На втором курсе, уже завоевав авторитет у преподавателей, Тесла погрузился в исследования электричества. Еще в реальном училище он увлекался экспериментами с лейденской банкой – простейшим устройством, позволяющим накапливать электрический заряд. А тут в Высшую техническую школу привезли из Парижа динамо-машину Грамма. На то время это была новейшая техника! Между неподвижно закрепленными электромагнитами вращалась сложной формы катушка медной проволоки. Под действием магнитного поля в катушке возникал переменный ток. Поскольку большинство механизмов того времени использовали постоянный ток, к катушкам был присоединено специальное устройство – коллектор. Он «выпрямлял» ток – превращал из переменного в постоянный.
Наблюдать действие электричества можно повсеместно. Например, еще в раннем детстве Тесла был очарован яркими голубоватыми искрами, которые «сыпались» с его любимого кота Мачека, если в темноте погладить его по густой шерсти. Мы слышим потрескивание, стаскивая через голову синтетический свитер. Видим, как встают дыбом и «прилипают» к пластмассовой расческе наэлектризованные волосы. Слабый, но вполне ощутимый электрический разряд проскакивает иногда между нашими пальцами и металлической ручкой двери. Тогда мы говорим, что ручка ударила нас током, хоть это и не совсем верно – мы ее «ударили» так же.
Электрический ток представляет собой поток заряженных частиц. Кстати, когда-то его так и называли – «электрической жидкостью» (а также «электрическим огнем», но это больше касалось как раз отдельных разрядов – например, «искр» на кошачьей шерсти).
В проводах ток может течь все время в одном направлении – тогда его называют постоянным. Либо он может быть переменным – это когда заряженные частицы, словно косяк рыбок, плывут то в одном направлении, то, через равные промежутки времени, в противоположном. Промежутки эти крошечные, в десятые доли секунды. Частота, с которой частицы меняют направление, измеряется в герцах (Гц). Ток в наших розетках имеет частоту 50 герц (то есть за одну секунду его направление меняется сто раз: пятьдесят – в одну сторону, пятьдесят – в другую). В США и Канаде принята частота 60 Гц.
В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл, что в проволоке (или другом проводнике) ток можно вызвать, если между ее витками двигать магнит. Этот же ученый построил первый генератор постоянного тока. В нем медный диск вращался рядом с магнитом, а возникающий при этом ток «снимался» подключенным к измерительным приборам проводом. Таким образом, Фарадей сумел превратить механическую энергию в электрическую.
Как и все динамо-машины, машина Грамма вырабатывала ток, то есть служила генератором. Но она также могла выполнять роль двигателя, то есть использовать электричество для выполнения механической работы.
Профессор с гордостью демонстрировал машину студентам. Однако когда она работала в режиме двигателя или ток достигал значительной величины, машина начинала сильно искрить. Это приводило к потерям энергии и могло повредить механизм. Искры возникали между пластинками (так называемыми щетками), «снимающими» ток с вращающегося коллектора, в котором переменный ток превращался в постоянный. И Тесла предложил усовершенствовать механизм: убрать коллектор и использовать сразу переменный ток.
Профессор, хоть и ценил талантливого студента, на этот раз высмеял его перед всей аудиторией. И не просто высмеял – заявил, что предложение Николы никогда не может быть воплощено в жизнь.
Но Теслу не так легко было сбить с толку. Он был уверен в своей идее и продолжил работу. Благодаря своему исключительному воображению в своих исследованиях он мог обходиться даже без лаборатории. Представляя себе любой механизм, он в мельчайших подробностях видел каждую его деталь и мог мысленно следить за его работой, поправляя и улучшая. И уже через несколько лет его эксперименты, как мысленные, так и практические, дали результат.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Кто научил Николу производить сложные расчеты в уме? Почему родители Теслы не обрадовались его успехам в учебе?
2. Какую машину задумал усовершенствовать Тесла на втором курсе училища?
3. Играя с каким животным, Никола впервые познакомился с электричеством? Какие проявления электричества можно наблюдать в природе? Попробуйте расчесать длинные волосы, стоя в темноте перед зеркалом. Увидели ли вы искры?
Глава третья. О телефонах, внезапных озарениях и дороге за океан
После окончания Высшей технической школы Тесла поступил на философский факультет Пражского университета. Однако уже через год его пришлось покинуть. В Госпиче умер отец Николы, и юноша понял, что матери будет нелегко собирать деньги на его учебу. Поэтому он решил найти работу и уехал в Будапешт. Там как раз начинали внедрять заморскую новинку – телефон.
Здесь его ждали трудности. Фирма, собиравшаяся устанавливать телефонные аппараты, еще не заработала, так что для начала Тесле пришлось потрудиться даже чертежником (а ведь именно этот предмет он так ненавидел в школе!). Потом его подкосила непонятная болезнь: у него развилась такая чувствительность, что он, например, слышал тиканье часов, находившися за три комнаты от него. Машины и поезда, проезжающие в нескольких километрах, заставляли землю под ним дрожать. А солнечный свет буквально оглушал его.
Врачи разводили руками: они не только не могли вылечить Теслу, но даже не понимали, что с ним. И только его друг, Антал Сигети, атлет и энтузиаст физических упражнений, заставлял Николу заниматься гимнастикой и чуть ли не силой вытаскивал на прогулки.
Во время одной из таких прогулок и случилось событие, которое навсегда врезалось в память Теслы и фактически изменило облик известного нам мира. Летним вечером они с Сигети прогуливались в парке, и Никола, который помнил наизусть множество стихов, читал отрывок из трагедии Гёте. В строках этих гениальный ученый Фауст сокрушается о том, что человеку не дано летать:
Смотри: закат свою печатьНакладывает на равнину.День прожит, солнце с вышиныУходит прочь в другие страны.Зачем мне крылья не даныС ним вровень мчаться неустанно![2]
И внезапно Теслу осенило, как должен работать двигатель, над которым он так долго ломал голову! Наверное, он представил себе медленно вращающуюся вокруг своей оси Землю, над которой парит счастливый крылатый Фауст, спеша вдаль, за закатом.
Конец ознакомительного фрагмента.
Примечания
1
Перпетуум мобиле (латинский: perpetuum mobile) – вечный двигатель.
2
Иоганн Вольфганг Гете «Фауст» (перевод Бориса Пастернака).
