Лекции

Какими бы ни были замечательными электродинамические индуктивные эффекты, они всё же могут быть усилены путем концентрации их действия на небольшой площади. Очевидно, как ранее указывалось, удается поддерживать эдс в несколько тысяч вольт между двумя точками проводящего бруска или цепи длиной несколько дюймов, сила примерно той же величины возникает и в проводниках, расположенных рядом. И действительно, я обнаружил, что практически возможно таким способом пропускать разряд через вакуумную трубку, несмотря на то что эдс, потребная для такого действия, составляет десять или двадцать тысяч вольт, и в течение длительного времени я проводил опыты в этом направлении с целью добиться освещения новым и экономичным способом. Но испытания показали однозначно, что такой метод освещения сопровождается огромным потреблением энергии, по крайней мере с той аппаратурой, которая была в моем распоряжении на тот момент, и, обнаружив новый способ, который обещал большую экономию при преобразовании, я направил свои усилия в этом новом направлении. Вскоре после этого (примерно в июне 1891 года) профессор Дж. Дж. Томсон описал опыты, которые, несомненно, являлись результатом долгих исследований, и в процессе описания сообщил много новой интересной информации; это подвигло меня вернуться к моим прежним экспериментам с еще большим рвением. Вскоре мои усилия были сконцентрированы на задаче получения наибольшего индуктивного действия в небольшом участке пространства, и постепенно совершенствуя материальную часть, я добился поразительных результатов. Например, если конец тяжелого металлического бруска поместить в петлеобразную цепь, которая сильно электризована, достаточно нескольких мгновений, чтобы брусок сильно разогрелся. Даже тяжелые куски других металлов нагревались так быстро, как будто их поместили в печь. Когда длинная непрерывная полоса, вырезанная из листа жести, помещалась внутрь кольца проводника, металл моментально плавился, причем это было похоже на взрыв, и не удивительно, ведь фрикционные потери накапливались в нем с интенсивностью примерно 10 лошадиных сил. Массивы слабо проводящих материалов вели себя подобным же образом, а когда внутрь кольца поместили вакуумную трубку, стекло нагрелось почти до точки плавления за несколько секунд.

Когда я впервые наблюдал эти потрясающие эффекты, мне стало интересно проверить, как они воздействуют на живые ткани. Как вы догадываетесь, я работал со всей осторожностью, еще бы, ведь я был свидетелем того, что в витке диаметром несколько дюймов работала эдс, измеряемая более чем десятком тысяч вольт, а такое высокое напряжение может вызвать в ткани разрушительные токи. Это тем более очевидно, что предметы, обладавшие меньшей проводимостью, быстро нагревались и частично разрушались. Можно представить мое изумление, когда выяснилось, что я могу поместить руку или иную часть тела внутрь кольца и держать ее там невредимой. Не один раз, движимый желанием сделать какое-либо новое и полезное наблюдение, я по собственной воле или по неосторожности производил опыты, сопряженные с огромным риском, причем этого нельзя избежать в лабораторных условиях, но я всегда верил и верю теперь в то, что я никогда не предпринимал ничего более опасного, по моим оценкам, для здоровья, чем когда я поместил голову в то место, где работали эти крайне разрушительные силы. И всё же я это сделал и не один раз, и ничего не почувствовал. Но я твердо убежден в том, что такие эксперименты связаны с огромным риском, и некто, кто зайдет хотя бы на один шаг далее, чем я, может мгновенно погибнуть. Ибо условия могут напоминать те, что сопутствовали опыту с вакуумной трубкой. Ее можно поместить внутрь сильно электризованного кольца, и до тех пор, пока нет цепи для прохождения тока, она останется прохладной, и практически не будет потреблять энергию. Но в тот момент, как сформируется первый слабенький ток, большая часть энергии колебаний устремится в точку потребления. Если в результате какого-либо действия в живой ткани или костях черепа сформируется проводящий участок, то это приведет к немедленному разрушению таковых и гибели безрассудного экспериментатора. Такой метод убийства, если его применить на практике, был бы абсолютно безболезненным. Итак, почему же в том месте, где происходит такая яростная буря, живая ткань не повреждается? Можно предположить, что это происходит вследствие индуктивности, вызванной большой проводящей массой. Но этого не может быть, поскольку кусок металла обладает еще большей индуктивностью и всё же нагревается. Можно выдвинуть довод о том, что ткани обладают слишком большим сопротивлением. Но и это неправда, поскольку мы имеем свидетельства того, что ткани являются достаточно хорошими проводниками, к тому же предметы примерно той же сопротивляемости нагревались довольно сильно. Можно отнести этот факт к высокой удельной теплоемкости живой ткани, но даже приблизительный подсчет результатов опытов с другими телами показывает несостоятельность этого довода. Единственно логичное объяснение, к которому я пришел на настоящий момент, это то, что живые ткани — конденсаторы. Только оно может объяснить неповреждаемость ткани. Причем, как только возникает неоднородная цепь, если, например взять в руки металлический брусок и таким способом сформировать замкнутый контур, прохождение тока через руки сразу ощущается, заметны и остальные физиологические эффекты. Наиболее сильное действие, конечно, достигается, если возбуждающее кольцо состоит только из одного витка, если соединения не составляют наибольшую часть длины цепи, в этом случае экспериментатор должен остановиться на наименьшем количестве витков, тщательно просчитывая: что он теряет, увеличивая число витков, и что приобретает, используя таким образом большую часть длины цепи. Следует всегда помнить, что когда возбуждающая катушка состоит из большого числа витков и имеет большую длину, в ней могут доминировать эффекты электростатической индукции, поскольку может наблюдаться существенная разность потенциалов — сто тысяч вольт и более — между первым и последним витками. Однако упомянутые эффекты всегда имеют место, даже когда виток всего один.

Если человека поместить внутрь такого кольца, любой металлический предмет, даже крайне малый, ощутимо нагревается. Без сомнения, металл также будет нагреваться — в особенности, если это железо, — при его внедрении в живую ткань, что открывает возможность для хирургического лечения таким способом. Могут стать возможными стерилизация ран, обнаружение или даже удаление металлических предметов из тела, а также хирургические операции разного рода при помощи совершенно новой методики.

Большинство из перечисленных результатов и других, еще более замечательных, можно добиться только при использовании конденсаторов. Вполне возможно, что немногие — даже из тех, кто работает в том же направлении, — понимают, какой чудесный это прибор. Позвольте мне развить свою идею. Можно взять конденсатор, небольшой, такой, что умещается в жилетном кармане, и, правильно его применяя, создать такое электрическое напряжение, что оно превзойдет — в сотни раз, если потребуется, — любое напряжение, которое можно получить от самой большой электростатической машины, которую когда-либо строили. Либо, применяя тот же самый конденсатор иным способом, можно получить ток такой силы, что сварочный агрегат покажется ничтожным. Те, кто придерживается распространенного мнения о напряжении электростатической машины или тока, полученного от коммерческого трансформатора, будут поражены этим высказыванием — и всё же истинность его легко проверить. Таких результатов легко добиться, поскольку конденсатор может отдать накопленную энергию за непостижимо короткий промежуток времени. Физическая наука не знает ничего, что обладало бы таким свойством. Сжатая пружина, или аккумулятор, или иное устройство, способное накапливать энергию, не могут сделать этого; если бы они могли, то с их помощью можно было совершить нечто, доселе невиданное. Приблизиться по действию к конденсатору может только взрывчатка, такая, как динамит. Но даже самый мощный взрыв такого вещества не идет в сравнение со взрывом или разрядом конденсатора. Ибо в то время, как давление, которое может создать детонация химического вещества, достигает десятков тонн на квадратный дюйм, давление, которое может создать разряд конденсатора, достигает тысяч тонн на квадратный дюйм, и если бы удалось создать взрывчатку, которая детонирует так же быстро, как разряжается конденсатор при условиях, которые вполне можно реализовать на практике, — одной унции ее хватило бы, чтобы вывести из строя линкор.