Биография экстраординарного изобретателя конца 19 начала 20-го века — Николы Теслы, написанная его другом. Многие изобретения Теслы опередили его время на десятилетия, а некоторые не поняты до сих пор. Хотя сегодня используются десятки его патентов, и в его родной Сербии его почитают как национального героя, истинная роль Теслы в нашей цивилизации, по-видимому, еще не выяснена.
В этом глубоком исследовании жизни сверхчеловека от науки Николы Теслы он открывается не только как гений, влияние которого на сегодняшний мир неоценимо, но и как гений, великая тень которого простирается в далекое будущее.
Для широкого круга читателей.
Автор, Джон Дж. О'Нил, решил написать эту книгу — первое полное жизнеописание великого югославско-американского изобретателя — уже после смерти Николы Теслы в 1943 г. Да и кому, как не ему, было браться за это дело, и не только потому, что его научные публикаии принесли ему пулитцеровскую премию, но и потому, что многие годы он был связан личной дружбой с Теслой, который даже сказал ему однажды: «Вы понимаете меня, как никто другой в этом мире».
Часть 1.
Свет и сила
1
«Захватывающий» — вот самое подходящее определение для того удивительного эксперимента над своей жизнью, который поставил Никола Тесла, а неожиданные результаты его опытов, эффект которых можно уподобить эффекту стремительно рвущихся в небо ракет, недостаточно назвать просто «поразительными». Это история ослепительных озарений сверхчеловека, созидающего новый мир. Его история одновременно клеймит женщину как плотскую обузу, тормозящую развитие мужчины и затрудняющую ему путь к совершенству, и в то же время — как это ни парадоксально — показывает, что даже самая яркая и успешная жизнь, в которой нет женщины, представляет собой весьма печальное зрелище.
Даже древние боги в самых буйных фантазиях своих почитателей никогда не дерзали решать столь масштабные задачи, за какие брался и какие решал Тесла. По своим мечтам, замыслам и свершениям он сравнялся с богами-олимпийцами, и если бы древние греки знали о нем, то скорее всего возвеличили бы его как одного из своих богов. И нет ничего удивительного в том, что так называемые прагматики, которые ко всему на свете подходят исключительно с мерилом прибылей и убытков, не понимали Теслу и считали его чудаком.
Прогресс человечества не разгорается постепенно из едва заметной искорки: панорама эволюции человечества озарена внезапными и ослепительными вспышками умственных взлетов, свет которых позволяет нам заглядывать в далекое будущее и более уверенно идти сегодня. Благодаря потоку удивительных открытий и изобретений, которыми, словно из рога изобилия, Тесла одарил человечество, он становится одной из самых ярких вспышек, которые когда-либо освещали книгу человеческих свершений.
Тесла открыл новую эру и, без сомнения, был одним из величайших гениев мира, но его блестящий ум не оставил ни потомков, ни наследников, которые могли бы улучшить управление этим миром. Создавший благоприятные возможности для бесчисленного множества других, сам он умер без гроша в кармане, не заботясь о выгоде, которую мог бы извлечь из своих открытий. Даже в пестрой многомиллионной нью-йоркской толпе он казался мифическим персонажем из далекого будущего или сошедшим к нам небожителем. Он представлял собой как бы сочетание бросавшего свои перуны Юпитера с Тором; казался Аяксом, презиравшим стрелы Юпитера; Прометеем, превратившим огонь в электричество и протянувшим его по всей Земле; Авророй, озарявшей небеса, словно электрической лампой; Охурамаздой, создавшим Солнце в пробирке; Геркулесом, механически сотрясавшим Землю; Меркурием, соединявшим различные области космоса своими радиоволнами; Гермесом, выпустившим на Землю дух электричества и заставившим его пульсировать между полюсами.
Эта искра ярчайшего интеллекта в виде редчайшего творческого гения метеором неслась над Землей в течение последних десятилетий XIX века, и свет ее сияет до сих пор. В интеллектуальных, научных, инженерных кругах и в быту имя его ассоциировалось с магией. Как открывателю и изобретателю ему не было равных. Он подчинил своей воле электрический ток. Во времена, когда электричество казалось чуть ли не оккультной силой и внушало суеверный ужас, Тесла проник в глубину его тайн и проделал с ним столько чудес, что в глазах людей превратился как бы в искусного волшебника с неограниченным набором столь впечатляющих научных фокусов, что достижения большинства современных ему ученых стали казаться просто детской забавой. Тесла был изобретателем, но не ограничивался разработкой новых устройств: он был открывателем новых принципов и проник во множество новых областей знания, которые и по сей день толком не изучены. Благодаря вспышке величайшего озарения он создал мир современной энергетики, положив начало эпохе электроэнергии, которая составляет самую основу всей мировой индустрии. Именно благодаря ему стало возможным массовое производство, просто немыслимое без его электродвигателей и тока. Он стал создателем роботов — механизмов, берущих на себя труд человека. Он дал нам все основные составляющие современной радиосвязи, изобрел радар за 40 лет до того, как его впервые применили во Второй мировой войне. Он подарил нам освещение на основе неона и других газов, а также люминесцентное освещение. Он открыл высокочастотный ток, с помощью которого совершаются электронные чудеса в индустрии и медицине, подарил нам дистанционное радиоуправление. И он же невольно способствовал разжиганию Второй мировой войны, так как, ставя созданную им систему энергетики и разработанные им промышленные механизмы на службу своей злой воле, политики получали возможность взять в свои руки безграничную власть, огромные производственные мощности, рабочую силу и ресурсы, что и привело к самой ужасной и разрушительной войне, какую только мог развязать помраченный ум. И это лишь те изобретения творческого гения Теслы, которые поставлены на службу человечеству, — а сколько его изобретений так и не нашли применения!
2
Школьные годы Теслы гораздо интереснее тем, чем он занимался в свободные от занятий часы, нежели тем, чему его учили в классе. Окончив в десятилетнем возрасте начальную школу, Никола поступил в Госпиче в колледж, называвшийся реальным училищем. Это был вполне нормальный возраст для поступления в реальное училище, поскольку оно больше соответствовало начальной или средней школе, нежели колледжу у нас.
Одним из основных предметов, которому на протяжении четырех лет отводилось необычно много учебного времени, было рисование от руки. Тесла ненавидел этот предмет почти до открытого неповиновения и получал соответственно низкие оценки, но не потому, что был совершенно неспособным.
В детстве он был левшой, но позднее уже одинаково свободно владел обеими руками. То, что он был левшой, создавало для него определенные трудности в рисовании, но он мог бы рисовать гораздо лучше и получать более высокие оценки, если бы не его альтруизм. Один из одноклассников, которого он мог превзойти в рисовании, очень старался получить стипендию, но если бы оценки по рисованию у него были хуже, то стипендию ему не дали бы. И, желая помочь своему товарищу, Тесла специально получил более низкую оценку в младших классах.
Математика же была у него любимым предметом, и здесь ему не было равных. Но необычное мастерство в этой области не считалось компенсацией, искупающей нелюбовь к рисованию. Странная способность давала ему редкие достижения в математике. Он обладал ею с раннего детства, но считал досадной неприятностью и старался избавиться от нее, потому что зачастую она просто мешала ему. Если он думал о каком-то предмете, тот возникал перед ним как настоящая вещь, обладающая плотностью и твердостью. Видения эти представлялись настолько реальными, что, как правило, ему трудно было отличить эту видимость от окружавшей его действительности. Но на уроках математики эта удивительная способность очень помогала ему.
При решении арифметической или алгебраической задачи ему было совершенно все равно, стоит ли он у доски или сидит на своем месте. Его странная способность рисовала перед ним доску с описанием задачи, где вслед за тем возникали все операции и символы, необходимые для поиска решения, причем каждый шаг вырисовывался гораздо быстрее, чем он мог бы написать его от руки. В результате он мог выдать решение почти сразу же после изложения задачи.
3
Тесла достиг зрелости, четко зная, что безымянные силы готовят ему неведомую судьбу. Он скорее чувствовал это, нежели мог определить и описать словами. Он не видел своей цели и не мог определить ведущего к ней пути, но очень четко знал сферу, которой собирался посвятить жизнь и, используя известные ему физические законы, решил планировать свою жизнь, подобно инженерному проекту, на принципах, которые позволят ему действовать с максимальной эффективностью. Полного плана своей жизни у него тогда еще не было, но были определенные элементы, которые он интуитивно не собирался включать в сферу своей деятельности, и потому избегал любых действий и интересов, которые могли столкнуть его с этими элементами как с ненужными трудностями. Это должна была быть жизнь с единственной целью, всецело посвященная науке, без отвлекающих развлечений и любовных романов.
Вот с такой жизненной философией и приехал Тесла в 1875 году в австрийский город Грац, чтобы изучать электротехнику в Политехническом институте. Всю свою энергию он планировал отныне отдавать на овладение той странной, почти оккультной силой, что зовется электричеством, чтобы обратить ее на благо человека.
Первая же попытка переложить эту философию на практику чуть не закончилась для него бедой, несмотря на то что сама философия давала хорошие результаты. Он совершенно исключил отдых и занимался с таким энтузиазмом, что оставлял себе на сон лишь четыре часа, да и те проводил во сне не полностью. Ложился он в одиннадцать вечера и засыпал с книгой в руках, а поднимался в предрассветные часы и вновь садился за учебу.
При таком распорядке в конце первого семестра он смог сдать экзамены по девяти предметам — почти в два раз больше, чем требовалось. Его усердие произвело глубокое впечатление на преподавателей факультета. Декан технического отделения писал его отцу: «Ваш сын — звезда первой величины». Такое напряжение, однако, сказывалось на его здоровье. Он хотел эффектно и на деле выразить отцу свою благодарность за разрешение изучать электротехнику, и, возвращаясь домой по окончании курса с наивысшими оценками по всем предметам, ожидал, что отец радостно встретит его и похвалит за отличную учебу. Однако тот выразил лишь небольшой восторг по поводу его успехов, но большую озабоченность его здоровьем и порицал Николу за то, что он так рискует после того, как едва избежал смерти. Лишь через семь лет Тесла узнал, что еще в начале семестра профессор написал его отцу письмо с рекомендацией забрать сына из института, поскольку непомерными нагрузками он может просто угробить себя.
Перейдя на второй курс института, Тесла решил ограничиться изучением физики, механики и математики. Решение было правильным, так как это дало ему больше времени на решение вставшей перед ним вскоре проблемы и привело к его первому и, пожалуй, величайшему изобретению.
4
Когда в сентябре 1884 года Тесла вышел из здания эмиграционного ведомства в Касл Гарден на Манхеттене, все его имущество состояло из четырех центов, книги его собственных стихов, пары написанных им технических статей, расчетов конструкции летательного аппарата да математической работы по вычислению крайне сложного интеграла. Было у него также рекомендательное письмо для Эдисона от г-на Батчеллора и адрес одного из своих друзей. В письме Батчеллор писал Эдисону: «Я знаю двух великих людей: один из них — Вы, второй — этот молодой человек».
Не имея денег на такси, Тесла вынужден был несколько миль до дома своего друга пройти пешком. Первым человеком, с которым он заговорил, ища дорогу, был полицейский — грубый и мрачный тип. Его манера отвечать на вопросы больше напомнила Тесле желание броситься в драку. Хотя Тесла прекрасно владел английским, но из малопонятного жаргона полицейского он смог уяснить лишь направление, в котором тот указал своей дубинкой.
Идя, как он думал, в нужную сторону и думая над тем, как обеспечить себя питанием и жильем на четыре цента, если ему не удастся найти своего друга, он поравнялся с мастерской, где увидел человека, возившегося с электрической машиной, которая показалась ему знакомой. Он вошел как раз в тот момент, когда человек готов был уже бросить ее ремонт как безнадежное дело.
— Давайте я посмотрю ее, — сказал Тесла, — и она будет работать. И без долгих разговоров взялся за дело. Неисправность оказалась серьезной, но в конце концов машина вновь заработала.
— Мне нужен такой человек, как вы, чтобы ремонтировать эти чертовы иностранные машины, — сказал ему хозяин мастерской. — Нужна вам работа?
5
Впечатляющая лекция с наглядной демонстрацией, прочитанная Теслой перед Американским институтом инженеров-электриков в Нью-Йорке, привлекла к его работе внимание сообщества электротехников всего мира. У большинства из них не было сомнений в том, что открытия Теслы — это начало новой эпохи в электротехнической индустрии. Но что с ними делать? Лишь немногие производители могли воспользоваться ими. Эти открытия можно было сравнить с пятикилограммовым алмазом: никто не сомневается в ценности камня, но кто может приобрести его или как-то использовать?
Сам Тесла в это время не особенно задумывался об извлечении коммерческой выгоды из своих открытий. Полным ходом шла работа над программой экспериментов, которая была далека от завершения и до окончания которой он больше ничем не хотел заниматься. Он предполагал, то ему не останется ничего иного, как основать собственную компанию и заняться производством своих генераторов, двигателей и трансформаторов, но это не позволило бы ему вести эксперименты, которые очень увлекали его и которых он не хотел прерывать. Поэтому извлечение прибыли из своих изобретений представлялось ему проблемой, решение которой можно было и отложить, насколько это зависело от него, по крайней мере пока финансируется его текущая работа.
Джордж Вестингауз, глава «Вестингауз электрик компани» в Питтсбурге, был человеком дальновидным. Его уже знали как изобретателя ряда электрических устройств, но главным образом как разработчика железнодорожных пневмотормозов, который разбогател на своих изобретениях. Он понял огромные коммерческие возможности, которые предоставляли изобретения Теслы, и огромные преимущества использования переменного тока по сравнению с использованием постоянного. Это был практичный бизнесмен, который не ограничивал себя в выборе между переменным и постоянным током.
У Эдисона же, главы компании «Эдисон дженерал электрик», ограничения были. Им была изобретена электрическая лампа накаливания. Осуществив свой проект, он искал возможности его коммерческого использования. Чтобы можно было продавать его лампы, требовалось сделать доступным электричество, а для этого нужно было строить электростанции и проводить линии электропередачи. Уже имевшиеся лампы другого вида — дуговые — мало интересовали его. Электростанции по системе Эдисона были рассчитаны на постоянный ток низкого напряжения. В то время употреблялись двигатели постоянного тока, и большинство работников технической сферы полагали, что практичный двигатель переменного тока вряд ли когда-нибудь появится. Поэтому, с точки зрения Эдисона, постоянный ток давал ряд практических преимуществ.
А вот Вестингауз не был привязан ни к какому проекту вроде лампы накаливания, который ограничивал бы его необходимостью дополнительных условий, таких как постоянный ток, поэтому на связанные с переменным током изобретения Теслы он мог смотреть без предвзятости и совершенно объективно. К решению он пришел через месяц после того, как Тесла прочитал свою лекцию, а, приняв его, послал ему краткое сообщение о том, что посетит его в его лаборатории.
Часть 2.
Слава и удача
8
Закончив чтение лекций в Европе и Америке и вернувшись в свою лабораторию в марте 1893 года, Тесла вычеркнул из своей жизненной программы всякую светскую суету и с головой ушел в разработку беспроводной связи. Он проводил неоднократные эксперименты по совершенствованию явления резонанса, добиваясь взаимной настройки контуров, и сделал более ста катушек, которые перекрывали широкий диапазон характеристик электрического резонанса. Для выработки высокочастотных токов он создал множество осцилляторов, а также конденсаторов и катушек индуктивности для настройки передающих и принимающих катушек на любую частоту или длину волны.
Тесла показал, что может заставить любую из сотен катушек избирательно ответить мощной реакцией резонанса на конкретную длину волны, излучаемую осциллятором, в то время как другие катушки останутся инертными.
Но он обнаружил, что настроенные электрические катушки обладают до некоторой степени теми же свойствами, что и настроенная струна музыкального инструмента, которая звучит, резонируя не только на свой основной тон, но и на широкий диапазон более высоких и особенно более низких гармоник. Это свойство можно было использовать при разработке передающих и принимающих антенн, но это же и ухудшало четкую избирательность резонанса катушек. На близком расстоянии и с мощными токами, которые Тесла использовал в своей лаборатории, гармоники были помехой, но при увеличении расстояния между передающей и приемной катушками влияние гармоник ослабевало.
Тесле стало ясно, что будет трудно устроить первую демонстрацию его всемирной системы передачи информации и энергии, поэтому он занялся разработкой компромиссной системы с меньшим центральным передатчиком и меньшими ретрансляторами, расположенными через определенные расстояния.
В интервью известному автору передовиц Артуру Брисбену, напечатанном в «Уорлд» за 22 июня 1894 года, Тесла объявил об уверенности в своих планах:
9
Тесла был плодовитым открывателем новых обширных областей знания. Он обрушивал свои открытия на мир с такой скоростью и с такой беззаботностью, что как будто парализовал умы ученых своего времени. Он был слишком занят, чтобы тратить время на техническую или коммерческую сторону каждого нового открытия, — слишком много было перед ним других новых и важных откровений, которые необходимо было явить миру. Открытия не были случайными событиями для него. Он видел их мысленным взором задолго до того, как получал их в лаборатории. У него была четкая программа изысканий в девственных областях, где еще никто не проводил исследований, и он надеялся, что, когда выполнит ее, у него будет впереди еще долгая жизнь, чтобы заняться практическим приложением того, что он уже открыл.
А между тем он обнаружил целый новый мир интересных явлений, связанных с разрядами в его катушках при пропускании через них токов чрезвычайно высоких частот. Он изготавливал катушки все больших и больших размеров и экспериментировал с самыми разнообразными их формами. От обычной цилиндрической катушки он перешел к конусной форме, а от нее к плоской спиральной или дисковой катушке.
Токи чрезвычайно высокой частоты подарили Тесле математический рай, где он мог вволю наслаждаться своими уравнениями. Благодаря математическим способностям и необыкновенному феномену воображения он нередко очень быстро делал целый ряд открытий, на которые с обычным лабораторным оснащением уходит очень много времени. Так были открыты явления резонанса и разработаны резонансные цепи.
Поскольку волны были относительно короткими, то изготавливать конденсаторы для резонансных контуров было сравнительно просто. В резонансном контуре электрические колебания происходят ритмично, как колеблется звучащая струна музыкального инструмента, образуя петли равной величины с точками покоя между ними
[10]
. Петель может быть от одной до целой серии.
Не Тесла выдвинул идею электрического резонанса. Она была неотъемлемым элементом данного лордом Кельвином математического описания разряда конденсатора, а также физической сути переменных токов. Но Тесла извлек ее из глубин математического уравнения и превратил в яркую физическую реалию. Электрический резонанс аналогичен акустическому, который представляет собой естественное свойство материи. Но реальных цепей, в которых мог возникнуть резонанс, не было до тех пор, пока Тесла не начал работать с переменными токами, особенно с токами высоких частот. Приложив руку мастера к исследованиям в этой области, он развил принцип резонанса в отдельных цепях, состоящих из подобранных емкости и индуктивности, и добился усиления эффектов индуктивной связью двух резонансных контуров, а также особых проявлений резонанса в контуре, настроенном на четверть длины волны питающего тока. Только истинный гений мог нанести подобный штрих.
10
У Теслы была замечательная способность одновременно вести научные изыскания в целом ряде весьма далеких друг от друга направлений. Занимаясь исследованиями высокочастотных электрических колебаний и всего, что с ними связано — от вакуумных ламп до радио, — он занимался также изучением механических вибраций и с удивительной прозорливостью предсказал многие возможности их полезного использования, которые с тех пор действительно были реализованы.
Тесла никогда и ничего не делал наполовину. Результаты почти всех его начинаний можно уподобить молнии, сопровождавшейся весьма убедительным раскатом грома. Даже если он ничего подобного не планировал, события нередко кончались эффектной развязкой. В 1896 году, когда звезда его славы еще только восходила, он хотел провести небольшой, но сложный эксперимент с вибрациями в своей лаборатории на Хьюстон-стрит. С тех пор как он переехал туда в 1895 году, это место прославилось странными шумами и огнями, раздававшимися и вспыхивавшими там круглые сутки, а также посещениями самых известных людей страны.
«Небольшой эксперимент» с вибрациями вызвал землетрясение — настоящее землетрясение, при котором и люди, и дома со всем своим содержимым получили более сильную встряску, чем при любом из природных землетрясений, когда-либо случавшихся в столице. Территория дюжины городских кварталов с сотнями домов, вмещавших десятки тысяч жителей, наполнилась неожиданным гулом, все затряслось, посыпались оконные стекла, стали лопаться водопроводные, отопительные и газовые трубы. Страшный шум поднялся в комнатах, где прыгали мелкие предметы и сыпалась с потолков и стен штукатурка. А на верхних этажах производственных помещений сорвались со своих креплений тяжелые машины весом в целые тонны и переместились в неудобное положение. «И все это совершенно неожиданно было вызвано небольшим прибором, который запросто умещался в кармане», — говорил Тесла.
Аппарат, ставший причиной неожиданного катаклизма, он долгое время использовал как игрушку для развлечения своих гостей. Это был механический осциллятор для создания вибраций. От механического осциллятора Теслы происходит устройство с моторчиком, которое парикмахер крепит у себя на руке, делая «электромассаж». В «электромассаже», конечно, нет ничего электрического, кроме электроэнергии, питающей двигатель, которой создает вибрации, передающиеся через пальцы парикмахера на голову клиента.
В начале девяностых Тесла разработал механическо-электрический осциллятор для выработки высокочастотных переменных токов. Электродвигатель приводил вал в возвратно-поступательное движение, которое не превращалось во вращательное движение. На концах вала крепились многовитковые катушки, перемещавшиеся с высокой скоростью вперед-назад между полюсами электромагнитов, генерируя тем самым высокочастотные переменные токи.
11
Теперь Тесла был готов к завоеванию новых миров. Представив публике свои открытия из области беспроводной передачи сигналов, или передачи информации, как он называл это, Тесла страстно желал перейти к энергетической фазе и заняться беспроводной передачей электроэнергии во всемирном масштабе.
Но тут он снова столкнулся с финансовой проблемой или, проще говоря, остался без гроша. 40000 $, выплаченные Адамсом из основного капитала «Никола Тесла компани», были потрачены. Компания не располагала наличностью, однако держала патенты, которые — если практично распорядиться ими — принесли бы многие миллионы долларов. Дар в 10000 $ от Джона Хейса Хаммонда, известного горного инженера, пошел на финансирование работы, закончившейся демонстрацией возможностей беспроводной связи и робототехники в Мэдисон-сквер-гарден.
В лаборатории на Хьюстон-стрит он собирал все более мощные осцилляторы, размеры которых постоянно росли. Сконструировав осциллятор, дававший 4000000 вольт, он вышел за пределы, допустимые для работы с высоким напряжением в городском здании. На стены, пол и потолок градом отскакивали искры. Ему нужно было более просторное помещение, и он хотел делать катушки намного больших размеров. Тесла мечтал об огромном здании где-нибудь на загородных просторах. Он был уверен, что патенты на беспроводную связь будут очень скоро стоить весьма дорого, и он получит все деньги, необходимые на строительство лаборатории. Однако в своих исследованиях он уже продвинулся настолько, что дальнейшее продвижение требовало такого здания… но не было денег. 10000 $, данных взаймы его другом Крауфордом, совладельцем фирмы «Симпсон и Крауфорд» по производству галантерейных товаров, пошли на оплату неотложных потребностей.
Большой почитатель Теслы Леонард Э. Куртис из «Колорадо Спрингс электрик», узнав о его плане по проведению экспериментов в гигантских масштабах, предложил ему основать лабораторию в Колорадо Спрингс, обещая в полной мере обеспечить его необходимыми для работы землей и электроэнергией.
Полковник Джон Джейкоб Астор, владелец «Вальдорф-Астории», относился к знаменитому посетителю свого ресторана с величайшим уважением как к своему личному другу и внимательно следил заходом его исследований. Узнав, что они прерваны из-за нехватки денег, он дал в распоряжение Теслы 30000 $, в которых тот нуждался, чтобы воспользоваться предложением Куртиса и построить временное помещение в Колорадо Спрингс. Тесла приехал в Колорадо в мае 1899 года вместе с несколькими сотрудниками своей лаборатории и со своим помощником инженером Фрицем Ловенштайном.