В своих воспоминаниях он писал, что «брал книги в публичной библиотеке и по поручению составлял библиографические каталоги. Однажды мне вручили несколько томов новых поступлений, не похожих на все, что я когда-либо читал, и таких увлекательных, что они заставили меня совершенно забыть о моем безнадежном состоянии. Это были ранние произведения Марка Твена, и, возможно, им я был обязан вскоре последовавшему чудесному выздоровлению. Спустя двадцать пять лет, когда я лично познакомился с г-ном Клеменсом[1] и между нами возникла дружба, я рассказал ему о том случае и изумился, увидев, что этот великий мастер смеха искренне залился слезами…»
Путь к призванию
Годы учения стали и символическим началом изобретательской деятельности. Тогда, при несколько необычных обстоятельствах, состоялось первое знакомство Николы с настоящим механизмом. Однажды добровольная пожарная команда приобрела для городка новый пожарный насос. Однако во время первого испытания оказалось, что насос не в состоянии качать воду. Всеобщее замешательство нарушил Никола Тесла – наблюдательный мальчик быстро нашел неисправность и, устранив ее, привел насос в действие. После этого Никола стал местной знаменитостью. Сам же герой дня вспоминал, что не имел ни малейшего представления об устройстве насоса, ― где искать неисправность, ему подсказала интуиция.
Тогда же Тесла начал интересоваться определенными направлениями в науке и технике: изучал электричество, читал о нем все, что мог отыскать в книгах, экспериментировал с батареями и индукторами. Кроме того, он ставил опыты с водяными турбинами, а также с устройствами, работавшими на энергии перепадов атмосферного давления.
В двенадцать лет он увлекся идеей создания вечного двигателя, не понимая еще, что это невозможно в принципе. Естественно, его конструкция так и не заработала. Никола очень расстроился, однако эксперимент сослужил впоследствии добрую службу: по прошествии многих лет Тесла на основании своего «вечного двигателя» придумал паровой механизм под названием «турбина Теслы», побивший все рекорды по мощности на единицу веса. Затем он увлекся идеей получения энергии из водопадов. В дальнейшем по его патентам на Ниагарском водопаде была построена крупнейшая гидроэлектростанция того времени.
В школе, где учился Тесла, имелись механические и электрические приборы, с помощью которых учителя и ученики ставили различные опыты. Вскоре Никола уже и сам экспериментировал с электрической машиной и лейденской банкой. Искра, проскакивавшая при разряде, производила на него неизгладимое впечатление: это было еще одно проявление той непонятной и завораживающей силы, с которой он когда-то встречался в горах во время грозы.
Никола с увлечением поглощал книгу за книгой об электричестве, после чего у него появились кое-какие собственные мысли. Во время одного из уроков он изложил школьному учителю идею управления дождями с помощью искусственной молнии. Надо ли говорить, что удивлению преподавателя не было предела.
Помимо этого у Теслы развилась удивительная способность к быстрому счету. Он производил все математические вычисления на воображаемой классной доске и мгновенно называл конечный результат. Примечательно, что эта особенность сохранилась у него на всю жизнь. Уже будучи знаменитым, он производил подсчеты и конструировал в уме, воображая взаимодействие частей изобретенного им аппарата. К тому же он долго хранил в памяти конструкции созданных им машин и даже спустя десятки лет мог назвать размеры любой детали.
В такой благотворной атмосфере взрослел и набирался ума юный Тесла. Можно определенно сказать, что годы детства, проведенные в любящей семье, среди чудесной природы, оставили неизгладимый след в душе будущего ученого. Впоследствии воспоминания детства, картины жизни гордого народа, с исключительной стойкостью переносившего все превратности судьбы, не раз вдохновляли Николу, помогая в преодолении жизненных трудностей.
Между тем пришло время продолжать учебу в высшем реальном училище, и в 1870 году, в возрасте 14 лет, Тесла переехал в город Карловац (тогда он назывался Карлштадт). Поступив в училище, он поселился у своих близких родственников: у тетки Станки, сестры отца, и ее мужа, полковника Бранковича, которого Тесла уважительно и шутливо называл старым воякой.
Юноша изучал языки и математику, но в то же время задумывался и о том, чему посвятить свою жизнь, какую выбрать в ней дорогу. Родители, особенно отец, желали видеть его священником, но Николу при одной мысли о таком выборе охватывало смятение. «Эта перспектива, как черная туча, висела надо мною», – вспоминал он позже. Юноша все чаще склонялся к собственному выбору, связанному с изобретательством, особенно в области электричества. Случай с черной кошкой с искрами на спине не давал ему покоя: разве человек не может приручить эту таинственную энергию?
В Карловаце у него несколько раз происходили приступы какой-то загадочной болезни. Тесла считал, что это была малярия. Вполне возможно – город окружали болота, кишащие комарами. Тесла в огромных количествах поглощал хинин, но это не всегда спасало. К тому же кормили его у родственников довольно скудно: тетя считала, что есть досыта такому худому и болезненному юноше, каким был тогда Никола, слишком вредно. Муж ее, дядя Николы, пытался тайком подкармливать его, но эти добрые поползновения всячески пресекались властолюбивой и неуступчивой теткой. Причем вовсе не из жадности.
Никола вспоминал: «Меня кормили, как канарейку. Вся еда была высшего класса и вкусно приготовлена, но на тысячу процентов отставала по количеству. Ломтики ветчины, нарезанные тетей, напоминали папиросную бумагу. Когда полковник, бывало, клал на мою тарелку что-то существенное, она обычно быстро убирала это и взволнованно говорила ему: “Осторожно, у Ники очень тонкая натура”. Обладая ненасытным аппетитом, я испытывал танталовы муки. Зато жил в атмосфере утонченности и художественного вкуса, что было совершенно необычно в то время и в тех условиях».
Как ни удивительно, но именно желанием притупить постоянное чувство голода Тесла объясняет свои усиленные занятия в Карловаце. И ему действительно удалось закончить четырехлетний курс обучения за три года, получив в итоге степень бакалавра. После окончания высшего реального училища юноше предстояло решить вопрос о выборе профессии. Сам Никола считал лучшей в мире специальность инженера-электрика. Однако его намерение продолжать учение в Высшей технической школе встретило резкое неприятие отца, который, как уже говорилось, мечтал видеть сына священником. К счастью, все завершилось благополучно.
Вот как рассказывал об этом сам Тесла: «Получив аттестат зрелости, я оказался на распутье. Должен ли я ослушаться отца, проигнорировать полные любви пожелания матери или подчиниться судьбе? Эта мысль угнетала меня, и в будущее я смотрел со страхом».
И судьба словно бы подтвердила его опасения: приехав домой к родным, Никола сразу же заразился холерой, которую переносил очень тяжело. «…Во время болезни, когда все думали, что я умираю, в комнату стремительно вошел мой отец, чтобы поддержать меня такими словами: “Ты поправишься”. Как сейчас вижу его мертвенно-бледное лицо, когда он пытался ободрить меня тоном, противоречащим его заверениям. “Может быть, – ответил я, – мне и удастся поправиться, если ты позволишь мне изучать инженерное дело”. “Ты поступишь в лучшее учебное заведение в Европе”, – ответил он торжественно, и я понял, что он это сделает. С моей души спал тяжкий груз. Но утешение могло прийти слишком поздно, если бы меня удивительным образом не вылечила одна старая женщина с помощью отвара из бобов. В этом не было силы внушения или таинственного воздействия. Средство от болезни было в полном смысле целебным, героическим, если не отчаянным, но оно возымело действие…»
Правда, не обошлось и без последствий: после мучительной болезни у Теслы появился маниакальный страх перед возможностью снова подцепить какую-нибудь инфекцию. Он стал чаще мыть руки. Заметив муху, ползающую по столу, требовал замены всех блюд. На протяжении всей жизни Тесла оставался мнительным и болезненно брезгливым, что особенно проявлялось в периоды его материального благополучия. Вообще, все недуги Николы Теслы, несомненно, имели характер редких аллергических заболеваний, связанных с повышенной реакцией органов чувств на внешние раздражители, что, безусловно, наложило отпечаток на весь образ его жизни.
Другая странность, которая обнаружилась после болезни, заключалась в том, что Тесла стал регулярно видеть вспышки света и образы, которые заменяли реальные объекты и в какой-то мере отвлекали от постоянных внутренних размышлений. Причем эти образы предметов и бытовых сцен были весьма реалистичны, однако Тесла утверждал, что он вполне четко отличал их от воображаемых. Объясняя происходившее с ним, он называл эти приступы видениями того, чему он был свидетелем ранее: некие события волновали его, а затем вдруг вновь представали перед ним, совершенно правдоподобные и неотступные даже тогда, когда он пытался избавиться от них.
«В желании освободиться я, таким образом, постоянно искал новых видений и вскоре исчерпал знакомые мне картины из дома и из ближайшего окружения. После того как я неоднократно прибегал к этим ментальным упражнениям, пытаясь отогнать все свои призраки, я заметил, что “обычная жизнь” терпит поражение, реальность призраков становится все вернее. Затем я инстинктивно начал совершать экскурсы за пределы моего маленького мира, в котором жил, и вскоре увидел новые сцены. Вначале они были довольно туманны и убегали при попытке сосредоточиться на них, но вскоре мне удалось их задержать. Они приобретали силу и ясность и, наконец, сделались конкретными, как и подлинные предметы. Вскоре я обнаружил, что лучше всего чувствую себя тогда, когда расслабляюсь и позволяю, чтобы само воображение влекло меня все дальше и дальше. Постоянно у меня возникали новые впечатления, и так начались мои ментальные путешествия. Каждую ночь, а иногда и днем, я, оставшись наедине с собой, отправлялся в эти путешествия – в неведомые места, города и страны, жил там, встречал людей, создавал знакомства и завязывал дружбу, и, каким бы невероятным это ни казалось, но остается фактом, что они были столь же дороги мне, как и моя семья; и все эти иные миры были столь же интенсивны в своих проявлениях…»
Как оказалось, нет худа без добра. В дальнейшем эти странные особенности проявились в том, что вместе с яркими вспышками у ученого возникали и видения будущих изобретений. Необычный дар выражался также и в том, что Тесла представлял устройство или прибор, мысленно тестировал его и воплощал в действительность в собственном воображении, получая готовое к применению изделие. Что ж, таким способностям сегодня, наверное, мог бы позавидовать даже компьютер.
Годы становления и поисков
Пришла пора продолжить учебу, и тогда на семейном совете было решено, что Никола отправится в Австрийскую политехническую школу в Граце. Осенью 1875 года он приступил к занятиям, получив стипендию Приграничного военного министерства. Но Тесла был не из тех, для кого студенческая жизнь представляется эдакой беззаботной вольницей. Он наконец-то получил возможность не просто заниматься делом своей жизни, но и удостоился родительского благословения, что было для него особенно важно. Новая страница жизни была открыта, и юный стипендиат с головой окунулся в учебу.
О некоторых ее моментах он позже рассказывал не без юмора. Например, о том, как стал жертвой привычки доводить все до конца: «Случилось так, что я начал читать труды Вольтера, но, к своему ужасу, узнал, что существует около сотни больших, напечатанных мелким шрифтом томов, которые этот изверг написал, выпивая по семьдесят две чашки черного кофе в день. Я вынужден был дочитать это все до конца, но, когда отодвинул от себя последнюю книгу, очень обрадовался и сказал себе: никогда впредь!»
Тесла выбрал для изучения курсы арифметики и геометрии профессора Рогнера, теоретической и экспериментальной физики профессора Пешля и интегрального исчисления профессора Алле. Впрочем, его интересы не ограничивались этими предметами. Попутно он изучал химию, биологию, минералогию, оптику, французский и английский языки, механику и, конечно же, философию. «Я систематически вставал в три часа утра и работал до одиннадцати ночи; ни воскресенье, ни праздничные дни не являлись исключением», – признавался он.
В конце учебного года юный студент успешно сдал экзамены по девяти предметам, хотя требовалось сдать всего лишь по четырем. При этом он занимался по восемнадцать-девятнадцать часов в сутки, приучив себя обходиться лишь пятью-шестью часами отдыха. Вечером ложился и читал, пока не засыпал, в пять утра был уже на ногах и после небольшой прогулки принимался за учебу. К семи утра Никола шел на лекции, после которых проводил свободное время в школьных лабораториях. Учитывая столь напряженный график, стоит ли удивляться лестным отзывам преподавателей, которые единодушно предрекали студенту блестящее будущее. Декан технического факультета писал его отцу: «Ваш сын – звезда первой величины».
С осени 1876 года, продолжая изучать основы электричества, Тесла особенно активно работал в лаборатории профессора Якова Пешля. На лекциях по электротехнике у студента зародилась мысль о несовершенстве машин постоянного тока. Еще не увидев ни одной подобной машины, он в своем воображении абсолютно ясно представил не только ее схему, но и конструктивные особенности. В итоге у него возникла идея о возможности и необходимости отказа от электрических машин постоянного тока и перехода к использованию переменного тока.
Эта мысль, будь она высказана в то время, скорее всего, была бы воспринята как абсурдная. Да и кто бы поверил доводам юноши, никогда не видавшего ни электрической машины, ни постоянного, ни переменного тока! Однако чем больше Тесла размышлял о достоинствах переменного тока, тем более убеждался в своей правоте.
Безусловно, к тому времени у ученых уже имелся немалый опыт в производстве постоянного и переменного тока. Например, генераторы строили английский физик Майкл Фарадей, французский конструктор Ипполит Пикси и другие. А еще раньше, в 1800 году, итальянец Алессандро Вольта изобрел принципиально новый источник постоянного тока – так называемый вольтов столб, прототип современной батареи. Важной датой является и 1842 год – он считается началом эпохи электроснабжения промышленных предприятий. Уже тогда шли споры: какой из токов лучше и безопаснее для практического использования. Сначала преимущество было на стороне тока постоянного. Но возникала серьезная проблема: что делать, если фабрика находится на расстоянии нескольких десятков километров от места производства электроэнергии? Ответ вроде бы прост: протянуть к ней линию электропередачи. Но передача постоянного тока на большие расстояния вела к огромным потерям. Она была бы целесообразна лишь при применении очень высоких напряжений. Однако получить такое напряжение в генераторах постоянного тока было невозможно.
Тогда возникла новая идея: сначала вырабатывали переменный ток, его же передавали к месту потребления под высоким напряжением, а там уже «выпрямляли» в постоянный. Но снова столкнулись с проблемой: это «выпрямление» приводило практически к таким же потерям, что и в линиях при передаче постоянного тока. Тем не менее другого способа тогда не существовало.
В 1870 году инженер Зиновий Грамм изобрел свою динамо-машину. Она имела специальное устройство под названием «коллектор», преобразующий переменный ток в постоянный. По сравнению с предыдущими машинами, изобретение Грамма давало более равномерный ток и вообще считалось последним словом техники. Коллектор состоял из проволочных щеток, которые при включении машины сильно искрили.
Вскоре школа, в которой учился Тесла, получила из Парижа машину инженера Грамма, и профессор Пешль начал производить с ней опыты, используя ее то в качестве генератора, то в качестве электродвигателя.
Увидев устройство Грамма в действии и немного подумав, Тесла высказал предположение: а если обойтись вообще без коллектора? А в конечном счете ― и без постоянного тока на выходе? Ведь если использовать переменный ток, то никакого громоздкого и искрящего коллектора не нужно. Нельзя сказать, что эта идея пришла ему в голову первому, но факт тот, что до него никому не удавалось воплотить ее в жизнь. Поэтому она считалась практически невыполнимой. Необходимы были совершенно новые решения.