложил выделить на эти цели сто тысяч из предполагаемых полумиллиона долларов из основного капитала компании.
Опираясь на эту помощь, Тесла занялся оборудованием новой лаборатории. Он приобрел помещение на Ист-Хьюстон-стрит, 46 и приступил к работе в июле 1895 года - четыре месяца спустя после уничтожения лаборатории на Пятой Южной авеню.
В качестве первого взноса из выделенных ста тысяч Адаме выплатил сорок тыся. Он активно проявлял личный интерес к работе Теслы и проводил в его лаборатории много времени. Адаме, знавший по опыту успешной работы Ниагарской электростанции о том, что в техническом отношении Тесла в высшей степени практичен, находился под глубоким впечатлением от его планов по беспроводной передаче информации и энергии. Он заявил, что готов идти дальше своего первоначального намерения о финансовой поддержке, и предложил включить в планы компании принятие Теслой его сына в качестве активного партнера.
Такое соглашение означало для Теслы союз с могущественной финансовой группой Моргана, обеспечивавший поддержку самого Дж.П. Моргана, руководившего финансовой стороной при образовании «Дженерал электрик» и сделавшего возможным строительство станции Уотерсайд - первой большой электростанции Эдисона в Нью-Йорке. И именно моргановская группа, сделав возможным осуществление и Ниагарского проекта, дала огромный толчок для распространения системы Теслы. Престиж от объединения с Морганом мог значить даже больше, чем реальная денежная помощь. Такой союз обеспечивал Тесле финансовое будущее и поддержку величайшего в мире организационного гения, а также возможности практического продвижения его разработок. Таким образом, трагический пожар, породивший эту ситуацию, мог еще обернуться большим благословением.
Тесла принял свое решение. Что повлияло на него и чем он руководствовался, мы никогда не узнаем, но предложение г-на Адамса он отверг. С практической точки зрения его поступок необъясним, но никто бы не решился назвать Теслу практичным человеком в коммерческом и финансовом смысле.
Данные Адамсом сорок тысяч позволили Тесле вести активные исследования около трех лет. Он мог бы обеспечить себе доходы во много раз больше этой суммы, если бы прилагал хоть какие-то усилия в этом направлении, но его больше волновало продолжение экспериментов, чем забота о будущих финансовых нуждах. Он свято верил в то, что будущее даст ему много миллионов долларов за ту многомиллиардную пользу, которую он принесет через свои изобретения.
Около года ушло у него на обустройство лаборатории и на постройку ряда экспериментальных аппаратов. Из того, что он использовал, почти ничего нельзя было купить, и его мастерам приходилось под его руководством все изготавливать специально. К весне 1897 года он собрал свой беспроводной передатчик и приемник для дистанционной передачи сигналов и был готов к испытаниям, которые два года назад не удалось провести из-за пожара. Об успехе этих испытаний Тесла сообщил в интервью
корреспонденту «Электрикал ривью», напечатанном в номере этого журнала за 9 июля 1897 года. Там сказано:
Почти каждый изобретатель в области телеграфии годами мечтал о возможности беспроводной связи.
Время от времени в техниеских журналах появляются рассказы об экспериментах, отражающих почти всеобщее убеждение в том, что когда-нибудь необходимость в проводах отпадет. С помощью экспериментов было проверено много разных возможностей, но лишь г-ну Николе Тесле удалось создать и на практике доказать теорию совершенно реальной беспроводной связи. В самом деле, за несколько лет тщательной и упорной работы г-н Тесла оказался наэтапе, откуда уже можно заглянуть в будущее.
Корреспондент «Электрикал ривью» получил личные заверения от г-на Теслы -который обычно был весьма сдержан в прогнозах - в том, что беспроводная электрическая связь уже реальное достижение и ничто не мешает передаче и приему вразумительных сообщений между отдаленными пунктами.
Им уже сконструированы и передающий аппарат, и электрический приемник, который на больших расстояниях чувствителен к сигналам передатчика, независимо от земных токов и стран света. И достигается это при удивительно небольших затратах энергии.
Естественно, что г-н Тесла не склонен разъяснять все детали своего изобретения, но дает понять, что использует то, что пока можно назвать электростатическим равновесием, и что если нарушить его в любой точке Земли, то полученное возмущение можно с помощью соответствующего аппарата воспринять в отдаленном пункте. Таким образом, разработав конкретные приборы, мы получим реальное средство передачи и приема сигналов. Г-н Тесла сказал о своей убежденности в этих возможностях, причем сказал лишь после того, как получил удовлетворительные результаты испытания сконструированного им аппарата. Нужно проделать еще большую работу, и он с тех пор очень серьезно занимается этой проблемой.
Деталями, по понятным причинам, мы пока не располагаем и сейчас лишь констатируем заявление г-на Теслы о том, что он действительно осуществил беспроводную связь на довольно больших расстояниях при малых затратах энергии.
Ему лишь осталось усовершенствовать свой аппарат, чтобы неограниченно увеличить дальность его действия. Давнишний эксперимент Морзе по передаче сообщений на 64 км имел под собой гораздо менее твердое основание, чем возможности беспроводной связи сегодня.
Достойна внимания и работа Теслы с высокочастотными токами высоких напряжений. Еще в 1891 году он предсказал нынешние результаты и в отношении освещения с помощью вакуумной трубки, и в отношении связи без проводов. Первое он уже довел до стадии, когда может показывать публике явления, связанные с электростатическими молекулярными силами. В результате бесчисленных экспериментов г-н Тесла поднял ошеломлявшую тогда частоту тока в 10000 герц до привычной ныне величины в 2000000 герц.
Это сообщение отмечает рождение современного радио - того радио, что распространено сегодня, -родившегося на лодочке, проплывшей с приемником вверх по реке Гудзон больше сорока километров от лаборатории на Хьюстон-стрит - расстояние, составлявшее лишь небольшую часть дальности действия аппарата, но вполне достаточное для демонстрации его возможностей. Такое свершение было достойно самых громких объявлений вместо весьма скромного заявления Теслы и еще более консервативной манеры подачи этой новости «Электрикал ривью». Но Тесла не только должен был защитить свои патентные права, которые оказались бы под угрозой из-за преждевременной огласки, но и остерегаться охотников за чужими изобретениями и нарушителей патентного права, с которыми он уже имел опыт неприятного общения. А издатели «Электрикал ривью» вполне естественно боялись навлечь на себя критику как последствие слишком оптимистического сообщения, сделанного на основании далеко не полной информации.
Основные патенты на систему Теслы были получены 2 сентября 1897 года - ровно через два месяца после его заявления - и проходят под номерами 645576 и 649621. В этих патентах он описывает все основные особенности радиопередачи и приемных схем, которые применяются сегодня. Закрепив за собой патентные права, Тесла без промедления начал рассказывать всем о своих открытиях. Его демонстрация
превратилась в зрелищное представление на Мэдисон-сквер-гарден.
ВОСЕМЬ
Закончив чтение лекций в Европе и Америке и вернувшись в свою лабораторию в марте 1893 года, Тесла вычеркнул из своей жизненной программы всякую светскую суету и с головой ушел в разработку беспроводной связи. Он проводил неоднократные эксперименты по совершенствованию явления резонанса, добиваясь взаимной настройки контуров, и сделал более ста катушек, которые перекрывали широкий диапазон характеристик электрического резонанса. Для выработки высокочастотных токов он создал множество осцилляторов, а также конденсаторов и катушек индуктивности для настройки передающих и принимающих катушек на любую частоту или длину волны.
Тесла показал, что может заставить любую из сотен катушек избирательно ответить мощной реакцией резонанса на конкретную длину волны, излучаемую осциллятором, в то время как другие катушки останутся инертными.
Но он обнаружил, что настроенные электрические катушки обладают до некоторой степени теми же свойствами, что и настроенная струна музыкального инструмента, которая звучит, резонируя не только на свой основной тон, но и на широкий диапазон более высоких и особенно более низких гармоник. Это свойство можно было использовать при разработке передающих и принимающих антенн, но это же и ухудшало четкую избирательность резонанса катушек. На близком расстоянии и с мощными токами, которые Тесла использовал в своей лаборатории, гармоники были помехой, но при увеличении расстояния между передающей и приемной катушками влияние гармоник ослабевало.
Тесле стало ясно, что будет трудно устроить первую демонстрацию его всемирной системы передачи информации и энергии, поэтому он занялся разработкой компромиссной системы с меньшим центральным передатчиком и меньшими ретрансляторами, расположенными через определенные расстояния.
В интервью известному автору передовиц Артуру Брисбену, напечатанном в «Уорлд» за 22 июня 1894 года, Тесла объявил об уверенности в своих планах:
Вы можете счесть меня за мечтателя, слишком далеко зашедшего в своих фантазиях, если я поведаю вам, на что я в действительности надеюсь. Но могу сказать вам, что я с абсолютной уверенностью жду того дня, когда начнется передача сообщений прямо через землю без всяких проводов. Я также очень надеюсь, что можно будет точно так же передавать и электроэнергию, причем без потерь. Передаче сообщений через землю я смело предсказываю успех. Но сначала мне нужно точно установить, сколько колебаний в секунду возбуждается возмущением электричества земли. Моя передающая машина должна вырабатывать колебания такой же частоты, чтобы достичь резонанса с земным электричеством.
В течение следующей зимы он разработал и построил для этой цели передающую и приемную станции. В небольшом пространстве лаборатории и между разными точками в городе все работало хорошо. Как художник, который никак не решится закончить работу над картиной, но бесконечно улучшает ее все новыми и новыми мазками, так и Тесла продолжал вносить все новые усовершенствования, чтобы обеспечить себе успех на предстоявших весенних испытаниях, которые он планировал провести на реке Гудзон. Для этого он подготовил приемное устройство, установленное на небольшой лодочке, чтобы проверить, как оно будет реагировать на команды с больших расстояний.
Но в мартовские иды 8для Теслы, как и для кесаря, наступил роковой день. Для Теслы этот несчастливый день пришелся на 13 марта 1895 года, когда ночной пожар полностью уничтожил нижнюю часть здания, в котором находилась его лаборатория, и прошелся по остальным этажам. Два этажа, на которых размещалось его оборудование, обвалились до основания, погребя вместе с собой все, что там находилось. Не уцелело ни одного предмета.
Большая часть состояния Теслы была вложена в это оборудование, но он ничего не застраховал, и потому потерял все.
Моментальная потеря имущества была далеко не самым тяжелым ударом в том потрясении,
8Иды - в древнеримском календаре день в середине месяца, 15-е либо 13-е число (прим. перев.).
которое обрушилось на него. Приборы и бесчисленные эксперименты в десятках направлений были частью самого Теслы. Был уничтожен труд всей его жизни. Его записи, документы, памятные подарки, знаменитый экспонат со Всемирной ярмарки - все пропало. Лаборатории, в которой он являл свои чудеса элите и интеллигенции Нью-Йорка, самым знаменитым людям страны и мира, больше не было. И эта трагедия случилась именно тогда, когда он был уже готов провести первый показ своей системы беспроводной передачи энергии.
Тесла оказался в трудном материальном положении. Лаборатория была собственностью компании «Тесла электрик», принадлежавшей ему самому и А.К. Брауну, который вместе со своим партнером финансировал демонстрацию многофазной системы переменного тока Теслы перед продажей ее за 1 000000 $ Вестингаузу. Часть этой суммы, как уже говорилось, партнеры поделили между собой, а остальное пошло на оборудование лаборатории. Средства компании были теперь полностью уничтожены, а средства самого Теслы были почти исчерпаны. Он еще получал кое-какие лицензионные выплаты из Германии со своих патентов на многофазные электродвигатели и генераторы, однако этого хватало лишь на покрытие бытовых расходов, но никак не на содержание экспериментальной лаборатории.
На помощь изобретателю пришел г-н Адаме, активный руководитель моргановской группы, занимавшейся развитием гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде, где применялась многофазная системы Теслы. Он предложил создать новую компанию, чтобы финансировать продолжение экспериментов Теслы, и активно содействовал ее образованию. Кроме того, он предложил выделить на эти цели сто тысяч из предполагаемых полумиллиона долларов из основного капитала компании.
Опираясь на эту помощь, Тесла занялся оборудованием новой лаборатории. Он приобрел помещение на Ист-Хьюстон-стрит, 46 и приступил к работе в июле 1895 года - четыре месяца спустя после уничтожения лаборатории на Пятой Южной авеню.
В качестве первого взноса из выделенных ста тысяч Адаме выплатил сорок тыся. Он активно проявлял личный интерес к работе Теслы и проводил в его лаборатории много времени. Адаме, знавший по опыту успешной работы Ниагарской электростанции о том, что в техническом отношении Тесла в высшей степени практичен, находился под глубоким впечатлением от его планов по беспроводной передаче информации и энергии. Он заявил, что готов идти дальше своего первоначального намерения о финансовой поддержке, и предложил включить в планы компании принятие Теслой его сына в качестве активного партнера.
Такое соглашение означало для Теслы союз с могущественной финансовой группой Моргана, обеспечивавший поддержку самого Дж.П. Моргана, руководившего финансовой стороной при образовании «Дженерал электрик» и сделавшего возможным строительство станции Уотерсайд - первой большой электростанции Эдисона в Нью-Йорке. И именно моргановская группа, сделав возможным осуществление и Ниагарского проекта, дала огромный толчок для распространения системы Теслы. Престиж от объединения с Морганом мог значить даже больше, чем реальная денежная помощь. Такой союз обеспечивал Тесле финансовое будущее и поддержку величайшего в мире организационного гения, а также возможности практического продвижения его разработок. Таким образом, трагический пожар, породивший эту ситуацию, мог еще обернуться большим благословением.
Тесла принял свое решение. Что повлияло на него и чем он руководствовался, мы никогда не узнаем, но предложение г-на Адамса он отверг. С практической точки зрения его поступок необъясним, но никто бы не решился назвать Теслу практичным человеком в коммерческом и финансовом смысле.
Данные Адамсом сорок тысяч позволили Тесле вести активные исследования около трех лет. Он мог бы обеспечить себе доходы во много раз больше этой суммы, если бы прилагал хоть какие-то усилия в этом направлении, но его больше волновало продолжение экспериментов, чем забота о будущих финансовых нуждах. Он свято верил в то, что будущее даст ему много миллионов долларов за ту многомиллиардную пользу, которую он принесет через свои изобретения.
Около года ушло у него на обустройство лаборатории и на постройку ряда экспериментальных аппаратов. Из того, что он использовал, почти ничего нельзя было купить, и его мастерам приходилось под его руководством все изготавливать специально. К весне 1897 года он собрал свой беспроводной передатчик и приемник для дистанционной передачи сигналов и был готов к испытаниям, которые два года назад не удалось провести из-за пожара. Об успехе этих испытаний Тесла сообщил в интервью
корреспонденту «Электрикал ривью», напечатанном в номере этого журнала за 9 июля 1897 года. Там сказано:
Почти каждый изобретатель в области телеграфии годами мечтал о возможности беспроводной связи.
Время от времени в техниеских журналах появляются рассказы об экспериментах, отражающих почти всеобщее убеждение в том, что когда-нибудь необходимость в проводах отпадет. С помощью экспериментов было проверено много разных возможностей, но лишь г-ну Николе Тесле удалось создать и на практике доказать теорию совершенно реальной беспроводной связи. В самом деле, за несколько лет тщательной и упорной работы г-н Тесла оказался наэтапе, откуда уже можно заглянуть в будущее.
Корреспондент «Электрикал ривью» получил личные заверения от г-на Теслы -который обычно был весьма сдержан в прогнозах - в том, что беспроводная электрическая связь уже реальное достижение и ничто не мешает передаче и приему вразумительных сообщений между отдаленными пунктами.
Им уже сконструированы и передающий аппарат, и электрический приемник, который на больших расстояниях чувствителен к сигналам передатчика, независимо от земных токов и стран света. И достигается это при удивительно небольших затратах энергии.
Естественно, что г-н Тесла не склонен разъяснять все детали своего изобретения, но дает понять, что использует то, что пока можно назвать электростатическим равновесием, и что если нарушить его в любой точке Земли, то полученное возмущение можно с помощью соответствующего аппарата воспринять в отдаленном пункте. Таким образом, разработав конкретные приборы, мы получим реальное средство передачи и приема сигналов. Г-н Тесла сказал о своей убежденности в этих возможностях, причем сказал лишь после того, как получил удовлетворительные результаты испытания сконструированного им аппарата. Нужно проделать еще большую работу, и он с тех пор очень серьезно занимается этой проблемой.
Деталями, по понятным причинам, мы пока не располагаем и сейчас лишь констатируем заявление г-на Теслы о том, что он действительно осуществил беспроводную связь на довольно больших расстояниях при малых затратах энергии.
Ему лишь осталось усовершенствовать свой аппарат, чтобы неограниченно увеличить дальность его действия. Давнишний эксперимент Морзе по передаче сообщений на 64 км имел под собой гораздо менее твердое основание, чем возможности беспроводной связи сегодня.
Достойна внимания и работа Теслы с высокочастотными токами высоких напряжений. Еще в 1891 году он предсказал нынешние результаты и в отношении освещения с помощью вакуумной трубки, и в отношении связи без проводов. Первое он уже довел до стадии, когда может показывать публике явления, связанные с электростатическими молекулярными силами. В результате бесчисленных экспериментов г-н Тесла поднял ошеломлявшую тогда частоту тока в 10000 герц до привычной ныне величины в 2000000 герц.
Это сообщение отмечает рождение современного радио - того радио, что распространено сегодня, -родившегося на лодочке, проплывшей с приемником вверх по реке Гудзон больше сорока километров от лаборатории на Хьюстон-стрит - расстояние, составлявшее лишь небольшую часть дальности действия аппарата, но вполне достаточное для демонстрации его возможностей. Такое свершение было достойно самых громких объявлений вместо весьма скромного заявления Теслы и еще более консервативной манеры подачи этой новости «Электрикал ривью». Но Тесла не только должен был защитить свои патентные права, которые оказались бы под угрозой из-за преждевременной огласки, но и остерегаться охотников за чужими изобретениями и нарушителей патентного права, с которыми он уже имел опыт неприятного общения. А издатели «Электрикал ривью» вполне естественно боялись навлечь на себя критику как последствие слишком оптимистического сообщения, сделанного на основании далеко не полной информации.
Основные патенты на систему Теслы были получены 2 сентября 1897 года - ровно через два месяца после его заявления - и проходят под номерами 645576 и 649621. В этих патентах он описывает все основные особенности радиопередачи и приемных схем, которые применяются сегодня. Закрепив за собой патентные права, Тесла без промедления начал рассказывать всем о своих открытиях. Его демонстрация
превратилась в зрелищное представление на Мэдисон-сквер-гарден.
*
Беспроводная передача информации - это современное осуществление одного из древнейших стремлений человека, который всегда мечтал об устранении расстояний с помощью общения через разделяющее пространство без материальных проводников. Первыми экспериментаторами - главным образом, с телефоном - были энтузиасты, искавшие способ беспроводного электрического сообщения, при котором голос передавался бы через пространство также, как переносится воздухом звук. В 1879 году Дэвид Эдвард Хьюз заметил, что, когда где-нибудь в доме возникает электрическая искра, он слышит в своей телефонной трубке шум. Он проследил этот эффект до действия угольного порошка в контакте с металлическим диском в телефонной трубке: когда, действуя как детектор пространственных волн, порошок слегка слипался, сопротивление всей его массы падало, и в трубке раздавался щелчок.
Профессор А.Э. Долбер из Колледжа Тафтса заинтересовался этим наблюдением и в 1882 году построил на этом принципе демонстрационную модель, но без телефонного аппарата. Он использовал индукционную катушку для создания волн и угольный порошок для их обнаружения. Этой есть та самая «беспроводная связь», которую четырнадцать лет спустя «изобрел» Маркони. Эдисон, нанятый компанией «Вестерн юнион телеграф», чтобы уничтожить монополию, связанную с изобретением телефона Беллом, добился успеха в 1885 году, послав «беспроводное» сообщение из движущегося поезда.
В поезде был натянут провод, проходивший параллельно телеграфным проводам, тянувшимся вдоль железнодорожного пути. Между проводом в поезде и проводами вдоль пути возникал индукционный эффект, преодолевавший небольшое расстояние между поездом и телеграфной линией, - тот эффект, что становится иногда причиной раздражающего вмешательства в телефонные разговоры или взаимных помех между двумя телефонными линиями, проходящими рядом друг с другом. Приблизительно в то же время подобный эксперимент поставил в Англии У.М. Прис. Но из-за очень коротких расстояний, на которых работают такие системы, они не пригодны для практического применения.
Совершенно иной вид беспроводной связи разрабатывался в 1880 и 1881 годах Александером Грейамом Беллом.
Его называли «радиофоном», но Белл настаивал на названий «фотофон». Фотофон передавал голос посредством светового луча. Передатчик состоял из очень тонкого стеклянного или слюдяного зеркала, которое вибрировало от звуков голоса. Зеркало отражало луч - как правило, солнечного света - на отдаленное приемное устройство. Простой приемник состоял из химической пробирки, заполненной специальным материалом. Пробирка закрывалась пробкой, из которой выходили две резиновые трубочки, вставлявшиеся в уши. В качестве детектора в пробирке можно было использовать самый разнообразный наполнитель. Когда луч света, несущий вибрации голоса, соприкасался с наполнителем, тот поглощал тепло, а тепло вызывало вибрации воздуха в пробирке, который и воспроизводил голос. В качестве наполнителя Белл также использовал селен, который реагировал на видимые лучи и создавал электрический эффект. Очевидно, что как основа системы беспроводного сообщения результаты этих опытов не имели большого практического значения.
В 1845 году в Лондоне Майкл Фарадей описал свою теорию взаимосвязи между светом и электромагнитными силовыми линиями, а в 1862 году Джеймс Клерк Максвелл опубликовал анализ работы Фарадея, где математически обосновал теорию о том, что световые волны имеют электромагнитную природу и что такие волны могут быть как короче, так и длиннее известных волн видимого света Ученым был брошен вызов доказать существование подобных волн.
В немецком городе Бонне профессор Генрих Герц с 1886 по 1888 годы занимался исследованием более длинных волн, чем световые и тепловые. Он посылал их с помощью искрового разряда индукционной катушки и улавливал из пространства с небольших расстояний в виде крошечной искры, которая проскакивала в проволочном кольце. В это же время в Англии сэр Оливер Лодж искал способы измерения коротких электрических волн в проводных линиях.
Таково было положение в научном мире, когда в 1889 году Тесла начал свою работу. План беспроводного сообщения, который он представил в 1892 и в 1893 годах, как мы еще увидим, показывает, что своей замечательной концепцией и огромными для своего времени знаниями он намного опередил
своих современников.
Когда осенью 1889 года Тесла оставил завод Вестингауза, то сразу же приступил к следующей фазе развития системы переменного тока - он занялся разработкой нового способа распределения энергии посредством высокочастотных переменных токов, которые по своему значению должны были превзойти его многофазную систему, и за два последовавших года изучил принципы, на которых возможно беспроводное распространение энергии. Действие этих принципов он показал с помощью мощных катушек в своей лаборатории. Передача информации, названная позднее «беспроводной связью», явилась лишь одним из аспектов более широкого проекта.
В 1892 году Тесла описал первую электронную лампу, задуманную как детектор в радиосистеме, и показал ее особенности в своих лекциях в Лондоне и Париже в феврале и марте того же года. (Однако, эта лампа была разработана еще в 1890 году.) В феврале и марте следующего, 1893 года в лекциях в Институте Франклина в Филадельфии и на собрании Национальной ассоциации электрического освещения в Сент-Луисе он описал свою систему радиопередачи и детально раскрыл ее принципы.
Электронная лампа Теслы, изобретенная им в 1890 году, явилась прообразом детекторных и усилительных ламп, которые используются сегодня. Демонстрация этой лампы стала событием, занесенным в архивы четырех научных обществ, которым он показывал ее в феврале-марте 1892 года, -это Институт инженеров-электриков и Королевское общество в Лондоне, Общество физиков Франции и Международное общество инженеров-электриков в Париже. На этих лекциях он говорил:
Если где-нибудь в пространстве происходит измеримое движение, такая кисть должна показать
его. Это, так сказать, луч света, не имеющий ни трения, ни инерции. Думаю, она может найти
практическое применение в телеграфии. С помощью такой кисти можно с любой скоростью посылать
сообщения через Атлантику, например, поскольку ее чувствительность может быть настолько высокой,
что она будет реагировать на малейшие изменения.
«Кистью» в лампе Теслы был пучок электронов, хотя электрон тогда еще не был открыт. Тем не менее Тесла дал правильное описание его сути и с удивительной точностью объяснил странное явление. Пучок электронов обладал такой чувствительностью, что отклонялся в сторону дугообразного магнита толщиной в 2,5 см, расположенного в 190 см от него.
Пучок, или кисть, отклонялся в противоположную сторону от человека, находившегося на расстоянии многих футов от лампы. А если человек ходил вокруг лампы на расстоянии даже трех метров, пучок тоже начинал вращаться, причем его исходный конец всегда был направлен на движущийся объект. Он колебался от малейшего движения пальцем и даже от напряжения мускула.
В той же лекции 1892 года, на которой он описал эту первую электронную лампу, он показывал и лампы, которые светили, не соединяясь проводами с источником питания (беспроводное освещение), и электродвигатель, работавший точно так же (беспроводное питание). Эти же достижения он демонстрировал и на Колумбийской экспозиции Всемирной ярмарки в Чикаго в начале 1893 года.
Опираясь на весь этот опыт, дававший ему полную уверенность в том, что его система совершенно практична и работоспособна, Тесла на собрании Национальной ассоциации электрического освещения в феврале-марте 1893 года сделал весьма осторожное и консервативное заявление относительно своего плана. Даже на этих лекциях 1893 года он смог провести демонстрацию способа беспроводной передачи информации. В лекционном зале он поместил одну из своих резонансных катушек, увенчанную одной из его электронных «кистевых» ламп, или ламп низкого давления, и заставил ее реагировать на сигналы с той же длиной волны от катушки, находившейся на значительном расстоянии от здания. В его лаборатории подобный эксперимент был самым обычным делом.
Профессор А.Э. Долбер из Колледжа Тафтса заинтересовался этим наблюдением и в 1882 году построил на этом принципе демонстрационную модель, но без телефонного аппарата. Он использовал индукционную катушку для создания волн и угольный порошок для их обнаружения. Этой есть та самая «беспроводная связь», которую четырнадцать лет спустя «изобрел» Маркони. Эдисон, нанятый компанией «Вестерн юнион телеграф», чтобы уничтожить монополию, связанную с изобретением телефона Беллом, добился успеха в 1885 году, послав «беспроводное» сообщение из движущегося поезда.
В поезде был натянут провод, проходивший параллельно телеграфным проводам, тянувшимся вдоль железнодорожного пути. Между проводом в поезде и проводами вдоль пути возникал индукционный эффект, преодолевавший небольшое расстояние между поездом и телеграфной линией, - тот эффект, что становится иногда причиной раздражающего вмешательства в телефонные разговоры или взаимных помех между двумя телефонными линиями, проходящими рядом друг с другом. Приблизительно в то же время подобный эксперимент поставил в Англии У.М. Прис. Но из-за очень коротких расстояний, на которых работают такие системы, они не пригодны для практического применения.
Совершенно иной вид беспроводной связи разрабатывался в 1880 и 1881 годах Александером Грейамом Беллом.
Его называли «радиофоном», но Белл настаивал на названий «фотофон». Фотофон передавал голос посредством светового луча. Передатчик состоял из очень тонкого стеклянного или слюдяного зеркала, которое вибрировало от звуков голоса. Зеркало отражало луч - как правило, солнечного света - на отдаленное приемное устройство. Простой приемник состоял из химической пробирки, заполненной специальным материалом. Пробирка закрывалась пробкой, из которой выходили две резиновые трубочки, вставлявшиеся в уши. В качестве детектора в пробирке можно было использовать самый разнообразный наполнитель. Когда луч света, несущий вибрации голоса, соприкасался с наполнителем, тот поглощал тепло, а тепло вызывало вибрации воздуха в пробирке, который и воспроизводил голос. В качестве наполнителя Белл также использовал селен, который реагировал на видимые лучи и создавал электрический эффект. Очевидно, что как основа системы беспроводного сообщения результаты этих опытов не имели большого практического значения.
В 1845 году в Лондоне Майкл Фарадей описал свою теорию взаимосвязи между светом и электромагнитными силовыми линиями, а в 1862 году Джеймс Клерк Максвелл опубликовал анализ работы Фарадея, где математически обосновал теорию о том, что световые волны имеют электромагнитную природу и что такие волны могут быть как короче, так и длиннее известных волн видимого света Ученым был брошен вызов доказать существование подобных волн.
В немецком городе Бонне профессор Генрих Герц с 1886 по 1888 годы занимался исследованием более длинных волн, чем световые и тепловые. Он посылал их с помощью искрового разряда индукционной катушки и улавливал из пространства с небольших расстояний в виде крошечной искры, которая проскакивала в проволочном кольце. В это же время в Англии сэр Оливер Лодж искал способы измерения коротких электрических волн в проводных линиях.
Таково было положение в научном мире, когда в 1889 году Тесла начал свою работу. План беспроводного сообщения, который он представил в 1892 и в 1893 годах, как мы еще увидим, показывает, что своей замечательной концепцией и огромными для своего времени знаниями он намного опередил
своих современников.
Когда осенью 1889 года Тесла оставил завод Вестингауза, то сразу же приступил к следующей фазе развития системы переменного тока - он занялся разработкой нового способа распределения энергии посредством высокочастотных переменных токов, которые по своему значению должны были превзойти его многофазную систему, и за два последовавших года изучил принципы, на которых возможно беспроводное распространение энергии. Действие этих принципов он показал с помощью мощных катушек в своей лаборатории. Передача информации, названная позднее «беспроводной связью», явилась лишь одним из аспектов более широкого проекта.
В 1892 году Тесла описал первую электронную лампу, задуманную как детектор в радиосистеме, и показал ее особенности в своих лекциях в Лондоне и Париже в феврале и марте того же года. (Однако, эта лампа была разработана еще в 1890 году.) В феврале и марте следующего, 1893 года в лекциях в Институте Франклина в Филадельфии и на собрании Национальной ассоциации электрического освещения в Сент-Луисе он описал свою систему радиопередачи и детально раскрыл ее принципы.
Электронная лампа Теслы, изобретенная им в 1890 году, явилась прообразом детекторных и усилительных ламп, которые используются сегодня. Демонстрация этой лампы стала событием, занесенным в архивы четырех научных обществ, которым он показывал ее в феврале-марте 1892 года, -это Институт инженеров-электриков и Королевское общество в Лондоне, Общество физиков Франции и Международное общество инженеров-электриков в Париже. На этих лекциях он говорил:
Если где-нибудь в пространстве происходит измеримое движение, такая кисть должна показать
его. Это, так сказать, луч света, не имеющий ни трения, ни инерции. Думаю, она может найти
практическое применение в телеграфии. С помощью такой кисти можно с любой скоростью посылать
сообщения через Атлантику, например, поскольку ее чувствительность может быть настолько высокой,
что она будет реагировать на малейшие изменения.
«Кистью» в лампе Теслы был пучок электронов, хотя электрон тогда еще не был открыт. Тем не менее Тесла дал правильное описание его сути и с удивительной точностью объяснил странное явление. Пучок электронов обладал такой чувствительностью, что отклонялся в сторону дугообразного магнита толщиной в 2,5 см, расположенного в 190 см от него.
Пучок, или кисть, отклонялся в противоположную сторону от человека, находившегося на расстоянии многих футов от лампы. А если человек ходил вокруг лампы на расстоянии даже трех метров, пучок тоже начинал вращаться, причем его исходный конец всегда был направлен на движущийся объект. Он колебался от малейшего движения пальцем и даже от напряжения мускула.
В той же лекции 1892 года, на которой он описал эту первую электронную лампу, он показывал и лампы, которые светили, не соединяясь проводами с источником питания (беспроводное освещение), и электродвигатель, работавший точно так же (беспроводное питание). Эти же достижения он демонстрировал и на Колумбийской экспозиции Всемирной ярмарки в Чикаго в начале 1893 года.
Опираясь на весь этот опыт, дававший ему полную уверенность в том, что его система совершенно практична и работоспособна, Тесла на собрании Национальной ассоциации электрического освещения в феврале-марте 1893 года сделал весьма осторожное и консервативное заявление относительно своего плана. Даже на этих лекциях 1893 года он смог провести демонстрацию способа беспроводной передачи информации. В лекционном зале он поместил одну из своих резонансных катушек, увенчанную одной из его электронных «кистевых» ламп, или ламп низкого давления, и заставил ее реагировать на сигналы с той же длиной волны от катушки, находившейся на значительном расстоянии от здания. В его лаборатории подобный эксперимент был самым обычным делом.