Никола Тесла - НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ.
Наиболее важным фактом, полученным при проведении исследований, оказалось то, что во всех случаях для возбуждения свечения с минимальными затратами энергии, необходимо создать определенные условия. А именно, не имеют значения: частота тока, степени разреженности и материал, из которого изготовлены предметы, находящиеся в лампе, величина потенциала в ситуации, когда происходит возбуждение лампы от одной клеммы, или разница потенциалов, в ситуации, когда происходит возбуждение лампы от двух клемм, который дает, наилучший экономический показатель. Если разность потенциалов возрастает, то может происходить значительный расход энергии без получения света, а если ее уменьшить, то производство света не будет таким экономичным. Точное условие, при котором будет получен наилучший результат, зависит от многих вещей, имеющих другую природу. Их еще предстоит исследовать в других экспериментах. Мы непременно найдем такие условия, которые обеспечат работу ламп накаливания наилучшим образом.
Теперь перейдем к наиболее интересному из этих явлений — накаливанию или свечению газов при низком или обычном атмосферном давлении. Мы должны найти объяснение этому явлению в условиях, когда происходят соударение, или взаимодействие атомов. Точно также как молекулы, или атомы ударяясь о твердое тело вызывают свечение, или заставляют его нагреваться, так и сталкиваясь между собой они производят похожий эффект. Но это очень слабое и грубое объяснение механизма явления. Свет вызывается колебаниями, которые происходят с невообразимой скоростью. Если мы посчитаем, количество энергии содержащейся в форме известных излучений в определенном пространстве, силу, которую необходимо приложить, чтобы получить такую скорость колебаний, то мы обнаружим, что несмотря на то, что плотность эфира намного меньше, чем в любом из известных нам тел, даже чем в водороде, его сила поражает воображение. Что же это за сила, которая при механических единицах измерения может исчисляться тысячами тонн на квадратный дюйм? С современной точки зрения — это электростатическая сила. Невозможно понять, как тело измеримых размеров могло бы зарядиться до такой высокой разности потенциалов, чтобы сила была достаточной для получения таких колебаний. Раньше, если бы такой заряд сообщили телу, то он разрушил бы его до атомов
Солнце излучает свет и тепло так же, как обычное пламя или нить накала. Но ни одно из этих явлений не объясняет силу, с которой Солнце объединяется в тело как целое. Объяснить это мы может только одним способом, а именно, сравнив его с атомом. Атом такой маленький, что если бы он заряжался, вступая в контакт с электрическим телом, и заряд передавался бы следующему атому по таким же правилам, как и тела, имеющие измеримые размеры, он должен был бы полностью сохранить количество электричества, которое было бы соизмеримо с этими силами и огромными скоростями колебаний. Но в этом плане атом стоит несколько особняком — он всегда сохраняет один и тот же "заряд".
Похоже, что резонирующие колебания играют важную роль во всех проявлениях энергии в природе. В пространстве вся материя колеблется и встречаются все скорости колебаний, от низких музыкальных звуков до наивысших тонов химических лучей. Следовательно, для атома или комплекса атомов, независимо от их периода, должны найтись колебания, с которыми они будут в резонансе. Когда мы обсуждаем высокую скорость световых колебаний, мы отдаем себе отчет в том, что невозможно получить такие колебания непосредственно при помощи какой- либо аппаратуры, имеющей измеримые величины. Эт о вынуждае т нас прибегнуть к единственно возможному средству производства световых волн — электричеству. То есть Воздействовать на молекулы и атомы газа так, чтобы заставить их сталкиваться и вибрировать. Затем мы должны задать себе вопрос: "Ка к можно воздействовать на молекулы, или атомы?"
Известно, что на них можно воздействовать электростатической силой, что подтверждается результатами многих экспериментов. Изменя я электростатическую силу, мы можем возбуж- дать атомы и заставлять их сталкиваться, что сопровождается выделением тепла и света. Это является бесспорным доказательством того, что мы можем воздействовать на них по-другому. Если световой разряд происходит в запаянной вакуумной трубке, выстраиваться ли атомы в определенном порядке по отношению к другими атомам, или же электростатическая сила действует по прямой линии от атома к атому? Только недавно я исследовал взаимное действие между двумя цепями, которые имеют очень высокие скорости колебаний. Кода батарея из не- скольких аккумуляторных банок (с С с С, Рис. 32) разряжается через первичную обмотку Р с низким сопротивлением (Рис. 19а, 19 b, 19 с), при частоте колебаний около миллиона раз в се- кунду, то возникает огромная разность потенциалов между двумя точками на первичной обмот- ке отстоящими друг от друга всего на несколько дюймов. Эт а разность потенциалов может составлять около 10,000 вольт на дюйм, если не больше, давая максимальную величину ЭДС. Таким образом, вторичная обмотка S подвержена воздействию электростатической индукции, которая в таких экстремальных условиях приобретает большую значимость, нежели электроди- намическая индукция. Дл я таких внезапных импульсов первичная и вторичная обмотки являют — ся плохими проводниками, поэтому большая разность потенциалов может быть получена при возникновении электростатической индукции между смежными точками вторичной обмотки. Затем может проскочить искра между проводами и стримерами, которую видно в темноте, ес- ли постараться вызвать световой разряд через искровое пространство d d. Если теперь мы за- меним запаянную вакуумную трубку на металлический вторичную обмотку S, то разности потенциалов, получающейся в трубке в результате электростатической индукции от первичной обмотки, будет вполне достаточно для того, чтобы возбудить части этой обмотки. Но так как дочки с определенной разностью потенциалов на первичной обмотке не зафиксированы, и во- обще они постоянно меняют свое положение, то в трубке образуется светящаяся полоса, кото- рая, очевидно, не соприкасается со стеклом, как это и должно бы быть если бы точки максимальной и минимальной разности потенциалов были зафиксированы на первичной обмот- ке. Я не исключаю того, что существует трубка, возбуждаемая только электродинамической индукцией но, по моему мнению, пока нет никаких положительных доказательств того, что ато- мы газа в запаянной трубке могут структурироваться в цепи под действием электродвижущего импульса, производимого электродинамической индукцией в трубке. До сих пор я так и не смог создать полоски в трубке, однако в дальнейшем, при любой степени разрежения, когда бороздки расположены под прямыми углами к предполагаемому направлению разряда или оси трубки, я отчетливо наблюдал, как в большой трубке образуется широкая светящаяся полоса, образуе- мая разрядом, проходящим от батареи по проводам, окружающим лампу. Это круг слабого све- та между двумя светящимися полосами, одна из которых была более интенсивна, чем другая.
Кроме того, как показывает мой опыт, я не думаю, что такой газовый разряд в закрытой трубке может колебаться как единая масса. Я убежден, что никакой разряд, проходя через не может вызвать в нем колебания. Поведение атомов газа очень странно в отношении непред- сказуемости электрических импульсов. Газ кажется не способным обладать какой-либо ощути- мой инертностью в отношении таких импульсов, поскольку чем больше частота импульсов, тем с свободнее разряд проходит через газ. Если газ не обладает никакой инертностью, то он не мо- жет колебаться. Для свободных колебаний необходимо наличие хотя бы небольшой инертности газа. Из этого я сделал вывод, что если разряд молнии происходит между двумя облаками, там не может быть никакой осцилляции, как этого можно было бы ожидать, принимая во внимание значительную электрическую емкость облаков. Но если разряд молнии попадает в землю, колебания появляются, но не в облаках, а в земле. В газовом разряде каждый атом колеблется со своей собственной скоростью, но нет колебаний электропроводной газовой массы как единого целого. Это важное соображение касается большой проблемы — экономичного получения све- та. Из этого следует, что для достижения этого результата мы должны использовать импульсы очень высокой частоты и, кроме того, необходима большая разность потенциалов. Известно, что кислород дает более интенсивный свет в трубке. Не потому ли, что атомы кислорода обла- дают некоторой инертностью, и колебания не затухают немедленно? Но тогда, были бы xopo- ши и азот, и хлор, и пары многих других веществ, значительно лучших, чем кислород, если бы в игру не вступали магнитные свойства последнего. Или же процессы в трубке имеют электро- литическую природу? Об этом определенно говорят многие наблюдения, наиболее важных из которых является то, что вещество всегда уносится от электрода, а вакуум в колбе не можёт поддерживаться постоянно. Если такой процесс происходит в действительности, тогда наобо- рот, мы должны прибегнуть к высоким частотам с тем, чтобы свести электролитическое воздей- ствие к минимуму, если уж его невозможно устранить полностью. Неоспоримо, что при очень высоких частотах с гармоническими колебаниями импульсов, подобных тем, что мы получали от генератора переменного тока, негативных проявлений меньше, и вакуум более постоянен. При использовании пробивной разрядной катушки происходят внезапные всплески потенциа- ла, вакуум ослабляется быстрее, электроды разрушаются за очень короткое время. Это наблю- далось в некоторых коротких трубках, которые были оснащены тяжелыми угольными блоками В В1 , подсоединенными к платиновым проволокам W Wj (см. Рис. 33). Такие трубки приме- нялись в экспериментах с пробойным разрядом вместо обычного воздушного пространства. Под действием сильного магнитного поля, в которое помещалась трубка, частицы углерода осаждались тонкими сплошными линиями в середине трубки, как показано на рисунке. Появ- ление этих линий приписывалось отклонению или искажению заряда магнитным полем, но по- чему осадок получался больше там, где поле было наиболее интенсивным? Примечательно, что наличие сильного магнитного поля усиливает разрушение электродов, возможно, из-за быст- рых прерываний, которыми между электродами создается действительно высокая ЭДС.
