Статьи - Никола Тесла

Будем ли мы рассчитывать на энергию, извлекаемую из земной теплоты, покажет будущее. Если мы истощим наши нынешние природные ресурсы, не найдя новых, то, возможно, встанет вопрос о применении этого способа. Нет сомнений, что наши запасы угля и нефти будут в конечном счете полностью использованы, а гидроресурсов для получения энергии недостаточно, чтобы удовлетворить наши потребности. Идея получения движущей энергии из атомов или в результате модификации элементов является антинаучной и иллюзорной, и этот приговор не может считаться слишком категоричным даже в том случае, когда энергия, как говорят в последнее время, будет якобы высвобождаться при температурах, достигающих 40 000 000 градусов С. Принципиальная ошибка во всех этих проектах состоит в том, что на расщепление уйдет больше энергии, чем можно будет вернуть, даже при идеально протекающем процессе.

Вызывающе иллюзорные теории несут ответственность за появление таких несбыточных надежд. Наихудшей из них является, вероятно, электронная теория. Из четырех или пяти предложенных теорий строения атома ни одна не является вероятной. Не более одного из тысячи ученых имеют представление о том, что электрон — каков бы он ни был — может существовать лишь в идеальном вакууме межмолекулярного и межзвездного пространства или в трубках с чрезвычайно глубоким вакуумом и что ядро, лишенное электронов, не имеет энергии.

Уже много лет тому назад мне было ясно, что для удовлетворения постоянно возрастающих потребностей человечества должен быть найден новый и лучший источник энергии. В лекции, прочитанной перед Американской ассоциацией электротехников в Колумбийском университете 20 мая 1891 года, я сказал: «Мы мчимся сквозь беспредельное пространство с непостижимой скоростью, повсюду всё около нас вертится, движется, везде есть энергия. У нас обязательно должна появиться возможность использования этой энергии более прямым путем [без промежуточных ступеней]. Тогда, имея свет, добытый из окружающей среды, электроэнергию, полученную из нее же, все виды энергии, получаемые без усилий из никогда не иссякающих запасов, человечество будет гигантскими шагами продвигаться по пути прогресса».

Преследуя эту цель, я упорно размышлял и работал, и мне доставляет удовольствие засвидетельствовать, что я располагаю достаточным количеством теоретических и экспериментальных данных, если не сказать с уверенностью, что мои многолетние усилия будут вознаграждены, и мы будем иметь в своем распоряжении новый источник энергии, превосходящей даже гидроэлектрическую, которую можно будет получать с помощью несложных аппаратов везде и почти в неизменном и неограниченном количестве.

«Everyday Science and Mechanics», декабрь, 1931 г.

33

Перспективы электростатических генераторов

О статическом электричестве известно со времен первых проблесков цивилизации, но в течение многих веков оно оставалось лишь интересным и таинственным феноменом. В сущности, ничего не было сделано для разработки и практического применения этого действующего начала. Первым определенным стимулом в этом направлении стали открытия Франклина и Лейдена во второй половине XVIII века.

В 1777 году Кавалло изобрел цилиндрическую электростатическую фрикционную машину, и с этого времени началась медленная, но неуклонная эволюция электростатических и индукционных машин, пока не были созданы современные «Уимсхерст», «Хольц», «Топлер» и другие типы машин. Среди них наиболее эффективной была, вероятно, машина, изобретенная Воммельсдорфом 30 лет тому назад. Она вырабатывала ток силой шесть десятых миллиампера и могла бы и при нынешнем уровне развития науки с успехом применяться для зарядки больших надземных электрических емкостей и для повышения ее предельного напряжения от 150 000 до многих миллионов вольт.

Предпринимались также многочисленные попытки генерировать статическое электричество путем трения жидких и твердых частиц, но со времени получения первых экспериментальных данных и по настоящий момент самым простым и наиболее удобным средством для этой цели оказалась конвейерная лента. Статическое электричество, получаемое таким способом, привлекло к себе внимание, когда накопились свидетельства того, что оно способно создавать серьезные проблемы при эксплуатации и вызывать аварии на бумажных фабриках, мукомольных заводах и подобных предприятиях.

В начале девяностых годов мои безэлектродные вакуумные лампы стали крайне популярны и часто светили от конвейерных лент, а позже рентгеновские трубки работали в том же режиме. Не составит большого труда построить такой генератор и получить при благоприятных атмосферных условиях интересные результаты.

Недавно д-р Р. Дж. Ван де Грааф в Массачусетском технологическом институте разработал замечательное устройство такого рода, в котором использованы обнаруженные в последнее время свойства и которое привлекает к себе исключительно большое внимание (см. «Scientific American» за 1934 год, февральский выпуск, с. 96). Оно названо революционизирующим изобретением, с помощью которого будут свершаться чудеса. Технические издания пишут о нем, как о колоссе, как о волшебном ключе, который, как полагают, откроет тайны природы. Вполне естественно, что одаренная богатым воображением пишущая братия построила воздушные замки на этом фундаменте. Дошло до того, что даже такое компетентное издание, как «New York Times», сообщает своим читателям о вероятном использовании этого генератора в передаче энергии на большие расстояния. Согласно простодушному сообщению в номере от 5 декабря 1933 года, «возможности поразительного генератора рассчитаны теоретически, и теперь осталось лишь применить их на практике». Каким бы утопическим этот проект ни представлялся, он не является абсолютно нереальным. Мудрый царь Македонии говорил: «Нет такой высокой стены, через которую мул, нагруженный золотом, не мог бы перепрыгнуть». Имея неограниченный капитал и не заботясь о выручке, можно осуществить и это.

В связи с многочисленными заметками и редакционными статьями, написанными в том же тоне, которые повергли в изумление непрофессионала и позабавили специалиста, было бы неплохо исследовать достоинства этого одиозного изобретения в свете полностью доказанных научных истин.

Ил. 1. Размещенный в авиационном ангаре генератор Ван де Граафа, по поводу которого доктор Тесла рассуждает в сопроводительной статье

Но сначала я хочу указать на явное несоответствие пояснительных описаний и фотографий, демонстрирующих работу аппарата, который, как видно из снимков, состоит из двух алюминиевых сфер диаметром 15 футов, укрепленных на изолированных колоннах шести футов в диаметре. Электричество подается в сферы с помощью бумажных конвейерных лент, заряженных от острия. Имея терминалы таких размеров, возможно получать гораздо большую разность потенциалов. Во множестве научных монографий предполагается, что поверхностная плотность заряда, т. е. количество электричества, накопленного на одном квадратном сантиметре сферического проводника, не может превышать восьми электростатических единиц, чтобы не допускать пробоя окружающего воздуха. В действительности же плотность можно увеличить до 20 единиц, прежде чем появятся расходующие энергию стримеры.

Если это так, то предельное напряжение сферы диаметром 15 футов должно составлять 16 964 700 вольт и, следовательно, разность потенциалов двух таких сфер, находящихся на весьма большом расстоянии одна от другой, составит 33 929 400 вольт. Однако следует, пожалуй, отметить, что, как показывают расчеты, такие большие сферы с расстоянием между центрами 55 футов будут в значительной степени воздействовать одна на другую, увеличивая собственную емкость. При таком расстоянии увеличение составит около 16 процентов, что следует учитывать, оценивая величину заряда.

Необходимая разность потенциалов может быть получена с гораздо меньшими сферами, что было бы, по-видимому, предпочтительно, так как они могли бы производить искровые разряды с большей частотой. Некоторые фотографии, сделанные при напряжении на терминале в 7 000 000 вольт, озадачивают, потому что поверхностная плотность в этом случае лишь немного превышала 4 электростатические единицы. Более того, видно, что разряды в изобилии проходят вдоль изоляционных опор. Это серьезная помеха, возникающая при работе с очень высокими напряжениями, но если внутренняя поверхность сферы профилирована должным образом, а сфера покоится на опоре, внутренняя часть которой хорошо подготовлена, то, кроме обеспечения достаточно большого бокового зазора, это предотвратит прохождение зарядов по колонне, и тогда можно не опасаться никаких новых проблем, даже при самых высоких напряжениях. Моя мачта в Лонг-Айленде, построенная в 1902 году, служила опорой для сферы, которая имела диаметр 67½ фута и была смонтирована именно таким образом. Ее заряд мог доходить до 30 000 000 вольт благодаря несложному устройству, которое обеспечивало получение статического электричества и подачу мощности.