поскольку пучность [11] одной петли находится вверху, когда пучность соседней внизу.
Между двумя петлями находится узловая точка (узел), которая не движется. Расстояние от узла до пучности петли как раз и равно четверти длины волны. Четверть длины волны принимается за единицу, узел неподвижен, а пучность соответствует вершине амплитуды колебания.
Тесла обнаружил, что при настройке катушек на четверть длины волны один конец катушки остается электрически нейтральным, тогда как другой характеризуется огромной электрической активностью. Это был уникальный случай, когда один конец небольшой катушки инертен, а другой испускает град искр под напряжением в сотни тысяч и даже миллионов вольт. В качестве физической аналогии можно представить, что воды Ниагары, достигая края пропасти, не падали бы в нее, а гигантским фонтаном устремлялись бы вверх.
Катушка, рассчитанная на четверть длины волны, это электрическое соответствие вибрирующей ножке камертона, маятнику обычных часов или язычку музыкального инструмента [12]. Однажды созданная, она кажется простой вещью, но придумать ее мог только гений. Своей несомненностью подобная идея могла озарить лишь выдающийся ум, опирающийся на широкие принципы, каким и был всю свою жизнь Тесла, и лишь в самом невероятном случае — тех, кто без вдохновения ковыряет технические устройства в надежде наткнуться на что-нибудь, на чем можно сделать деньги.
Высоковольтная катушка, на одном из концов которой нет напряжения, значительно упрощала многие проблемы. Одной из таких серьезных проблем для Теслы был способ изоляции вторичной высоковольтной обмотки трансформатора от его низковольтной первичной обмотки, возбуждающей энергию во вторичной. Открытие Теслы позволило полностью снять напряжение с одного конца вторичной обмотки, а саму обмотку подсоединить непосредственно к первичной или заземлить [13]. Другой же конец вторичной обмотки мог по-прежнему извергать молнии. Именно для этого разработал он конусную и дисковую катушки.
В лаборатории у Теслы было множество самых разных катушек. В начале своих исследований он установил, что если в лаборатории на какой-то длине волны работает катушка, то в остальных катушках, настроенных на эту длину волны или на одну из ее гармоник, вызывается резонансная реакция, проявляющаяся в виде искр вокруг них, хотя они никак не соединяются с работающей катушкой.
Это был пример беспроводной передачи энергии. Тесле требовалось провести ряд экспериментов, чтобы понять смысл этого явления. Он никогда не терялся на новых просторах, которые открывал. Ум его воспарял на такие высоты понимания, что он мог обозреть открытый им мир одним взглядом.
Тесла планировал эффектную демонстрацию нового принципа. На всех четырех стенах под потолком самого большого зала его лаборатории работники натянули на изолированных опорах провод, который шел от одного из осцилляторов.
Подготовка к эксперименту закончилась поздно ночью. Для испытаний Тесла взял две стеклянные трубки около метра длиной и чуть больше сантиметра в диаметре. Запаяв их с одного конца, он создал в них разрежение, и запаял с другого конца.
Тесла распорядился полностью затемнить помещение. Рабочие по его сигналу должны были включить осциллятор.
— Если моя теория верна, — пояснил он, — то, когда вы включите осциллятор, трубки превратятся в сияющие мечи.
Выйдя на середину зала, он велел выклюить свет. Лаборатория погрузилась в кромешную тьму. Один из рабочих держал руку на включателе осциллятора. — Включайте! — скомандовал Тесла.
Зал мгновенно наполнился ярким, причудливым голубовато-белым светом. Рабочие смотрели на высокую, худую фигуру Теслы, энергично размахивавшего подобием двух пламенных мечей. Стеклянные трубки горели неземным светом, а он делал выпады и парировал удары, словно сражался с двумя противниками.
Работники лаборатории уже привыкли к необычным трюкам Теслы, но этот выходил за все мыслимые рамки. Тесла и до этого зажигал вакуумные лампы, но они всегда подсоединялись к питающим катушкам, эти же две светили, не подключаясь ни к чему.
После этой демонстрации, устроенной в 1890 году, лаборатории Теслы стали освещаться именно так. Петля под потолком всегда находилась под напряжением, и, если где-то нужен был свет, достаточно было просто взять трубку и положить ее в нужном месте.
Когда Тесла приступил к разработке нового вида освещения, в качестве модели он взял Солнце. Господствовавшая тогда теория гласила, что в фотосфере, или внешней газовой оболочке Солнца, свет создается колебанием молекул. И именно такое колебание он и хотел использовать.
Грандиозное откровение, озарившее его в будапештском парке, когда он любовался пылающим диском заходящего Солнца, принесло ему, как мы видели, не только чудесную идею вращающегося магнитного поля и многих возможностей использования многофазных переменных токов, но и важный вывод о том, что все в Природе действует на принципе вибраций, соответствующих переменным токам. Множество открытий и изобретений, сделанных им за все последовавшие годы, тоже основывалось на принципе, который он вывел из этого возвышенного переживания.
Считалось, что свет Солнца излучается молекулами, которые колеблются под действием тепла. Тесла хотел воспользоваться этим явлением, но более совершенным способом, для чего нужно было заставить молекулы колебаться под действием электрических сил. Он полагал, что искры и электрические пламена, которые создаются его высоковольтными катушками, связаны с колебаниями молекул атмосферы, и если он сможет закрыть атмосферные газы в стеклянные сосуды и с помощью электричества вызвать их колебание, то они будут излучать свет без тепла, поскольку энергию будут давать холодные электрические токи.
Сэр Уильям Крукс, который задолго до Эдисона создал электрическую лампу накаливания, поместив электрически разогреваемую нить накала в вакуумную колбу, провел множество экспериментов в попытке провести электричество через газы в стеклянных сосудах в самых разных условиях — от атмосферного давления до максимальной разреженности, какой мог добиться, и получил необычные результаты. Он использовал ток высокого напряжения, который получал с помощью устаревшей катушки индуктивности.
Тесла предполагал, что когда он попробует получить те странные эффекты, что наблюдал при работе со своими токами крайне высоких частот, в закрытых стеклянных сосудах, результаты будут совершенно отличны от тех, что получили Крукс и Гесслер, который тоже работал в этой области. И он не ошибся.
Тесла создал четыре совершенно новых вида осветительных приборов, работающих на принципе электрического возбуждения молекул газа:
1) лампы с твердым нагревательным элементом;
2) лампы, наполненные люминофорами;
3) лампы с разреженными газами;
4) лампы, в которых газы светятся при обычном давлении.
Как и Крукс, Тесла пропускал высокочастотные токи через газы под разным давлением — от самого низкого до нормального атмосферного — и получал такой свет, который своей яркостью превосходил все ранее достигнутые результаты. В своих лампах он заменял воздух другими газами, в том числе и парами ртути, и отмечал полученный при этом цвет и другие особенности.
Отмечая разнообразие цветов, которыми светились различные газы и даже воздух под разным давлением, Тесла заподозрил, что не вся энергия излучается в виде видимого света, но какая-то ее часть дает черный свет. Проверяя эту гипотезу, он заполнял лампы сульфидом цинка и другими люминофорами. В этих экспериментах (проводившихся в 1889 году) Тесла положил основание современному люминесцентному освещению, которое считают изобретением самых последних лет. Именно он придумал использовать теряемый ультрафиолетовый, или невидимый черный, свет превращением его в видимый свет посредством люминофоров. Когда через шесть лет Рентген открыл излучение, названное им Х-лучами, он на своем лабораторном столе применял похожие лампы, но из простого стекла, и люминофор. Тесла придумал и неоновую лампу и даже изгибал ее в виде букв и геометрических фигур, как в современной неоновой рекламе. И хотя Крукс и Томсон еще до него и одновременно с ним проводили лабораторные эксперименты,
