Авторское право на сборник (C) 2021 Кентерберийская классика
Все права защищены. Никакая часть этой публикации не может быть воспроизведена, распространена или передана в любой форме или любыми средствами, включая фотокопирование, запись или другие электронные или механические методы, без предварительного письменного разрешения издателя, за исключением кратких цитат, содержащихся в критических обзорах, и некоторых других некоммерческих видов использования, разрешенных законом об авторском праве.
Издательская группа Printers Row Publishing Group является подразделением Readerlink Distribution Services, LLC.
Canterbury Classics является зарегистрированной торговой маркой компании Readerlink Distribution Services, LLC.
Корреспонденцию, касающуюся содержания этой книги, следует направлять в редакцию "Кентербери Классикс"
Отдел по указанному выше адресу.
Издатель: Питер Нортон • Младший издатель: Ана Паркер
Художественный руководитель: Чарльз Макстрависк
Старший редактор отдела разработки: Эйприл Грэм Фарр
Редактор: Трейси Дуглас
Редакционная группа: Дэн Мэнсфилд
Съемочная группа: Джули Грин, Расти фон Дил
Дизайнер обложки: Рэй Караманна
Дизайнер интерьера: Рианн Бендер
Изображение предоставлено: http://www.classictesla.com/photos/tesla/tesla.html с помощью Викисклада; Журнал Electrical Experimenter
Авторские права на отдельные изображения остаются собственностью отдельных авторов. Были предприняты все усилия, чтобы отследить всех владельцев авторских прав. Заранее приносим извинения за любые непреднамеренные ошибки или упущения, которые будут исправлены в будущих выпусках.
Электронная книга ISBN: 978-1-64517-890-3
Издание электронной книги: сентябрь 2021 г.
Примечание редактора: Эти работы были опубликованы в их первоначальном виде, чтобы сохранить замысел и стиль авторов.
Содержание
_______________
Введение
АВТОБИОГРАФИЯ НИКОЛЫ ТЕСЛЫ: Мои изобретения
ЧАСТЬ I: Моя ранняя жизнь
ЧАСТЬ II: Мои первые попытки в области изобретательства
ЧАСТЬ III: Мои последующие начинания
ЧАСТЬ IV: Открытие катушки Теслы и трансформатора
ЧАСТЬ V: Увеличительный передатчик
ЧАСТЬ VI: Искусство телеавтоматики
ДРУГИЕ СТАТЬИ
Знаменитые научные иллюзии (февраль 1919 г.)
"Яйцо Колумба" Теслы (март 1919 г.)
Вращение Луны (апрель 1919г.)
Настоящая беспроводная связь (май 1919)
Вращение Луны (июнь 1919г.)
Электрические генераторы (июль 1919 г.)
ПРОБЛЕМА УВЕЛИЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ЧЕЛОВЕКА
с особым упором на использование солнечной энергии
ИЗОБРЕТЕНИЯ, ИССЛЕДОВАНИЯ,
И ТРУДЫ НИКОЛЫ ТЕСЛЫ
Предисловие
ЧАСТЬ I: Многофазные токи
I. Биографические и вводные сведения
II. Новая система двигателей и трансформаторов переменного тока
III. Вращающееся магнитное поле Теслы—Двигатели с замкнутыми проводниками—Синхронизирующие двигатели—Трансформаторы вращающегося поля
IV. Модификации и расширения многофазных систем Теслы
V. Использование известных типов генераторов постоянного тока
VI. Способ получения желаемой частоты вращения двигателя или генератора
VII. Регулятор для электродвигателей постоянного тока
VIII. Одноконтурные синхронизирующие двигатели с самозапуском
IX. Перейти с двигателя с двойным током на двигатель с одним током
X. Двигатель с искусственно закрепленным “Запаздыванием по току”
XI. Другой метод преобразования крутящего момента в синхронизирующий двигатель
XII. Двигатель с магнитным запаздыванием
XIII. Способ получения разности фаз с помощью магнитного экранирования
XIV. Тип однофазного двигателя Тесла
XV. Двигатели с цепями различного сопротивления
XVI. Двигатель с равными магнитными энергиями в поле и Якоре
XVII. Двигатели с совпадающими максимумами магнитного воздействия в якоре и поле
XVIII. Двигатель, основанный на разнице фаз намагничивания внутренней и внешней частей Железного сердечника
XIX. Другой тип асинхронного двигателя Тесла
XX. Комбинации синхронизирующего двигателя и моментного двигателя
XXI. Двигатель с конденсатором в цепи якоря
XXII. Двигатель с конденсатором в одном из контуров возбуждения
XXIII. Многофазный трансформатор Тесла
XXIV. Трансформатор постоянного тока с магнитным экраном Между катушками первичной и вторичной
ЧАСТЬ II: Эффекты Теслы с токами высокой частоты и высокого потенциала
XXV. Введение: Содержание лекций Теслы
XXVI. Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение к методам искусственного освещения
XXVII. Эксперименты с переменными токами высокого потенциала и высокой частоты
XXVIII. О свете и других высокочастотных явлениях
XXIX. Генераторы переменного тока Тесла для высокой частоты, подробнее
ХХХ. Электростатический Индукционный аппарат переменного тока
XXXI. “Массаж” токами высокой частоты
XXXII. Электрический разряд в вакуумных трубках
ЧАСТЬ III: Различные изобретения и труды
XXXIII. Способ получения постоянного тока из переменного
XXXIV. Конденсаторы с масляными пластинами
XXXV. Электролитический измеритель
XXXVI. Термомагнитные двигатели и пиромагнитные генераторы
XXXVII. Щетка динамо-машины с защитой от искрения и коллектор
XXXVIII. Вспомогательная щеточная регулировка динамо-машин постоянного тока
XXXIX. Усовершенствование конструкции динамо-машин и электродвигателей
XL. Дуговая система освещения постоянным током Tesla
Часть IV: Приложение: Двигатели первой фазы и механический и электрический генератор Теслы
XLII. Персональная выставка мистера Теслы на Всемирной выставке
XLIII. Механические и электрические генераторы Теслы
Ввод в эксплуатацию
_______________
АВТОБИОГРАФИЯ
НИКОЛА ТЕСЛА И ДРУГИЕ РАБОТЫ
Более чем через 125 лет после своего рождения, которое, как и следовало ожидать, произошло во время грозы, сербско-американский инженер-электрик Никола Тесла стал синонимом научного гения. Его именем названа не только известная компания по производству электромобилей и единица измерения плотности магнитного потока в системе СИ, но и астероид, кратер на Луне и даже рок-группа 1980-х годов. Точно так же история его жизни была воплощена в книгах, фильмах и даже опере. Достигнув вершины богатства и успеха, он впал в благородную бедность и воплотил в себе новый архетип — безумного ученого, склонного делать грандиозные заявления о новых изобретениях, которые так и не материализовались. Однако за последние несколько десятилетий образ сумасшедшего Теслы отошел на второй план, оставив его значительные достижения в центре внимания.
Безусловно, Тесла - увлекательный субъект: он был человеком значительных талантов и еще более значительных недостатков, сочетавшим изобретательный ум с поэтическим и даже мистическим складом ума. Как сказал Артур Эдвин Кеннелли из Гарвардского университета, награждая Теслу медалью Эдисона, “Тесла запустил колеса по всему миру .... То, что он показал, было откровением для науки и искусства на все времена”. Главным и наиболее долговечным из нововведений Теслы был двигатель переменного тока. Ценность этого устройства заключается в том, что оно может принимать электрический ток, который легко генерировать и который может передаваться на большие расстояния, и использовать его для выполнения полезной работы. Двигатели переменного тока также бесшумны, долговечны, мощны и эффективны. Они используются во всем: от водяных насосов до пылесосов, космических кораблей и электромобилей, носящих имя Tesla. Другими словами, двигатель переменного тока - одно из фундаментальных изобретений современности.
Чтобы оценить значение инновации Теслы, необходимо понимать разницу между переменным и постоянным током. Представьте электрический заряд, текущий по проводу, как вода по шлангу. Постоянный ток (DC) - это то, что вы привыкли видеть на своем заднем дворе: вода течет в одном направлении. Однако при переменном токе (AC) вода течет взад и вперед, как если бы у вас был отрезок шланга с небольшим количеством воды, и вы попеременно поднимали и опускали каждый конец. Поскольку электрическая мощность зависит от силы (потенциальной мощности) потока, а не от направления потока, как переменный, так и постоянный ток полезны для выполнения различных видов работ, хотя использование переменного тока требует некоторых хитрых инженерных ухищрений. Тесла был блестящим инженером, который открыл множество применений энергии переменного тока.
У Теслы были и другие достижения. Он изобрел генераторы, более эффективные, чем когда-либо виденные прежде, и, при поддержке Джорджа Вестингауза, был одним из главных людей, ответственных за внедрение сетей переменного тока в Соединенных Штатах. В этой кампании Тесле и Вестингаузу противостоял Томас Эдисон, который отстаивал постоянный ток. "Война токов” закончилась победой Вестингауза и Теслы. Среди других изобретений Тесла также улучшил уличное освещение и изобрел способы учета электроэнергии и преобразования переменного тока в постоянный. Его “увеличивающий передатчик” — знаменитая катушка Теслы — десятилетиями использовался в радио- и медицинских целях и до сих пор используется для развлечений. Всего, по оценкам, на имя Теслы было выдано около 300 патентов, хотя не все из них были учтены историками.
Однако мы не должны слишком полагаться на идею “одинокого гения”. Будучи человеком несомненных талантов и значительной харизмы, а также бесспорной склонности к саморекламе, Тесла, как и все изобретатели, опирался на достижения других. Он не изобретал электрическую динамо-машину; скорее, он опирался на работу людей из многих стран и многих слоев общества, таких как британский изобретатель Майкл Фарадей, итальянский профессор Антонио Пачинотти, немецкий промышленник Эрнст Сименс, венгерский священник Аньош Едлик и, конечно же, Томас Алва Эдисон. Точно так же для воплощения его идей в жизнь требовалась рабочая сила и финансовая поддержка других. Эдисон и Вестингауз помогли развить рынок и инфраструктуру, которые позволили широко использовать изобретения Теслы. Наконец, бесчисленное множество безымянных мужчин и женщин трудились над созданием, установкой и обслуживанием его инноваций.
РАННЯЯ ЖИЗНЬ
Никола Тесла родился в семье Милутина Теслы, священника восточной православной церкви, и его жены Джуки в 1857 году. Его дед по материнской линии также был священником. Что касается его матери, то, хотя она не получала формального образования, Никола приписывал свои выдающиеся умственные способности тому, что унаследовал от нее. Город, в котором он родился, Смилян, сегодня находится в Хорватии, но в то время он был частью Австро-Венгерской империи. Из-за этого обучение Теслы велось на немецком, языке империи.
Тесла посещал престижную гимназию в Карловаце, ныне в Хорватии, то есть среднюю школу для подготовки к колледжу. Там он изучал языки, естественные науки и математику. Впервые он был очарован электричеством, когда его учитель физики продемонстрировал динамо-машину, устройство, которое производит электричество путем вращения металлической детали (подходяще называемой ротором) в магнитном поле: “Для меня невозможно передать адекватное представление об интенсивности чувств, которые я испытал, наблюдая за его демонстрацией этих загадочных явлений. Каждое впечатление отзывалось тысячью отголосков в моем сознании. Я хотел узнать больше об этой удивительной силе; я жаждал экспериментов и исследований”.
К сожалению, Никола был единственным выжившим сыном своего отца (его старший брат Дэйн погиб в возрасте 12 лет в результате несчастного случая при верховой езде) и был предназначен для “семейного бизнеса”, то есть священничества. Таким образом, о карьере инженера-электрика и изобретателя не могло быть и речи. Однако вскоре после этого Тесле посчастливилось тяжело заболеть холерой, которая в то время опустошала округ, и он был прикован к постели на девять месяцев. Тесла-старший пообещал своему сыну, что если тот выздоровеет, то сможет изучать инженерное дело в университете.
После того, как Тесла целый год восстанавливал силы, бродя по горам неподалеку от своего дома (и, кстати, избежав призыва в армию), он начал учебу в Австрийском политехническом институте в городе Грац. Тесла рассказывает в своих мемуарах, как профессор Политехнического института по имени Пешл публично высмеял его за то, что он предложил модификацию динамо-машины Gramme'а. Это была ранняя форма генератора, который пропускал намагниченное железное кольцо, обмотанное проволокой, через кольцеобразный якорь; затем электрический ток “снимался” медными щетками, которые позволяли электричеству течь только в одном направлении (устройство, называемое коммутатором). В то время большинство динамо-машин (электрических генераторов) были созданы для выработки постоянного тока, поскольку переменный ток считался не очень полезным. Тесла осмелился предположить, что коллектор с металлической щеткой был неэффективным и ненужным. Это предвосхитило его более поздний интерес к генераторам переменного тока — тому типу, который наиболее часто используется сегодня. Динамо-машина Грамма также предвосхитила интерес Теслы к двигателям: снабженный энергией и работающий в обратном направлении, вал вращался сам по себе — первый практический электромагнитный двигатель.
По иронии судьбы, хотя Тесла был фанатичным и талантливым учеником — он окончил среднюю школу на год раньше и был известен тем, что умел считать в уме, — Политехнический институт он так и не окончил. Его оценки за первый год обучения были выдающимися, и позже он утверждал, что работал по 20 часов в день, семь дней в неделю — настолько, что его профессора написали его отцу, утверждая, что он рискует умереть от переутомления. Однако в конце второго курса Тесла потерял стипендию и у него возникли проблемы с азартными играми; к третьему году он полностью перестал ходить на занятия. На самом деле у него было что-то вроде психического срыва, он прятался от своей семьи и друзей и переехал в Марибор, Словения, где работал чертежником, коротая свободное время за игрой в карты и шахматы. Отец умолял его вернуться домой, но Никола вернулся в Госпич только под стражей в полиции, поскольку у него не было вида на жительство для проживания в Мариборе. Через неделю после его возвращения домой умер отец Теслы.
Тесла еще раз попытал счастья в официальном учебном заведении: его дяди Петар и Павел собрали достаточно денег, чтобы он смог сбежать из Госпича. Он отправился в Прагу, этот древний город культуры и образования, чтобы учиться в престижном университете Карла-Фердинанда, но поскольку он никогда не изучал древнегреческий и не умел ни говорить, ни писать по-чешски, он мог только прослушивать лекции. (Однако, помимо своего родного сербохорватского, Тесла также изучал латынь, итальянский, французский, немецкий и английский языки.)
Через год он переехал в быстро модернизирующийся Будапешт, где работал в телефонной компании и познакомился со знаменитым венгерским инженером Тивадаром Пушкашем, который изобрел телефонную станцию. Всегда амбициозный, Тесла возобновил свой обычный изматывающий рабочий график в Будапеште. Неудивительно, что он заболел, причем симптомы были скорее психическими, чем физическими: он стал сверхчувствительным к любому звуку, каким бы тихим или отдаленным он ни был. Один из его друзей по колледжу, Энтони Сигети, уговорил его прогуляться февральским днем, надеясь, что физические упражнения восстановят его силы. Наблюдая за закатом и цитируя отрывок из "Фауста" Гете, он внезапно ощутил вдохновение. К изумлению Сигети, он схватил палку и начал рисовать на песке. Тесла придумал конструкцию двигателя переменного тока, в котором вращающееся магнитное поле создает электрический заряд в двигателе, который, в свою очередь, создает вращающий момент, который может быть использован для выполнения полезной работы. “Люди больше не будут рабами тяжелой работы”, - заявил он. “Мой двигатель освободит их, он будет выполнять работу всего мира”.
ЭДИСОН, АМЕРИКА И ПЕРВЫЙ ПРОВАЛ В БИЗНЕСЕ
После прихода Теслы в телефонную компанию Пушкаш нашел ему работу в компании Continental Edison Company в Париже. Его передовые знания в области физики и инженерных навыков сделали его чрезвычайно ценным сотрудником, и он путешествовал по Европе, устанавливая новые системы освещения и устраняя неполадки. В 1884 году компания перевела босса Теслы, изобретателя британского происхождения Чарльза Батчелора, обратно в Соединенные Штаты. Батчелор привез с собой многообещающего молодого инженера. Это был важный шаг, и ему предстояло провести остаток своей жизни в Соединенных Штатах.
Тесла не был счастлив на машиностроительном заводе Эдисона на Манхэттене. Он никогда не работал напрямую с Эдисоном и, по-видимому, встречался с ним всего пару раз. Скорее всего, ему было поручено поработать над проблемой установки электрического дугового освещения — сложной проблемой, поскольку дуговые лампы, которые производят свет за счет электричества, прыгающего через воздушный зазор между двумя электродами, требовали высоковольтного переменного тока, в то время как системы Эдисона были низковольтными и постоянного тока. (Если мы сравним электричество с водой, текущей по шлангу, то напряжение - это давление воды. Чем больше напряжение, тем дальше распространяется ток и тем больше работы он может выполнить.) Тесла уволился всего через шесть месяцев; в своей автобиографии он утверждает, что менеджер предложил ему 50 000 долларов (почти 13 миллионов долларов в 2020 году) за его разработки новых видов генераторов и других устройств, а затем отказался. В любом случае, Тесла усвоил суровый урок американского капитализма: работодатели работают для обогащения самих себя, а не своих сотрудников.
Вскоре ему предстояло усвоить еще один суровый урок: инвесторы заботятся о прибыли, а не об инновациях ради них самих. Тесла поделился своими идеями по созданию дугового освещения с патентным поверенным Эдисона Лемюэлем У. Серрелом, который, в свою очередь, познакомил его с двумя бизнесменами, Робертом Лейном и Бенджамином Вейлом. Тесла вместе с Лейном и Вейлом основал недолговечную компанию Tesla Electric Light & Manufacturing company. Их единственным достижением была установка усовершенствованного генератора дугового освещения в Рауэе, штат Нью-Джерси. В конце концов, Лейн и Вейл решили, что “производственная” часть компании - это слишком много работы, и что они предпочли бы просто управлять электроэнергетической компанией. Они забрали свои деньги, оставив Теслу без гроша в кармане. У него даже не было своих патентов на его имя, поскольку он передал их компании в обмен на обесценившиеся акции. Остаток 1886 года он провел, выполняя черную работу, даже копая канавы за 2 доллара в день.
ЧУДЕСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
В конце 1886 года у Теслы состоялась случайная встреча с Альфредом С. Брауном и Чарльзом Ф. Пеком, двумя опытными бизнесменами и инвесторами. В отличие от Лейна и Вейл, они были заинтересованы в спекуляциях на инновациях. Тесла открыл лабораторию в нижнем Манхэттене и быстро подал заявку на патенты на новые типы генераторов переменного тока и двигателей. Проблема с предыдущими попытками создания двигателей переменного тока заключалась в том, что если ток колеблется между положительным и отрицательным, то чистый заряд равен нулю. Если мы хотим представить переменный ток в виде волны, то в то время как “гребень” может выполнять полезную работу, вращая вал ротора вперед, “впадина” нейтрализует ее. Великое новшество Теслы заключалось в том, чтобы брать переменные токи, которые не совпадали по фазе на четверть цикла, и подавать их в две разные катушки, установленные вокруг ротора. Создаваемое таким образом магнитное поле будет вращать ротор вокруг оси.
В мае 1888 года Тесла продемонстрировал свой двигатель перед Американским институтом инженеров-электриков. Новизна его изобретения, а также его демонстративное мастерство произвели впечатление на зрителей. Тесла сделал то, чего не смог сделать никто другой. Изобретатель и предприниматель Джордж Вестингауз, который строил системы питания переменного тока по всей территории Соединенных Штатов, обратил на это внимание. Вестингауз лицензировал разработки Теслы за 60 000 долларов — на 10 000 долларов больше, чем его менеджер в Edison обещал ему за его более ранние изобретения, — плюс минимальный гонорар в размере 15 000 долларов в год. Казалось, что финансовая независимость Теслы и способность работать над его проектами были гарантированы.
ТЕКУЩАЯ ВОЙНА
Из-за способа производства электроэнергии в генераторе — магнита, движущегося в более сильном магнитном поле, — устройство, вырабатывающее переменный ток, легче сконструировать, чем устройство, вырабатывающее постоянный ток. Вспомните наблюдение Теслы о динамо-машине Грамма: для того, чтобы ток протекал в одном направлении, требовались коммутаторы. Коммутаторы, однако, были неэффективны и требовали обслуживания. Другим преимуществом переменного тока является то, что он может передаваться на гораздо большие расстояния и при более высоком напряжении, чем постоянный ток. На принимающей стороне трансформатор может “понижать” ток, чтобы пользователь мог питать любое устройство, которое он пожелает. И наоборот, система постоянного тока Эдисона работала только в густонаселенных городах, поскольку ток не мог передаваться дальше, чем на милю.
С другой стороны, мощные линии электропередачи переменного тока довольно опасны и привели к нескольким получившим широкую огласку случаям гибели работников коммунальных служб, которые случайно ударились током, или случайных прохожих, которые просто соприкоснулись с нерегулируемым лабиринтом плохо обслуживаемых подвесных проводов в Нью-Йорке. На самом деле Эдисон считал переменный ток настолько вредным, что поддержал демонстрации, в которых переменный ток использовался для эвтаназии бездомных собак, чтобы предотвратить опасность. Конечно, у Эдисона был скрытый мотив: его лампы накаливания работали от низковольтных и относительно безопасных систем постоянного тока, а переменный представлял угрозу для системы, в которую он так много вложил. Некоторое время казалось, что передача электроэнергии будет ограничена городами и что энергия будет вырабатываться динамо-машинами на определенных участках для различных машин, а не поступать от одной более эффективной централизованной коммунальной компании, которая могла бы извлечь выгоду из эффекта масштаба.
Джордж Вестингауз изменил все это — с помощью Николы Теслы. Компания Westinghouse Electric Company была основана в 1886 году и к концу года установила демонстрационную систему в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс, и коммерческую систему в Буффало, штат Нью-Йорк. Разъяренный Эдисон публично обвинил Вестингауза в нарушении его патентов и в то же время тайно помогал властям штата Нью-Йорк в разработке нового средства казни преступников — электрического стула. Когда пришло время создавать смертоносное устройство, Эдисон позаботился о том, чтобы государство закупило подержанные генераторы переменного тока Westinghouse. Однако, когда в 1889 году его закулисные сделки были разоблачены, это обернулось для Эдисона дурной славой. Еще одна серия широко разрекламированных смертей линейщиков привела к тому, что магистральные линии электропередачи в Нью-Йорке окончательно были похоронены, что сделало передачу переменного тока намного безопаснее. Эдисон, решительно проигравший нынешнюю войну, был быстро вытеснен из своей собственной компании. Решающий удар был нанесен в 1892 году, когда Westinghouse превзошла General Electric (ранее Edison General Electric) за возможность электрифицировать Всемирную Колумбийскую выставку в Чикаго, на которой дебютировали многочисленные современные чудеса.
ДАЛЬНЕЙШАЯ КАРЬЕРА
Выдача Westinghouse лицензии на двигатель Теслы предоставила изобретателю финансовую свободу. Но работоспособный, практичный дизайн все еще разрабатывался, когда Вестингауз позвонил с плохими новостями: финансовый кризис 1890 года поставил его в трудное положение. Его инвесторы требовали, чтобы он сократил исследования и разработки. Тесла согласился отказаться от гарантированных 15 000 долларов в год, которые обещал ему Westinghouse. Однако они продолжали сотрудничать в коммерческих предприятиях, и когда в 1893 году Теслу попросили проконсультировать по строительству электростанции на Ниагарском водопаде, он порекомендовал компанию Westinghouse. Три года спустя Westinghouse купит патент на двигатель Теслы за единовременную выплату в размере 216 000 долларов.
Несмотря на свой успех, на то, что у него были близкие подруги и он был красив и представительный, Тесла так и не женился. Поскольку самостоятельно заниматься домашними делами было немыслимо, он вместо этого предпочел жить в нескольких отелях, как делали многие состоятельные холостяки того времени. Помимо этого, его личная жизнь остается чем-то вроде тайны. Что мы знаем наверняка, так это то, что он утверждал, что его работа не оставляла ему времени на романтические отношения и что его целомудрие способствовало его творчеству. Будучи всегда мистиком, он видел всю свою цель в улучшении состояния человека путем использования все более могущественных сил.
1890-е годы действительно были продуктивным временем для Теслы. Он экспериментировал с радиоволнами (за два года до того, как Маркони приписали изобретение практических средств радиопередачи на большие расстояния), дистанционным управлением автоматизированными лодками (то есть первыми беспилотными летательными аппаратами) и рентгеновскими лучами. Он также изобрел паровой генератор переменного тока, который так и не нашел практического применения, хотя он утверждал, что это вызвало землетрясение. На Всемирной Колумбийской выставке, посвященной 400-летию прибытия Колумба в Америку, Тесла продемонстрировал свой асинхронный двигатель и беспроводные индукционные лампы, которые предвещали его увлечение передачей энергии по воздуху и земле. Он также изобрел для выставки "яйцо Колумба”, в котором использовал магнитное поле двигателя переменного тока, чтобы вращать медное яйцо до тех пор, пока оно не встанет на торец. (Название отсылало к апокрифической истории о Христофоре Колумбе, который бросил вызов испанским мудрецам, заставив их поставить яйцо на один конец; когда им это не удалось, он раздавил один конец, и яйцо встало.)
Пожалуй, самым знаковым из изобретений Теслы был его увеличительный передатчик “ "катушка Теслы”, — который он впервые испытал в 1891 году, когда стал гражданином США. Добавив второй контур к ранее существовавшей конструкции искрового разрядника, который эффектно разряжал электричество через воздушный зазор, он создал резонанс, позволивший накапливаться высокочастотным электрическим зарядам высокого напряжения. Они нашли практическое применение в беспроволочной телеграфии, а также в различных медицинских целях, которые, хотя и были популярны в девятнадцатом и начале двадцатого веков, с тех пор оказались неэффективными. Используя принципы, сходные с принципами Теслы, Гульельмо Маркони продемонстрировал работоспособную радиосвязь на большие расстояния в 1895 году. Хотя общепризнанно, что Маркони имел первенство и получил Нобелевскую премию за свою работу, Верховный суд признал первенство патента Теслы в 1943 году — не без скрытых мотивов, поскольку США в то время находились в состоянии войны с Италией и не хотели платить авторские отчисления за использование радио.
В то время как сегодня катушки Tesla в основном используются для развлечений и зрелищных демонстраций внутреннего освещения, в то время Тесла рассматривал свое изобретение как ключ к новому способу передачи энергии. Пронизывая воздух электромагнетизмом, он мог приводить в действие любое настроенное устройство — например, в одной демонстрации он зажег лампочку, которую держал в руке. Он даже утверждал, что смог по беспроводной сети зажечь поле из электрических лампочек на расстоянии километра.
13 марта 1895 года пожар опустошил лабораторию Теслы в Нью-Йорке, уничтожив банкноты, материалы, фотографии и прототипы на сумму 50 000 долларов. “У меня слишком сильное горе, чтобы говорить”, - сказал он New York Times. Он переехал в другой магазин на Манхэттене и продолжил свою работу. Заметив необычные эффекты при попытке сфотографировать Марка Твена с помощью осветительного устройства, называемого трубкой Крукса, он провел дальнейшие эксперименты после открытия Вильгельмом Рентген рентгеновских лучей. В 1898 году, в разгар испано–американской войны, он продемонстрировал радиоуправляемую лодку в Мэдисон-сквер-Гарден. Такие корабли, по его словам, позволили бы вести сражения без человеческих жертв.
В 1899 году Тесла переехал в Колорадо-Спрингс, где он основал высотную испытательную станцию, чтобы продолжить свои эксперименты по передаче данных на расстояние. Тесла утверждал, что можно было бы передавать электромагнитную энергию по беспроводной сети вокруг Земли, установив гармонию с естественными резонансами планеты. Это было не так безумно, как кажется — было известно, что у земли есть теллурические токи, которые проходят через ее поверхность, и сегодня мы знаем, что пространство между поверхностью Земли и верхними слоями атмосферы также имеет свою собственную электромагнитную частоту и может использоваться для отслеживания грозовых разрядов. Однако, несмотря на инвестиции миллионера Джона Джейкоба Астора в размере 100 000 долларов, Тесла так и не смог реально продемонстрировать эти принципы, хотя он и обсуждал возможность использования таких резонансов для управления погодой. Еще более фантастично то, что он получал радиосигналы, которые, по его утверждению, должны были исходить от разумных существ с других планет. Хотя он был встречен с недоверием, скорее всего, сигналы поступали из ранних экспериментов Маркони или, возможно, из естественного источника, такого как спутник Юпитера Ио, проходящий через магнитное поле планеты.
Вернувшись в Нью-Йорк, он поселился в отеле Астора "Уолдорф-Астория" и осыпал инвесторов фантастическими обещаниями. Финансист Дж.П. Морган выделил ему 150 000 долларов, и он начал планировать свой величайший проект на сегодняшний день: башню Уорденклифф в Шорхэме, штат Нью-Йорк. Обращенный на восток, к морю, в Англию, он предназначался для передачи не только азбуки Морзе, как это делал Маркони, но и телефонной связи и изображений. Тесла опередил свое время в своих амбициях, но безнадежно ошибался в своих методах: он не верил в теории Герца о переносимых по воздуху радиоволнах, вместо этого утверждая, что вся энергия, подобно свету, распространяется по прямым линиям и рассеивается на расстоянии. В то же время работы Теслы, такие как “Проблема увеличения энергии человека”, опубликованные в журнале Century в июне 1900 года, стали более эксцентричными и философскими.
Уорденклифф, который, по-видимому, был активирован только один раз, в 1903 году, должен был погубить Теслу. Проект развалился к 1906 году — среди прочих трагедий Морган не выделил никаких дополнительных средств, а архитектор, отвечавший за строительство, Стэнфорд Уайт, был убит мужем своей тайной любовницы. У всех его патентов истек срок действия, все его деньги были потрачены, и у него не было работоспособных изобретений, с которыми можно было бы продолжить. Даже военно-морской флот передал ему устройство дистанционного управления. Финансовые проблемы привели к тому, что у Теслы произошло нечто вроде нервного срыва. Он заложил собственность в Уорденклиффе, чтобы покрыть долг за свое богатое проживание в отеле Waldorf-Astoria; его неспособность расплатиться привела к тому, что позже на участок было обращено взыскание. Башня была окончательно демонтирована и продана на металлолом в 1917 году — его лаборатория в Колорадо-Спрингс уже была снесена в 1904 году, когда электрическая компания наложила взыскание на имущество после того, как он не оплатил счет за электроэнергию.
Это не значит, что у Теслы закончились идеи, в частности, безлопастные турбины и спидометры с воздушным трением. Однако ему не удалось эффективно их монетизировать. Другие революционные идеи, такие как самолеты, которые могли взлетать и приземляться вертикально, оказались невозможными. Его старые сторонники быстро исчезали. Астор погиб на "Титанике" в 1912 году, а Вестингауз умер в 1914 году. Ходили слухи, что Тесла и Эдисон разделят Нобелевскую премию в 1915 году, но ни один из них ее не получил. Причина этого — возможно, двое мужчин отказались делиться ею — так и не была раскрыта. В 1916 году судебное разбирательство вынудило его публично признать плачевное состояние своих финансов. Его психическое здоровье тоже пошатнулось: когда Американский институт инженеров-электриков вручил ему медаль Эдисона, свою высшую награду в 1917 году, он исчез во время церемонии и был найден кормящим голубей в парке. Несмотря на ухудшающиеся обстоятельства, редактору Хьюго Гернсбэку удалось убедить Теслу написать свою автобиографию в 1919 году.
Последние годы Тесла провел, пытаясь вернуть свою угасающую славу, получая нескончаемый поток почестей от ученых обществ и иностранных правительств, кормил (и, как он утверждал, общался с ними) своих любимых голубей, одержимо мылся и был одержим числом три. Он никогда не принимал теорию относительности Эйнштейна или даже то, что электроны являются одним из основных компонентов атомов. Начиная со своего семидесятипятилетия в 1931 году, он давал ежегодные пресс-конференции, на которых делал невероятные заявления о новых открытиях. В 1932 году он заявил, что у него есть двигатель, работающий на космических лучах. В 1933 году он заявил, что нашел новую форму энергии. Еще более фантастичным было его заявление в 1934 году об изобретении “телесилы” — хотя он отрицал, что это научно-фантастический “луч смерти”, он действительно рассматривал его как средство положить конец войне:
Мой аппарат излучает частицы, которые могут быть относительно большими или иметь микроскопические размеры, что позволяет нам передавать в небольшую область на большое расстояние в триллионы раз больше энергии, чем это возможно с помощью лучей любого вида. Таким образом, многие тысячи лошадиных сил могут передаваться потоком тоньше волоса, так что ничто не может сопротивляться. Сопло будет посылать в свободный воздух концентрированные пучки частиц такой огромной энергии, что они сбьют флот из 10 000 вражеских самолетов на расстоянии 200 миль от границы обороняющейся страны и заставят армии падать замертво на своих путях.
Всегда высокий и худощавый, стареющий Тесла стал истощенным, особенно после того, как в последние годы перешел на вегетарианскую диету. Всегда питавшийся малым количеством сна, теперь он почти не спал вообще. Его выгнали из отелей, в которых он жил, и подали на него в суд по мере накопления долгов. Не раз он оплачивал долги моделями или запчастями для своей машины teleforce. Наконец он достиг некоторой финансовой стабильности в 1934 году, когда корпорация Westinghouse согласилась платить ему 125 долларов в месяц, а также покрывать арендную плату за проживание в отеле New Yorker.
В августе 1937 года Тесла был сбит такси, когда переходил улицу посреди ночи, чтобы покормить голубей в парке. Он утверждал, что серьезно не пострадал, но, вероятно, сломал несколько ребер. Тем не менее, по своей привычке, он отказался от медицинской помощи. Его здоровье так и не восстановилось, и чуть более пяти лет спустя он был найден мертвым в своем номере 3327 на 33-м этаже отеля New Yorker. Ему было 86 лет. Тесле устроили государственные похороны в Сент-Джон-Дивайн и надгробную речь от мэра Фиорелло Ла Гуардиа, в то время как федеральное правительство ненадолго конфисковало его оборудование, чтобы убедиться, что на самом деле никаких секретных лучей смерти не существует. Личные вещи Теслы и его прах были, наконец, отправлены в Белград в 1952 году, где они сегодня хранятся в музее Николы Теслы.
Ken Mondschein, PhD
Автобиография
Никола Тесла
МОИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
впервые опубликовано в журнале Electrical Experimenter Magazine
ЧАСТЬ I
ФЕВРАЛЬ 1919 г.
_______________
МОЯ РАННЯЯ ЖИЗНЬ
Как величайший изобретатель в мире изобретает? Как он осуществляет изобретение? Какой склад ума у Николы Теслы? Была ли его ранняя жизнь такой же заурядной, как у большинства из нас? Каково было раннее воспитание одного из Избранных Мира? На эти и многие другие очень интересные вопросы в несравненной манере отвечает сам Никола Тесла в этой своей первой статье.
В его автобиографии, посвященной главным образом его ранней юности, мы получаем хорошее представление о замечательной жизни, которую вел этот человек. Это читается как сказка, преимущество которой в том, что она правдива. Ибо Тесла не простой смертный. Он вел счастливую жизнь — сраженный чумой, холерой и всем прочим, — от которого врачи отказались, по меньшей мере, в три раза чаще, чем от смерти — мы находим его в шестьдесят, моложе, чем когда-либо. Но — прочтите его собственные слова. Вы никогда раньше не читали ничего подобного.
—РЕДАКТОР
Прогрессивное развитие человека жизненно зависит от изобретательства. Это важнейший продукт его творческого мозга. Его конечная цель - полное господство разума над материальным миром, использование сил природы для нужд человека. Это трудная задача изобретателя, которого часто неправильно понимают и который не получает вознаграждения. Но он находит достаточную компенсацию в приятных проявлениях своих способностей и в осознании того, что принадлежит к тому исключительно привилегированному классу, без которого раса давным-давно погибла бы в ожесточенной борьбе с безжалостными элементами.
Говоря за себя, я уже более чем в полной мере насладился этим изысканным наслаждением, настолько, что в течение многих лет моя жизнь была полна непрерывного восторга. Мне приписывают то, что я один из самых усердных тружеников, и, возможно, я таковым и являюсь, если размышление приравнивается к труду, поскольку я посвятил этому почти все часы своего бодрствования. Но если работа интерпретируется как определенное выполнение в определенное время в соответствии с жестким правилом, тогда я, возможно, худший из бездельников. Каждое принудительное усилие требует жертвования жизненной энергией. Я никогда не платил такой цены. Напротив, я преуспевал в своих мыслях.
Никола Тесла в возрасте 23 лет, с неопубликованной фотографии.
В попытке дать связный и достоверный отчет о моей деятельности в этой серии статей, которые будут представлены при содействии редакторов журнала Electrical Experimenter и адресованы главным образом нашим молодым мужчинам-читателям. Я должен остановиться, пусть и неохотно, на впечатлениях моей юности, а также на обстоятельствах и событиях, которые сыграли важную роль в определении моей карьеры.
Наши первые попытки чисто инстинктивны, они порождены живым и недисциплинированным воображением. По мере того, как мы становимся старше, разум заявляет о себе, и мы становимся все более систематичными и продуманными. Но эти ранние импульсы, хотя и не сразу продуктивные, имеют важнейшее значение и могут определить саму нашу судьбу. Действительно, теперь я чувствую, что если бы я понимал и культивировал их вместо того, чтобы подавлять, я бы существенно увеличил ценность своего завещания миру. Но только став взрослым, я осознал, что я изобретатель.
Это было связано с целым рядом причин. Во-первых, у меня был брат, который был одарен в экстраординарной степени — одно из тех редких явлений психики, которые биологические исследования не смогли объяснить. Его преждевременная смерть повергла моих родителей в безутешие. У нас была лошадь, которую нам подарил дорогой друг. Это было великолепное животное арабской породы, обладавшее почти человеческим интеллектом, и вся семья заботилась о нем и ласкала его, поскольку однажды он спас жизнь моему отцу при примечательных обстоятельствах. Однажды зимней ночью моего отца вызвали для выполнения срочного долга, и во время перехода через горы, кишащие волками, лошадь испугалась и убежала, яростно сбросив его на землю. Он прибыл домой окровавленный и измученный, но после того, как прозвучал сигнал тревоги, немедленно умчался снова, возвращаясь на место, и прежде чем поисковая группа была далеко в пути, их встретил мой отец, который пришел в сознание и снова сел в седло, не понимая, что пролежал в снегу несколько часов. Эта лошадь была причиной травм моего брата, от которых он скончался. Я был свидетелем трагической сцены, и, хотя с тех пор прошло пятьдесят шесть лет, мое визуальное впечатление от нее не утратило своей силы. При воспоминании о его достижениях все мои усилия казались по сравнению с ними тусклыми.