А как же радиоволны? Тесла по-прежнему был занят этой проблемой – созданием универсальной системы передачи и использования электромагнитных излучений (радиоволн), способной обеспечить прием 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. Сигналы 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 645 576 и 649 621. Они знаменовали собой то, что пройден еще один важный этап по пути к созданию всеобщей системы передачи энергии на расстояние.
Глава 2. "Телеавтомат" Теслы
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 (позднее из этой "задачи" выросло гигантское древо всей мировой "телеметрии").
Тесла считал, что ему самому нет необходимости разрабатывать до деталей всевозможную аппаратуру для использования в различных целях открытых им токов 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 поставил перед собой ученый и практик с мировым именем.
Опасения Теслы потерять свободу творчества были столь велики, что он неоднократно отказывался от выгоднейших для его финансового благополучия предложений. И делал он это тогда, когда нужно было переключить свое внимание на коммерческую работу. Так случилось с предложениями его друга и помощника Адамса, предлагавшего завершить работу над прибором с перспективой получить материальное благополучие.
Речь шла о передаче на расстояние сигналов, различных сведений, биржевых новостей (Тесла уже три года тому назад высказал вполне законченную идею беспроволочной передачи сигналов). При этом помощник ссылался на опыты Теслы на Чикагской выставке и просил его принять предложение бизнесмена Ллойда. Это дало бы средства, достаточные для дальнейших работ.
Тесла отказался наотрез:
"Я не сделаю этого. 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 раз удары судьбы ставили разработку его идей в зависимость от материальных условий. Но всегда Тесла оставался верен себе: ни за что не отвлекаться на частности, идти вперед, обгоняя эпоху.
"Ковчег" – первое радиоуправляемое устройство (1898 г.)
Теперь 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 модель в лаборатории. 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 посередине 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. Описания опытов в выставочном зале и патента Теслы заполнили страницы газет и журналов. О них писали не только в США, но и в России, 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 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, в частности в военном ведомстве, возможность управления на расстоянии оценили прежде всего и только с точки зрения разрушительного действия подобных автоматов.
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. 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 – "телеавтоматика", что означает техника управления движениями и действиями автоматов, удаленных на расстояние".
Тесла всесторонне разработал основные положения этой новой техники, ставшей со временем основой для создания таких систем – правда, только во второй половине ХХ века. Это показывает, что Тесла с замечательной прозорливостью понял значение действия радио в зависимости от диапазона избранных частот, что другими изобретателями в области радио не было оценено в должной мере еще достаточно долгое время.
Позднее ученый писал о своих автоматах, как он говорил, с "заимствованным умом" и с "собственным умом". То, что сейчас можно найти в любом магазине детской игрушки, Тесла на десятки лет ранее предвидел и испытывал.
И потому хотелось бы, чтобы следующее высказывание Теслы в защиту "телеавтоматов" был воспринято как прогноз на будущее, прозвучавший еще в конце ХIХ века:
"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". Он смог бы действовать по распоряжениям, заданным заранее… Фактически у меня уже имеется подробный план такого автомата.
Но истинное значение этой новой техники не понято большинством, и не оценено громадное значение ее основного принципа…
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. Но Тесла на протяжении многих лет упорно продолжал совершенствовать сложные автоматы, максимально приближая их действие к действиям человека.
Прародитель – прародителем… Но, конечно, для полного успеха замысла Теслы необходимы были усилия многочисленного коллектива ученых, инженеров и техников различных специальностей. Известно, что создание современных кибернетических устройств есть результат достижений математики, физики, логики, механики, электротехники и радиоэлектроники. Для одного ученого решение всех этих проблем, казалось бы, было непосильно. Но…
Но именно Тесла стоял у истоков того, что теперь всемирно внедрено в практику и называется робототехникой.
Именно поэтому огромной важности работы Теслы во всех указанных выше областях не могут быть преданы забвению. И когда делается попытка обобщить идеи с их практическими наработками и даже с его задумками, то именно тогда фигура Николы Теслы – и как практика, и как провидца – вырастает до уровня Леонардо да Винчи ХIХ – ХХ веков!
…Спустя много 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.
Так торжество мысли ученого перемежается с печальными реалиями действительности того времени, подтверждая, что "время Теслы" еще не пришло. Вот как Тесла объясняет появление прототипа робота – от идеи до воплощения ее "в металл":
"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…
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…
Однако этот автомат, управление которым совершалось в пределах поля зрения оператора, представлял только первый шаг в развитии техники "телеавтоматики".
Следующим логическим шагом было применение автоматики к приборам, расположенным вне пределов видимости, а затем и на очень больших расстояниях…"
Справка. 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, останутся неизвестными, ибо они умерли вместе с ним.
В то же время не исключено, что именно эти бумаги и по сей день утаиваются в военном ведомстве Америки, специалисты которых первыми ознакомились с наследием Николы Теслы в день его смерти. Правда, есть надежда, что в его черновых бумагах, хранящихся в Белграде, все же будут со временем обнаружены документы, подготовленные для получения патентов по телеавтоматике.
Какое значение имели эти работы Теслы для развития этой области науки и техники, которая только в наше время приобрела огромное значение и стала широко известной в следующем веке под названием "инженерная кибернетика", видно из того, что именно под влиянием идей "телеавтоматики" были созданы такие автоматы еще "во времена Теслы".
Прогноз: от телеавтоматики к кибернетике (1890-1950-е годы)
Весь ход развития современной телеавтоматики подтверждает правильность многих предположений, высказанных Теслой. Начиная с его собственных разработок, разнообразие которых упреждало массовое управление на расстоянии автоматическим аппаратом.
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 не одного поколения.
Имя Теслы как одного из основоположников всей современной техники далеко не всегда упоминается в литературе. Историческая правда заключается в том, что именно Тесле более, чем кому-либо, мир обязан зарождением и прогрессом многих важнейших направлений, и среди них – телеавтоматика и кибернетические машины.
Казалось бы, одним из самых замечательных демонстрационных изобретений Николы Теслы стала лодка с дистанционным управлением. Он назвал эту модель "телеавтоматом". Но на самом деле Тесла предоставил миру талантливое, сложнейшее и, несомненно, самобытное устройство.
В 1892 году в Американском институте инженеров-электриков Тесла показывал беспроводные моторы, а это новое творение ученого – "лодка-автомат" – на выставке 1898 года сфокусировало в себе все основные принципы того, что через считанные годы станет известным как радио. А радио – это… это… это?
Это основа радиотелефона, портативного радиоприемника, факсимильного аппарата, телевидения во всем его разнообразии, сотни вариантов робототехники, шагнувшей в космос, или "мобильник" – в общем, вся телеметрия.
Точное описание "лодки-автомата" Теслой было сделано в большинстве технических журналов вместе с сообщением о выданных патентах. Не понятое в полной мере в то время, это оригинальное изобретение все же оказалось представленным на суд общественности. Более того, в достаточно торжественной обстановке.
В печати говорилось, что Тесла своим "телеавтоматом" фактически в точности "повторил" модель, придуманную британским романистом-фантастом в 1871 году. Но была и "разница": у фантаста энергия, "идущая от глаз и тела фантастических высших существ", оживляла роботов, а Тесла построил реальную рабочую модель, которая использовала электричество.
Вот так случилось невероятное, но "фигуры-автоматы" со страниц романа фантаста при жизни одного поколения людей шагнули в реальный мир "из-под руки" ученого-изобретателя-конструктора Николы Теслы!
Справка. В военно-политическом отношении 1898 год был тревожным: началась война между США и Испанией из-за Кубы, где испанцы проводили репрессии против восставших кубинцев. И в конечном счете Куба была защищена и присоединена к Америке.
В это время Тесла подумывал, как перебросить "мостик" от "лодки-автомата" к "телеавтомату-торпеде". Его уговаривали создать такое оружие, но сербский ученый с американским паспортом уже в разгар работы над торпедой все же отклонил предложение ради, как он сказал, "высшего долга".
А тогда на выставке Тесла демонстрировал "лодку-автомат" (чуть более метра в длину и чуть менее метра в высоту), управляя ей с помощью пульта радиопередатчика с различными частотами: запускал ее в движение, останавливал, изменял курс, зажигал и гасил огни. Вот тут-то и возник вопрос о возможности опустить "лодку" под воду.
На этой же выставке газеты подогревали публику взрывными устройствами – бомбами с дистанционным управлением. Это изобретение Маркони публике нравилось, хотя, как писала пресса, "будила у нее низменные инстинкты".
А рядом плавало блестящее изобретение Тесла, на полтора десятка лет опередившее свое время с практической точки зрения и на столетие – с точки зрения всей широты теоретической мысли.
О возможности создания подводной лодки Тесла высказался в одном из журналов, указав на все основные характеристики ее функционирования: скрытность подводного движения, автономность, способность "разряжать свое смертоносное оружие". В конце статьи он замечал: "…Понимаю, это звучит невероятно, и воздерживаюсь от представления своего изобретения на суд общественности, пока не проверю на практике каждую деталь…".
И Теслу публично обвинили в прожектерстве: "…Обманывая других, мистер Тесла дурачит в первую очередь себя, вдвигая ослепительные теории и гипотезы, ассоциирующиеся с его именем… Лично мы были бы рады сначала увидеть, что он доработал все те изобретения, над которыми трудится в последние десять лет…".
Тесла критиковали за "беспроводную торпеду", которую он сам называл оружием в виде "дьявольских автоматов", а он считал: "…развитие в этом направлении в конце концов превратит войну в битву машин без участия людей и без потерь – условие, которое, по моему мнению, приведет к вечному миру".
"Условие мира" серьезно оспаривалось, и о Тесле заговорили как об ученом, который "приписывает себе право называться благодетелем человечества". Приводились следующие аргументы: "У гения разрушения две цели. Он творит зло, но и главным образом добро". Не соглашались с тем, что различные во взглядах воинствующие правители "отступят перед страхом катаклизмов, обещанных наукой" (но не это ли случилось во второй половине ХХ века и по сей день, когда появилась угроза ядерной войны?!). Ряд газет писали, что "несправедливо клеймить мистера Теслу как непрактичного фантазера", замечая, что пройдут "долгие-долгие века до того, как его идеи будут подтверждены". И даже саркастическая реплика в адрес Теслы выглядит образцом оценки предвидения ученого, и звучит она так: "…Часто пророки оказываются самыми приземленными реалистами, каким никогда не будет мистер Тесла".
Справка. И вот что характерно, развернувшаяся полемика вокруг "фантастических телеавтоматов" высветила роль специализированных журналов, которые "вывели ученого-отшельника на американскую научную арену". Говорилось, что с 1890 по 1898 год только три "электрических журнала" опубликовали почти триста статей самого Теслы и о Тесле: "Электрикал инженир" – 167, на сорок больше – "Электрикал Ревью" и на семьдесят – "Электрикал уорлд". Как отмечалось, все они "раскрутили мистера Теслу" и "прилагали все силы, чтобы разъяснить идеи мистера Теслы".