Завантажити цю статтю в PDF 629.71 KB
Однією з найяскравіших, цікавих і неоднозначних особистостей серед вчених-фізиків є Нікола Тесла. Чомусь його несильно шанують на сторінках шкільних підручників фізики, хоча без його праць, відкриттів і винаходів важко уявити собі існування звичайних, здавалося б речей, таких як, наприклад, наявність електроструму в наших розетках. Подібно Ломоносову, Нікола Тесла випередив свій час і не отримав заслуженого визнання за життя, втім, і понині його праці не оцінені по достоїнству.
Нікола Тесла
А почалося все в 1856 році в невеликому селі Сміляни (в даний час знаходиться на території Хорватії): в родині сербського православного священика народилася четверта син, якого охрестили Ніколою. Навчившись читати, хлопчик буквально "ковтав" книги одну за одною, часто читаючи навіть ночами.
Рідна домівка Тесла і церква, в якій служив його батько
Будучи студентом Празького університету, уже на другому курсі молодий Тесла висуває ідею індукційного генератора змінного струму. Однак університетські професори вважали цю ідею навіженством і маренням. Але цей негативний вердикт вчених мужів лише прискорив винахідника, і вже в 1882 році була побудована діюча модель.
Горя бажанням втілити своє дітище в реальній промисловій установці, Тесла їде в США і прямо з корабля прямує до вже тоді знаменитому Едісону - винахіднику вугільного мікрофона, електричної лампочки, фонографа і динамо-машини. Завдяки отриманим патентам на ці винаходи Едісон в той час вже встиг прославитися і розбагатіти.
Едісон вислухав молодого емігранта, і хоча поставився до його ідеї досить прохолодно, все ж запропонував йому роботу у своїй лабораторії. Прохолодне ставлення до ідеї генератора змінного струму пояснювалося просто: всі винаходи і всі наукові розробки Едісона базувалися на використанні постійного струму. Про струмі змінному він і чути не хотів!
Але вже в жовтні 1887 року не припиняючи працювати на Едісона, Нікола Тесла примудрився отримати патент на свій винахід ! Едісон "відчув" небезпечного конкурента і публічно став його критикувати. Вчені розлучилися ворогами. Тесла опинився на вулиці без роботи і без грошей.
Але таланту пощастило! Зумівши зацікавити деяких бізнесменів, Тесла незабаром відкриває свою власну фірму Tesla Electric Light Compan y, укладає контракт з фірмою мільйонера Вестингхаус Westinghouse Electric і навіть бере участь у спорудженні ГЕС на Ніагарському водоспаді! Окрилений успіхом, Тесла продовжує свої дослідження і в 1888 році він відкриває явище обертового магнітного поля, створює електрогенератори високої і надвисокої частот. У 1891 році ним був побудований резонансний трансформатор, що дозволяє отримувати високочастотну напругу з амплітудою до декількох мільйонів вольт.
Нікола Тесла в машинному залі Ніагарському ГЕС
90-е роки XIX століття ознаменувалися непримиренною боротьбою двох компаній. З одного боку це була General Electric, що відстоює інтереси Едісона, що є прихильником використання постійного струму. Йому опонувала компанія Westinghouse Electric, що створювала свою продукцію на основі численних патентів Ніколи Тесли в області змінного струму.
Цей період увійшов в історію промисловості, як "Період трансформаторних битв". Найняті General Electric журналісти в пресі поширювали про змінному струмі всілякі небилиці. У 1887 році в Нью-Джерсі Едісон довго виступав перед публікою, ганьблячи своїх конкурентів Теслу і Вестингхаус, а потім приєднав до генератора виробництва Westinghouse Electric, що виробляє струм в 1000 вольт, металеву пластину, на яку попередньо помістив з дюжину тварин. Тварини загинули.
4 червня 1888 нью-йоркська влада прийняли закон, що встановлює новий вид страти за допомогою електричного струму. Однак законники як і раніше ніяк не могли прийти до єдиної думки щодо того, який вид струму краще. Едісон ратував за те, щоб був обраний електричний стілець "на змінному струмі". Він вважав, що нормальна людина не захоче користуватися приладом, "виконаним за технологією електричного стільця".
Відповіддю на ці дії стали публічні фізичні досліди Тесла на Всесвітній виставці 1893 року в Чикаго. Здивована публіка дивилася, як експериментатор пропускав через себе електрострум напругою в два мільйони вольт. За ідеєю, від експериментатора не повинно було б залишитися і вуглинки. До того ж в численних виступах Едісон заявляв, що змінний струм високої напруги вб'є кожного, хто доторкнеться до проводів! Але Тесла як ні в чому не бувало стояв з посмішкою, тримаючи в руках ... палаючі лампочки Едісона !!!
Тесла демонструє світяться лампи
Тесла біля стенда на виставці 1893 року
Зрештою, розробки Тесли і інших вчених в області однофазних трансформаторів відкрили дорогу будівництву електростанцій і ліній передач однофазного струму, який став широко використовуватися в промисловості і для побутового електричного освітлення.
Тесла продовжував наукові дослідження з маніакальною завзятістю. Частина його ідей втілилася у вигляді численних патентів на винаходи.
У лекції, що відбулася в 1893 році під Франкліновском університеті (Філадельфія, США) Тесла висловився про можливість практичного застосування електромагнітних хвиль. "Я хотів би, сказати кілька слів про предмет, який весь час у мене на думці, що зачіпає добробут всіх нас. Я маю на увазі передачу осмислених сигналів, можливо, навіть енергії на будь-яку відстань зовсім без проводів. З кожним днем я все більше переконуюся в практичної здійсненності цієї схеми ".
Ці твердження не були голослівними. Ще в 1891 році під час експериментів з коливаннями високої частоти вчений створює один з найоригінальніших приладів свого часу. Теслі вдалося поєднати в одному приладі властивості трансформатора і явище резонансу. Так був створений знаменитий резонанс-трансформатор, який зіграв величезну роль у розвитку багатьох галузей електротехніки, радіотехніки і широко відомий під назвою "трансформатора Тесли".
При створенні резонанс-трансформатора довелося вирішити ще одну практичну задачу: знайти ізоляцію для котушок надвисокої напруги. Тесла зайнявся питаннями теорії пробою ізоляції і на підставі цієї теорії знайшов найкращий спосіб ізолювати витки котушок - занурювати їх в парафиновое, лляне або мінеральне масло, зване тепер трансформаторних. Пізніше Тесла ще раз повернувся до розробки питань електричної ізоляції і зробив дуже важливі висновки зі своєї теорії.
Винахідник пропонував використовувати резонанс-трансформатор з метою порушення випромінювача, піднятого високо над землею і здатного передавати енергію високої частоти без проводів. Висловлюючись сучасною термінологією, мова йшла про антені! Таким чином, за кілька років до Попова і Марконі, уже була реалізована ідея бездротового зв'язку. Забігаючи вперед, скажу, що в 1943 році Верховний суд США підтвердив пріоритет Тесли у винаході радіо.
У вересні 1898 року в Медісон-Сквер-Гарден (Нью-Йорк) проходила щорічна електрична виставка. У центрі залу був влаштований великий басейн. На одній зі стін його зробили причал, до якого пришвартовувався невеликий, дивний на перший погляд кораблик з довгим тонким металевим стрижнем посередині і металевими трубками, що закінчуються електричними лампочками на кормі і на носі. У незвичайного експоната збиралися натовпи глядачів. Сигналом з пульта управління вчений змушував кораблик пливти з різною швидкістю вперед і назад, проробляти складні маневри, запалював і гасив електричні лампи на носі і кормі її.
Дистанційно керований кораблик Тесли
Радіосигнали з пульта приймалися антеною, встановленої на кораблику, і потім передавалися всередину його, де якісь пристрої слухняно виконували всі розпорядження Тесли. Тобто, кажучи сучасною мовою, це була перша радіокерована модель. В її корпусі крім приймача радіосигналів і електродвигуна були електричні схеми, що розшифровують сигнали з пульта і в залежності від характеру сигналу, що включають той чи інший режим роботи двигуна, лампочок. І це всього лише через рік після отримання Марконі патенту на радіоприймач!
"Це мій винахід може виявитися корисним у багатьох відношеннях. Такі судна або транспортні засоби можуть бути використані для встановлення комунікацій в недоступних областях з метою їх вивчення або здійснення різних наукових, технічних і торговельних завдань", - було написано в описі патенту, отриманим Теслой на це винахід. Однак, Теслу не цікавило радіо, як засіб зв'язку, його повністю захопила ідея передачі енергії в будь-яку точку планети без проводів.
У 1899 році в гірському районі Колорадо за фінансової підтримки друзів, Тесла організував наукову лабораторію. Там, перебуваючи на висоті двох тисяч метрів над рівнем моря, він зайнявся вивченням грозових розрядів і встановленням наявності електричного заряду землі. Їм була створена оригінальна конструкція "підсилює передавача", що нагадує трансформатор і дозволяє отримувати напруги до декількох мільйонів вольт при частоті до 150 тисяч періодів в секунду. До цього передавача була підключена 60-метрова щогла. Включення передавача викликало в атмосфері грозові розряди з блискавками довжиною до 135 футів.
Лабораторія в Колорадо-Спрінгс (вид зовні і зсередини)
В одному з експериментів Тесла прикріпив якийсь прилад до залізної балки на горищі будівлі, в якому знаходилася його лабораторія. Через деякий час стіни будинків в декількох милях від лабораторії почали вібрувати, і люди в паніці вибігли на вулицю. Через величезні блискавок, часто виникали над щоглою, місцеві жителі охрестили вченого "божевільним винахідником". І коли почалися дивні вібрації будинків, люди відразу ж запідозрили в цьому Теслу. Була викликана поліція і репортери. Тесла встиг вимкнути і знищити свій прилад, вчасно усвідомивши, що він може стати причиною серйозного лиха. "Я міг би обрушити Бруклінський міст за годину", - зізнавався він згодом.
Експерименти довелося припинити. До того ж Тесла отримав фінансову підтримку Джона Моргана - одного з мільйонерів того часу, який зацікавився його розробками. На виділені гроші в Нью-Йорку на острові Лонг-Айленд була побудована лабораторія з передачі сигналів в Європу і поряд з нею споруджена вежа висотою 57 метрів зі сталевою шахтою, поглибленої в землю на 36 метрів. Цю вежу вінчав 55 тонний металевий купол діаметром 20 метрів. Науковий проект отримав назву Wardenclyffe. Тесла плекав мрію крім передачі сигналів всерйоз зайнятися здійсненням передачі енергії на відстань.
Лабораторія Wardenclyffe в Нью-Йорку
Але система радіозв'язку, розроблена Марконі, виявилася дешевшою, ніж грандіозний Wardenclyffe, і проект довелося згорнути. За словами Тесли, на той час він уже майже закінчив розробляти свій передавач і потребував лише в ефектному проведенні показових випробувань.
У зв'язку з цим, не можна не згадати про теорію, згідно з якою причиною вибуху над Підкам'яній Тунгускою в Росії в 1905 році (т. Н. Тунгуський метеорит) були випробування передавача енергії, створеного Тесла. Більш докладно про це описується в статті В. Полякова "Тунгуська катастрофа - справа рук людських?" . Вежа Wardenclyffe простояла до 1915 року. Почалася 1-а Світова війна і за рішенням федерального уряду вона була підірвана щоб уникнути використання її в цілях шпигунства. Довгий час Тесла не міг примиритися з думкою про це.
Наукова громадськість, зрештою, вирішила віддати належне Тесли і його величезний внесок у фізику. Чи не був забутий і його давній суперник. Присудження Нобелівської премії за 1915 рік викликало загальне здивування: вона повинна була бути поділена між двома людьми, різко різними як за своїми особистими якостями, так і за результатами своєї праці: Тесла і Едісон - ось два лауреата Нобелівської премії, оголошені восени 1915 року. Але Тесла відмовився від премії, хоча в цей час він вже дуже потребував грошей, так як всі його кошти були вкладені в майбутній проект Wardenclyffe. Відмова була викликана двома причинами: він принципово не хотів ділити це визнання його заслуг з Едісоном.
Йшов час, Тесла постарів, але не залишив своєї мрії про передачу енергії без проводів. У 1931 році за підтримки компаній Pierce-Arrow Co. і General Electric, Тесла зняв бензиновий двигун з нового автомобіля фірми Pierce-Arrow і замінив його стандартним електромотором змінного струму потужністю в 80 л.с. (1800 об / хв) без яких би то ні було традиційно відомих зовнішніх джерел живлення.
Як повідомляли очевидці, в місцевому радіо магазині він купив 12 електронних ламп, трохи проводів, жменьку різномастих резисторів, і зібрав все це господарство в коробочку довжиною 60 см, шириною 30 см і висотою 15 см з парою стрижнів довжиною 7,5 см стирчать зовні. Зміцнивши коробочку ззаду за сидінням водія він висунув стрижні і сповістив "Тепер у нас є енергія". Після цього він їздив на машині тиждень, ганяючи її на швидкостях до 150 км / ч.
На всі питання: звідки ж отримує енергію електродвигун. Тесла відповідав: "З ефіру навколо всіх нас". Не повіривши його словами, обивателі розпустили чутки про те, що вчений, так чи інакше, в союзі з темними силами. Теслу це розсердило, він прибрав таємничу коробку з автомобіля і повернувся в свою лабораторію в Нью-Йорку. Таємниця джерела енергії і понині залишилася нерозкритою.
Останні роки життя Тесли також оповиті таємницею. Відомо, що він займався дослідженнями в американській військовій корпорації RCA. Якого роду це були дослідження? Відомо точно, що він керував проектом N.Terbo (таким було дівоче прізвище його матері). В інших джерелах згадується про проект "Веселка".
Великий вчений помер в 1943 році майже не залишивши після себе записів, щоденників і результатів досліджень.
Відносно наукової спадщини Тесли далеко не все зрозуміло. Деякі його друзі і біографи стверджували, що Тесла знищив більшу частину своїх записів на початку 2-ї Світової війни, зрозумівши, що людство не готове використовувати його відкриття і вони, використані як найпотужніша зброя, можуть принести більше шкоди, ніж користі. Частина сучасників Тесли, які працювали з ним в його останні роки, стверджує, що архів фізика був конфіскований спецслужбами відразу ж після його смерті.
Як би там не було, але факт залишається фактом: результати фантастичних досліджень Тесли зникли. Фантастичними їх називають не дарма, досить згадати, що в рамках проекту "Веселка" був проведений сумнозвісний Філадельфійський експеримент. На есмінець ВМФ США "Елдрідж" було встановлено обладнання для генерації захисного поля, що дозволяє зробити корабель невидимим для радарів. Але сталося щось незрозуміле: корабель став невидимим не тільки для радарів, але і для людського ока.
Є повідомлення очевидців, про те, що "Елдрідж" моментально перемістився в просторі з одного узбережжя Америки на інше. Також повідомляють, що частина екіпажу загинула, частина безслідно зникла, а що залишилися в живих провели решту свого життя в психлікарнях. Результати експерименту засекретили. Що там було насправді - не знає ніхто. Автора фантасмагорії, здатного роз'яснити те, що трапилося, вже не було в живих. У проекті брав участь і Альберт Ейнштейн, але він, як кажуть, теж знищив свої останні праці.
Есмінець "Елдрідж"
Наскільки далеко просунулися розробки Тесли в області бездротової передачі енергії, ми можемо тільки гадати. Але тільки уявіть, до чого красивою була його ідея, і як би змінився світ в разі її реалізації! Одна тільки можливість відмовитися від використання двигунів внутрішнього згоряння в автотранспорті чого вартий! Це вирішило б більшість екологічних проблем в сучасних містах.
Але поки загадки великого Тесли не розгадали ...
Дмитро Жуванов.
Якщо ця стаття виявилася корисною для вас, будь ласка, поділіться нею з вашими друзями і колегами.
Полякова "Тунгуська катастрофа - справа рук людських?Якого роду це були дослідження?
