логотип 3DNews
Сюжет Google Glass на 3DNews.ruСюжет Facebook на 3DNews.ru
Сегодня 22 ноября 2014
3DNewsАналитикаОбыкновенные чудеса Николы Теслы
Аналитика

Обыкновенные чудеса Николы Теслы

"... миру придется долго ждать появления гения,
который мог бы стать соперником Николы Теслы
в его свершениях и в его вдохновениях".
Эдвин Армстронг,
лауреат Нобелевской премии

Молодые годы

Никола Тесла появился на свет в селе Смиляны 10 июля 1856 года в семье сербского православного священника Милутина Теслы. Сегодня Смиляны находятся на территории Хорватии, а в то время это местечко размещалось в имперской Австро-Венгрии. В 1862 году отец Николы был повышен в сане, и семья Теслы перебралась в город Госпич, находившийся в шести километрах от Смилян. На новом месте Никола закончил начальную школу и трехлетнюю нижнюю реальную гимназию. Осенью 1870 года он поступил в Высшее реальное училище, расположенное в городе Карловац. К первому периоду жизни Николы Теслы в Госпиче относится любопытный эпизод, который, вероятно, определил тягу Николы к электричеству. Говорят, что в десятилетнем возрасте будущий ученый гладил пушистую черную кошку, сидя на крыльце дома. Никола заметил, что между его пальцами и шерстью кошки проскакивают искорки, хорошо заметные вечерней порой. Мальчик спросил находившегося рядом отца о природе этих искр. Тесла-старший ответил, что искры, вероятнее всего, - "родственники" молний. Ответ отца навсегда запал в душу впечатлительного мальчика, наглядно показав ему, что электричество (о котором Никола тогда еще ничего не знал) может быть и "ручным" как домашнее животное, и "диким" словно грозовая молния.
Никола Тесла
В 1873 году происходит событие, которое окончательно перевернуло всю жизнь Николы Теслы. Получив в июле 1873-го сертификат зрелости, Никола решает вернуться к родителям. В Госпиче свирепствовала эпидемия холеры, и Никола заболел. К этому времени юноша вполне созрел для принятия ответственного решения: пойти не по отцовским стопам, а выучиться на инженера. В Карловаце Никола много занимался математикой и физикой. Особенно его впечатлил профессор Мартин Секулич, преподававший физику. Этот профессор показывал в действии собственное изобретение - покрытую оловянной фольгой лампочку, которая быстро вращалась, будучи подключенной к статической машине. "Невозможно передать чувство, которое я испытал, глядя на демонстрацию этого удивительного явления. Каждый показ эхом отзывался в моем сознании", - вспоминал позднее великий серб. Именно нежелание Николы становиться священником и вызвало достаточно серьезный спор между отцом и сыном. Некоторые источники даже связывают болезнь Николы с резким неприятием Милутина сыновьего решения, якобы, Никола так впечатлился, что от большого огорчения слег. На самом деле, все обстояло куда прозаичнее, что не отменяет всей серьезности положения Николы. Организм Теслы, недавно перенесший лихорадку в болотах Карловица, был ослаблен, потому в постели Никола провалялся очень долго. Врачи даже предполагали самое худшее, однако затем произошло действительно странное. Очнувшись в один из дней долгой болезни, Никола обратился к отцу с настоятельной просьбой позволить ему поступить в училище. Милутину не оставалось ничего, как дать утвердительный ответ. И свершилось чудо - Никола поправился всего за несколько дней. Однако страшная болезнь не прошла бесследно. Во-первых, у Теслы появилась маниакальная боязнь подцепить какую-нибудь заразу. Впоследствии он стал часто мыть руки, а если во время обеда на столе он замечал муху, то незамедлительно делал официанту новый заказ. Во-вторых, Николу стали посещать видения в виде вспышек света. "Сильные вспышки света скрывали картины реальных объектов и попросту заменяли мои мысли", - записывает Тесла в свой дневник. Но эти вспышки зачастую появлялись не просто так, а сопровождая видение будущих изобретений. У Теслы был необычный дар - он в уме мог представить какой-либо прибор либо устройство, мысленно оттестировать его, чтобы затем воплотить в реальности уже полностью готовым к эксплуатации. В этом плане Никола разительно отличался от другого знаменитого изобретателя - Томаса Эдисона, с которым Теслу впоследствии сведет судьба. Эдисон тратил очень много времени на эксперименты, на доработку изобретений, в то время как Тесла проводил тесты в своей голове, работе которой "позавидовал" бы любой современный компьютер.

Становление и поиски

В 1875 году Никола Тесла поступил в Высшее техническое училище в Граце (теперь - Грацкий технический университет). Можно сказать, что с этого момента жизнь Теслы окончательно повернулась в новое русло. Именно в училище Никола поставил себе цель - создать электродвигатель, работающий от переменного тока. На втором курсе Тесла смог (как и все остальные студенты) ознакомиться с тогдашним чудом техники - динамо-машиной Грамме, использующей постоянный ток. Коллектор машины состоял из нескольких проволочных щеток, передающих ток от генератора к мотору в одном направлении. Машина достаточно сильно искрила, но профессор училища Яков Пешль, демонстрировавший ее, считал машину Грамма последним словом техники. Зато Никола Тесла, способный в уме решать сложнейшие задачи, очень быстро понял, что машину можно усовершенствовать - отказаться от коллектора и применить переменный ток. Свою идею Тесла высказал Пешлю, но она прозвучала для профессора кощунственно. Прямо на лекции Пешль подверг Николу резкой критике, назвав идею серба утопической. Однако подобная обструкция лишь раззадорила Теслу, и последующие годы учебы Никола потратил на обдумывание проблемы генератора переменного тока. Как это ни удивительно, но Тесла не смог подготовиться к выпускным экзаменам. В отсрочке ему отказали, и Никола училище не окончил. В Граце гений Теслы так и не привык к рутинной учебе, отвлекаясь на фантастические изобретения и азартные игры. В апреле 1879 года умирает отец Николы Теслы, и начинающий инженер, чтобы финансово помочь семье, устроился преподавателем в реальную гимназию в Госпиче. Однако уже в январе следующего года, благодаря деньгам от двух дядьев, Никола смог поступить на философский факультет Пражского университета. Но и на новом месте Тесле не сиделось. Он проучился лишь один семестр, хотя, видимо, не сильно жалел об этом. В Праге, писал в дневнике Тесла, "…я совершил решительный скачок вперед: отделил коллектор от машины…" В начале 1881 года Тесла оказывается в очередной стране, на сей раз - в Венгрии. В Будапеште он получает должность чертежника и проектировщика в инженерном отделении Центрального телеграфа.

Горячее время

Тесла размышляет
С открытием в Будапеште американской телефонной станции Тесла получает возможность вплотную заняться изучением многих прогрессивных изобретений того времени. По долгу службы Никола проверяет и ремонтирует телефонные линии, а также изучает изобретения Эдисона: многоканальный телеграф и индукционный углеродный дисковый динамик (последний можно и сейчас отыскать в телефонных трубках). Экспериментируя с формой динамика, Тесла создал конусообразный репродуктор, повторяющий и усиливающий сигналы. Этот репродуктор являлся прообразом будущего громкоговорителя. Но все свои основные силы Тесла направлял на создание электродвигателя, работающего от переменного тока. Несмотря на созревшее решение в голове ученого, практически воплотить его никак не удавалось. Пытаясь опровергнуть общепринятое мнение ученого света, Тесла работал на износ. В итоге, серб "заработал" ужаснейшее нервное истощение: "Я слышал тиканье часов в трех комнатах от меня. Приземление мухи на стол глухим стуком отдавалось в моих ушах". Никола опять оказался на волосок от гибели. И тут снова на первый план выступает мистика. Тесла, которому врачи предсказывали смерть, неожиданно излечился, а затем - нашел решение мучившей его проблемы. Прогуливаясь по парку, Тесла декламировал отрывок из "Фауста" Гете, что было для него привычным и любимым занятием. Однако на этот раз, после произнесения вслух отрывка, Тесла стал чертить на песке схемы, которые затем перевернули ход событий всей Земли.
Схема генератора и двигателя Теслы
В набросанных на песке схемах для передачи энергии использовались не одна, а две электрические цепи, создающие двойной поток электричества, расходящийся по фазе на девяносто градусов. Принимающий якорь мотора вращался в пространстве при помощи индукции, привлекая устойчивый поток электронов в независимости от заряда (положительного либо отрицательного). В тот период мысль Теслы работала с такой интенсивностью, что за неполные два месяца ученый создал "практически все виды моторов и все модификации системы", ассоциируемые с Тесла. Это были как однофазные, так многофазные моторы. Революционность изобретения Теслы заключалась в том, что теперь электричество можно было подавать на сотни километров, запитывая бытовые приборы и фабричные машины, а не используя лишь для освещения зданий.

Борьба за выживание

В апреле 1882-го Тесла направляется в Париж, где встретил Чарльза Бечлора, управляющего Континентальной компании Томаса Эдисона. В эту компанию его и приняли на работу. Весной 1883 года Теслу направили в Страсбург. Там он следил за возведением электростанции, попутно занимаясь выявлением дефектов, допущенных при строительстве. В Страсбурге Никола пробыл долго, потому успел сконструировать двигатель, работающий от переменного тока. Устройство было показано меру города Баузену, но тот так и не нашел для молодого ученого спонсоров. Спустя год Тесла, возвратившись в Париж, попытался получить причитающиеся ему премиальные в размере 25 тысяч долларов, но вскоре понял, что платить ему никто не собирается. Задетый за живое, Никола уволился. А весной 1884 года Тесла отправился в Америку. Встреча с Эдисоном оказала на Теслу неизгладимое впечатление - американец казался сербу "колдуном" от электричества. Отремонтировав динамо-машины на первом пароходе с электрическим освещением (океанский лайнер "Орегон"), Тесла добился уважения и доверия со стороны Эдисона, обладавшего весьма непростым характером. Однако шанса заинтересовать Эдисона переменным током у Николы не было - "колдун" свято верил в постоянный ток, испытывая крайнюю степень неприязни к другим, более известным апологетам переменного тока (в их число входил знаменитый инженер-электрик и изобретатель Элайхью Томсон). Более того, и Бечлор, и Эдисон не считали Теслу своей ровней. Так, согласно одной истории, Бечлор отказался поднять сербу жалованье, сказав, якобы, что "в лесу полно таких людей, как Тесла. Я могу нанять их сколько угодно за восемнадцать долларов в неделю". Сам Эдисон тоже не преминул воспользоваться житейской неопытностью Теслы, заявив тому, что обещанные 50 тысяч долларов за реконструкцию оборудования - всего лишь "американская шутка". Впрочем, вскоре Эдисон наверняка пожалел, что разозлил "парижанина" - собственная компания Теслы стала серьезнейшим конкурентом компании Эдисона.

Свое дело

Уйдя от Эдисона в начале 1885 года, Никола Тесла отправился в самостоятельное плавание по жизни. Он уже не мог рассчитывать на помощь родственников, а потому Николе приходилось надеяться исключительно на удачу и собственные силы. Теперь для Теслы не существовало авторитетов, он понимает, что в состоянии примерить "электрическую корону" на себе самом. В марте Тесла встретился с бывшим агентом Эдисона, а теперь крупным специалистом по патентам Лемюэлем Серреллом. Совместно они подают заявку на первый патент под номером 335786, описывающим усовершенствованную модель дуговой лампы, дающую однородный свет. Затем патенты посыпались как из рога изобилия. Получив финансовую поддержку от предпринимателей из Нью-Джерси (Вейла и Лейна), Тесла организует собственную компанию. Предприниматели делали вид, что восхищены перспективами переменного тока, но в итоге они предложили ученому создать проект дуговой лампы для уличного освещения. Тесла создал проект, однако радость была недолгой - Вейл и Лейн просто "кинули" ученого, оставив Теслу не только без компании, но и без средств к существованию (вместо денег сербу предложили часть акций компании). Великий изобретатель, чтобы не умереть с голоду, начал рыть канавы за два доллара в сутки. "Мое высшее образование в различных областях науки, механики и литературы казалось мне насмешкой", - с горечью записывает в дневник Тесла. И все же в апреле 1887 года Тесла при поддержке единомышленников основал "Тесла арк лайт компани". Теперь он мог с головой погрузиться в свои любимые расчеты. Благодаря "компьютерному" мозгу серба, компания "Тесла арк лайт компани" стремительно набрала обороты и стала "смертельным" конкурентом компании Томаса Эдисона. Последний тратил уйму времени и денег на эксперименты, а Тесла словно играючи воплощал в жизнь устройство за устройством, каждое из которых оказывалось гораздо экономичнее эдисоновских. В "войне токов", как остроумно называли в американских СМИ конкурентную борьбу Теслы и Эдисона, явный перевес был на стороне "сумасшедшего серба". 16 мая 1888 года Тесла докладывал о своем генераторе переменного тока аудитории Американского института инженеров-электриков. Это было знаменательное событие, как для самого ученого, так и для общественности. Тесла сделал огромный шаг к популяризации своих изобретений. Находившийся на докладе миллионер-изобретатель Джордж Вестингауз (он создал гидравлический паровозный тормоз) тут же предложил Тесле миллион долларов и авторские отчисления за будущие патенты.

Слава

Светящаяся лампа в руке Теслы
Открывшиеся знания позволяли Тесле совершать и демонстрировать невероятные эксперименты. Тесла с удовольствием пользуется возможностью показать всю мощь своих изобретений и познаний. В 1892 году, читая лекцию об электромагнитном поле высокой частоты перед учеными Королевской академии Великобритании, Тесла зажег в своих руках электрические лампочки. Электродвигатель при этом не был подключен к ним проводами. Некоторые лампы не имели даже спирали - высокочастотный ток проходил через тело изобретателя. Восхищению ученых не было предела, и после лекции физик Джон Релей торжественно усадил Теслу в кресло самого Фарадея, сопроводив сие действие словами: "Это кресло великого Фарадея. После его смерти в нем никто не сидел". В том же 1893-м Никола Тесла сконструировал первый в мире волновой радиопередатчик, тем самым на семь лет опередив Маркони (первенство Теслы в изобретении радио было доказано и признано в 1943 году Верховным судом США). Используя радиоуправление, Тесла создал "телеавтоматы" - самоходные механизмы, управляемые на расстоянии. В Мэдисон-Сквер-Гарден ученый показал небольшие лодочки с дистанционным управлением. А в 1895 году была введена в строй Ниагарская ГЭС (самая большая в мире), и работала она с помощью генераторов Тесла. Это был триумф! Однако далеко не все разделяли творческие и коммерческие удачи Теслы. 13 марта 1895 года лаборатория Теслы на Пятой авеню сгорела дотла. Пожар поглотил не только прежние, но и самые новейшие разработки Теслы, включая новый метод передачи сообщений на дальние расстояния без проводов, механический осциллятор и многие другие. Поговаривали, что пожар - дело рук недоброжелателей, намекая тем самым на Томаса Эдисона. Впрочем, Тесла не пал духом. Обладая феноменальной памятью, он восстановил все свои изобретения. Не сомневались в возможностях ученого и финансисты - "Компания Ниагарских водопадов" выдала сербу 100 тысяч долларов на обустройство новой лаборатории. И уже в конце 1896 года Тесла передал сигнал без проводов на расстояние в 48 километров!

Колорадо-Спрингс

Схема и общий вид тансформатора Теслы
Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек без общего сердечника. Первичная обмотка имеет несколько витков толстого провода. Вторичная (высоковольтная) обмотка содержит намного больше витков. Трансформаторы Теслы обладают коэффициентом трансформации в 10-50 раз выше отношения числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной. В мае 1899-го Тесла очутился в курортном городе Колорадо-Спрингс, расположенном на плато высотой 2000 метров над уровнем моря. Теслу пригласила местная электрическая компания. Видимо, наличие сильных гроз в этом курорте так впечатлило Теслу, что он создал здесь лабораторию. Специально для изучения гроз Тесла разработал трансформатор, у которого один конец первичной обмотки был заземлен, а второй конец соединялся с металлическим шаром с выдвижным вверх стержнем. К вторичной обмотке подключалось чувствительное самонастраивающееся устройство, которое, в свою очередь, было подключено к записывающему прибору. Подобная конструкция дала Тесле возможность изучения меняющегося потенциала Земли, включая эффект стоячих электромагнитных волн от грозовых разрядов в атмосфере (сейчас известен как "Резонанс Шумана"). Затем Тесла берется за еще более грандиозный эксперимент. Подсоединив к вторичной обмотке трансформатора 60-м мачту с медным шаром на конце (диаметром один метр), ученый стал пропускать через первичную обмотку переменный ток в несколько тысяч вольт. В результате, во вторичной обмотке появлялся ток напряжением в несколько миллионов вольт и частотой до 150 тысяч герц. Медный шар стал испускать разряды, похожие на молнию, диной до 4,5 метров. Громоподобные раскаты слышали на расстоянии до 24 километров. Итогом эксперимента стал перегоревший генератор электростанции в Колорадо Спрингс, подававший ток для первичной обмотки. Тесла починил генератор и продолжил эксперимент, в ходе которого была доказана возможность создания стоячей электромагнитной волны.

Башня "Уорденклифф"

Уорденклифф
Добившись нужных результатов, осенью 1899 года Тесла вернулся в Нью-Йорк. В голове ученого созрел грандиозный план - построить станцию для беспроводной передачи на расстоянии информации и энергии, причем в любую точку Земли. Для осуществления поставленной задачи Тесла купил на острове Лонг-Айленд участок земли площадью 0,8 км2. Архитектору В. Гроу ученый заказал проект деревянной каркасной башни высотой 47 метров с медным шаром наверху. В 1902 году строительство, сопровождаемое огромными трудностями, было завершено, а башня получила имя "Уорденклифф". Однако затем начались новые проблемы. Промышленник Джон Пирпонт Морган, финансировавший затею Теслы, отказался давать деньги ученому после того, как стали ясны истинные цели серба. Моргану не хотелось оплачивать исследования бесконтрольной передачи энергии по всей планете, - он всерьез опасался того, что изобретение Теслы лишит его источников прибыли. Не нашел понимания Тесла и у других промышленников. Впрочем, вплоть до 1905 года ученый ставил эксперименты. Самым известным стал тот, во время которого в ночь с 15 на 16 июля 1903 года нью-йорское небо озарилось светом, похожим на северное сияние. Именно башню "Уорденклифф" некоторые исследователи считают "виновницей" взрыва над Тунгуской в 1908 году. Что ж, это событие планетарного масштаба прекрасно "дополняет" список невероятных достижений Теслы. Кроме того, ученый в начале прошлого века сам писал в дневнике, что способен передать любое количество энергии в любую точку Земли, причем не только в добрых целях. Однако связь Теслы и Тунгусского взрыва стоит отнести к числу многих других мифов, окружающих ныне имя великого балканца. Возведение башни было не самым важным делом. Ученый нуждался в завершении работ передаточной станции целиком, а денег попросту не было. В письме от 14 января 1904 года ученый пишет Моргану: "Прошло 14 месяцев с тех пор, как работы на моей станции были приостановлены. Всего за три месяца команда рабочих могла бы завершить строительство, и станция приносила бы по 10 000 долларов ежедневно". Последующие годы Тесла с переменным успехом бился за свой проект, пытаясь найти деньги и спасти от кредиторов оборудование и землю. В таком "законсервированном" состоянии башня "Уорденклифф" простояла до 1917 года, когда ее взорвали. Власти вдруг испугались, что башню могут использовать в своих целях немецкие шпионы.

Награда, которой не было

Немного отойдя от дрязг вокруг башни "Уорденклифф", Тесла обращает свой талант на новые изобретения. В их число вошли частотомер, электрический счетчик, усовершенствованные паровые турбины и электротерапевтические устройства. В одном из писем того времени ученый упоминал, что работает над проектом " автомобиля, локомотива и токарного станка". Поистине, гений Теслы стремился охватить как можно больше сфер жизнедеятельности человека. Трудился ученый и над революционным летательным аппаратом, который мог бы парить над водой. Финансовые дела Теслы шли в 1909-1910 годах очень хорошо, и все благодаря заказам на его изобретения. Но втайне от всех ученый надеялся, что полученные деньги в один прекрасный момент он сможет направить на восстановление проекта всемирной передаточной станции, безумным символом которой высилась башня "Уорденклифф". Увы, этим мечтам Теслы не суждено было сбыться… Стоит особо остановиться еще на одном мифе. Якобы, в 1915 году Тесла и Эдисон получили Нобелевскую премию по физике, но оба отказались от нее из-за старой и непримиримой вражды. Это, на самом деле, газетная "утка", и берет она начало аж с 6 ноября 1915 года - именно тогда она была опубликована в газете "Нью-Йорк Таймс". В действительности, Никола Тесла в том году даже не номинировался (это произошло - первый и единственный раз - в 1937-м). Томас Эдисон и вправду был номинирован, причем дважды: в области химии и физики. Нобелевскую же премию по физике в 1915-м году разделили отец и сын Брэгг. Однако вскоре Тесле стало не до слухов о премии - ученый вновь стремительно погружался в пучину долгов. Он задолжал даже за проживание в гостинице "Уолдорф-Астория", и был вынужден предстать в Верховном суде штата, где подписал бумагу о передаче убыточной для ученого башни "Уорденклифф" (и всего оборудования) в руки управляющего гостиницей. Ученый был глубоко уязвлен и подавлен. Спустя столько лет упорного труда он, Никола Тесла, оказался полным банкротом!

Бессмертие

Памятник Тесле в Ниагара Фоллс (США)
Надеясь на гены, Тесла намеревался прожить более 100 лет, как и его отдельные, крепкие родственники. Скорее всего, он смог бы дотянуть до намеченного рубежа, невзирая даже на свою странную диету (теплое молоко, хлеб, некоторые овощи), запойную работу по ночам и прочие странности (например, Тесла любил проводить через себя ток). К сожалению, попав под машину и сломав ребра, Тесла еще больше подорвал свое здоровье. Смерти ученого предшествовало необычное событие. Общеизвестна любовь Теслы к голубям. Эти птицы придавали ученому силы. Но однажды ночью "…в открытое окно влетела моя любимая голубка и села на стол. Взглянув на нее, я понял, что произошло: она умирала. И когда я понял это, из ее глаз полился свет - мощные лучи света. Когда голубь умер, что-то умерло и во мне. Я знал, что дело моей жизни закончено". Так записал в своем дневнике Тесла незадолго до смерти. После смерти ученого в ночь с 7 на 8 января 1943 года все его бумаги были забраны агентами ФБР. Внимательно изучив наследие Теслы, ФБР заявило, что великий ученый не оставил ничего такого, чтобы могло иметь практическое применение. 10 наиболее важных изобретений и открытий Николы Теслы: 1. Высокочастотная электротехника (высокочастотный трансформатор, электромеханический генератор ВЧ (в том числе индукторного типа)).
2. Многофазный электрический ток. Сам Тесла считал двухфазный ток наиболее экономичным, поэтому в электроустановках Ниагарской ГЭС применялся именно двухфазный электроток. Однако распространение получил все же трехфазный ток.
3. Радиосвязь и мачтовая антенна для радиосвязи. В 1891 году Тесла во время публичной лекции описал и показал принципы радиосвязи, а в 1893 году создал мачтовую антенну для беспроводной радиосвязи.
Катушка Теслы
4. Катушки Теслы. По сей день используются для получения искусственных молний.
5. Применение электротехнических аппаратов в медицинских целях. Тесла обнаружил, что высокочастотные токи большого напряжения (до 2 миллионов вольт) способны благотворно воздействовать на кожу, в частности, убивать микробы и очищать поры.
6. Явление вращающегося магнитного поля. Описано Теслой в 1888 году, раньше и независимо от итальянского физика Галилео Феррариса.
7. Асинхронный электродвигатель. Запатентован в 1888 году.
8. Первым (или одним из первых) наблюдал и описал катодные, рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение.
9. Флюоресцентная лампа (спроектировал первым).
10. Радиоуправляемая лодка. Продемонстрирована в 1898 году.
- Обсудить материал в конференции


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.