Глава 30 Наследие

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

Глава 30

Наследие

Тот факт, что рукописи и исследовательские записи Теслы были недоступны западным ученым, конечно, не означает, что направление исследований Теслы умерло. Напротив, сама тайна, окружающая некоторые из его недоказанных заявлений, послужила сильным импульсом для многих ученых повторить его эксперименты. И поскольку его устремления поистине были безграничны, всегда оставалась возможность того, что успех будет значительным. Но одним из величайших стимулов последовать по стопам Теслы, без сомнения, остается его собственный пример — ошеломляющий список его достижений и притягательная сила его ума. Один восхищенный немецкий писатель говорил о Тесле: «Тесла вышел за рамки своей точной науки, чтобы предсказать будущее… современный Прометей, осмелившийся достичь звезд…» [1]

Хотя исчерпывающий перечень исследований, проводимых сегодня благодаря вдохновляющему влиянию Теслы, выходит за рамки этой книги и намерений автора, все же рассказ о жизни изобретателя не был бы полным, по крайней мере, без некоторых указаний на современное развитие основных его идей и концепций. Хотя этот перечень не полон, но тем не менее он производит сильное впечатление.

Начнем с экспериментов Теслы, связанных с шаровыми молниями: он не представлял себе, для чего можно было бы использовать шаровые молнии, когда впервые столкнулся с ними в своих опытах в Колорадо-Спрингс. Они были для него досадной неприятностью, но требовали объяснения. И он приступил к процессу выяснения того, как эти странные молнии образуются, и научился получать их искусственно.

Техническое объяснение можно представить таким образом: в высокорезонансной вторичной обмотке его трансформатора, содержащейся в его усиливающем передатчике, вся энергия аккумулировалась в возбужденном контуре, не требуя четвертичного периода для трансформации статической энергии в кинетическую, и могла расходоваться за меньшее время при сотнях тысяч лошадиных сил. Таким образом, например, Тесла мог получать искусственные огненные шары, внезапно производя вынужденные колебания, более быстрые и независимые от вторичной обмотки. Это явление сместило точку максимума электрического давления ниже повышенной пропускной способности станции, и огненный шар тогда мог отлетать на большие расстояния.

Однако, что довольно странно, современные плазменные физики в своих прекрасно оборудованных лабораториях так и не смогли получить плазмоиды, даже с отдаленно приближающейся стабильностью к стабильности его огненных шаров.

Почему так привлекает и манит эта научная проблема? Конечно, во-первых, потому что здесь есть что-то непознанное. Но, во-вторых, из-за того, что среди прочих возможных применений она может стать ключом к решению международной проблемы управления ядерным синтезом — потенциально самым большим источником энергии в истории. Среди ученых, на протяжении многих лет интересовавшихся исследованиями шаровых молний, были Петр Капица, великий русский физик, Лэмберт Долфин и его коллеги из лаборатории радиофизики SRI International, д-р Роберт В. Басс из университета Бригхэм Янг и Роберт Голка, с которым Басс сотрудничал. Голка, физик из Массачусетса, ученик Теслы, экспериментатор с молниями, преследовал эфемерные огненные шары со всем пылом охотника за снарками. [16]

Как и Тесла в Колорадо, он осуществлял свое исследование в одиночку в отдаленной западной лаборатории в солончаках Юты. И как Тесла, он пытался получить какую-нибудь федеральную поддержку, которая обычно дается огромным институтам или корпорациям. В огромном ангаре далекой базы Вендовер в Юте, построенном военно-воздушными силами США во время Второй мировой войны, часто появлялись огромные всполохи света, когда Голка проводил свои эксперименты с молниями. Здесь в 1940 году в обстановке самой высокой секретности размещался самолет «Б-29 «Элона Гэй», и здесь его снаряжали для первой атомной бомбардировки Хиросимы. Голка совершил две поездки в музей Теслы, чтобы тщательно изучить тогда еще не опубликованные записи изобретателя. Он хотел воспроизвести с максимальной для него точностью в старом ангаре усиливающий передатчик, который Тесла построил в 1899 году при исследовании гроз на пике Пайке.

«Если говорить об оборудовании, которое построил Тесла, оно было за пределами всего того, что сегодня имеется в нашем распоряжении, — рассказывает Гол-ка, — такие высокомощные коммутаторы и разрядники! Знание было утеряно, мы не знаем, как он это делал. Что-то было записано в дневниках, но в основном он хранил все это в голове».

В рамках своего «Проекта Теслы» Голка построил усиливающий передатчик, который давал разряд в 22 миллиона вольт, и вызвал практически в два раза более мощную грозу, чем вызвал сам мастер в Колорадо-Спрингс. Значимость исследования шаровой молнии велика, поскольку связана с решением проблемы создания удерживаемой плазмы. Суть наиболее широко распространенного экспериментального процесса ядерной реакции заключается в том, что изотопы газообразного водорода ускоряются и перегреваются, пока ядра водорода не начнут объединяться, образуя ядра атомов гелия, при этом выделяется огромнейшее количество энергии. В процессе сообщения водороду огромных количеств кинетической и тепловой энергии водород переходит в состояние вещества, называемого плазмой, однако не до конца понимаемого наукой. На предпоследней стадии процесса, до того, как начнут сливаться ядра, возникает постоянная проблема — создать некое соединение плазмы и ограничить его чем-то подобным невидимой электромагнитной «бутылке».

Поскольку самым сильным сцеплением элементов по сравнению с другими геометрическими пространственными фигурами обладает сфера, Голка считает, что шаровые молнии предполагают наилучший потенциал для содержания нестабильной массы. Он описывает странную молнию как «сияющую многоцветную сферу, примерно полдюйма в диаметре или размером с грейпфрут», напоминающую луковицу «своими слоями и слоями частиц переменного заряда, положительного и отрицательного». Она может прыгать сквозь здания, падать в воду и приводить ее к кипению, а иногда, как на военно-воздушной базе Хилл в Юте, она может вывести из строя самое сложное электронное оборудование. Летом 1978 года при помощи СО2-лазерного луча ему наконец-то удалось получить молнию размером с бусинку, которая, как он считал, была шаровой молнией, и ему удалось сделать последовательную серию фотографий [2].

Потом он обратился в Департамент энергетики США с предложением обширной исследовательской программы, для которой он собирался использовать прибор, называемый пиросферой, а также пять лазерных лучей для создания термоядерного синтеза. В «реакторе синтеза огненных шаров» создается только нерадиоактивный гелий, и, согласно утверждению Голки, математические модели указывают на возможность достижения и поддержания температур, превышающих миллиард градусов.

Он также предложил военно-воздушным силам другую концепцию Теслы, луч заряженных частиц, но он опять предполагал применение лазерных технологий. Он считал, что подобные лучевые пушки будут обладать радиусом действия в 6 тысяч миль и смогут расплавить и разрушить межконтинентальную баллистическую ракету в воздухе. Голка считал, что благодаря катушке Теслы, в три раза превышающей размер его комбинированных катушек, он сможет производить 200 миллионов вольт электроэнергии.

Но он унаследовал привычные для Теслы сложности, свойственные одиночке, и по его словам: «На меня обрушивались стены, когда я работал для корпораций». Его работа достигла той точки, когда больше продвигаться на импровизированном оборудовании стало невозможно, требовались огромные вложения денег. Его конкурентами были большие корпорации и ведущие университеты, работающие в области ядерного синтеза, и даже некоторых из них впоследствии лишили федеральных грантов. Они так же глубоко были погружены в лазерную технологию, хотя Голка утверждает, что его система совершенно иная и уникальная. Голка отнюдь не единственный ученый, который предпринимал попытки продолжить работу Теслы с шаровыми молниями, но он без сомнения был одним из наиболее честных и бесхитростных.

Русский ученый Капица, разделивший в 1978 году Нобелевскую премию по физике с Арно Пензисом и Робертом В. Вилсоном из Америки за работу по магнетизму и поведению вещества при сверхнизких температурах, выражает свою признательность Тесле: «Эффективное поколение сверхвысокочастотных колебаний и их обратное превращение в электрическую энергию постоянного тока предлагает возможное решение проблем передачи электроэнергии… в открытом космосе. Оборудование для передачи энергии, без сомнения, будет подобно уже рассмотренному, но вместо волновода должен применяться высоконаправленный луч, который, как широко известно, немного отклоняется лишь при малой длине волны. Такая установка для передачи электрической энергии, вначале придуманная Теслой много лет назад, уже обсуждалась… Хотя… в принципе осуществимое, ее конструирование связано с решением серии сложных инженерных проблем, и поэтому ее можно реализовать на практике только при таких особых ситуациях, при которых другие методы передачи энергии неосуществимы (например, когда необходимо передать энергию спутнику)» [3].

В области беспроводной передачи, столь тесно связанной с космическими исследованиями, заметно продвижение в Америке. Ричард Дикинсон, возглавляющий проект по микроволновой передаче энергии в лаборатории реактивных двигателей Калифорнийского технологического института в пустыне около Бар-стоу, штат Калифорния, прослеживает истоки своего вдохновения в работах Теслы. Концепция доставки электрической энергии на Землю с орбитальной солнечной электростанции посредством микроволн — смелая, роскошная, романтическая идея, совершенно в стиле маэстро.

«Мы направили энергию одним пучком из нашего передатчика в Голдстоуне на расстояние в одну милю, — рассказывал Дикинсон о проекте НАСА, начатом в середине семидесятых. — Вся микроволновая энергия, попавшая в нашу цель (при этом существовавшими тогда у нас аппаратами мы смогли собрать лишь часть этой энергии), 82,5 процента этой энергии мы перевели в полезный постоянный ток. 34 тысячи ватт постоянного тока было передано на расстояние в одну милю. Мы были очень довольны. Следующим шагом было обращение к технологии и потребностям сопутствующей энергетической системы будущего» [4].

Уильям С. Браун из «Raytheon Company», сконструировавший ректенну [17] которая применяется в этом микроволново-энергетическом исследовании, также приписывает авторство идеи отсылки электричества посредством радиоволн Тесле, первооткрывателю основ радиовещания и беспроводной передачи энергии.

Теоретически город размером с Нью-Йорк можно обеспечить пятью миллиардами ватт энергии в зимний день благодаря огромной спутниковой структуре в небе, которая будет вращаться синхронно с Землей на высоте 22 300 миль. Но стоит отметить, что цена этой парящей электростанции составит много миллиардов долларов, и такие станции будут чрезвычайно уязвимы для поражающих ударов врага в случае войны. Национальная лаборатория Брукхэвэн, расположенная к северо-востоку от прежней башни «Уорденклифф» в районе Шорхэм, также имеет тесную связь с идеями изобретателя благодаря передовой исследовательской работе с высокими энергиями, проводимой в лаборатории. В 1976 году представители лаборатории отдали дань уважения изобретателю на специальной церемонии, а правительство Югославии послало мемориальную доску, чтобы поместить ее на стену существующей по сей день лаборатории «Уорденклифф».

Канада также на протяжении долгого времени оставалась среди защитников энергетической системы Теслы и, благодаря наличию богатых гидроресурсов в стране и передаче энергии через Землю, если это возможно, могла бы стать благодетелем для областей с дефицитом энергии.

Но будет ли эта система работать? Было разработано некоторое количество проектов, а некоторые частично внедрены в Канаде, центральной Миннесоте и совсем недавно — в Южной Калифорнии, чтобы «качать» электроэнергию без проводов через Землю, в те области, где она требуется, используя систему Теслы так, как ее удалось понять [5]. В Министерство энергетики США часто поступали обращения с просьбой финансировать проекты, основанные на системе Теслы.

К сожалению, нет подтверждений того, что система когда-либо работала у Теслы, и также, что она может работать у кого-либо еще. Одним из затруднений для Теслы стало ошибочное применение области знаний, относящейся к жидкостям и жидкостно-механическим аналогиям, к электромагнитной области. Патент Теслы № 787 412 относится к возбуждению Земли колебаниями с тщательно подобранной длиной волны для получения условий, вызывающих стоячие волны. Тесла был уверен, что распространение волн будет происходить по диаметру Земли. Но согласно многочисленным данным, полученным с 1899 года, направление распространения происходит не по диаметру, а по эллипсоидальной дуге, где-то между диаметром и сферической поверхностью.

Фундаментальный аспект волнового распространения энергии состоит в том, что энергия не передается, если волна стоячая. Энергия передается только с движущимся компонентом. Распространение по пограничному слою, то есть метод распространения волн без потерь на границе двух различных сред (таких как земля и небо), — вполне жизнеспособная концепция. Однако пограничная поверхность должна быть гладкой, а волны инициированы должным образом. При частотах, которые использовал Тесла, такие аппараты инициации волн должны обладать очень сложной конструкцией. При исследовании фотографий экспериментальной станции в Колорадо-Спрингс экспертам стало очевидно, что он не применял аппараты, существенно необходимые для инициирования таких волн.

Возможно, Тесла ошибался, давая свои объяснения грозам в Колорадо-Спрингс, когда наблюдал, как они уходят (на восток) от него через равнины, производя максимальный и минимальный эффект на его инструменты. Это явление он объяснял как образование стоячих волн в земле из-за перемещающейся грозы с гребнями волн, проходящими через его месторасположение по мере перемещения грозы. Считается, что он наблюдал интерференцию, вызванную переизлучением поверхности фронтальной гряды гор к востоку от своей станции. Результаты на его инструментах были одинаковыми.

Д-р Уэйт, бывший старший ученый в лаборатории Исследования окружающей среды Национального управления океана и атмосферы в Колорадо, отзывается о себе как о «неисправимом скептике» относительно теории Теслы. «Концепция того, что электромагнитная энергия проникает «сквозь землю», правомерна, только если частота существенно ниже и если расстояния маленькие. Все это связано с явлением «скин-эффекта», — объясняет он. — Это означает, что поле ограничено поверхностью хорошего проводника как в металлическом волноводе» [6].

Д-р Уэйт пошел еще дальше, предположив, что Тесла в действительности никогда не допускал возможность передачи энергии электромагнитными волнами через воздух. «Вместо этого в качестве конвейера он думал о самой Земле, а также размышлял о возможности обратного проводника на высоте 15 миль над уровнем моря. Аналогия этой идеи с ионосферой земли в качестве волновода при чрезвычайно низких частотах поражает (см. IEEE Journal of Oceanic Engineering, Vol. OE-2, № 2, April 1977). Его предположение о резонансе системы можно понять как первое объяснение колебаний в резонаторе ионосфера — земля, которые с начала 1960 года ассоциировались с В.О. Шуманном, Н. Кристофилосом и Дж. Галеджесом» [7].

Если говорить о беспроводной передаче энергии, проект военно-морского флота США последних лет «Уверенный мореплаватель» развился из экспериментов Теслы в Колорадо. Во время термоядерной войны обычные средства радиосвязи будут разрушены на определенных высотах и длинах волн. И тогда атомные подводные лодки Америки могут оказаться лишенными способов получения сообщений. Предвидя такую опасность, военно-морской флот США обратился к предложению Теслы девятнадцатого века использовать 10 Гц-сигналы (чрезвычайно низких частот), чтобы опоясать земной шар и проникнуть в самые глубокие воды. Одно из безрассудных предположений относительно исследований Теслы — это предположение о том, что русские применяли его теории по изменению погоды, чтобы воздействовать на сильные воздушные потоки, вызывая засухи, очень холодную и очень жаркую погоду. Тем не менее, вопреки предположениям, Тесла и правда хорошо теоретизировал (но очень мало экспериментировал) с управлением погодой. Например, он писал о возможности использовать радиоуправляемые ракеты и взрывчатые вещества для разрушения торнадо и применения «молнии определенного вида» для инициирования дождя. О возможности разрушения торнадо он говорил: «Не составит труда создать особые автоматы для этой цели, которые несли бы взрывные разряды, жидкий воздух или другой газ, который можно было бы привести в действие автоматически или иначе и который вызвал бы внезапное давление или всасывание, разрушая вихрь. Сами ракеты могут быть изготовлены из материала, способного к самопроизвольному возгоранию». Его предложение включает длинные математические выкладки [8].

Что касается современных научных исследований, вдохновленных маэстро, то положительные результаты не относятся к области изменения погоды. Ученый Фредерик Джунеман, обозреватель журнала «Industrial Research», обращает внимание на тот факт, что д-р Роберт Хелливелл и Джон Катсуфракис из радиолаборатории Стэнфордского университета продемонстрировали, что очень низкие радиочастоты могут вызвать колебания в магнитосфере. С 20-километровой антенной и 5-герцевым передатчиком в Антарктике они обнаружили, что можно регулировать магнитосферу, чтобы вызывать поток высокочастотных частиц в нашу атмосферу и, включая или выключая сигнал, запускать или останавливать этот поток энергии.

«Теоретическое значение их работы, — говорит Джунеман, — заключается в том, что может быть установлено мировое управление погодой посредством введения относительно малых «сигналов» в радиационный пояс — нечто наподобие сверхтранзисторного эффекта». Но Джунеман развивает свою мысль: «Если бы резонансный эффект Теслы, как показала исследовательская группа из Стэнфордского университета, мог управлять огромными энергиями посредством крошечных запускающих сигналов, то благодаря расширению этого принципа мы смогли бы воздействовать на поле, окружающее сами звезды в небе… С высокомерием богов однажды мы сможем направлять ход звезд» [9].

Биография Теслы не будет завершенной, если не упомянуть физиков-любителей, которые конструировали катушки Теслы для своих собственных исследований, пытаясь повторить Теслу в его электрической магии, и юных изобретателей, погружавшихся в его патенты и по сей день черпающих в них вдохновение.

Дурлин С. Кокс, физик из Висконсина, размышлял над опубликованными работами Теслы и построил две катушки Теслы, вторая — в 10 миллионов вольт. Он рассказывает: «Я очень интересуюсь высоковольтной аппаратурой, особенно в области высокочастотных трансформаторов, в дальнейшем хочу заняться получением шаровых молний, поэтому университет в Висконсине в Мэдисоне попросил меня представить катушку Теслы на их выставку инженерного искусства и машиностроения весной 1981 года, проходящую дважды в год». Он вместе со своими друзьями построил катушку Теслы для Голливуда, чтобы можно было получать молнии, что является для них обычной областью применения.

Инженер-электрик Леланд Андерсон суммировал основные пункты при конструировании катушки, которые можно выделить, изучив «Записки Колорадо-Спрингс» Теслы:

1. Добротность первичной и вторичной обмотки должна быть столь высокой, как только возможно.

2. Добротность первичной и вторичной обмотки должны быть равными.

3. Длина вторичной обмотки должна составлять одну четвертую эффективной рабочей длины волны.

4. Следует применять методики использования «дополнительной катушки» — колебательного контура (или ее модификации) во вторичной обмотке для увеличения напряжения.

«Зная об этих критериях, — говорит инженер-электротехник, — создатель катушки должен помнить, что сотни оборотов не являются необходимыми для вторичной обмотки, если надо достичь высокого напряжения».

И наконец, не менее важный вопрос — что же произошло со смертоносными-дезинтегрирующими лучами Теслы? Были ли его воззрения правомерны? Если исследовательская группа военно-воздушных сил США признала их ценными, и ее сверхсекретный исследовательский проект, в соответствии со слухами, имел кодовое название «Проект Ник», можно твердо заключить, что «уничтоженные рукописи Теслы» все еще существуют и высоко ценятся.

Определение ценности «секретного оружия» Теслы, проведенное д-ром Трампом и Суизи, было усовершенствовано и приведено к согласию Лэмбертом Долфином, помощником директора лаборатории радиофизики SRI International, который на протяжении двух десятилетий изучал работы изобретателя и его исследования шаровой молнии. Он отметил, что, как область знания и физика, и электротехника с 1930 года выросли экспоненциально.

«Сейчас потребуются целые лаборатории, чтобы хранить теорию и опыт, которые были развиты со времен Теслы, — говорит Лэмберт Долфин. — Наше теоретическое и практическое понимание магнетизма, электричества, электромагнитной теории и радиосвязи продолжает расти со взрывной силой с 1950 года».

Лэмберт Долфин уверен, что Тесла «обладал интуитивным пониманием лазеров и лучей высокой энергии из частиц, как и явлений сверхвысокого напряжения, но теперь, когда мы понимаем всю эту физику гораздо лучше, мы можем легко оценить все экстравагантные утверждения конца его жизни» [10].

На самом деле нет оснований предполагать, что Тесла предвидел появление лазеров. Его «телесиловые лучи», как кажется, имели отношение только к пучкам заряженных частиц. Мы до сих пор не знаем точно, как он предполагал, чтобы они работали, хотя, по словам Долфина, есть свидетельства того, что Тесла не обращал внимание на степень поглощения или рассеяния этих лучей молекулами и атомами воздуха. В любом случае, даже если мы поняли намерение Теслы более ясно, нам трудно сравнить их с современным состоянием знания в этой области, большая часть которой высокосекретна.

Тем не менее, работа Теслы с высокими напряжениями по получению заряженных частиц, без сомнения, находится в русле основных исследований по физике в современном мире. «В этой области, — продолжает Лэмберт Долфин, — Тесла предвидел современные линейные и круговые ядерные ускорители. Сейчас такие установки обладают энергетическим уровнем в десятки миллиардов вольт или, по крайней мере, в 1000 раз большими энергетическими уровнями, чем удавалось добиться Тесле.

Я уверен, что его усиливающие передатчики были глубоко впечатляющими… Возможно, он получал некоторые интересные дуги и искры, которые были тем, что сейчас мы изучаем как плазму. Сдерживание плазмы — это огромная область в современной физике. Например, можно ли небольшие количества вещества превратить в огромные количества электрической энергии в тщательно ограниченной плазме». В заключение Лэмберт Долфин сообщает, что ранние открытия и изобретения Теслы были поистине гениальны и опережали свое время [11].

Пентагон изучает возможности создания новой ветви вооруженных сил, которая будет называться Космическая команда США, и ее начальный арсенал будет состоять из лазерного оружия и лучевого оружия, луч которого состоит из частиц, выстреливающего со специальных «космических военных кораблей». В напечатанной информации Департамента обороны США лучи из частиц сравниваются с «направленными вспышками молний», хотя и не сообщается, что подобное оружие уже разработано.

Очень трудно узнать что-либо о современном состоянии программы по лучевому оружию, поскольку практически все строго засекречено. Очевидно, что эти технологии оказались очень сложными, в результате встают вопросы об осуществимости подобного проекта, но очень многие специалисты все же напряженно трудятся над решением этой задачи. В то же время деятельность других наций в этой области тщательно исследуется агентствами федерального правительства. Действительно, создание серии лучевого оружия заряженных частиц было предметом серьезных обсуждений в США на протяжении последних двадцати пяти лет, и, по моему мнению, эти обсуждения ничуть не менее важные, чем те, которые имели место в далеком 1947 году, когда Военная разведывательная служба определила, что рукописи о лучевом оружии среди бумаг Теслы обладают «чрезвычайной значимостью».Поскольку в последние годы жизни у Теслы не было лаборатории, он не мог разрабатывать свои идеи. Но неоспоримо то, что почти полвека назад он описал в общих терминах оружие, которое может оказаться основным в космический век. До конца своих дней Тесла, будучи пацифистом, надеялся, что эти знания будут использоваться не для войны на Земле, а для межпланетной коммуникации с нашими соседями по космосу, в существовании которых он был абсолютно уверен.