Что на самом деле изобрел Тесла и в чем он был мистификатором

Властелин молний, черный маг, повелитель электричества

Мифическая слава Теслы происходит из двух источников. Во-первых, шло грандиозное бизнес-сражение компаний Эдисона (различные устройства на постоянном токе) и Вестингауза (переменный ток). Можно сказать, что на рубеже XIX–XX веков зарождался современный капиталистический рынок, причем именно в США. В ход шли все методы борьбы за экономическое выживание — вплоть до физических фокусов и представлений перед публикой и громких газетных заголовков.

Тесла, судя по всему, был человеком очень мечтательным, с необъятной интуицией и богатой фантазией. Настолько богатой, что, читая отрывки из его многочисленных пресс-конференций и интервью, которые он давал для привлечения новых потоков финансов, можно вообразить Теслу эдаким полумифическим персонажем и техномагом. Однако отличительная черта почти всех его выступлений на публике — недосказанность.

Фото: Mary Evans Picture Library/Mary Evans Picture Library/East News

Например, в 1899–1900 годах проводилась исследовательская экспедиция в Колорадо-Спрингс — этот регион славился постоянными и частыми грозами. Тесла со своей командой инженеров исследовал молнии и строил первые экспериментальные установки громадных размеров для получения мощных электрических разрядов, имитирующих молнии (искровой разряд в атмосфере). Именно тогда начала складываться репутация Теслы среди далекого от науки населения США как о «властелине молний», «черном маге электричества» и т. п. Разработав конструкцию большого высокочастотного излучателя, Тесла действительно смог получать напряжения от 12 до 20 млн вольт (по данным разных источников) и токи в тысячи ампер. Это действительно было конструкторским, инженерным достижением. Попутно Тесла подтвердил перспективное применение нескольких замечательных свойств сильных электростатических полей: осаждение тумана, очистка поверхностей от ржавчины, грязи, краски. То есть миллионвольтовые схемы, разработанные Теслой, действительно открывали новые пути исследования микроволновых (высокочастотных) токов.

Однако по приезде из Колорадо в Нью-Йорк была задумана обширная статья для журнала Century, посвященная результатам колорадских экспериментов. Как часто всплывает при изучении биографии Теслы и его трудов, со статьей возникли проблемы. Она больше напоминала философский трактат или научно-фантастический роман, нежели научное сообщение о новых результатах. А надо сказать, многие фантасты начала XX века в своих романах предсказывали будущие технологии.

Второй причиной славы и популярности Теслы является фундаментальное общественное явление. В период между мировыми войнами США уже стали самой сильной мировой державой. Но все относились к американцам как ко вчерашней колонии. Это порождало сильнейший комплекс неполноценности. Особенно худо было с наукой. В Европе наука развивалась многие столетия, даже тысячелетия. По части инженерной работы американцы делали просто чудеса в плодотворных условиях стремительно развивающегося рынка, а вот для научных успехов требовалось зарождение собственной научной школы, традиций и опыта. На все это требовалось значительное время, поэтому политические деятели и стратеги стремились заполучить ученых других стран. Для этого нужен был авторитет, который и пытались заполучить как можно скорее — для этого чрезмерно пиарились достижения (часто необъективные) собственных ученых и инженеров. Не случайно многие историки физики отмечают многочисленные попытки выдвижения Теслы и Эдисона в нобелевские лауреаты, а также серьезное давление на факт признания Плутона планетой, ведь открытие было сделано американским астрономом Персивалем Лоуэллом.

Луч смерти

Известно, что в 1930-х годах Тесла работал над созданием оружия под названием «Луч смерти», способного защитить границы любого государства от вражеского вторжения и функционировавшего на принципиально новом типе энергии. По задумке Теслы, луч, размером в стомиллионную долю человеческого волоса, должен был плавить двигатели самолетов на расстоянии 400 километров.

Есть мнение, что в середине 1930-х годов ученый продал свое изобретение руководству СССР. Однако эти сведения не подтверждены.

Первый или нет? Какая разница!

Давайте попробуем как можно более объективно оценить труды Николы Теслы и понять, какую важную роль он сыграл во второй мировой промышленной революции начала XX века.

Условно можно разбить трудовую жизнь Теслы на два периода: до пожара в его лаборатории в Нью-Йорке в марте 1895 года и после.

До этого события изобретения Теслы уверенно можно назвать крайне эффективными, полезными и остроумными. Многие достоверно подтверждены патентами и статьями. Здесь очень важно попытаться представить, в каком состоянии пребывало научно-инженерное общество того времени. В XIX веке открытия Эрстеда, Ампера, Ома, Фарадея, Максвелла и других ученых привело многих к четкому осознанию, что за электромагнетизмом будущее. Огромное количество блестящих умов по всему миру было занято исследованием применения электрических и магнитных явлений. Если в одной стране один человек доходил до какого-нибудь технического открытия, то в другой точке земного шара в это же время нечто похожее вполне мог сконструировать другой. Поэтому споры о том, кто был первым, не утихают и по сей день. Хотя почему бы просто не определить, что первыми были несколько людей? Разве это умаляет их заслуги?

Фото: East News

Так многократно случалось впоследствии и с наследием Николы Теслы. Например, достоверно известно, что в 1891 году он продемонстрировал на практике применение радиосвязи с помощью передающего устройства с резонанс-трансформатором. Это подтверждает и знаменитая радиоуправляемая модель лодки Теслы. Сложно представить, но еще в конце XIX века человечество увидело дистанционное управление модели катера. Конечно, возникают споры, кто был первым — Тесла или русский физик Александр Попов, создавший радио примерно в то же время.

Также достоверно известно о факте создания Теслой в 1890-х годах «лучевых трубок», питаемых от резонансных трансформаторов его собственной конструкции и испускающих, как теперь они называются, рентгеновские лучи. До сих пор обсуждается вопрос приоритета столь выдающегося открытия, за которое Вильгельм Рентген в 1901 году получил Нобелевскую премию. Однако сам Тесла не претендовал на открытие.

Кроме того, Тесла, будучи сторонником теории существования электроэфирной среды, исследовал возможность создания каналов в эфирной среде, по которым можно было бы передавать огромные электрические импульсы. По всем признакам эта идея опередила свое время почти на полвека. Теперь подобное явление называется плазменным шнуром. Однако никаких свидетельств о каком-либо четком и обоснованном результате Теслы нет, лишь об идее и пробных экспериментах.

То же самое касается и известных домыслов о познании шаровых молний Теслой. На уровне разговоров и интервью упоминаний много. По словам самого Теслы, его не интересовало это понятное ему явление, так как оно являлось побочным атрибутом при создании мощных искровых разрядов, которыми Тесла надеялся передавать электричество без проводов. Тем не менее явление ни тогда, ни сейчас однозначно не объяснено.

12 октября 1887 года — важная дата в карьере Теслы. В этот день он опубликовал строгое научное описание сути явления вращающегося магнитного поля. Это важнейшее открытие способствовало тому, что впоследствии именно в честь Николы Теслы назвали единицу измерения магнитной индукции в международной системе единиц СИ.

Работая на Вестингауза, Тесла запатентовал множество различных применений самых разных многофазных систем переменного тока. До изобретения так называемого асинхронного двигателя переменный ток не находил широкого применения, поскольку не мог использоваться в ранее существовавших электродвигателях, работающих на постоянном токе.

Зарядка для хвоста

Беспроводная передача энергии уже получила применение в некоторых областях. Так, большинство электрических зубных щеток давно используют метод индукционного связывания по вполне понятным причинам — любые контакты с водой могут привести к короткому замыканию, а сгоревшая по вине зубной щетки квартира вряд ли добавит популярности производителям. Конструкция в меру проста, как и все гениальное: в нижней части щетки размещается одна магнитная катушка, в подставке — вторая. При установке щетки в подставку магнитные поля катушек начинают взаимодействовать и заряжать встроенные аккумуляторы.

Выставка CES 2009

в начале 2009 года пестрила решениями на основе индукционного связывания. Многочисленные производители решили упростить процесс подключения к зарядным устройствам — то есть мы постепенно все же переходим в беспроводную эпоху. Отличным примером новой концепции можно считать наработки компании
Powermat
, которая представила целую линейку устройств для беспроводной зарядки различной техники. Powermat предлагает всем желающим купить индукционный коврик и приемники для самых популярных устройств — док-станцию для
Apple iPod
, корпуса для смартфонов, заглушки для ноутбуков и цифровых камер. После подключения приемника остается положить заряжаемое устройство сверху коврика — и все, зарядка началась. Конечно, от подключения самих ковриков Powermat к розеткам питания избавиться не удастся, но по крайней мере количество проводов сократится втрое.

Еще одним открытием выставки CES 2009 стала технология eCoupled

, созданная компанией
Fulton Innovation
. Уже в этом году на рынке появятся различные рабочие инструменты (дрели, отвертки и даже фонарики) с бесконтактными док-станциями. Все это, конечно, хорошо и здорово, но назвать индукционное связывание идеальной технологией для ближайшего будущего не получится. Да, пользователи самой разной мобильной техники избавятся от необходимости подключать провод к самим девайсам, смогут положить сразу все плееры и фотоаппараты на один-единственный коврик и начать зарядку, избавившись от охапки проводов, — но до рая на Земле все равно еще далеко. Хотелось бы заходить в квартиру, кидать телефон на диван, ставить сумку с камерой на пол и раскрывать ноутбук на столе, автоматически начиная зарядку — безо всяких там проводов и дополнительных устройств. Но, увы, пока нам остается лишь ждать пришествия более продвинутой технологии, способной увеличить радиус действия беспроводных зарядников.

Если верить команде из Массачусетского технологического университета (MIT), состоится это совсем скоро. Над исследованиями в области индукционно-резонансного связывания там работает группа ученых под управлением профессора физики Марина Солячича. Говорят, как-то раз господин Солячич проснулся ночью из-за того, что его сотовый телефон разрядился и начал подавать назойливые сигналы, и одолела его бессонница. Всю ночь Марин с раздражением думал о беспроводном зарядном устройстве, которое бы приступало к зарядке телефона, как только он бы заходил домой, — и на следующее же утро приступил к разработке такого устройства. На основе метода индукционно-резонансного связывания, разумеется.

«Проще всего объяснить этот метод так, — рассказывает господин Солячич. — Представьте себе ряд бокалов с вином, наполненных до разного уровня (таким образом, все они вибрируют на разной частоте). Если певец задает ноту, которая совпадает с частотой одного из бокалов, он поглощает звук и начинает вибрировать. Все остальные при этом остаются неподвижными. Точно так же и магнитное поле связывается и начинает передавать энергию лишь магнитному полю на такой же частоте».

Используя метод резонанса, команда Солячича собрала установку с двумя настроенными на одинаковую частоту катушками на расстоянии двух метров друг от друга. Одну из катушек подключили к источнику энергии, она начала передавать энергию на вторую и легко «подожгла» 60-ваттную лампу без использования проводов! Ученые уже предложили самую эффективную комбинацию в рамках используемого метода: две медные катушки диаметром 60 см и магнитное поле на частоте 10 МГц смогут обеспечить беспроводную передачу энергии на расстояние до 2 метров. Технологию назвали WiTricity

(от двух английских слов — «Wireless» и «Electricity»). Что ж, остается только довести технологию до ума — в данный момент команда уже ищет пригодный материал для уменьшения диаметра катушек и повышения эффективности.

Об этом редко пишут в учебниках истории, но на заре эры электричества произошла самая настоящая «война токов» с участием лучших умов своего времени и немалых финансовых вложений. Так называемый «король изобретателей» Томас Эдисон вступил в противостояние с Николой Теслой по поводу использования постоянного или переменного тока.

С самого начала своей деятельности Никола Тесла ратовал за использование переменного тока в генераторах и электродвигателях. Изобретатель обладал достаточными математическими знаниями и мог подтвердить все преимущества от использования переменного тока. Однако теоретик и экспериментатор Томас Эдисон к тому времени уже успел «захватить Америку» при помощи генераторов и ламп на основе постоянного тока — его технологии работали при малой нагрузке и в общем-то всех устраивали. Разумеется, американскому изобретателю не хотелось остаться в стороне и потерять свою славу — тем более что вызов ему бросил «какой-то сербский иммигрант». Эдисон сделал все возможное, чтобы опорочить имя Николы Теслы и унизить его изобретения: распространял информацию о частых фатальных экспериментах с переменным током, выступал с резкими заявлениями, публично убивал животных при помощи тока и даже тайно заплатил Гарольду Брауну за создание первого в истории электрического стула.

Судя по всему, Никола Тесла с его спокойным характером не обращал особого внимания на выходки Эдисона. Быть может, именно это привело к тому, что создатели огромной гидроэлектростанции Ниагара-Фоллс выбрали переменный ток Теслы в качестве единственного генерируемого и передаваемого типа энергии. Когда в ноябре 1896 года Ниагара-Фоллс успешно передала электричество от гидроэлектрических генераторов в индустриальный район Буффало, Томас Эдисон окончательно осознал свой провал. Однако два изобретателя так и остались кровными врагами до конца жизни — они отказались разделить на двоих Нобелевскую премию, предложенную им за совместный вклад в развитие электричества, а позднее Никола Тесла отказался и от медали Эдисона за вклад в науку.

Как русский инженер дал подсказку Тесле

В 1895 году компанией Вестингауза была пущена первая в мире гидроэлектростанция — Ниагарская ГЭС. Не вижу никакой проблемы в том, чтобы признать и ошибки Теслы. На сегодняшний день по всему миру используется трехфазная система тока, которую изобрел в 1890 году русский инженер, один из основоположников электротехники Михаил Осипович Доливо-Добровольский. Тесла же считал наиболее экономичной двухфазную систему.

На выставке 1891 года во Франкфурте-на-Майне Тесла познакомился с изобретением Доливо-Добровольского и, осознав бесспорные преимущества трехфазной системы, отправился обратно в США — переделывать систему Ниагарской ГЭС. Доливо-Добровольский несправедливо забыт на фоне громкой полумифической славы Теслы, поэтому считаю важным его упомянуть. Но этот факт нельзя относить к унизительным по отношению к Тесле, это абсолютно нормальный путь развития изобретений человечества. Таким образом, к заслугам Теслы уверенно можно приписать достаточно быстрое усвоение европейской концепции трехфазной передачи тока и трехфазных электромоторов и построение указанных систем в США.

С 1889 года Никола Тесла приступил к исследованиям токов высокой частоты и высоких напряжений. Как мы говорили в начале, он изобрел первые образцы электромеханических генераторов высоких частот и высокочастотный трансформатор, создав тем самым предпосылки для развития новой отрасли электротехники — техники ВЧ.

Фото: NIKOLA TESLA MUSEUM/Science Photo Library/East News

В ходе исследований токов высокой частоты Тесла, разумеется, уделял внимание и вопросам техники безопасности. Впоследствии многим исследователям и инженерам крайне пригодился богатый накопленный опыт Теслы в этой очень важной теме. Исследуя вопросы безопасности, Николе Тесле приходилось экспериментировать и с собственным телом, чтобы лучше понять, как переменные токи различной частоты и амплитуды воздействуют на человеческий организм. Им были впервые сформулированы правила при работе с ВЧ-токами, которые применяются и сегодня. Например, Тесла на личном примере убедился, что электрический ток частотой выше 700 Гц безболезненно протекает по поверхности тела и не вредит тканям. Кроме того, инженер разработал первые электротехнические аппараты для медицинских исследований, которые стали популярны во всем мире. Электротерапия используется до сих пор: например, для очищения пор, удаления сыпи и пр. Бактерии, как оказалось, быстро погибают под воздействием электричества, и Тесла первым обнаружил, что таким образом можно легко и просто очищать загрязненные поверхности.

130 лет назад, 10 марта 1891 года, инженер запатентовал надежный способ получения токов «Метод управления дуговыми лампами». Это изобретение очень пригодилось в радиосвязи для устранения помех от шумно работающей дуговой лампы.

Машина землетрясений

Большинство экспериментов Теслы были удивительными и опасными. Во время очередного опыта ученый разрушил свою лабораторию и даже вызвал землетрясение. И все это при помощи устройства, весом около килограмма, под названием осциллятор колебаний.

Новое изобретение Теслы создавало колебания, которые можно было настроить на частоту вибраций любого предмета, например, здания. Создавался резонанс, который приводил к быстрому разрушению здания и формированию подземный толчков.

Осознав потенциальную опасность своего изобретения, гениальный серб прекратил эксперименты и уничтожил осциллятор.

По принципу резонатора Теслы работает современный отбойный молоток.

О башне Теслы

С 1896 года Тесла, видимо, решил, что главной целью его жизни должна стать идея о беспроводной передаче электричества в любую точку планеты.

Заручившись финансовой поддержкой американского промышленника Джона Моргана, ученый построил огромную башню Ворденклифф, впоследствии ставшую символом мифической стороны жизни Николы Теслы. Это была экспериментальная беспроводная передающая станция, построенная для телекоммуникации по всему миру. Тесла к тому моменту уже доказал, что высокочастотные сигналы могут передаваться без проводов, с помощью катушечных трансформаторов Тесла.

Он получил финансирование на строительство башни, скрыв ее как телекоммуникационную. Дальнейшие эксперименты в этой построенной лаборатории убедили его в том, что можно передавать электроэнергию, если задействовать верхние слои атмосферы. В будущем Тесла планировал сеть башен, охватывающую весь земной шар и получающую удаленный беспроводной доступ к энергии от центральной станции.

Как заявлял Тесла в интервью тех лет, он открыл основные принципы и якобы остается только развивать их коммерчески. К сожалению или к счастью, необузданные фантазии Теслы так и не увидели свет. Во-первых, практически все биографы подтверждают факт испуга Джона Моргана, когда тот узнал о реальных планах Теслы на башню и прекратил финансирование проекта в 1905 году. Промышленник (вне зависимости от конечного успеха проекта) боялся, что если электричество бесплатно будет везде, то рухнет вся система обеспечения энергией населения и производства, от углеводородов до ГЭС и ТЭЦ впоследствии.

Новых инвесторов Тесла найти не сумел — по аналогичным Моргану причинам. И башня осталась заброшенной. Кстати, эта информация очень важна при рассмотрении явления Тунгусского метеорита. К моменту его «падения» башня уже больше двух лет пребывала в бездействии. Этот факт серьезно противоречит теориям о том, что тунгусское диво — дело рук Николы Теслы.

Незавершенная башня была снесена в 1917 году, в разгар Первой мировой войны, так как могла служить, по мнению многих историков того времени, для радиопередачи информации немецкими связистами.

Стандартизованные умы

Великие мира сего понимают важность технологии и не хотят допустить перемешивания стандартов разных производителей (как это было во время зарождения компьютерной индустрии). В числе первых за стандарты беспроводной передачи энергии решило взяться Министерство внутренних дел и коммуникаций Японии. Свои варианты предложила компания Toshiba

, которая уже ведет работы над разработкой, исследованиями и стандартизацией беспроводных стандартов питания для домашней техники. Инициативные группы надеются представить готовую технологию на рынке в период с 2015 года по 2020-й. Стандартизация будет разделена на три ступени: первая из них подразумевает разработку стандартов индукционного связывания — технология сможет заряжать объекты на расстоянии нескольких миллиметров при частоте нескольких сотен кГц, вторая стандартизирует разработанный в MIT метод индукционно-резонансного связывания для зарядки объектов, удаленных на несколько метров от источника. Третья же ступень стандартизирует приемники для высокоэффективного получения передаваемой энергии — и на основе этого стандарта производители самой разной техники смогут разрабатывать новые устройства.

Возможна ли вообще беспроводная передача энергии?

Не умаляя заслуг Николы Теслы в целом, можно предположить, что он не мог полностью понимать природу явлений в своих экспериментах. Как и у любого из первопроходцев на рубеже веков, у него не было в распоряжении достаточной научной базы.

Например, Тесла предлагал создать так называемую стоячую волну огромной длины в грунте, используя Землю как огромный проводник. Мол, это для нас земной шар чрезвычайно велик, а для электромагнитной волны это просто проводник. И с этим не поспорить, но проблема такого гигантского проводника в его неоднородности: слишком много различий в зависимости от состава почвы, влажности и т. д. Зато неизменна одна характеристика — высокое сопротивление. Кроме того, много энергии уйдет на поворот диполей в поляризуемых веществах, перемагничивание доменов, различного рода «паразитных» излучений и т. д. Неоднородность массива Земли неизбежно исказит фронт волны до неузнаваемости, так что КПД такой «беспроводной» передачи энергии очень низок, потери были бы огромны. То же самое и с передачей высокочастотного сигнала по воздуху — потери огромны (вспомните, как быстро затухает сигнал Wi-Fi при удалении от передатчика). Чего уж говорить о передаче на сотни и тысячи километров? Передача электричества по медному проводу неспроста распространена во всем мире — это очень эффективный способ.

Возможно, потратив огромные средства, реально осуществить планы Теслы с помощью огромного количества передающих башен. Но на эти же деньги можно построить атомные или солнечные электростанции, теория и конструкция которых понятны и ясны.

Как показывает практика, ненаправленная беспроводная передача худо-бедно работает на расстоянии в несколько километров.

Фото: East News

Тесла, безусловно, толковый инженер, и он попал в струю лавины открытий в области электромагнетизма. Вполне вероятно, убежденно уверовав в идею беспроводного электричества, он сделал ее своей основной целью, для которой, естественно, были нужны большие деньги. В этом ему сильно помогла мистификация, которая и довела общество того и сегодняшнего времени до нездорового преувеличения роли Теслы в технологическом прогрессе.

Тот же Доливо-Добровольский сделал для мировой промышленности гораздо более важную прикладную вещь — трехфазный асинхронный электродвигатель, но много ли кто о нем знает и помнит?

Но значение Теслы все равно велико: он сыграл важнейшую роль в жизни многих изобретателей и ученых как источник вдохновения. Обладая нерядовой фантазией, он действительно косвенно указал на важные открытия последующих десятилетий.

Сто лет спустя

На заре эпохи электричества мир оказался не готов к продвинутым идеям Николы Теслы. Вполне естественно, что людей интересовали куда более приземленные вещи вроде радиосвязи и продвинутого уличного освещения — все это нужно было разработать и популяризовать в самый короткий срок. Да и в том, чтобы подвести лишний питающий провод к электроприборам, никто не видел ничего плохого — одним больше, одним меньше… С течением времени ошибочность подобных взглядов стала более явной: общество развивалось, электричество стало основой основ. Ну а сегодня мы так запутались в проводах, что самое время отказаться от парочки старых идеалов: беспроводная передача энергии значительно упростила бы нам жизнь, полностью избавив от проводов. Представьте только, что вмиг исчезнут все интерфейсные кабели, а ноутбуки обретут настоящую мобильность, научившись подзаряжаться от специальных точек в общественных местах. И это не фантастика!

Современные ученые знают целых три способа для беспроводной передачи энергии на разные расстояния. Первый из них использует направленные радиоволны — прием передаваемых волн и конвертацию в электричество в этом случае осуществляет так называемая ректенна (от английского «rectifying antenna»), специальная решетка, восприимчивая к микроволновому излучению. Ректенна в состоянии передать энергию на очень большие расстояния — например, с орбиты на поверхность Земли, — но для правильной работы технологии требуется очень большой приемник. В 1987 году ученые NASA проводили большой эксперимент, их орбитальный спутник диаметром в 1 км передавал микроволны на ректенну, находящуюся на земле, — так вот, диаметр этой ректенны превышал 10 км. Теоретически с помощью ректенн можно передавать и энергию, но ее создатель, Хидетсугу Яги, пока предпочитает работать с телекоммуникациями.

Второй способ «имени Теслы» заключается в использовании лазерного луча: энергия трансформируется в концентрированный пучок света и передается на приемник (солнечная ячейка) для перевода обратно в электричество. Метод подходит для питания удаленных объектов — на его основе в Китае даже был разработан проект обеспечения энергией космической станции на Луне. А три года назад NASA продемонстрировали беспилотный самолет с безлимитным временем полета — батареи устройства подзаряжал лазер, расположенный на земле. К сожалению, известные недостатки сводят пользу лазера на нет: несовершенство существующих технологий приводит к потерям большей части энергии, и, прежде чем сделать метод эффективным, ученым придется сначала придумать солнечную ячейку с высоким КПД. Еще один ощутимый недостаток лазера — опасность попадания какого-либо объекта в зону действия луча (в этом случае объекту придется очень несладко). Поэтому, увы, лазерная передача не подходит даже для зарядки домашней техники — конечно, если вы не желаете нанести фигурную татуировку в районе талии.

Наиболее пригодный метод для передачи энергии в домашних условиях и на предприятиях зовется страшными словами «индукционно-резонансное связывание» (resonant inductive coupling) — по сути, это просто более продвинутая форма простого индукционного связывания (inductive coupling). Для того чтобы ток потек без проводов, необходимы две катушки — одна для приема, вторая для передачи энергии. Катушки создают магнитное поле, и энергия переходит с одной на другую благодаря электромагнитной индукции. Дешево и сердито. Более того, если заставить катушки резонировать на одной и той же частоте, расстояние для беспроводной передачи можно будет увеличить до нескольких метров. И при этом направленное магнитное поле полностью безвредно для человека и животных — ведь оно даже меньше, чем магнитное поле Земли.

Индукционные источники и приемники беспроводной энергии позволят разгрузить крупные города от бесконечных линий электропередач для питания муниципального транспорта. Некоторые подвижки в этой области уже есть — в прошлом году известный производитель персональных самолетов, поездов и другой техники Bombardier

продемонстрировал трамвайную систему
Bombardier PRIMOVE
. Разработчики предлагают установить индукционную линию прямо в асфальт рядом с рельсами — вагоны трамвая в этом случае будут оснащены бесконтактными приемниками. Таким образом, состав сможет двигаться без классического токоприемника и линии электропередач.

Bombardier PRIMOVE позволила бы освободить небо в исторических центрах различных городов, где назойливые провода часто портят красоту старых зданий и памятников. К тому же новая трамвайная система отличается куда большей надежностью (так как приемник с передатчиком не трутся друг об друга и не изнашиваются) и повышенной экономией энергии — технология MITRAC

позволяет собирать энергию при торможении и езде (нечто похожее реализовано в экономичных автомобилях
Toyota Prius
).

Тесла-мифотворец

Человек, живший почти век назад, едва ли мог на самом деле владеть технологиями, способными удивить современных людей. Все же научно-технический прогресс с тех пор шагнул невероятно далеко. Как только дело доходит до предметных вопросов («При каких условиях?», «Какое КПД?»), магия исчезает. То, что на первый взгляд грозило уничтожить экономику, в крайнем случае превращается в нечто забавное, но бесполезное.

Очень многие свои замыслы Тесла сводил к так называемым каналам распространения энергии, которые по факту являются обычными пробоями воздуха при очень высоких напряжениях из-за лавинной ионизации и возросшей, как следствие, проводимости. Его мечты использовать высокочастотные токи самыми разными способами произошли от того, что он обнаружил, что такими воздух пробивается легче.

Очень многое из того, что приписывают сегодня Тесле, основывается на совпадениях названий, по большинству незнакомых неподготовленному слушателю, но не на использовании собственно его разработок.

Самые популярные мифы, связанные с Теслой, такие как Филадельфийский эксперимент (в котором корабль ВМС США в 1943 году исчез с радаров и появился в другом месте), создание электромобиля в 1931 году, разработка так называемых «лучей смерти» (то есть лазеров и мазеров) и, конечно, Тунгусский феномен, основаны на догадках и домыслах. Так что важно определиться: кто вы и чего хотите от наследия Теслы?

Если вы хотите пищи для фантазии, то мифологическая сторона жизни Теслы — крайне интересное чтение. Но если вы хотите разобраться в его истинном, безусловно богатом наследии, то придется получить техническое образование и читать его публикации, которые остались, причем в солидном количестве. Они написаны на профессиональном техническом инженерном языке. Тогда вы точно почувствуете, что верить можно только фактам и доказательствам, среди которых, безусловно, нет места «по словам очевидцев».

Тунгусский метеорит: что это было?

Современные ученые наконец разобрались в изобретении Николы Теслы столетней давности

* * *

Ждать осталось сравнительно недолго. Если японцы сдержат обещания, в 2022 году вся домашняя техника, компьютеры и портативные устройства смогут избавиться от гнета проводов, поработивших человечество. Покупателю нужно будет всего лишь привезти, скажем, новый телевизор домой, повесить его на стену и начать смотреть кино буквально сразу же — не задумываясь о том, за какой ширмой припрятать уродливый черный кабель питания. На улицах, в квартирах, в кафе будут встроены беспроводные передатчики энергии, которые позволят людям забыть о разрядившихся батареях. Конечно, на окончательное воплощение подобных идей в жизнь уйдет далеко не десять лет, но все шансы дожить до светлого будущего у нас есть. Тем более что вполне работоспособные технологии уже существуют. Жаль только, что Никола Тесла не увидит этого дня…

Асинхронный двигатель

Модель асинхронного двигателя с ротором короткого замыкания в музее Николы Теслы, Сербия | Изображение предоставлено Викимедиа
Запатентовано в: 1887

Заслуга изобретения первого в истории асинхронного двигателя принадлежит Николе Тесле и итальянскому физику Галилео Феррарису. Именно Феррарис продемонстрировал рабочую модель трехфазного асинхронного двигателя в 1885 году, за два года до Теслы. Тем не менее Тесла был первым, чтобы подать заявку и получить патенты (США) для него.

В асинхронном двигателе ток в роторе, который необходим для создания крутящего момента, получается не от электрических соединений, а от электромагнитной индукции магнитного поля обмотки статора.

Индукционный двигатель является, пожалуй, наиболее распространенным типом двигателей, используемых в жилых и коммерческих помещениях. Трехфазные асинхронные двигатели, как правило, предпочтительны в промышленных областях благодаря своей экономичности и надежности. В небольших нагрузочных устройствах, которые используются в жилых помещениях, применяются однофазные асинхронные двигатели (потолочные вентиляторы).

Безлопастная турбина

Турбина Тесла в Музее Николы Теслы
Запатентовано в: 1913

В 1906 году, в возрасте 50 лет, Тесла продемонстрировал безлопастную турбину мощностью 200 лошадиных сил или 149,2 киловатт при 16 000 об/мин. Безлопастная турбина, как следует из названия, не имеет лопаток, а состоит из нескольких гладких, плотно набитых пластин, прикрепленных к валу.

Жидкость подается из отверстия, которое обычно расположено на верхнем крае турбины. При этом единственный выход, расположенный в центре, жидкость перед выходом из турбины совершает спиральный путь. Она создает тягу, чтобы заставить диски вращаться.

Несмотря на то, что безлопастные турбины используются с начала 1980-х годов, они так и не стали популярными или коммерчески успешными. Сегодня такие турбины используются в основном в тех случаях, когда в качестве источника энергии используется пар или сжатый воздух (например, турбокомпрессор в автомобилях).

Искусственные приливные волны

Как инженер и изобретатель, Тесла твердо верил, что наука может быть отличным средством против войны и может эффективно использоваться для их предотвращения. Он потратил значительное количество времени на разработку нового и мощного оружия, которое могло бы использоваться сегодня, если бы оно работало.

Опираясь на свою радиоуправляемую лодку, Тесла начал амбициозный проект под названием « Искусственная приливная волна», который, как он полагал, уничтожит военно-морские силы противника без единого выстрела. Чтобы достичь этого, Тесла предложил беспроводное судно, которое будет направлять значительное количество взрывоопасного материала под вражеские суда и взрывать его.

По оценкам Теслы, такой взрыв должен вызвать приливную волну высотой до 100 футов на участке в 1 милю от первоначального источника взрыва. Такого рода сильных волн было бы достаточно, чтобы потопить любой крупный корабль в то время.

Во время Холодной войны и Соединенные Штаты, и Советский Союз подвергли теорию Теслы испытанию, выполнив серию ядерных взрывов в Тихом океане. К сожалению, результаты оказались совсем не такими, как представлял себе Тесла.

Лодка с дистанционным управлением

Радиоуправляемая лодка Теслы
Предложено в: 1907

В 1898 году во время электрической выставки Тесла продемонстрировал (маленькое) радиоуправляемое судно, которое он мог маневрировать над водой. При этом он развлекал публику, создавая впечатление, будто лодка подчиняется голосовым командам зрителей. В действительности, однако, он управлял лодкой, используя радиочастоты. Он назвал эту технологию «телавтоматика».

Для многих из присутствовавших там в тот день это был момент чистой магии. С другой стороны, немногие видели в нем потенциальную военную машину. Тесла получил патент США на это 1 июля 1898 года.

Невидимые корабли

Еще один секретный военный проект, в котором принимал участие гениальный изобретатель, имел цель сделать американские корабли невидимыми для вражеских радаров. При помощи установок Теслы предполагалось создавать вокруг кораблей электромагнитные экраны, непроницаемые для любого излучения.

Стоит отметить, что ученый был противником войн, считая, что их причина – это разность военного потенциала стран. Чтобы сохранить мир, необходимо выровнять эти потенциалы. Поэтому Тесла передавал свои военные разработки разным странам. Известно о его сотрудничестве с Германией, СССР, Америкой, Англией. Возможно, именно таким нетривиальным способом гениальный ученый пытался предотвратить войны.

Происхождение. Обучение

Никола Тесла, серб по национальности, родился в Смиляне (в прошлом Австро-Венгрия, ныне Хорватия). В семействе священника. Если судить по воспоминаниям, он был довольно странным ребенком. Вид жемчуга у него вызывал судороги, вкус персика вызывал лихорадку, а бумажные листы, плавающие в воде, были причиной неприятного привкуса во рту.

Отец хотел что бы сын стал священнослужителем, однако Николу с ранних лет интересовало не что иное как электричество и наперекор отцовской воле он поступил в Высшую техническую школу г. Грац (Австрия), которую и успешно окончил в 1878 г.

1880 год — учился в Пражском университете. Учась на втором курсе его осенила идея индукционного генератора переменного тока. Никола поделился идеей с профессором, тот счел ее бредовой. Но такое заключение лишь подстегнуло молодого изобретателя.

Закончив университет до 1882 года работал инженером телефонного общества в Будапеште, а потом в компании Эдисона в Париже. 1882 год — уже там, им была построена действующая модель индукционного генератора переменного тока.

Камера мысли

Впечатление художника от мысленной камеры Теслы
Человеческий мыслительный процесс, каким бы сложным он ни казался, необходим для интерпретации, осмысления вещей и даже предсказания будущих событий. Это все еще не было должным образом понято исследователями. Но Тесла, в одной из самых необычных идей, предполагал, что будет возможно сфотографировать и записать их.

Еще в 1933 году, на своем дне рождения, Тесла рассказал журналистам, что образ, формируемый (в мозгу) во время мысли, может быть зеркально отображен на сетчатке человека через рефлекторное действие. Это изображение сетчатки может быть сфотографировано с помощью инструмента, который будет проецироваться (например, слайд-шоу) на смотровой экран.

Теперь, если это действительно так, эти изображения могут быть получены с помощью соответствующего устройства. «Таким образом, каждая мысль о человеке может быть прочитана, и тогда наши умы будут как открытые книги».

Очевидно, что человеческий мыслительный процесс не работает таким образом, хотя мы мало что о нем знаем. Но опять же, мы не можем исключить, что Тесла был совершенно неправ.

Значение в истории, использование работ

Считается, что гениальный ученый Никола Тесла, биография и изобретения которого до сих пор остаются предметом тщательного изучения, надолго опередил свое время и

заложил основу для развития современных электротехнологий.

Без его открытий мир, пожалуй, был бы несколько иным, ведь некоторые, уже ставшие привычными, вещи не существовали бы, да и технический прогресс мог бы пойти по иному пути. Кое-какие его разработки, записи о которых не сохранились, предвосхитили изобретения последних лет и десятилетий. Так, один из последних полученных ученым патентов содержал сведения о летательном аппарате, сочетавшем в себе черты самолета и вертолета. Кто знает, может быть, вскоре подобное устройство будет сконструировано и прочно войдет в жизнь. Самому Тесле просто не хватило финансов для постройки прототипа.

Радар, пульт дистанционного управления, некоторые виды лампочек — вот лишь небольшой список того, без чего пришлось бы обходиться, не соверши сербский гений свои великие открытия. И можно лишь представить, сколько бы их было, относись к нему люди чуть серьезнее. Чего стоит только знаменитый бестопливный двигатель Тесла. Схема этого прибора — предмет работы многих ученых и просто энтузиастов, ведь он должен быть достаточно простым, раз его можно было сконструировать при том уровне технологий. Кроме того, остается открытым вопрос об источнике энергии, питавшем генератор Николы Тесла. По словам самого ученого, им был эфир. Был ли это розыгрыш публики гением или это было то, что пока недоступно современным физикам и инжеренам? В любом случае, последователи пока пытаются повторить некоторые из опытов и разработок ученого, исходя из описания экспериментов. К сожалению, немногие могут похвастаться хоть какими-то успехами.

Опыты Николы Тесла принесли миру много замечательных приборов, дали развитие многим разделам физики и продвинули науку вперед. А мир до сих пор гадает, был ли этот человек гением или сумасшедшим — настолько необычными были его интересы, опыты и разработки. Наверное, именно поэтому людьми до сих пор не забыт Никола Тесла.