разнонаправленный ток и подавал в выходную цепь постоянный однонаправленный ток.
Сложность заключалась в том, что постоянный ток низкого напряжения (например, для осветительных лампочек) можно было передавать по толстому и дорогому медному проводу всего на километр с небольшим, то есть с таким интервалом на линии электропередачи нужно было устанавливать дополнительные генераторы. Без выпрямителя генератор давал переменный ток, который при высоком напряжении передавался по тонкому проводнику на большое расстояние. Если бы напряжение (условно говоря, «давление») генерируемого тока можно было бы повысить посредством трансформатора, а в точке потребления снова понизить, то географические ограничения на передачу тока были бы сняты. Ток можно было генерировать не только при помощи катушек (они часто разрушались от быстрого вращения), но и с использованием магнитов. Таким образом, задача состояла в том, чтобы найти источник энергии для вращения магнитов с очень большой скоростью, которая необходима для генерирования тока высокого напряжения.
В 1888 году Вестингауз встретил того самого любителя голубей из Хорватии, Николу Теслу, который как раз придумал такой генератор переменного тока. Его идея была блестящей. Если на две или несколько наборов катушек подать ток в виде отдельных последовательных импульсов, ток в них будет не совпадать по фазе. При каждом импульсе тока образуется серия последовательных магнитных полей, которые и вращают магнит, причем теоретически с неограниченной скоростью. В 1895 году Вестингауз на основе изобретения Теслы спроектировал целую генерирующую систему, которая победила в конкурсе для электростанции на Ниагарском водопаде.
Генератор Теслы, как выяснилось, был именно тем, чего так ждали капитаны американского флота в начале Первой мировой войны. Технологии металлургии развивались, и Англия стала строить корабли нового типа — тяжелые линкоры, первым из которых был «Дредноут», спущенный на воду в 1906 году. Дредноуты — первые корабли, оснащенные паротурбинными двигателями, которые несли на борту только тяжелые орудия. Новым словом в оружейном деле стала конструкция ствола с внутренней навивкой из стального троса. Она позволяла удлинить ствол, что было важно для прицельной стрельбы новыми снарядами с медленногорящим порохом. Поршневые амортизаторы отката новых орудий гасили отдачу и облегчали перезарядку с казенной части, а бездымный порох не выдавал положение судна и не заслонял артиллеристам цель.
К 1917 году флот США располагал дредноутами «Делавэр», «Юта», «Южная Дакота», «Флорида», «Арканзас» и «Вайоминг» водоизмещением 226 тысяч тонн каждый, которые были оснащены носовыми и кормовыми 15-дюймовыми орудиями. Пушки стреляли 500-килограммовыми снарядами на расстояние свыше двадцати километров. Поскольку малейшее отклонение при такой дальности означало промах, критически важным фактором становилась точность наведения. К счастью, решение этой проблемы уже существовало и придумал его нью-йоркский инженер и предприниматель Элмер Сперри — он создал высокотехнологичный вариант одной известной детской игрушки182 — 120 и безуспешно пытался пристроить свое изобретение в цирк Барнума и Бэйли (для номера с канатоходцем и тележкой). Вскоре, в 1912 году, Сперри уже устанавливал свои «игрушки», весом в несколько тонн, на океанские корабли, в частности на итальянский круизный лайнер «Граф Савойский», который был одним из самых лучших кораблей своего времени по плавности хода.
Чудесным изобретением Сперри был гирокомпас. Он действовал по принципу детского волчка и состоял из диска ротора, вращающегося в трех плоскостях в кардановом подвесе. Вследствие инерции маховик всегда сохранял то положение, в котором был раскручен. Стальные корпуса новых военных кораблей делали использование обычного магнитного компаса невозможным, так что изобретение Сперри пришлось как нельзя более кстати. Благодаря мотору Теслы маховик гирокомпаса можно было поддерживать в раскрученном состоянии практически бесконечно.
Суда оснастили целой системой гирокомпасов, главный из которых обеспечивал точную работу всех остальных. На основе показаний гирокомпасов специальные прицеливающие устройства точно определяли взаимное расположение корабля и цели, указывая стрелкам направление огня. Гиростабилизаторы улавливали движения судна при качке и позволяли компенсировать положение орудий, таким образом, корабль даже в неспокойном море мог вести прицельный огонь. Из оборудованных такими приборами пушек моряки линкора «Южная Дакота» сбили все атаковавшие их самолеты.
Гирокомпас Сперри был вторым из трех изобретений этой главы, так или иначе вызванных открытием вакуума. Третьим изобретением мы обязаны тому, что исследования вакуума породили интерес к воздуху — ученые задались вопросом, что же такое воздух и почему он необходим для жизни. Дыхание живых организмов в любом его проявлении стало объектом пристального внимания членов Лондонского королевского общества. Одним из них был священник с кембриджским дипломом Стивен Гейлз, проживавший в Теддингтоне, пригороде Лондона. В 1709 году он получил пожизненную должность настоятеля прихода Святой Марии. Заботиться о хлебе насущном уже не требовалось, и все свободное время Гейлз посвящал своим научным увлечениям, а именно выяснению двух вопросов: как дышат растения и почему движутся мышцы. Он был убежден, что в основе обоих феноменов лежит циркуляция жидкостей в организме растения или животного, так что начал он с исследования растительных соков.
У себя в теплице он в течение десяти лет втыкал в различные части растений стеклянные трубки и наблюдал, как по ним поднимается сок и каким образом на этот процесс влияет смена дня и ночи и времен года, а также погодные условия. Гейлз замерял площадь листьев и диаметр стеблей, поливал растения точно отмеренным количеством воды и, запечатав горшок, через некоторое время взвешивал его, чтобы определить сколько воды потеряло растение в результате транспирации и испарения. С помощью стеклянной трубки с водой и ртутью он определял точное количество воды, которое потребляет растение. Самым интересным было давление растительного сока. В ходе одного из опытов Гейлз подсоединил стеклянную трубку к пеньку виноградной лозы и увидел, что сок поднялся по трубке аж на семь метров. Какая сила обеспечивала такое давление? Не та ли, что толкала кровь по сосудам животных и человека?
После ряда отвратительных опытов с сосудами оленей, лошадей, собак, кошек, грызунов и другой живности Гейлз высчитал, что если в сонную артерию человеку вставить стеклянную трубку, кровь поднимется по ней на 2,3 метра. Гейлз предполагал, что левый желудочек сердца человека имеет площадь поверхности около ста квадратных сантиметров, таким образом, чтобы поднять кровь на такую высоту, усилие сердца должно составлять 23,5 килограмма. По итогам исследований Гейлз опубликовал свою главную работу о кровяном давлении и способах его измерения183 — 277, которая станет настольной книгой для врачей всех времен и народов. Что же касается работы мускулов, то тут его теория была ошибочной — давления в мелких капиллярах мышцы просто не достаточно для того, чтобы вызвать ее сокращение.
Через некоторое время поисками таинственной силы, сокращающей мышцы, занялся профессор анатомии Болонского университета Луиджи Гальвани. На дворе стоял 1780 год, и многие ученые полагали, что эта сила кроется не в кровяном давлении, а в неких невидимых поступающих из мозга флюидах, которые раздражают волокна и вызывают их сокращение. Если так, то, возможно, это недавно открытое чудо — электричество? Ведь электрический удар вызывает искры в глазах, кровотечение из носа, конвульсии и судорожные ужимки. Гальвани184 — 99, 216, 234 не верил в теорию о «флюидах, бегущих по нервам», так как даже если нерв перерезан, электричество все равно проходило через соседние участки. Однако у недавно обнаруженных электрических скатов электрический удар вызывали лишь некоторые участки тела. Таким образом, таинственная сила, какой бы она ни была, могла где-то концентрироваться, а следовательно, могла быть и направлена, например в мышцы.
Гальвани начал с опытов на лягушках жаркими грозовыми днями, какие не редкость в Болонье. Он брал лягушачьи лапки вместе с позвоночником, обнажал основные нервы, а затем подвергал воздействию электрического тока185 — 187. Лапки дергались при разряде электрической машины или при ударе молнии, но только в том случае, если он дотрагивался до нерва животного скальпелем. Как объяснить это явление, Гальвани не знал.
Дни проходили за днями, грозы стали реже, и Гальвани уже почти наскучило это занятие, когда он случайно провел медным крюком, на котором висели лапки, по железной стойке, державшей всю
