Страница 13 из 16
Свою колорадскую установку Тесла назвал «Усилительный передатчик», и работала она на максимальной частоте полутора сотен колебаний в секунду, что соответствовало двухкилометровой длине электромагнитных волн при мощности где-то в две сотни киловатт. Уже первые опыты показали правильность расчетов изобретателя, и на вторичной обмотке резонансного трансформатора напряжение достигло дюжины миллионов вольт. Это позволило Тесле получить молниеобразные разряды длиной в десятки метров, а самый рекордный из них протянулся на три десятка метров, имея весьма устрашающий вид. В ходе подобных экспериментов выяснилось, что на величину рукотворных молний в значительной степени влияет влажность воздуха, температура, сила ветра и атмосферное давление на плато.
На протяжении всей работы Колорадской лаборатории Тесла вел постоянные наблюдения над грозами и сопровождавшими их изменениями потенциала Земли. Для этого он сконструировал специальную установку, состоящую из резонансного трансформатора собственной конструкции, один конец первичной обмотки которого был заземлен, а второй заканчивался уже описанным медным шаром-разрядником. Так как относительный электропотенциал шара зависел от высоты его подъема над землей, сама мачта имела телескопическую конструкцию, позволяющую изменять электроемкость всей системы в ходе подъема или спуска разрядника. При этом во вторичную обмотку этого трансформатора были включены несколько различных детекторов разного уровня чувствительности, данные с которых поступали на сконструированное изобретателем специальное записывающее устройство, которое назвали «самописцем».
Всякое изменение потенциала Земли вызывало в витках первичной обмотки импульсы тока, создававшие во вторичной обмотке вторичные токи, регистрируемые прибором-самописцем. Дальнейшие кропотливые наблюдения и анализ полученных суточных диаграмм убедительно показали, что потенциал Земли непрерывно колеблется. Тесла с большим интересом занялся изучением этих явлений, пытаясь найти им приемлемое физическое объяснение. Первое, что бросалось тут в глаза, – это то, что колебания земного потенциала были наиболее значительны в период формирования грозовых облаков и последующих разрядов молний. Причем от изобретателя не ускользнул довольно странный, на первый взгляд, факт, постоянно отмечаемый приборами – самописец фиксировал наиболее существенные колебания земного потенциала при отдаленных грозовых сполохах, а не при молниевых разрядах, сверкающих прямо над крышей лаборатории.
Как объяснить этот совершенно непонятный геофизический парадокс? Казалось бы, далекие грозовые разряды должны были вызвать меньшие колебания электрического потенциала Земли в месте установки аппаратуры, чем более близкие. Однако Тесла со своими ассистентами наблюдал нечто полностью обратное, когда отдаленные разряды в определенный момент вызывали более сильные колебания потенциала.
Изобретатель очень долго и напряженно размышлял над этим явлением, и вот однажды его охватило настоящее озарения, и Тесла понял, как можно было бы передавать Ниагары электроэнергии в планетарном масштабе. Для этого фантастического процесса надо было лишь создать на земной поверхности стоячие волны, вызывая их появление изменением потенциала Земли. Если его умозаключения были верны, то именно это явление и наблюдалось в детекторах исследовательской станции при прохождении далеких гроз!
Инстинктивно Тесла чувствовал, что напал на правильный след и окончательная разгадка странных наблюдений находится где-то совсем близко. И вот наступил долгожданный момент истины! 3 июля 1899 года изобретатель получил первое неопровержимое экспериментальное доказательство истины, имеющей, по его мнению, огромное значение для прогресса человечества.
Плотная масса сильно заряженных облаков скопилась на западе, и к вечеру разразилась страшная гроза. Растратив большую часть своей ярости в горах, она понеслась с невероятной скоростью над равнинами. Через почти регулярные интервалы времени возникали длительные грозовые разряды. Тесла приготовился к наблюдениям, которые теперь значительно облегчились и стали более точными за счет приобретенного опыта в оперировании измерительными приборами.
Итак, регистрирующие приборы были соответствующим образом отрегулированы, и их показания становились все слабее по мере возрастания расстояния до грозы, пока совсем не исчезли. Тесла наблюдал, полный страстного ожидания, и, как он и думал, немного погодя показания прибора появились вновь, становясь все сильнее, и, пройдя через максимум, постепенно спадали и снова прекращались. То же самое повторялось много раз через регулярные интервалы времени, до тех пор пока гроза, которая, как следовало из простых подсчетов, двигалась с почти неизменной скоростью, не удалилась на расстояние примерно трех сотен километров. Однако и тогда эти странные явления не прекратились, а продолжались с неубывающей интенсивностью. Впоследствии аналогичные наблюдения были выполнены изобретателем со своим ассистентом Фрицем Левенштейном, и вскоре собранные сведения позволили неопровержимо установить истинную природу этого необычного явления. Не оставалось никаких сомнений – команда Теслы наблюдала стоячие волны. Тут надо заметить, что одной из важнейших задач, которую изобретатель так стремился разрешить в Колорадской лаборатории, являлось получение четкого ответа на вопрос: обладает ли наша планета электрическим зарядом, и если это так, то как можно оценить это количество электричества?
Именно поэтому Тесла и придавал такое значение наблюдениям явлений проявления стоячих волн в земной поверхности, ведь это вполне определенно указывало бы и на наличие электрического заряда у нашей планеты, из чего следовала бы принципиальная возможность вызывать искусственные стоячие волны в земной коре. Все эти догадки и соображения подвели изобретателя к организации эксперимента, имевшего большое значение для всех дальнейших планов. Цель этого необычного опыта была сформулирована так: можно ли создавать путем серии мощных электрических разрядов искусственные стоячие волны в земной поверхности, вызывая гармонические пучности резонансных колебаний, пригодных для дальнейшей утилизации?
Вся «колорадская миссия» тщательно готовилась к этому масштабному эксперименту. Прежде всего была заготовлена специальная обувь на толстых резиновых и пробковых подошвах, надежно изолирующих от земной поверхности, будь то деревянный пол лаборатории или просто земляная почва. В комплект к изолирующим сапогам и ботинкам входили и беруши из пакли, пропитанной воском. Впоследствии Тесла отмечал, что эти крайне необходимые меры все же оказались недостаточными, и после эксперимента у всех еще долго сильно гудело в ушах, так что, похоже, экспериментаторы только чудом избежали повреждения барабанных перепонок. На протяжении же самих опытов и особенно непосредственно во время разрядов боль и жужжание в ушах иногда становились просто невыносимы.
Готовя план экспериментальных исследований, Тесла учел результаты, полученные Герцем в 1888 году, когда он полностью подтвердил электродинамику Максвелла и показал, что электромагнитные волны распространяются по прямой линии, имея совершенно ту же природу, что и лучи света. Потому, в общем-то, и считалось, что распространение линий беспроволочного телеграфа так или иначе будет ограничиваться кривизной земной поверхности. Тесла же полагал, что поскольку земной шар является хорошим проводником, то в верхних слоях атмосферы должны также существовать проводящие слои. Более того, наблюдая за движением грозовых облаков и молниевыми разрядами, он определил, что слои воздуха на сравнительно небольшой высоте могли бы предоставлять токопроводящую линию.
Итак, еще раз глубоко продумав этот весьма сложный опыт, Тесла несколько раз проверил все оборудование лаборатории, включающее не только резонансный усиливающий трансформатор, но и множество других аппаратов, главным образом катушек индуктивности с различными характеристиками обмоток. Наконец все было готово, и по команде изобретателя его бессменный ассистент Колман Чито рукой в толстой резиновой перчатке отважно замкнул на несколько секунд рубильник. Тут же возникло множество молний в виде переплетающихся искровых разрядов, окутавших обмотки вторичной катушки и рассыпавшихся с медного шара на вершине мачты. Убедившись, что все идет по плану, Тесла дал команду на длительное включение. Тут же раздался характерный треск разрядов, вскоре принявший зловещие размеры. Звуки становились громче и громче и напоминали артиллерийскую канонаду. Здание лаборатории озарилось голубоватым светом, все оборудование испускало огненные иглы, разнесся характерный запах озона. Непрерывные разряды создавали шум, дополнивший грохот на вершине мачты. Чито рассказывал потом, что, стоя у рубильников распределительного щита, видел, как из его резиновых рукавиц вылетают длинные искры, колющие, как раскаленные иголки, и с волнением думал, что не сможет выключить ток, когда услышит сигнал Теслы. Но в то время изобретатель и не думал давать сигнал на прекращение эксперимента, с восхищением любуюсь фантастическими переливами ореола призрачного белого света, пронзенного молниями, вокруг медного шара мачтового разрядника, а грохот между тем все усиливался.