Kitabı oku: «Никола Тесла: кто он?», sayfa 3
«Моментальная сделка». Сотрудничество с Джорджем Вестингаузом
Именно тогда в жизни Теслы появился Джордж Вестингауз из Питсбурга. Он тоже был изобретателем – но сумел разбогатеть на своих изобретениях. Это был классический случай «человека, который сделал себя сам», воплощенная американская мечта. Он уже в пятнадцать лет сделал первое изобретение, а впоследствии изобрел пневмотормоз для железной дороги, который и принес ему славу и богатство. Познакомившись с изобретениями Теслы, Вестингауз сразу оценил, какой в них заложен коммерческий потенциал и насколько переменный ток превосходит по своим возможностям постоянный, и в июле 1888 года появился в его лаборатории на Пятой авеню.
Вестингауз, как и многие другие, подпал под обаяние Теслы и немедленно принял судьбоносное решение: он предложил Тесле миллион долларов наличными за патенты, связанные с переменным током – и за уже полученные, и за те, заявки на которые были только поданы.
Несмотря на потрясение, Тесла понял, что перед ним человек, который будет всеми силами популяризировать его изобретения и идею переменного тока в целом. Он совладал с собой и ответил, что готов принять предложение при условии, если Вестингауз будет выплачивать ему по доллару за каждую лошадиную силу генераторов и двигателей двухфазного переменного тока, которые установит его фирма. Вестингауз охотно согласился.
По этому договору, заключенному в рекордные сроки и с поразительным пренебрежением к деталям, Вестингауз получил более 40 патентов Теслы. Оба были очень довольны сделкой. Тем же вечером Тесла подарил 500 000 долларов своему компаньону Брауну.
Лаборатория Теслы теперь могла заняться исключительно научными изысканиями – всю коммерческую часть принял на себя Вестингауз. А Тесла по его приглашению переехал в Питтс-бург и стал работать консультантом по внедрению собственных изобретений.
В Питтсбурге Тесла жил в гостиницах, а впоследствии уже не стремился обрести собственный дом – гостиничные номера его совершенно устраивали, и он так и придерживался этого обыкновения до самой смерти.
Некоторые сотрудники Вестингауза сомневались в том, что пальма первенства в изобретении двигателя переменного тока принадлежит именно Тесле. Среди них были Оливер Шалленбергер, который изобрел счетчик переменного тока, его помощник Льюис Стилвелл, автор ускорителя-инжектора, принцип действия которого был подобен катушке Теслы, а затем и главный помощник Вестингауза Эндрю Робертсон. Один из бывших сотрудников Вестингауза Уильям Стенли спустя три года даже попытался продавать собственные многофазные двигатели, но проиграл судебный процесс, так как это было вопиющим нарушением патентного законодательства. Все они присоединились к развернувшейся к научном мире клеветнической кампании против Теслы, которой во многом способствовал Эдисон.
Эдисон и Вестингауз враждовали уже давно – все по тем же причинам: Эдисон был сторонником постоянного тока, а Вестингауз – переменного.
Эдисон осветил своими лампами крупные города Америки, но его системы постоянного тока были дороги и неэкономичны. И стоило Вестингаузу осветить городок Грейт-Баррингтон в штате Массачусетс при помощи систем переменного тока, как преимущества переменного тока стали очевидны. Эдисон стремительно терял рынок, а дела Вестингауза неуклонно шли в гору. Дошло до того, что к Вестингаузу стали переходить сотрудники Эдисона. То, что теперь у Вестингауза работал и Тесла, конечно, ничуть не способствовало миру и взаимопониманию.
В 1888 году эта борьба достигла пика. И тогда Эдисон решил подорвать позиции соперника и одновременно получить выгодный государственный заказ. Он стал убеждать общество в том, что переменный ток опасен для жизни. В доказательство он приводил исследования некоего Гарольда Брауна, который опубликовал статью об опасностях переменного тока – в ней перечислялось около восьмидесяти жертв электричества. В скобках отметим, что среди них было немало погибших из-за постоянного тока, однако Браун делал вывод, что во всем виноват именно переменный ток, и клеймил тех, кто в погоне за прибылью внедряет его в промышленность. Статья вызвала законный праведный гнев – однако не все знали, что Браун за несколько лет до этого производил жестокие эксперименты на животных, исследуя воздействие различных токов на живой организм. Эдисон заинтересовался его изысканиями и пригласил к себе.
Узнав об этом, Вестингауз выступил с заявлением, что переменный ток безопаснее постоянного, поскольку потребителям он подается преобразованным в низкую частоту. Однако, проделав серию опытов, Браун установил, что переменный ток убивает даже при низких частотах.
Именно тогда, около 1888 года, в Америке начались споры между противниками и сторонниками смертных приговоров; последние в качестве компромисса заговорили о необходимости найти «гуманный способ смертной казни». В штате Нью-Йорк даже создали комиссию по этому вопросу. И тогда Браун, в пылу спора заявивший, что-де переменный ток годится только для живодерни, бойни или тюрьмы, создал несколько моделей электрического стула и стал пропагандировать «гуманную казнь» под эгидой Медико-юридического общества штата Нью-Йорк. Эдисон поддержал изобретателя. Закон о применении электричества для смертной казни был принят конгрессом штата Нью-Йорк 4 марта 1888 года. Лоббировал его Эдисон, покровительствовавший Брауну, однако само устройство называлось «аппаратом Вестингауза» и прочно связалось в общественном сознании с именем патрона Теслы.
13 мая 1889 года суд впервые приговорил преступника к казни на электрическом стуле. Приговор привели в исполнение 6 августа 1890 г., и смерть была такой мучительной, что Вестингауз заметил, что было бы милосерднее отрубить осужденному голову топором. Однако, как он ни старался убедить общественность, что не имеет никакого отношения к казни на электрическом стуле, финансовые дела его компании оставляли желать лучшего – ей приходилось даже хуже, чем компании Эдисона. Яростная полемика в обществе вокруг переменного тока ставила под угрозу внедрение двигателя Теслы.
Тесла вернулся в Нью-Йорк. Перед этим он ненадолго съездил в Париж на Всемирную выставку, где ему был посвящен целый отдел. Выставка прошла с триумфом.
В 1890 году работа над индукционным двигателем была заброшена, и огорченный Вестингауз сказал Тесле, что инвесторы не хотят тратить деньги на сомнительные исследования. Тесла модифицировал свой двигатель для работы в компании «Вестингауз Электрик», но рисковать проверенным оборудованием ради новой технологии никто не хочет. Более того, компания впредь не будет выплачивать роялти за патенты – даже если впоследствии вложенные в двигатель средства окупятся. Это были колоссальные деньги – по примерным подсчетам, Тесла мог бы получить 12 миллионов долларов! Конечно, Вестингауз не рассчитывал, что Тесла откажется от подобной суммы. Но тем не менее пришел в лабораторию на Гранд-стрит и прямо сказал, что от решения Теслы зависит судьба его компании.
Тесла ответил, что согласен обойтись без денег – пусть только Вестингауз не отказывается от разработки двигателя и сохранит свою компанию, чтобы распространять изобретения Теслы. В подтверждение своих слов он взял контракт, порвал его и выбросил. Благодарный Вестингауз вернулся в Питтсбург – и сумел заручиться обещанием инвесторов в случае коммерческого успеха многофазной системы возобновить выплату ежегодной суммы, причитавшейся Тесле за патенты, и роялти в один доллар за лошадиную силу. Компания «Вестингауз Электрик» процветает и по сей день.
В это время в Берлине полным ходом шла работа русского ученого Михаила Доливо-Добровольского по созданию устройств трехфазного переменного тока, которые, как показывал опыт, обладали серьезными преимуществами: не только улучшались магнитные свойства генератора и двигателя, но и значительно снижался расход металлов в линии передачи. Связанная трехфазная система требовала трех проводов – в отличие от несвязанной трехфазной системы Теслы, требовавшей шести проводов. Трехфазный электрический двигатель был необычайно прост, а следовательно, его можно было применять в самых разных целях. Стало очевидно, что будущее за трехфазным током, – только мир еще об этом не знал.
Осенью 1891 года во Франкфурте-на-Майне были запланированы Международная электротехническая выставка и Международный конгресс электротехников. Летом 1890 года германская фирма, где работал Доливо-Добровольский, получила заказ на передачу электроэнергии для снабжения выставки от водопада на реке Неккар близ города Лауфена. Примерно за год была построена гидроэлектростанция в Лауфене и подстанция во Франкфурте, соединенные линией передачи длиной в 175 км. В конце августа на выставке зажглась тысяча лампочек, а в середине сентября был пущен асинхронный двигатель трехфазного тока, при помощи которого насос подавал воду к фонтану. Передача работала без сучка без задоринки. Конечно, это была превосходная реклама трехфазного переменного тока, и с этого момента его стали применять повсеместно.
Однако возникло досадное осложнение юридического характера – Тесла к тому моменту уже получил патенты на любое применение многофазных систем переменного тока. Германская фирма была обязана либо выкупить эти патенты у компании «Вестингауз Электрик», либо выплатить солидную компенсацию. Неизвестно, что думал по этому поводу сам Тесла – отнюдь не исключено, что он, как и раньше, легко отказался бы от прибыли ради популяризации новых идей в электротехнике, – но его патенты принадлежали теперь компании «Вестингауз Электрик», которая и вела все дела. Началось запутанное судебное разбирательство. Суд вынес решение в пользу компании «Вестингауз Электрик» – и Тесле снова не повезло: немецкая фирма поставила под сомнение его права на открытие многофазных переменных токов как таковых, и ее юристы перебрали все предшествующие попытки создать двигатель переменного тока, надеясь убедить научную общественность в том, что Тесла не имеет никакого отношения к созданию многофазной системы. Борьба длилась двадцать лет, состоялось почти тридцать судебных процессов, и все их выиграл Вестингауз.
Звездный час
Компания «Вестингауз Электрик» получала все новые заказы на системы переменного тока, в том числе на оснащение генераторами электростанции на Ниагарском водопаде – об этом речь впереди. С этим оказался связан очередной судебный скандал – противники Теслы попытались «заново изобрести» генераторы двухфазного переменного тока, – но справедливость снова восторжествовала. Тесла за ходом процессов уже не следил – его занимали совершенно другие материи. Четыре следующих года он посвятил доработке и развитию многофазной системы электропитания и получил еще 45 патентов (не считая выданных за границей).
Кроме того, Тесла открыл для себя новую интереснейшую тему – токи различной частоты и их свойства. В своей лаборатории он построил многофазные генераторы переменного тока, где фаз было уже не две и не три, а почти четыреста, и на этих установках получал токи частотой до 20 000 Гц. Оказалось, что для передачи энергии на расстояние такие токи годятся гораздо лучше, чем высокоэкономичная многофазная система с частотой в 60 Гц. Поэтому Тесла занялся изобретением трансформаторов для повышения и понижения напряжения высокочастотных токов.
Изучение высокочастотных токов показало, что даже при небольших индуктивности и емкости они дают резонанс в колебательном электрическом контуре, а посредством резонанса можно производить настройку цепи. Электрический резонанс во многом подобен механическому, когда в результате ритмических относительно легких толчков амплитуда колебаний начинает возрастать, – именно поэтому нельзя ходить по мостам в ногу: колебания моста могут стать настолько сильными, что все сооружение рухнет.
При помощи резонанса Тесла научился поднимать напряжение тока до очень высоких значений. Благодаря его наблюдениям в области резонанса стало возможным создание современного радио – а ведь он сделал их гораздо раньше признанных первопроходцев в этой области.
Токи сверхвысоких напряжений и частот обладали неслыханными доселе свойствами, и в 1890 году Тесла обнародовал свои открытия: он обнаружил, что высокочастотные токи обладают тепловым воздействием на живой организм, и предложил использовать их в медицине.
Тесла решил выяснить, каковы пределы частот и напряжений, при которых переменный ток опасен и безопасен. Опыты он ставил на себе. Он пропускал токи высокого напряжения и высокой частоты через пальцы, через руки, через все тело. Правда, при этом он соблюдал определенную осторожность – например, при высоком напряжении и частоте в 60–200 Гц всегда работал только одной рукой, чтобы ток не проходил через сердце, и требовал этого от своих ассистентов. Тогда же он разработал и другие основные правила техники безопасности при работе с высокими напряжениями, принятые до сих пор: ведь в природе электричества как таковой за последние сто лет ничего не изменилось.
В результате этих опытов Тесла заметил, что ток оказывает на живой организм двоякое действие: не только прогревает ткани, но и влияет на нервные клетки. Тесла выяснил, что нагревание вполне может приносить лечебную пользу, а воздействие на нервные клетки при частоте более 700 Гц прекращается – таковы пределы чувствительности человеческого организма: ведь и слух перестает воспринимать колебания свыше 2000 Гц, а глаз – частоты за пределами видимого спектра.
Тесла подумал, что тепловое воздействие тока вполне можно использовать в медицине. Это соображение послужило мощным толчком к развитию принципиально новой отрасли медицины – электротерапии, к которой прибегают врачи всего мира и в наши дни: это и самые разнообразные физиотерапевтические процедуры, и ультразвуковые исследования, и лечение ультразвуком. Первые такие аппараты Тесла сконструировал сам – и, разумеется, проверил их действие на себе.
Однажды, доведя напряжение токов высокой частоты до 2 000 000 В, Тесла обратил внимание, что металлический диск, покрытый краской, оказавшись поблизости от аппаратуры, мгновенно очистился – краска облетела с него облаком пыли, а диск засверкал, как новенький. Тогда изобретатель предположил, что точно так же при помощи токов безопасных частот можно очищать и человеческую кожу – только уже не от краски, а, например, от омертвевших клеток, микробов, сальных загрязнений. Так оно и оказалось – и теперь электротерапия применяется не только в медицине, но и в косметологии.
Впервые Тесла рассказал о своих новых изобретениях слушателям-профессионалам из Американского института инженеров по электротехнике на лекции в мае 1891 года. Лекция называлась «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение к методам искусственного освещения».
Между тем переменный ток продолжал завоевывать позиции в мире электротехники, и вскоре Тесле представился удобный случай показать результаты своих экспериментов широкой публике. Компания «Вестингауз Электрик» получила заказ на электрификацию Всемирной Колумбовской выставки в Чикаго в 1893 году, примерно в одно время с которой состоялся и Всемирный конгресс электротехников. На выставке Тесла демонстрировал свои эффектные изобретения, в том числе вышеупомянутое «Колумбово яйцо». Прибор этот представлял собой плоскую металлическую сковородку, находившуюся в зоне действия катушек, создававших вращающееся магнитное поле; на сковородке лежало выточенное из меди яйцо. При пропускании тока через обмотки катушек яйцо начинало двигаться – встав на острый конец, оно быстро вращалось и, словно юла, ездило по окружности подставки. Выступая перед посетителями выставки, Тесла пропустил через себя высокочастотный ток в 100 000 В – к ужасу зрителей, которым заранее сообщили, что преступников в знаменитой тюрьме Синг-Синг казнят током не выше 2000 В.
Тесла выступил не только перед праздными зеваками, но и перед делегатами Конгресса электротехников, среди которых был цвет тогдашней науки и инженерии. Достаточно сказать, что почетным председателем Конгресса был Герман Людвиг фон Гельмгольц.
Можно сказать, что первая половина 90 годов XIX века была звездным часом Теслы, периодом акме, как называли это древние греки. К нему наконец-то пришла слава. Каких-то пять лет назад он был нищим нью-йоркским безработным и копал канавы за два доллара в час – а теперь стал властителем дум, самым настоящим волшебником, автором изобретений, о которых лишь недавно человечество не смело и мечтать. Он был необычайно популярен. Политики хотели сделать его живой рекламой своих партий, интеллектуалы справедливо считали интереснейшим собеседником, дельцы наперебой рвались завязать полезное знакомство, а матроны мечтали выдать за него своих красавиц-дочерей.
Тем не менее именно в этот период Тесла был особенно одинок. Летом 1889 года умер его единственный близкий друг Антони Жигети, и Тесла признавался в письмах родным, что чувствует себя в Америке чужим и никак не может привыкнуть к здешнему образу жизни. Даже обедал он только в одиночестве (не считая приемов), в ресторанах заранее заказывал столики, стоявшие в укромных уголках, а к женским чарам оказался до обидного равнодушен.
О его работе и вообще о том, что делается в его лаборатории (это была большая новая лаборатория на Южной Пятой авеню, 33–35), тоже никто ничего не знал. Знали только, что он проводит там почти все время, на отдых, как и раньше, отводит всего три-четыре часа в сутки, причем днем: он предпочитал работать по ночам, когда ему никто не мешал, в одиночестве или с одним-двумя помощниками. Тесла уже наметил себе три направления дальнейшей деятельности: беспроводная передача энергии, более экономичная, чем многофазная система, беспроволочная передача сообщений и новые виды освещения. Все это были разные грани его новых открытий в области высоких частот. После лекции 1891 года Теслу постоянно приглашали выступить с научными докладами – не только в Новом, но и в Старом Свете, но ему жаль было тратить на это время.
А вот на популяризацию своих открытий Тесла времени не жалел. Ради этого он даже изменил своим привычкам и иногда устраивал в ресторане отеля «Уолдорф-Астория» званые обеды для «узкого круга». Слава об этих обедах гремела по всей стране, добиться приглашения на них значило подтвердить свое законное место в американской элите. Но Тесла устраивал эти обеды он вовсе не потому, что ему не хватало общения – после таких приемов он приводил гостей в свою лабораторию и читал им увлекательные лекции о своих изобретениях.
В 1892 году Тесла получил известие о тяжелой болезни матери и решил все-таки поехать в Европу.
В феврале-марте 1892 года он выступил в Лондоне перед Институтом инженеров-электриков и в Париже перед Международным обществом инженеров. В этих лекциях под общим названием «Эксперименты с высокочастотными переменными токами высокого напряжения» Тесла рассказал о множестве своих открытий – в том числе о неоновых и других газовых, а также люминесцентных лампах. Однако самым важным изобретением была чувствительная электронная лампа, прообраз электронных ламп двадцатого столетия.
После второй парижской лекции Тесла вернулся в гостиницу – и обнаружил сообщение о том, что дни его матери сочтены. Он успел в Госпич в последний момент – приехал днем, а Джука скончалась следующей ночью.
После смерти матери Тесла тяжело заболел. Очередной нервный срыв уложил его в постель на полтора месяца.
За время болезни Тесла переосмыслил свою жизнь и пришел к неутешительным выводам. Он дал себе зарок больше никогда не поддаваться соблазну стать «знаменитостью», не тратить времени на мирскую суету и полностью посвятить себя науке. Однако исполнить данное себе обещание удалось не сразу – чтобы оправиться после болезни, Тесла позволил себе самый продолжительный отпуск, пожалуй, за всю жизнь. Из Госпича он поехал погостить к родственникам, затем в Будапешт, оттуда в Белград, где удостоился аудиенции у императора. Обратная дорога в Нью-Йорк пролегала через Пруссию, где Тесла встретился с Гельмгольцем и его учеником Генрихом Герцем, чтобы изложить им свои соображения по беспроводной передаче энергии.
В августе 1892 года Тесла вернулся в Нью-Йорк. Европейское турне лишь умножило его славу Теслы, и ему пришлось участвовать еще в нескольких почетных церемониях, но в конце концов он отказался принимать приглашения и, переехав в отель «Герлах», стал вести уединенную жизнь. Именно тогда, в 1893 году, ему пришлось заниматься делами, связанными с Колумбовской выставкой в Чикаго, а затем и участвовать в проектировании электростанции на Ниагарском водопаде. В начале 1893 года Теслу пригласили выступить с лекцией в Институте Франклина в Филадельфии и в Национальной ассоциации электрического освещения в Сент-Луисе. Тесла назвал эту лекцию, ставшую классической, «О свете и других высокочастотных явлениях». В длинном вступлении он, рискуя впасть в метафизику, говорил о том, насколько уникален орган зрения у животных и человека, превозносил зрение как едва ли не единственный источник знаний. Кроме того, он сформулировал и принципы беспроводной связи, а также о различных осветительных системах – отчасти он повторил то, что уже излагал в Лондоне и Париже, но за последний год сделал и новые открытия, например, приблизился к созданию лампы дневного света. Но самым важным из его наблюдений было то, что помимо видимого света лампы излучают еще и абсолютно черное излучение (т. е. ультрафиолет), а также некие «весьма особые» лучи, которые загадочным образом оставляли тенеобразные следы на металлических пластинках, заключенных в непрозрачные футляры. Эти лучи Тесла предполагал изучить в самое ближайшее время. Очевидно, он едва не открыл рентгеновское излучение – нередко случается, что одно и то же открытие делают несколько ученых одновременно. Немецкий физик Филипп фон Ленард, в будущем лауреат Нобелевской премии, тоже заметил это явление в том же 1893 году и даже оспаривал первенство Рентгена; Тесла приоритетов оспаривать не стал и лишь сообщил о своих наблюдениях.
Лекция имела шумный успех, однако сам Тесла вспоминал, что предложение о беспроводной передаче энергии и информации было встречено в штыки и он не сумел донести до слушателя большую часть своих соображений (хотя текст лекции занимает несколько десятков страниц). Тем не менее это документальное свидетельство того, что Теслу вполне можно считать одним из отцов-основателей радио, ведь он первым заявил о возможностях беспроводной связи и подробно разъяснил, что именно для этого требуется. История изобретения радио и роль в этом Теслы заслуживает отдельной книги. Когда волею судеб изобретателем радио стал считаться Маркони (и Попов – в России и впоследствии в СССР), Тесла не стал заявлять о своем приоритете: он ведь излагал только теорию и не продемонстрировал соответствующую установку (хотя на лекциях он показывал лампу, которая загоралась, принимая сигналы от передатчика). Он оспорил первенство Маркони – возможно, под влиянием минутного порыва, – гораздо позднее, спустя несколько десятилетий, и в 1943 году Верховный Суд США вынес вердикт по делу «США против Маркони» вынес вердикт в пользу Теслы и аннулировал патент Маркони, срок действия которого на тот момент все равно уже истек. Так что на вопрос «Кто изобрел радио?» можно дать два ответа. Первый – никто и все сразу. Второй – Никола Тесла.
