Він уявляв майбутнє

До початку ХХ століття електроенергія залишалася екзотичним фізичним явищем, відомим лише обмеженому колу вчених. Ніколо Тесла, можливо, зробив більше за будь-кого, щоб змінити це. Однак, його новаторські дослідження в сфері електроенергії складають лише частину зроблених ним науково-технічних нововведень, які підняли його на недосяжний для науковців рівень.

Тесла не тільки розширив і революціонізував усі уявлення своїх попередників; у своїх розробках він випередив сучасників на багато років. Звісно, така одіозна фігура має володіти певними якостями: ексцентричністю, своїм баченням навколишніх подій та волею страждати в ім’я науки. Ніколо Тесла був саме таким.

В епоху, коли усім правив долар, коли вчені та інженери будували ділові імперії завдяки одному чи двом своїм проривам, Тесла ніколи не відхилявся від своєї мети. Отже, хоча він і винайшов багато чого, багатшим він від цього не став.

Його мрії були надзвичайними

Поки його конкуренти у Війні струмів (боротьбі між таборами Тесли та Едісона для визначення того, за чиїми електроприладами майбутнє) зубами та кігтями боролися за утворення електричних монополій, бажання Тесли отримати фінансування для свого наступного великого проекту неодноразово знижувало його інтерес до захисту своїх патентів та винаходів.

Концентрація і далекоглядність Тесли шкодили винахіднику майже так само, як і суспільство, яке його оточувало. На відміну від Едісона, він не розвивав репутацію серед публіки, не використовував пресу для отримання популярності, не володів бізнесом. Ба більше, його робота велася в тих сферах, які були незрозумілими для його сучасників.

У 1893 р. замовники надали перевагу його змінному струму, а не постійному струму Едісона, щоб освітлити монументальну Світову колумбійську експозицію в Чикаго. Ця подія не лише ознаменувала поворотний момент у Війні струмів, але й дозволила Теслі реалізувати найбільші амбіції, зокрема його мрію про використання сили Ніагарського водоспаду для виробництва електрики.

Навіть після того, як він виграв Ніагарський контракт, більшість його покровителів сумнівалися, чи працюватимуть гідроагрегати Тесли. Проте їх сумніви не виправдалися. Коли перемикач був увімкнений опівночі 16 листопада 1896 року, вогні освітили Буффало, штат Нью-Йорк, в 34 км. Протягом кількох років станція розширила свій доступ до Нью-Йорка, приблизно на відстані 644 км. Юнацька мрія Тесли здійснилася.

Тесла також запропонував контролювати або, принаймні, модифікувати погодні ефекти за допомогою електрики. Він зробив можливою ідею передачі струму по всьому світу, а разом з нею – ранню версію глобальної системи бездротового зв’язку. Вчений повідомив інвестору Ж.П. Моргану:

“Коли радіотехнології будуть застосовані, Земля буде перетворена на величезний мозок, здатний реагувати на сигнали в кожній його частині”.

“Промінь смерті” – лише слова?

Насправді не промінь смерті. Ми мали на увазі світловий промінь, який може збивати літаки з неба за сотні миль і забезпечувати піхотним військам погані пригоди.

На тлі наближення Другої світової війни Тесла оголосив, що він спроектував нову зброю “мирного променя”, здатну назавжди закінчити війну. Він бачив свій винахід, який ми тепер знаємо як промінь заряджених частинок, свого роду “китайською стіною” – антивоєнним пристроєм, який би захистив національні кордони. Газети мали інший вигляд: “TESLA, AT 78, BARES NEW “DEATH BEAM” – значилося на головній сторінці The New York Times 11 липня 1934 року.

Можливість створення сили, що спрямовує пучок частинок, переслідувала вчених впродовж усієї “холодної війни”, особливо після того, як деякі папери Тесли пропали без вісти після його смерті.

Він був дивакуватим

Химерність – це якість, яку ми пов’язуємо з генієм, і Тесла в цьому плані не зраджує традиції.

Деякі кажуть, що Тесла спроектував свої найкращі винаходи, включаючи його індукційний двигун, покладаючись лише на власний розум. На відміну від Едісона, який працював над проблемою за допомогою прототипів, проб, помилок і подібних практичних методів, Тесла з’ясував, що ключові рішення іноді приходили до нього при сліпучих спалахах прозріння.

За власним висновком, Тесла страждав від візуальних та слухових галюцинацій, а також підвищеною чутливістю до вібрації та сильного світла.

Винахідник також зазнавав прогресуючої відрази до бактерій і врешті-решт обмежив дієту вареною їжею. Як повідомляється, ця фобія виникла після того, як науковий колега показав йому неочищену воду під мікроскопом. Через ці та деякі інші причини, дехто висловлював сумніви стосовно психічного здоров’я Тесли. Однак ці особливості не заважали йому у спілкуванні. Репортери та друзі називали його чарівним, скромним і дуже комунікабельним.

Фізична одиниця носить його ім’я

Іменем Тесли названа одиниця вимірювання щільності магнітного потоку в Міжнародній системі одиниць (СІ). У теслах також вимірюють одиницю магнітної індукції. Певний час високочастотні струми були відомі як потоки Тесли.

Одна тесла дорівнює одному веберу на квадратний метр, або 10 000 гаусам (вчені часто використовують гаус для вимірювання слабких магнітних полів, зберігаючи тесла для сильних). Вебер є одиницею магнітного потоку, який можна розглядати як кількість магнітної енергії, що “протікає” крізь площу поверхні магніту.

Вебер названий на честь Вільгельма Едуарда Вебера, німецького фізика, відомого своїми дослідженнями земного магнетизму та винаходом електромагнітного телеграфу у 1833 році.

Багатопрофільні дослідження

За свою довгу кар’єру Тесла зареєстрував понад 111 патентів США та близько 300 патентів по всьому світу.

Досліджуючи високочастотну електрику та намагаючись покращити електричні лампочки Едісона, ефективність яких складала лише 5 відсотків, Тесла розробив деякі з перших неонових ліхтарів. Він вперше показав їх на тому ж таки ярмарку 1893. Він також розробив ранні флуоресцентні лампи, які світилися без дротів за допомогою електростатичних хвиль.

Винахід та демонстрація радіокерованих автомобілів поставила Теслу у один ряд з піонерами робототехніки. Фактично, вчений описав свою “телеавтоматику” як перший крок у перегонах роботів.

Нова безшумна турбіна, розроблена Теслою, оберталася на таких високих швидкостях, що її складові диски спотворювалися. Тесла ніколи не намагався вирішити цю проблему, але сучасні матеріали, такі як кевлар, вуглецеві волокна та пластик, просочений титаном, надихнули деяких сучасників продовжити дослідження з того місця, де він зупинився.

Тесла також повідомив про можливість рентгенівських фотографій в 1896 році, незабаром після того, як Вільгельм Рентген відкрив рентгенівські промені.

Він дав нам радіо

Радіо виникло з безлічі відкриттів та інновацій, але робота Тесли, який розвивав та вдосконалював технології бездротової передачі енергії, допомогла твердо визнати батьком радіо саме його.

Мало того, що Тесла подав перші патенти на радіо, він також прочитав лекцію в 1893 році: за два роки до експериментів Марконі він розповів, як працює радіомовлення, завершивши виступ демонстрацією радіозв’язку. До середини 1894 року він побудував і почав тестування невеликої портативної станції радіопередачі.

Тесла активно використовував надбання своїх попередників, але його незвичайний кут зору дозволяв йому винаходити щось неймовірне. Джеймс Клерк Максвелл теоретизував електромагнітні хвилі, Генріх Герц зрозумів, як передавати їх, але котушка Тесли і чотири схеми для передачі та прийому зробили радіо реальністю. Його патенти описують основний спосіб, яким ми й досі передаємо та отримуємо радіосигнали.

Тесла також став піонером радіоуправління – цю ідею він запатентував 8 листопада 1898 року, а також продемонстрував на електричній виставці 1898 на Медісон Сквер Гарден

Він мав секретну лабораторію

Будь-який поважаючий себе науковий геній повинен мати секретну лабораторію, бажано, розташовану десь у хащах та наповнену фантастичною технікою. Тесла мав дві.

У 1899 році Тесла побудував лабораторію в Колорадо-Спрінгс, штат Колорадо, щоб досліджувати таємниці високої напруги та високочастотної електрики. В одному експерименті 12,8-метрова металева щогла проводила в землю електричні імпульси; в іншому котушка Тесли вистрілювала електричні дуги довжиною 30,5 метрів по всій кімнаті. Це призвело до того, що на певний час Колорадо-Спрінгс поринув у темряву.

Саме в Колорадо-Спрінгс Тесла довів існування наземних стаціонарних хвиль – засобів, за допомогою яких Земля могла б проводити енергію на певних електричних частотах.

Пізніше Тесла побудував свою другу таємну лабораторію, Wardenclyffe, трохи ближче до свого будинку у Манхеттені. Це була 50-ти тонна високошвидкісна башта-передавач висотою 57 метрів та глибиною 36,6 метра. 16 залізних труб було закопано на глибину 91,4 метра. Тесла планував передавати енергію крізь планету, використовуючи стрижні, щоб “змусити тремтіти всю земну кулю”.

Його доля була трагічною

Ми шануємо геніїв як за їхню боротьбу, так і за їхні перемоги. Можливо, ми втішаємо себе тим, що слава коштує дорого, а можливо, олюднюємо недосяжних геніїв за допомогою страждань.

Тесла був соціальним аутсайдером та постійно вступав у конфронтацію з бізнесменами, які мали більше грошей та зв’язків. Едісон змусив забути його ім’я та забрав собі усю електричну славу; Марконі обіграв Теслу на теренах радіо; промисловець Джордж Вестінгауз побудував цілу імперію завдяки розірваним патентним угодам Тесли.

Вірність Тесли науці та прогресу коштувала йому слави, становища, а подекуди й здорового глузду. Дійсно, цілком ймовірно, що після втрати фінансування від Моргана та краху мрій про Wardenclyffe, Тесла переніс нервовий зрив.

Він електрифікував світ

Система генераторів змінного струму Тесли, двигунів та трансформаторів дозволяє світовій індустрії освітлювати наші будинки та підтримувати найсучаснішу електроніку. Едісон, хоча і більш відомий, підтримував систему постійного струму (DC), що використовується сьогодні переважно в батареях.

Едісон часто дратувався, що ніяк не може відправити постійний струм на далекі відстані. Він також намагався трансформувати змінний струм на постійний. Рішення цієї проблеми від Едісона включало “комутатори” – щітки, які дозволяли струму протікати лише в одному напрямку, але створювали неефективне тертя і вимагали частої заміни.

Генератори Тесли не вимагали такого громіздкого процесу. Ба більше, його система могла “підсилити” напругу для передачі на великі відстані, а потім “знизити” напругу в пункті призначення до рівнів, які можна використовувати в будинках і на заводах.

Візьміть електродвигун бельгійського інженера Зеноба Теофіла Грамма. У той час як Едісон та інші намагалися неефективно прив’язати пристрій  до DC, Тесла революціонізував його, додавши другу схему, яка “чергувала” поточний струм поза фазою з першим, створивши прототип для його успішної багатофазної системи.