52 Знаменитые научные заблуждения

52

Знаменитые научные заблуждения

Человеческий мозг со всеми его удивительными возможностями и мощью представляет собой тем не менее далеко не безупречный аппарат. Большинство его отделов могут находиться в превосходном рабочем состоянии, но какие-то доли мозга оказываются атрофированными, неразвитыми или вообще отсутствуют. Великие люди всех сословий и профессий — ученые, изобретатели и прожженные финансисты — оставили свой след в истории в виде невероятных теорий, недействующих механизмов и неосуществимых проектов. Сомневаюсь, что найдется хотя бы одна безошибочная авторская работа. Не существует такого явления, как непогрешимость мозга. Гениальный человек, в высшей степени практичный, чье имя стало притчей во языцех, потратил лучшие годы своей жизни на утопическое предприятие. Прославленный физик оказался неспособным проследить направление электрического тока по правилу, доступному ребенку. Писатель, известный своей способностью воспроизводить наизусть целые тома, совершенно не в состоянии запомнить и перечислить в нужном порядке слова, обозначающие цвета радуги, и ему удается восстановить истину только после длительного и напряженного размышления, как это ни может показаться странным.

Наши органы чувств также несовершенны и обманчивы. Поскольку жизнь воспринимается нами как ряд быстро чередующихся картин, многие наши восприятия представляют собой лишь иллюзию чувств, оторванную от реальности. Человек одерживал величайшие победы, когда его сознанию удавалось освободиться от обманчивого представления. Таково было просветление Будды, которое само есть иллюзия, вызванная устойчивостью и непрерывностью мысленных образов; триумф Коперника, открывшего, что, вопреки всем наблюдениям, наша планета вращается вокруг Солнца; утверждение Декарта, что человек есть автомат, управляемый извне; и представление о Земле как о шаре, которое привело Колумба к открытию Американского континента. И хотя интеллект каждого из индивидуумов дополняет друг друга, а наука и практика постоянно устраняют ошибки и неверные представления, большая часть нашего сегодняшнего знания всё еще несовершенна и недостоверна. У нас существуют математические софизмы, несостоятельность которых мы можем доказать. Даже в теоретических рассуждениях, свободных от символистских ухищрений, нас зачастую останавливает сомнение, которое не в силах рассеять способнейшие умы. Даже экспериментальная наука, наиболее точная из всех, небезошибочна.

Ниже я рассмотрю исключительно любопытные ошибки в толковании и практическом применении физических явлений; эти заблуждения долгие годы господствовали в умах экспертов и ученых.

I. Иллюзия осевого вращения Луны

С тех пор как Галилей сделал свое открытие, общеизвестным стал факт, что Луна, перемещаясь в пространстве, всегда обращена к Земле одной стороной. Это объясняется тем, что, делая один оборот вокруг своей планеты-матери, Луна совершает только один оборот вокруг своей оси. Вращательное движение небесного тела должно подвергаться изменениям с течением времени: или замедляться под влиянием сопротивления, внутреннего или внешнего, или ускоряться вследствие сжатия или других причин. Неизменная скорость вращения на протяжении всех фаз космической эволюции явно невозможна. В таком случае это просто чудо, что в данный момент своего долгого существования наш спутник должен вращаться именно так — не быстрее и не медленнее. Однако многие астрономы признают как доказанный факт, что такое вращение имеет место. В действительности этого нет, есть только видимость, это иллюзия, к тому же весьма удивляющая.

Ил. 1. Известно, что Луна (М) всегда обращена к Земле (Е) одной стороной, как показывают черные стрелки. Параллельные лучи, исходящие от Солнца, освещают Луну в ее последовательных орбитальных позициях, как показывают незаштрихованные полукруги. С учетом этого, считаете ли вы, что Луна вращается вокруг своей оси?

Я постараюсь разъяснить это, прибегнув к иллюстрации 1, в которой Е — Земля, а М — Луна. Луна перемещается в космическом пространстве так, как показывает стрелка, нанесенная на нее, и всегда занимает указанную позицию относительно Земли. Если кто-либо сможет представить, что он смотрит вниз на орбитальную плоскость и отслеживает движение, он уверится, что Луна и вправду вращается на своей оси, совершая оборот вокруг Земли. Вот здесь-то наблюдатель и допустит ошибку. Чтобы он окончательно убедился в своем заблуждении, возьмем шайбу, таким же образом отмеченную, и, прижимая центр шайбы так, чтобы она могла вращаться, будем перемещать ее вокруг неподвижного объекта, всё время удерживая стрелку направленной на этот объект. Несмотря на то что, согласно его личному зрительному восприятию, диск будет вращаться на своей оси, такого вращения нет в природе. Наблюдатель сможет тотчас же рассеять эту иллюзию, удерживая шайбу в фиксированном состоянии и одновременно перемещая ее по кругу. Теперь он без труда заметит, что предполагаемое осевое вращение лишь кажущееся, это лишь впечатление, создаваемое последовательными изменениями положения в пространстве.

Ил. 2. Концепция вращения Луны (М) вокруг Земли (Е), предлагаемая Теслой. Луна, согласно гипотезе, демонстрируемой на этой схеме, рассматривается в качестве тела, погруженного в однородную массу М₁. Если, как все считают, Луна вращается, это может быть в той же степени верно для части массы М₂, а часть, общая для обоих тел, вращалась бы одновременно во «встречных» направлениях

Но можно получить более убедительные доказательства того, что Луна не вращается и не может вращаться вокруг своей оси. С этой целью обратим внимание на иллюстрацию 2, где и спутник М, и Земля Е представлены помещенными в однородную массу М_1, обозначенную точечным пунктиром, которая должна вращаться, чтобы сообщить Луне ее естественную поступательную скорость. Очевидно, что, если бы лунный шар мог вращаться, как все считают, это было бы в той же степени верно для любой другой части массы М₁, например, для сферы М₂, обозначенной пунктиром, и тогда часть, общая для обоих тел, должна будет вращаться одновременно во встречных направлениях. Это можно проиллюстрировать экспериментально предложенным выше способом, используя вместо одной две перекрывающие одна другую вращающиеся шайбы, что можно легко представить в виде кругов М и М₂ и перемещать их вокруг центра Е так, чтобы сплошные и пунктирные стрелки всегда указывали на этот центр. Нет необходимости приводить какие-либо дополнительные доводы, чтобы доказать, что два круговых движения не могут сосуществовать, их невозможно даже представить в воображении и согласовать чисто теоретически.

Дело в том, что так называемое «осевое вращение» Луны есть явление обманчивое, вводящее в заблуждение как зрение, так и сознание, оно лишено физического смысла. Оно не имеет ничего общего с подлинным вращением массы, которому свойственны определенные и несомненные характеристики. Уже написаны тома на эту тему и выдвинуто много ложных аргументов в поддержку этого заблуждения. В результате делается вывод, что если бы Луна не вращалась на своей оси, она выставляла бы на земное обозрение всю поверхность, а поскольку видна половина, она должна вращаться. Первое утверждение верно, но логика второго ущербна, так как она допускает лишь одну альтернативу. Вывод не имеет под собой оснований, поскольку такой же результат можно получить и другим способом. Луна всё-таки вращается, но не самостоятельно, а вокруг оси, проходящей через центр Земли — этот вывод истинный и единственный.

Несомненно безошибочным доказательством вращения массы является наличие энергии движения. Луна не обладает кинетической энергией такого рода. Если бы это имело место, то вращающееся тело, пусть это будет М₁, содержало бы механическую энергию, отличную от той, о которой мы имеем экспериментальное подтверждение. Вне зависимости от этого совмещение между осевым и орбитальным периодами само по себе является в высшей степени невероятным, поскольку это не перманентное состояние, к которому стремится система. Любое осевое вращение, предоставленное само себе, замедляется под воздействием сил, внешних или внутренних, и должно прекратиться. Даже если допустить, что оно полностью управляется приливно-отливными движениями океана, такое совпадение было бы поразительным. Но если мы вспомним, что большинство спутников обнаруживают это характерное свойство, вероятность совпадения становится бесконечно малой.

Были выдвинуты три теории относительно происхождения Луны. Согласно самой ранней, предложенной великим немецким философом Кантом и развитой Лапласом в его монументальном трактате «Небесная механика», планеты выбрасываются из более обширных серединных масс центробежной силой. Почти сорок лет тому назад профессор Джордж Г. Дарвин в мастерски написанном реферате о приливно-отливном трении представил математические доказательства, считающиеся неопровержимыми, что Луна отделилась от Земли. В последнее время эта признанная теория подвергается критике со стороны профессора Т. Дж. Дж. Си в его выдающемся труде «Эволюция звёздных систем», в котором он утверждает, что центробежная сила совершенно недостаточна, чтобы осуществить отделение, и что все планеты, включая Луну, зарождаются в глубинах космического пространства и затягиваются в поле гравитации. Существует еще и третья теория неизвестного происхождения, которая рассмотрена и прокомментирована профессором У.-Г. Пикерингом и согласно которой Луна оторвалась от Земли, когда последняя частично уплотнилась. Это привело к образованию континентов, которые, вероятно, не могли сформироваться иным способом.

Несомненно, планеты и спутники зарождаются и тем, и другим способом, и, по моему мнению, выяснить характер их происхождения нетрудно. Не рискуя ошибиться, можно сделать следующие выводы:

1. Небесное тело, отброшенное от более крупного, не может вращаться на собственной оси. Масса, превратившаяся в жидкость под комплексным воздействием теплоты и давления, после снижения последнего немедленно застывает, одновременно подвергаясь деформации, вызванной гравитационным притяжением. Образовавшаяся форма обретает постоянные очертания после охлаждения и отвердевания, и меньшая масса продолжает двигаться вокруг большей, как если бы она была жестко соединена с ней, если не считать маятниковых колебаний, или вибраций, вследствие изменения орбитальной скорости. Такое движение исключает возможность осевого вращения в строго физическом смысле. Луна никогда не вращалась, и это наглядно демонстрирует тот факт, что точнейшими измерениями не удается доказать хоть какое-то сплющивание шара.

2. Если планетарное тело, двигаясь орбитально, обращено одной и той же стороной к основному телу, это со всей определенностью доказывает, что оно отделилось от последнего и является подлинным спутником.

3. Планета, вращающаяся на своей оси, совершая движение вокруг другой планеты, не может быть отброшена от вышеупомянутой, но должна образоваться под воздействием сил гравитации.

II. Ошибочность остроконечного молниеотвода Франклина

Проявление атмосферного электричества с давних пор было одним из самых удивительных зрелищ, которые дано наблюдать человеку. Грандиозность и мощь наполняли его благоговейным страхом и суевериями. В течение многих столетий он объяснял молнию проявлением богоподобных и сверхъестественных сил, а ее назначение в системе нашей Вселенной оставалось для него неведомым. Теперь мы знаем, что вода в океане испаряется под воздействием Солнца и остается в атмосфере в виде тонкой суспензии, что она переносится в отдаленные регионы земного шара, где силы электрического взаимодействия активизируются и нарушают неустойчивый баланс, вызывая выпадение осадков, поддерживая таким образом всю органическую жизнь. Есть все основания надеяться, что в скором времени человек сможет управлять этим животворным потоком воды и благодаря этому решить многие насущные проблемы своего существования.

Атмосферное электричество пробудило к себе особый интерес во времена Франклина. Фарадей еще не объявил о своих эпохальных открытиях в области магнитной индукции, но машины статического трения уже повсеместно применялись в физических лабораториях. Вместе с тем Франклин с его могучим интеллектом сделал огромный шаг вперед, придя к заключению, что статическое электричество и атмосферное электричество идентичны. С современной точки зрения для нас это умозаключение вполне очевидно, но в его время одна лишь мысль об этом была на грани богохульства. Он исследовал это явление и доказал, что если они имеют одну природу, то из облаков можно извлекать их заряд точно так же, как из шарового разрядника электростатической машины, и в 1749 году в научной статье наметил в общих чертах, как можно разрядить такое облако с помощью остроконечных металлических стержней.

Первые испытания провел во Франции Долибран, а сам Франклин в июне 1752 года впервые получил искровой разряд, используя змейковый аэростат. Когда в наше время такие атмосферные разряды сказываются на работе нашей радиостанции, мы испытываем досаду и надеемся, что они прекратятся, но для человека, открывшего их, они принесли слезы радости.

Тросовый молниеотвод в его классическом виде был изобретен Бенджамином Франклином в 1755 году, он сразу же получил признание. Однако, как обычно бывает, его достоинства нередко преувеличивались. Так, например, вполне серьезно утверждалось, что в городе Пиатермарицбурге (столица провинции Натай в Южной Африке) не случилось ни одного удара молнии после установки остроконечных стержней, хотя грозы происходили с такой же частотой, как и ранее. Опыт доказывает, что истина как раз в обратном. На современный город, такой как Нью-Йорк, ощетинившийся бесчисленными заостренными наконечниками и шпилями, хорошо заземленными, приходится значительно больше молний, чем на эквивалентную территорию в сельской местности. Статистические данные, тщательно собираемые и периодически публикуемые, доказывают, что опасность, исходящая от молнии, для имущества и жизни человека снизилась до нескольких процентов благодаря изобретению Франклина, но ущерб от пожаров тем не менее ежегодно возрастает, достигая нескольких миллионов долларов. Поразительно, что это устройство, повсеместно применяемое в течение более полутора веков, как оказалось, содержит грубую ошибку в проектировании и конструкции, что снижает его полезное действие и может даже сделать его применение опасным при определенных условиях.

Ил. 3. Схема, с помощью которой автор демонстрирует ошибку в конструкции остроконечного молниеотвода Франклина и логически доказывает, что заряженную сферу можно, для наглядности, рассматривать как нагретую до высокой температуры, тепловая энергия которой свободно выделяется с заданной интенсивностью

Для пояснения этого любопытного обстоятельства я позволю себе сослаться на иллюстрацию 3, в которой s — металлическая сфера с радиусом r, подобная емкостному терминалу электростатической машины, снабженная остроконечным выводом длиной h. Известно, что последний обладает свойством быстро рассеивать аккумулированный заряд в атмосферу. Чтобы разобраться в механизме этого действия в свете сегодняшнего знания, мы можем уподобить электрический потенциал температуре. Представим, что сфера s нагрета до температуры Т и что вывод, или металлический стержень, является превосходным проводником теплоты, так что его крайняя точка имеет ту же самую температуру Т. Тогда, если другая сфера с б?льшим радиусом r₁ вращается вокруг первой и имеет температуру Т₁ по контуру, очевидно, что между оконечностью стержня и окружающей средой возникнет разность температур, равная Т — Т₁, что обусловит отток теплоты. Конечно, если бы нагретая сфера не влияла на окружающую среду, эта разность температур была бы большей, и выделялось бы больше теплоты. В точности то же самое происходит в электрической схеме. Пусть q означает количество заряда, тогда сфера, а вследствие ее высокой проводимости и стержень будут иметь потенциал q/r. Потенциал среды вокруг острия стержня составит

q/r₁ = q / r + h и следовательно, их разность будет равна

q/r — q / r + h = qh / r(r + h)

Теперь допустим, что применена сфера S с гораздо большим радиусом R = nr и с зарядом Q, тогда, по аналогии, разность потенциалов будет равна Qh/R(R + h). Согласно элементарным законам электростатики потенциалы двух сфер s и S будут равны, если Q = nq, и в таком случае Qh/R(R + h) = nqh/nr(nr + h) = qh/r(nr + h). Таким образом, разность потенциалов между острием стержня и окружающей его средой будет меньше в пропорции r + h/nr + h, когда используется большая сфера. В ходе многих научных проверок и опытов это важное наблюдение не принималось во внимание, что в результате привело к серьезным заблуждениям. Его значение состоит в том, что свойства заостренного стержня полностью зависят от линейных размеров электризуемого тела. Свойство стержня отдавать заряд может быть полностью утрачено, если последний будет очень большим. По этой причине все заостренные концы и выступы на поверхности проводника таких огромных размеров, как Земля, были бы совершенно бесполезны, если бы не иные факторы. Пояснения по этому поводу будут даны со ссылкой на иллюстрацию 4, в которой наш мастер импрессионизма наглядно демонстрирует высказывание Франклина о том, что его стержень извлекает электричество из облаков. Если бы Земля не была окружена атмосферой, которая обычно имеет противоположный заряд, она бы вела себя, несмотря на все неровности поверхности, подобно отполированному шару. Но по причине наэлектризованности воздушных масс и облаков отдача электричества в значительной степени снижается. Таким образом, на иллюстрации 4 мы видим, что положительный заряд облака взаимодействует с эквивалентным разноименным зарядом в Земле, плотность которого на поверхности последней уменьшается с кубом расстояния от статического центра облака. Тогда кистевой электрический разряд образуется на конце стержня и совершаются действия, которые прогнозировал Франклин. Кроме того, происходит ионизация окружающего воздушного пространства, оно становится проводником, и в итоге молния может поразить здание или какой-либо другой близлежащий объект. Эффективность остроконечного молниеотвода, по замыслу Франклина, состояла в рассеивании заряда, но на деле оказалось не так. Точные замеры показывают, что пройдет немало лет, прежде чем электричество, аккумулированное в одном облаке средней величины, будет отведено или нейтрализовано посредством такого молниеотвода. Заземленный стержень способен сделать безвредным большинство получаемых им ударов молнии, впрочем, время от времени заряд уходит в сторону и причиняет ущерб. Однако на что очень важно обратить внимание: он провоцирует возникновение опасных и рискованных моментов вследствие ошибки, заложенной в его конструкции. Заостренный конец, считавшийся полезным и совершенно необходимым для его функционирования, является в действительности недостатком, значительно принижающим утилитарное значение устройства. Я построил значительно улучшенный образец грозозащитного разрядника, для которого характерно применение терминала значительной площади и большого радиуса кривизны, что делает невозможной чрезмерную плотность заряда и ионизацию воздушной массы[11]. Такие грозозащитные разрядники действуют как квазирепелленты и до настоящего времени ни разу не были пробиты, несмотря на то что подвергаются этой опасности в течение долгого времени. Их безопасность доказана экспериментально, и они значительно превосходят в этом качестве изобретение Франклина. Их применение может сберечь ежегодно утрачиваемое имущество стоимостью миллионы долларов.

Ил. 4. Рисунок остроконечного молниеотвода Франклина, которым Тесла доказывает, что такой заостренный вывод, как правило, не смог бы и за многие годы извлечь электричество из одного-единственного облака

III. Странное недоразумение в области радиосвязи

Для массового сознания это сенсационное достижение создает впечатление одного-единственного открытия, но в действительности это метод, успешное применение которого несет в себе использование огромного количества открытий и усовершенствований. Я представлял себе это достижение именно в таком свете, когда брался за решение проблем в области беспроводной связи, и именно благодаря этому обстоятельству мое понимание основных принципов этого метода не вызывало сомнений с самого начала.

В процессе работы над асинхронными электродвигателями у меня возникло желание испытать их на большой скорости, и с этой целью мною сконструированы генераторы переменного тока сравнительно высоких частот. Вскоре поразительные свойства токов захватили всё мое внимание, и в 1899 году я приступил к систематическому исследованию их характеристик и возможностей применения на практике. Первым доставившим радость результатом моих усилий в этом направлении была передача электрической энергии по единственному проводу без обратного, о чем рассказывал в своих лекциях и выступлениях перед несколькими научными обществами здесь и за границей в 1891 и 1892 годах. В этот период, когда я работал с колебательными преобразователями и генераторами на частотах до 200 000 циклов в секунду, меня всё более стала захватывать идея использования Земли вместо провода, позволяющая полностью обходиться без проводника. Необъятность земного шара казалась непреодолимым препятствием, но после длительного изучения предмета я убедился, что это дело стоящее, и в своих лекциях перед Институтом Франклина и Национальной ассоциацией электрического освещения в начале 1893 года представил основные положения системы, какой ее себе представлял. Во второй половине того же года на Всемирной выставке в Чикаго мне посчастливилось встретиться с профессором Гельмгольцем, которому я рассказал о своем проекте, иллюстрируя его экспериментами. Пользуясь случаем, попросил выдающегося физика высказать свое мнение об осуществимости плана. Он не колеблясь заявил, что это практически выполнимо при условии, что я смогу довести до совершенства оборудование, способное осуществить задуманное, но довести это до конца, как он предупредил, будет чрезвычайно трудно.

Я продолжал работать с большим воодушевлением и с того дня до 1896 года продвигался вперед медленно, но неуклонно, осуществляя ряд усовершенствований, главным из которых были мой комплекс из связанных резонансных контуров и метод автоматической регулировки, ныне принятый повсеместно. Летом 1897 года лорду Кельвину случилось быть проездом в Нью-Йорке, и он оказал мне честь, посетив мою лабораторию, где я смог продемонстрировать экспериментальные доказательства в пользу своей теории беспроводной связи. То, что он увидел, явно заинтересовало его, но тем не менее Кельвин забраковал мой проект в категорических выражениях, квалифицируя его как нечто невозможное, как «иллюзию и западню». Я был огорчен и удивлен, поскольку предвкушал получить его поддержку. Но на следующий день он вернулся, и сложилась более благоприятная ситуация, позволившая дать пояснения успешным результатам, которых я добился, и изложить истинные, основополагающие принципы созданной мной системы. Он неожиданно заметил с явным изумлением: «Так Вы, значит, не используете волны Герца?» — «Конечно, нет, — ответил я, — они являются излучениями. Никакую энергию невозможно передать с экономической выгодой на расстояние посредством всех излучений такого рода. В основе моего метода лежит истинная проводимость, которая осуществляется на самом большом расстоянии без заметных потерь». Я никогда не смогу забыть магическое превращение, произошедшее со знаменитым философом в тот момент, когда он избавился от этого ложного представления. Скептик, который упорно отказывался понимать, вдруг преобразился в самого горячего приверженца. Он распрощался со мной, не только будучи полностью убежденным в научной правильности идеи, но выразил твердую уверенность в ее успехе. Излагая ему свои мысли, я прибегнул к следующим механическим аналогиям моего метода и метода, основанного на волнах Герца.

Ил. 5. Созданная Теслой глобальная система передачи электрических сигналов, а также света и энергии представлена теоретически в виде аналогии для осмысления. Эксперименты Теслы с разрядами длиной сто футов и напряжением миллионы вольт показали, что волны Герца чрезвычайно неэффективны и невосполнимы; волны Теслы восполняемы и распространяются с большой скоростью сквозь Землю. Радиоинженеры начинают постепенно понимать, что законы распространения волн, изложенные Теслой более четверти века тому назад, в настоящее время создают реальную и перспективную основу беспроводной передачи

Представьте себе Землю в виде резинового шара, наполненного водой, некоторое количество которой периодически нагнетается и столько же забирается с помощью возвратно-поступательного насоса, как показано на рисунке. Если ход поршня насоса производится с интервалом более одного часа и сорока восьми минут, достаточным для прохождения импульса через всё материальное тело, шар в целом будет расширяться и сжиматься, и соответствующие движения будут сообщаться датчикам давления или подвижным клапанам с той же интенсивностью независимо от расстояния. При ускоренной работе насоса образуются более короткие волны, которые, достигнув противоположной стороны шара, могут отражаться и вызывать образование стационарных узлов и пучностей, но поскольку жидкость не поддается сжатию, ее оболочка идеально эластична, а частота колебаний не очень высока, энергия будет передаваться экономично до тех пор, пока на токоприемниках не совершится какая-либо работа, потери энергии будут очень небольшими. Хотя и в общих чертах, но это верное представление моей беспроводной системы, в которой я тем не менее провожу разного рода усовершенствования. Так, например, насос стал частью резонансной системы с большой силой инерции, которая чрезвычайно увеличивает интенсивность посылаемых импульсов. Приемные устройства точно так же приведены в соответствующее состояние, и таким образом, количество энергии, аккумулированной в них, в значительной степени возрастает.

Принцип действия волн Герца является во многих отношениях полной противоположностью. Чтобы объяснить это с помощью аналогии, поршень насоса должен совершать возвратно-поступательные движения с колоссальной скоростью, и отверстие, через которое жидкость проходит в цилиндр и обратно, надо значительно уменьшить. Нет почти никакого движения жидкости, и почти вся совершаемая работа уходит в инфракрасное излучение, чрезвычайно малая часть которого используется расположенным на расстоянии потребителем. Невероятно, но факт, что сознанием некоторых способнейших специалистов с самого начала и до сих пор владеет эта нелепая идея, и дело обстоит таким образом, что подлинный беспроводной метод, основу которого я заложил в 1893 году, встречает сопротивление вот уже двадцать лет. Вот почему «радиопомехи» оказались неодолимыми, вот почему беспроводная система мало используется, и почему правительство вынуждено было вмешаться.

Ил. 5а. Умеренно разреженная электропроводящая атмосфера над изолирующим слоем

Ил. 6. Чертеж сегмента Земли и ее атмосферной оболочки. Очевидно, что электромагнитные излучения не смогут пройти сквозь такой тонкий слой между двумя токопроводящими поверхностями на какое-либо значительное расстояние, не будучи поглощенными, как считает доктор Тесла, рассматривая волновую теорию эфирного пространства

Мы живем на планете почти непостижимых размеров, окруженной изолирующим атмосферным слоем, поверх которого имеется разреженная и токопроводящая газообразная среда (ил. 5 а). Это ниспослано Провидением, так как если бы вся атмосфера была токопроводящей, то передача электрической энергии через естественную среду стала бы невозможной. Мои первые опыты доказали, что токи высокой частоты и очень большого напряжения без труда проходят сквозь атмосферу умеренно разреженную, так что изолирующий слой уменьшен до небольшой толщины, в чем можно убедиться при внимательном рассмотрении иллюстрации 6, на которой часть Земли и ее газообразная оболочка изображены в масштабе. Если радиус сферы равен 12? дюйма, то толщина непроводящего слоя составляет лишь 1/64 дюйма, и совершенно очевидно, что волны Герца не смогут пройти сквозь такую тонкую щель между двумя токопроводящими поверхностями на какое-либо значительное расстояние, не будучи поглощенными. Всерьез выдвигается теория, что эти излучения проходят вокруг земного шара благодаря последовательным отражениям, но чтобы доказать абсурдность этого предположения, сошлемся на иллюстрацию 7, где этот процесс представлен в виде схемы. Допустим, что рефракция отсутствует, тогда излучение, как это видно справа, будет распространяться вдоль сторон вписанного в токопроводящий газообразный пояс многоугольника, описывающего твердое тело, и длина стороны составит около четырехсот миль. Так как длина половины окружности Земли равна приблизительно 12 000 миль, образуется примерно тридцать углов девиации. Коэффициент полезного действия такого рефлектора не может превышать 25 процентов, так что если бы не было других потерь передаваемой энергии, то доля регенерированной энергии измерялась бы дробью (?)³⁰. Пусть передатчик излучает электромагнитные волны мощностью 1 000 киловатт. Тогда всё, что будет аккумулировано в идеальном приемнике, составит одну стопятнадцатимиллиардную часть одного ватта. В действительности, количество отражений будет гораздо больше, чем показано в левой части иллюстрации, так что по этой и иным причинам, на которых нет необходимости останавливаться, регенерируемое количество энергии будет выражаться числом, стремящимся к нулю.

Ил.7.Всерьез выдвигается теория, которой пытаются убедить, что волновые колебания эфира проходят вокруг Земли благодаря последовательным отражениям, как показано на чертеже. Коэффициент полезного действия такого рефлектора не может превышать 25 процентов; при этом количество энергии, регенерируемой на расстоянии 12 000 миль, будет равно одной стопятнадцатимиллиардной части одного ватта при мощности передатчика 1 000 киловатт

Рассмотрим теперь процесс передачи энергии, осуществляемый с применением изобретенных мной средств и методов. С этой целью обратим внимание на иллюстрацию 8, которая дает представление о характере распространения волн тока и не требует долгих объяснений. Чертеж представляет солнечное затмение с тенью Луны, чуть касающейся поверхности Земли в том месте, где расположен передатчик. Так как тень перемещается вниз, она будет охватывать поверхность Земли сначала с очень большой, а затем постепенно уменьшающейся скоростью, пока на расстоянии около 6 000 миль не достигнет своей обычной скорости в пространстве. С этого момента она будет продолжать движение с возрастающей скоростью, достигая бесконечного значения в противолежащей точке земного шара. Вряд ли требуется констатация того, что это просто иллюстрация, а не точная картина в астрономическом смысле.

Ил. 8. Эта схема показывает, как во время солнечного затмения лунная тень проходит по Земле с переменной скоростью, ее следует рассматривать в связи с иллюстрацией 9. Тень движется вниз сначала с бесконечно большой скоростью, затем со своей истинной космической скоростью и в конце концов опять с бесконечно большой скоростью

Точный закон можно без труда понять, разобрав иллюстрацию 9, в которой передающий контур соединен с Землей и с антенной. Когда передатчик работает, достигается два эффекта: электромагнитные волны проходят через воздушную среду, а ток проходит сквозь Землю. Первые распространяются со скоростью света, и их энергия невозместима в цепи. Второй продолжает течь с меняющейся скоростью в зависимости от косеканса угла, который образует радиус, проведенный из любой произвольной точки на оси симметрии волн. Вначале скорость бесконечно большая, но постепенно уменьшается, до тех пор пока не будет пройдена четверть окружности, когда она сравняется со скоростью света. С этого момента вновь возрастает, становясь бесконечно большой на противоположной стороне. В идеале энергия такого тока может быть регенерирована без потерь в приемниках, настроенных соответствующим образом.

Ил. 9. Электромагнитные волны, излучаемые горизонтально от вертикально расположенного проводника, подвергаются разрушительному воздействию токопроводящей поверхности Земли. Энергия не может быть регенерирована

Некоторые эксперты, которые, как я считал, обладают большой эрудицией, в течение ряда лет утверждали, что мой проект передачи энергии без проводов является сущей чепухой, но надо заметить, что их высказывания с каждым днем становятся всё более осторожными.

Самое свежее возражение против моего метода заключается в дешевизне бензина. Эти люди жестоко заблуждаются, считая, что энергия изливается во всех направлениях и поэтому один приемник может уловить лишь незначительное ее количество. Но это далеко не так. Энергия передается только в одном направлении, от передатчика к приемнику, и никакая ее часть не теряется в каком-либо другом месте. В любой точке земного шара абсолютно реально регенерировать количество энергии, достаточное для приведения в действие самолета или прогулочного судна или освещения жилищ. Я особенно оптимистичен в отношении освещения изолированных помещений и считаю, что более экономичный и удобный способ едва ли можно изобрести. Будущее покажет, окажется ли мое предвидение столь же точным, каким оно было до сих пор.

«Electrical Experimenter», февраль, 1919 г.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.