Джон О'Нил - Гений, бьющий через край. Жизнь Николы Теслы

Несколько лет спустя, рассуждая в своей лекции о колебательном электрическом контуре, Тесла сказал:

Первый вопрос, на который надо ответить, это возможность получения эффектов чистого резонанса. Теория и эксперимент показывают, что природа не допускает такой возможности, поскольку, чем сильнее становятся колебания, тем быстрее растут потери в самих вибрирующих телах и окружающей среде. В результате колебания неизбежно затухают, но без этих потерь они продолжали бы расти до бесконечности. К счастью, чистый резонанс недостижим, иначе трудно сказать, какая опасность может ждать невинного экспериментатора.

Но в какой-то степени резонанса все же можно добиться, но он будет ограничен проводимостью и упругостью среды, или, грубо говоря, потерями на трение. Чем меньше эти потери, тем больше резонанс.

Тесла приложил принципы электрического резонанса к своим катушкам и стал получать такой резонанс, что смог поднимать напряжение до очень высоких значений. Благодаря исследованию им в 1890 году принципов резонанса стало возможным современное радио и развитие его предшественника-«беспроводной связи». Он работал с этими принципами и демонстрировал их раньше тех, кого потом стали считать пионерами в изучении электричества.

Ища новый источник высокочастотных токов, более высоких, чем можно было получить с помощью механических аппаратов, Тесла воспользовался открытием, сделанным в 1856 году — в год его рождения — в Англии лордом Кельвином, которое дотоле не находило применения. До открытия Кельвина считалось, что при разряде конденсатора энергия перетекает с одной обкладки на другую, подобно воде, вытекающей из стакана, и в результате устанавливается равновесие. Кельвин же показал, что процесс, который при этом происходит, гораздо интереснее и сложнее и больше напоминает подпрыгивание растянутой пружины с грузом, когда ее отпускают. Энергия устремляется с одной обкладки на другую, затем обратно, и это продолжается до тех пор, пока весь накопленный заряд не израсходуется из-за потерь на преодоление сопротивления. Перетекание происходит с огромной частотой — в сотни миллионов герц — в сотни миллионов периодов в секунду.

Процессы в разряжающемся конденсаторе и резонансном контуре легли в основу нового направления в электротехнике, столь же важного, как и многофазная система Теслы. Он разработал удивительно простые способы автоматической зарядки конденсаторов низким напряжением (постоянного и переменного токов) и их разрядки через бессердечниковые трансформаторы, или трансформаторы Тесла, для получения токов очень высоких напряжений и чрезвычайно высоких частот. Свойства этих токов отличались от всего, что было тогда известно. И вновь Тесла был первооткрывателем совершенно новой области с самыми широкими возможностями. Он лихорадочно работал в своей лаборатории и, отправляясь ночью на свои пять часов отдыха, лишь два из которых отводил на сон, уже обдумывал новые эксперименты.

В 1890 году Тесла объявил о тепловом воздействии высокочастотных токов на организм и предложил использовать их в лечебных целях. Здесь он тоже был пионером, но скоро и в Америке, и в других странах у него появились подражатели, заявлявшие о своем приоритете в этой области. Он же не сделал ничего, чтобы защитить свое открытие и пресечь дальнейшие покушения на свои авторские права. Когда тридцатью пятью годами позже то же наблюдение было сделано в лабораториях, где в качестве источников токов высокой частоты использовались ламповые генераторы, это провозгласили новым открытием и причислили к современным чудесам науки. Однако первоначальное открытие Теслы составляет основу огромного ряда самых последних разработок в области электротехники с применением высокочастотных токов для получения тепла в промышленных целях.

На первой лекции на данную тему для Американского института инженеров-электриков в Колумбийском университете (Columbia College) в мае 1891 года он демонстрировал пятисантиметровые искровые разряды с потенциалом около 100000 вольт, но, что еще важнее, показывал такие явления, как огненная электрическая стена, а также несколько новых осветительных приборов — электрических ламп, подобных которым мир еще не видел и о которых, даже в самых диких своих фантазиях, не мечтал ни один экспериментатор.

Лекция стала сенсацией в электротехнических кругах. Тесла уже был известен в этой области за свои поразительные откровения, сделанные в той же организации еще раньше, когда он описывал там свою многофазную систему переменного тока. Она представляла собой изумительное интеллектуальное достижение, впечатлявшее своим невероятным коммерческим потенциалом. Эксперименты с высокочастотными токами высоких напряжений, однако, представляли собой весьма эффектное зрелище: треск высоковольтных искр, вспышки высоковольтных стен электрического пламени; яркие лампы и трубки с электрическим огнем; удивительные физические эффекты с новыми токами — все это производило глубокое эмоциональное впечатление на пораженных зрителей.