Борис Ржонсницкий - Никола Тесла. Первая отечественная биография

Тесла тщательно следил за ходом монтажа и до мельчайших подробностей вникал во все. Прокладывая новые пути в науке, он должен был сам конструировать каждую деталь невиданных ранее аппаратов и приборов, от качества изготовления которых зависели успехи его исследований. К тому же, работая с напряжениями в миллионы вольт, нельзя было допустить никаких небрежностей, неточностей и ошибок.

Не ожидая окончания монтажа лаборатории, Тесла начал наблюдения за грозами, действительно исключительно частыми и сильными в этой дикой местности. «Многие из них, — писал Тесла о виденных им молниях, — напоминали огненные деревья со стволом, направленным вверх или вниз. Мне не удалось установить способ их образования и создать их искусственным путем».

Лаборатория Николы Теслы в Колорадо в начале июня 1899 года. На фотографии автограф ученого: «Экспериментальная станция в другой фазе сооружения в период открытия стоячих волн 3 июля 1899 года».

Восторгам Теслы не было конца: он узнал о молниях много нового. Вскоре, по его словам, он знал о молниях больше, чем знает о них сам бог. Его не огорчило и то, что, как бы в отместку за попытку похитить у Прометея его тайну, однажды в грозу воздушной волной от удара молнии разметало почти законченное здание лаборатории. Такое вмешательство природы, задержавшее окончание монтажа лаборатории, даже порадовало Теслу — он имел случай проверить некоторые свои предположения, и прошедшая гроза полностью их подтвердила.

Наблюдения над грозами и сопровождавшими их изменениями потенциала Земли Тесла вел с помощью специально сконструированной им установки. Это был трансформатор, один конец первичной обмотки которого был заземлен, а второй, заканчивавшийся шаром, поднят на большую высоту. Так как емкость шара зависела от высоты его подъема над землей, вывод, на котором он был укреплен, сделали составным, позволяющим изменять высоту подъема.

Во вторичную обмотку этого трансформатора было включено высокочувствительное самонастраивающееся устройство, соединенное с записывающим прибором.

Всякое изменение потенциала Земли вызывало в витках первичной обмотки импульсы тока, создававшие во вторичной обмотке вторичные токи, отмечаемые регистрирующим прибором. Наблюдение за этими приборами показало, что потенциал Земли непрерывно колеблется. Тесла с интересом занялся изучением этих явлений, пытаясь найти им объяснение. Особенно значительны были эти колебания в период гроз и разрядов молнии. От внимания Теслы не ускользнул один очень странный на первый взгляд факт — приборы отмечали более сильные колебания потенциала Земли при отдаленных разрядах, чем при разрядах, происходивших вблизи от них.

Как объяснить эту странность? Казалось бы, далекие грозовые разряды должны были вызвать меньшие колебания электрического потенциала Земли в месте установки аппаратуры, чем более близкие. Однако и Тесла, и его ассистенты наблюдали именно обратное— отдаленные разряды в определенный момент вызывали более сильные колебания потенциала.

Тесла долгое время размышлял над этим явлением. Он вспомнил, что еще при подготовке к лекции в Институте Франклина и Национальной ассоциации в Сент-Луисе у него появилась мысль, которую он тогда отбросил как невероятную, о возможности использовать саму нашу планету для передачи электроэнергии на далекие расстояния. Сделать это было возможно, лишь создавая в Земле стоячие волны, вызывая их появление изменением потенциала Земли. Может быть, именно это явление и наблюдал он сейчас здесь, в Колорадских источниках? Инстинктивно Тесла чувствовал, что в ближайшие дни найдет объяснение странным наблюдениям, и оно подтвердит его прежние догадки.

Наконец во время одной из гроз разгадка была найдена. Тесла так описал это открытие: «Третьего июля — я никогда не забуду этой даты — я получил первое неопровержимое экспериментальное доказательство истины, имеющей огромное значение для прогресса человечества. Плотная масса сильно заряженных облаков скопилась на западе, и к вечеру разразилась страшная гроза. Растратив большую часть своей ярости в горах, она понеслась с невероятной скоростью над равнинами. Через почти регулярные интервалы времени возникали длительные грозовые разряды. Мои наблюдения теперь облегчились и стали более точными за счет приобретенного опыта. Я научился уже быстро оперировать своими приборами и приготовился к наблюдению. Регистрирующие приборы были соответствующим образом отрегулированы, и их показания становились все слабее по мере возрастания расстояния до грозы, пока совсем не исчезли. Я наблюдал, полный страстного ожидания. Как я и думал, немного погодя показания прибора появились вновь, становясь все сильнее, и, пройдя через максимум, постепенно спадали и снова прекращались. То же самое повторялось много раз через регулярные интервалы времени, до тех пор пока гроза, которая, как следовало из простых подсчетов, двигаясь с почти неизменной скоростью, не удалилась на расстояние примерно трех сотен километров. Однако и тогда эти странные явления не прекратились, а продолжались с неубывающей интенсивностью. Впоследствии аналогичные наблюдения были выполнены моим ассистентом Фрицем Ловенштейном, и вскоре собранные сведения позволили неопровержимо установить истинную природу этого чудесного явления. Не оставалось никаких сомнений — я наблюдал стоячие волны».

Одна из важнейших задач, разрешить которую Тесла стремился в Колорадской лаборатории, заключалась в получении ясного ответа на вопрос: является ли Земля электрически заряженным телом или нет? Если бы ответ на этот вопрос бы отрицательным, замысел Теслы оказался бы невыполненным. Однако наблюдение явления стоячих волн в Земле ясно указывало и на наличие электрического заряда Земли, и на возможность вызывать в ней стоячие волны искусственно.

Никола Тесла в лаборатории Колорадо.

Выяснение этого факта позволило Тесле осуществить эксперимент, имевший весьма важное значение для возможного осуществления его дальнейших планов. Можно ли создавать искусственно путем мощного разряда стоячие волны в Земле, вызывать в ней резонансные колебания и затем использовать их для различных целей?

Тесла глубоко продумал этот весьма сложный опыт. В высоком деревянном здании лаборатории с раскрывающейся, как у астрономических обсерваторий, крышей был смонтирован усиливающий передатчик. Он состоял из двух катушек: на огромное заборообразное основание были намотаны витки необычайной по своим размерам первичной катушки. Вторичная катушка этого усиливающего передатчика соединялась с мачтой, возвышавшейся на 60 метров над землей и заканчивавшейся медным шаром диаметром в 1 метр. Мачта состояла из отдельных секций и могла быть удлинена или укорочена. Благодаря тому что крыша над зданием была раздвижной, вокруг вторичной катушки и мачты на значительном расстоянии не было никаких предметов.