У меня есть не менее четырех дюжин изобретений, которые носят мое имя в технической литературе. Это настоящая и постоянная слава, дарованная не единицами, способными дать правильную оценку или ошибиться, но всем миром, который редко ошибается, и за любое из этих изобретений я бы давал все Нобелевские премии на протяжении следующих тысячи лет…
Это удивительная вещь. Беспроводная передача приходит к человечеству буквально как ураган, как тайфун уже в наши дни. Через некоторое время возникнет несколько, скажем, шесть больших телефонных станций в мировой системе, которые свяжут всех жителей Земли друг с другом посредством голоса и изображения…
Я хочу предложить девять летательных аппаратов, с крыльями и без пропеллеров, способных летать на пять тысяч или более миль, делать негативные снимки, проявлять пленки и наматывать их на катушки по мере получения… Изобретение, которому я посвятил двадцать лет тщательного изучения и которое, я надеюсь, будет реализовано, речь идет о телевидении, предоставляющем возможность видеть на расстоянии, не используя провод…
Никола Тесла
Конец XIX и начало XX века, на которые пришелся пик творчества Теслы, многие историки науки сопоставляют с первыми шагами человечества в совершенно новый мир знаний, во многом еще непонятный, сложный и далеко не всегда дружественный. При его освоении под флагами квантовой физики и теории относительности нельзя было избежать потерь и ошибок, но ученые постепенно научились распознавать новые опасности и преодолевать их. А опасностей этих было немало. Это и радиация, от которой так пострадали два поколения нобелевского семейного клана Кюри, и канцерогенность высокоэнергетического излучения квантовых генераторов, и потеря связи со спутниками, самолетами и наземными станциями, и даже катастрофические аварии на линиях связи и электропередач, происходящие во время мощных магнитных бурь.
На этом грозном предвоенном историческом фоне и возник проект турбореактивного самолета с горизонтальным взлетом и посадкой, который Тесла любовно называл «крошечной летающей печкой». Так за тридцать лет до фон Брауна Тесле удалось создать свой оригинальный проект беспилотного турбовинтового самолета. Еще некоторое время изобретатель с увлечением разрабатывал проекты нового двигателя для своего космического корабля, на котором он вполне серьезно собирался слетать на Марс. Есть серьезные основания считать, что именно в этот период Тесле удалось одному из первых в мире создать проект турбореактивного двигателя для первой ступени своего ракетоплана. В некоторых записях изобретателя содержатся намеки и на схему действия основного маршевого двигателя, в котором роль рабочего топлива должны были играть «электрически ускоренные атомные частицы». Похоже, что Тесла на шестьдесят с лишним лет опередил конструкторов в моделировании космического ионного двигателя!
Самолет-ракета «ФАУ-1»
За много лет до работ фон Брауна Тесла создал свой оригинальный проект беспилотного летательного аппарата с турбовинтовым двигателем. Есть много свидетельств, что изобретатель вплотную подошел и к созданию турбореактивного двигателя, которым он собирался оснастить первую ступень своего космического корабля.
Впрочем, исследователи истории ракетостроения сходятся в том, что обширный «ракетный архив» Теслы, содержащий первые рисунки реактивных аппаратов вертикального взлета и приземления, вместе с чертежами разнотипных моторов для ракет и схемами самих космических ракетопланов, был полностью уничтожен пожаром в нью-йоркской лаборатории изобретателя еще в 1895 году!
В музее Николы Теслы в Белграде наряду с сохранившимися рисунками турбовинтовых самолетов находятся чертежи еще ряда загадочных устройств. Это некие «электропланы», которые правильнее было бы назвать «ионолетами», скользящие по волнам ионосферного электричества, и «аэромобили» — реактивные гибриды автомобилей и самолетов, очевидно сконструированные для полетов в местности, лишенной дорог и аэродромов. К тому же в музейных бумагах изобретателя есть более поздние наброски межпланетных кораблей. Однако эта информация еще ждет энтузиастов исследования творческого наследия великого изобретателя.
В более приземленные моменты своей жизни Тесла разрабатывал стержневой молниеотвод для горной местности и системы кондиционирования воздуха. Он писал предложения промышленникам, доказывая, что сумел спроектировать «воистину фантастическую по своей производительности турбину», которая сможет работать на сталелитейных и химических заводах, используя газовые отходы.
Однако ни поразительные турбины, ни сказочные электрические аэропланы не могли надолго отвлечь внимание изобретателя от его титанических глобальных проектов. Почетное место среди подобных исследований Теслы занимают его планы привлечь на службу человеку полярные сияния, менее известна его удивительная схема «электрического щита Земли для отражения крупных небесных тел и последующего рассечения астероидов плотными пучками электрических колебаний эфирного резонатора».
Тут нельзя не отдать должного оригинальности подхода изобретателя к вопросам космической безопасности нашей планеты, ведь атмосфера Земли действительно служит своеобразным воздушным щитом для отражения многочисленных метеоритов. Такие космические тела даже небольшого размера вследствие огромной скорости обладают большой разрушительной силой. Сталкиваясь с газовыми частицами атмосферы, они сильно разогреваются, и большинство из них испаряются, оставляя в небе характерные следы «падающих звезд».
Проводил ли Тесла эксперименты по воздействию своих излучающих приборов на метеориты? Здесь есть только косвенные данные, что однажды он усадил своих помощников составлять графики осенних звездопадов, а затем проводил какие-то полевые испытания своего «пучкового генератора» в новых энергетических режимах.
Несколько больше нам известно о глобальных планах изобретателя по генерации и утилизации полярных сияний. Тесла считал, что строение земной атмосферы напоминает электрический воздушный конденсатор и, начиная с высот в несколько десятков километров, над поверхностью Земли расположен заряженный ярус воздушной оболочки, который сегодня мы называем ионосферой. Она простирается до высот в несколько сотен километров, плавно переходя в мантию плазмосферы. Воздушная среда здесь существенно меняет свой состав, растет относительная концентрация легких газов, и она становится в миллиарды раз более разреженной. У поверхности Земли воздух в основном состоит из двухатомных молекул азота, кислорода и углекислого газа. А на большой высоте — в ионосфере — молекулы этих газов под воздействием жесткого излучения Солнца распадаются на отдельные атомы. На высотах в тысячи километров основными элементами экзосферы (внешней атмосферы) становятся водород и гелий.
Изобретатель предполагал, что среда электрических атмосферных слоев все время находится в бурном движении, перерастающем в настоящие ураганы, видимые нам как сполохи полярных сияний. При этом Тесла считал, что с помощью системы из нескольких «глобальных эфирных резонаторов» он сможет «закрутить планетарное динамо», разогнав облакообразные полярные сияния до скорости несколько тысяч километров в час. Такое «атмосферное динамо» напоминает асинхронный электродвигатель Теслы, вывернутый наизнанку с переменой места статора и ротора. Разогнав таким образом «распределенный генератор электрических токов в верхних слоях атмосферы», Тесла намеревался «включить простым поворотом рубильника ровное голубоватое свечение, по яркости превосходящее в десятки раз полную Луну».
Насколько реален был этот проект «полярного света», к которому Тесла возвращался несколько раз на протяжении жизни? Серия недавних аэрокосмических экспериментов по созданию химическим путем полярных сияний во многом подтвердила давние умозаключения великого изобретателя. Впрочем, проблема освещения высокоширотных городов и поселков во время длинных зимних ночей рассматривается еще с середины прошлого столетия. Среди многих оригинальных проектов можно встретить и такие, в которых предлагается «возбуждать участки ионосферы концентрированным излучением мощных мазеров с целью получения дополнительной освещенности над объектами хозяйственной деятельности». Любопытное предложение и что-то очень напоминающее…
Много копий сломано исследователями экспериментов Теслы вокруг вопроса: удалось ли изобретателю получить стабильные сияния в верхних слоях атмосферы при серии «сверхэнергетических опытов» в Колорадо-Спрингс? В общем-то, мнения, похоже, разделились поровну. Часть биографов Теслы считают, что все ограничилось чередой исчезающих спрайтов, не считая различных и иногда довольно любопытных линейных и шаровых молний. Другие полагают, что сообщения местных газет о «переливах неземного небесного света», сопутствовавшего «электрорезонансным опытам» изобретателя, и следует понимать как первый в мировой истории успех по созданию искусственного свечения ионосферы.
Где здесь истина? Ответ на этот вопрос оставим читателям, тем более что с течением времени открывается все больше интересных фактов творчества изобретателя.
На основании своей модели «явлений в токопроводящих слоях верхней атмосферы» Тесла выяснил, что северные сияния обычно движутся с востока на запад со скоростью несколько тысяч километров в час. Изобретатель разделял сияния по яркости на четыре вида. К первому он относил еле заметные сияния, сходные по своей яркости с Млечным Путем, а к четвертому — по яркости сравнимые с полной Луной.
Тесла считал, что среда полярных сияний содержит электрически заряженные частицы, которые он иногда называл корпускулами электричества, сегодня мы знаем, что это ионы и электроны. Именно корпускулы электричества, по мнению изобретателя, и придавали «эфирным сияниям» их поразительные световые свойства. Тесла обоснованно считал, что если в приземном слое сухой воздух является качественным изолятором, то в ионосфере он должен быть хорошим проводником. Удивительно, но все последующие исследования стратосферы показали вполне удовлетворительное совпадение с функциональными параметрами столетнего макета Земли-конденсатора, разработанного великим изобретателем. Исследуя свою модель, Тесла предсказал многие удивительные эффекты и, в частности, сильное влияние состояния ионосферы на наземную радиосвязь. Здесь он предвосхитил многие важные задачи современной радиофизики, создав базис для изучения свойств и процессов в верхних воздушных слоях атмосферы. Фактически Тесла предвосхитил оформившуюся в последние годы и быстро развивающуюся новую область научного знания — аэрономику. Несомненно, что перед ней очень большое будущее, и это будущее наверняка во многом связано с творческим наследием великого изобретателя.
Тут надо вспомнить и еще об одной продуктивной гипотезе, которой Тесла обогатил мировую науку. Речь идет о его идее, что свечение верхней атмосферы в высоких широтах Северного и Южного полушарий Земли вызвано энергичными заряженными частицами, вторгающимися в земную магнитосферу на своем пути от Солнца. В своей модели полярных сияний изобретатель учел много важных факторов: их зависимость от высоты, географического положения, магнитного поля Земли и т. д. Прогнозы Теслы до сих пор поражают воображение, ведь и в настоящее время мы еще не можем не только описать количественно это явление, но даже предсказать заранее многие закономерности предстоящего полярного сияния. Проблема полярных сияний оказывается слишком сложной и многоплановой. Например, до сих пор неясна связь полярных сияний с погодой. Северяне хорошо знают, что полярные сияния чаще наблюдаются в морозные ночи. Объяснения этому пока нет.
А творческое наследие великого изобретателя продолжает приносить сюрпризы, и не только историкам науки. Так, новейшие данные, полученные с помощью современных средств исследования, приводят некоторых ученых к предположению о том, что полярные сияния есть следствие взаимодействия ультрафиолетового излучения Солнца с очень разреженным воздухом, который на больших высотах находится в атомарном состоянии. Однако более ста лет назад Тесла начал свои первые опыты с простенького макета, в котором вызывал искусственные сияния, облучая колбы с разреженным газом в переменном электромагнитном поле ультрафиолетовыми лучами из трубки Крукса! Уже тогда интуиция изобретателя и ученого подсказывала ему, что в сияющих неземным светом колбах происходит ионизация воздуха — превращение нейтральных атомов в заряженные ионы. Разумеется, в то время никто не знал этих терминов, но правильность выводов изобретателя не вызывает особого сомнения:
«Лучистая энергия, эманация которой идет из моих конструкций трубок Крукса, несомненно, насыщает электричеством баллоны с откачанным воздухом и тем самым заставляет оставшийся газ испускать яркий свет, мигающий в такт налагаемым колебаниям электрического эфира…
То же имеет место быть и в самых верхних слоях атмосферы, где не вызывает сомнения наличие областей, хорошо проводящих электричество, что я считаю уже прочно доказанным».
Чтобы понять, почему сияния наблюдаются чаще всего именно в полярных областях Земли, Тесла настойчиво пытался выяснить, как движутся заряженные частицы в магнитном поле. Ход его рассуждений был следующий: если заряженная частица движется вдоль магнитного поля, то поле никак не влияет на ее движение, а в высоких широтах Земли силовые линии магнитного поля почти вертикальны, следовательно, это должно создавать благоприятные условия для проникновения частиц в атмосферу Земли.
В своей модели полярных сияний изобретатель догадался рассмотреть и противоположный случай, когда заряженная частица движется поперек магнитного поля. Тогда, по схеме Теслы, на нее действует сила, которая закручивает частицу вокруг силовой линии магнитного поля. В результате при отсутствии столкновений с другими частицами рассматриваемые частицы будут просто вращаться вокруг силовых линий. Столкновения могут приводить к перескоку частиц с одних круговых орбит на другие, но скорость такого движения существенно меньше, чем скорость направленного движения потока частиц при отсутствии магнитного поля. В низких широтах силовые линии почти параллельны поверхности Земли. Поэтому, делает заключительный вывод исследователь, чтобы частицы, вызывающие полярное сияние, могли здесь проникнуть в атмосферу, они должны прорваться поперек силовых линий Земли, а это для них практически невозможно.
Впоследствии Тесла рассмотрел и еще один важный случай образования полярных сияний для движения частиц электричества (современных ионов. — О.Ф.) под определенным углом к направлению магнитного поля. Ученый разложил такое движение на две составляющие: поперек магнитного поля и одновременно вдоль него. Оба эти случая оказались уже исследованы в его ранних моделях. Поэтому Тесла совершенно верно предположил, что траектория частицы в этом случае будет спиралью, накручивающейся на силовую линию магнитного поля. Шаг спирали он считал зависящим от величины продольной скорости, а радиус — от поперечной скорости. Таким образом, в расширенной модели изобретателя заряженная частица, попадая в магнитное поле Земли, могла достигнуть ее атмосферы только в полярных областях независимо от того, где она оказалась вначале.
По сути, современные работы смогли существенно дополнить модель Теслы только для частиц, которые движутся в неоднородном магнитном поле, изменяющемся в пространстве. При этом если частица движется по спирали вокруг силовой линии магнитного поля, которое увеличивается по мере продвижения частицы вперед (то есть силовые линии сгущаются), то с ростом напряженности поля частица замедляет свое движение вдоль силовой линии и в конце концов отразится и будет двигаться в обратном направлении. Силовые линии магнитного поля Земли сходятся около ее поверхности в высоких широтах. Поэтому заряженные частицы, вращаясь вокруг этих линий и подходя к местам их сгущений, отражаются и движутся в другое полушарие. Там повторяется аналогичное отражение, и частицы оказываются в первом полушарии. Это повторяется до тех пор, пока частица не потеряет энергию при соударении с нейтральными частицами в плотной атмосфере вблизи поверхности Земли.
Совершенно справедливы и выводы Теслы о том, что ионизация заряженными частицами происходит наиболее эффективно в конце пути заряженной частицы, когда ее энергия уже невелика. С этим и связаны резкая нижняя и размытая верхняя границы полярных сияний. Ученый этого не знал, но уверенно предполагал наличие подобной связи. Согласно этой модели, когда направление межпланетного магнитного поля становится противоположным направлению геомагнитного поля на дневной стороне, начинается процесс так называемого пересоединения. При сближении противоположно направленных силовых линий магнитное поле обращается в нуль, образуя из замкнутой геомагнитной линии и свободной линии межпланетного поля две открытые силовые линии, которые одним концом начинаются на Земле в полярной шапке, а другим — уходят в межпланетное пространство.
Этот циклический процесс современные метеорологи называют магнитосферной суббурей и считают, что в этом случае происходит значительное возмущение всей внешней магнитосферы Земли. Фактически имеет место обрыв части магнитного хвоста, а его остаток поджимается к Земле. В этот момент часть плазмы внешней магнитосферы сбрасывается по силовым линиям в авроральную зону ионосферы. Здесь энергичные ионы и электроны сталкиваются с нейтральными атомами и заставляют их испускать фотоны.
Сегодня мы знаем, что Тесла был вполне прав, считая направление межпланетного магнитного поля постоянно меняющимся достаточно случайным образом. Именно поэтому обычные суббури, связанные с Южным полюсом, случаются несколько раз за сутки, независимо от текущей солнечной активности. Более известные широкому читателю магнитные бури регистрируются реже. Они непосредственно связаны со вспышками солнечной активности, а точнее, с попаданием Земли в зоны аномально интенсивного солнечного ветра и в межпланетные магнитные облака. При этом величина поля в магнитном облаке у орбиты Земли возрастает в десятки раз, а скорость солнечного ветра — до тысячи километров в секунду. Эффект такого увеличения подобен смене легкого ветерка на ураган. Во время сильной ионосферной бури мощнейшие магнитные суббури следуют одна за другой, а авроральная зона расширяется вплоть до умеренных широт.
Так, во время крупнейшей ионосферной бури очередного солнечного максимума, длившейся более суток, полярные сияния наблюдались даже в Москве. При этом энергия, выделившаяся тогда в магнитосфере Земли, составила эквивалент энергии взрыва ста мегатонн тротила. Несомненно, что изобретатель догадывался о скрытой мощи ионосферных ураганов и всячески пытался воздействовать на них с помощью своего метода электрического резонанса.
Надо сказать, что именно ионосферные исследования Теслы подтолкнули в свое время известного фантаста Фредерика Вильяма Брауна к созданию оригинального рассказа «Волновики». В нем повествуется о новой «полевой» форме жизни, проявляющей себя в виде электромагнитных волн радиодиапазона. А рассказал Брауну о странных опытах «повелителя молний» молодой журналист Кеннет Свизи. Беседуя с Брауном, Свизи поведал об одной очень экстравагантной идее Теслы, предполагавшего, что в насыщенной электричеством среде верхних слоев земной атмосферы вполне может существовать особая «радиоэлектрическая жизнь».
Финал произведения построен в трагикомическом ключе, характерном для творчества фантаста-юмориста. Оказывается, что космические Волновики (так зовут пришельцев из ионосферы) питаются искусственным и атмосферным электричеством. Это быстро приводит к исчезновению бытовой и промышленной электроэнергии, пропадают молнии… ну а история человечества возвращается в век пара!
Но так ли уж легко могут преодолеть космические электромагнитные колебания толщу ионосферы?
Тесла считал это непростым вопросом, жизненно важным для дальнейшего развития радиовещания. Он допускал, что в приповерхностном слое — тропосфере — воздух представляет собой смесь нейтральных молекул различных газов (в основном азота, кислорода и углекислого газа). Следовательно, если нас окружает сухой воздух, то его можно считать хорошим изолятором.
Иначе обстоит дело в глубинах ионосферы, думал изобретатель. Там воздушная среда вполне способна проводить электрический ток, поскольку вместо нейтральных молекул и атомов она содержит «электрокорпускулы» (электроны и ионы). Вспомним, что понятие ионов как положительно или отрицательно заряженных частиц возникло гораздо позже первых моделей «атмосферного электричества» Теслы. Тем не менее великий изобретатель правильно ухватил суть дела, считая, что корпускулы электричества должны возникать под воздействием каких-либо внешних факторов из первичных нейтральных атомов и молекул.
Тесла полагал и считал это очень важным обстоятельством, что молекулы воздуха на всем протяжении стратосферы находятся в постоянно сложном движении. Потоком этого непрекращающегося движения должны быть захвачены и электрические корпускулы, т. е. ионы с электронами. Единственно, до чего не дошел изобретатель в своих рассуждениях, — это до анализа баланса противоположных процессов ионизации и нейтрализации, — рекомбинации, — идущих с различной скоростью на разных высотах.
Вот как описывает это видный советский радиофизик Ф.И. Честнов:
«Представьте себе толпу, в которой каждый человек торопится в нужном ему направлении. Люди будут сталкиваться друг с другом почти на каждом шагу. Но вот толпа поредела, стало свободнее; теперь уже столкновение — редкий случай. Примерно то же мы будем наблюдать и в мире молекул.
Вот мы спускаемся ниже и попадаем в более плотные слои. Частицы воздуха здесь гуще, значит, столкновения происходят чаще, и рекомбинация идет быстрее. Поднимаемся выше, в разреженные слои: столкновения частиц становятся реже, а воссоединение ионов и электронов в нейтральные молекулы идет очень медленно.
Что же произойдет, если действие ионизирующего излучения в верхней атмосфере прекратится? Очевидно, электроны снова «вернутся на свои места», ионизированные частицы в конце концов станут нейтральными, а свободные заряды постепенно исчезнут, и воздух потеряет электрическую проводимость.
Если же ионизирующее излучение будет действовать постоянно и с неизменной силой, то появление новых свободных электронов уравновесит их убыль — насыщенность воздуха свободными зарядами меняться не будет».
Именно так возникают замечательные по своей красоте полярные сияния (auroras borealis — по-латыни), давшие свое название этому удивительному природному феномену. Конечно, поверхность Земли не самое лучшее место для наблюдения за полярными сияниями: во-первых, почти всегда их надо наблюдать ночью, когда не мешает солнце, во-вторых, наблюдениям могут помешать облака. Поэтому Тесла предполагал приспособить для наблюдений ионосферных вспышек свои автоматические самолеты, оснащенные фотографической аппаратурой и питаемые волнами «резонансной электроэнергии».
Вопрос об аналогии между полярными сияниями и газовым разрядом всегда волновал изобретателя, тем более что с многочисленными проявлениями его следствий он встречался на каждом шагу в своей лаборатории, насыщенной волнами электричества. Тесла догадывался, что некоторые его исследования подсказывают, что такая аналогия не ограничивается только элементарными актами генерации корпускулярного электричества (ионизации и возбуждения атомов) энергичными частицами, которые происходят и в газовом разряде, и в полярных сияниях.
В позапрошлом веке норвежский физик Бирке-ланд поставил интересный опыт. Он изготовил маленькую модель нашей Земли — шар, который можно было намагничивать. Кроме того, шар был покрыт краской, которая от ударов заряженных частиц начинала светиться.
Тесла повторил эксперимент Биркеланда на новом качественном уровне. Ученый поместил шар в сосуд с разреженным воздухом и «обстрелял» его из ионной пушки потоком заряженных частиц. Пока шар не был намагничен, летящие частицы бомбардировали всю поверхность полушария, обращенного к ионной пушке, и оно равномерно светилось. Но когда шар намагнитили, свечение появилось только у его магнитных полюсов.
Этот наглядный опыт еще раз подтвердил четкую связь между полярными сияниями и облучением потоком электрических частиц. Показал он и то, что в этом явлении как-то участвуют силы земного магнетизма. Но какие же электрически заряженные частицы могут вызывать в высоких слоях атмосферы полярные сияния, откуда они берутся?
Тесле было известно из астрономической литературы, что полярные сияния особенно часты и сильны в те годы, когда на Солнце наблюдается наибольшее число пятен. Количество их и размеры в разные годы различны. Примерно через каждые одиннадцать лет число пятен бывает наибольшим. Затем они постепенно пропадают, и в годы минимума на Солнце месяцами их почти не наблюдают. Он также знал, что ученые установили прямую связь земных сполохов с пятнами на Солнце. Отмечено, что когда большое пятно проходит центральный меридиан Солнца, на Земле через сутки-двое почти всегда начинают играть сполохи и разражается магнитная буря. Она резко ухудшает радиосвязь на коротких волнах, вносит сумятицу в работу телеграфа и телефона. Показания компаса становятся неточными.
Все это позволило изобретателю дополнить и развить свою модель атмосферного электричества на феноменологическом уровне. На основе рассуждений и интерпретации своих опытов Тесла вывел, что когда корпускулы солнечного ветра (протоны и электроны) достигают верхних, разреженных слоев атмосферы Земли, они, как и в лабораторной газоразрядной трубке, сталкиваются с частицами (атомами и молекулами) воздуха (главным образом азота и кислорода) и заставляют их светиться. Так, по модели Теслы, и возникают полярные сияния в естественных условиях. Изобретатель считал, что все это происходит где-то на высоте тысячи километров над поверхностью Земли. В своих выводах он опирался на результаты модельных экспериментов, в которых наша планета представала в виде огромного природного магнита со своим полем, настолько мощным, что оно способно отклонять потоки частиц, летящих от Солнца, к своим магнитным полюсам.
Развивая свою теорию солнечно-земных связей, Тесла понял, что кроме лучистой энергии Солнце должно выбрасывать в пространство огромное количество материальных частиц, так называемых корпускул (не путать с корпускулами электричества — электронами!). Эти «унитарные крошки тела нашего великолепного светила» на самом деле представляют собой смесь электронов, протонов и ионизированных атомов различных элементов, входящих в состав раскаленной солнечной атмосферы. Пролетая огромное расстояние, они достигают Земли и довольно глубоко проникают в верхние слои атмосферы (ионосферу). По Тесле, именно этот «обстрел» Земли мельчайшими частицами, летящими с Солнца, «являл собой важный дополнительный канал электризации высотной воздушной смеси», попросту говоря — еще один источник ионизации.
С точки зрения современной науки эти частицы летят с очень большой скоростью, обладая в силу своей сравнительно большой массы значительной энергией. Встречая на своем пути атомы, молекулы и ионы верхней стратосферы, корпускулы эффективно изменяют их зарядное состояние, активно участвуя в актах ионизации и рекомбинации. Силовые линии магнитного поля Земли меняются не только в радиальном направлении, но они к тому же и изогнуты, это также влияет на движение заряженных частиц. В результате электроны и протоны начинают дрейфовать в противоположных направлениях (на восток или запад). Электроны и протоны, попавшие из солнечного ветра в магнитное поле Земли, стекают в область полюсов, где достигают плотных слоев атмосферы, производя ионизацию и возбуждение атомов и молекул газов. Возбужденные атомы испускают энергию в виде света. Нечто подобное наблюдается в газовом разряде при пропускании через газ электрического тока.
И еще одно любопытное открытие удалось сделать Тесле в силу несколько необычных обстоятельств.
Круг друзей изобретателя был довольно узок, и туда входил журналист и издатель журнала «Эпоха» Роберт Джонсон. Его научные познания были поверхностны, но зато он чрезвычайно увлекался спиритизмом и астрологией, переписывался с самим Артуром Конан Дойлем. Паранормальные явления всегда интересовали Теслу только с точки зрения организации новых трюков и фокусов, которыми он очень любил поражать посетителей своей лаборатории. А вот астрология, вернее, та ее часть, где «прогнозируется» будущее по изменению количества и конфигурации солнечных пятен, вскоре весьма заинтересовала изобретателя.
В начале своих систематических исследований Тесла «переоткрыл» известную астрономам закономерность, что количество пятен, появляющихся на нашем светиле, увеличивается и уменьшается с периодичностью в 11 лет. Чуть позже он с большой досадой узнал, что еще за полвека до него немецкий ученый Рудольф Вольф, собрав практически все известные упоминания о солнечных пятнах, обнаружил тот же самый одиннадцатилетний цикл. С тех пор количество пятен, посчитанное по особой формуле, — число Вольфа, — служит основной характеристикой солнечной активности. В годы спокойного Солнца — в солнечный минимум — пятен практически нет, а во время максимума солнечной активности число пятен может достигать нескольких десятков.
Затем изобретатель занялся всей четырехсотлетней историей солнечных наблюдений и тут же открыл еще одну странную закономерность — интервалы между самыми мощными пиками солнечных максимумов медленно, но неуклонно уменьшались! Этот сенсационный вывод вот уже целое столетие не дает спокойно спать многим астрономам, не говоря уже об астрологах, заслоняя второе не менее «статистическое открытие» великого изобретателя. Речь идет о том, что Тесле удалось сопоставить массу данных о геомагнитной обстановке и активности Солнца за предыдущие двести лет, и в результате он пришел к весьма интересному выводу: на данном этапе солнечного цикла количество магнитных бурь связано с тем, насколько активным будет наше Солнце через 6–8 лет. Корреляция между этими показателями достигает 94 %, что позволило изобретателю на зависть профессиональным астрономам составить с высокой степенью точности несколько прогнозов поведения Солнца.