Историю, говорят, пишут победители. Но это слабое утешение для женщин и мужчин, вычеркнутых из списка. На протяжении многих лет в учебниках писали, что блага света и электричества нам подарил Томас Эдисон, в то время как гений, чьи новаторские технологии, которые удивляли и продолжают удивлять мир, тесно зажаты на полке науки между Эдвардом Теллером (Edward Teller) и Фалесом из Милета (Thales of Miletus).
На пороге 20 века электричество оставалось в пределах досягаемости научного любопытства — одним из тех понятий, которое едва ли кто смог бы представить у себя дома, выполняющим повседневную рутинную работу. Никола Тесла, возможно более, чем кто-либо другой, перевернул этот подход, но его новаторские исследования в области электричества являются только частью научных и технических инноваций, благодаря которым его можно записать в пантеон научных божеств.
Он видел потенциал
В эпоху, когда доллар был королем, когда ученые и инженеры строили свои деловые империи на основе одного-двух прорывов, фокус Тесла никогда не отклонялся от его работы. Он был плодовитым и временами бедным.
Пока его конкуренты в «Войне токов» — борьбе между лагерями Теслы и Эдисона за электрические технологии, которым предстоит царствовать в этом мире — цеплялись зубами и ногтями для обеспечения электрической монополии, желание Теслы получить финансирование для своего следующего крупного проекта неоднократно побеждало его интересы в защите своих патентов и изобретений.
Фокус и дальновидность Теслы приносили ровно столько же ущерба своему владельцу, сколько пользы — обществу. В отличие от Эдисона, он не работал над общественной репутацией, забивал на прессу и не строил империю бизнеса. Говоря в общем, его работа выходила за пределы понимания многих его современников. Соответственно, Тесла часто обращался за финансированием своих исследований. Например, к военно-морскому флоту США.
Свечение Ниагары
Как любой изобретатель, меняющий мир, Тесла был человеком дальновидным, и его карьера шла наиболее гладко, когда он мог передавать это видение другим пионерам. В 1893 году его предложение использовать переменный ток вместо эдисоновского постоянного победило в конкурсе на освещение World’s Columbian Exposition в Чикаго (мировая чикагская ярмарка). Этот момент не только стал переломным в «Войне токов», он также позволил Тесле воплотить самые его грандиозные амбиции, в том числе детскую мечту использовать энергию Ниагарского водопада.
Даже после того как он выиграл Ниагарский контракт, большинство его сторонников сомневались в том, что ГЭС Теслы будет работать. Изобретатель же был уверен в обратном. Когда в полночь 16 ноября 1896 года был повернут рубильник, в Буффало, в 34 километрах от Нью-Йорка, зажглись огни. Спустя пару лет станция расширила свое влияние на Нью-Йорк, который находился в 644 километрах от нее. Детская мечта Теслы сбылась.
Тесла также предлагал управление, или хотя бы катализацию, погоды с помощью электричества. Он видел возможность передачи мировой энергии и вместе с ней информации — первые проблески системы мировой беспроводной связи. Ученый говорил инвестору Дж. П. Моргану (J. P. Morgan): «Когда беспроводная сеть в полной мере распространится по Земле, она превратится в огромный мозг, способный получать ответ из каждой ее части».
Два слова: луч смерти
Мы имели в виду «луч, который может сбивать самолеты с небес за сотни километров и устраивать пехоте очень и очень плохой день».
На фоне сгущающихся туч Второй мировой войны, Тесла объявил, что задумал новое оружие — «луч мира» — которое может положить конец войне. Он видел в своем устройстве, которое мы знаем сегодня как поток заряженных частиц, нечто вроде «китайской стены», противовоенного устройства, которое защищало бы национальные границы. Но газеты все поняли превратно. Вот, например, какой заголовок появился на первой странице The New York Times 11 июля 1934 года: «Тесла в 78 лет задумал новый «луч смерти».
Вероятность того, что мировая держава разрабатывает такой луч, перетекла в холодную войну, особенно после того как некоторые из бумаг Теслы исчезли после его смерти.
У него были сдвиги
Хорошо это или плохо, чудаковатость — это именно то качество, которое, по-нашему мнению, присуще гениям, и Тесла нас не разочаровал.
Некоторые говорят, что Тесла построил свои величайшие изобретения, в том числе асинхронный двигатель, полностью в своем уме. В отличие от Эдисона, который работал по методу проб и ошибок, Тесла обнаружил, что иногда ключевые решения приходили к нему во время ослепительных вспышек прозрения.
По его собственным словам, Тесла страдал от зрительных и слуховых галлюцинаций, а также обладал повышенной чувствительностью к вибрации и сильному свету. Он также боялся круглых объектов, вроде жемчужин, которые носят женщины, и был зациклен на цифре 3.
Изобретатель также был известен прогрессирующим отвращением к микробам, и в конечном счете ограничил свою диету вареной пищей. Эта фобия возникла после того, как научные коллеги показали ученому сырую воду под микроскопом. На склоне лет стареющий ученый держал голубей у себя в гостиничном номере, но одевался так же прилично, как всегда — что сбивало с толку всех, кто пытался определить его истинное психическое состояние.
Особенности Теслы, стоит отметить, не влияли на его социализацию; репортеры и друзья описывали его как обаятельного, скромного и приятного человека.
После него осталась научная единица
Помимо того, что в его честь была названа компания Tesla, Тесла, как и Карл Фридрих Гаусс, оставил свое имя для наименования единицы плотности магнитного потока в Международной системе единиц (СИ). Тесла также может рассматриваться в качестве единицы магнитной индукции. В свое время токи высокой частоты были известны как токи Теслы.
Один тесла равен одному веберу на квадратный метр или 10 000 гауссам (а значит, ученые часто используют гауссы для измерения слабых магнитных полей, оставляя теслам более сильные и те, которые используются в магнитно-резонансной томографии. Вебер — это единица магнитного потока, которую можно рассматривать как количество магнитной энергии, протекающей через область, например, поверхность магнита.
Вебер получил свое название в честь Вильгельма Эдуарда Вебера, немецкого физика, известного по работам в области земного магнетизма и изобретения электромагнитного телеграфа в 1833 году.
Он был плодовитым изобретателем
За свою долгую карьеру Тесла зарегистрировал более 111 американских патентов и около 300 патентов по всему миру. Исследуя высокочастотное электричество и пытаясь улучшить лампочки Эдисона, которые были эффективны только на 5 процентов, Тесла разработал первые неоновые огни. Он представил их на той же ярмарке 1893 года, о которой мы говорили выше, сплетя из светящихся трубок имена любимых ученых — Майкла Фарадея и Джеймса Клерка Максвелла. Он также разработал первые лампы дневного света, которые осветил без проводов при помощи электростатических волн.
Изобретение и демонстрация радиоуправляемых механизмов Теслы принесло ему славу пионера робототехники. Ученый описывал свой «телеавтоматон» как первый шаг в гонке роботов, хотя у него было не больше программируемых или самоуправляемых элементов, чем у современной машинки на радиоуправлении.
Безлопастная турбина Теслы вращалась с такой скоростью, что ее компоненты деформировались. Тесла не решил проблему, но современные материалы, вроде кевлара, углеволокна и титанового пластика вдохновили некоторых людей продолжить с того места, где застрял Тесла.
Сообщали, что Тесла также сделал рентгеновский снимок в 1896 году, незадолго после Вильгельма Рентгена.
Radio
Радио появилось на гребне открытий и инноваций, но разработка и совершенствование его Тесла принесло миру понимание того, что именно Никола Тесла стал отцом радио.
Работы ученого в этой области были продиктованы его желанием осуществить беспроводную передачу энергию, то есть то, чем в сущности является радио.
Мало того, что Тесла зарегистрировал первые патенты радио, он также выступил с лекцией в 1893 году (за два года до того, как Маркони начал экспериментировать с радио), в ходе которой рассказал, как работает радиовещание и продемонстрировал радиосвязь. К середине 1894 году он построил и начал тестировать небольшую портативную радиостанцию.
Как и в случае с индукционным генератором и трансформатором, Тесла опирался на работы предшественников, но с беспрецедентным предвидением. Джеймс Клерк Максвелл предположил существование электромагнитных волн, Генрих Герц придумал, как их передать, но катушка Тесла и четыре резонансных контура Теслы для передачи и приема сделали радио реальностью. Его патенты описали основные методы, которыми мы до сих пор пользуемся при передаче и приеме радиосигналов.
Тесла стал пионером радиоуправления — эту идею он запатентовал 8 ноября 1898 года и продемонстрировал на Выставке электричества в Мэдисон Сквер Гарден в том же году.
Секретные лаборатории
Как любому великому ученого из какой-нибудь бондианы, любому уважающему себя богу науки требуется секретная лаборатория — желательно где-нибудь подальше и полной безумных машин. У Теслы была парочка таких.
В 1899 году Тесла построил лабораторию в Колорадо-Спрингс, чтобы постичь тайны высокого напряжения и электроэнергии высокой частоты. В одном эксперименте 13-метровые металлические мачты отправляли мощные электрические импульсы в землю; в другом катушка Тесла выстреливала 30,5-метровой дугой электричества по всей комнате. Последняя сломала динамо электрической компании и погрузила Колорадо-Спрингс во тьму.
Будучи в Колорадо-Спрингс, Тесла доказал существование земных стационарных волн (с помощью которых Земля могла бы проводить энергию на определенных электрических частотах) для освещения 200 ламп в 40 километрах оттуда. Как мы знаем (в отличие от фильма «Престиж»), Тесла никогда не работал над телепортацией человека.
Позже Тесла построил свою вторую тайную лабораторию Уорденклифф, ближе к дому в Манхэттене. Фабрика в Шорхэме, Лонг-Айленд, обладала 50-тонной, 57-метровой передающей башней, на 36,6 метра ушедшей под землю, с 16 железными трубами, утопленными на 91,4 метра в землю. Тесла планировал передавать энергию сквозь планету, используя стержни, чтобы «получить контроль над Землей, так, чтобы земной шар стал бы колчаном».
Трагичная судьба
Мы уважаем гениев за их борьбу и за их триумфы. Возможно, нам становится легче от того, что за блеск нужно платить, а также от того, что страдание очеловечивает те редкие души, которые работают куда больше и лучше нас.
Тесла, аутсайдер, дрался в неравном бою с богатыми и подкованными бизнесменами: с Эдисоном, который размазал его имя и украл его славу; с Маркони, который отнял у него рынок радио и получил Нобелевскую премию за украденную технологию; с промышленником Джорджем Вестингаузом, который построил империю на патентах из разорванных соглашений.
Верность Тесла своей первой любви, науке и прогрессу, стоила ему славы, состояния и, как полагают некоторые, здравомыслия. Вполне вероятно, что потеряв финансирование Дж. П. Моргана и вместе с этим мечты о Ворденклиффе, Тесла получил свой первый нервный срыв. «Это не сон», — сказал он. — «Это просто подвиг научной электротехники в слепом, малодушном и сомневающемся мире».
Он электрифицировал мир
Система генераторов, моторов и трансформаторов переменного тока Тесла питает мировую промышленность, приносит свет в наши дома и лежит в основе большинства современной электроники. Эдисон, хоть и был более известным, оставил нам только системы постоянного тока, который сегодня используется преимущественно в батареях и аккумуляторах.
Постоянный ток нервировал Эдисона, поскольку он не мог найти способ передачи его на большое расстояние. Он изо всех сил пытался преобразовать переменный ток, производимый его динамо-машинами, в постоянный ток. Решение Эдисона включило «коммутаторы» — щетки, которые позволяли току течь только в одном направлении, но создавали неэффективное трение и требовали частой замены.
Генераторы Теслы не требовали такого неуклюжего подхода. Более того, его система могла делать «шаг вперед» для повышения вольтажа и передачи тока на большие расстояния, а затем «шаг назад», делая ток возможным к использованию в домах и на заводах.
В то время как Эдисон и другие пытались работать с постоянным током, Тесла произвел революцию, добавив второй контур, который «чередовал» бы ток в фазе, создав прототип успешной многофазной системы.
Трансформатор, как и генератор, был изобретен Майклом Фарадеем, но оба лежали в глубоком ящике, пока Тесла не раскрыл их потенциал и не запряг электричество в узду, заставив его работать на современный мир.