кто построил и использовал мачтовую антенну). Главным оборудованием стал мощный высокочастотный трансформатор, он же «катушка Теслы». Свои «катушки» Тесла рассматривал как один из способов передачи энергии без проводов – если установить трансформаторы на расстоянии друг от друга, то они смогут передавать энергию в виде разрядов, искусственных молний. Молнии интересовали Теслу не только как способ передачи энергии, но и как ее дармовой источник. Что такое молния? Электрический разряд в атмосфере, разряд огромной мощности. Дело только за тем, чтобы научиться улавливать эти разряды…
Об объемах энергии молний (в представлении Теслы) можно судить по отрывку из его статьи «Как разрушать смерчи», опубликованной в журнале Everyday Science and Mechanics в декабре 1933 года. «Я многократно имел возможность проверить эту величину [скорость распространения стоячей волны], исследуя взрывы и разряды молний. Идеальный случай представился в Колорадо-Спрингс в июле 1899 года, когда я испытывал свою радиовещательную станцию… Тяжелая туча нависла над горами Пайкс-Пик и вдруг на расстоянии всего десяти километров от меня в вершину горы ударила молния. Я сразу же засек время вспышки и после быстрого подсчета сообщил своим ассистентам, что стоячая волна дойдет через сорок восемь с половиной секунд. Ровно через такой промежуток времени здание потряс удар страшной силы, если бы оно не было бы таким прочным, то его сорвало бы с фундамента. Все окна и дверь на стороне, принявшей на себя удар, были разбиты, также сильно пострадали внутренние помещения. Оценив энергию электрического разряда и его длительность, а также энергию взрыва, я приблизительно рассчитал, что удар был эквивалентен взрыву двенадцати тонн динамита. Несмотря на то, что механические воздействия разрядов молнии уменьшаются пропорционально квадрату расстояния, их можно отчетливо прослеживать в радиусе шестисот миль».
Перед отъездом в Колорадо-Спрингс Тесла устроил рекламную фотосессию для журнала Electrical Review. Эффектные снимки послужили приложением к его статье, посвященной планам на будущее. 18 мая 1899 года Тесла прибыл в Колорадо-Спрингс. С 1 июня 1899 года по 7 января 1900 года он вел дневник (к счастью, не зашифрованный), в котором довольно подробно описывал свои эксперименты. Этот дневник, обнаруженный в архиве Теслы после его смерти, впервые был издан в Белграде в 1976 году, к стодвадцатилетней годовщине со дня рождения нашего героя[59].
Дневниковые записи дают представление о том, как Тесла распределял свое рабочее время. Львиная доля его (около шестидесяти процентов) была отдана беспроводной передаче энергии, а остальные сорок процентов распределялись между анализом принятых сигналов и изобретательской деятельностью, итогом которой стали семь патентных заявок.
3 июля 1899 года Никола Тесла открыл существование так называемых «стоячих волн». «Я никогда не забуду этот день, в который я получил первое бесспорное экспериментальное доказательство факта, имеющего огромное значение для прогресса, – писал он спустя пять лет в статье “Беспроводная передача электрической энергии”. – В тот день на западе собрались в плотную массу мощно заряженные тучи и к вечеру разразилась яростная гроза, которая оставила бо́льшую часть своей энергии в горах и с огромной скоростью пронеслась над равниной. Мощные и длительные разряды рождались практически через регулярные интервалы… Я мог быстро управлять своими приборами и был хорошо подготовлен. Самописец был хорошо отрегулирован, и по мере удаления грозы его показания становились все слабее и слабее, пока не прекратились совсем. Я продолжал наблюдение… Вскоре его показания возобновились, стали нарастать до определенного значения, а затем постепенно уменьшались до тех пор, пока не прекратились совсем. Так повторялось многократно, через регулярные промежутки времени, до тех пор, пока гроза, двигавшаяся… практически с постоянной скоростью, не отошла на расстояние около трехсот километров. Но и тогда эти необычные явления не прекратились, а продолжали проявляться с неослабевающей силой. Позже аналогичные результаты получил во время наблюдений мой ассистент мистер Фриц Ловенштейн, а вскоре представилось еще несколько превосходных возможностей, которые убедительно и наглядно выявили истинную природу столь удивительного явления. Не оставалось никаких сомнений в том, что я наблюдал стоячие волны… Сколь бы невероятным это ни выглядело, наша планета, несмотря на ее колоссальный объем, вела себя подобно проводнику ограниченного размера. Огромное значение этого явления для передачи энергии с помощью моей системы открылось мне с предельной ясностью. Появилась возможность не только посылать на любое расстояние без проводов телеграфные сообщения, о чем я давно уже думал, но и… передавать энергию в неограниченных количествах на любое расстояние практически без потерь… Я энергично начал разработку усиливающего передатчика».
В дневниковой записи от 4 июля 1899 года ход логических рассуждений отражен более подробно. «Чем могут быть такие стоячие волны, как не отраженными, и от чего они могут отражаться, если только не от точки своего зарождения?.. Опыты убедили меня в том, что при определенных условиях ток приобретает способность проходить сквозь весь земной шар, достигая противолежащей точки, и возвращаться к исходной точке, при этом не теряя в силе… Стоячие волны можно генерировать при помощи осциллятора».
Генерирование стоячих волн и общие представления об их применении легли в основу одной из семи патентных заявок того периода.
Из дневниковой записи от 2 января 1900 года, посвященной испытаниям новой «катушки», которую Тесла называл «экстра-катушкой» и отмечал ее «ошеломляющее действие»: «Доказано, что… проблема создания беспроводной связи с любой точкой земного шара, вне зависимости от расстояния, подошла вплотную к своему решению. Существование стоячих волн… свидетельствует о возможности осуществления этого проекта».
Впервые наличие стоячих электромагнитных волн между поверхностью Земли и ионосферой[60] было предсказано ирландским физиком Джорджем Фицджеральдом в 1893 году. Если говорить простыми словами, то стоячая волна подобна колебанию гитарной струны, закрепленной с обоих концов. Колебание закрепленной струны никуда не распространяется, оно словно бы «стоит» на месте, чередуя максимумы и минимумы амплитуды[61].
К стоячим волнам мы еще вернемся в следующей главе, а пока давайте рассмотрим другие результаты колорадского периода.
Прибыв в Колорадо-Спрингс, Тесла сделал ряд громких, многообещающих заявлений, среди которых было и такое: «С помощью своего беспроводного телеграфного осциллятора я получу возможность общаться с марсианами, если они смогут принять мое сообщение». Собственно, ничего сенсационного в этом заявлении не было – Тесла просто хотел подчеркнуть безграничные возможности беспроводной связи. В то время многие люди верили в возможность существования жизни на других планетах Солнечной системы, в том числе и на Марсе. Об этом писали и в желтой прессе, и в серьезных научных журналах. Тесла считал, что «на современном уровне развития науки не может существовать непреодолимых препятствий для создания машины, способной передать сообщение на Марс, точно так же как не может
