БЕСПРОВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

БЕСПРОВОДНАЯ ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Electrical World and Engineer, 5 марта 1904 г.

Невозможно устоять перед вашей любезной просьбой в связи с таким моментом в жизни вашего журнала. Ваше письмо оживило воспоминания о нашей начинающейся дружбе, о первых несовершенных попытках и незаслуженных успехах, о любезностях и недоразумениях. Оно мучительно воскресило в моем уме величие ранних ожиданий, быстроту полета времени и, увы, малость претворенного в жизнь.

Следующие строки, которые, если бы не ваша инициатива, могли не быть явлены миру еще долгое время, это дань дружеским отношениям прежнего времени, - и их сопровождают мои наилучшие пожелания относительно вашего успеха в будущем.

К концу 1898 г. систематические исследования, проводившиеся в течение нескольких лет в целях совершенствования метода передачи электрической энергии через естественную среду, привели меня к осознанию трех важных необходимостей: во-первых, разработать передатчик огромной мощности; во-вторых, усовершенствовать устройства индивидуализации и изоляции передающейся энергии и в-третьих, установить законы распространения тока в земле и в атмосфере. Различные причины, не последней из которых была помощь, предоставленная моим другом Леонардом Е. Кертисом и Электрической компанией «Колорадо Спрингс», определили мой выбор для экспериментальных исследований - обширное плато в двух тысячах метров над уровнем моря, по соседству с этим восхитительным курортом, куда я прибыл в конце мая 1899 г. Я пробыл там всего несколько дней, когда поздравил себя с удачным выбором и принялся за задачу, к решению которой долго себя готовил, с чувством безмятежности и полный вдохновляющих надежд. Безупречная чистота воздуха, несравненная красота неба, величественный вид высокой горной гряды, тишина и покой этого места - все вокруг служило для создания идеальных условий научных исследований. К этому добавлялось бодрящее воздействие чудесного климата и исключительное обострение чувств. В этих регионах органы претерпевают заметные физические изменения. Глаза приобретают исключительную ясность, улучшается зрение; уши высыхают и становятся более восприимчивы к звукам. Объекты легко различимы на таких расстояниях, это несомненно, и я слышал - рискну поручиться - удары грома за семьсот и восемьсот километров. Я мог бы слышать их и на дальних дистанциях, не будь так утомительно ждать, пока звуки появятся через определенные промежутки времени, как точно возвестило оборудование, регистрирующее электричество, - почти часом раньше.

В середине июня, когда шла подготовка к другой работе, я настроил один из моих понижающих трансформаторов с целью определения новаторским образом, экспериментально, электрического потенциала земного шара и изучения его периодических и случайных колебаний. Это сформировало часть плана, тщательно сформированного заранее. Высокочувствительный, автоматически приводящийся в движение прибор, контролирующий записывающее устройство, был включен во вторичную цепь, тогда как первичная была соединена с поверхностью земли и поднятым над поверхностью земли разъемом регулируемой емкости. Изменения потенциала вызывали электрические импульсы в первичной цепи, они генерировали вторичные токи, которые, в свою очередь, воздействовали на чувствительное устройство и записывающее устройство пропорционально своей силе. Оказалось, что земля в буквальном смысле этого слова живет электрическими колебаниями, и вскоре я был глубоко поглощен в интересные изыскания. Лучших возможностей для таких исследований, чем я намеревался создать, найти было нельзя. Колорадо - это местность, известная естественными проявлениями электрической силы.

В этой сухой и разреженной атмосфере солнечные лучи неистово бомбардируют объекты. Я до опасного давления развел пары в цилиндрических турбинах, наполненных концентрированным соляным раствором, и покрытия из оловянного станиоля некоторых моих поднятых над поверхностью земли разъемов съежились от вспышки огня. Из экспериментального трансформатора высокого напряжения, беспечно подставленного лучам заходящего солнца, вытекла большая часть изолирующего состава, и он оказался бесполезным. Ввиду сухости и разреженности воздуха вода испаряется, как в бойлере, и в изобилии вырабатывается статическое электричество.

Соответственно удары молнии очень часты и иногда достигают немыслимой интенсивности. Однажды в течение двух часов количество ударов достигло примерно двенадцати тысяч, и все это в радиусе определенно меньшем, чем пятьдесят километров от лаборатории. Многие из них напоминали гигантские деревья, чьи кроны были направлены вверх или вниз. Я так и не видел шаровых молний, но в качестве компенсации моему разочарованию позднее мне удалось определить способ их образования и производить их искусственно.

В дальнейшем в этом месяце я несколько раз замечал, что мои инструменты сильнее реагировали на удары, происходившие на больших расстояниях, чем на те, что происходили поблизости. Это меня очень озадачило. Что было причиной? Количество наблюдений доказывало, что это не могло быть вызвано различием силы индивидуальных ударов, и я абсолютно убедился, что этот феномен не был результатом изменяемого отношения между циклами моих приемных схем и земных возмущений. Однажды ночью я возвращался домой вместе с ассистентом, раздумывая над этими полученными результатами, и вдруг меня внезапно потрясла мысль. Несколько лет назад, когда я писал часть своей лекции перед.

Институтом Франклина и Национальной ассоциацией электрического освещения, она уже приходила мне в голову, но я отверг ее как абсурдную и невероятную, и я снова отогнал ее. Тем не менее моя интуиция пробудилась, и я каким-то образом ощутил, что приближаюсь к великому открытию.

Третьего июля - эту дату я никогда не забуду - я получил первое убедительное экспериментальное доказательство верности истины о чрезвычайной важности для развития человечества. Плотная масса внезапно сгустившихся облаков собралась на запа- де, и к вечеру на свободу вырвалась неистовая буря, которая, обрушив большую часть своей ярости на горы, с огромной скоростью пронеслась над равниной. Крупные и долго сохраняющиеся разряды возникали практически через одинаковые промежутки времени. Мои наблюдения теперь были значительно облегчены и осуществлялись более точно благодаря уже полученным экспериментальным данным. Я мог быстро регулировать свои инструменты, и я был готов. Записывающее устройство было настроено должным образом, и его показания становились слабее и слабее по мере того, как расстояние до бури возрастало, до тех пор, пока не исчезли полностью.

Я наблюдал в страстном предвкушении. Без сомнения, в скором времени показания снова появились, становились все больше и больше и, достигнув максимума, постепенно уменьшились и снова исчезли.

Много раз в регулярно повторяющиеся промежутки времени те же действия повторялись, пока буря, которая, как очевидно из простых расчетов, двигалась практически с постоянной скоростью, не отдалилась на дистанцию около трехсот километров. Но и тогда эти странные действия не прекратились, но продолжились, проявляясь с неуменьшенной силой. В дальнейшем сходные наблюдения были сделаны моим ассистентом, м-ром Фрицем Левенштайном, и спустя короткое время появились некоторые превосходные возможности, которые выявили еще более убедительно и безошибочно истинную природу этого удивительного феномена. Больше никаких сомнений не осталось: я наблюдал стоячие волны.

По мере того как источник возмущений удалялся, приемник последовательно наталкивался на их узлы и петли. Казалось невероятным, но эта планета, несмотря на свои гигантские размеры, вела себя как проводник ограниченных размеров. Колоссальное значение этого факта в передаче энергии с помощью моей системы уже стало мне совершенно ясно.

Возможно не только отправлять без проводов телеграфные сообщения на любое расстояние, как я давно обнаружил, но и доносить через весь земной шар слабые модуляции человеческого голоса и, более того, передавать энергию в неограниченных количествах на любое расстояние на Земле и практически без потерь.

При наличии таких колоссальных возможностей и имеющихся у меня экспериментальных подтверждений того, что их реализация в дальнейшем - лишь вопрос экспертных знаний, терпения и умений, я решительно атаковал создание своего усиливающего передатчика, на этот раз, однако, не столько с первоначальным намерением построить такой передатчик большой мощности, сколько с целью узнать, как построить самый лучший. Это фактически схема с очень высокой самоиндукцией и низким сопротивлением, которая по своему устройству, способу возбуждения и действию может быть названа диаметральной противоположностью передающей схемы, типичной для телеграфирования с помощью волн Герца, или электромагнитных волн. Сложно создать адекватное представление об удивительной мощи этого уникального прибора, с помощью которого земной шар изменится. При сокращении электромагнитных волн до незначительного количества и достижении необходимых условий резонанса схема будет работать как огромный маятник, сохраняя неопределенный период времени энергию первоначальных возбуждающих импульсов, и последствия воздействия на землю первоначальных возбуждающих импульсов, и последствия воздействия на землю и ее проводящую атмосферу единых гармонических колебаний излучения, которое, как показывают испытания в реальных условиях, может развиться до той степени, что превзойдет достигнутые природными проявлениями статического электричества.

Одновременно с этими экспериментами постоянно совершенствовались средства индивидуализации и изоляции. Это имело огромную важность, поскольку обнаружилось, что простой настройки для соответствия жестким практическим требованиям недостаточно. Фундаментальную идею об использовании некоторого количества особых элементов, соединенных вместе, дабы изолировать передающуюся энергию, я возвожу к внимательному прочтению мной ясного и убедительного описания Спенсером механизма нервной системы человека. Влияние этого принципа на передачу информации и электрической энергии в общем, еще не оценено, поскольку это умение находится еще в зачаточном состоянии; но передача одновременно тысяч телеграфных и телефонных сообщений посредством одного проводящего канала, естественного или искусственного, несомненно осуществима, тогда как возможны миллионы.

С другой стороны, любая желаемая степень индивидуализации может быть защищена путем использования большого количества соединенных элементов и произвольного варьирования их отличительных особенностей и порядка следования. По очевидным причинам этот принцип будет также важен при увеличении расстояния передачи.

Прогресс, хотя и в силу необходимости медленный, был неуклонным и несомненным, поскольку объекты, к которым я стремился, находились на пути моего постоянного изучения и экспериментов. Однако неудивительно, что я закончил предпринятую работу до конца 1899 года и получил результаты, о которых объявил в своей статье в Century Magazine в июне 1900 г., каждое слово которой было тщательно взвешено.

Многое уже предпринято, чтобы сделать мою систему коммерчески применимой при передаче небольших количеств энергии для специальных целей, равно как и в промышленном масштабе. Достигнутые мной результаты сделали мою схему передачи информации, для которой предложено название «всемирная система телеграфии», легко реализуемой. Я полагаю, это основано на ее принципе действия, используемых устройствах и возможных сферах применения, - радикальном и плодотворном отступлении от ранее существовавшего. Я не сомневаюсь, что она окажется очень эффективной в просвещении масс, особенно в еще не цивилизованных странах и дальних регионах, и что она внесет существенный вклад в общую безопасность, комфорт и удобство, а также достижение мирных взаимоотношений. Она включает в себя использование ряда предприятий, которые будут осуществлять передачу индивидуализированных сигналов до самых отдаленных уголков земли. Желательно, чтобы каждое из них располагалось неподалеку от какого-то важного центра цивилизации, и новости, которое оно получало по всем каналам, передавались бы во все точки земного шара. Дешевое и простое устройство, которое можно носить в кармане, могло бы в этом случае находиться где-то на море или на суше и записывать все новости мира или такие специальные сообщения, которые могут быть для него предназначены. Таким образом, вся Земля была бы превращена, так сказать, в один большой мозг, способный реагировать каждой своей частицей. Поскольку одна электростанция мощностью всего в тысячу лошадиных сил может управлять сотнями миллионов устройств, эта система будет иметь практически неисчерпаемую мощность, и она обязательно чрезвычайно облегчит и удешевит передачу информации.

Первая из этих центральных электростанций уже была бы готова, не встреться непредвиденных задержек, которые, по счастью, не имеют ничего общего с чисто техническими характеристиками. Но хотя эта потеря времени и огорчительна, может в конце концов оказаться, что нет худа без добра. Использована лучшая из известных мне конструкций, и передатчик будет излучать совокупность волн общей максимальной силой в десять миллионов лошадиных сил, одного процента от этого количества более чем достаточно, чтобы «опоясать земной шар».

Это гигантское количество энергии, примерно вдвое превышающее сумму энергий водопадов Ниагары, достигается только с помощью использования определенных изобретений, которые я обнародую в надлежащее время.

Большей частью уже осуществленной работы я обязан великодушной щедрости Дж. Пирпонта Моргана, которая была тем более желанна и вдохновляюща, что проявлялась в то время, когда те, кто ранее обещал больше всего, оказались самыми большими должниками. Я также должен поблагодарить своего друга Стэнфорда Уайта за огромную бескорыстную чрезвычайно полезную помощь. Сейчас эта работа далеко продвинулась, и хотя ее результаты могут быть отдаленными, они несомненно появятся.

Тем временем передача энергии в промышленном масштабе не остается без внимания. Канадская Ниагарская энергетическая компания предложила мне замечательный стимул, и вслед за достижением успеха во имя искусства он принесет мне величайшее удовлетворение от возможности сделать их предприятие прибыльным с финансовой точки зрения. На этой первой электростанции, которую я долго конструировал, я предлагаю распределять десять тысяч лошадиных сил при напряжении сто миллионов вольт, что сейчас я в состоянии сделать и управлять им в условиях безопасности.

Энергия будет собираться со всего мира, преимущественно в малых количествах, долями от одной до нескольких лошадиных сил. Одним из ее основных применений будет освещение отдельно стоящих зданий. Для освещения жилища вакуумными трубками, управляемыми токами высокой частоты, требуется очень мало энергии, ив каждом отдельном случае разъема, немного возвышающегося над крышей, будет достаточно. Еще одной важной сферой применения будет приведение в движение часов и других подобных устройств. Такие часы будут исключительно простыми, не потребуют абсолютно никакой заботы и будут показывать совершенно точное время. Идея о введении по всей земле американского времени очень привлекательна и наверняка приобретет популярность. Существует бессчетное количество устройств разного рода, которые как применяются сейчас, так и могут быть использованы, и с помощью управления ими таким способом я мог бы предложить огромное удобство для всего мира при использовании станции не больше чем в десять тысяч лошадиных сил. Внедрение такой системы даст такие возможности для изобретений и производства, каких до сих пор никогда не появлялось.

Зная о серьезных последствиях и важности этой первой попытки и ее влиянии на дальнейшее развитие, я должен продвигаться вперед медленно и аккуратно. Жизненный опыт научил меня не назначать сроков предприятий, осуществление которых целиком не зависит от моих собственных возможностей и усилий. Но я надеюсь, что претворение в жизнь этих великих проектов не за горами, и с математической точностью знаю, что когда эта первоначальная работа будет завершена, они последуют.

Когда неожиданно открывшаяся и подтвержденная экспериментально великая истина, что эта планета, при всей ее ужасающей безграничности, для электрического тока практически не больше, чем маленький металлический шарик, и что благодаря этому факту множество возможностей, каждая из которых будоражит воображение и имеет неисчислимые последствия, представляются совершенно точно воплощаемыми, станет общепризнанной; когда будет запущена первая станция и будет показано, что телеграфное сообщение, почти такое же тайное и не подлежащее вмешательству, как и мысль, может быть передано на любое расстояние земного шара, звук человеческого голоса, со всеми его интонациями и модуляциями, безошибочно и моментально воспроизводится в любой точке земного шара, энергия водопада стала пригодна для производства света, пара или кинетической энергии, везде - на море, на суше или высоко в воздухе - человечество превратится в муравейник, разворошенный палкой.

Посмотрим на это оживление!