«Отец» беспроводного электричества (1893)

«Отец» беспроводного электричества (1893)

День, когда мы узнаем, что такое электричество, вероятно, станет еще более величайшим событием в летописи человечества, чем любое другое происшествие, отраженное в нашей истории. Придет время, когда комфорт, возможно, даже само существование человека будут зависеть от этого замечательного явления.

Никола Тесла

В последнюю неделю августа 1892 года Тесла покинул борт «Августейшей Виктории». Несчастье — смерть матери — привело к тому, что волосы на его правом виске временно поседели. Неизвестно, так ли это было на самом деле, однако по фотографиям, сделанным до и после его поездки, ясно видно изменение внешности: сначала это был наивный юноша, а потом самоуверенный зрелый мужчина.

Прожив три года в «Астор-Хаус», Тесла переехал в отель «Герлах». Устроенный по «европейскому плану» Чарльзом Герлахом, менеджером отеля, он был оборудован «лифтами, электрическим освещением и пышными столовыми». Отель был рассчитан на семей и защищен от пожаров.

Расположенный на Двадцать седьмой улице, между Бродвеем и Шестой авеню, «Герлах» находился всего в нескольких кварталах от новой роскошной Мэдисон-сквер-гарден — современной галереи с магазинами, театрами, ресторанами, тридцатиэтажной башней и колизеем, рассчитанным на семнадцать тысяч человек. Галерея, в то время еще строившаяся, финансировалась Дж. Пирпонтом Морганом, который в то же время поддерживал эксперименты Эдисона; она была спроектирована Стэнфордом Уайтом — экстравагантным архитектором из престижной компании «Мак-Ким, Мид энд Уайт», который впоследствии стал одним из влиятельных знакомых Тесла.

Разобрав чемоданы и гору писем в новом отеле, Тесла отправился на Южную пятую авеню в свою лабораторию, в которой он так долго не был. Большими шагами ученый шел по «Вашингтон-сквер в самое сердце этого живописного квартала, известного как французский. Улицы кишели дешевыми ресторанами, винными лавками и покосившимися домами». Тесла бывал здесь не часто. К его удивлению, он заметил, что владельцы магазинов махают ему, перешептываются друг с другом, некоторые даже смотрят на него с благоговейным трепетом. Став членом Королевского общества Великобритании, он превратился в знаменитость мирового масштаба, и жители квартала ждали его возвращения. Он подошел к «неприглядному огромному желтоватому кирпичному зданию из шести-семи этажей», как описывал его один журналист, — здесь располагалась лаборатория. Ученый нетерпеливо зашел в «угрюмое строение» и помчался вверх через две ступеньки. Он миновал закопченные, вонючие нижние этажи, отданные под фабрику по производству труб, улыбнулся владельцам химчистки на третьем этаже, а затем вошел в свой райский уголок на четвертом.

Из-за границы ученый привез несколько книг, разместил их в библиотеке, прежде чем пройти в рабочий зал, где некоторое время ему пришлось убирать пыль и паутину. Основной задачей Тесла было применить открытия в области дневного освещения и беспроводной передачи энергии. В течение нескольких недель он нанял рабочих и секретаря и приступил к диктовке статьи, посвященной экспериментам с частотами Герца и их связи с окружающей средой. Он занимался совершенствованием своих осцилляторов и провел эксперимент, присоединив одну клемму радиопередатчика к городскому водопроводу и отметив электрические колебания в различных районах города. «Изменением частоты я добился эффектов резонанса на различных расстояниях. Думаю, что возможно оперировать электрическими приборами в городе через землю или систему труб, создавая резонанс от электрического осциллятора на центральной станции». Используя вакуумные трубки и другие настроенные приборы в качестве чувствительных элементов, Тесла начал изучать принципы гармонических и стоячих волн, отмечая, что его приборы начинают действовать в определенных местах у труб, но никак не реагируют в других.

Нужно было также ответить на письма и заказать оборудование. В сентябре Тесла начал переписку с мистером Фодором — немецким ученым, который с помощью Тесла перевел на немецкий язык его всемирно известные статьи. Вскоре после этого Томас Эдисон прислал подписанную фотографию: «Тесла от Эдисона». Тесла также связался с профессором Р. Терстоном — преподавателем физики из Корнеллского университета, специальностью которого была термодинамика.

В конце месяца к ученому домой зашли Джордж Вестингауз с Альбертом Шмидом, чтобы обсудить судьбу системы переменного тока Тесла. В мае того же года Вестингауз выиграл конкурс на право освещать будущую Колумбовскую выставку, которая должна была проводиться в Чикаго, и, по слухам, потерял один миллион долларов, чтобы добиться этого контракта. Но даже в затруднительном положении он по-прежнему не был убежден в том, что система Тесла может оказаться более полезной, чем сжатый воздух и гидравлическая энергия для передачи сообщений на дальние расстояния. Хотя Тесла питал глубокое уважение к потомку русских дворян, ему было сложно скрыть свое разочарование. Шмид испытал облегчение, потому что снял с себя тяжкий груз убеждения Вестингауза.

«Я уверен, мистер Вестингауз, что мотор без щеток и коллектора — единственная форма, обреченная на постоянный успех. Все другие планы я считаю пустой тратой времени и средств».

Вестингауз просил Тесла помочь Шмиду, Скотту и Ламме, и ученый согласился.

Вновь убедившись, что система Тесла действительно оправдала надежды, Вестингауз вернулся в Питтсбург с новой целью. «В начале 1893 года для нашей Чикагской всемирной ярмарки был построен совершенно новый, оригинальный аппарат», — писал Ламме. Тесла постоянно ездил в Питтсбург, чтобы давать указания своим работникам по сооружению больших динамо, а иногда за советом в Нью-Йорк наведывались Шмид, Ламме или Скотт. Они также помогали Тесла создавать его собственные экспонаты, которые должны были появиться под знаменем Вестингауза. Скотт отвечал за восстановление гениального вращающегося яйца — устройства, которое не только демонстрировало принципы действия вращающегося магнитного поля, но и также отдавало дань уважения Христофору Колумбу, о чьих достижениях вспоминали спустя четыреста лет после его трансатлантического путешествия. Отсюда название ярмарки: Колумбовская выставка. Она должна была открыться в мае, и для окончания задачи ученым оставалось всего несколько месяцев — поистине геркулесов труд.

Вестингауз получил право на освещение ярмарки, однако Эдисон не уступал ему лицензии на производство его лампочки. К счастью для Вестингауза, у него был доступный патент на «стопорную лампу» Сойера — Мэна с резиновым дном, где находилась нить накаливания на месте стеклянной конструкции Эдисона. Хотя эта лампочка была менее эффективной, она работала. До дня открытия оставалось менее шести месяцев, а Вестингауз должен был успеть выпустить 250 000 лампочек более низкого качества. Учитывая стоимость судебных издержек, компания принималась за рискованное предприятие. Однако если все сложится удачно, награды хватит на то, чтобы покорить Ниагарский водопад. Потенциальные доходы от этого контракта будут огромны.

Тесла договорился с месье Лукой из кёльнской компании «Гелиос», чтобы тот приехал в Питтсбург для обсуждения возможности снабжения немецкого концерна оборудованием переменного тока. «Его прислали сюда для сбора информации о железных дорогах, паровых и других двигателях, — говорил Тесла Вестингаузу. — Уверен, они с готовностью внесут небольшую сумму наличными и заплатят умеренные роялти, так как я сделал все возможное для достижения взаимопонимания». Тесла также активизировал другие европейские связи, и вскоре из-за границы потекли доходы.

Тем не менее некоторые члены организации Вестингауза по-прежнему относились к Тесла враждебно, частью потому, что ему так хорошо заплатили за изобретение, которое они считали делом Шалленбергера, и частью потому, что им просто не нравился помпезный иностранец. Также уничтожение доходной системы электростанций Голара — Гиббса, разбросанных по всей стране, требовало больших расходов.

В ноябре 1892 года Гровер Кливленд — бывший исполнитель смертных приговоров и шериф Буффало, выпустив указ, направленный против профсоюзов, был вновь избран президентом США. Вторая инаугурация Кливленда возмутила многие слои населения и, несомненно, стала толчком к панике 1893 года.

Катастрофа началась в 1892 году после финансового краха четырех крупнейших корпораций железных дорог. Затем рухнули банки, и десятки тысяч людей остались без работы. В это время компания Вестингауза только вступала в десятилетний период долгов. Вестингауз понял, что ему придется во что бы то ни стало поддерживать Тесла как единственного создателя многофазной системы переменного тока. Заметив любую двусмысленность, конкуренты не упустят возможности поставить под сомнение права изобретателя и смогут пользоваться технологиями Тесла без уплаты роялти Вестингаузу.

16 января 1893 года Вестингауз выступил с заявлением насчет многофазной системы Тесла, которое получило освещение в электрических журналах и дошло до слуха его основных противников. «Получив эксклюзивное право на производство и продажу аппарата, указанного в патентах Тесла», компания Вестингауза обещала использовать его для экономичного управления водопадами, энергия которых пропадала впустую.

Теперь, когда проблемы в Питтсбурге несколько отошли на задний план, Тесла мог посвятить больше времени грядущим лекциям, которые он должен был прочесть в Институте Франклина в Филадельфии в конце февраля, а потом на следующей неделе в марте во время ежегодной встречи в Национальной ассоциации электричества в Сент-Луисе. В Филадельфии его встретил профессор Эдвин Хьюстон, бывший ранее партнером своего студента Элайхью Томсона.

Тесла начал свою лекцию с рассказа о человеческом глазе — «шедевре творения. Это ворота, через которые в мозг поступают все знания. Часто говорят, что в глазах отражается сама душа».

Исследование глаза поставило множество различных вопросов. Например, Тесла предвидел появление предшественника телевизора с его многочисленными меняющимися картинками, соответствующими светочувствительным клеткам сетчатки. В совокупности с такими инструментами, как микроскопы и телескопы, глаз открывал новые горизонты для научных изысканий. Обращаясь к понятию о множественности миров, Тесла говорил: «Это был орган высшего порядка».

«Возможно, что в каком-то ином мире, у других существ глаз заменен другим органом, столь же или еще более совершенным, но эти существа уже не люди», — продолжал Тесла.

Получая информацию из всех уголков Вселенной, глаз одновременно сообщался с неподвластным изучению царством разума. Более того, этот орган был прекрасным аналогом аристотелевского мировоззрения Тесла, поскольку для функционирования глаза также требовался внешний источник.

Если вернуться к одному из ранних экспериментов Тесла с «феноменом электрических щеток», то есть созданию потока света в изолированной вакуумной лампе, который отвечает на малейшие электромагнитные колебания, мы увидим, что этот предшественник радиотрубки основывался на принципах действия человеческого глаза. Мы помним, что щетка не только реагировала на магнитные воздействия, но также и на приближение человека и земные колебания, так же как глаз реагирует на слабые импульсы изнутри или снаружи. Это «единственный орган, способный реагировать на колебания эфира».

В девятнадцатом веке эфир был теоретической составляющей среды, занимавшей пространство между планетами и звездами. В 1881 году Майкельсон и Морли безуспешно пытались измерить эфир во время своих знаменитых экспериментов с солнечными лучами и зеркалами. Результаты их изысканий стали известны только на рубеже веков, через целых десять лет после лекции Тесла, когда Эйнштейн упомянул об эксперименте Майкельсона — Морли, чтобы показать, что «эфир нельзя обнаружить», и он не может объяснить, как свет движется в пространстве.

Профессор физики Эдвин Гора из колледжа Провидения, чьими наставниками были Арнольд Зоммерфельд и Вернер Хайзенберг, утверждал, что эфир невозможно обнаружить при помощи технологий девятнадцатого столетия и что Эйнштейн заменил старое понятие эфира новой неэвклидовой схемой пространства-времени. Этот более абстрактный эфир обладал необычными свойствами, позволяя пространству изгибаться вокруг гравитационных тел.

Не соглашаясь с Эйнштейном и постоянно поддерживая концепцию о всепроникающем эфире, Тесла утверждал, что пространство не может изгибаться, потому что «нечто не может воздействовать на ничто». По словам Тесла, свет преломлялся вокруг звезд и планет, потому что действовала сила притяжения. Гора соглашался, что два понятия изогнутого пространства и силы притяжения на самом деле могут быть двумя разными способами описания одного и того же явления.

Из лекции 1893 года было ясно, что для Тесла связь электрических феноменов со структурой эфира была ключом к пониманию того, как электричество может эффективно передаваться без проводов.

Проблема передачи электромагнитной энергии в пространстве обсуждалась на трех лекциях Тесла, посвященных высокочастотным феноменам. Один из вопросов касался того, является ли эфир неподвижным или находится в постоянном движении. Когда через него передаются колебания, он ведет себя как неподвижное озеро, но порой действует как «жидкость при попадании в нее посторонних тел». Ссылаясь на исследования Кельвина, Тесла пришел к выводу, что эфир движется. «Но, несмотря на это, ничто не в состоянии убедить нас в том, что, в то время как жидкость не может проводить поперечные колебания в несколько сотен или тысяч в секунду, она способна передавать такие колебания, когда они достигают сотен миллионов миллионов в секунду».

Позднее Тесла добился удивительных результатов в беспроводной передаче энергии, которые не могли повторить другие ученые; он утверждает, что его система не связана с законами пропорции квадрата, и, похоже, его успех, если это действительно был успех, произошел благодаря представлению о том, что определенные частоты эфира обладают новыми и пока неизвестными свойствами. Возможно, речь шла о пороговых величинах.

Тесла продолжал свои рассуждения о структуре эфира и его связи с электромагнитными явлениями и сделал два замечания: 1) «энергия может передаваться с помощью независимых носителей» и 2) атомные и субатомные частицы вращаются вокруг друг друга, как маленькие Солнечные системы. Эти два замечания, имеющие отношение к тайне структуры эфира, предшествовали подобным идеям, высказанным почти десять лет спустя квантовыми физиками Эрнестом Резерфордом, Нильсом Бором и Альбертом Эйнштейном.

Резерфорда часто называют первым физиком, который пришел к выводу, что структура атома напоминает структуру Солнечной системы. Но очевидно, что Резерфорд ссылался на лекции Тесла от 1895 года, посвященные высоким частотам, когда создал свое высокочастотное оборудование переменного тока для проведения экспериментов по протяженной беспроводной передаче энергии.

Тесла заявил, что может создавать электромагнитные колебания, обладающие характеристиками поперечных и продольных волн. Поперечные волны соответствуют представлению об эфире как о среде для передачи волновых импульсов, а продольные волны соответствуют тому, что сегодня известно как квант энергии, аналогичный прохождению звуковых волн в воздухе. Несмотря на возражения, Тесла установил, что его электромагнитные частоты путешествуют в виде продольных, напоминающих полет пули импульсов и, таким образом, несут намного больше энергии, чем приписывалось поперечным волнам Герца. Выше уже упоминалось, что Герц хотел убрать понятие массы из электромагнитных уравнений Максвелла.

Идеи Тесла о продольных волнах в эфире являются прямым выводом из результатов изысканий Эрнста Маха, который в то время жил в Праге. Радикальные взгляды Маха на связь между сознанием, пространством и временем, а также на природу гравитации начали в корне изменять мировоззрение многих великих ученых. Его идея, получившая название «принципа Маха», заключалась в том, что гипотетически все объекты во Вселенной связаны между собой, например, масса Земли, согласно его теории, зависит от супергравитационной силы всех звезд. Ничто не существует отдельно. Эта точка зрения, близкая представлениям буддизма, была параллельна взглядам, высказанным Тесла. Хотя следующее высказывание было написано почти четверть века спустя, его связь с лекцией Тесла, прочитанной в 1893 году, очевидна: «В этом мире не существует ни одного объекта, наделенного жизнью, начиная с человека, покоряющего стихии, и заканчивая самыми крохотными существами, который бы не оказывал влияния. Какое бы действие ни осуществилось, будь оно хоть самым незначительным, космическое равновесие нарушено, и в итоге происходит движение Вселенной».

Это представление было распространено Тесла, который связал между собой живые организмы и инертную материю. Все они «подвержены воздействию стимулов извне. Не может произойти разрыва этой связи, не существует ни одного отдельного жизненного феномена. Один и тот же закон управляет всей материей, вся Вселенная наделена жизнью». Источником силы, управляющей Вселенной, являются «тепло и свет солнца. Там, где они, там жизнь». Поскольку природа этих процессов электрическая, для Тесла секрет электричества был секретом жизни.

Наблюдая за окружающим миром, Тесла понял, что он конечен, а природные ресурсы, дающие людям источник электричества, постепенно истощатся. «Что будут делать люди, когда исчезнут леса, когда закончатся запасы угля?» — спрашивал он свою филадельфийскую аудиторию. «Согласно нашим сегодняшним знаниям, останется только одно: передавать энергию на большие расстояния. Человек обратится к водопадам и приливам», — размышлял Тесла, потому что они, в отличие от запасов угля и нефти, неистощимы.

Установив, что неистощимые запасы энергии можно будет получать при помощи уже существующего оборудования, или, другими словами, «приспособить наши двигатели к колесам Вселенной», Тесла впервые описал свой метод беспроводной передачи энергии. Раскрывая свои истинные намерения в более доступных выражениях, он говорил: «Я твердо уверен, что вполне разумно при помощи мощных машин потревожить электростатическое равновесие Земли, таким образом передавая различимые сигналы и, возможно, энергию». Учитывая скорость электрических импульсов, с этой новой технологией «все представления о пространстве должны исчезнуть», поскольку люди будут мгновенно связываться. «Сначала мы должны определить электрическую емкость Земли и ее электрический заряд». Тесла также говорил о том, что Земля — «вероятно, заряженное тело, заключенное в пространстве, и, таким образом, обладает малой емкостью». Верхний слой, почти как вакуум, создаваемый в его трубках Гайсслера, может стать прекрасным средством передачи энергии. Это предположение предшествовало открытию Хэвисайда и Кеннели ионосферы. Тесла уже проводил под землей большое количество электричества, чтобы измерить его частоту, но ему еще предстояло вычислить точную цифру. Тем не менее он знал размер Земли и скорость света и уже в то время формулировал оптимальную длину волн для передачи импульсов по планете.

Во время речи Тесла продемонстрировал феномен сопротивления, включая и выключая электрическую лампочку посредством размещения ее в разных положениях на заряженном металлическом бруске. Этот эксперимент, частично основанный на изысканиях Герца, показывал принцип действия стоячих волн. Тесла создавал электрические цепи с двумя или тремя независимыми друг от друга лампочками, расположенными в ряд, и размещал металлические бруски в разных позициях, зажигая или выключая то одну, то другую лампочку и создавая сопротивление электрического тока. Он также продемонстрировал электрические лампочки, работавшие только от одного провода, установив таким образом, что сам провод можно заменить, связав лампочку с землей, которая также является проводником, а значит, нет необходимости в обратной обмотке, как в лампочках Эдисона. Как и раньше, Тесла также показал работу лампочек без всяких соединений.

Тесла предположил, что при наличии резонанса нет необходимости в проводах, поскольку импульсы могут «переноситься» от посылающего устройства к принимающему. Естественно, принимающие устройства должны быть настроены на частоту трансмиттера. «Если нам удастся установить, в какой момент заряд Земли начинает колебаться в ответ на противоположно заряженную систему или электрическую цепь, мы сделаем, возможно, величайшее открытие на благо человечества».

Тесла представил диаграмму, показывавшую, как устанавливать антенны, радиоприемники, трансмиттеры и заземление. Сын одного из его помощников так описал аппарат:

«Среди трансмиттеров с одного края сцены находился распределительный масляный трансформатор полюсного типа, работающий с высоким напряжением и мощностью в 5 киловатт и соединенный с конденсатором из лейденских банок, разрядником, катушкой и проводом, идущим к потолку. С другой стороны сцены с потолка свисал такой же провод, стоял конденсатор из лейденских банок, идентичный первому, и катушка, но вместо разрядника была трубка Гайсслера, которая включалась при подаче напряжения. Когда цепь замыкали, трансформатор начинал ворчать и реветь, на обмотке из фольги на лейденских банках появлялось свечение, в разряднике с треском появлялась искра, и невидимое электромагнитное поле испускало энергию в пространство через антенну трансмиттера в антенну приемника».

Тесла уточнял: «Когда устанавливается электрическое колебание, происходит движение электричества из и в трансмиттер, и переменный ток проходит через землю. Таким способом активизируются соседние точки на земной поверхности в определенном радиусе». Хотя основной задачей Тесла была передача энергии, он также отмечал, что «теоретически потребуется немного энергии, чтобы вызвать колебание, ощутимое на большом расстоянии или даже по всей поверхности земного шара».

В автобиографии Тесла, написанной четверть века спустя, ученый сообщает, что в то время его предложение о беспроводной передаче информации встретило такое сопротивление, что «мне удалось поведать слушателям лишь малую часть того, что я хотел сказать. После этого удачного спасения от краха я получил титул «Отца беспроводной передачи энергии». Тесла говорил, что Джозеф Уэтцлер посоветовал ему лишь вкратце упомянуть в лекции о своих исследованиях в области беспроводной передачи энергии. Вероятно, Уэтцлер отредактировал несколько ключевых абзацев, которые впоследствии могли помочь Тесла доказать, что он был первооткрывателем в этой области. Тем не менее вся филадельфийская лекция занимает сто печатных страниц и освещает множество тем. Важно понять, что впервые крупный ученый открыто заявил о возможностях в области беспроводной связи и поэтапно объяснил действие всех основных компонентов, необходимых для успеха.

Вопрос о том, кто является изобретателем радио, сложный, поскольку у него нет единственного автора. Эксперименты с беспроводной передачей энергии начались еще в 1842 году Джозефом Генри, который передал электрические импульсы по комнате размером в тридцать футов между намагниченными иглами и чувствительными лейденскими банками, и Сэмюэлом Морзе, который в 1847 году отправлял послания при помощи индукции по каналу шириной восемьдесят футов, используя некое явление под названием «утечка тока».

Первым человеком, передавшим электрическую энергию на большие расстояния при помощи антенн (в виде воздушных змеев) и заземления, был Малон Лумис. Зубной врач и экспериментатор, использовавший электричество для стимуляции роста растений, Лумис не только получил патент на свое изобретение в 1872 году, но и успешно представил перед американским конгрессом «Билль о воздушной телеграфии Лумиса». Он произвел такое впечатление, что ему в помощь были выделены 50 000 долларов. В 1886 году Лумис отправил беспроводные сообщения на расстояние четырнадцать миль между двух гор в Вирджинии, а несколько лет спустя отправил сообщения с одного корабля на другой, которые находились на расстоянии двух миль друг от друга в Чезапикском заливе. Остается мало сомнений в том, что Тесла не знал о Лумисе. Правда, его патент был зарегистрирован, и Тесла всегда изучал работу своих предшественников. Стоит отметить, что некоторые параграфы из заявлений на получение патентов Лумиса и его опубликованных статей странным образом напоминают статьи Тесла. Например, Лумис обсуждает прохождение «электрических вибраций или волн по планете» и принципы гармоники и резонанса, а также упоминает о покорении «колес природы» — излюбленный термин Тесла.

В 1875 году Томас Эдисон, работая с Чарльзом Бачелором, заметил появление необычных искр из центра электромагнита, которые передавались незаряженным телам, находящимся на расстоянии нескольких футов. С помощью электроскопа Эдисону не удалось определить заряд. В действительности ему удалось создать высокую частоту, которую нельзя вычислить этим оборудованием. «Зарядив газопровод, Эдисон сумел добиться появления искр в технике, установленной в домах в нескольких кварталах от него… Эдисон решил, что, поскольку энергия может принимать разные формы, возможно изменение электричества в магнетизм, который, в свою очередь, можно изменить во что-то еще». Эдисон объявил научному сообществу, что открыл новую «неизвестную силу». Возможно, это исследование повлияло на идеи Тесла о присоединении осциллятора к городским водопроводам.

В начале 1880-х годов Уильям Прис — электроинженер Британской почтовой службы — начал проводить эксперименты с беспроводной передачей информации при помощи индукционного аппарата. Вероятно, он был первым изобретателем, который понял, что сама земля является неотъемлемым компонентом для успешного использования беспроводной системы. Определив роль земли как первичной или вторичной цепи, Прис использовал телефонные трубки в качестве чувствительных приборов и пришел к выводу, что «на обычно действующих телеграфных линиях колебания распространялись на расстояние 3000 футов, в то время как их воздействие отмечалось на параллельных линиях телеграфа, находящихся в 10–40 милях». Эксперименты Приса по обнаружению земных потоков энергии, которые повторили американские инженеры из «Вестерн Юнион», оказали значительное влияние на теории Тесла.

Прис проявлял стойкий интерес к беспроводной передаче сообщений. В середине 1880-х годов он побывал у Эдисона, как раз после того, как Тесла эмигрировал в Америку, чтобы самому увидеть последнее изобретение Эдисона, которое он называл «прыгающий телеграф», — устройство для передачи сообщений со станций отправления на движущиеся поезда. При помощи индукции или резонанса металлическая полоска, прикрепленная к телефонной трубке в движущемся железнодорожном вагоне, могла посылать или получать сообщения с такого же устройства, расположенного параллельно пути следования на станции. Хотя изобретение так и не переступило этой примитивной первой стадии, полученный патент позднее имел важное юридическое значение в спорах об авторе создания беспроводной системы.

Таким образом, Эдисона можно назвать одним из отцов беспроводной передачи, так же как и Генри, Морзе, Лумиса и Приса. В истории с электронными лампами Эдисон тоже сделал значительное открытие, упомянутое выше, — лампочки с двумя нитями накаливания, между которыми проходил ток, — Прис назвал ее «эффектом Эдисона». Дж. Дж. Томсон использовал ее при открытии электрона, а Тесла сочетал это изобретение с экспериментами Крукса в области излучения внутри изолированных стеклянных трубок, чтобы создать собственный «феномен щеток», представлявший собой первую вакуумную лампу для беспроводной передачи сообщений.

Среди других предшественников Тесла были Генрих Герц, Оливер Лодж и Эдуард Брэнли. На французского профессора физики Брэнли, возможно, повлияло открытие эффекта Эдисона, и он заметил, что разрыв в параллельных цепях Герца можно заменить стеклянной трубкой, в которой находятся мелкие металлические частицы. Когда в результате беспроводной индукции ток проходит через трубку, частицы выстраиваются вдоль линии разрыва и замыкают цепь. Включение света в трубке вновь открывает цепь, пока не происходит передача энергии. Лодж усовершенствовал сделанное Брэнли в 1890 году открытие сцепления частиц и назвал прибор «когерер».

Все эти ученые, проводя свои эксперименты, не думали о «беспроводном телеграфе». Они были исследователями в новой области электромагнитной индукции, и только в 1894 году, по расчетам Лоджа, появилась мысль использовать это оборудование для передачи сообщений. С другой стороны, мы помним, что Крукс писал в 1892 году, как раз тогда, когда встретился с Тесла в Англии, что уже проводил эксперименты по беспроводной передаче кода Морзе из одного дома в другой почти в то же время, как Герц и Лодж начинали свои опыты в конце 1880-х годов, но он никогда не публиковал результаты своих исследований и не проводил дальнейших.

Так же как и Герц, Тесла понял, что его частоты в пространстве не годятся для передачи сообщений на большие расстояния, но, в отличие от немецкого ученого, Тесла нашел способ обойти это препятствие. Таким образом, он изобрел не только более мощные трансмиттеры, но также и «объединенные цепи», которые, по сути, представляли собой чувствительные электронные лампы для получения информации. Во время своей лекции в Филадельфии Тесла также упомянул об использовании одновременно воздушной и земной связи и одного провода в качестве обратного для осуществления работы «всевозможных аппаратов». Эта система беспроводной связи была подробно описана в красочных статьях, появившихся в 1891 году во время его первых публичных демонстраций беспроводных трубок Гайсслера в Колумбийском колледже, в 1892 году в Европе, а полностью раскрыта в 1893 году. Прошел еще целый год до того, как школьник Гульельмо Маркони начал свои первые опыты в этой области.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.