Филадельфийская лекция Н. Теслы.

24 февраля 1893 года Филадельфия стала свидетельницей необычайного триумфа Теслы, на этот раз американского. Лекция, прочитанная им, содержала так много идей о будущем развитии электротехники, что, опубликованная затем в трудах института, она стала классической. Мы остановимся на ней подробнее.

Избрав темой своего сообщения результаты проведенных им исследований различных действий токов высокой частоты, Тесла озаглавил его: "О свете и других явлениях, связанных с высокой частотой". Лекцию он начал разделом, на первый взгляд весьма отдаленным от темы, - под названием "Некоторые размышления относительно глаза". В нем Тесла подробно анализирует значение зрения, то есть восприятия человеческим глазом тех электромагнитных колебаний, которые являются главной связью между внешним миром и человеческим мозгом с его способностью мыслить.

- Из всех творений природы наивысшее восхищение в нас вызывает именно эта неощутимая сущность, выполняющая свои неисчислимые функции под влиянием воздействий извне, - говорил ученый. - Это воздействие в наибольшей степени и осуществляется через глаз, являющийся как бы окном во внешний мир. Именно глаз передает внешнее раздражение - свет - на сетчатку, то есть на концы зрительных нервов, приходящих под этим воздействием в колебательное состояние, и эти колебания мгновенно передаются к соответствующим клеткам головного мозга.

Тесла предполагал, что существует и обратный процесс: в некоторых исключительных случаях, связанных с необычайной деятельностью мозга и особой силой воображения, возникновение мысли в мозгу человека вызывает на сетчатке глаза, так сказать, флуоресценцию, то есть его свечение. Эта способность глаза отражать движение мысли, по мнению Теслы, и является причиной многих поэтических представлений об отражении внутренних качеств человека в его взгляде.
"Поговорка, что душа светится в глазах человека, имеет серьезные обоснования, и мы чувствуем, что в ней выражается великая истина", - говорил ученый.

Далее Тесла изложил различные способы получения токов высокой частоты, взаимопревращения низких и высоких частот, описал принцип действия своего резонансного трансформатора и возможность получения от него токов весьма высокой частоты и напряжения, явления дугового разряда, происходящего при достижении определенного напряжения в конденсаторе резонансного трансформатора.

Описав затем физиологические действия токов высокого напряжения и высокой частоты, Тесла продемонстрировал на самом себе возможность пропускать без всяких опасных последствий через тело электрический ток напряжением в 200 тысяч вольт при частоте в 1 миллион периодов.

Убедительно и обоснованно Тесла рассказал о выводах из своих физиологических опытов, весьма интересовавших общественное мнение в связи с недавними утверждениями его постоянного соперника Эдисона, приверженца постоянного тока, об опасностях тока переменного.

- Наиболее опасным и разрушительным для жизни является постоянный ток, а наиболее болезненным - переменный ток очень низкой частоты, - доказывал Тесла, - что же касается токов очень высокой частоты, то действие их на организм человека часто бывает целебным.

Следующий раздел лекции он посвятил изложению своей теории движения молекул и атомов в пространстве, заполненном газом, или в вакууме под действием электростатических сил, а затем перешел к описанию явлений, происходящих при движении электрического тока в разомкнутой цепи. Да, именно в разомкнутой.

- Вследствие недостаточной изученности переменных токов в течение длительного времени было принято считать электрический ток чем-то циркулирующим лишь в замкнутой проводящей цепи. Сначала казалось странным открытие, что ток может протекать через проводящую цепь, даже если цепь разомкнута, и еще более удивительным было узнать, что иногда легче заставить ток протекать через разомкнутую цепь, чем через замкнутую, - с необыкновенной убежденностью в своей правоте говорил ученый.

И Тесла тут же доказал справедливость такого парадоксального положения, повторив свои европейские эксперименты. Пользуясь лишь одним проводом, подключенным к одному полюсу источника тока большой частоты, он зажигал обычные лампы накаливания, специальные лампы с единственным вводом тока, включал и приводил в действие электрические двигатели. Этими же экспериментами была доказана возможность питания потребителей электроэнергии через однопроводную сеть.

Прежде чем перейти к рассказу о возможности использования всех этих явлений для электрического освещения, Тесла поделился весьма важным наблюдением, сделанным им в ходе своих опытов. Оно касается явления резонанса. Тесла утверждал, что резонанс может быть использован для самых различных действий с совершенно неожиданными эффектами.

- Толстый стальной стержень, - говорил ученый, - можно привести в колебание каплями воды, падающими на него через равномерные интервалы; у стекла, которое более эластично, эффект резонанса значительно сильнее: стакан можно заставить лопнуть, если, закрыв им рот, петь ноту определенного тона.

Никола Тесла обосновал возможность получения "чистого резонанса", то есть явления незатухающего резонансного усиления колебаний! Подробно изложив возможность получения явления электрического резонанса, Тесла подошел к тому, что можно считать основной мыслью всей лекции. Связывая воедино выводы о возможностях передачи электроэнергии по одному проводнику и резонансного усиления колебаний, он сказал:

- В связи с рассмотрением явлений резонанса и проблемы передачи энергии по одному проводу я скажу несколько слов о том, что часто является предметом моих размышлений и с чем связано всеобщее благополучие. Я имею в виду передачу сигналов, сообщений, энергии на любом расстоянии без применения проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в возможности практической реализации этой идеи.

Я отлично знаю, что подавляющее большинство ученых не поверит в возможность уже теперь реализовать эту мечту. Несмотря на это, мне кажется, что достижения целого ряда практиков за последние годы должны дать новый толчок развитию мысли и эксперимента в этом направлении. Я настолько убежден в этом, что теперь уже рассматриваю такой способ передачи энергии и сообщений не только как чисто теоретическую возможность, а считаю его крупнейшей проблемой электрической техники, которая должна быть разрешена в ближайшее время. Идея передачи сообщений и энергии без проводов представляет закономерный результат последних достижений и исследований в области электричества. Я очень твердо верю в то, что практически возможно возмутить посредством мощных машин электростатическое состояние Земли и таким образом передавать сигналы связи и энергию.

Мы теперь знаем, что можно передавать электрические колебания через один проводник. Почему же в таком случае не использовать для этой цели Землю? Нас не должна пугать мысль о расстоянии. Уставшему путнику, отсчитывающему верстовые столбы на дороге, Земля может казаться очень большой, но счастливейшему из всех людей, астроному, который рассматривает небеса и по их масштабам судит о размере нашей планеты, она кажется очень маленькой. И такой же, я полагаю, она представляется электрику, ибо когда он рассматривает скорость распространения в Земле электрических возмущений, все понятия о расстоянии совершенно стираются.

Последний раздел своей лекции Тесла посвятил собственно вопросам освещения. В нем он продолжал развивать мысли, высказанные на лекциях в Лондоне и Париже. Однако тысячи опытов, успешно проведенных им за прошедший год, привели к новым открытиям, к обнаружению удивительных явлений, на которые было необходимо обратить внимание научного мира.
Пожалуй, самым важным среди открытий, сделанных Теслой в процессе изучения явлений свечения вакуумных трубок, было установление того, что в специальных лампах с тугоплавкими электродами имеют место три вида излучений: видимый свет, абсолютно черное излучение (то, что теперь называется ультрафиолетовыми лучами) и "совершенно особые лучи", дававшие странные отпечатки на металлических экранах (пластинках), помещенных в металлических коробочках, пристроенных к лампам.

- Тенеобразное изображение, вызванное этими удивительными, "совершенно особыми лучами", обладающими необычайным свойством проникать через предметы, непрозрачные для обычного света и ультрафиолетовых лучей, позволяет "видеть" предметы, находящиеся в непрозрачных ящичках. На них, на эти лучи, несомненно, следует обратить особое внимание. Но накоплено еще недостаточно данных для каких-либо более определенных выводов - исследования этих лучей будут предметом моих специальных занятий в ближайшее время.

Как видно из лекций Теслы, в начале 1893 году он, как и немецкий физик Ленард, был близок к одному из величайших научных событий XIX века - открытию того, что мы называем лучами Рентгена. Однако ни Ленард, ни Тесла не довели в этот год своих исследований до стадии открытия и приняли участие в разработке этой темы лишь после опубликования статьи Рентгена: Ленард, настойчиво претендуя на приоритет, Тесла лишь сообщением результатов своих наблюдений.

Заканчивая свою лекцию, Тесла высказал основную мысль, прекрасно характеризующую существо всей его научной работы:

- Возможно, моя лекция и не отвечала требованиям строго научного исследования, при котором каждый результат представляет логическую последовательность по отношению к предыдущему, и, таким образом, внимательный читатель или слушатель может предугадать его заранее. Я предпочел направить свои стремления главным образом на ознакомление вас с новыми фактами или идеями, которые могут явиться исходными точками для работы других, и это должно извинить меня за отсутствие гармонии. Объяснения явлений были изложены с лучшими намерениями и с чувством студента, который готов выслушать более удачную интерпретацию.
Не будет большим злом, если студент впадет в заблуждение; если же ошибаются великие умы, мир дорого оплачивает их ошибки.

После этой Филадельфийской лекции Тесла больше никогда не упоминал и не демонстрировал передачу электроэнергии по одному металлическому проводу. Он счёл эту идею мелкой, по сравнению с тем, что в качестве проводника можно использовать всю Землю, в любой точке которой можно было бы принимать информацию и снимать одним электродом электроэнергию большой мощности.
Новые идеи и факты, убедительно изложенные в этой лекции, к сожалению, не были поняты, подхвачены и использованы научным сообществом. Даже по прошествии столетия всё сказанное Теслой многим учёным кажется фантастическим.
Тесла в одиночку занялся разработкой идеи передачи сигналов, сообщений, электроэнергии на дальние расстояния без проводов через Землю с помощью явления резонанса. Для этого необходимо было прежде всего установить, обладает ли земной шар электрическим зарядом и каковы те условия, при которых можно было бы вызвать его резонанс.

По причине отсутствия материальных средств на дорогостоящие экспериментальные исследования Тесла не успел до конца своих дней выполнить всё задуманное. Он не успел воплотить мечты о беспроводной передаче информации и электроэнергии в грандиозной промышленной установке. Однако его попытки свидетельствуют о том, что эта область научных знаний чрезвычайно актуальна и перспективна для всего человечества.