Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества
Шрифт:
Забравшись внутрь маленького ноутбука, вы, скорее всего, и удар получите небольшой. Но после того, как Уайтхаус подсоединил к трансатлантическому кабелю мощные батареи, внутри этого кабеля начали создаваться условия намного, намного худшие. Уайтхаус посылал в него силовое поле, в сотни раз более мощное, чем то, какое когда-либо намеревался использовать Томсон. Некая часть этого поля оставалась в центральном медном проводе и воздействовала на его электрические заряды, однако часть намного большая легко уходила в сторону через тонкую резиновую изоляцию и затем возбуждала электрические токи в железной оболочке кабеля. Вспомните, однако, как разогревалась в лампочке Эдисона нить накаливания, когда сквозь нее проходило множество заряженных частиц, ударявших в атомы металла, из которого эта нить состояла, и скользивших по ним. То же самое происходило
Всякий раз, как Уайтхаус приказывал своим операторам послать очередную телеграмму, им приходилось сотни раз нажимать на ключ, чтобы передать коды Морзе. А это означало, что они направляли в кабель сотни всплесков невидимого силового поля. Медная сердцевина кабеля и его железная оболочка быстро разогревались, поскольку скачки поля создавали в них сильные токи. И в конце концов зажатая между ними резина начала не просто согреваться. Она начала плавиться. И в каждой точке, в которой это случалось, заряженные частицы кабеля обнаруживали, что им больше не нужно проделывать путь вперед, имевший протяженность в три тысячи с лишком километров. У них находился путь куда более короткий, ничем теперь не перекрытый путь — длиною в каких-то два с половиной сантиметра — из меди в железо. Он был и вправду намного короче, откуда и взялось выражение «короткое замыкание».
Чем большие усилия предпринимал Уайтхаус для того, чтобы исправить положение, — чем лихорадочнее добавлял все новые огромные батареи, — тем хуже приходилось кабелю. По прошествии нескольких дней Уайтхаус выбросил свое оборудование на свалку и украдкой, взяв с операторов клятву, что они все сохранят в тайне, вернулся к изначальным, куда более слабым передатчикам и приемникам Томсона. Однако вред уже был причинен. Слишком малое число электрических частиц сохраняло теперь способность путешествовать, никуда не отклоняясь, по длинному центральному медному проводу — все большее и большее их число уходило в сторону, по удобному короткому пути, ведшему в железную оболочку. А из нее они упархивали в океан, слегка подогревая соленую воду и даже близко не подходя к находившейся в тысячах километров от них приемной станции.
К сентябрю по кабелю проходили только обрывки слов, а к 20 октября расплавилось такое количество изоляции, что по кабелю перестали проходить любые сигналы. Кабель погиб, и больше им никто никогда не пользовался. Уайтхауса уволили, на его место поставили Томсона. Отчаявшиеся директора компании Филда согласились делать все, что скажет Томсон. Имеются у него какие-нибудь предложения?
Предложения у него, разумеется, имелись. Нужно проложить новый кабель, сказал он, с куда более толстой резиновой изоляцией, способной помешать полю проскочить сквозь нее. А когда это будет сделано — использовать лишь очень легкий нажим со стороны батарей. Что именно происходит внутри медной сердцевины кабеля, Томсон не знал — до открытия электрона оставались еще десятки лет, — но знал, что носитель электрического тока, что бы он собой ни представлял, обладает весом столь несказанно малым, что его не смогут определить даже ювелирные весы. Только этот малый вес и должны были перемещать создаваемые батареей силовые поля. Томсон собирался подарить Сайрусу Филду джинна шепчущего, а не ревущего.
Сайрус Филд, по-видимому, все еще питал по поводу этой теории кое-какие сомнения, однако у него не оставалось выбора. Если он сдастся, проекту придет конец. И использовать грубую силу, как потерпевший крах Уайтхаус, он тоже не мог. Оставалось рискнуть, сделать ставку на правоту Фарадея и Томсона, на то, что способные передвигать электроны невидимые силовые поля действительно существуют. И сам проект станет в конечном счете детальной проверкой удивительных предсказаний Фарадея.
Последовали новые трудности и новые задержки; в 1865 году усовершенствованный кабель порвался, повергнув всех в горе, на двух третях расстояния да еще и на такой глубине, что вытащить его на поверхность и отремонтировать было невозможно. Однако в 1866-м, с помощью самого большого в мире судна «Грейт Истерн», был проложен новый — и успешно. И как только второй конец его оказался на берегу, кабель заработал без сбоев и продолжал работать, почти безостановочно, принося год за годом прибыль. Фарадей был к тому времени уже очень стар и очень болен, однако эту новость он, похоже, все-таки узнал — и не исключено, что
Томсон гордился достигнутым, Сайрус Филд богател. А мы теперь знаем, что из розеток наших квартир вовсе не бьют постоянные фонтаны электронов. В розетке кроется в ожидании силовое поле, поступающее туда от далекой электростанции.
Когда вы вставляете в розетку вилку какого-либо устройства и включаете его, это поле входит, так сказать, в ваш дом, проникает в компьютер или лампу и просто-напросто встряхивает электроны, уже поджидавшие его там. Когда же вы выдергиваете вилку из розетки, прекращается и поступление силового поля.
И это отвечает наконец на вопрос о том, почему электроны не скапливаются в телефоне того, с кем вы разговариваете. Прежде всего потому, что ваш голос никаких электронов в его трубку не посылает! Когда вы звоните кому-то, вы всего лишь посылаете ему невидимое силовое поле, которое встряхивает электроны, уже имеющиеся в его телефонном аппарате. Индивидуальные электроны никаких дальних путешествий не совершают — собственно говоря, они дрейфуют так медленно, чуть ли не со скоростью пешехода, что единичный электрон сумел бы доковылять от Нью-Йорка до Лос-Анджелеса только за месяц с лишком. А вот невесомое силовое поле, заставляющее электроны суетливо тесниться, покрывает это расстояние за долю секунды, делая возможным ваш якобы одновременный разговор.
После успеха, связанного с трансатлантическим кабелем, Сайрус Филд был с Томсоном неизменно почтителен, однако от разговоров насчет незримых полей явным образом уклонялся. Бизнесмену, который вырос в эпоху лязгающих паровых машин» такие поля все еще представлялись чем-то слишком уж странным. Томсон же не сомневался в том, что электричество станет рано или поздно огромной промышленной силой и потребует удобных обозначений, которые позволят людям понимать, какое именно количество движущей силы, создаваемой этими невидимыми полями, они покупают. Вероятно, ему хотелось дать этой движущей силе имя его идола Фарадея, однако в области научных наименований на протяжении всего девятнадцатого столетия тон задавали французы, и, хотя они не имели ничего против досточтимого мистера Фарадея, он, к великому его несчастью, родился вне Франции, а к тому же — обстоятельство настолько огорчительное, что о нем и упоминать-то было больно, — не владел французским языком в мере, достаточной для того, чтобы публиковать отчеты от своих открытиях именно на нем.
Произошел обмен памятными записками, сопровождавшийся обменом ядовитыми письмами и закулисными политическими интригами, и наконец состоявшаяся в Париже конференция — на которой присутствовал и чрезвычайно огорченный Уильям Томсон — утвердила официальное название единицы силы, создаваемой незримым полем. Когда за несколько десятилетий до этого Наполеон вторгся в Италию, многие итальянские патриоты пришли в ужас, однако Алессандро Вольта — человек с двумя металлическими дисками во рту, создатель первой надежно работавшей электрической батареи — хорошо понимал разницу между чистотой убеждений и мирским успехом. И потому он принял французское вторжение, с многословной изысканностью высказался о благодетельности мудрого освободителя Наполеона, и это, вкупе с его благоразумными публикациями на французском языке, обратило Вольту в любимца французов. И хоть Вольта так и не понял, как и почему работают его батареи, интенсивность проникающей в ваши дома движущей силы измеряется ныне в «вольтах», а не в «фарадеях». Когда вы покупаете компьютер, на кожухе которого указано, что он работает от напряжения в по вольт, это означает, что для его работы требуется силовое поле, дающее по единиц этой движущей силы.
Может показаться, что на этом история электричества и заканчивается. Существуют древние, скрытые во всей материи заряженные электроны, и существуют силовые поля, способные извлекать эти электроны и приводить их в движение. Однако если бы этим все и исчерпывалось, мы бы и поныне жили в мире величавой викторианской техники — у нас имелись бы красиво изукрашенные электрические лампы, телеграф, может быть, даже электрические самодвижущие экипажи — но и не более того. Не было бы ни радио, ни телевидения, ни сотовых телефонов, ни спутников, посылающих на Землю сигналы GPS,ни WiFiили Bluetooth, вообще никакой техники беспроводной связи. А между тем даже во времена Томсона существовали указания на то, что у электричества имеются и другие свойства.