Тесла. Переменный ток

ГЛАВА 4 Беспроводная мечта

На заре XX века Никола Тесла увидел, как грядет подтверждение его некоторых передовых научных идей о будущем. Это произошло благодаря опытам, которые он осуществил в горах Колорадо: данные работы позволили ему заручиться необходимым доверием для строительства мирового центра беспроводной передачи информации и электричества. Тесла мечтал создать мир, наполненный доступной информацией и не испытывающий энергетической зависимости.

В 1899 году Никола Тесла предложил вступить в дело своему другу, предпринимателю Джону Джейкобу Астору IV (1864- 1912); они часто вели длинные беседы за ужином в «Палм- Рум» — одном из ресторанов отеля «Уолдорф-Астория», хозяином которого и был друг изобретателя. Мультимиллионер соглашался инвестировать средства в дела с гарантированным доходом, но не хотел иметь ничего общего с непонятными и рискованными исследованиями. Тесла понял, что никогда не убедит его с помощью разговоров о революциях и будущем человечества, поэтому решил действовать иначе. Он предложил ему профинансировать проект разработки новой лампы, значительно более совершенной, чем его собственные лампы накаливания. Новая лампа должна была тратить в три раза меньше энергии по сравнению с другими моделями, работать вечно и дешево стоить. Астор согласился инвестировать 100000 долларов взамен на патенты на лампы и осцилляторы Теслы. Он не знал, что ученый намеревается направить его деньги на другой проект.

Тесла поговорил с Леонардом Кертисом, адвокатом, защищавшим интересы Вестингауза в войне токов, чтобы тот помог ему найти площадку для продолжения опытов. Это должно было быть безопасное место, где ничто не помешало бы измерениям и опытам; поэтому, с одной стороны, нужно было отдалиться от населенных пунктов, но с другой — для работы требовалось много электроэнергии, а также большие объемы воды. Там Тесла собирался построить лабораторию по своему проекту для проведения экспериментов с токами очень высокого напряжения, которые он был намерен проводить глубокой ночью, когда линии меньше загружены.

Никола Тесла разместил свою лабораторию в горах примерно в километре от ближайшего городка у подножья пика Пайк, где воздух был чистый, сухой и наполненный статическим электричеством. Самым ближайшим к нему строением была Школа для слепых и глухих Колорадо. Местный плотник построил мастерскую, четко следуя всем инструкциям Теслы. Экспериментальная станция Колорадо-Спрингс представляла собой квадратное деревянное здание, похожее на хлев.

Через отверстие в крыше вверх поднималась башня высотой 25 метров от уровня пола, а на ней еще на 40 метров вверх возвышался металлический шпиль, увенчанный медной сферой метрового диаметра. Тесла наполнил мастерскую сложными и тяжелыми аппаратами, а вокруг развесил предупреждающие таблички для возможных посетителей. Наконец, на входной двери он разместил строки из Данте:

«Оставь надежду, всяк сюда входящий».

По городку пошли слухи, что в мастерской готовят установку, которая одним лучом может уничтожить 100 человек.

Тесла выглядывает из лаборатории Колорадо-Спрингс в начале лета 1899 года. Табличка на двери предупреждает: «ОПАСНОСТЬ! НЕ ВХОДИТЬ!»

Кертис быстро нашел решение. Он был акционером электрической компании Колорадо-Спрингс, маленького и тихого городка в 100 километрах от Денвера, столицы штата Колорадо. Этот городок появился всего несколько десятилетий назад в отрогах Скалистых гор. Около него находится пик Пайк — огромная гора, на склонах которой пасутся стада скота. Такое место идеально подходило Тесле.

После долгого путешествия по пыльной дороге из Нью- Йорка и короткой остановки в Чикаго для демонстрации радиоуправляемого аппарата, 17 мая 1899 года изобретатель приехал в отель «Альта Виста Колорадо-Спрингс». Его ждали бессонные недели подготовки, строительство лаборатории, приемка и установка оборудования — все это за счет инвестиций Астора, который был уверен, что оплатил другой проект. Тесла устроился в номере 207 и попросил, чтобы каждый день ему приносили 18 чистых полотенец, заявив, что сам будет заниматься вопросами чистоты в своем номере.

В Колорадо Тесла преследовал тройную цель — разработать высокомощный передатчик, усовершенствовать методы дифференциации и изоляции передаваемой энергии и определить законы распространения энергии по Земле и в ее атмосфере. Если бы ему удалось разрешить все три задачи, он смог бы создать систему беспроводной передачи, которая была бы совершеннее системы Маркони и могла бы переносить дешевую беспроводную энергию по всей планете. Он также уверял, что энергию можно получать напрямую из воздуха. Эта идея получила название «утопия о бесконечном источнике»; Тесла мечтал ликвидировать проблему растущего энергетического спроса, а также управлять погодой, хотя в данных вопросах он так и не смог добиться значительных результатов.

Из-за гонений и насмешек, которые сопровождали его в последние годы, он решил никому ничего не рассказывать о своих планах. Тем не менее журналистам, приезжавшим в Колорадо взять у него интервью, Тесла признавался, что хочет отправить беспроводное сообщение в Париж на Всемирную выставку 1900 года (но это ему так и не удалось). Изобретатель говорил об этом проекте со времен своих лекций в начале 1890-х годов, что во многом и поддерживало у окружающих мнение о нем как о мечтателе. Никто не верил не только в то, что такое возможно, но даже в то, что Тесла попробует приступить к решению данной задачи. В 1892 году он говорил следующее:

«В верхних слоях атмосферы воздух разреженный. Нет сомнений, что с возможностями, предоставляемыми высокими частотами и изолирующими материалами, электрические разряды смогут проходить километры в разреженном воздухе, перенося таким образом сотни тысяч лошадиных сил энергии, способных запускать двигатели или зажигать лампы, как бы далеко они ни находились от генерирующей станции. [...] В будущем перемещение энергии перестанет быть необходимостью. Грядущие поколения смогут запускать машины с помощью энергии, получаемой в любой точке Вселенной [см. рисунок 1]».

РИС. 1

Фотография эксперимента, при котором обычные лампы накаливания зажигаются под действием индуцированного тока.

В Колорадо- Спрингс Тесла посвятил много времени экспериментам с фотографиями. Запечатленные на них разряды в миллионы вольт были способны моментально испепелить его.

По сути, установка в Колорадо-Спрингс являлась огромным передатчиком с мощным усилителем. В непростой для понимания статье, опубликованной в The Electrical Experimenter, Тесла называл его «резонансным трансформатором, приспособленным для нужд планеты, для ее постоянных и электрических свойств», способным работать на любой частоте — от самой малой до тысяч герц — и генерировать напряжение в сто миллионов вольт или, напротив, очень низкое. Ему уже удалось сделать катушку для генерирования четырех миллионов вольт, однако для проверки возможности передач в любую точку планеты ему нужно было гораздо более высокое напряжение.

Когда Тесла включал свое мощнейшее оборудование, на громоотводах зданий в радиусе 25 километров образовывались дуги света. Электричество распространялось также по почве, и испуганные лошади, обычно мирно пасущиеся на местных лугах, мчались сломя голову, а те, которые находились на более дальних расстояниях, проявляли беспокойство. Ночью, когда изобретатель работал с максимальным напряжением, небо над склоном горы Пайк превращалось в Пандемоний с искрами, громом, завихрениями, световыми ореолами и разрядами на металлических предметах, которые случайные зрители вспоминали с ужасом. Пока все это творилось снаружи, внутри лаборатории Тесла и его помощники работали, заткнув уши ватой и надев специальную обувь с резиновыми подошвами. Однажды, в результате одного из опытов на максимальном напряжении, случилась перегрузка генератора электрической компании, обслуживающей городок. На линии возник пожар, и весь район остался без света. Компания наотрез отказалась возобновлять подачу энергии на установки Теслы, и ему пришлось из личных средств заплатить бригаде рабочих, прибывших для ликвидации аварии.

После восьми месяцев экспериментов и постоянных срочных заказов все новых и новых материалов, после всех тайн и огромных расходов Никола Тесла так и не вынес из своего заточения никакого нового изобретения, практическое применение которого сулило ему обогащение. С точки зрения изобретателей, подобных Эдисону (обладающих деловой хваткой), он потерял много времени и зря растратил деньги. Но с другой стороны, накопленные за тот период знания утвердили Теслу в его предположениях и позволили подготовить концептуальную базу для нового великого проекта. Кроме того, был заложен фундамент для исследований, которые проводили позже другие ученые, приносившие что-то новое в науку на протяжении последующих лет.

Впервые в жизни Тесла позаботился о том, чтобы записывать результаты своих исследований. Тетради Колорадо-Спрингс представляют детальное описание день за днем всех экспериментов, поставленных с 1 июня 1899 года по 7 января 1900 года. В противоположность другим документам изобретателя эти записи велись постоянно и очень аккуратно. Однако сделаны они были не для публикации (и до 1978 года их не публиковали), это скорее можно назвать реестром данных; необходимость его заполнения, вероятно, была вызвана катастрофой после пожара 1895 года, поэтому зачастую записи требуют интерпретации. Позднее тетради помогли Тесле, когда он оформлял запросы на новые патенты.

Записи документируют его самое важное открытие, которое произошло во время одной из сильных и частых в тех местах гроз. Тесла обнаружил, что признаки электрической активности, сопутствующие грозам, продолжают присутствовать даже при удалении грозы. Их интенсивность начинала падать, только когда она удалялась более чем на 300 км. В чем причина? Тесла сделал вывод, что за это отвечают стационарные волны — геоэлектрический феномен, сегодня называемый резонансом Шумана. Обнаружив это, Тесла решил, что нашел краеугольный камень, на котором должен основываться его проект беспроводной передачи энергии и информации. После нескольких лет размышлений изобретатель, наконец, смог рассчитать радиоэлектрический резонанс Земли: по его заключению, он происходит при частотах 6, 18 и 30 Гц (хотя экспериментально подтвердить это не удалось — требовалось больше мощности).

Резонанс Шумана — это ряд частот электромагнитных волн из сверхнизкого участка (ELF), составляющих спектр Земли. Явление имеет место, потому что часть атмосферы, а именно пространство между земной поверхностью и ионосферой, действует как волновод. Удержание волны в данном пространстве заставляет его действовать как резонатор для электромагнитных волн определенных частот в сверхнизком участке (см. рисунок). Самая низкая частота равна 7, 83 Гц. Совпадения больших частот имеют значения порядка нескольких килогерц.

Первая, вторая и третья частота резонанса Шумана.

Сети электропередач влияют на резонанс Шумана, естественным образом возбужденный молниями, потому что одна из его частот близка 60 Гц (эта частота используется для электротранспорта в некоторых странах). Данное явление получило имя Уинфрида Отто Шумана, который математически предсказал его существование в 1952 году. Несмотря на присвоение этой чести Шуману, впервые подобное явление наблюдал Никола Тесла, который основал на нем идею мировой системы беспроводной передачи энергии и коммуникаций.

Идеи Теслы о резонансе Земли были забыты до 1950-х годов, когда группа ученых начала исследования по распространению электромагнитных волн очень низкой и сверхнизкой частоты (от 3 до 30 кГц и от 1 до 3000 Гц соответственно). Эта группа подтвердила выводы Теслы. Передатчик-усилитель Теслы стал первым аппаратом, способным создавать резонанс на сверхнизкой частоте (ELF — от англ. Extremely Low Frequency) для того, чтобы передать волны через слои под ионосферой. В 1960-е годы экспериментально были установлены три наименьшие частоты резонанса Шумана: 7, 83 Гц, 14, 1 Гц и 20, 3 Гц — их значения на удивление близки к расчетам Теслы, сделанным на 50 лет раньше, на оборудовании XIX века.

При работе с оборудованием в Колорадо-Спрингс Тесла много времени посвятил разработке сенсоров. Это были автоматические сверхчувствительные устройства, созданные на основе его вакуумных трубок с простой схемой, но очень удобные для работы. Они состояли из стальной проволоки с двумя платиновыми контактами в верхней части и проволочной сетки, на которой размещалась стеклянная трубка. Когда электрическое возмущение определенной частоты от передатчика достигало контура станции-приемника, ток проходил по проволочной сетке, проволочки сближались и соединяли контакты.

Согласно записям, Тесла посвятил большую часть своего времени (примерно 56%) разработке высокочастотного передатчика, 21 % времени — изготовлению приемников и сенсоров сигналов, 16 % — измерению емкости большой антенны лаборатории, 6% — другим, более мелким вопросам. И везде он достиг невероятных успехов: измерил электромагнитные излучения, возникающие при естественных электрических разрядах, разработал радиосистемы и системы освещения, модуляторы антенны, а также другие разнообразные приборы.

В области телеграфии Тесле удалось отправить несколько беспроводных сообщений на расстояние до 100 км. Во вступлении к записи от 27 июня в его дневнике изображена схема этой системы. Далее на рисунках 2, 3 и 4 показаны схемы некоторых устройств передающей станции, с помощью которых Тесла получал два типа колебаний разного тона. На рисунке 2 можно увидеть два разделенных контура передатчика, поочередно активирующихся при разряде конденсаторов через первичную обмотку. На рисунках 2 и 4 представлен контур-передатчик, период которого изменяется под воздействием индуктивности (см. рисунок 3) или в результате периодического замыкания части контура с помощью автоматического устройства прерывания. На станции-приемнике (R) два синхронизированных контура принимают сигналы отправителя с определенной частотой. Приемник отвечает, только когда оба контура I и II активируют сенсоры (а а_{).

В Колорадо-Спрингс Тесла осуществил передовые эксперименты по беспроводной передаче голоса. В начале записи от 14 июля показана схема отправки звука, на которой предполагается возможность усиления слабых сигналов, таких как человеческий голос (см. рисунок 5 на стр. 130). В ней предусмотрены обычные устройства для передачи и усиления сигнала: электрический осциллятор, катушки индуктивности, искровые разрядники и так далее. Тесла надеялся получить и затем воспроизвести звук с помощью системы инжекции воздуха, при которой возникли бы колебания диафрагмы, как в примитивных телефонах. Он изучил вопрос возможности реализации «беспроводного телефона» (как стали называть это изобретение десятилетия спустя), разработал методы передачи, а также устройство динамиков и микрофонов.

РИС. 2

РИС.З

РИС. 4

СТАНЦИЯ-ПРИЕМНИК

РИС. 5 Схема «беспроводного телефона» Теслы в записях от 14 июля 1899 года в Тетрадях Колорадо- Спрингс.

В тетради собраны многочисленные результаты экспериментов по беспроводному освещению, которые проводились в течение нескольких месяцев. В это время изобретатель занимался разработкой и настройкой оборудования. Тесле удалось передать по почве на расстояние 40 км энергию для питания 200 ламп накаливания, для чего ему пришлось генерировать миллионы вольт электричества. Однако не все опыты изобретателя предполагали столь титаническую работу. В одном из его знаменитых экспериментов, запечатленных на серии фотографий, показаны традиционные лампы накаливания, которые зажигаются от индуцированного тока. Они находятся на спирали длиной 4, 5 м, расположенной на расстоянии 30 м от первичного контура, энергия на который подается от осциллятора. Контур, подключенный к спирали, включает настроенный на частоту колебаний осциллятора конденсатор, работающий на менее чем 5 % от своей мощности.

В некоторых случаях записи Колорадо-Спрингс оказываются неточными, ученым приходилось не раз предлагать свои интерпретации того, что Тесла думал и чего достиг. Есть мнение, что благодаря своему гигантскому осциллятору он отправил волну с частотой 150000 Гц. Она распространилась в виде кольцевого волнового фронта и дошла до противоположной точки-антипода Колорадо-Спрингс (расположенной в Индийском океане), откуда рикошетом вернулась на экспериментальную станцию. Тесла был уверен, что смог синхронизировать ее с частотой Земли, но доказать ни ему, ни кому-либо другому до настоящего момента этого не удалось. На самом деле неизвестно, каковы будут последствия, если высокочастотное оборудование начнет работать на частоте Земли. В интервью, которые печатались вместе с фотографиями, где Тесла представал окруженным вспышками молний, изобретатель заверял, что своими экспериментами боялся поджечь земную атмосферу, что мощный осциллятор, работающий на частоте Земли, мог бы разорвать Землю на две части. Тесла даже утверждал, будто знает, как это сделать.

РИС. 6 Тесла объяснял поведение стационарных волн в применении к своей теории о беспроводной передаче, представляя Землю как шар, в который воздух закачивается насосом, поэтому давление одинаково увеличивается во всех его точках.

Не вызвав никаких сопутствующих явлений своим опытом, изобретатель решил, что в достаточной мере доказал, что передача энергии на глобальном уровне возможна при помощи системы, подобной радио, которая состоит из центральной станции-передатчика, простого устройства-приемника с возможностью настройки, заземления и антенны. По его мысли, Земля подобна огромному воздушному шару: при повышении давления в нем оно увеличивается одинаково во всех точках, поэтому если направить энергию на определенной частоте из одной точки нашей планеты, это должно увеличить энергию в каждой точке Земли. Таким образом, при помощи подходящих приемников можно ее собрать и использовать для освещения, обогрева и другого применения (см. рисунок 6).

К сожалению, в этот плодотворный период незаурядных экспериментов Тесла допустил крупную оплошность при общении со СМИ. Она произошла из-за его тяги к сенсационности и секретности, которая часто вредила ему. Однажды глубокой ночью Тесла слушал радиоэлектрический эфир с помощью очень чувствительного и мощного радиоприемника, когда вдруг его поразили странные ритмичные звуки. Именно ритмичность сигнала заставила изобретателя подумать, что его может подавать только разумное существо. По его мнению, в тот момент никакой человек не мог подавать подобные сигналы, значит, возможно, это была попытка связи с людьми существ с другой планеты, может быть с Венеры или Марса. Эта идея захватила Теслу, он надеялся ответить на сигнал.

Любой человек на море и на суше, имеющий простой и дешевый аппарат, помещающийся в кармане, может получать новости из любой точки мира или отправленные ему сообщения. Земля будет подобна громадному мозгу, который сможет из любой точки дать ответ.

Никола Тесла

Невероятность находки должна была сделать его более сдержанным, но Тесла решил сообщить об этом с помпой, достойной такого события. Пресса смеялась над ним, научное сообщество разразилось критикой, не щадя ни представленных рассуждений, которые были провозглашены фантазией, ни его энергетического проекта в целом. На реальные достижения Теслы начали смотреть с недоверием. Он снисходительно отвечал на критику, отказывался представить свое оборудование и давать дополнительную информацию до конечного усовершенствования системы.

Возможно, изобретателю удалось услышать радиоволны из космоса, существование которых не было признано до 1920-х годов. Это делает его случайным предвестником радиоастрономии. Сегодня записи фонового шума являются относительно традиционной практикой. В 1965 году радиоастрономы Арно Пензиас (р. 1933) и Роберт Вильсон (р. 1936) «услышали» нечто более удивительное: след фонового космического излучения (оставшийся от Большого взрыва), которое, достигнув пределов Вселенной, возвращается на Землю в виде микроволн. Сегодня всякий может присутствовать на представлении таких шумов: было посчитано, что примерно 1 % от статических шумов, улавливаемых ненастроенным телевизором, производят микроволны Вселенной.

Начало 1900 года Тесла встретил, проводя последние эксперименты и демонтируя оборудование на станции в Колорадо- Спрингс, — изобретатель возвращался в Нью-Йорк. После приезда он разместился в «Уолдорф-Астории» — возможно, в знак уважения к своему основному инвестору. Данный шаг был достаточно смелым, потому что означал не только значительные траты, но и необходимость рано или поздно ответить Астору на вопрос: где созданные лампы, за которые он заплатил? Так, без лишних церемоний и проявлений чувств, за работой, Тесла встретил приход нового века, в котором его труды оказались столь востребованными.

Сразу же после приезда в Нью-Йорк Тесла начал заниматься новыми патентами по радиопередаче и передаче энергии, которые стали результатом работы в Колорадо-Спрингс. Комплекс новых открытий обещал возможность разработки схемы мирового радио, предполагавшего серию услуг: взаимосвязанные радиотелефонные сети, синхронизированные часовые сигналы, выпуски новостей, карманные приемники, частые коммуникации... Изобретатель назвал это «мировой системой умной передачи». Шли первые месяцы 1900 года. Тесла уже тогда описал общество, появившееся век спустя, — общество цифровой революции с интернетом и мобильными телефонами, то есть современный мир.

РИС. 7 Схема к патенту 649 621 на «Аппарат для передачи электроэнергии».

Изобретатель основывал свои чаяния на том, что газ при низком давлении — это прекрасный проводник для высокочастотных токов. Он считал, что нужно поднять антенну на много километров выше уровня моря до слоев атмосферы, которые являются хорошими проводниками на относительно небольшой высоте. В одном из фундаментальных патентов системы под номером 649621, названном «Аппарат для передачи электроэнергии», сам Тесла указывает: «Мое изобретение состоит в том, чтобы создать в некоторой точке электрическое давление такого характера и силы, чтобы получить ток, который будет проходить через верхние слои воздуха от точки генерирования до далекой точки приема».

Чертежи к патенту представляют аппараты, с помощью которых Тесла проводил экспериментальные демонстрации передачи энергии через разреженные газы (см. рисунок 7). Давление в проводнике было между 120 и 150 мм рт. ст. (миллиметры ртутного столба — единица давления, эквивалентная торрам, названным так в честь итальянского физика Эванджелисты Торричелли). При этом давлении с настроенными на резонанс контурами ему удалось провести эффективные передачи энергии с напряжением между двумя и четырьмя миллионами вольт на терминале. В запросе на выдачу патента Тесла требовал запатентовать права также на другой аналогичный метод передачи, использующий Землю в качестве проводника и верхние слои атмосферы — как другого проводника.

Тесла отдавал себе отчет, что в исследованиях радиопередач на большие расстояния Маркони сильно ушел вперед — благодаря активной работе и экспериментам в тот период, пока Тесла отсутствовал. Именно поэтому Тесла мечтал поскорее построить первый центр передач мировой системы связи и одним махом закрыть вопрос так, как это было сделано во времена войны токов. Ему снова нужно было искать спонсоров, при этом теперь дополнительные трудности вызывали последние негативные отзывы в печати.

Его первым шагом стал визит к Вестингаузу с эксклюзивным предложением о системе беспроводных телеграфных сообщений (так называли проект в те времена) из любой точки планеты. Со всем доверием, основанным на пережитых вместе трудностях, Тесла признал, что проект должен стать первым шагом в трансцендентальном предприятии — перемещении электроэнергии. Однако миллионер решил, что он и так слишком сильно рисковал, сотрудничая с Теслой ранее, поэтому изобретатель вернулся из Питтсбурга с пустыми руками.

Весна 1900 года выдалась тягостной и гнетущей. Все обращения к потенциальным инвесторам провалились, при этом акции «Бритиш Маркони Компани», публичную поддержку которой оказали Эндрю Карнеги, Томас Альва Эдисон и Михаил Пупин, продавались на бирже с рекордным успехом.

Чтобы вернуть себе былой престиж, Тесла вновь начал посещать эксклюзивный клуб «Плейр’с», в котором познакомился с одним из его создателей, Марком Твеном, вновь ужинал в «Палм-Рум» в «Уолдорф-Астории» и в недоступном простым смертным «Дельмонико’с». Роберт Джонсон помог ему организовать кампанию для восстановления имиджа. The Century Magazine опубликовал знаменитую серию статей под заголовком «Проблема увеличения энергии человека», в которой были представлены открытия в Колорадо-Спрингс и основной проект, а в заключении приведены размышления о жизни в будущем.

В рекламном тексте, написанном в 1900 году для того, чтобы найти инвесторов, Тесла рассказал о характеристиках своей мировой системы передач, перечисляя, какие услуги она могла бы предоставлять. Обращаясь к ним век спустя, невозможно не увидеть в них прообраз беспроводной технологии (wireless) и даже интернета, мобильных телефонов, GPS (Global Positioning System), электронной почты, совместных архивов, шифровки данных...

«Первая энергетическая станция мировой системы [...] разработана для использования всех технических достижений без лишних затрат. Среди возможностей использования имеются следующие варианты.

1. Мировая взаимосвязь всех существующих станций и телеграфных служб.

2. Организация правительственной секретной телеграфной службы с невозможностью перехвата данных.

3. Взаимосвязь всех существующих на планете телефонных станций.

4. Мировое распространение новостей по телефону и телеграфу, связь с прессой.

5. Организация мировой системы умной передачи для частного использования.

6. Взаимосвязь и управление всеми лентами котировок в мире.

7. Организация мировой системы доступа к музыке и так далее.

8. Мировая регистрация времени с помощью недорогих часов, которые будут показывать время с астрономической точностью, не требующих дополнительного обслуживания.

9. Мировая передача символов, букв, картин и других — машинописных и записанных от руки.

10. Организация всемирной морской службы, которая позволит всем мореплавателям управлять кораблями без компаса, определять свое положение, точное время и скорость, предупреждать столкновения, другие катастрофы и тому подобное.

11. Создание общемировой типографской службы на земле и на море.

12. Общемировое воспроизведение фотоизображений, рисунков и записей».

Несмотря на беспорядочный стиль изложения, текст получил отклик, на который рассчитывал изобретатель, в главной мере благодаря замечательным сопроводительным фотографиям. Впечатляющие образы и предсказания Теслы вернули ему любовь прессы, но, с другой стороны, вызвали критику научного сообщества, признания которого он так ждал. Важным было и то, что многие капиталисты отметили про себя, какую невероятную прибыль Тесла принес Вестингаузу.

Первым инвестором, заинтересовавшимся мировой системой передач, стал маститый архитектор Стэнфорд Уайт (1853- 1906), участвовавший в строительстве второго комплекса Мэдисон-сквер-гарден, триумфальной арки в Вашингтон- Сквер и других зданий, ставших символами Нью-Йорка. Он также был дружен с представителями высшего общества — Асторами и Вандербильтами. Уайт стал одним из непоколебимых защитников проекта Теслы и предложил ему свои услуги для строительства первого центра передач.

Но все же читателем The Century Magazine, интерес которого мог действительно помочь в реализации идей Теслы, был, без сомнения, Джон Пирпонт Морган. В середине осени 1900 года он встретился с изобретателем, интересуясь проектом. Тесла в своих объяснениях был сдержан и разумен: он представил идею о мировой радиопередаче, говоря только о передатчике и не упоминая о передаче энергии, потому что реализация проекта ставила под угрозу инвестиции и усилия Моргана в этой области. Инвестор чувствовал масштабность проекта, а также потенциальные выгоды. Возможность централизации всех услуг в одном месте делала собственника проекта монополистом, то есть ставила в положение, которое Морган считал идеальным для бизнеса.

Переговоры по заключению контракта проходили очень тяжело. Тесла боялся снова просчитаться, а Морган, со своей стороны, был опытным бизнесменом. Изобретатель оценил в 100000 долларов стоимость первого центра передач, который должен был отправлять сообщения через Атлантику, и в 250000 — строительство второго, для Тихого океана. Тесла уверял, что сможет уже через девять месяцев создать первый центр и через год — второй. Морган согласился финансировать проект до 150000 долларов и потребовал 51 % всех полученных в результате патентов. Кроме того, в качестве меры предосторожности он выразил желание сохранить в тайне свое участие как инвестора. С каждым разом Тесле оставляли все меньше выбора. Договор был подписан 1 марта 1901 года. При этом 51% Моргана означал, что он может прервать проект, если его не устроят результаты, оставив за собой все, что посчитает пригодным для получения прибыли. Анонимность Моргана не позволяла Тесле найти других спонсоров; участие банкира в проекте должно было стать магнитом для других богачей, а секретность вокруг имени главного инвестора, напротив, представлялась странной и неубедительной.

У ученого нет цели достичь непосредственного результата. Он не ждет, что его передовые идеи будут легко приняты. Он обязан заложить основы для тех, кто еще должен родиться, указать им дорогу.

Никола Тесла

Первая часть аванса Моргана была потрачена на поиски подходящего участка для трансатлантической станции. Банкир и адвокат Джеймс С. Ворден продал ему 80 гектаров на Лонг- Айленде, в его честь Тесла назвал станцию Ворденклиф. Изобретатель думал, что вокруг его станции возникнет один из важнейших деловых центров страны, где найдется работа для тысяч людей, а их семьи будут проживать в домах по соседству. В то же время он связался с агентами по недвижимости, чтобы те нашли аналогичный участок на западном берегу в Англии. Затем он навестил Вестингауза в Питтсбурге и заказал у него различное оборудование, и, кроме того, начал работать над технически сложным архитектурным решением со Стэнфордом Уайтом, так как проект должен был удовлетворять требованиям строителей и отвечать нуждам установленного внутри оборудования.

Итак, 11 декабря 1901 года был дан официальный старт работам, омраченный тенью сомнения: пятью днями ранее, 6 декабря, Маркони удалось передать букву «S» на азбуке Морзе из Соединенного Королевства в Канаду. Было покрыто расстояние в 3200 километров. Это стало неблагоприятным началом для реализации мечты Теслы.

В начале 1902 года казалось, что Маркони выиграл у Теслы в гонке за радио. Томас Мартин организовал 13 января чествование молодого исследователя в «Уолдорф-Астории». Несмотря на это, Тесла был спокоен. Он знал, что итальянец воcпользовался его патентами и на него можно подать в суд. Для него был важен неслыханный по масштабу проект Ворденклиф, предполагавший изменение парадигмы и делавший малозначительными такие достижения, как переменный ток и опыты Маркони.

Комплекс Ворденклиф на Лонг-Айленде был разделен на две части: основное здание и башня передач, названная башней Ворденклиф. Вход в нее шел через главное здание, представлявшее собой большую и тяжеловесную, несколько в духе эпохи Возрождения, постройку из кирпича по проекту Стэнфорда Уайта. В основном здании находились лаборатория и механическая мастерская, а кроме того, библиотека и офис. Также там имелись контрольный зал, котельная и генераторная, из которой открывался вход в подземный туннель, соединявшийся с винтовой лестницей (она окружала центральную ось башни). Помещения были заполнены всевозможными электромеханическими устройствами, электрическими генераторами и трансформаторами, аппаратами рентгеновского излучения, катушками; там даже располагалась стеклодувная мастерская.

Комплекс Ворденклиф на Лонг-Айленде состоял из электростанции, лаборатории и башни передач.

По его представлениям, новая общемировая система передач должна была открыть небывалую эру изобилия. Даже Морган не знал, чего ему, по мнению Теслы, предстояло достичь в ближайшее время.

Однако весь энтузиазм изобретателя не мог скрыть настоящей проблемы проекта Ворденклиф: для его завершения требовалось значительно больше средств, чем предоставлял Морган, и все денежные краны оказались крепко закрыты для прежде всеми возносимого Николы Теслы. Инвесторы застыли в ожидании, думая, на какую лошадку поставить в гонке за радио, где соревновались Эдисон и другие исследователи, имевшие меньше шансов на успех. Мировая система передач представлялась сильным соперником, но не без изъянов, то есть, очевидно, этот проект не выглядел фаворитом в гонке.

РИС. 8 Конструкция башни Ворденклиф включала обширную подземную часть, соединявшую разные здания комплекса. Подземная часть служила как для технического обслуживания, так и для безопасности.

Ворденклиф с самого начала оказался проблемным со всех сторон. Стэнфорд Уайт предупредил, что расчеты Теслы относительно высоты башни, требующейся для трансатлантических передач, нереализуемы из-за сильных ветров. Переделка проекта потребовала нескольких месяцев работы. Башня представляла собой конструкцию из деревянных брусьев с восьмиугольным основанием, высота достигала 57 м, а увенчивал башню гигантский электрод диаметром 20 м и весом 55 тонн.

РИС. 9 Как писал Тесла в патенте 1119 732, в котором детально рассматривалось функционирование башни Ворденклиф, установка была сложным масштабным воплощением его предшествующих систем передачи, и в ее основе лежал электромагнитный осциллятор высокого напряжения.

Он был заключен в стальную трубу, закопанную на 37 м в почву до водоносного слоя района (см. рисунок 8). Изобретатель думал воспользоваться резонансом воды.

Патент 1119732, в котором представлены структура и функционирование проекта, показывает, насколько сложная эволюция произошла с системами передачи, разработанными Теслой, такими как Аппарат передачи электроэнергии, о котором говорилось ранее. Сверху на конструкции находился терминал (D), состоявший из каркасной рамы в форме кольца, покрытой металлическими полусферами (Р). Так образовывалась проводящая поверхность большого размера. Во внутреннем пространстве находились измерительные инструменты и предохранители. Кольцо было закреплено на деревянном каркасе (F).

В основании располагались элементы на деревянной изолирующей структуре (F'). Контур включал катушку (Л), находящуюся в индукционной связи с первичной катушкой (С). На одном из концов катушка А соединялась с платиновым контактом в земле (E), а на другом — с катушкой самоиндукции (В), возвышавшейся в центре башни. Катушка В была намотана вокруг рамы или барабана (D) из изолирующего материала, а внутри нее проходил к проводнику (В') металлический цилиндр с полированной поверхностью. Для обеспечения безопасности соединение катушки В и проводника В’ было защищено деталью наподобие колокола из изолирующего материала (H). Проводник (В') внутри кольца доходил до терминала D для симметричного распределения тока, в противном случае высокие частоты и сила тока повлияли бы на эффективность установки (см. рисунок 9).

Питание первичной катушки С осуществлялось от генератора (G), который должен был обеспечить системе максимальную мощность. На Лонг-Айленде Тесла использовал промышленный генератор переменного тока Вестингауза на 200 КВт. Запуск резонансного контура Е А В В' следовало производить с максимальной предосторожностью, потому что он мог легко выдать напряжение, способное спровоцировать неуправляемые электрические явления. Для сохранения контроля за установкой ее требовалось запускать на минимальной мощности, чтобы она постепенно выходила на рабочий режим. Пластине ( V), расположенной внутри полости кольца, полагалось действовать как клапан безопасности для высокого давления. Ее схема позволяла рассеивать в воздухе значительные разряды, которые могли возникать при постепенном увеличении мощности.

Хотя Тесле не удалось закончить строительство этой первой передающей станции, он все же смог дойти до момента ее запуска. При этом у него не получилось построить принимающую станцию для того, чтобы доказать жизнеспособность своего проекта. До сих пор непонятно, была ли идея Теслы правильной. Ее никогда не забывали, но, по сути, теоретическая и экспериментальная работа, проводившаяся в этом направлении, не была целиком и полностью основана на принципах Теслы. Успешные опыты беспроводной передачи энергии в контролируемых контурах осуществлялись, например, в Массачусетском технологическом институте (MIT), но не в таких масштабах, как предполагал Тесла. Так или иначе, проект Теслы остался незавершенным, а его принципы — недоказанными.

Морган отправлял денежные переводы очень медленно и всегда после неторопливого и утомительного процесса направления ему письменных рекламаций. В ту эпоху он был вовлечен в масштабную операцию по созданию «Юнайтед Стейтс Стил» — самой большой корпорации из существующих на тот момент в США. С ее помощью он планировал превзойти североамериканского стального короля Эндрю Карнеги. Титаническая операция тогда проходила очень деликатную фазу в силу финансовой паники, начавшейся в 1901 году. В тот момент рынок нью-йоркской биржи рухнул в результате борьбы финансовых магнатов (среди которых был и сам Морган) за контроль над Северной тихоокеанской железной дорогой. Отношения между изобретателем и его инвестором быстро приняли характер подчиненности, становившейся все более очевидной в письмах, которыми они обменивались в то время.

Когда деньги на зарплату рабочим начали заканчиваться, ритм строительства стал прерывистым. Тесле пришлось отказаться от своей первоначальной цели, он начал принимать любые заказы, продавать прототипы и изобретения по любой цене, пытаться, как бы это ни было трудно, искать финансирование. Между тем он продолжал жить в «Уолдорф-Астории» и принимать участие в пышных великосветских собраниях, стремясь вызвать впечатление финансовой стабильности, в то время как сам летел в бездонную пропасть.

Основное здание комплекса было готово к эксплуатации, но башню Ворденклиф так и не достроили в соответствии с планом. Однако даже при таком состоянии дел Тесла начал этап испытаний, чтобы заставить замолчать голоса критиков, повторявших на печальный лад слова редактора журнала Electrical Age: «Великая надежда оказалась пустым обещанием». Оборудование на Лонг-Айленде было мощнее, чем в Колорадо- Спрингс, а население проживало ближе и было куда более многочисленным. Вспышки и разряды, выглядевшие как начало апокалипсиса, раздирали ночь и наводили панику на местных жителей. В любом случае, это продолжалось недолго. Когда компания Вестингауза потребовала платы за аренду предоставленного оборудования или, по крайней мере, его возврата, ситуация достигла кульминационной точки. Чтобы получить от инвестора необходимые средства, Тесла посчитал своим долгом объяснить ему истинную цель проекта Ворденклиф. Его опасения оправдались: как только Морган узнал, что финансирует мечту о мире без энергетической зависимости, то в последний раз лаконично ответил:

«Уважаемый господин,

в ответ на Вашу записку с сожалением сообщаю, что не намерен больше выплачивать никаких сумм, кроме оговоренных прежде. Естественно, желаю Вам удачи с Вашим предприятием. Искренне Ваш,

Дж. Пирпонт Морган».

После мучительного разрыва деловых отношений Джона Моргана и Николы Теслы банкир вычеркнул изобретателя из своей жизни. Имя Теслы не значится в реестрах и записях книг его предприятий, его не упоминают в биографиях Моргана, как будто они никогда не были знакомы. Огромное количество слухов, сопровождающих фигуру Теслы, интерпретировали этот факт так, будто Морган, увидев рождение технологии, которая должна была разрушить его империю, объявил умышленный бойкот исследованиям изобретателя. Когда о крахе проекта объявили публично, ходили слухи, что Морган скупил патенты Теслы с целью не позволить ему довести проект до конца. Однако правда состоит в том, что крах энергетического рынка в 1900-е годы из-за использования системы Теслы был лишь потенциальной, весьма отдаленной возможностью. Кроме решительного успеха в сфере телекоммуникаций, Морган провернул замечательную сделку. Наверное, более разумно думать, что для Моргана Тесла был просто одной из неудавшихся инвестиций в войне за то, чтобы не потерять передовые позиции в мире бизнеса, ошибкой, о которой он постарался забыть.

Ответ Теслы был не менее безапелляционным, в пространном репортаже он с барабанным боем известил весь мир о великом инвесторе проекта Ворденклиф. Далее он продолжил самонадеянно просить у Моргана деньги, каждый раз требуя все меньше, но делая это беспрестанно. Банкир не ответил и постарался не позволить Тесле вступить в диалог с другими миллионерами, превратив его в прокаженного на Уолл-Стрит. Единственным разом, когда он связался с Теслой, стал разговор через адвоката: изобретателя поставили в известность, что если он договорится с третьим инвестором, то ему придется выкупить у Моргана его долю в 51 %. А это было совершенно невозможно.

В июне 1904 года судья наложил арест на экспериментальную станцию в Колорадо-Спрингс для оплаты долга за потребление электроэнергии, договор о которой изобретатель заключил с местной компанией. Дело в том, что Тесла потратил больше, чем было предусмотрено, так как первоначально ему обещали бесплатную поставку. К этому добавились требование от местных властей на оплату счетов за воду и заявление от сторожей о невыплате заработной платы. Станцию разрушили и продали на дрова. Оставшиеся там приборы были перемещены на склад. В течение 1905 года стройка на станции Ворденклиф все чаще простаивала, а Тесла отсутствовал, пытаясь решить долговые проблемы и заработать с помощью практичных и легких изобретений. Так продолжалось до тех пор, пока строители не перестали приходить на работу. Однажды утром стройка уснула и больше не проснулась никогда.

Казалось, не хватает какого-то последнего события, которое стало бы официальным закрытием станции Ворденклиф. И оно произошло, это была новая трагедия. В ночь на 25 июня 1906 года Гарри Кендалл Toy, наследник одного из самых больших состояний в США, известный своим пристрастием к наркотикам, тремя выстрелами убил Стэнфорда Уайта на террасе Мэдисон-сквер-гарден на глазах всего пораженного нью- йоркского высшего света. Влияние и власть Toy заставили суд признать миллионера невиновным, сославшись на временное помутнение рассудка. После этого мрачного происшествия Тесла остался совсем один. В последние месяцы даже Роберт Джонсон отдалился от него, беспокоясь, что деловые отношения с изобретателем могут повлиять на его положение в The Century Magazine.

Именно тогда Никола Тесла понял, что должен принять поражение в главном проекте своей жизни. Он пережил нервный кризис, и в течение долгого времени его никто не видел. Прошло два десятилетия с тех пор, как он оставил Эдисона, чтобы развязать войну под флагом своей мечты. И теперь мечта Теслы погибла.