Страница 19 из 30
Атом настолько мал, что если бы он заряжался от вступления в контакт с наэлектризованным телом и заряд предположительно следовал бы тому же закону, как в случае с телами измеримых размеров, он должен сохранять объем электричества, который в полной мере может учесть эти силы и колоссальную скорость вибрации. Но атом ведет себя в этом отношении своеобразно – он всегда берет один и тот же «заряд».
Сама мысль о существовании некоей минимальной единицы электрического заряда, насколько можно судить, по состоянию на 1893 год уже не являлась совсем новой, но в данном случае интересно другое.
Как известно, Нобелевскую премию по физике «за работы по определению элементарного электрического заряда и фотоэлектрическому эффекту» получил в 1923 г. американский физик Роберт Милликен. Не обсуждая пока научную ценность его работ, скажем только, что в 1891 г. Милликен, в то время бывший выпускником Колумбийского колледжа, лично присутствовал на лекции Теслы и много лет спустя честно написал:
Немалая часть моей исследовательской работы была проделана с помощью принципов, о которых я узнал в тот вечер.
Впрочем, в своей Нобелевской лекции Р. Милликен не был столь откровенен и не счел нужным упомянуть имя Николы Теслы. Как будет показано позже, эта история имеет важное продолжение.
1889–1893 гг. Тесла одним из первых исследовал явление электромагнитных волн, существование которых установил Генрих Герц, опубликовавший основополагающие работы в 1887 и 1888 годах. Однако, в то время когда Герц все еще генерировал электромагнитные колебания с помощью простейшего искрового промежутка, Тесла создал самый настоящий волновой осциллятор с возможностью генерации непрерывных и затухающих колебаний, а также настройки в широком диапазоне частот и мощностей – основу любого радиопередатчика, и первым выдвинул радикально новые идеи о беспроводной передаче сообщений и энергии в промышленных целях. Нужно сказать, что Тесла совершенно иначе объяснял природу электромагнитных волн и не согласился с результатами опытов Герца.
С тех пор, как была анонсирована электромагнитная теория Максвелла, научные исследователи всего мира устремились к её экспериментальной проверке. Они были убеждены, что это будет сделано, и жили в атмосфере нетерпеливого ожидания, чрезвычайно благоприятной для восприятия каких-либо доказательств этого. Неудивительно, что публикация результатов д-ра Генриха Герца вызвала особый трепет, какой я едва ли испытывал раньше. В то время я был посреди неотложных работ в связи с коммерческим внедрением моей системы передачи энергии (Имеется в виду работа на Вестингауза. – К.), но тем не менее поймал огонь энтузиазма и сгорал от желания узреть чудо своими глазами. Соответственно, как только я освободился от настоятельных обязательств, то возобновил исследовательскую работу в моей лаборатории на Гранд-стрит, Нью-Йорк. Я начал, параллельно с генераторами переменного тока высокой частоты, конструирование нескольких видов устройств с целью изучения поля, которое открыл д-р Герц… Во второй половине 1891 года я уже так далеко продвинулся в развитии этого нового принципа, что получил в свое распоряжение средства, значительно превосходящие то, что было у немецкого физика… Для того чтобы последовательно обосновать мои сомнения, я прошел весь путь [проделанный Герцем] еще раз, очень осторожно, с этими улучшенными приборами. Сходные явления были отмечены, значительно увеличены по интенсивности, но они допускали другое и более правдоподобное объяснение. Я считал это настолько важным, что в 1892 году поехал в Бонн, Германия, чтобы обсудить с доктором Герцем мои наблюдения. Он казался разочарованным до такой степени, что я уже пожалел о моей поездке и расстался с ним с сожалением. В последующие годы я провел многочисленные эксперименты с той же целью, но результаты были неизменно отрицательными. В 1900 году, однако, после того как я развил беспроводной передатчик, который позволил мне получить электромагнитную активность во много миллионов лошадиных сил, я сделал последнюю отчаянную попытку доказать, что возмущения, исходящие от осциллятора, были колебания эфира сродни световым, но опять-таки встретился с полным провалом. На протяжении более восемнадцати лет я читал трактаты, отчеты о научных трудах и статьи по телеграфии посредством волн Герца, чтобы держать себя в курсе, но они всегда оставляли впечатление как произведения художественной литературы.
История науки показывает, что теории являются скоропортящимися. С каждой новой раскрытой истиной мы получаем более глубокое понимание природы, и наши представления и взгляды изменяются. Доктор Герц не обнаружил новый принцип. Он просто поддержал фактами гипотезу, которая была давно сформулирована. Это был вполне хорошо установленный факт, что контур, по которому проходит периодический ток, излучает некий вид пространственных волн, но мы были в неведении относительно их характера. Он, очевидно, дал экспериментальное доказательство того, что это были поперечные колебания в эфире. Большинство людей смотрит на это как на великое достижение. На мой взгляд кажется, что его бессмертная заслуга не столько в этом, сколько в фокусировке внимания исследователей на процессах, происходящих в окружающей среде. Теория волн Герца своей увлекательностью захватила воображение, сдерживает творческие усилия в беспроводном искусстве и затормозила его на двадцать пять лет. Но, с другой стороны, невозможно переоценить благотворное воздействие мощного стимула, который она дала во многих направлениях.
Нельзя не заметить особое ехидство, с которым Тесла в последующем отзывался о «так называемых волнах Герца», «если они существуют». Этот вопрос важен для понимания дальнейших работ Теслы, и мы к нему еще вернемся.
1893 г. Собственно, из предыдущего абзаца логически происходит вопрос о приоритетах в изобретении радиосвязи. Строго говоря, изобретателем радио, пожалуй, следует считать Генриха Герца, и в Германии так и считают до сих пор. Но Герц не оценил перспективы практического использования электромагнитных волн, это сделали другие. Изобретение А. С. Попова датируется 1895 годом и, строго говоря, является усовершенствованным прибором Герца, т. е. «разрядоотметчиком», а не радиоприемником в современном понимании, при этом в своих опытах Попов использовал вибратор Герца, усовершенствованный когерер Лоджа и заземленную мачтовую антенну Теслы.
Употребление мачты на станции отправления и на станции приема для передачи сигналов с помощью электрических колебаний не было, впрочем, новостью: в 1893 г. в Америке была сделана подобная попытка передачи сигналов известным электротехником Николаем Тесла.
Кроме опытов Герца, А. С. Попов первым в России воспроизвел и опыты с резонансным трансформатором Теслы (25). Напомним, что А. С. Попов познакомился с тесловской аппаратурой на чикагской выставке в 1893 г., где Тесла лично продемонстрировал свои беспроводные устройства. К сожалению, эта лекция Теслы, прочитанная 25.08.1893 г., не была опубликована и не сохранилась, и о её содержании известно только по отчетам журналистов того времени и свидетельствам участников. Однако мало сомнений, что в то время как множество ученых по всему миру повторяли опыты Герца с искровым промежутком (Э. Бранли, О. Лодж, У. Прис, А. Пуанкаре, В. Бьеркнесс, Я. О. Наркевич-Иодко, А. С. Попов, Г. Маркони, К. Ф. Браун, Э. Резерфорд, Р. Фесенден и др.), Тесла уже в тех самых первых показах использовал для беспроводной передачи и приема электромагнитных колебаний резонансным образом связанные и взаимонастроенные колебательные контуры с точно известной и настраиваемой длиной волны. В целом же основные идеи по беспроводной передаче различимых сигналов и энергии были сформулированы Теслой еще в лекциях 1891–1893 гг.