Как жил и работал великий Никола Тесла

Представьте себе мир без электрического света, электродвигателей, вентиляторов, холодильников или лифтов. В таком мире не будет микроволновых печей, не будет радио или телевидения. Поэтому в следующий раз, когда вы щелкнете переключателем на стене для включения света в вашей комнате, подумайте о Николае Тесле. Ведь именно Тесла внес огромнейший вклад в изучение электрической энергии. 

 Тесла создал ключевые инструменты эпохи электроэнергетики: генератор переменного тока, двигатель переменного тока и систему электропередачи переменного тока. Большая часть дальнейшего прогресса в области электричества и электрического оборудования основывалась на том, что создал Тесла.

 Тесла часто сравнивается с Томасом Эдисоном, но он был во многом противоположностью Эдисону. Эдисон утверждал, что изобретение состит из «1% вдохновения, 99 процентов усилий». А Тесла, наоборот, был провидцем и работал в основном благодаря вдохновению. Эдисон был самоучкой. Тесла получил полное техническое образование. Эдисон решал практические проблемы. Тесла мечтал о технологиях, преобразующих мир. Эдисон продавал свои изобретения. Тесла не был бизнесменом и мало что понимал в бизнесе. Единственное, что у них было общего – оба изобретателя спали мало: Тесла иногда работал с 10:30 утра до 5 утра следующего дня. 

 Тесла не получал больших сумм и различных компенсаций за свои изобретения. Например, Гульельмо Маркони приписывают изобретение радио, но его оборудование было основано на идеях Теслы. Только в последние годы Тесла получил широкое признание благодаря влиянию его разработок на современную жизнь. Сегодня одна из самых инновационных компаний по выпуску электромобилей называется Tesla Motors.

 Но как же Тесла стал той великой личностью, которая нам известна сегодня? Тесла происходил из семьи этнических сербов. Отец Теслы был православным священником, который хотел, чтобы его сын, родившийся в 1856 году, пошел по его стопам. Но Мать Николы была не столь набожной и более практичной женщиной, и как-то придумала простейшее бытовое устройство для разбивания яиц, и мальчик почувствовал, что он хочет быть скорее как она, а не как отец. Когда Никола заболел в подростковом возрасте, он заставил отца пообещать отправить его в техникум, если он выздоровеет. Надеясь стать инженером, он изучил механику и электричество в Австрийской политехнической школе в Граце. 

 В детстве Никола увидел картину Ниагарского водопада. Он мгновенно представил гигантское мельничное колесо, которое будет использовать силу падающей воды. Такие видения указывали на уникальную природу ума Теслы. Молодой человек мог решать сложные уравнения в голове и обладал фотографической памятью. Но именно его способности визуализации были самыми замечательными: идеи казались ему полностью сформированными детализированными, они были почти как галлюцинации.

 Но у такого склада ума и такой нейрофизиологии была и обратная сторона. Когда Тесле было немногим больше 20 лет, он пережил нервный срыв, который сделал его сверхчувствительным – звук тикающих часов мучил его, и он обнаружил, что солнечный свет его сильно раздражает. В дальнейшем на протяжении всей своей жизни Тесла страдал от фобий и компульсий.

 Тесла рано проявил интерес к переменному току. В то время в экспериментах с двигателями и освещением использовался постоянный ток. Двигатели постоянного тока были неэффективны, но никто не мог себе представить, как работает двигатель переменного тока. Однажды, прогуливаясь в парке, обсуждая поэзию, Тесла внезапно понял, как сделать двигатель переменного тока реальностью.

 Его идея использовать переменный ток на практике встретила ожесточенное сопротивление среди экспертов и инженеров Европы. В связи с этим в 1884 году 28-летний Тесла решил отправиться в Нью-Йорк и представить свои идеи Томасу Эдисону. Он описал свои представления о использовании переменного тока великому изобретателю, но Эдисон не заинтересовался. Вместо этого он нанял Теслу для работы над своим оборудованием постоянного тока. Но они недолго работали вместе. Тесла ушел после того, как Эдисон не смог заплатить ему за выполнение задания. Оставшись без денег Тесла отправился выполнять физическую работу, например, копать канавы, чтобы зарабатывать на жизнь. Но судьба стала благосклонной к нему. 

 Эдисон собирал подписи на расширение своей системы электропередачи постоянного тока, прокладывая провода вдоль улиц Нью-Йорка и подводя их к домам. Но железнодорожный магнат Джордж Вестингауз (подробнее о Вестингаузе) уже работал над конкурирующей системой на основе переменного тока. Он увидел, что изобретения Теслы могут дать ему большое преимущество над Эдисоном.

 Тесла понимал, что переменный ток представляет собой более эффективный способ управлять двигателями и освещением. Еще более важно, системы переменного тока могут быть «усилены» с использованием катушек из проводников. Благодаря индукции низкое напряжение в одной катушке превращалось в высокое напряжение в другой. Ток высокого напряжения может более эффективно проходить через провода, а затем уменьшаться для домашнего использования. Постоянный ток не может быть увеличен. Чтобы передать его более чем на несколько километров, нужны более толстые провода.

 Переменный ток был известен, прежде чем Тесла начал свою работу. Но изобретатель разработал интегрированную систему генераторов, линий электропередач, двигателей, освещения и других схем, которые сделали переменный ток приемлемой альтернативой постоянному току. В 1887 году Тесла подала заявку на семь патентов, связанных с его изобретениями в области переменного тока. В итоге они были выданы ему. Вестингауз купил права на них в 1888 году.

Но постоянный ток еще не проиграл. Вестингауз и Эдисон погрузились в так называемую «войну токов». Делая наступательные шаги, Эдисон утверждал, что переменный ток слишком опасен для использования общественностью. Его точка зрения была усилена, когда знакомый Эдисона по имени Гарольд Браун договорился о том, чтобы генератор переменного тока Вестингауза вырабатывал ток для казни осужденного преступника в 1890 году.

 Но Вестингауз, вооруженный патентами Теслы, мог показать, что переменный ток является гораздо более эффективной альтернативой. Кульминационная битва в «войне токов» произошла на Чикагской Колумбийской выставке 1893-94 годов. Вестингауз доказал, что он в состоянии снабжать электроэнергией все объекты выставки за гораздо меньшую стоимость, чем Эдисон. Он выиграл контракт и провел проводку на основе системы Теслы. Когда открылась экспозиция, на ее объектах вспыхнули тысячи ярких лампочек, поразивших посетителей. Демонстрация развеяла общественные опасения по поводу переменного тока, и переменный ток стал стандартом для энергосистем.

  Победа была окончательно добыта благодаря реализации детской мечты Теслы: электростанции на Ниагарском водопаде. В 1890 году инвесторы вложили крупные суммы в  системы переменного тока и гидроэлектроэнергию. И в 1896 году генераторы, разработанные Теслой, начали подавать энергию в систему электроснабжения. В конце концов, они стали снабжать электричеством часть Нью-Йорка, освещая Бродвей. «Война токов» закончилась, но Никола Тесла уже перешел к еще более перспективным изобретениям.

 Даже простой электрический ток создает магнитное поле. Переменный ток, осциллирующий при высоком напряжении, создает электромагнитные волны. Многие изобретатели присоединились к гонке, чтобы использовать эти обнаруженные Генрихом Герцем в 1888 году волны для беспроводной связи или в других целях. Тесла был очарован высокочастотными волнами. Он поставил ряд экспериментов в этой области. Например, он мог зажигать вакуумные трубки с некоторого расстояния без прямого подключения к источнику. Он мог нагревать плиту металла до очень высокой температуры также дистанционно. Он мог проехать 80 километров до Вест-Пойнта и все еще обнаруживать волны, сгенерированные в его лаборатории в Нью-Йорке.

 Многие изобретатели внесли свой вклад в развитие радио, но лишь Гульельмо Маркони был удостоен Нобелевской премии за изобретение радио в 1909 году. Тесла возмутился отсутствием признания за свои собственные фундаментальные и оригинальные идеи и наработки, которые он запатентовал задолго до первых прототипов Маркони. В 1943 году, спустя несколько месяцев после смерти Теслы, Верховный суд США наконец признал, что запатентованные изобретения Теслы были основой первоначального достижения Маркони.

 Тесла видел другое использование волн. Он думал, что они позволят ему передавать электричество без проводов. Он переехал в Колорадо-Спрингс в 1898 году и построил большие катушки, теперь известные как катушки Тесла, которые генерировали огромные напряжения. С ними он смог создать искусственную молнию. Он зажег 200 лампочек на расстоянии 40 км и экспериментировал с путями отправки энергии через воздух или землю.

 Вернувшись в Нью-Йорк через год, он убедил банкира Дж.П. Моргана поддержать его и профинансировать проектирование системы, которая создаст беспроводную связь по всему миру, позволяя вести трансляцию новостей, передавать почту и даже изображения. Тесла также продолжал мечтать о передаче электроэнергии. Он построил лабораторию под названием Wardenclyffe на Лонг-Айленде. Там он построил деревянную башню высотой 57 метров и вбил длинные стальные трубы землю. Когда расходы были стали очень высокими, Морган отказался от проекта. Тесла был вынужден уничтожить башню и покинуть лабораторию в 1905 году. В последующую часть своей жизни он оставался убежденным в том, что беспроводная передача энергии возможна.

 Тем временем Тесла использовал электромагнитные волны для создания радиоуправляемой лодки. Также он обнаружил, что при очень высоких напряжениях его самодельные вакуумные трубки выдавали лучи, которые могли проникать в твердую материю, и он был одним из первых, кто экспериментировал с рентгеновскими лучам. Со временем исследование Теслы высокочастотных волн легло в основу различных инноваций, начиная от микроволновых печей и заканчивая электронно-лучевыми телевизионными трубками.

 Тесла был всегда эксцентричным, и, как полагают, он страдал от обсессивно-компульсивного расстройства. Чем старее становился Тесла, тем более очевидными становились его причуды. У него была фобия микробов, и он по многу раз за день мыл руки. Он ел только отварную пищу. Он был одержим цифрой три. Он утверждал, что получает сообщения из космоса.

 Еще в 1891 году компания Джорджа Вестингауза оказалась на грани банкротства. Чтобы помочь человеку, который вложил в него веру, Тесла согласился отказаться от роялти, которые ему должны были заплатить за его патенты. Изобретатель мог бы стать миллионером, но вместо этого остался нищим. Вестингауз умер в 1914 году, так никогда полностью не компенсировав труды Теслы. Тем не менее, Тесла продолжал изобретать. Ему было выдано по меньшей мере 275 патентов за всю его жизнь. Он оставил за собой длинный список инноваций, многие из которых он никогда не мог реализовать. Например, в 1904 году он придумал эффективную безлопастную турбину, но устройство не нашло коммерческого применения. Он предложил выработку электроэнергии за счет использования геотермальной, солнечной и ветровой энергии. Он размышлял о существовании ионосферы, электрически заряженного слоя земной атмосферы, за несколько лет до ее обнаружения. Он запатентовал одну форму свечи зажигания для бензиновых двигателей. Он изобрел первые электрические часы, основанные на механических вибрациях. Его последний патент был предназначен для реализации вертикального взлета летательного аппарата, который реальностью намного позже. 

 Не все идеи Теслы работали. Его мечта о эффективной беспроводной передаче энергии на дальние расстояния так и не была реализована по сегодняшний день. Во время и после Первой мировой войны Тесла работал над «смертным лучом», но он никогда не реализовывался за пределами научно-фантастических фильмов.

 В 1943 году Тесла умер в одиночестве в нью-йоркской гостинице. Ему было 86 лет. После его смерти многие его документы исчезли. Некоторые предположили, что ФБР захватило их для возможного военного использования в ходе Второй мировой войны. Его имущество позже было возвращено в Югославию.

 В 1915 году Тесла предсказал: «Когда-нибудь в мире будет существовать шесть огромных беспроводных телефонных станций, соединяющих всех жителей земли друг с другом не только с помощью голосовой связи, но и с помощью передачи изображений». Звучит знакомо? Не похоже ли это на смартфоны и современную инфраструктуру беспроводной связи?