Помоги проекту - поделись книгой:
В Колорадо-Спрингс Тесла осуществил передовые эксперименты по беспроводной передаче голоса. В начале записи от 14 июля показана схема отправки звука, на которой предполагается возможность усиления слабых сигналов, таких как человеческий голос (см. рисунок 5 на стр. 130). В ней предусмотрены обычные устройства для передачи и усиления сигнала: электрический осциллятор, катушки индуктивности, искровые разрядники и так далее. Тесла надеялся получить и затем воспроизвести звук с помощью системы инжекции воздуха, при которой возникли бы колебания диафрагмы, как в примитивных телефонах. Он изучил вопрос возможности реализации «беспроводного телефона» (как стали называть это изобретение десятилетия спустя), разработал методы передачи, а также устройство динамиков и микрофонов.
В тетради собраны многочисленные результаты экспериментов по беспроводному освещению, которые проводились в течение нескольких месяцев. В это время изобретатель занимался разработкой и настройкой оборудования. Тесле удалось передать по почве на расстояние 40 км энергию для питания 200 ламп накаливания, для чего ему пришлось генерировать миллионы вольт электричества. Однако не все опыты изобретателя предполагали столь титаническую работу. В одном из его знаменитых экспериментов, запечатленных на серии фотографий, показаны традиционные лампы накаливания, которые зажигаются от индуцированного тока. Они находятся на спирали длиной 4, 5 м, расположенной на расстоянии 30 м от первичного контура, энергия на который подается от осциллятора. Контур, подключенный к спирали, включает настроенный на частоту колебаний осциллятора конденсатор, работающий на менее чем 5 % от своей мощности.
В некоторых случаях записи Колорадо-Спрингс оказываются неточными, ученым приходилось не раз предлагать свои интерпретации того, что Тесла думал и чего достиг. Есть мнение, что благодаря своему гигантскому осциллятору он отправил волну с частотой 150000 Гц. Она распространилась в виде кольцевого волнового фронта и дошла до противоположной точки-антипода Колорадо-Спрингс (расположенной в Индийском океане), откуда рикошетом вернулась на экспериментальную станцию. Тесла был уверен, что смог синхронизировать ее с частотой Земли, но доказать ни ему, ни кому-либо другому до настоящего момента этого не удалось. На самом деле неизвестно, каковы будут последствия, если высокочастотное оборудование начнет работать на частоте Земли. В интервью, которые печатались вместе с фотографиями, где Тесла представал окруженным вспышками молний, изобретатель заверял, что своими экспериментами боялся поджечь земную атмосферу, что мощный осциллятор, работающий на частоте Земли, мог бы разорвать Землю на две части. Тесла даже утверждал, будто знает, как это сделать.
Не вызвав никаких сопутствующих явлений своим опытом, изобретатель решил, что в достаточной мере доказал, что передача энергии на глобальном уровне возможна при помощи системы, подобной радио, которая состоит из центральной станции-передатчика, простого устройства-приемника с возможностью настройки, заземления и антенны. По его мысли, Земля подобна огромному воздушному шару: при повышении давления в нем оно увеличивается одинаково во всех точках, поэтому если направить энергию на определенной частоте из одной точки нашей планеты, это должно увеличить энергию в каждой точке Земли. Таким образом, при помощи подходящих приемников можно ее собрать и использовать для освещения, обогрева и другого применения (см. рисунок 6).
К сожалению, в этот плодотворный период незаурядных экспериментов Тесла допустил крупную оплошность при общении со СМИ. Она произошла из-за его тяги к сенсационности и секретности, которая часто вредила ему. Однажды глубокой ночью Тесла слушал радиоэлектрический эфир с помощью очень чувствительного и мощного радиоприемника, когда вдруг его поразили странные ритмичные звуки. Именно ритмичность сигнала заставила изобретателя подумать, что его может подавать только разумное существо. По его мнению, в тот момент никакой человек не мог подавать подобные сигналы, значит, возможно, это была попытка связи с людьми существ с другой планеты, может быть с Венеры или Марса. Эта идея захватила Теслу, он надеялся ответить на сигнал.
Никола Тесла
Невероятность находки должна была сделать его более сдержанным, но Тесла решил сообщить об этом с помпой, достойной такого события. Пресса смеялась над ним, научное сообщество разразилось критикой, не щадя ни представленных рассуждений, которые были провозглашены фантазией, ни его энергетического проекта в целом. На реальные достижения Теслы начали смотреть с недоверием. Он снисходительно отвечал на критику, отказывался представить свое оборудование и давать дополнительную информацию до конечного усовершенствования системы.
Возможно, изобретателю удалось услышать радиоволны из космоса, существование которых не было признано до 1920-х годов. Это делает его случайным предвестником радиоастрономии. Сегодня записи фонового шума являются относительно традиционной практикой. В 1965 году радиоастрономы Арно Пензиас (р. 1933) и Роберт Вильсон (р. 1936) «услышали» нечто более удивительное: след фонового космического излучения (оставшийся от Большого взрыва), которое, достигнув пределов Вселенной, возвращается на Землю в виде микроволн. Сегодня всякий может присутствовать на представлении таких шумов: было посчитано, что примерно 1 % от статических шумов, улавливаемых ненастроенным телевизором, производят микроволны Вселенной.
Начало 1900 года Тесла встретил, проводя последние эксперименты и демонтируя оборудование на станции в Колорадо- Спрингс, — изобретатель возвращался в Нью-Йорк. После приезда он разместился в «Уолдорф-Астории» — возможно, в знак уважения к своему основному инвестору. Данный шаг был достаточно смелым, потому что означал не только значительные траты, но и необходимость рано или поздно ответить Астору на вопрос: где созданные лампы, за которые он заплатил? Так, без лишних церемоний и проявлений чувств, за работой, Тесла встретил приход нового века, в котором его труды оказались столь востребованными.
Сразу же после приезда в Нью-Йорк Тесла начал заниматься новыми патентами по радиопередаче и передаче энергии, которые стали результатом работы в Колорадо-Спрингс. Комплекс новых открытий обещал возможность разработки схемы мирового радио, предполагавшего серию услуг: взаимосвязанные радиотелефонные сети, синхронизированные часовые сигналы, выпуски новостей, карманные приемники, частые коммуникации... Изобретатель назвал это «мировой системой умной передачи». Шли первые месяцы 1900 года. Тесла уже тогда описал общество, появившееся век спустя, — общество цифровой революции с интернетом и мобильными телефонами, то есть современный мир.
Изобретатель основывал свои чаяния на том, что газ при низком давлении — это прекрасный проводник для высокочастотных токов. Он считал, что нужно поднять антенну на много километров выше уровня моря до слоев атмосферы, которые являются хорошими проводниками на относительно небольшой высоте. В одном из фундаментальных патентов системы под номером 649621, названном «Аппарат для передачи электроэнергии», сам Тесла указывает: «Мое изобретение состоит в том, чтобы создать в некоторой точке электрическое давление такого характера и силы, чтобы получить ток, который будет проходить через верхние слои воздуха от точки генерирования до далекой точки приема».
Чертежи к патенту представляют аппараты, с помощью которых Тесла проводил экспериментальные демонстрации передачи энергии через разреженные газы (см. рисунок 7). Давление в проводнике было между 120 и 150 мм рт. ст. (миллиметры ртутного столба — единица давления, эквивалентная торрам, названным так в честь итальянского физика Эванджелисты Торричелли). При этом давлении с настроенными на резонанс контурами ему удалось провести эффективные передачи энергии с напряжением между двумя и четырьмя миллионами вольт на терминале. В запросе на выдачу патента Тесла требовал запатентовать права также на другой аналогичный метод передачи, использующий Землю в качестве проводника и верхние слои атмосферы — как другого проводника.
Тесла отдавал себе отчет, что в исследованиях радиопередач на большие расстояния Маркони сильно ушел вперед — благодаря активной работе и экспериментам в тот период, пока Тесла отсутствовал. Именно поэтому Тесла мечтал поскорее построить первый центр передач мировой системы связи и одним махом закрыть вопрос так, как это было сделано во времена войны токов. Ему снова нужно было искать спонсоров, при этом теперь дополнительные трудности вызывали последние негативные отзывы в печати.
Его первым шагом стал визит к Вестингаузу с эксклюзивным предложением о системе беспроводных телеграфных сообщений (так называли проект в те времена) из любой точки планеты. Со всем доверием, основанным на пережитых вместе трудностях, Тесла признал, что проект должен стать первым шагом в трансцендентальном предприятии — перемещении электроэнергии. Однако миллионер решил, что он и так слишком сильно рисковал, сотрудничая с Теслой ранее, поэтому изобретатель вернулся из Питтсбурга с пустыми руками.
Весна 1900 года выдалась тягостной и гнетущей. Все обращения к потенциальным инвесторам провалились, при этом акции «Бритиш Маркони Компани», публичную поддержку которой оказали Эндрю Карнеги, Томас Альва Эдисон и Михаил Пупин, продавались на бирже с рекордным успехом.
Чтобы вернуть себе былой престиж, Тесла вновь начал посещать эксклюзивный клуб «Плейр’с», в котором познакомился с одним из его создателей, Марком Твеном, вновь ужинал в «Палм-Рум» в «Уолдорф-Астории» и в недоступном простым смертным «Дельмонико’с». Роберт Джонсон помог ему организовать кампанию для восстановления имиджа. The Century Magazine опубликовал знаменитую серию статей под заголовком «Проблема увеличения энергии человека», в которой были представлены открытия в Колорадо-Спрингс и основной проект, а в заключении приведены размышления о жизни в будущем.
Несмотря на беспорядочный стиль изложения, текст получил отклик, на который рассчитывал изобретатель, в главной мере благодаря замечательным сопроводительным фотографиям. Впечатляющие образы и предсказания Теслы вернули ему любовь прессы, но, с другой стороны, вызвали критику научного сообщества, признания которого он так ждал. Важным было и то, что многие капиталисты отметили про себя, какую невероятную прибыль Тесла принес Вестингаузу.
Первым инвестором, заинтересовавшимся мировой системой передач, стал маститый архитектор Стэнфорд Уайт (1853- 1906), участвовавший в строительстве второго комплекса Мэдисон-сквер-гарден, триумфальной арки в Вашингтон- Сквер и других зданий, ставших символами Нью-Йорка. Он также был дружен с представителями высшего общества — Асторами и Вандербильтами. Уайт стал одним из непоколебимых защитников проекта Теслы и предложил ему свои услуги для строительства первого центра передач.
Но все же читателем The Century Magazine, интерес которого мог действительно помочь в реализации идей Теслы, был, без сомнения, Джон Пирпонт Морган. В середине осени 1900 года он встретился с изобретателем, интересуясь проектом. Тесла в своих объяснениях был сдержан и разумен: он представил идею о мировой радиопередаче, говоря только о передатчике и не упоминая о передаче энергии, потому что реализация проекта ставила под угрозу инвестиции и усилия Моргана в этой области. Инвестор чувствовал масштабность проекта, а также потенциальные выгоды. Возможность централизации всех услуг в одном месте делала собственника проекта монополистом, то есть ставила в положение, которое Морган считал идеальным для бизнеса.
Переговоры по заключению контракта проходили очень тяжело. Тесла боялся снова просчитаться, а Морган, со своей стороны, был опытным бизнесменом. Изобретатель оценил в 100000 долларов стоимость первого центра передач, который должен был отправлять сообщения через Атлантику, и в 250000 — строительство второго, для Тихого океана. Тесла уверял, что сможет уже через девять месяцев создать первый центр и через год — второй. Морган согласился финансировать проект до 150000 долларов и потребовал 51 % всех полученных в результате патентов. Кроме того, в качестве меры предосторожности он выразил желание сохранить в тайне свое участие как инвестора. С каждым разом Тесле оставляли все меньше выбора. Договор был подписан 1 марта 1901 года. При этом 51% Моргана означал, что он может прервать проект, если его не устроят результаты, оставив за собой все, что посчитает пригодным для получения прибыли. Анонимность Моргана не позволяла Тесле найти других спонсоров; участие банкира в проекте должно было стать магнитом для других богачей, а секретность вокруг имени главного инвестора, напротив, представлялась странной и неубедительной.
Никола Тесла
Первая часть аванса Моргана была потрачена на поиски подходящего участка для трансатлантической станции. Банкир и адвокат Джеймс С. Ворден продал ему 80 гектаров на Лонг- Айленде, в его честь Тесла назвал станцию Ворденклиф. Изобретатель думал, что вокруг его станции возникнет один из важнейших деловых центров страны, где найдется работа для тысяч людей, а их семьи будут проживать в домах по соседству. В то же время он связался с агентами по недвижимости, чтобы те нашли аналогичный участок на западном берегу в Англии. Затем он навестил Вестингауза в Питтсбурге и заказал у него различное оборудование, и, кроме того, начал работать над технически сложным архитектурным решением со Стэнфордом Уайтом, так как проект должен был удовлетворять требованиям строителей и отвечать нуждам установленного внутри оборудования.
Итак, 11 декабря 1901 года был дан официальный старт работам, омраченный тенью сомнения: пятью днями ранее, 6 декабря, Маркони удалось передать букву «S» на азбуке Морзе из Соединенного Королевства в Канаду. Было покрыто расстояние в 3200 километров. Это стало неблагоприятным началом для реализации мечты Теслы.
В начале 1902 года казалось, что Маркони выиграл у Теслы в гонке за радио. Томас Мартин организовал 13 января чествование молодого исследователя в «Уолдорф-Астории». Несмотря на это, Тесла был спокоен. Он знал, что итальянец воcпользовался его патентами и на него можно подать в суд. Для него был важен неслыханный по масштабу проект Ворденклиф, предполагавший изменение парадигмы и делавший малозначительными такие достижения, как переменный ток и опыты Маркони.
По его представлениям, новая общемировая система передач должна была открыть небывалую эру изобилия. Даже Морган не знал, чего ему, по мнению Теслы, предстояло достичь в ближайшее время.
Однако весь энтузиазм изобретателя не мог скрыть настоящей проблемы проекта Ворденклиф: для его завершения требовалось значительно больше средств, чем предоставлял Морган, и все денежные краны оказались крепко закрыты для прежде всеми возносимого Николы Теслы. Инвесторы застыли в ожидании, думая, на какую лошадку поставить в гонке за радио, где соревновались Эдисон и другие исследователи, имевшие меньше шансов на успех. Мировая система передач представлялась сильным соперником, но не без изъянов, то есть, очевидно, этот проект не выглядел фаворитом в гонке.
Ворденклиф с самого начала оказался проблемным со всех сторон. Стэнфорд Уайт предупредил, что расчеты Теслы относительно высоты башни, требующейся для трансатлантических передач, нереализуемы из-за сильных ветров. Переделка проекта потребовала нескольких месяцев работы. Башня представляла собой конструкцию из деревянных брусьев с восьмиугольным основанием, высота достигала 57 м, а увенчивал башню гигантский электрод диаметром 20 м и весом 55 тонн.
Он был заключен в стальную трубу, закопанную на 37 м в почву до водоносного слоя района (см. рисунок 8). Изобретатель думал воспользоваться резонансом воды.
Патент 1119732, в котором представлены структура и функционирование проекта, показывает, насколько сложная эволюция произошла с системами передачи, разработанными Теслой, такими как Аппарат передачи электроэнергии, о котором говорилось ранее. Сверху на конструкции находился терминал (D), состоявший из каркасной рамы в форме кольца, покрытой металлическими полусферами (Р). Так образовывалась проводящая поверхность большого размера. Во внутреннем пространстве находились измерительные инструменты и предохранители. Кольцо было закреплено на деревянном каркасе (F).
В основании располагались элементы на деревянной изолирующей структуре (F'). Контур включал катушку (Л), находящуюся в индукционной связи с первичной катушкой (С). На одном из концов катушка А соединялась с платиновым контактом в земле (E), а на другом — с катушкой самоиндукции (В), возвышавшейся в центре башни. Катушка В была намотана вокруг рамы или барабана (D) из изолирующего материала, а внутри нее проходил к проводнику (В') металлический цилиндр с полированной поверхностью. Для обеспечения безопасности соединение катушки В и проводника В’ было защищено деталью наподобие колокола из изолирующего материала (H). Проводник (В') внутри кольца доходил до терминала D для симметричного распределения тока, в противном случае высокие частоты и сила тока повлияли бы на эффективность установки (см. рисунок 9).
Питание первичной катушки С осуществлялось от генератора (G), который должен был обеспечить системе максимальную мощность. На Лонг-Айленде Тесла использовал промышленный генератор переменного тока Вестингауза на 200 КВт. Запуск резонансного контура Е А В В' следовало производить с максимальной предосторожностью, потому что он мог легко выдать напряжение, способное спровоцировать неуправляемые электрические явления. Для сохранения контроля за установкой ее требовалось запускать на минимальной мощности, чтобы она постепенно выходила на рабочий режим. Пластине ( V), расположенной внутри полости кольца, полагалось действовать как клапан безопасности для высокого давления. Ее схема позволяла рассеивать в воздухе значительные разряды, которые могли возникать при постепенном увеличении мощности.
Хотя Тесле не удалось закончить строительство этой первой передающей станции, он все же смог дойти до момента ее запуска. При этом у него не получилось построить принимающую станцию для того, чтобы доказать жизнеспособность своего проекта. До сих пор непонятно, была ли идея Теслы правильной. Ее никогда не забывали, но, по сути, теоретическая и экспериментальная работа, проводившаяся в этом направлении, не была целиком и полностью основана на принципах Теслы. Успешные опыты беспроводной передачи энергии в контролируемых контурах осуществлялись, например, в Массачусетском технологическом институте (MIT), но не в таких масштабах, как предполагал Тесла. Так или иначе, проект Теслы остался незавершенным, а его принципы — недоказанными.
Морган отправлял денежные переводы очень медленно и всегда после неторопливого и утомительного процесса направления ему письменных рекламаций. В ту эпоху он был вовлечен в масштабную операцию по созданию «Юнайтед Стейтс Стил» — самой большой корпорации из существующих на тот момент в США. С ее помощью он планировал превзойти североамериканского стального короля Эндрю Карнеги. Титаническая операция тогда проходила очень деликатную фазу в силу финансовой паники, начавшейся в 1901 году. В тот момент рынок нью-йоркской биржи рухнул в результате борьбы финансовых магнатов (среди которых был и сам Морган) за контроль над Северной тихоокеанской железной дорогой. Отношения между изобретателем и его инвестором быстро приняли характер подчиненности, становившейся все более очевидной в письмах, которыми они обменивались в то время.
Когда деньги на зарплату рабочим начали заканчиваться, ритм строительства стал прерывистым. Тесле пришлось отказаться от своей первоначальной цели, он начал принимать любые заказы, продавать прототипы и изобретения по любой цене, пытаться, как бы это ни было трудно, искать финансирование. Между тем он продолжал жить в «Уолдорф-Астории» и принимать участие в пышных великосветских собраниях, стремясь вызвать впечатление финансовой стабильности, в то время как сам летел в бездонную пропасть.
Основное здание комплекса было готово к эксплуатации, но башню Ворденклиф так и не достроили в соответствии с планом. Однако даже при таком состоянии дел Тесла начал этап испытаний, чтобы заставить замолчать голоса критиков, повторявших на печальный лад слова редактора журнала Electrical Age: «Великая надежда оказалась пустым обещанием». Оборудование на Лонг-Айленде было мощнее, чем в Колорадо- Спрингс, а население проживало ближе и было куда более многочисленным. Вспышки и разряды, выглядевшие как начало апокалипсиса, раздирали ночь и наводили панику на местных жителей. В любом случае, это продолжалось недолго. Когда компания Вестингауза потребовала платы за аренду предоставленного оборудования или, по крайней мере, его возврата, ситуация достигла кульминационной точки. Чтобы получить от инвестора необходимые средства, Тесла посчитал своим долгом объяснить ему истинную цель проекта Ворденклиф. Его опасения оправдались: как только Морган узнал, что финансирует мечту о мире без энергетической зависимости, то в последний раз лаконично ответил:
Ответ Теслы был не менее безапелляционным, в пространном репортаже он с барабанным боем известил весь мир о великом инвесторе проекта Ворденклиф. Далее он продолжил самонадеянно просить у Моргана деньги, каждый раз требуя все меньше, но делая это беспрестанно. Банкир не ответил и постарался не позволить Тесле вступить в диалог с другими миллионерами, превратив его в прокаженного на Уолл-Стрит. Единственным разом, когда он связался с Теслой, стал разговор через адвоката: изобретателя поставили в известность, что если он договорится с третьим инвестором, то ему придется выкупить у Моргана его долю в 51 %. А это было совершенно невозможно.
В июне 1904 года судья наложил арест на экспериментальную станцию в Колорадо-Спрингс для оплаты долга за потребление электроэнергии, договор о которой изобретатель заключил с местной компанией. Дело в том, что Тесла потратил больше, чем было предусмотрено, так как первоначально ему обещали бесплатную поставку. К этому добавились требование от местных властей на оплату счетов за воду и заявление от сторожей о невыплате заработной платы. Станцию разрушили и продали на дрова. Оставшиеся там приборы были перемещены на склад. В течение 1905 года стройка на станции Ворденклиф все чаще простаивала, а Тесла отсутствовал, пытаясь решить долговые проблемы и заработать с помощью практичных и легких изобретений. Так продолжалось до тех пор, пока строители не перестали приходить на работу. Однажды утром стройка уснула и больше не проснулась никогда.
Поделиться книгой: