НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.
Шрифт:
ИСТОЧНИК ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ — ТРИ ПУТИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ ОТ СОЛНЦА
Во-первых, позвольте спросить: Откуда появляется движущая энергия? Что является источником, который все движет? Мы видим океан, который вздымается и опадает, текущие реки, ветер, дождь, град и снег, бьющие в наши окна, мы видим, как приезжают и уезжают паровозы и поезда, слышим грохочущий шум транспорта, голоса с улицы; мы ощущаем, чувствуем запах, вкус; и мы думаем обо всем этом. И все это движение, от волнения могучего океана до самого слабого движения, затрагиваемого нашими мыслями, имеет только одну [перво-] причину. Вся эта энергия исходит из одного единственного центра, единственного источника — солнца. Солнце — это источник, который движет всем. Солнце поддерживает жизнь человека и дает ему энергию. Мы теперь нашли другой ответ на заданный выше великий вопрос: Увеличить силу, ускоряющую движение человека, значит обратить на пользу человека большее количество солнечной энергии. Мы испытываем почтение и благоговение перед великими мужами прошедших времен, чьи имена связаны с бессмертными достижениями, кто показал себя благодетелями человечества — религиозного реформатора с его мудрыми максимами жизни, философа с его глубокими истинами, математика с его формулами, физика с его законами, открывателя с его принципами и
Рис 9 ЭКСПЕРИМЕНТ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ СПОСОБНОСТИ ОСЦИЛЛЯТОРА СОЗДАВАТЬ ОГРОМНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ.
Показанный на фотографии шар, покрытый отполированным металлическим покрытием поверхностью в двадцать квадратных футов, представляет собой большой резервуар электричества, а жестяная перевернута цилиндрическая бадья под ней с острыми краями — большой канал, через который электричество может выходить до заполнения резервуара. Количество электричества, задействованного в движении, столь велико, что хотя большая его часть уходит через край бадьи, или через канал, шар, или резервуар, тем не менее, попеременно опустошается и заполняется до переполнения (что очевидно из разряда, идущего из верхней части шара) сто пятьдесят тысяч раз в секунду.
С самого начала человеку были открыты три пути получения энергии от солнца. Дикарь, согревавший свои замерзшие члены у огня, который загорелся каким-то образом, использовал энергию солнца, заключенную в горючем веществе. Когда он принес вязанку веток в свою пещеру и зажег их там, он воспользовался сохраненной энергией солнца, перенесенной из другого места. Когда он отправился в плавание на своем каноэ, он использовал энергию солнца, переданную атмосфере и окружающей среде. Несомненно, первый был старейшим способом. Огонь, найденный случайно, позволил дикарю оценить его благотворное тепло. Потом он вероятно пришел к мысли перенести его угли в свое жилище. И наконец он научился использовать силу стремительного течения воды или воздуха. То, что прогресс шел этим путем, показывают современные исследование. Использование энергии, сохраненной в дереве или угле, или говоря более обще, в топливе, привело к появлению парового двигателя. После этого применение электричества дало огромный рывок вперед в транспортировке энергии. Оно позволило передавать энергию из одного места в другое без транспортировки материалов. Но что касается использования энергии окружающей среды, пока еще никакого радикального шага вперед не сделано.
Конечные результаты развития в этих трех направлениях: первое, сжигание угля в холодном процессе в батарее; второе, эффективное использование энергии окружающей среды; и третье, передача без проводов электрической энергии на любое расстояние. Как бы мы ни пришли к этим результатам, их практическое применение необходимо повлечет широкое использование железа, и этот ценнейший металл несомненно будет существенным элементом в дальнейшем развитии по этим трем путям. Если мы научимся сжигать уголь в холодном процессе и тем самым эффективно и недорого получать электрическую энергию, для практического использования этой энергии нам потребуются электрические моторы — то есть, железо. Если мы преуспеем в получении энергии из окружающей среды, то нам понадобятся — и при ее получении, и при использовании, — машины и оборудование — снова железо. Если мы осуществим передачу электрической энергии без проводов в промышленном масштабе, мы будем вынуждены широко использовать электрические генераторы — опять железо. Что бы мы ни делали, в ближайшем будущем, возможно, еще больше, чем в прошлом, железо вероятно будет главным средством воплощения этого. Трудно сказать, сколь долго продлится его господство, потому что уже даже теперь серьезным соперником ему становится алюминий. Но на данный момент, после обеспечения новых ресурсов энергии, величайшую важность имеют усовершенствования в производстве и использовании железа. В этих же направлениях возможен величайший прогресс, который, если он произойдет, неимоверно повысит полезную производительность человечества.
ОГРОМНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, КОТОРЫЕ ОТКРЫВАЕТ ЖЕЛЕЗО ДЛЯ РАСТУЩЕЙ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ — ОГРОМНЫЕ ПОТЕРИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛЕЗА
Рис 10 ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА, ПРОИЗВОДЯЩЕГО ЭНЕРГИЮ СО СКОРОСТЬЮ СЕМЬДЕСЯТ ПЯТЬ ТЫСЯЧ ЛОШАДИНЫХ СИЛ.
Разряд, создающий сильную тягу благодаря нагреву воздуха, выносит вверх через открытую крышу здания. Наибольший размер в поперечнике составляет примерно семьдесят футов. Напряжение превышает двенадцать миллионов вольт, и ток переменяется сто тридцать тысяч раз в секунду.
Пока что железо является важнейшим фактором в современном прогрессе. Оно больше всех остальных продуктов индустрии дает вклад в силу, ускоряющую человеческое движение. Применение этого металла настолько широко, и так тесно оно связано со всеми аспектами на- шей жизни, что оно стало необходимым нам как сам воздух, которым мы дышим. Его название — синоним полезности. Но сколь бы сильным ни было влияние железа на сегодняшнее разви- тие человечества, это не увеличивает толкающую человека вперед силу даже отчасти настоль- ко, насколько могло бы. В первую очередь, его производство в том виде, как оно выполняется, связано с потрясающей потерей топлива — то есть, с потерей энергии. Кроме того, лишь часть всего производимого железа применяется для полезных целей. Большая часть его уходит на со- здание фрикционного сопротивления, а другая заметная часть является средством получения негативных сил, существенно замедляющих человеческое движение. Так негативная сила вой- ны почти полностью воплощается в железе. Невозможно оценить, с какой бы то ни было сте- пенью точности, амплитуду этой величайшей из всех тормозящих сил, но она определенно очень велика. Если нынешнюю позитивную ускоряющую силу, обусловленную всеми полезными при- менениями железа, принять например за десять, то я не думаю, что будет преувеличением оце- нить негативную силу войны, с учетом всех ее затормаживающих влияний и последствий, скажем, в шесть. Исходя из этой оценки эффективная ускоряющая сила железа в позитивном направлении будет равна разности между этими числами, то есть четырем. Но если, в резуль- тате установления вселенского мира,
Такое же неоценимое преимущество в экономии энергии, которая есть в распоряжении че- ловека, можно получить, если избавиться от огромной потери угля, которая неразрывно связа- на с нынешними способами производства железа. В некоторых странах, как например в Великобритании, пагубные эффекты этого разбазаривания топлива уже начинает ощущаться. Цена на уголь постоянно растет, и бедные страдают все больше и больше. Хотя мы все еще да- леки от ужасного "истощения угольных месторождений", филантропия призывает нас изобрес- ти новые методы производства железа, которые не требовали бы столь варварских затрат этого ценного сырья, из которого мы сегодня получаем большую часть нашей энергии. Оставить эти запасы энергии невредимыми или хотя бы не трогать их, пока мы не разработали процесс более эффективного сжигания угля — это наша обязанность перед грядущими поколениями. Тем, кто придет за нами, топливо понадобится больше, чем нам. Мы должны научиться производить железо в нужных нам количествах с помощью применения солнечной энергии, совсем без за- трат угля. Как одна из попыток продвинуться в этом направлении, многообещающей является идея плавлению металлической руды электрическим током, получаемым из энергии падающей воды. Я сам потратил много времени, стараясь добиться осуществления этого процесса, что позволило бы производить железо дешево. После длительного изучения этого предмета, обна- ружив, что непосредственно использовать сгенерированные токи для плавления руды невыгод- но, я придумал метод, который оказался еще более экономичным.
ЭКОНОМИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЖЕЛЕЗА В НОВОМ ПРОЦЕССЕ
Индустриальный проект, который я разработал шесть лет назад, предполагал применение электрических токов, получаемых от энергии падающей воды, не напрямую для плавления руды, а для разложения воды, в качестве предварительного шага. Чтобы снизить стоимость такого завода, предполагал генерировать токи в особенно простых и дешевых динамо, которые я разработал исключительно для этой цели. Водород, получаемый в разложении электролизом, должен был сжигаться или воссоединяться с кислородом, не с тем, от которого его отделили, а с атмосферным. Это даст почти полное преобразование электрической энергии, затраченной на разложение воды, в форме тепла, получаемого от воссоединения водорода. Это тепло и должно было использоваться для плавления руды. Кислород, получаемый как побочный продукт разложения воды, я намеревался использовать для некоторых других промышленных целей, что, возможно, дало бы хорошие коммерческие результаты, ввиду того, что это самый дешевый способ получения этого газа в больших количествах. При любом исходе, он мог бы применяться для сжигания всех видов отходов, дешевого углеводорода, или угля самого низшего качества, который нельзя сжечь в атмосфере или иным образом употребить с пользой, и это также давало бы значительное количество тепла, которое можно было бы использовать для плавления руды. Чтобы повысить экономичность этого процесса, я, кроме того, предполагал предпринять меры, чтобы горячий металл и отходы, выходя из печи, отдавали бы свое тепло холодной руде, идущей в печь, и таким образом при плавлении терялось бы относительно мало тепловой энергии. Я вычислил, что этим методом возможно производить сорок тысяч фунтов железа на лошадиную силу в год. Если принять широкие допущения относительно неизбежных потерь, это количество составит приблизительно половину теоретически достижимого. Основываясь на этой оценке и на практических данных относительно определенного вида песчаной руды, в избытке присутствующей в районе Великих Озер, учитывая цену транспортировки и труда, я получил, что в некоторых местностях этим методом можно производить железо дешевле, чем каким-либо другим из используемых способов. Этот результат обеспечивался бы еще надежнее, если бы кислород, получаемый из воды, вместо того, чтобы применяться для плавления руды, как предполагалось, использовался бы более выгодным способом. Каждая новая потребность в этом газе приносила бы заводу еще больше прибыли, тем делая железо еще дешевле. Данный проект был разработано исключительно в интересах индустрии, Когда- нибудь, я надеюсь, из пыльной и сморщенной куколки вылетит красивая индустриальная ба- бочка.
Производство железа из песчаных руд с помощью процесса магнитного разделения в прин- ципе очень перспективно, потому что при этом не происходит никаких затрат угля; правда по- лезность этого метода сильно снижается из-за необходимости последующей плавки железа. Что касается дробления железной руды, я бы счел это рациональным, только если оно будет выполняться за счет водной энергии, или энергии полученной иным путем без затрат топлива. Электролитический холодный процесс, который бы мог позволить дешево добывать железо, а также отформовывать его в нужные формы без потребления топлива, был бы, на мой взгляд, очень большим прогрессом в производстве железа. Как и некоторые другие металлы, железо до сей поры сопротивлялось электролитической обработке, но не может быть сомнений, что та- кой холодный процесс в конце концов заменит собой в металлургии нынешний метода литья, и тем позволит избежать огромных затрат топлива, необходимых при повторяющихся разогрева- ниях металла в литейной.
До времен около нескольких десятилетий назад полезность железа почти полностью была основана на его замечательных механических свойствах, но начиная с прихода коммерческого динамо и электромотора его ценность для человечества очень сильно выросла за счет его уни- кальных магнитных качеств. Что касается последнего, железо сильно улучшилось за недавнее время. Поразительный прогресс начался около тринадцати лет назад, когда я открыл, что если в переменном моторе вместо кованого железа, как было тогда принято, применять Бессемеров- скую сталь, то производительность машины удваивается. Я обратил на этот факт внимание М — ра Альберта Шмида, чьему неустанному упорству и способностям сильно обязано превос- ходство Американской электрической техники, и который в то время был управляющим про- мышленной корпорации, занятой в этой области. Следуя моему предложению, он построил трансформаторы из стали, и они продемонстрировали такое же замечательное улучшение рабо- ты. После чего эти исследования были систематически продолжены под руководством М — ра Шмида, и из "стали" (которая только называлась так, потому что на самом деле это было чи- стое мягкое железо) были удалены примеси, и в результате вскоре получился продукт, который позволил еще немного улучшить результат.