ГЕНИЙ, БЬЮЩИЙ ЧЕРЕЗ КРАЙ Жизнь Николы Теслы
Шрифт:
* Из почти пустого пространства 15-сантиметровой вакуумной лампы Тесла извлек как минимум пять эпохальных открытий. Из нее вышло больше чудес, чем из лампы Аладдина. Свою «волшебную» карборундовую лампу он еще пятьдесят лет назад подарил науке как магический талисман. Не говоря о прочих вышедших из нее открытиях, она сама - как один из видов лампы - была замечательным научным изобретением, но до сих пор не находит применения. Эдисон разработал практическую лампу накаливания и заслужил огромное уважение за свое изобретение. Тесла же изобрел абсолютно оригинальную лампу - карборундовую, - которая, потребляя то же количество электроэнергии, дает в двадцать раз больше света, и это его достижение остается практически неизвестным. Эта лампа была описана Теслой в лекции для Американского института инженеров-электриков в Нью-Йорке в мае 1891 года, а в лекциях
Он провел огромное число экспериментов с этой карборундовой лампой и наиболее значительные из них описал в лекциях для английских и французских обществ весной 1892 года. Однако это был лишь один из многих видов ламп и других важных разработок, которые он включил в эти яркие демонстрации своих достижений.
Конструкция карборундовых ламп была очень проста. Они состояли из стеклянной колбы от 7,5 до 15,5 см в диаметре, в центре которой на конце проходящего сквозь колбу провода крепилась частица твердого, тугоплавкого материала. Лампы питались от источника высокочастотных токов, поступавших лишь по одному проводу, и наполнялись разреженным воздухом.
Когда к лампе подключали высокочастотный ток, молекулы воздуха в колбе, соприкасаясь с электродом в ее центре, заряжались и, отталкиваясь от него, с высокой скоростью ударялись о стенки стеклянной колбы, теряя при этом свой заряд. Вновь отталкиваясь от стенок колбы, они с такой же высокой скоростью опять ударялись об электрод. Электрод же, испытывая миллионы миллионов повторных ударов в секунду, разогревался и начинал светиться.
В этих простых стеклянных колбах Тесла получал чрезвычайно высокие температуры, верхняя граница значений которых, казалось, определяется лишь величиной тока. Он мог буквально испарить карборундовый электрод, замечая, что жидкое его состояние просто невозможно из-за своей неустойчивости.
Циркониевый ангидрид, самое теплостойкое из известных веществ, мог расплавиться мгновенно. Он пробовал применять в качестве электродов алмазы и рубины, но испарялись и они. Когда Тесла использовал колбу с этими материалами как осветительную лампу, он не собирался плавить их, но в своих экспериментах он всегда шел до нижних и верхних границ допустимых возможностей. Он заметил, что карборунд настолько тугоплавок, что лампы с электродами из этого материала (карбида кремния) способны работать при большей плотности тока, чем с электродами из других веществ. Карборунд не так легко испарялся и не оставлял налета на внутренней поверхности колбы.
Так Тесла разработал принцип работы ламп, где раскаленный электрод передает свою тепловую энергию молекулам очень небольшого количества газа в колбе, превращая их в источник света. Такая лампа горит, как Солнце: ее электрод соответствует массивному телу Солнца, а окружающий его газ -фотосфере, или светоизлучающему слою его атмосферы.
Тесла хорошо понимал значение эффектной и даже театральной демонстрации, но наверняка испытывал особое удовлетворение, не имеющее никакого отношения к театральности, когда зажигал это миниатюрное солнце токами, проходящими через его тело, - высокочастотными токами под напряжением в сотни тысяч вольт. Он стоял, как статуя Свободы, с выходным проводом своего высокочастотного трансформатора в одной руке и с поднятой лампой, внутри которой горело раскаленное миниатюрное солнце, сотворенное им же, в другой. Можно сказать, что это сверхчеловек являл свои запредельные свершения. Но было и удовлетворение, которое можно отнести только к чувствам обычного смертного. Эдисон смеялся над его идеей разработки системы переменного тока и утверждал, что этот ток не только бесполезен, но и смертельно опасен. И Тесла дал, несомненно, достойный ответ, предоставив самой Природе отвечать за него.
Наблюдая за этой действующей моделью карборундового солнца, которое
Этими частицами заполнен весь космос, и они постоянно бомбардируют Землю, разрушая материю при столкновении с ней, как в лампах Теслы. Он видел, как это происходит в его колбах, где под ударами заряженных частиц самые тугоплавкие электроды рассеивались в атомную пыль.
Он хотел установить, как эти частицы сталкиваются с Землей. Одним из проявлений этой бомбардировки, говорил он, является полярное сияние. Нет никаких свидетельств об экспериментальных методах, с помощью которых он обнаружил эти лучи, но он выступил в печати с заявлением о том, что это ему удалось и что он измерил их энергию и установил, что они движутся с необыкновенно высокой скоростью, сообщенной им сотнями миллионами вольт солнечного потенциала.
Но ни ученые, ни широкая публика в начале девяностых не были расположены к таким фантастическим заключениям или к утверждениям о том, что Земля подвергается бомбардировке какими то разрушительными лучами. И сообщение Теслы, мягко говоря, не восприняли всерьез.
Когда же в 1896 году французский ученый Анри Беккерель обнаружил испускаемые ураном загадочные лучи и когда последовавшие за этим исследования увенчались открытием в Париже Пьером и Марией Кюри радия, атомы которого спонтанно разрушаются без видимой причины, то в качестве простой причины радиоактивности радия, тория, урана и других элементов Тесла смог указать на свои космические лучи. Он предсказал также, что будут найдены и другие вещества, становящиеся радиоактивными в результате бомбардировки этими лучами. Победа Теслы, однако, была лишь временной, ибо научный мир не принял его теорию. Тем не менее он был лучшим пророком, чем догадывался об этом он сам или кто-либо другой.
Тридцать лет спустя д-р Роберт Милликен вновь открыл эти лучи, решив, что, как и световые, они имеют волновую природу. За ним последовал д-р Артур Комптон, который доказал существование космических лучей, состоящих из движущихся с огромной скоростью частиц материи, как и описывал их Тесла. Они положили начало, обнаружив энергии в десятки миллионов вольт, а на сегодня известны энергии уже в миллиарды и даже триллионы электронвольт. В описании результатов этих и других исследований говорится, что эти лучи разрушают атомы материи, превращая их в потоки радиоактивных отходов, и это также предсказывал Тесла.
В 1934 году Фредерик Жолио, зять супругов Кюри, открыл явление искусственной радиоактивности обычных веществ при бомбардировке их частицами именно так, как описывал это Тесла. За свое открытие Жолио получил Нобелевскую премию, но никто так и не признал эту идею за Теслой.
Лампа Теслы с молекулярной бомбардировкой стала прообразом другого самого современного достижения - расщепляющего атом циклотрона. Циклотрон, предложенный и построенный в последние двадцать лет Э.О. Лоуренсом из Калифорнийского университета, это ускоритель заряженных частиц, в котором они движутся по плоской раскручивающейся спирали в магнитном поле в круглой камере, из которой вылетают узким пучком. Исполинская машина с магнитом, величиною с дом, сборка которой ведется сейчас, когда пишутся эти строки, будет испускать столь мощный пучок заряженных частиц, то, если, согласно проф. Лоуренсу, направить его на строительный кирпич, он полностью разрушит его. Различные вещества уже подвергались бомбардировке в моделях меньших размеров, где они либо становились радиоактивными, либо разрушались, либо их атомы превращались в атомы других элементов. Небольшая стеклянная лампа Теслы диаметром 15,5 см и даже меньше с молекулярной бомбардировкой оказывала точно такое же, а может быть, и более сильное разрушительное воздействие на твердую материю, чем любой из ныне существующих расщепляющих атом циклотронов, несмотря на их огромные размеры (даже небольшие циклотроны весят двадцать тонн).