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

Работая с лампами с проводящим проводом в центре и с лампами, заполненными воздухом с частичным вакуумом, Тесла обнаружил, что газ лучше проводит высокочастотный ток, чем провод. Это наблюдение позволило ему сделать много впечатляющих экспериментов, нарушавших, казалось, фундаментальные законы электричества. Лампы и другие аппараты он закорачивал тяжелыми металлическими стержнями, которые при обычных режимах работы совершенно обесточили бы их. Но при подключении к высокочастотным токам они работали так, словно никакого короткого замыкания и не было.

Вот один из его поразительных опытов. Длинная стеклянная трубка с частично откачанным из нее воздухом помещалась внутри еще более длинной медной трубки, один из концов которой был закрыт. В середине медной трубки была сделана прорезь, позволявшая видеть внутреннюю трубку. Когда медная трубка включалась в высокочастотную цепь, воздух в стеклянной трубке начинал ярко светиться, но никаких признаков того, что по медной трубке течет ток, не было. Электричество шло не по полностью металлической трубке, а переносилось индукцией в разреженный воздух в стеклянной трубке и в результате той же индукции выходило с другого ее конца.

Газ, насколько мы теперь видим [говорил Тесла], служит проводником, способным переносить электрические импульсы любой частоты, какую мы можем генерировать. При достаточно высокой частоте можно создать необычную систему распределения, которая, вероятно, заинтересует газовые компании. Газ, текущий по металлическим трубам — где металл будет изолятором, а газ проводником, — мог бы питать фосфоресцирующие лампы или какие-то другие еще не придуманные устройства.

В 1914 году, говоря в печати об этой замечательной проводимости газов, в том числе и воздуха, при низком давлении, Тесла предложил всемирную систему освещения, в которой вся Земля с окружающей ее атмосферой рассматривалась как единая лампа.

У поверхности Земли воздух испытывает самое большое давление из-за массы более высоких слоев атмосферы. Когда мы поднимаемся от земли, все больше воздуха оказывается под нами и все меньше над нами, поэтому чем выше подъем, тем ниже давление.

Как объяснял Тесла, на больших высотах атмосферные газы находятся в том же состоянии, что и в трубках с частичным вакуумом, которые он изготавливал в своей лаборатории, поэтому они должны быть превосходным проводником высокочастотных токов. Естественным примером этому служит полярное сияние, возникающее в природе по тому же закону, о котором говорил Тесла, но об этом еще не было известно, когда он выдвинул свою идею.

Прохождение в верхних слоях атмосферы определенного вида электрического заряда достаточной мощности должно вызывать свечение воздуха. Вся Земля превратится в исполинскую лампу, и все ночное небо будет светиться. Не будет никакой необходимости в уличном освещении, указывал Тесла, разве только во время грозы или большой облачности. Морские путешествия станут менее опасными и более приятными, поскольку небо над океаном будет повсюду освещено, и день превратится в ночь.

Тесла не сообщал в печати, как именно он намеревается проводить высокочастотные токи по верхним слоям атмосферы, но когда он обрисовал свой проект, то заявил, что в нем нет никаких трудностей, которых нельзя было бы разрешить на практике, а это значит, что он уже выработал определенные способы для осуществления своего замысла.

Он утверждал, что на высоте около 10,5 км воздух имеет высокую проводимость, но может эффективно использоваться и на меньших высотах. Точность предсказания Теслы в отношении проводимости верхних слоев атмосферы подтверждается сегодня наличием проблемы, связанной с работой авиадвигателей на высотах, не превышающих даже 7600 м. Затрудняется подача токов высокого напряжения к свечам зажигания, воспламеняющим газ в цилиндрах, поскольку значительная часть электричества уходит в окружающую атмосферу. На более низких высотах воздух является прекрасным изолятором, особенно для постоянного тока и для низкочастотных токов, но, как обнаружил Тесла, на больших высотах, где господствует низкое давление, он становится прекрасным проводником высокочастотных токов. Идущие к свечам провода окружаются коронным разрядом, что свидетельствует об утечке тока, снижающей эффективность, а то и вовсе прекращающей работу устройств, где используются токи высокой частоты или высокого напряжения, например радиоаппаратуры. (Так как Тесла выяснил, что металлические провода и стержни, служащие превосходными проводниками для постоянных и низкочастотных токов, могут становиться столь же превосходными изоляторами для высокочастотных токов, ясно, что простое предложение о подаче тока в верхние слои атмосферы по металлическому кабелю, спущенному с аэростата, совершенно неприемлемо).