Абсолютное оружие Америки

Ученик волшебника (1896–1897)

Тесла задвинул шторы в своих комнатах в лаборатории на Хьюстон-стрит и включил невидимый ток. Помещение наполнилось ослепительным светом, щелканьем и треском, напоминающими грохот небесной артиллерии, и все присутствующие испытали странное ощущение и трепет.

Его лицо озарилось, а в движениях худощавого тела сквозила гордость. Тесла заявил: «Я вызываю электрические колебания большой частоты, которые при помощи определенных устройств могут ощущаться в любой точке земного шара без всяких проводов».

«Нью-Йорк Джорнал»

Одним из самых пылких почитателей Тесла был студент Йельского университета Ли Де Форест, который изучал собрание сочинений ученого в прошлом семестре. Работы Тесла – это «благодатная пища для трудолюбивого ума», – писал Де Форест в своем дневнике. «Его нью-йоркская лаборатория – сказочное королевство, в которое стремятся попасть и остаться все молодые и честолюбивые инженеры-электрики. Я молю Бога, чтобы превзойти этого ученого или хотя бы стать равным ему, чтобы доказать, что его вера в мой талант не напрасна».

В мае 1896 года Де Форесту удалось посетить берлогу на Восточной Хьюстонской улице. «Сейчас наступил переломный момент в моей жизни, – писал в своем блокноте юноша, сидя в поезде, – потому что я буду пытаться получить работу у Николы Тесла».

Тесла приветствовал новичка и показал ему свою лабораторию, но не смог взять его к себе в ученики. Заметив разочарование на лице будущего ученого, он сказал Де Форесту: «Вас ждет большое будущее, потому что вы наделены острым умом. Чтобы преуспеть, вам не нужна эта работа». Тесла пожелал юноше удачи и предложил снова связаться позже.

Де Форест обратился к ученому вновь весной 1898 года (и, вероятно, еще в 1900 и 1901 годах), но по различным причинам ему так и не удалось получить работу в лаборатории. Решение отказать талантливому инженеру оказалось ошибочным, поскольку Де Форест вскоре стал первопроходцем в области беспроводной связи. У него была коммерческая жилка, и он стал заметным конкурентом другого молодого соперника Тесла – Гульельмо Маркони.

В течение 1896 года Тесла получил на свою беспроводную систему восемь патентов. В основном это – были различные типы осцилляторов для создания электромагнитных потоков высокой частоты и мощности. Его первый патент в области радиосвязи был получен в 1897 году, а второй – на дистанционное управление – в 1898 году. Более ранние патенты на осцилляторы относятся к 1891 и 1893 годам, и они также касались его исследований в данной области, хотя и в неявной форме. В течение следующих пяти лет в арсенале изобретателя появилось тридцать три фундаментальных патента во всех значимых областях «передачи электрической энергии в естественной среде».

Тесла начал трудиться над улучшением системы телефотографии как части своей схемы. Интерес к ней пробудился в 1893 году, во время Чикагской всемирной ярмарки, где демонстрировался фототелеграф Элиши Грея. Но летом 1896 года конкуренция обострилась, особенно когда Эдисон объявил о своих планах выпустить на рынок «автографический телеграф». «Я готовлю его для вас, репортеров, – сказал Эдисон, – когда он будет готов, вам останется только передать свою рукопись оператору, скажем, Нью-Йорке, крышка будет закрыта, и раз! – провода передадут текст буква за буквой на машину в другом конце Буффало. Провода смогут передать двадцать квадратных дюймов текста в минуту, а также рисунки и фотографии».

Пытаясь обойти Эдисона, Тесла рассказал «Нью-Йорк Геральд» о своих достижениях. Находясь в плену мистического заблуждения, будто можно передавать изображения с сетчатки глаза, Тесла соединил эту фантастическую идею с более реальным планом передачи текста и изображений по телефонным линиям и беспроводными методами.

Даже сегодня факс занимает особое место в нашем воображении, поскольку нечто, отпечатанное в нью-йоркском офисе, может быть немедленно передано при помощи спутника или по телефонным проводам к получателю в Сан-Франциско, Москве или Токио. Можно представить себе недоверие, с которым столкнулся Тесла, пытаясь убедить читателей, что изображения можно посылать без помощи проводов из одного города в другой. Даже примитивные сообщения на базе кода Морзе еще не могли передаваться эффективно.

Тем не менее Маркони уже успешно демонстрировал свой аппарат, пока Тесла просиживал в библиотеках, изучая историю телефотографии.

Тесла удалось выяснить, что первые достижения в области развития факсимильного аппарата и телевидения принадлежат английскому физику Александру Бэйну. В 1842 году Бэйн впервые передал изображения при помощи решетки из электрических проводов, залитых воском, поддерживающей снизу лист бумаги, обработанной химическими веществами. Все провода сводились в один кабель и подводились к идентичной принимающей решетке. Если, например, на листе передающей решетки выводилась электрическим пером буква А, происходило возбуждение проводов, отвечающих за эту букву. Они, в свою очередь, воздействовали на нужный участок бумаги, лежащей на принимающей решетке, эту букву воспроизводя. Таким же способом могли передаваться автографы и рисунки. По мере развития этого процесса фотографии разбивались на конечное число элементов для последующей передачи. В 1860-х годах электрическая решетка была заменена одиночным проводом благодаря использованию вращающихся дисков и «безупречной синхронности между передатчиком и приемником». Синхронный мотор переменного тока Тесла помог завершить технологический процесс в конце 1880-х – начале 1890-х годов.

С развитием фотографии первые беспроводные снимки были переданы в 1898 году Кюстером и Дж. Уильямсом, «но при этом использовались волны Герца, и процесс был чрезвычайно сложен». В 1892 году, вспоминал Тесла много лет спустя, «внимание научного мира было устремлено на удивительно чувствительный приемник, состоящий из электронного потока, поддерживающего в вакуумной лампе состояние хрупкого равновесия, посредством которого предполагалось использовать фотографию при передаче телеграфных и телефонных сообщений по атлантическим кабелям, а позднее —беспроводным способом».

В 1904 году доктор Артур Корн – инженер-электрик из Мюнхенского университета привлек внимание научного сообщества, успешно передав фотографии по проводам из Мюнхена в Нюрнберг. По словам Корна, которому часто приписывали изобретение кинескопа, в аппарате использовался «ток Тесла». Тесла отмечает, что, раз Корн изобрел «чувствительный экран и селеновый элемент для изменения интенсивности исходящего сигнала», процесс под названием «телевидение» сделал гигантский шаг вперед. «Трубка Корна работает под воздействием высокочастотного тока, подаваемого трансформатором Тесла, и может передавать световой сигнал много тысяч раз в секунду», создавая таким образом движущуюся картинку на экране телевизора.

Тесла относит первые опыты Корна к 1903 году. В статье за май 1899 года говорится, что Тесла работает над системой «визуальной телеграфии» со светочувствительным селеновым элементом, таким образом предвосхищая эксперименты Корна на четыре года. Вероятно, Тесла также повторял опыты Кюстера и Уильямса с их аппаратами – предшественниками видеокамеры, хотя ее, усовершенствовал Корн, а не Тесла.

В сущности, современное телевидение во многом действует по тому же принципу, что и первое изобретение Бэйна, сделанное в 1842 году. Электронная трубка похожа на вакуумную лампу Тесла. Луч очень быстро пересекает экран телевизора. Во время прохождения по участку, на котором формируется изображение, происходит высвобождение синхронизированных импульсов для каждой точки. Позиция луча и точная последовательность вспышек контролируется импульсами, посылаемыми с телерадиовещательной станции. Каждый проход по экрану создает отдельное изображение, при объединении они дают движущуюся картину.

Тесла следовал за новыми исследованиями в области телефотографии и проводил самостоятельные эксперименты. Его первой целью было вычислить оптимальный способ передачи энергии.

Проверив аппарат с искровым промежутком Герца, Тесла обнаружил, что это устройство, которое использовал Маркони, было подвержено статическому воздействию и вызывало слабые произвольные пульсации (затухание) на малых частотах. Пульсации передавались поперечно по воздуху без учета продольных свойств, усиливающихся при использовании высоких частот и заземления. Проделав вычисления с учетом скорости света и размеров планеты, Тесла создал непрерывные (незатухающие) электромагнитные волны, находящиеся в гармонии с собственными волнами Земли.

К 1897 году Тесла собрал все самые значимые патенты на производство, модуляцию, накопление, передачу и прием беспроволочных импульсов. В письме к своему адвокату Паркеру У. Пейджу Тесла отмечал: «Прилагаю к тексту патент мистера Маркони. Я заметил, что как источник сигналов указаны волны Герца. Это неверно. Другими словами, патент описывает совершенно не то, что происходит на самом деле. Насколько это влияет на значимость патента?» Ясно, Тесла уже тогда подозревал, что Маркони использует его оборудование.

В первом патенте Тесла на беспроводную передачу за № 649 621, который был выдан 2 сентября 1897 года, обсуждалась необходимость создания «терминала, предпочтительно занимающего большую поверхность… поддерживаемого воздушным шаром на высоте, пригодной для передачи, и другого, второстепенного терминала, напрямую связанного с землей. На принимающей станции будет работать трансформатор схожей конструкции». В спецификации описывалось, как образуется и видоизменяется длина волны и как настроить линию связи с учетом естественных свойств электромагнитной энергии.

Принимая во внимание размер и электрическую емкость Земли, Тесла подсчитал, что при использовании катушки длиной в пятьдесят миль, совершающей 925 колебаний в секунду, достигается частота света. Поскольку Тесла работал с «разреженными» лампами, он знал, что электричество проходит через них легче, чем сквозь воздух. Таким образом, он пришел к выводу, что если передающие башни разместить на возвышенных местах над препятствиями и дополнительно поднять передатчики при помощи баллонов с воздухом, верхние слои атмосферы (или ионосфер) будут служить средством передачи. Крупные электростанции, расположенные рядом с водопадами, смогут давать энергию, необходимую для беспроводной передачи в этот верхний слой атмосферы.

В отдельных случаях Земля также может служить проводником. В следующем отрывке из того же патентного заявления за 1897 год критиковалось использование Маркони примитивного аппарата Герца: «Надо отметить, что задействованное при передаче электрической энергии явление – не что иное, как проводимость, и его не следует путать с наблюдаемым в этом случае электрическим излучением, которое по своей сути и способу распространения делает передачу любого значительного количества энергии на достаточное расстояние практически невозможной».

Маркони, сотрудничавший с обществом страхования «Лондонский Ллойд» в экспериментах «корабль-берег», чаще пользовался методом научного тыка. В июле 1896 года во время экспериментов с Присом итальянец успешно передал сообщения сквозь стены на расстояние семи-восьми миль. В декабре он обратился за патентом, который Прис считал «очень обоснованным», хотя и знал, что у юноши были предшественники в лице Тесла и Лоджа. Патент не отличался оригинальностью и не предлагал никаких новых принципов, тем не менее Маркони по-настоящему преуспевал в мире практики, в то время как Тесла делал успехи только в своей лаборатории, усовершенствуя аппаратуру, или в царстве теории. Разница в знаниях точно подчеркнута одним из помощников Маркони, мистером Вивианом: «Тогда мы ничего не знали о длине передаваемой волны, влияющей на дальность передачи сообщений, – заявлял коллега ученого. – У нас даже не было средств или инструментов для измерения длины волны, и мы точно не знали, какую длину волны мы используем».

Первые работы Приса по исследованию земных токов и индукционных явлений на обычных телеграфных линиях в 1880-1890-х годах заставили его осознать силу системы Тесла. На этой стадии Маркони не понимал роли Земли в передаче электрической энергии. Он использовал принцип «излучения» в воздухе, при помощи аппарата Герца. Не понимая, зачем именно, он использовал воздушную и земную связь, – просто эти положения уже широко публиковались Тесла в 1893 году. Другие принципы были взяты у Оливера Лоджа, который вел с Маркони борьбу за патенты. Уильям Прис отлично знал, что у них были предшественники, но он не мог не заметить явного прогресса Маркони, в то время как его соперники топтались на месте.

После того как Маркони отверг предложение Приса и не захотел попросить у Тесла разрешения использовать его аппарат, британский джентльмен оказался в щекотливом положении. В августе 1897 года он отправил «скупое» сообщение: «К сожалению, должен сообщить, что вынужден прекратить все эксперименты и все действия, пока не изучу условий, определяющих отношения между вашей компанией и британским правительственным департаментом, который так вас поддерживал и так много 270 вам помогал». Но жребий был брошен, и Прис был не в силах остановить сложную форму пиратства. Он заболел и уехал в Египет, где пробыл год.

Маркони также помогал М. Хоузьер, директор «Ллойде», который, согласно слухам, «преуспел в передаче довольно отчетливых сообщений (при помощи аппарата Хоузьера) там, где Маркони потерпел фиаско». «Ллойде» также связалась с Тесла для «создания беспроводного устройства «корабль-берег» для передачи репортажа о международной гонке яхт 1896 года, но Тесла отклонил предложение, заявив, что любая публичная демонстрация его системы, кроме как на всемирной основе, может восприниматься как любительская попытка, проводимая посторонними экспериментаторами».

Вместо этого Тесла провел тайный эксперимент по передаче на большое расстояние, о котором никому не сказал, даже своим сотрудникам. Где-то в конце 1896 или в начале 1897 года изобретатель включил свой генератор в режим «производства непрерывных колебаний» и в экипаже направился на реку Гудзон. Там он сел на паром и переправился в Уэст-Пойнт вместе с работающим от батареи прибором, «удобным для транспортировки». «Я проделал это дважды или трижды, – рассказывал Тесла в суде в 1915 году. – Но я не получил никаких конкретных сигналов, кроме небольшого «тона», и этого было для меня достаточно». Другими словами, взяв с собой приемное устройство, ученый просто настроил его таким образом, что оно начинало реагировать на волны, исходящие из лаборатории на Восточной Хьюстонской улице. «Думаю, это примерно тридцать миль», – сказал Тесла.

Тесла также подумывал о покорении силы ветра, приливов, солнечной и геотермальной энергии, а также энергии, высвобождающейся в процессе электролиза. Если воду разделить на кислород и водород, эти взрывчатые вещества теоретически могут использоваться для получения тепла и пара. Действуя в различных направлениях, Тесла запатентовал устройства для производства озона и разработал схему электрического выделения азота из воздуха. Земля на ленточном конвейере обогащалась азотом для получения удобрений.

«Все сельскохозяйственные нужды, – предполагал Тесла, – заключаются во вскапывании свободного участка земли, обработке ее секретным жидким химическим составом и заключении в цилиндр. Через отмеченный участок пропускают электрический ток, кислород и водород удаляются, а оставшийся азот поглощается почвой. Таким образом, качественное удобрение по номинальной стоимости производится прямо у дома фермера».

6 апреля 1897 года Тесла вновь выступил с лекцией в Нью-Йоркской академии наук. Его слушали более четырех тысяч человек. Украсив стены крупными снимками дюжины электронных ламп, Тесла начал подробно рассказывать о своих успехах в изучении рентгеновских лучей. Естественно, присутствующим хотелось увидеть знаменитое устройство, позволяющее разглядеть скелет живого человека, но, безусловно, многие пришли лишь за тем, чтобы поглазеть, как волшебник вызывает электрические молнии.

Научный мир наконец-то заинтересовался системой международной телеграфной связи Тесла. Его план заключался во вмешательстве в электрические потоки земной коры при помощи гигантских осцилляторов и в использовании этих потоков в качестве несущих волн для радиопередатчика. В 1897 году ученый подробно объяснил принцип действия своей системы:

«Предположим, вся Земля подобна полому резиновому шару, наполненному водой, и в одном месте к нему присоединена трубка со шприцем. Если я нажму на шприц, из трубки в шар устремится вода. Поскольку она практически не подвержена сжатию, вся поверхность шара будет расширяться. Если я удалю шприц, вода последует за ним, и шар начнет сжиматься. Если же я проткну поверхность шара в нескольких местах ив каждом месте установлю трубки и шприцы, они будут колебаться в ответ на каждое движение, производимое в трубке, вставленной в первое отверстие».

Этот параграф имеет продолжение: «Если бы я захотел произвести взрыв в центре шара, наполненного – водой, это вызвало бы серию колебаний во всем шаре. Если бы я затем добавил к одной из трубок шприц, колеблющийся в такт воде, через некоторое время и с очень малыми затратами энергии я смог бы разорватьна части весь шар».

Вода соотносится с «подземными течениями» (известными сегодня как «теллурические течения»), а шприцы – с радиопередатчиками и приемниками. «Ученый считает возможным установить свое усовершенствованное приспособление в каждом крупном городе нашей планеты, чтобы немедленно передавать ежедневные новости – каждый час, во все города мира. Сделав шаг за пределы повседневной реальности, он предсказывает, что при помощи этого метода мы сможем общаться со звездами».

В этой статье, появившейся в «Скрайбнерс», также обсуждалась успешная беспроводная передача сообщений на восемь миль, проведенная Маркони в Европе. В этих отрывках за 1896 и 1897 годы видно, что Тесла уже вынашивал общий план международной телеграфной связи, в которой использовалось множество способов беспроводной передачи – через верхние слои атмосферы, при помощи механического резонанса, который он называл телегеодинамикой, и третий, самый важный: посредством подземных потоков. Далее Тесла планировал точно измерить частоту планеты и сконструировать радиопередатчики, работающие с ней в гармонии. Затем можно составить карту узловых точек, расположенных между, скажем, радиопередатчиком в Ниагара-Фоле и принимающими башнями, установленными на разных континентах.

Несмотря на все проекты и планы, никто, кроме Маркони, на практике еще не доказал, что беспроводные сообщения могут передаваться на расстояние, превосходящее несколько сотен футов. Да и этот успех заключался лишь в скромной передаче кода Морзе. Чтобы привлечь внимание мировой общественности, Маркони собирался передать импульсы через Ла-Манш. Естественно, Тесла продемонстрировал все известные принципы работы радио еще несколько лет назад, но его эксперименты проводились в стенах лекционных залов. Он установил, что можно зажигать лампы в отеле в двадцати шести кварталах от источника при помощи радиопередатчика, установленного на крыше лаборатории на Хьюстон-стрит, но эти опыты проводились тайно, и их результаты никогда не публиковались. А в 1895 году пожар уничтожил все достижения, способные продемонстрировать передачу на большое расстояние.

Когда с Тесла связалась компания «Лондонский Ллойд», ученый, к смущению собственного секретаря Джорджа Шерффа, отверг предложение показать возможности своей системы.

Однако Тесла не удовлетворился созданием международной системы радиовещания. В теории его система превосходит ныне существующую технологию, поскольку предполагает передачу энергии наравне с информацией. Тесла также высказывался о возможности пойти на контакт со звездами, вызвать дождь в пустынях или разрушения мирового масштаба. Тесла стал олицетворением «безумного ученого». При помощи его изобретений миром можно было управлять по прихоти ума.

Душу ученого разрывали противоречия. В письмах к Джонсонам он называет себя «Великим изобретателем Тесла» и намекает, что, как Падеревский и другие знаменитости, он не простой смертный, однако во время речи в Ниагара-Фоле, наоборот, умаляет себя. В это время Тесла был довольно состоятельным человеком, однако его требования лежали за пределами возможностей. Тем не менее он избегал брать деньги с инженеров, которые искали его помощи, и отказался от пункта о роялти в контракте с Вестингаузом, хотя это сулило ему целое состояние. В июне 1897 года стало известно, что Вестингауз заплатил 216 000 долларов за патенты Тесла. Поскольку Тесла и его партнеры Браун и Пек получали ежегодные чеки на 15 000 долларов, а также 70 000 5 долларов наличными, это равняется примерно четверти миллиона долларов за десятилетний период. В письме к Астору Тесла указывает сумму 500 000 долларов, но в любом случае это на несколько миллионов долларов меньше истинной стоимость контракта.

К этому времени Вестингауз и «Дженерал Электрик» официально пришли к «сердечному согласию». Это означало, что вторая гигантская корпорация с бесчисленными филиалами нагреет руки на изобретении Тесла, однако сам ученый не увидит ни цена. В поездах метро также будут использоваться моторы и системы Тесла, и опять он не получит вознаграждения.

Новые планы Тесла требовали огромных расходов. Вестингауз ясно дал понять, что его компания не станет финансировать проекты, лежащие за рамками ранее подписанного соглашения (хотя, возможно, Тесла все-таки получил дополнительную прибыль за другие изобретения, в частности за осцилляторы). В конце года ученый написал своему другу Эрнесту Генриху – инженеру (и писателю-прозаику) из корпорации Вестингауза: «Дорогой Генрих, действительно, я недавно перенес болезнь, но могу уверить вас, что в настоящее время я физически и умственно здоров. Однако я по-прежнему испытываю легкое недомогание, которое можно определить как финансовая анемия, от которой вы сами страдаете, если не ошибаюсь. Передайте от меня привет всем ребятам на Рождество, возможно, кто-нибудь из них даст о себе знать».

У Тесла были и другие проблемы. Появились трудности со спонсором Эдвардом Дином Адамсом, который был недоволен программой продвижения системы беспроводной связи; постоянно шла борьба с Маркони; давали о себе знать вызывающие боль отголоски сербского прошлого – Косово и утраченная юность. Родители и брат Тесла умерли, и он был далеко от своей семьи – не столько физически, столько духовно. В своих бесчисленных письмах сестры Марица и Ангелина просили Тесла ответить. Ученый много раз посылал им деньги, а однажды – экземпляр своей книги, изданной Мартином, но этого было недостаточно. «Помни, как тебя зовут и откуда ты родом, – писала Марица, заканчивая послание привычным: – Мысленно целую тебя». Частичка души Тесла изнывала от тоски, в то время как он взлетал все выше на самом гребне волны.

Возможно, сказывалось влияние бурской войны или беспорядки, назревающие на Кубе, но в это время в характере Тесла начала проявляться жажда разрушения. Его предыдущие изобретения уже изменили жизнь людей, а новое творение свяжет каждый отдаленный уголок планеты или разорвет мир на части. Он решил экспериментировать.

Вместе с Джорджем Шерффом Тесла поместил один из своих механических осцилляторов на центральной балке в подвале здания на Хьюстон-стрит, где была расположена лаборатория, и настроился на такую частоту, при которой балка начала гудеть. «Пока он занимался другими делами, гудение достигло такой силы, что начало сотрясаться все здание, а затем ближайшие дома и все здания с балками, резонирующими на той же частоте. Пожарное управление среагировало на тревогу; четыре тонны оборудования рухнули в подвал, и от полного разрушения здание спасло только то, что мистер Тесла быстро схватил молоток и уничтожил свою машину». «Этот прибор мог бы стать монстром Франкенштейна, – признался Тесла много лет спустя. – Если за ним не следить, ни одна субстанция не выдержит устойчивого воздействия ритма, когда резонанс достигнет пика. Можно легко разрушать небоскребы, создавая резонанс размеренными ударами пятифунтового молота».

По другой версии, Тесла утверждал, что взял свой осциллятор размером с будильник на строительную площадку в «районе Уолл-стрит». Найдя строящийся дом «высотой примерно в десять этажей, со стальным каркасом», он прикрепил осциллятор к одной из балок и принялся кропотливо его настраивать.

«Через несколько минут я почувствовал, что балка задрожала, – говорил Тесла репортеру. – Постепенно дрожание усиливалось и распространялось на всю стальную конструкцию. Наконец сооружение начало трещать и качаться, и рабочие в панике спустились на землю, решив, что началось землетрясение. Поползли слухи, будто здание вот-вот рухнет, и была вызвана полиция. Прежде чем произошло что-либо серьезное, я снял осциллятор, положил его в карман и ушел. Но если бы я помедлил еще минут десять, могу поспорить, что здание рухнуло бы на землю. С тем же осциллятором я мог бы обрушить Бруклинский мост в Ист-Ривер менее чем за час».

Тесла сообщил журналисту, что таким образом можно расколоть землю, положив конец цивилизации.

Тесла подсчитал, что для успеха подобной затеи может понадобиться год, но утверждал: «…уже через несколько недель я смогу вызвать в земной коре такие колебания, что она будет подниматься и опадать на сотни футов, выбрасывая реки из русел, разрушая здания, и практически уничтожит цивилизацию. Этот принцип не может не подействовать».