Начав систематические опыты с токами высокой частоты и высокого напряжения, Тесла должен был прежде всего разработать меры защиты от опасности поражения электрическим током. Эта частная, вспомогательная, но весьма важная задача привела его к открытиям, заложившим основу электротерапии – обширной области современной медицины.
Была установлена безопасность токов высоких частот даже при высоких напряжениях. Более того, тепловые действия этих токов могли быть использованы в медицине, и это открытие Николы Теслы нашло широкое применение: диатермия, лечение УВЧ и другие методы электротерапии есть прямое следствие его исследований. Тесла сам разработал ряд электротермических аппаратов и приборов для медицины, получивших большое распространение как в США, так и в Европе. Его открытие было затем развито другими выдающимися электриками и врачами.
Справка. И снова – казалось бы, казус. Но привел он к новому открытию. Теперь – в области медицины. Однажды, занимаясь опытами с токами высокой частоты и доведя напряжение их до 2 млн вольт, Тесла случайно приблизил к аппаратуре медный диск, окрашенный черной краской. В то же мгновение густое черное облако окутало диск и тотчас поднялось вверх, а сам диск заблестел, словно чья-то невидимая рука соскоблила всю краску и отполировала его.
Удивленный Тесла повторил опыт, и снова краска исчезла, а диск сиял, поддразнивая ученого. Повторив десятки раз опыты с разными металлами, Тесла понял, что он открыл способ их очистки токами высокой частоты.
И он подумал: не подействуют ли эти токи и на кожу человека, не удастся ли с их помощью снимать с нее различные, трудно поддающиеся удалению краски.
И этот опыт удался. Кожа руки, окрашенная краской, мгновенно стала чистой, как только Тесла внес ее в поле токов высокой частоты. Оказалось, что этими токами можно удалять с кожи лица мелкую сыпь, очищать поры, убивать микробы, всегда в изобилии покрывающие поверхность тела человека.
Вскоре он накопил огромное количество фактов, позволивших перейти к обобщениям. Однако осторожность Теслы заставила его проверять десятки и сотни раз каждое свое утверждение. Он повторял сотни раз каждый опыт, прежде чем делал из него какие-либо выводы.
Необычайность всех открытий Николы Теслы и огромный авторитет его, естественно, привлекли внимание руководителей Американского института инженеров-электриков. И члены института с нетерпением ждали встречи с ученым. По традиции, установившейся с первых лет существования института, было разослано ограниченное число приглашений лишь самым выдающимся электротехникам. И начал он свое выступление со следующего заявления:
"Нет ничего, что в большей степени могло бы привлечь внимание человека и заслужило бы быть предметом изучения, чем природа. Понять ее огромный механизм, открыть ее созидательные силы и познать законы, управляющие ею, – величайшая цель человеческого разума…".
И Тесла демонстрирует перед слушателями результаты своих исследований в новой, еще никем не изученной области токов высокой частоты. Он говорит, что рассеяние электромагнитной энергии в пространстве, окружающем источник токов высокой частоты, позволяет использовать эту энергию для самых различных целей. И снова он говорит о гениальном предположении – возможности передачи электроэнергии без проводов.
Тесла-провидец правильно оценил большое будущее резонанс-трансформатора – этой важнейшей детали современных радиотехнических средств. Подробно изложив результаты экспериментов с токами высокой частоты, получаемыми с помощью резонанс-трансформатора, Тесла завершил лекцию словами, свидетельствующими о его ясном представлении значения дальнейшего изучения явлений, над которыми его работы едва приоткрыли завесу тайны.
И вот – эта своеобразная декларация-обращение великого провидца к современникам, потомкам и к нам, живущим в ХХI столетии:
"Мы проходим с непостижимой скоростью через бесконечное пространство; все окружающее нас находится в движении, и энергия есть повсюду. Должен найтись более прямой способ утилизировать эту энергию, чем известные в настоящее время. И когда свет получится из окружающей нас среды и когда таким же образом без усилий будут получаться все формы энергии из своего неисчерпаемого источника, человечество пойдет вперед гигантскими шагами.
Одно созерцание этой великолепной перспективы подымает наш дух, укрепляет нашу надежду и наполняет наши сердца величайшей радостью…".
Сейчас такое заявление Теслы рассматривается нами как "свет далекой звезды". А тогда, на конгрессе в Буффало, Тесла закончил свое пророческое выступление под бурные аплодисменты. Необычайность всего показанного и особенно смелые выводы ученого, видевшего революционные последствия своих открытий, поразили слушателей. И сдержанные, как правило, "мэтры от науки" не могли сдержать своих эмоций после заявлений и демонстраций Теслы.
Справка. В 1915 году газеты писали, что Николу Теслу номинировали на Нобелевскую премию по физике. Одновременно был заявлен и Томас Эдисон. Изобретателям предлагалось разделить премию на двоих. По утверждениям некоторых источников, взаимная многолетняя неприязнь изобретателей друг к другу привела к тому, что оба отказались разделить премию и, в конце концов, лишились этой самой почетнейшей в мире награды. Так писали газеты…
Однако биографы и того, и другого утверждают, что Эдисону в указанном году премия не предлагалась, а Тесла впервые был номинирован на Нобелевскую премию лишь в 1937 году.
Нобелевская премия? В какой номинации? Ученый подвиг Тесла перекрывает фактически ВСЕ номинации!
Башня "Мировой системы" (1900-е годы)
Очередной шаг к новым открытиям случился в 1901 году, когда банкир Джон Морган, уверовав в практическую благонадежность Теслы, выделил ему деньги на строительство передающей аппаратуры и башни для радиосвязи через Атлантику в Старую Европу. Однако тайные планы Теслы шли дальше. Он собирался построить пять таких башен. Цель? Беспроволочная связь по всей планете. О задумках в рамках своих договоренностей с Морганом Тесла говорил:
"…Как только проект будет закончен, деловой человек сможет диктовать инструкции из Нью-Йорка. И они будут немедленно появляться в его офисе в Лондоне или другом месте… Точно так же может быть передана любая картинка, знак, рисунок или текст…".
Тесла убежденно вещал о появлении портативных, как сейчас называют, радиотелепередатчиков для трансляции музыки, речей, сообщений, проповедей…Разве не похоже это на прообраз сегодняшнего Интернета?
Проведя исследования в Уорденклиффе, Тесла продал часть своих патентов за 15 млн долларов, стал богатым человеком, а значит – независимым в своих поисках в области его главной страсти: как приручить атмосферное электричество и как передавать электрическую энергию без проводов на большие расстояния, причем с наименьшими потерями. И он полностью отдался этим научным исследованиям.
Не хотелось бы вовлекать читателя в "теоретические рассуждения", но без этого экскурса невозможно понять истории электричества, а значит – великого научного подвига Николы Теслы.
Справка. Система Эдисона предусматривала работу с постоянным током, для чего промышленность того времени вынуждена была строить мощные электростанции… через каждые несколько километров. Тесла пытался убедить Эдисона в том, что выработка переменного тока не только менее дорогая, но более и эффективная. Но Эдисон упорствовал, ибо чувствовал в лице молодого изобретателя талантливого конкурента. Так оно и случилось – через короткое время Тесла действительно превзошел достоинства великого Эдисона!
А пока Эдисон старался доказать опасность идей Теслы. Он не мог принять концепцию электросистем переменного тока. В Берлине (1889) немецкие электротехники пытались его приобщить к разработке системы трехфазного тока и мотора, однако знаменитый изобретатель весьма опрометчиво якобы заявил: "Переменный ток – это вздор, не имеющий будущего. Я не только не хочу осматривать двигатель переменного тока, но и знать о нем…"
Но уже в это время сообщество электротехников было в нескольких шагах от создания самой крупной в мире электростанции, способной генерировать энергию в 50 000 л.с. Это случилось на ГЭС "Ниагарские водопады", где энергия создавалась генераторами Теслы (1895).
Споры Теслы со сторонниками Эдисона вызывались расхождением во взглядах на происхождение электричества. В теории электричества Тесла полагал, что окружающее нас пространство насыщено безграничной и бесконечной энергией, которую нужно лишь научиться извлекать.
И вот что характерно: до сих пор теоретики физики так и не смогли дать толкование взглядам Теслы на эту физическую реальность. Хотя некоторые из них предполагают, что научные открытия и практические разработки Теслы говорят о его предвидении появления на Земле новой цивилизации, в которой единственным и неисчерпаемым источником энергии станут асинхронные физические процессы, то есть само время.
А пока площади и улицы Нью-Йорка и других городов Америки освещались "дуговыми лампами Теслы". На заводах работали его электрогенераторы и электромоторы, трансформаторы…
Справка. Хотя Маркони и получил патент в области радиопередачи и приема, но многие его заявки Бюро патентов отклонялись в связи с тем, что Тесла успел получить множество патентов на усовершенствование в радиоаппаратуре. Только один из примеров: в дни, когда шла Первая мировая война, Тесла предложил принцип действия радиоустройства для обнаружения подводных лодок (1917).
Но два десятилетия этому факту предшествовали интереснейшие эксперименты Теслы, каждый из которых продвигал науку и практику по проникновению в глубины бесконечного "океана электричества", коим, по твердому убеждению Теслы, заполнено все земное пространство.
Эдисон прозвал Теслу "сумасшедшим сербом". А люди? Они считали демонстрации Теслы… колдовством: радиоуправляемые самоходные механизмы, названные им "телеавтоматами", маленькие лодочки, светящиеся сгустки энергии – рукотворные шаровые молнии, пропускание через себя тока напряжением в два миллиона вольт, горение лампочки в руке от энергии якобы ниоткуда… И делал это все чудо "какой-то нервный ученый со смешной фамилией". Вот только два примера с его "телеавтоматами".
Одна из демонстраций парке: в пруду плавал небольшой кораблик, который послушно следовал приказам "чудаковатого ученого". Тесла в шутку предложил пообщаться со своим изобретением. Кто-то спросил, конечно, тоже в шутку: "Кораблик, кораблик! Извлеки кубический корень из 64". И маячок на кораблике мигнул четыре раза… (1898).
Много позднее Тесла был на пороге практической реализации идеи электромобиля. В его загадочном автомобиле вместо бензинового мотора установили электромотор и… маленькую коробочку, о которой Тесла сказал: "это и есть энергия". Машину испытывали неделю, причем она развивала скорость чуть ли не в 250 километров и не нуждалась в подзарядке. И на вопрос "откуда энергия?" он отвечал: "из эфира". Это, возможно, был не просто электромобиль, а машина с вечным двигателем?!
Но, измученный вечными обвинениями в свой адрес в связях с нечистой силой (в это время ему было семьдесят пять лет), рассерженный Тесла вынул из автомобиля таинственную коробочку и унес в свою лабораторию. Тайна этого "источника энергии" не разгадана до сих пор (1931).
Справка. Вестингауз и Тесла выиграли государственный конкурс, победив компанию "Дженерал электрик", на монтаж освещения Всемирной выставки в Чикаго. На открытии американский президент одним нажатием кнопки включил несколько сот ламп, превратив, как говорили журналисты, "ночь в день". Ну и что? А то: по сей день ни одна компания не смогла осуществить, более того, даже предложить, проект с освещением такого уровня!
Еще об одном уникальном эксперименте, имеющем прямое отношение к "навязчивой идее" Теслы. В Лондоне и Филадельфии он демонстрировал специалистам передачу электроэнергии по… одному проводу, без второго полюса. Как говорил Тесла, именно тогда у него возникла идея использовать в качестве этого единственного провода… Землю (1892–1893). И тогда на съезде Американской ассоциации электрического освещения он демонстрирует электролампы и электромотор, работающие без проводов.
Вот как он объяснил свой эксперимент:
"Несколько слов об идее, постоянно занимающей мои мысли и касающейся всех нас. Я имею в виду передачи сигналов, а также и энергии на любое расстояние без проводов. Мы уже знаем, что электрические колебания могут передаваться по единственному проводнику. Почему же не воспользоваться для этой цели Землей?.. Это будет фактом чрезвычайной важности, который послужит на благо всего человечества".
Как известно, промышленники – люди практических дел. И, видя столь эффектную демонстрацию, известные американские миллионеры Вестингауз и Морган вложили в это перспективное мероприятие свыше миллиона долларов, купив у Теслы его патенты.
Как уже говорилось, в 1900 году по поручению банкира Моргана Тесла начал строить башню "Мировая система" для беспроволочной передачи энергии. Проект был основан на резонансном возбуждении ионосферы. Вторую башню Тесла намеривался построить у Ниагарского водопада. Но… требовались серьезные затраты, а свои личные деньги Тесла вложил в этот проект.
Тесла встречал 1900 год на вершине очередного "блаженства успеха". Деньги Моргана давали ему возможность приступить к осуществлению грандиозного замысла создания "Всемирной передачи энергии", хотя этих денег явно недоставало для его полного завершения.
На острове Лонг-Айленд, уходящем от центра Нью-Йорка далеко на север, Тесла приобрел участок земли площадью в 200 акров. Выбор места был очень удачен: в 60 километрах – Нью-Йорк, у железнодорожной станции, где пустовали обширные владения, и вокруг приобретенного участка, называвшегося Уорденклифф, на многие мили не встречалось ни единого строения. Это было именно то, что нужно для создания новой лаборатории.
Затем по мере завершения работ городок должны были заселить тысячи сотрудников лаборатории и самой мощной в мире радиостанции.
По замыслу Теслы, местечко Уорденклифф предполагалось провозгласить радиотехнической столицей мира. Тесла руководил развернувшимися работами по созданию башни с мощной радиостанцией, предназначенной не только для передачи на самых различных волнах любых сообщений, но и для многих, известных лишь в наше время применений радиотехники: телеуправления, локации и др. Вторую станцию для передачи во все точки земного шара электроэнергии для силовых нужд и освещения он намеревался построить у Ниагарского водопада.
Едва ли кто-либо другой, кроме самого изобретателя, твердо верил в осуществимость этого грандиозного проекта. Фантастичность его мечтаний поражала всех, кто был с ними знаком.
Радиостанция Теслы должна была представлять деревянную каркасную башню высотой в 47 метров, на вершине которой помещался огромный приплюснутый медный шар. Техника того времени не знала случаев строительства подобных зданий из дерева.
Когда проект был закончен, возникла новая трудность: никто не брался за строительство башни. С трудом, после долгих убеждений, Гроу уговорил одну из строительных фирм, располагавшую лучшими в США инженерами по каркасным сооружениям, принять на себя постройку башни, хотя бы и без гарантии за ее устойчивость.
(К слову сказать, выстроенная им башня простояла не год и не два, а более десяти лет, и для разрушения ее потребовались немалые заряды динамита. Да и тогда она не развалилась, а лишь рухнула набок и долго лежала, напоминая невиданное чудовище, описанное Уэллсом в его фантастическом романе о пришельцах с Марса.)
Оборудование лаборатории, перенесенное с улицы Нью-Йорка, было смонтировано в очень короткие сроки, но установка новых мощных генераторов и другого электрооборудования самой станции встречала большие затруднения.
Справка. Тесла спешил закончить все работы по станции, торопил рабочих и хорошо платил им, особенно тем, кто соглашался работать хоть немного более нормального рабочего дня.
Сам он в эти годы (ему исполнилось сорок шесть лет) был все еще неутомим. Однажды, стремясь ускорить монтаж долгожданного прибора, он проработал с электромонтажниками 24 часа подряд, затем еще столько же, лишь ненадолго отрываясь для еды. Постепенно утомленные люди по одному укладывались спать в разных местах большого зала, но Тесла провел и третьи сутки без сна, а затем, когда аппарат был готов, сел за его испытания.
Спать он ушел после 90 часов, проведенных почти без отдыха.
Чтобы разъяснить всему миру значение сооружаемой станции, Тесла издал брошюру под названием "Мировая система". В ней он дал описание всех своих замыслов, рассказал, чего можно ожидать при полном их осуществлении.
Обширен был изложенный им проект: Тесла охватывал почти все, что радиотехнике удалось достигнуть лишь в наши дни.
Это был план, не только вполне обоснованный, но казавшийся научной фантастикой, – это было ясное предвидение путей развития радиотехники.
Чего же можно было ожидать после создания и развития "Мировой системы"? Радиосвязь, охватывающая весь земной шар, обеспечит оживленный обмен сигналами, сообщениями, телеграммами, телефонными разговорами, передачу изображений на расстояние. Радиотелефонные приемники, дешевые и портативные – не больше наручных часов – позволят в любой точке земного шара слушать сообщения, передаваемые станциями "Мировой системы".
Все эти и многие другие его изобретения, описанные в брошюре о "Мировой системе", обеспечивали, по мнению Теслы, беспроводную передачу электроэнергии в любых количествах в любую точку земного шара.
К этому времени Морган якобы понял, что от станции едва ли можно будет ожидать практической выгоды. Да и радиопередачу через океан из Старой Европы в конце года уже начал Маркони, система связи которого выглядела более перспективной.
Но разве такой простой радиопередачи хотел Тесла? Его целью была передача больших объемов электроэнергии на большие расстояния и широкое радиовещание, а не только коммерческая связь.
…Прошло вот уже около пяти лет (вместо намеченного одного года), а строительство все еще оставалось не законченным из-за отсутствия требуемых средств. И Тесла с тревогой за будущее электротехники писал:
"Увы, по сей день моя установка "беспроволочной телеграфии" не построена – ее сооружение за последние два года продвигается слишком медленно… Когда же я увижу завершенной эту первую установку, этот большой генератор, который я сейчас разрабатываю, – установку, от которой ринется сквозь землю ток напряжением в сто миллионов вольт?
Установка, которая даст энергию порядка одной тысячи миллионов лошадиных сил, равная мощности ста Ниагарских водопадов, сотрясет вселенную такими ударами, что очнутся от сладкой дремы самые сонливые электрики…".
Говоря об отношении к этому будущему, Тесла подчеркивал, что мир еще не осознал величественного значения электроэнергии. И это была не просто констатация факта "коммерческого всевластия", а крик души ученого-изобретателя-конструктора, которому подрезают крылья в его страстном желании помочь человечеству овладеть тайнами электричества: