Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Наука, одна наука… Лекция в Филадельфии. Глаз и свет. Три рода излучений



Наука, одна наука…

Дни и ночи за разрешением бесконечных вопросов, возникающих в процессе разработки способов практического использования токов высокой частоты, в поисках возможности передачи электроэнергии без проводов на любое расстояние, для связи, силовых нужд, освещения, управления механизмами.

Размышления о способах осуществления такой передачи были в самом разгаре. Никогда еще Тесла не ставил перед собой такого большого числа проблем, каждая из которых была исходной для множества следующих исследований. Конкретные решения были уже близки, но впереди еще столько работы!..

После возвращения из Европы он сразу же получил предложение прочитать лекцию в Институте Франклина в Филадельфии – крупнейшем научном учреждении Штатов, начало деятельности которого было положено самим Вениамином Франклином. Вслед за предложением Института пришло и второе – от Национальной ассоциации электрического освещения в Сен-Луи.

24 февраля 1893 года Филадельфия стала свидетельницей необычайного триумфа Теслы. Лекция, прочитанная им, содержала так много идей о ближайшем развитии электротехники, что, опубликованная затем в трудах института, она стала классической.

Избрав темой своего сообщения результаты проведенных им исследований различных действий токов высокой частоты, Тесла озаглавил его: «О свете и других явлениях, связанных с высокой частотой». Лекцию он начал разделом, на первый взгляд весьма отдаленным от темы, – под названием «Некоторые размышления относительно глаза». В нем Тесла подробно анализирует значение зрения, то есть восприятия человеческим глазом тех электромагнитных колебаний, которые являются главной связью между внешним миром и человеческим мозгом с его способностью мыслить.

– Из всех творений природы наивысшее восхищение в нас вызывает именно эта неощутимая сущность, выполняющая свои неисчислимые функции под влиянием воздействий извне, – говорил ученый. – Это воздействие в наибольшей степени и осуществляется через глаз, являющийся как бы окном во внешний мир. Именно глаз передает внешнее раздражение – свет – на сетчатку, то есть на концы зрительных нервов, приходящих под этим воздействием в колебательное состояние, и эти колебания мгновенно передаются к соответствующим клеткам головного мозга.

Тесла предполагал, что существует и обратный процесс: в некоторых исключительных случаях, связанных с необычайной деятельностью мозга и особой силой воображения, возникновение мысли в мозгу человека вызывает на сетчатке глаза, так сказать, флуоресценцию, то есть его свечение. Эта способность глаза отражать движение мысли, по мнению Теслы, и является причиной многих поэтических представлений об отражении внутренних качеств человека в его взгляде. «Поговорка, что душа светится в глазах человека, имеет серьезные обоснования, и мы чувствуем, что в ней выражается великая истина», – писал ученый.

– Только зрение дает нам возможность выйти далеко за пределы земных понятий, увидеть мириады других миров, солнц и звезд в необъятных глубинах вселенной. Без зрения, без глаза мы не могли бы иметь даже самого отдаленного представления о мире вне пределов чувственного восприятия вещей и явлений, непосредственно механически соприкасающихся с телом человека. Поэтому справедливо будет считать глаз органом более высокого порядка, чем другие органы чувств, – рассуждал Тесла[20].

Удивительные способности глаза были бы еще более резко выделены среди всех других органов чувств, если бы то, что мы именуем светом, не встречало препятствий при продвижении среди множества мельчайших материальных частиц, заполняющих нашу земную атмосферу. Встреча частиц вызывает множество различных процессов, и они-то должны быть предметом внимательного изучения.

Все эти мысли, высказанные в начале 90-х годов прошлого века, так же как и убеждение ученого в непрекращающемся вечном движении любых частиц, от элементарных в виде атома (сложная структура которого тогда еще не была известна) до небесных тел вселенной, приближают его к позициям стихийного материалиста-диалектика. «Атом, элементарная частица вселенной, подвергается вечному колебанию в пространстве… Если бы его движение прекратилось, он бы погиб. Материя в покое, если таковая и могла бы существовать, была бы мертвой материей. Но материя бессмертна, ибо во всей необъятной вселенной все обязано двигаться, колебаться, то есть жить», – писал Тесла.

Из всех этих предпосылок он делал вывод, непосредственно связанный с предметом лекции: свет, одно из проявлений этого вечного движения материи, должен быть объектом самого тщательного изучения. Признавая электромагнитную теорию света единственно правильной и согласующейся с фактами, необходимо, следовательно, изучать различные явления, связанные с электромагнитными излучениями (волнами) очень большой частоты.

Далее Тесла изложил различные способы получения токов высокой частоты, взаимопревращения низких и высоких частот, описал принцип действия своего резонанс-трансформатора и возможность получения от него токов весьма высокой частоты и напряжения, явления дугового разряда, происходящего при достижении определенного напряжения в конденсаторе резонанс-трансформатора.

Описав затем физиологические действия токов высокого напряжения и высокой частоты, Тесла продемонстрировал на самом себе возможность пропускать без всяких опасных последствий через тело электрический ток напряжением в 200 тысяч вольт при частоте в 1 миллион периодов.

Убедительно и обоснованно Тесла рассказал о выводах из своих физиологических опытов, весьма интересовавших общественное мнение в связи с недавними утверждениями Эдисона об опасностях переменного тока.

– Наиболее опасным и разрушительным для жизни является постоянный ток, а наиболее болезненным – переменный ток очень низкой частоты, – доказывал Тесла, – что же касается токов очень высокой частоты, то действие их на организм человека часто бывает целебным.

Следующий раздел лекции он посвятил изложению своей теории движения молекул и атомов в пространстве, заполненном газом, или в вакууме под действием электростатических сил, а затем перешел к описанию явлений, происходящих при движении электрического тока в разомкнутой цепи. Да, именно в разомкнутой.

Вследствие недостаточной изученности переменных токов в течение длительного времени было принято считать электрический ток чем-то циркулирующим лишь в замкнутой проводящей цепи. Сначала казалось странным открытие, что ток может протекать через проводящую цепь, даже если цепь разомкнута, и еще более удивительным было узнать, что иногда легче заставить ток протекать через разомкнутую цепь, чем через замкнутую, с необыкновенной убежденностью в своей правоте говорил об этом ученый.

И Тесла доказал правильность такого парадоксального положения. Пользуясь лишь одним проводом, подключенным к одному полюсу источника тока большой частоты, он зажигал обычные лампы накаливания, специальные лампы с единственным вводом тока, включал и приводил в действие электрические двигатели. Этими же экспериментами была доказана возможность питания потребителей электроэнергии через однопроводную сеть.

Прежде чем перейти к рассказу о возможности использования всех этих явлений для электрического освещения, Тесла поделился весьма важным наблюдением, сделанным им в ходе своих опытов. Оно касается явления резонанса. Объяснение этого явления уже было дано выше, и нет надобности повторять его. Скажем лишь об утверждении Теслы, что резонанс может быть использован для самых различных действий с совершенно неожиданными эффектами.

– Толстый стальной стержень, – говорил ученый, – можно привести в колебание каплями воды, падающими на него через равномерные интервалы; у стекла, которое более эластично, эффект резонанса значительно сильнее: стакан можно заставить лопнуть, если, закрыв им рот, петь ноту определенного тона.

Явления резонанса в чистом виде могут вызвать весьма сильные разрушительные действия. Но возможно ли получение «чистого резонанса», то есть явления незатухающего резонансного усиления колебаний? Как теория, так и опыты показывают, что в природе это невозможно, ибо, по мере того как колебания становятся все более и более энергичными, очень быстро возрастают потери в вибрирующем предмете и окружающей его среде, и эти потери неизбежно ограничивают колебания, которые в противном случае усиливались бы бесконечно. По счастью, чистый резонанс получить невозможно, а если бы это было не так, то трудно себе представить, каким опасностям подвергался бы неискушенный экспериментатор.

Подробно изложив возможность получения явления электрического резонанса, Тесла подошел к тому, что можно считать основной мыслью всей лекции. Связывая воедино выводы о возможностях передачи электроэнергии по одному проводнику и резонансного усиления колебаний, он сказал:

– В связи с рассмотрением явлений резонанса и проблемы передачи энергии по одному проводу я скажу несколько слов о том, что часто является предметом моих размышлений и с чем связано всеобщее благополучие. Я имею в виду передачу сигналов, сообщений, пожалуй, даже энергии на любом расстоянии без применения проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в возможности практической реализации этой идеи.

Я отлично знаю, что подавляющее большинство ученых не поверит в возможность уже теперь реализовать эту мечту. Несмотря на это, мне кажется, что достижения целого ряда практиков за последние годы должны дать новый толчок развитию мысли и эксперимента в этом направлении. Я настолько убежден в этом, что теперь уже рассматриваю такой способ передачи энергии и сообщений не только как чисто теоретическую возможность, а считаю его крупнейшей проблемой электрической техники, которая должна быть разрешена в ближайшее время. Идея передачи сообщений без проводов представляет закономерный результат последних достижений и исследований в области электричества.

Некоторые энтузиасты выразили мнение, будто бы возможно телефонирование на любое расстояние посредством индукции через воздух. Настолько далеко мое воображение не простирается, однако я очень твердо верю в то, что практически возможно возмутить посредством мощных машин электростатическое состояние Земли и таким образом передавать сигналы связи и даже энергию.

Мы теперь знаем, что можно передавать электрические колебания через один проводник. Почему же в таком случае не использовать для этой цели Землю? Нас не должна пугать мысль о расстоянии. Уставшему путнику, отсчитывающему верстовые столбы на дороге, Земля может казаться очень большой, но счастливейшему из всех людей, астроному, который рассматривает небеса и по их масштабам судит о размере нашей планеты, она кажется очень маленькой. И такой же, я полагаю, она представляется электрику, ибо когда он рассматривает скорость распространения в Земле электрических возмущений, все понятия о расстоянии совершенно стираются.

Но, высказав совершенно правильные мысли о возможности передачи сообщений с помощью электромагнитных волн, передачи без проводов электроэнергии, Тесла глубоко заблуждался в поисках путей практического осуществления этой идеи. Предположение о возможности использования Земли как среды, через которую можно было бы передавать электроэнергию электромагнитными волнами с наименьшими потерями энергии, было ошибочным. Тесла слишком быстро и без достаточных оснований – пожалуй, лишь потому, что мысль об этом высказывал Эдисон, – отверг возможность передачи сигналов через воздух. Тесла не проверил ни теоретическими расчетами, ни экспериментально этой возможности и со всей энергией занялся лишь разработкой идей передачи сигналов, сообщений, электроэнергии на дальние расстояния без проводов через землю с помощью явления резонанса. Для этого необходимо было прежде всего установить, обладает ли земной шар электрическим зарядом и каковы те условия, при которых можно было бы вызвать его резонанс.

Последний раздел своей лекции Тесла посвятил собственно вопросам освещения. В нем он продолжал развивать мысли, высказанные на лекциях в Лондоне и Париже. Однако тысячи опытов, успешно проведенных им за прошедший год, привели к новым открытиям, к обнаружению удивительных явлений, на которые было необходимо обратить внимание научного мира.

Пожалуй, самым важным среди открытий, сделанных Теслой в процессе изучения явлений свечения вакуумных трубок, было установление того, что в исследуемых лампах с тугоплавкими электродами, вносимыми в поле токов высокой частоты, имеют место три вида излучений: видимый свет, абсолютно черное излучение (то, что теперь называется ультрафиолетовыми лучами) и «совершенно особые лучи», дававшие странные отпечатки на металлических экранах (пластинках), помещенных в металлических коробочках, пристроенных к лампам.

– Тенеобразное изображение, вызванное этими удивительными, «совершенно особыми лучами», обладающими необычайным свойством проникать через предметы, непрозрачные для обычного света и ультрафиолетовых лучей, позволяет «видеть» предметы, находящиеся в непрозрачных ящичках. На них, на эти лучи, несомненно, следует обратить особое внимание. Но накоплено еще недостаточно данных для каких-либо более определенных выводов–исследования этих лучей будут предметом его специальных занятий в ближайшее время, – сказал ученый.

Как видно из лекций Теслы, в 1893 году он, как и немецкий физик Ленард, был близок к одному из величайших научных событий XIX века – открытию того, что мы называем лучами Рентгена. Однако ни Ленард, ни Тесла не довели в этот год своих исследований до стадии открытия и приняли участие в разработке его лишь после опубликования статьи Рентгена: Ленард, настойчиво претендуя на приоритет, Тесла лишь сообщением результатов своих наблюдений.

Продолжая придавать большое значение поискам способов рационального освещения, Тесла с особенным удовлетворением говорил о возможности использования фосфоресцирующих трубок для создания особого освещения, близкого к солнечному. Для этого необходимо применять токи весьма высокого напряжения и сверхвысоких частот при обычных давлениях воздуха или газов в самих трубках.

– Можно еще много сказать о световых эффектах,– говорил Тесла в лекции, – получаемых в газах при низком или обычном давлении. Обладая еще слишком незначительным опытом, мы не можем утверждать, что своеобразный характер этих великолепных явлений достаточно известен. Но исследования в этой области продвигаются исключительно интенсивно. Любое направление научной мысли по-своему привлекательно, но исследования в области электричества обладают особым очарованием, ибо в сфере этой чудесной науки нет ни одного эксперимента или открытия, которое не вызвало бы у нас восхищения. Мне лично кажется, что среди всех удивительных явлений, которые мы наблюдаем, самым великолепным зрелищем может служить эвакуированная трубка (трубка с разреженным газом. – Б. Р. ), когда, возбужденная электрическими импульсами от удаленного источника, она ярко вспыхивает во тьме, наполняя комнату своим ослепительным светом.

Заканчивая свою лекцию, Тесла высказал основную мысль, прекрасно характеризующую существо всей его научной работы:

– Возможно, моя лекция и не отвечала требованиям строго научного исследования, при котором каждый результат представляет логическую последовательность по отношению к предыдущему, и, таким образом, внимательный читатель или слушатель может предугадать его заранее. Я предпочел направить свои стремления главным образом на ознакомление вас с новыми фактами или идеями, которые могут явиться исходными точками для работы других, и это должно извинить меня за отсутствие гармонии. Объяснения явлений были изложены с лучшими намерениями и с чувством студента, который готов выслушать более удачную интерпретацию.

Не будет большим злом, если студент впадет в заблуждение; если же ошибаются великие умы, мир дорого оплачивает их ошибки.

Нельзя не согласиться с этим выводом Теслы, выходящим далеко за пределы науки об электричестве.

 

ГЛАВА ДЕСЯТАЯ

 

 

Пожар на Пятой авеню. Новая лаборатория на Хаустон-стрите, 46. «Ковчег», управляемый по радио. Торпеды или роботы? Автомат с «собственным умом»

Утро 13 марта 1895 года. Еще не наступил час прихода служащих в лабораторию на Пятой авеню, и Тесла, по обыкновению закончивший рабочий день на рассвете, только что вернулся к себе в отель, когда по городу разнеслась ужасная весть: огромный дом, в котором помещалась лаборатория изобретателя, объят пламенем. Тщетны были усилия пожарных, пытавшихся бороться с огнем, но вскоре вынужденных отступить и предоставить ему пожирать этаж за этажом. С каждой минутой пламя губило накопленные годами оборудование, редкие приборы, рукописи и книги. В несколько часов огонь уничтожил результаты многих лет упорного труда.

Когда Тесла появился на Пятой авеню, он увидел лишь обгорелый остов здания и обломки искалеченных приборов. Пожар не только уничтожил все результаты многолетних трудов, но и разорил ученого, не застраховавшего свое имущество. В огне погибли также письма сестры и бюст матери, всегда стоявший на столе в рабочем кабинете Николы Теслы.

Нужно было иметь много мужества и веры в свои силы, чтобы не упасть духом и не отказаться от продолжения работы. Тут же, у еще дымящегося строения, Тесла без тени сомнения заявил репортерам газет о своем намерении восстановить сгоревшие рукописи, так как все они хранятся в его памяти, как в самом надежном сейфе.

– В моей лаборатории были уничтожены следующие самые последние достижения в области электрических явлений. Это, во-первых, механический осциллятор; во-вторых, новый метод электрического освещения; в-третьих, новый метод беспроволочной передачи сообщений на далекие расстояния и, в-четвертых, метод исследования самой природы электричества. Каждая из этих работ, а также многие другие, конечно, могут быть восстановлены, и я приложу все мои усилия, чтобы это восстановить в новой лаборатории, – сказал Тесла в одном интервью, но тут же, не удержавшись, добавил: – Безвозвратно погибло лишь то, что имело для меня личную ценность.

По городу распространился чудовищный слух, порожденный широко известной борьбой двух изобретателей. Причиной пожара называли поджог, совершенный якобы подкупленными Эдисоном сотрудниками лаборатории Теслы. Когда это предположение дошло до Теслы, он публично опроверг его, заявив, что считает Эдисона слишком порядочным человеком и большим изобретателем, чтобы тот мог быть заподозрен в столь бесчестном поступке.

На следующее утро газета «Нью-Йорк сан» в сообщении под заголовком «Несчастье для всего мира» писала: «Уничтожение мастерской Теслы на Западном Бродвее со всем ее удивительным содержимым – более чем личная неприятность. Это несчастье для всего мира». И это действительно было несчастьем для всего мира.

Уже вечером в день пожара Тесла начал восстанавливать свои записи, а следующим утром подыскал небольшое помещение для лаборатории, заказал необходимую аппаратуру и приступил к работе.

Вскоре изобретателю оказала финансовую помощь «Компания Ниагарских водопадов». Через Эдварда Адамса Тесла получил в свое распоряжение 100 тысяч долларов, на которые оборудовал на Хаустон-стрит,46 лабораторию, и уже осенью 1895 года возобновил свои исследования в полном объеме.

Снова начались дни упорного труда в поисках принципиального решения поставленной задачи – создания такой системы, в которой с помощью электромагнитных колебаний большой частоты можно было бы на любых расстояниях воздействовать на различные механизмы.

Тесла считал, что ему самому нет необходимости разрабатывать до деталей всевозможную аппаратуру для использования в различных целях открытые им токи высокой частоты. Идти вперед, непрерывно обнаруживая все новые и новые следствия из его величайшего открытия – вращающегося магнитного поля и токов высокой частоты, давать миру все новые и новые идеи, мысли, расширять горизонты науки, обобщая, казалось бы, разрозненные и взаимно не связанные факты, – такую задачу он поставил перед собой.

Адамс, убедившись в огромных перспективах, открываемых работами Теслы, предложил ему в компаньоны своего сына. При этом он гарантировал увеличение финансирования. Тесла категорически отклонил это предложение, хотя оно обеспечивало ему полное материальное благополучие.

Не внял Тесла и совету своего помощника Георга Шерфа завершить хоть одно из своих великих открытий созданием прибора, распространение которого дало бы значительный доход и обеспечило бы тем самым материально дальнейшие исследования.

– Вот хотя бы передача на расстояние сигналов, различных сведений, биржевых новостей, – говорил Шерф. – Ведь вы уже три года тому назад высказали вполне законченную идею беспроволочной передачи сигналов. Ваши опыты на Чикагской выставке дают все основания надеяться на успех. Согласитесь с предложением Ллойда[21]. Осуществите передачу по вашей системе сведений о ходе международных соревнований яхт. Это даст вам средства, достаточные для дальнейших работ.

Тесла отказался наотрез.

– Я не сделаю этого, – ответил он своему помощнику.– Пусть другие, если хотят, занимаются разработкой того, о чем я уже обмолвился в своих лекциях, что показал для подтверждения правильности своих предположений. Я разрабатываю свою всеобщую, всемирную систему применения токов высокой частоты для самых различных целей, и, пока она не будет ясна мне во всех деталях, я не отвлекусь от нее для разработки частностей.

Не приходилось ли Тесле впоследствии вспоминать этот разговор в 1896 году с Георгом Шерфом, когда финансовые возможности изобретателя и ученого оскудевали до крайности? Не раз удары судьбы ставили разработку его идей в зависимость от материальных условий. Но всегда он оставался верен себе: ни за что не отвлекаться на частности, идти вперед, обгоняя эпоху.

В своей лаборатории Тесла продолжал разрабатывать сразу все проблемы, изложенные им в ставших классическими лекциях, прочитанных в Америке и Европе. Одной из таких проблем было выяснение природы тех «совершенно особых лучей», которые обладали удивительными свойствами проникать сквозь непрозрачные предметы.

Тесла много экспериментировал с ними и предложил использовать эти лучи для изучения предметов, не видимых глазом. Когда в конце 1895 года немецкий физик В. Рентген обнаружил эти лучи (названные первоначально Х-лучами) и в начале 1896 года опубликовал результаты своих наблюдений в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества, Тесла немедленно откликнулся на это сообщение. В апреле 1896 года он опубликовал первую из десяти статей, указав на возможность применения Х-лучей для обнаружения и лечения опухолей и воспалений. В других статьях этой серии Тесла подробно остановился на различных случаях будущего использования рентгеновских лучей, на технике работы с ними, о мерах предосторожности при обращении с трубками Рентгена и Ленарда.

Сам Рентген провел вторую серию своих знаменитых опытов, пользуясь для получения токов высокого напряжения резонанс-трансформатором Теслы[22].

Между Теслой и Рентгеном завязалась переписка, продолжавшаяся до 1901 года. В одном из последних сохранившихся писем В. Рентген писал:

«…Вы крайне удивили меня прекрасными фотографиями чудесных разрядов, и я очень благодарен Вам за них. Если бы мне только знать, как Вы достигаете таких вещей!

С выражением глубокого уважения остаюсь

20 июля 1901 года».

В. Рентген.

Мысли Теслы по-прежнему были заняты стремлением создать универсальную систему передачи и использования электромагнитных излучений (радиоволн), способную обеспечить потребление электроэнергии в любой точке земного шара.

В 1896 году невдалеке от Нью-Йорка Тесла построил небольшую радиостанцию и передавал сигналы на расстояние до 32 километров. К этому времени он увеличил частоту тока на своей отправительной станции (уменьшил длину волны, сказали бы мы теперь), доведя его, до 2 мегагерц – величины, ранее недостижимой. Сигналы его отправительной установки в Нью-Йорке принимали на судах, движущихся по Гудзону на расстоянии свыше 25 километров. 2 сентября 1897 года на изобретение Теслы в этой области были выданы два патента за номерами 645576 и 649621. Они знаменовали, что пройден еще один важный этап по пути к созданию всеобщей системы передачи энергии на расстояние.

Экспериментируя на своей отправительной станции, Тесла занялся разработкой схемы передачи радиоволн для управления различными механизмами. Накопленный им опыт свидетельствовал о полной осуществимости этого замысла. Полтора года прошло в изучении тех условий, которые могли бы обеспечить надежное, безотказное управление на расстоянии автоматическими устройствами. В начале следующего, 1898 года Тесла создал первую конструкцию судна, управляемого радиосигналами на значительном расстоянии, и испытал его модель в лаборатории на Хаустон-стрите. 1 июля 1898 года он подал заявку на патент.

В сентябре 1898 года в Медисон-сквер-гардене (один из крупнейших залов Нью-Йорка) проходила ежегодная электрическая выставка. В центре зала был устроен большой бассейн. На одной из стенок его сделали причал, к которому пришвартовывался небольшой, странный на первый взгляд ковчег с длинным тонким металлическим стержнем посредине и металлическими трубками, заканчивающимися электрическими лампочками на корме и на носу.

Тонкий стержень был приемной антенной, а сам ковчег – первым в мире управляемым по радио судном, одним из наиболее важных изобретений Николы Теслы.

 

У необычного экспоната собирались толпы зрителей. Сигналом с пульта управления ученый заставлял лодку плыть с различной скоростью вперед и назад, проделывать сложные маневры, зажигал и гасил электрические лампы на носу и корме ее.

Радиосигналы с пульта принимались антенной, установленной на лодке, и затем передавались внутрь ее, где сложные механизмы послушно выполняли все распоряжения Теслы. Специальные устройства, так называемые сервомоторы, превращали электрические сигналы в механическое движение.

8 ноября 1898 года на это изобретение Николе Тесле был выдан патент в США, а затем и в других странах, в том числе и в России (30 июля 1905 года по заявке от 26 октября 1898 года).

Описания опытов в Медисон-сквер-гардене и патента Теслы заполнили страницы газет и журналов.

О них писали не только в США, но и в России[23]Франции, Англии. Снова Тесла стал в центре внимания всех электротехников мира. Особенно большое впечатление произвело заявление Николы Теслы, сформулированное в заключительных словах патента. После подробного перечисления многих случаев возможного применения своего изобретения Тесла писал: «Это мое изобретение может оказаться полезным во многих отношениях. Такие суда или транспортные средства могут быть использованы для установления коммуникаций в недоступных областях с целью их изучения или осуществления различных научных, технических и торговых задач».

Вокруг «ковчега» Теслы была поднята немалая сенсационная шумиха, но в определенных влиятельных кругах возможность управления на расстоянии оценили прежде всего и только с точки зрения разрушительного действия подобных автоматов. Впервые мысль о возможности подобного применения изобретения Теслы в военных целях была высказана научным редактором газеты «Нью-Йорк таймс» Вольдемаром Кемпфером. Он предложил нагрузить большую лодку динамитом, заставить ее погрузиться, направить на цель и взорвать вражеский корабль. Это предложение казалось особенно заманчивым ввиду военных действий между США и Испанией за Кубу и Филиппинские острова, начавшихся гибелью американского военного корабля «Мэн», взорвавшегося 15 февраля 1898 года у берегов Кубы. Эта катастрофа, причина которой осталась неизвестной, была использована американскими империалистами как предлог для начала захватнической войны.

Спекулируя на изобретении Теслы, Кемпфер надеялся, что его, Кемпфера, предложением заинтересуются в Пентагоне. Не считаясь с желаниями самого изобретателя, Кемпфер использовал все возможности для пропаганды своего проекта использования автоматически управляемых подводных лодок.

Тесла немедленно заявил категорический протест, хотя и передал свое изобретение в распоряжение правительства США. В журнальных статьях он писал:

«Мое изобретение не торпеда, а первый представитель расы роботов, который будет выполнять все работы за человека. Роботы годны и для войны и для мира. Но именно они в силу своих необычайных разрушительных возможностей сделают бессмысленной всякую войну».

В те годы Тесла не понимал, что автоматика, основанная на его изобретениях, сможет избавить человечество от разрушительных войн лишь тогда, когда она станет достоянием самих народов.

Последующие несколько месяцев Тесла посвятил разработке идеи управляемого на расстоянии автомата, могущего воспроизвести все действия человека. Глубокое изучение строения нервной системы и мозга у людей и высших животных помогло ему усовершенствовать созданный автомат.

Историю этих работ Тесла сам описал в 1900 году в статье, подводившей итог его первым исканиям в этой области:

«…Я решил создать автомат, который, подобно мне самому, реагировал бы на внешние раздражители, но более ограниченно. Такой автомат должен обладать способностью двигаться, то есть иметь механизм для осуществления движения, для направления движения в один или несколько органов, принимающих внешние раздражения. Я считал, что эта машина сможет выполнять все движения живого существа, ибо она будет обладать всеми основными органами животного.

Для этого необходимо, чтобы такой автомат обладал каким-либо элементом, аналогичным человеческому мозгу, управляющим его действиями или операциями в любом случае, который может представиться, как если бы он имел знания, рассудок, суждения и опыт. Однако этот элемент легко создать в нем, передав ему свой собственный ум. Таким образом, появилось новое изобретение и новая техника, для которой предложено и новое название – «тельавтоматика», что означает техника управления движениями и действиями автоматов, удаленных на расстояние».

Тесла всесторонне разработал основные положения этой новой техники. Чтобы иметь возможность управлять различными автоматами или частями одного автомата, не вызывая действия других, необходима настройка их приемных устройств на разные частоты, посылаемые с одной центральной станции. Это показывает, что Тесла с замечательной прозорливостью понял значение радиоизбирательности, чего другие изобретатели в области радио тогда еще не оценили в должной мере.

После того как Тесла выяснил все условия, при которых оказывается возможным осуществить передачу по радио сигналов для управления действиями автоматов и устранить возможные помехи, он пошел дальше в создании еще более сложных механизмов. Позднее ученый писал:

«Простейшим, уже описанным способом знание, опыт, суждение, короче говоря, ум находящегося вдали оператора воплощались бы в такой машине, которая тем самым была бы в состоянии действовать разумно. Она вела бы себя подобно слепому, получающему все указания на слух.

Сконструированные до сих пор аппараты наделены «заимствованным умом», так как каждый из них представляет как бы часть оператора, передающего им свои разумные распоряжения. Но ведь данная область еще только начинает развиваться!

Я намерен показать, что, как бы это сейчас ни казалось невозможным, можно создать автомат, наделенный «собственным умом», под которым я подразумеваю то, что он, будучи предоставлен самому себе, отвечая на внешние раздражения, влияющие на его чувствительные органы, независимо от оператора сможет выполнять различные действия, как если бы он обладал умом.

Он смог бы действовать по распоряжениям, заданным заранее. Он смог бы различать, что следует и чего не следует делать, и смог бы накапливать опыт и регистрировать впечатления, которые, несомненно, имели бы значение для его последующих действий. Фактически у меня уже имеется подробный план такого автомата.

Хотя я создал это изобретение много лет назад и объяснил его своим посетителям в лаборатории, но получило известность оно лишь совсем недавно, значительно позже того, как я его усовершенствовал, и, естественно, вызвало сенсационные отклики. Но истинное значение этой новой техники не понято большинством и не оценено громадное значение ее основного принципа.

Насколько я мог судить на основании многочисленных замечаний, появившихся после демонстрации, полученные мною результаты считались тогда неосуществимыми. Даже те немногие, кто был склонен считать мое изобретение осуществимым, видели в нем только автоматически движущуюся торпеду, назначение которой взрывать линкоры с сомнительным к тому же успехом.

Однако техника, которую я разработал, способна не только изменять направление движения судна. Она обеспечивает средства точной регулировки всех неисчислимых поддающихся управлению движений, а также действий всей суммы органов любых автоматов, независимо от их числа».

Действительно, в конце прошлого столетия было трудно поверить в возможность того, что осуществляется ныне на наших глазах. Создание сложных управляемых автоматов, способных выполнять по заранее заданной программе логические операции, накапливать опыт и самостоятельно вносить коррективы в программы, считалось неосуществимым даже в 30-е годы нашего века. Но Тесла на протяжении многих лет упорно продолжал совершенствовать сложные автоматы, максимально приближая их действие к действиям человека.

Конечно, для полного успеха замысла Теслы необходимы были усилия многочисленного коллектива ученых, инженеров и техников различных специальностей. Мы знаем, что создание современных кибернетических устройств есть результат достижений математики, физики, механики, радио– и электротехники, логики. Для одного ученого решение всех этих проблем было непосильно, но тем не менее огромной важности работы Теслы в этой области не должны быть забыты.

Спустя пятнадцать лет Тесла вновь вернулся к этому вопросу и в неопубликованной статье описал историю своих работ по созданию управляемых автоматов. В ней же он рассказал и о безуспешной попытке заинтересовать своим изобретением различные ведомства, финансистов и промышленников.

«Идея создания автомата собственной теории пришла мне в голову давно, но я не начинал над ней работать до 1893 года, когда приступил к своим исследованиям в области беспроводной связи. В последующие два-три года я сконструировал ряд автоматических механизмов, работающих под управлением на расстоянии, и показывал их посетителям своей лаборатории. Однако в 1896 году я спроектировал полную машину, способную совершать множество операций, но осуществление этой работы было отложено до конца 1897 года. Эта машина изображена и описана в «Сенчури мэгэзин» за июнь 1900 года и в других периодических изданиях того времени. Когда она впервые была показана в 1898 году, то вызвала такую сенсацию, как ни одно из моих других изобретений.

В ноябре 1898 года был получен основной патент на эту новую технику, но произошло это лишь после того, как главный эксперт прибыл в Нью-Йорк и ознакомился с моей машиной; описание показалось ему неправдоподобным. Я помню, что когда я позднее приехал в Вашингтон с целью предложить свое изобретение, должностное лицо, к которому я обратился, выслушав меня, разразилось хохотом. В то время не было даже самых слабых перспектив на осуществление моего предложения.

К сожалению, в этом патенте, следуя совету своих поверенных, я указал, что регулировка осуществляется посредством единичной цепи и детектора известного типа. Это было сделано по той причине, что еще не было получено патента на мою систему избирательности. Фактически же управление моими лодками осуществлялось через взаимодействие нескольких цепей, и помехи какого бы то ни было рода были совершенно исключены.

В тот же самый период была сконструирована другая лодка больших размеров. Ею управляли с помощью рамочной антенны с несколькими витками, установленной в корпусе, водонепроницаемом и способном к погружению в воду. Этот прибор был аналогичен первоначальному, за исключением некоторых особенностей, которые я ввел в него: например, лампы накаливания, являвшиеся видимым подтверждением действия машины, и др.

Однако этот автомат, управление которым совершалось в пределах поля зрения оператора, представлял только первый шаг в развитии техники «тельавтоматики».

Следующим логическим шагом было применение автоматики к приборам, расположенным вне пределов видимости, а затем и на очень больших расстояниях…»

Построенные Теслой суда, управляемые по радио, уплывали в открытое море на расстояние в 25 морских миль от управляющей станции, совершали все маневры, требуемые оператором, а затем благополучно возвращались в Нью-Йоркскую гавань.

Успешное решение этой сложной задачи позволило Тесле перейти к созданию еще более сложного аппарата, управляемого по радио. В 1900 году он работал над проектом летательного аппарата, снабженного реактивным двигателем.

«Подобной машиной, поддерживаемой и приводимой в действие исключительно за счет реакции, можно управлять или механической, или беспроводной связью, установив соответствующие приборы. Можно запустить летающий аппарат в воздух и заставить его упасть почти точно в заданной точке, которая может быть на расстоянии тысячи миль. Но мы не думаем на этом остановиться», – писал Тесла в той же неопубликованной статье.

Существуют, по-видимому, еще более интересные и более сложные проекты управляемых по радио и летающих аппаратов, разработанных Николой Теслой в те годы и затем усовершенствованных им в период первой мировой войны, но он не имел привычки записывать ход своих расчетов и делать чертежи изобретенной конструкции, пока все изобретение не становилось абсолютно ясным и не создавалось патентное описание его. Можно предположить, что многие изобретения подобного рода, сделанные Теслой в различные годы, встанутся неизвестными, ибо они умерли вместе с ним, если только в его черновых бумагах, хранящихся в Белграде, не будет со временем обнаружено документов, подготовленных для получения соответствующих патентов.

Какое значение имели эти работы Теслы для развития той области науки и техники, которая только в наше время приобретает огромное значение и становится широко известной под названием «инженерная кибернетика», видно из того, что именно под влиянием идей «тельавтоматики» были созданы такие автоматы, как, например, электрический пес Джона Хамонда (1910 г.). Эта искусственная собачка на колесиках следовала повсюду за хозяином, двигаясь с помощью мотора, которым управлял световой луч, попадающий внутрь устройства через линзы, изображавшие глаза, затем проходивший через селеновые ячейки и превращавшийся в импульсы движения. Хамонд также построил яхту, совершавшую плавание без команды, выходившую в море из Бостонской гавани и возвращавшуюся в нее по сигналам оператора, передаваемым по радио.

В еще большей степени приблизился Тесла к современным понятиям кибернетики в другой записке, относящейся, по-видимому, к 30-м годам.

Весь ход развития современной электроавтоматики подтверждает правильность многих предположений, высказанных Николой Теслой. Не менее важно отметить, что именно Тесла был создателем разнообразной управляемой на расстоянии автоматической аппаратуры.

Современные управляемые по радио сложные автоматы, ракеты, торпеды, подводные лодки, беспилотная авиация и множество других устройств подобного рода являются результатом продолжения работ Николы Теслы, его неустанных трудов, привлекших внимание последующих изобретателей. И хотя имя Теслы, как одного из основоположников всей современной телеавтоматики и кибернетических машин, не всегда упоминается в литературе, историческая правда заключается в том, что именно ему более чем кому-либо мир обязан зарождением и прогрессом многих важнейших направлений современной техники.

Но Тесла не мог ограничиться этими изобретениями. Создать систему управления подобными автоматами на любом расстоянии, в любой точке земного шара, при незначительной затрате электроэнергии и использовании явления резонанса – такова задача, поставленная им перед собой в конце 1899 года.

 

ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ