скачать книгу бесплатно
Среди книг были произведения Гёте и Шиллера на немецком языке, энциклопедии Д’Аламбера на французском и работы других классиков восемнадцатого и девятнадцатого столетий, возможно, на английском.
Живая автобиография ученого остается основным источником информации о его детстве. Тесла часто упоминает о Данэ и о родителях, но о сестрах нет почти ни слова. Конечно, он их любил и на протяжении всей жизни регулярно переписывался с ними, но, по-видимому, они не оказали столь сильного влияния на его воспитание. Неизменное трудолюбие матери и ее склонность к изобретательству повлияли на будущего ученого куда больше.
В то время как Милютин возглавлял приход и публиковал свои статьи, Дука управляла слугами и вела хозяйство на ферме. Она отвечала за урожай, шила одежды и занималась рукоделием, принесшим ей известность в тех краях. Тесла считает, что унаследовал изобретательскую жилку от матери; она придумала много полезных в хозяйстве приспособлений, включая маслобойки, ткацкие станки и всевозможную кухонную утварь. «Моя мать происходила из древнего рода изобретателей», – говорил ученый. Она вставала до рассвета и не прекращала работы до одиннадцати часов вечера.
В 1863 году в дом Тесла пришла беда. Данэ, «необычайно одаренный» мальчик, сел верхом на лошадь «арабских кровей, обладающую почти человеческим разумом». Должно быть, ее было легко испугать. Прошлой зимой она сбросила Милютина в лесной чаще при встрече с волками и убежала домой, оставив хозяина лежать на земле без сознания. Однако она была достаточно умна, чтобы привести людей к месту происшествия, и таким образом отец был спасен. Это животное, «за которым ухаживала и которое обожала вся семья», сбросило брата на землю, и Данэ умер от полученных травм. Семья так и не оправилась от этого удара. «Преждевременная смерть Данэ оставила родителей безутешными… По сравнению с его талантами мои казались бледным подобием. А если я делал что-нибудь стоящее, родители еще глубже ощущали горечь потери. Поэтому я рос неуверенным в себе».
Подавленный смертью брата и холодным отношением родителей, особенно матери, семилетний ребенок убежал из дома и спрятался в «глухой» часовне в горах, «которую посещали всего раз в год». Когда он добрался до часовни, была ночь. Мальчику ничего не оставалось, как войти и провести ночь в гробнице. «Это был страшный опыт».
Вскоре после трагедии Милютин получил повышение и приход в Госпиче, в красивой «церкви с луковичным куполом». Семья переехала туда, и отец Тесла стал преподавать религию в местной гимназии (средней школе). Нико было пора учиться, и с этого времени началось его формальное образование. Однако мальчику было сложно приспособиться к городской жизни, он скучал по ферме и по своему идиллическому существованию. «Смена места жительства стала для меня настоящим стихийным бедствием. У меня разрывалось сердце оттого, что пришлось расстаться с голубями, цыплятами и овцами, а также с нашим великолепным стадом гусей, которые по утрам поднимались под облака, а с заходом солнца возвращались с пастбищ боевыми рядами, настолько совершенными, что они заставили бы устыдиться эскадрилью лучших пилотов нашего времени».
Мальчик просыпался ночью, потому что во сне заново переживал кошмарные видения смерти Данэ; Тесла уверял, что был свидетелем его гибели, а также похорон. Возможно, покойника хоронили в открытом гробу. «Эта сцена со всей яркостью представала перед моими глазами, и я был не в силах забыть ее… Чтобы освободиться от этих мучительных видений, я пытался сосредоточиться на чем-нибудь другом, постоянно рисуя в воображении новые образы. Меня преследовали мысли о боли и о смерти, а также религиозный трепет, перемежаемый предрассудками. Я жил в постоянном страхе, думая о злых духах, привидениях, людоедах и других представителях темных сил».
Именно в это время Тесла начал испытывать приступы отстраненности, как бы отделения от собственного тела, хотя никогда не придавал им какого-либо мистического или паранормального значения. «Во время своих путешествий я сначала смутно, а потом все лучше видел новые места, города и страны, жил там, встречался с людьми и заводил друзей. В это трудно поверить, но они были мне столь же дороги, как настоящие люди, и столь же реальны в своих проявлениях».
Тесла утверждал, что обладает мощным образным воображением, и иногда ему требовалась помощь сестры, чтобы отличить галлюцинацию от яви. Как и у Данэ, его мысли часто прерывались раздражающими вспышками света. Эти психоневрологические проявления мучили ученого в течение всей жизни. Их причину приписывали его творческому складу ума. Тесла умел использовать силу воображения для создания своих изобретений и даже мысленно улучшать их, прежде чем доверить бумаге и материальному миру.
Учась в начальной школе, Нико получил должность в библиотеке Госпича, где занимался классификацией книг. Но ему запрещали читать по ночам, опасаясь, что при плохом освещении может ухудшиться зрение. Милютин «очень сердился», если заставал сына за книгой. Нико незаметно брал свечи, тщательно затыкал все щели в своей комнате и читал ночь напролет. Тесла уверял, что его жизнь изменила книга под названием «Абафи» – история о сыне Абы венгерского писателя Йосики, переведенная на сербский. «До восьми лет мой характер был слабым и изменчивым… Эта работа пробудила дремлющую силу воли, и я начал осваивать умение сдерживать себя. Сначала моя решимость таяла, как апрельский снег, но вскоре мне удалось побороть слабость, и я ощутил никогда ранее не изведанное удовольствие поступать так, как мне хочется».
Таким образом, к двенадцати годам юноша успешно практиковал самопожертвование и самоконтроль – парадоксальное сочетание, игравшее с ним на протяжении всей жизни. Одновременно у Тесла начали появляться странности, очевидно, спровоцированные стрессом, испытанным в результате смерти брата, натянутыми отношениями с родителями и сдерживанием сексуальных желаний. Он заболел и утверждал, что только знатная порция Марка Твена приободрила его дух и вернула к жизни. «Двадцать пять лет спустя, когда я повстречал мистера Клеменса[2 - Клеменс – прозвище Марка Твена. (Прим. пер.)] и мы подружились, я поведал ему эту историю и с удивлением увидел, как величайший юморист прослезился. В то время я приобрел много странных привычек. У меня было непреодолимое отвращение к женским сережкам, однако другие украшения, например браслеты, мне нравились. При виде жемчуга у меня начинался припадок, а блеск предметов с острыми краями меня завораживал… Только под дулом пистолета я мог бы прикоснуться к чужим волосам. Меня лихорадило при взгляде на персик. Даже теперь (в возрасте шестидесяти одного года) я по-прежнему неравнодушен к некоторым из этих раздражающих явлений».
Однако в остальном подросток вел себя как любой нормальный мальчишка его возраста. Несколько раз он был на волосок от гибели: однажды «окунулся с головой в огромный чан кипящего молока только что от коров», в другой раз чуть не утонул, проплывая под плотом; как-то его едва не унесло водопадом на одной из близлежащих дамб. Это были в высшей степени неприятные происшествия, но, по словам самого ученого, не столь ужасные, как следующее: «В городе была одна богатая дама, которая приходила в церковь, нарядно одевшись и накрасившись, с огромной свитой прислужников и с длинным шлейфом на платье. Как-то в воскресенье я закончил звонить на колокольне и помчался вниз по лестнице в тот момент, когда эта величественная женщина выплывала на улицу, наступил на ее шлейф и порвал его. Мой отец побледнел, как полотно, и слегка ударил меня по щеке – единственное телесное наказание, которое он себе позволил, но я до сих пор ощущаю эту пощечину».
Нико был изгоем и избегал общения. К счастью, изобретательный ум дал мальчику возможность реабилитировать себя в глазах общества. Однажды местные пожарные решили продемонстрировать работу нового пожарного насоса и устроили пожар. К смущению чиновников, шланг, по которому вода поступала из реки, не работал. Тесла интуитивно догадался, что в рукаве произошел перегиб. Сбросив свой лучший воскресный наряд, он нырнул в воду, расправил шланг и стал героем дня. Это событие сильно повлияло на мальчика, послужив еще одним стимулом для развития интереса к изобретательской деятельности. В то же время этот поступок подсказал новый способ добиться любви и восхищения не только родителей, но и общества.
В промежутке между десятью и четырнадцатью годами Нико учился в реальной гимназии – то же самое, что неполная средняя школа. Видимо, там преподавали его отец и дядя. Это было сравнительно новое учебное заведение с хорошо оборудованным физическим классом. «Почти с самого начала обучения меня заинтересовало электричество, – писал ученый. – Я читал о нем все, что только мог найти, и экспериментировал с батареями и индукторами».
Тесла также начал ставить опыты с водяными турбинами и моторами, которые использовали энергию перепадов атмосферного давления. Его целью, недоступной из-за нехватки логических знаний, был вечный двигатель, способный работать, поддерживая устойчивое состояние вакуума и, как водяная мельница, используя поток встречного воздуха. Он надеялся, что это движение будет бесконечно вращать генератор.
Увидев рисунок или фотографию Ниагарского водопада, Тесла заявил своему дяде Йосипу, что когда-нибудь соорудит под ним гигантское колесо и заставит водопад трудиться. Скорее всего, он побывал и на великолепных водопадах Плитвичских озер, где почерпнул вдохновение – они находились от Госпича всего в одном дне пути.
В 1870 году, в возрасте четырнадцати лет Нико переехал из Госпича в Карловац (Карлштадт). Там он впервые увидел локомотив и поступил в высшее реальное училище, расположенное у болот, рядом с притоком реки Савы близ Загреба. Юноша жил со своей тетей Станкой, сестрой отца, и ее мужем полковником Бранковичем – «старым воякой».
Во время пребывания «в Карловаце он часто навещал свою кузину Милицу Зорич в семейном поместье в Томингае. Нико, часто проводивший там каникулы, считал это место чем-то вроде святилища».
В Карловаце он изучал языки и математику. Больше других на Тесла повлиял профессор Мартин Секулич, учитель физики, который «демонстрировал принципы действия аппарата собственного изобретения». «Это была свободно вращающаяся лампочка с покрытием из оловянной фольги. Она начинала стремительно вращаться при подключении к статической машине. Невозможно передать чувство, которое я испытал, глядя на демонстрацию этого удивительного явления. Каждый показ эхом отзывался в моем сознании».
Благодаря упорной работе Тесла вместо четырех лет проучился в школе лишь три года и стал придумывать, как бы объяснить родителям свое желание стать не священником, а инженером. «Я люблю не людей, а человечество», – говорил Тесла, пытаясь убедить отца.
Во время последнего года в Карловаце, после целого дня экспериментов, проведенных у ближайшего болота, Тесла подхватил лихорадку (как он утверждал, малярию). Серьезность его состояния усугубляло неподходящее питание. «Моя тетушка кормила меня, как канарейку. Когда полковник подкладывал мне на тарелку что-нибудь внушительное, она тут же это убирала и взволнованно говорила мужу: «Осторожно, Нико очень болезненный». У меня был зверский аппетит, и я страдал, подобно Танталу. Но зато я жил в атмосфере утонченности и артистизма, довольно необычной для той эпохи и условий».
После окончания школы Тесла получил письмо от отца. Отец велел ему не возвращаться домой, а отправиться, к примеру, в охотничью экспедицию, так как в городе бушевала эпидемия. Однако подросток все равно вернулся в Госпич. На улицах валялись трупы, в воздухе стоял дым, поскольку люди ошибочно считали, что холера передается по воздуху, а не через питьевую воду. Тесла быстро стал жертвой эпидемии – возможно, благодаря тому, что еще не вполне оправился от предыдущей болезни. Он провел в постели девять месяцев и едва не умер. «Во время одного из периодов забытья, который мог стать и последним, мой отец ворвался в комнату. Я сказал: «Может быть, мне станет лучше, если ты разрешишь мне заниматься инженерным делом». Отец торжественно ответил: «Ты поступишь в лучшее техническое заведение в мире», и я знал, что это правда».
Семья Тесла остановила выбор на австрийской Политехнической школе в Граце, расположенной в ста семидесяти пяти милях к северу. Однако сначала юноше нужно было три года прослужить в армии. Против турок начиналась военная кампания, и, чтобы избежать призыва, отец направил Николу в горы. Там юноша мог отсидеться и поправить здоровье. «Большую часть времени я скитался в горах, нагруженный охотничьим снаряжением и связкой книг. Общение с природой укрепило тело и разум, однако мое знание ее принципов оставалось весьма ограниченным».
Среди неудавшихся изобретений того периода были «подводная трубка, способная передавать по морю письма и посылки, и кольцо вокруг экватора» для перевозки людей из одной части земного шара в другую. Однажды, играя в снежки на горном склоне, Тесла открыл принцип действия скрытых пусковых механизмов, способных высвобождать огромное количество энергии. «Нужно было только выбрать правильные условия: снежок катился, пока превращаясь в огромный шар, а затем подминал под себя снег по сторонам, словно сворачивая гигантский ковер, внезапно становясь лавиной, сметающей со склона снег, деревья, почву и все, что можно унести с собой».
Но встреча с войной была неизбежна, и Тесла все же пришлось столкнуться с ее ужасами. Двадцать пять лет спустя он вспоминал: «Я видел повешенных людей, забитых до смерти, застреленных, четвертованных, насаженных на кол, видел отрубленные головы и детей, наколотых на штыки, словно куропатки «на шампурах» в ресторане «Дельмонико». К счастью, Тесла избежал плена и в 1875 году вернулся в Госпич. В следующем семестре он начал учебу в Австрии, получив от Приграничного военного министерства стипендию.
Колледж
Мне понадобились годы размышлений, чтобы добиться определенных результатов, которые многие считали недостижимыми и на которые многие теперь заявляют свои права; число претендентов стремительно растет, словно количество полковников на Юге после войны.
Никола Тесла
В восьмидесяти милях от Вены, в столице провинции Штирия – в городе Грац – располагалась Политехническая школа. Милютин выбрал ее, потому что она была самой лучшей в тех краях. Несколько лет назад там преподавали физик и философ Эрнст Мах, а также психолог Густав Теодор Фехнер. Собираясь стать профессором, Тесла выбрал курс арифметики и геометрии у профессора Рогнера, известного театральностью своих лекций; теоретическую и экспериментальную физику у педантичного немецкого профессора Пешля; интегральное исчисление у профессора Алле. «Алле был самым блестящим лектором, которого я когда-либо слышал. Он особенно интересовался моими успехами, задавая мне сложные задачи, которые я обожал». Среди других предметов были химия, минералогия, устройство механизмов, ботаника, волновая теория, оптика, французский и английский языки. Чтобы сэкономить деньги, Тесла жил в одной комнате с Костой Кулишичем, с которым познакомился в Сербском студенческом обществе. Позднее Кулишич стал профессором философии в Белграде.
Тесла в головой погрузился в учебу. Он занимался по двадцать часов в день и выбрал основным предметом технику. Тесла также начал изучать языки (он мог говорить на девяти) и произведения таких писателей, как Декарт, Гёте, Спенсер и Шекспир, многие из которых знал почти наизусть. «У меня была неотвязная мания заканчивать все, что начинаю», – вспоминал Тесла, размышляя о своем следующем, самостоятельно выбранном задании. Собрание сочинений Вольтера насчитывало «сто больших томов мелким шрифтом, которые этот монстр написал, выпивая по семьдесят две чашки черного кофе в день». Этот урок излечил Тесла от вышеупомянутой маниакальной привычки, но не избавил его от постоянного самоконтроля и самоотречения. Похвалы учителей вызывали у других студентов зависть, но поначалу Тесла это не трогало.
Вернувшись домой следующим летом и сдав все экзамены за первый курс на «отлично», юный ученый ожидал, что родители его похвалят. Однако вместо этого отец попытался уговорить сына остаться в Госпиче. Тесла не знал, что его учителя предупредили Милютина: мальчик может серьезно подорвать здоровье чрезмерно напряженными занятиями. В отношениях между отцом и сыном возникла трещина (возможно, еще и потому, что Приграничное военное министерство расформировали, и юноша лишился стипендии).
Из-за насмешек других студентов, которые презирали Тесла за усердие в учебе и дружбу с преподавателями, он начал играть. «Он допоздна сидел в Ботаническом саду – любимом кафе студентов, играл в карты, бильярд и шахматы, собирая большую толпу, наблюдавшую за его мастерством». Отец Тесла «вел высоконравственную жизнь и не мог извинить этой бесполезной траты времени и денег». Тесла говорил отцу: «Я могу остановиться, когда захочу, но стоит ли бросать то, за что можно пожертвовать всеми благами рая?»
На втором курсе в кабинет физики профессора Пешля из Парижа привезли динамо постоянного тока Грамме. Оно было оборудовано обычным коллектором, передающим ток от генератора к мотору. В своем естественном виде электричество является переменным. Это означает, что его поток быстро изменяется. В качестве примера можно привести реку, которая течет вниз, потом вверх, затем опять вниз, меняясь много-много раз в секунду. Поэтому трудно подчинить такую реку, например, водяному колесу, ведь оно тоже постоянно меняет свое направление. Коллектор состоит из ряда проволочных щеток, которые передают поток электричества только в одном направлении, то есть производят постоянный ток. Это неуклюжая машина, к тому же она сильно искрит.
Когда профессор Пешль продемонстрировал это считавшееся тогда прогрессивным изобретение, Тесла интуитивно почувствовал, что можно обойтись без коллектора и легко получить переменный ток. Он высказал свое мнение вслух, но в то время оно прозвучало совершенно фантастически. Оставшуюся часть лекции Пешль посвятил разъяснениям, почему эта цель недостижима. Дабы подкрепить свою точку зрения, Пешль совершенно смутил студента, отсоединив «лишний» коллектор и с деланым изумлением отметив, что генератор больше не работает. «Мистер Тесла способен на многое, но это ему не под силу. Его цель есть не что иное, как вечный двигатель». Следующие четыре года Тесла только и думал о том, как доказать неправоту Пешля.
В то же время Тесла под руководством профессора Алле работал над механической летательной машиной. Ребенком Тесла от своего деда слышал о баллонах, наполненных горячим воздухом, которые в армии Наполеона использовались для слежения за передвижениями вражеских войск и для сбрасывания бомб. Несомненно, в школе Тесла изучал принципы действия этих баллонов и, возможно, видел эти фантастические шары, проплывающие в австрийском небе, когда учился в колледже.
На третьем году обучения у Тесла в школе начались трудности. Превосходя способностями своих сокурсников, он заскучал. Вдобавок юноша испытывал разочарование, поскольку ему никак не удавалось найти решение проблемы переменного тока. Он стал еще больше играть, иногда проводя за столом по двадцать четыре часа в сутки. Хотя сам Тесла часто возвращал выигранные деньги неудачникам, ответной «любезности» он не дождался и в одном из семестров просадил все свои сбережения, включая деньги на учебу. Отец был в ярости, а мать приехала со «стопкой ценных бумаг» и сказала: «Развлекайся. Чем раньше ты проиграешь все наше состояние, тем лучше. Я знаю, ты с этим справишься».
Отчаявшийся юноша полностью отыгрался и вернул деньги семье. «В тот миг я одолел свою страсть, – писал он, – и вырвал ее из сердца, чтобы в нем не осталось и следа желания. С тех пор я был так же равнодушен к азартным играм, как к ковырянию в носу». Скорее всего, это преувеличение, поскольку Тесла свободно ставил на кон свое будущее. Кроме того, по приезде в США он снова стал поигрывать в бильярд. Один из служащих Эдисона вспоминал: «Он прекрасно играл. Тесла не набирал много очков, но его плавные удары говорили о мастерстве истинного почитателя этой игры». Есть версия, что много лет спустя, в начале 1890-х, Тесла обманывал богатых жителей Нью-Йорка, перед партией притворяясь, будто совсем не умеет играть.
Наступило время экзаменов, но Тесла не был готов к сдаче. Он просил об отсрочке и получил отказ. Он так и не закончил Австрийскую политехническую школу и не получил никаких степеней в последнем семестре. Вероятнее всего, Тесла был отчислен не столько за неуспеваемость, сколько за азартные игры и, предположительно, за «распутство». По словам соседа Тесла по комнате, «кузены, всегда присылавшие ему деньги, из-за этого отказали в помощи». Боясь, как бы не узнали родители, Тесла исчез, не сказав никому ни слова. «Друзья повсюду искали его и решили, что он утонул в реке».
Тайком собрав вещи, Тесла отправился на юг, перешел границу Словении и в конце весны 1878 года прибыл в Марибор в поисках работы. С местными жителями он играл в карты на улицах (эта традиция сохранилась до сегодняшних дней) и вскоре получил работу у инженера с окладом «60 флоринов в месяц», но недолго продержался на этом месте. Тесла продолжил путешествие, направившись через Загреб к маленькой прибрежной деревушке Мингаг. Домой он не возвращался, не желая объясняться с родителями. Однако Тесла по-прежнему искал решение проблемы удаления коллектора из генератора постоянного тока.
Кузен Тесла, доктор Никола Прибич, вспоминает историю, которую ребенком услышал в Югославии в 1920-х годах: «Моя мать рассказывала нам, что, когда Тесла приезжал, он любил быть один. Утром он уходил в лес и размышлял. Измерял деревья, делал заметки, ставил опыты (привязывал к деревьям проволоку и пропускал ток). Проходящие мимо крестьяне поражались при виде такого странного человека. Они говорили нам: «Извините, но, похоже, ваш кузен спятил».
Наконец-то обнаружив сына после письма Кулишича, видевшего Тесла в Мариборе, Милютин отправился на север – обсудить проблему с учебой. Тесла наотрез отказался возвращаться в Грац, поэтому Милютин предложил начать обучение заново в новом университете. Отец и сын вернулись в Госпич.
Вновь принятый семьей, Тесла начал ходить в церковь, чтобы послушать проповеди своего отца. Там он встретил Анну. Она была «высока и красива, с удивительно понимающими глазами». Первый и единственный раз в своей жизни Тесла сказал: «Я влюбился». Наслаждаясь обществом Анны, Никола брал ее на прогулки у реки или в Смилян. Они много говорили о будущем. Он хотел стать электроинженером, она хотела замуж.
На следующий год Милютин умер, и спустя несколько месяцев, в 1880 году, Тесла уехал в Богемию (теперь входит в состав Чехии), чтобы «исполнить желание отца и продолжить обучение». Он обещал Анне писать, но их любовь была обречена, и вскоре девушка вышла за другого.
Тесла же поступил на летний семестр на факультет Карла-Фердинанда в Пражском университете – одном из лучших учебных заведений Европы.
По словам Эрнста Маха, который десять лет назад переехал из Граца, получив место ректора, Прага «была богата талантливыми людьми», а уличные вывески зачастую были написаны на полудюжине языков. Хотя город был полон величественных зданий, санитарные условия оставляли желать лучшего. Чтобы не заболеть тифом, нужно было кипятить воду или брать минеральную – из источников на севере.
Через два года после Тесла в Прагу прибыл психолог из Гарварда Уильям Джеймс, чтобы встретиться с Махом и его главным соперником – Карлом Штумпфом, «штатным профессором философии». Штумпф, который когда-то был учеником бывшего священника Франца Брентано, противоречивой натуры, также оказавшей влияние на другого своего подопечного – Зигмунда Фрейда, преподавал Тесла философию. Тесла также изучал аналитическую геометрию у Гейнриха Дуреге, экспериментальную физику у Карела Домалипа – оба были «штатными профессорами» – и высшую математику у Антона Пухты, «внештатного профессора» из Немецкого технического университета в Праге.
Под руководством Штумпфа Тесла изучал труды шотландского философа Дэвида Юма. В детстве проявлявший гениальные способности к музыке, резкий и «остроносый» Штумпф выступал против ряда знаменитых психофизиков, в том числе против Вильгельма Вундта и Маха, но одновременно повлиял на становление мировоззрения многих студентов, таких, как феноменолог Эдмунд Гуссерль и Вольфганг Кёлер, представитель гештальтпсихологии.
Ярый сторонник «радикального скептицизма Юма», Штумпф выступал за концепцию «tabula rasa»[3 - «Чистая доска» (лат.).]. Основывая свои доводы на учениях Аристотеля и Джона Локка, которые отвергали теорию врожденных идей, Штумпф утверждал, что человеческий разум появляется на свет совершенно пустым, «чистой доской», куда после рождения вписываются все «первичные свойства вещей», то есть истинное знание о мире. Тесла узнал, что при помощи органов чувств мозг механически перерабатывает поступающую информацию. По словам Юма, разум – не что иное, как простой набор причинно-следственных ощущений. То, что мы называем идеями, – всего лишь вторичные впечатления, произрастающие из этих ощущений. Воля и «даже душа сводятся Юмом к ощущениям и их обобщению». В это время Тесла также изучал теории Декарта, который считал животных, в том числе и человека, простыми «машинами, неспособными на другие действия, кроме механических».
Такой способ мышления будет определять мировоззрение Тесла и, что любопытно, послужит образцом механической парадигмы, которая приведет ученого к созданию самых оригинальных изобретений, хотя само понятие о первоначальном опыте представляется чуждым аристотелевской теории. По словам Тесла, все его открытия были почерпнуты из окружающего мира.
Тесла открыто не упоминает о своем несогласии со Штумпфом, однако становится очевидно, что противостояние Штумпфа и Маха не отвратило Тесла от изучения экспериментов последнего по волновой механике. Мах родился в Моравии (теперь на территории Чехии) в 1838 году, а в 1860 году окончил Венский университет. К 1864 году он был уже полноправным профессором в Граце, а в 1867-м – главой отделения экспериментальной физики в Праге, успев к этому времени написать четыре книги и шестьдесят две статьи. Под влиянием исследований в области психофизики, проведенных Фехнером в Граце и Людвигом фон Гельмгольцем в Берлине, Мах изучал действие человеческого глаза вместе со своим пражским коллегой, «известным физиологом и философом» Яном Пуркине. И ухо, и глаз получали информацию из окружающего мира, анализировали ее, а затем при помощи электрических нервных импульсов передавали соответствующим мозговым центрам. Эту традиционную теорию поддерживали многие знаменитые ученые, в том числе Исаак Ньютон, Иоганн фон Гёте и Герберт Спенсер – любимцы Тесла.
В своей лаборатории Мах создал «знаменитый инструмент, известный как «волновая машина». Это устройство могло производить поступательные и стоячие продольные и поперечные волны…». Мах при помощи этих акустических волн мог продемонстрировать множество механических явлений и «наглядно показать аналогию между акустикой и электромагнетизмом». Таким образом «можно было также доказать механическую теорию эфира».
Изучая движение акустических и механических волн, электрические и оптические явления, Мах обнаружил, что, когда достигается скорость звука, серьезно изменяется природа воздушного потока вокруг предмета. Эта пороговая величина получила название мах-1.
Мах также писал о структуре эфира и высказывал предположение, что эфир неразрывно связан с притяжением всех масс во Вселенной. Под влиянием буддийских учений, которые, несомненно, просачивались в эзотерические дискуссии студентов университета, Мах предположил, что все события во Вселенной связаны между собой. «Инерция системы сводится к функциональной взаимосвязи системы и Вселенной». Эта точка зрения была расширена до связи всех проявлений разума и внешних воздействий. Как и Штумпф, Мах соглашался, что каждое действие разума должно сопровождаться физической реакцией.
Поскольку работы Маха были очень близки поздним исследованиям Тесла и его философскому мировоззрению, кажется странным, что имя Маха не упоминается в опубликованных трудах Тесла.
Когда в конце семестра Тесла оставил университет, он уже сделал большие успехи, как в теории, так и на практике, по вопросу решения проблемы переменного тока. «В этом городе я совершил решительный скачок вперед: отделил коллектор от машины и изучил это явление в новом аспекте», – писал Тесла.
После смерти отца Тесла пришлось самому зарабатывать на жизнь. Он стал помощником учителя, но эта работа ему не нравилась. Дядя Пахо предложил Тесла переехать в Венгрию, где можно было найти заработок при помощи бывшего боевого товарища – Ференца Пушкаса, который со своим братом Тивадаром собирался открыть новую «американскую» телефонную станцию. В январе 1881 года Тесла приехал в Будапешт, но, к своему смятению, обнаружил, что этот проект еще даже не начат.
Братья Пушкас были деловыми людьми. Они следили за работой своего предприятия в Санкт-Петербурге и в Париже, держали под контролем лампу накаливания Эдисона на Парижской выставке и устанавливали систему освещения в оперном театре. Без денег и без работы Тесла пришел в инженерное отделение Центрального телеграфа Венгрии и устроился на должность чертежника и проектировщика. Получая минимальный оклад, он все те небольшие суммы, которые удавалось выкроить, тратил на приобретение оборудования, чтобы продолжить свои эксперименты.
Антони Жигети – бывший одноклассник и венгерский инженер с «телом Аполлона и большой головой, украшенной шишкой на боку, придававшей ему странный вид» – стал другом и доверенным лицом Тесла. Часто ночами, когда начинающий изобретатель не занимался своими исследованиями, приятели встречались в местных кафе, где обсуждали события дня или устраивали дружеские соревнования, выясняя, например, кто выпьет больше молока. Однажды Тесла заявил, что сдался после тридцать восьмой бутылки!
Из-за скудных финансовых средств и неумения распоряжаться деньгами у Тесла был всего один костюм, со временем совершенно износившийся. Близился религиозный праздник, и Жигети спросил, что наденет Тесла. Смущенный ученый решил надеть костюм наизнанку, посчитав, что так он сойдет за новый. Всю ночь он перекраивал и гладил. Однако заплатки не спасли. Костюм выглядел смешно, и Тесла остался дома.
Через несколько месяцев в Будапеште открылась американская телефонная станция, и Тесла с Жигети немедленно поступили туда на службу. Новая работа позволила молодым инженерам получить представление о том, как действуют самые передовые предприятия того времени. Впервые Тесла познакомился с работами Томаса Эдисона – «Наполеона изобретения», чьи усовершенствования телефона Белла способствовали революционным открытиям в области передачи телефонных сообщений. Тесла забирался на столбы, чтобы проверить линии и произвести ремонт. На земле он работал механиком и математиком. Он изучал принцип индукции, при котором масса, несущая электрический или электромагнитный заряд, может вызвать аналогичный заряд или магнитное притяжение во второй массе, не соприкасаясь с ней. Он также изучал многие изобретения Эдисона, такие, как многоканальный телеграф, позволяющий отправить четыре сообщения кодом Морзе одновременно в двух направлениях, и новый индукционный углеродный дисковый динамик – плоское, круглое, легко снимающееся устройство, которое до сих пор есть в трубке любого телефона. Тесла всегда тщательно изучал различные изобретения и искал способ их улучшить. Придав углеродному диску форму конуса, он сконструировал репродуктор, повторяющий и усиливающий сигналы, – предтечу громкоговорителя, и ему даже не пришло в голову получить на него патент!
Кроме дружеских бесед с Жигети, Тесла все свободное время посвящал работе над проблемой удаления коллектора из машин постоянного тока и подчинения переменного тока без помощи громоздких вспомогательных механизмов. Хотя решение казалось простым, ответ никак не давался. Сотни часов были потрачены на создание оборудования и обсуждение своих идей с друзьями.
Тесла сосредоточенно изучал свои вычисления и следил за работой других ученых. Позднее он писал: «Это была священная клятва, вопрос жизни и смерти. Я знал, что умру, если не решу его». Одержимый достижением цели, он не спал и не отдыхал, напрягая все силы, чтобы раз и навсегда доказать свою правоту и заблуждение профессора Пешля, а также всего остального мира. Наконец тело и мозг не выдержали, и с Тесла случился сильнейший нервный срыв, «не поддающийся описанию». Ученый уверял, что его пульс достигал двухсот пятидесяти ударов в минуту, а все тело беспрерывно подергивалось и дрожало. «Я слышал тиканье часов в трех комнатах от меня. Приземление мухи на стол глухим стуком отдавалось в моих ушах. Проносящийся вдалеке экипаж сотрясал все тело… Чтобы хоть немного отдохнуть, мне приходилось подкладывать под ножки кровати резину. Солнечные лучи так давили на мой мозг, что я едва не терял сознание. В темноте я обладал чувствительностью летучей мыши и мог определить местонахождение предмета при помощи особого покалывания во лбу». Известный врач «заявил, что болезнь уникальна и неизлечима». Тесла, отчаянно цеплявшийся за жизнь, был обречен.
Ученый приписывает свое выздоровление «непреодолимому желанию жить и продолжать работу» и помощи атлета Жигети, который силой заставлял его выходить на улицу и заниматься физическими упражнениями. Мистики считают, что Тесла выздоровел благодаря активации деятельности шишковидной железы и доступу в высшие сферы мистического сознания. Решение проблемы пришло внезапно, на закате, во время прогулки с Жигети по парку, когда Тесла декламировал вслух «великолепный отрывок» из «Фауста» Гёте.
Смотри: закат свою печать
Накладывает на равнину.
День прожит, солнце с вышины
Уходит прочь в другие страны.
Зачем мне крылья не даны
С ним вровень мчаться неустанно![4 - Пер. Б. Пастернака.]
«Когда я произнес эти вдохновенные слова, – утверждал Тесла, – внезапно мне открылась правда. На песке я палкой набросал схемы, показанные шесть лет спустя во время доклада перед Американским институтом инженеров-электриков… Пигмалион, видя оживающую статую, не мог быть потрясен сильнее. Я бы отдал тысячу тайн природы за одно это открытие, которое мне удалось вырвать у нее с риском для жизни».
Тесла подчеркнул, что его концепция включала новые принципы, а не являлась усовершенствованием предыдущих работ.
Переменный ток стал широко известен как вращающееся магнитное поле. Проще говоря, Тесла использовал для передачи энергии две электрические цепи вместо привычной одной и таким образом создал двойной поток электричества, расходящийся по фазе на девяносто градусов. В итоге принимающий магнит или якорь мотора при помощи индукции вращались в пространстве и постоянно привлекали устойчивый поток электронов независимо от того, каким был заряд: положительным или отрицательным. Тесла также разработал механизмы для объяснения этого явления.
Тесла обращался к своей диаграмме (или очень похожей на нее) в лекции перед Американским обществом инженеров-электриков в 1888 году. На рисунке изображен один и тот же механизм на разных стадиях вращения. Две независимые обмотки расположены крест-накрест. Токи в обмотках на девяносто градусов сдвинуты по фазе. В первой позиции якорь мотора (на рисунке обозначен стрелкой) обращен на север (обмотка север/юг, идущая от правого нижнего края к верхнему левому). Вторая обмотка (лево низ/ право верх) находится в стадии смены полярности, так что магнитное поле отсутствует и ни один полюс не заряжен. Если на долю секунды позже, в то время, когда ток продолжает меняться, обратить внимание на правый угол второй позиции, мы заметим, что заряд начинает появляться и во второй обмотке (идущей от нижнего левого края к правому верхнему). В этот момент в первой обмотке заряд начинает спадать, но пока сохраняет ту же полярность. Так как теперь мы имеем два «северных полюса», якорь мотора поворачивается, чтобы оказаться между ними. В третьей позиции обмотка «право низ лево верх» нейтрализуется, собираясь менять полярность, в то время как обмотка «лево низ право верх» только что обретенную полярность поддерживает. Таким образом, якорь продолжает вращение к самой северной точке и так далее.
«Менее чем за два месяца я создал практически все виды моторов и все модификации системы, которые теперь ассоциируются с моим именем, – писал Тесла. – Это было состояние счастья такого полного, какого я больше не знал в жизни. Мысли шли нескончаемым потоком, и единственной трудностью было успеть их зафиксировать». Тогда Тесла изобрел не только однофазные моторы со сдвигом по фазе в девяносто градусов, но и многофазные, которые использовали три или более цепей одной и той же частоты с разницей в определенное количество градусов. В голове ученого постоянно вращались различные схемы моторов, просчитывались варианты улучшения и дополнения системы, и, наконец, в записную книжку переносились планы и математические расчеты. Такая пошаговая процедура стала обязательной.
Ференц Пушкас, у которого первоначально работал Тесла, спросил, не хочет ли тот помочь его брату Тивадару управлять новой электрической компанией Эдисона в Париже. Тесла ответил: «Я с радостью принимаю это предложение». Жигети также предложили должность, и Тесла был доволен, что сможет разделить с лучшим другом новую радость.
Был ли Тесла первым, кто придумал вращающееся магнитное поле? Нет. Еще в 1824 году французский астроном Франсуа Араго экспериментировал с вращением стрелки магнита при помощи медного диска.
Первое вращающееся магнитное поле, похожее на открытое Тесла в 1882 году, было создано тремя годами ранее мистером Уолтером Бэйли, который продемонстрировал принцип его действия перед Лондонским физическим обществом 28 июня 1879 года, в докладе под названием «Способ создания вращений Араго». Изобретение состояло из двух батарей, присоединенных к двум парам электромагнитов, крепящихся друг к другу в форме буквы Х, а переключателем служил коллектор. Вращающееся магнитное поле создавалось и поддерживалось ручным переключением коллектора. По этому случаю Бэйли заметил: «Диск можно заставить вращаться посредством перемежающегося вращения поля, создаваемого электромагнитами».
Два года спустя, на Парижской выставке 1881 года, появилось изобретение Марселя Депре, который рассчитал, что «вращающееся магнитное поле можно создавать без помощи коллектора, заряжая электромагниты двумя несинхронизированными потоками переменного тока». Однако творение Депре, завоевавшее награду на электрической выставке, имело существенный недостаток: один из потоков «создавался самой машиной». Поэтому изобретение так и не было показано в действии.
Другими изобретателями, которые также создавали вращающееся магнитное поле, аналогичное полю Тесла, созданному в начале 1882 года, были профессор Галилео Феррарис из Турина, Италия (1885–1888) и американский инженер Чарльз Брэдли (1887). На Феррариса оказала влияние работа Люсьена Голара и Джорджа Гиббса, которые в середине 1880-х годов разработали трансформаторы переменного тока. В 1883 году они представили свою систему в Королевском аквариуме Лондона, а в 1885 году установили систему распределения энергии в Италии, где и встретились с Феррарисом. Это изобретение, купленное Джорджем Вестингаузом за 50 000 фунтов, на следующий год было установлено в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс, Уильямом Стэнли, главным инженером Вестингауза. Однако изобретение Голара-Гиббса по-прежнему было снабжено коллектором, от которого Тесла сумел отказаться.
В опубликованном труде Феррариса, посвященном независимому открытию вращающегося магнитного поля, он писал: «Этот принцип не может обладать такой же коммерческой ценностью, как мотор». После открытия Тесла Феррарис заявил: «Разработки Тесла намного глубже моих».
8 мая 1887 года Брэдли получил патент на многофазное устройство переменного тока (№ 390 439). Тесла к тому времени уже были выданы девять патентов. В том же году Газельвандер на место коллектора в устройстве постоянного тока Томсона – Хьюстона поместил скользящие кольца и также применил двух– и трехфазные обмотки в устройствах постоянного тока.
Вопрос «очередности» в отношении изобретения Тесла обсуждался Сильванусом П. Томсоном, лондонским профессором физики, в вышедшей в 1897 году статье о моторах переменного тока. Томпсон (почти однофамилец Элайхью Томсона) в то время был, «возможно, одним из самых лучших авторов, писавших о проблеме электричества». Он заявил, что открытие Тесла было совершенно не похоже на открытия его предшественников и современников – был «создан новый метод электрической передачи энергии (выделено курсивом. – Прим. авт.)».
Остается нерешенным вопрос, знал ли Тесла о работе Бэйли. Вполне возможно, что он читал его труды, хотя никто в то время, включая самого Бэйли, не осознавал важности исследования и не понимал, как применить это открытие на практике. В начале 1890-х годов Тесла сказал: «Я сознаю, что уже не ново вращать мотор, периодически изменяя полюса одного из элементов… В таких случаях я использую настоящий переменный ток, и мое изобретение состоит в открытии модели или метода использования такого тока».
Несколькими годами ранее в деле об очередности выдачи патентов, получившем известность как «многофазная система переменного тока Тесла», судья Таунсенд из окружного суда Коннектикута отметил, что до изобретения Тесла и лекции, прочитанной в Американском институте инженеров-электриков в 1888 году, моторов переменного тока не существовало; более того, ни один из присутствующих на лекции не назвал никаких предшественников. В то время как Бэйли имел дело с «далекими от практики абстракциями, Тесла создал действующий механизм, послуживший толчком к началу революции в этой области». Патенты Тесла также выдержали наступление со стороны отдельных лиц, в том числе Чарльза Брэдли, сеньоров Кабанеллы и Дюмениля, Уильяма Стэнли и Элайхью Томсона.
Пересказывая похожий случай, судья Таунсенд ссылался на то, что сегодня известно под названием «доктрина очевидности»:
«Явная простота нового изобретения часто заставляет неискушенного человека думать, будто его мог бы создать любой, кто разбирается в данной области, однако из десятков, а возможно, даже и сотен людей никому не пришло в голову создать подобное изобретение (процесс Потты против Кригера, 155, 597). Бэйли и другие (Брэдли, Феррарис, Стэнли) открыли не изобретение Тесла, они говорили об электрических машинах с коллекторами. Известные электрики были едины во мнении, что из-за изменения направления и скорости чередования мотор переменного тока непрактичен и будущее принадлежит механизму постоянного тока с коллектором…
Гений Тесла сумел превратить игрушку Араго в мощный двигатель».
Открытие способа эффективного управления вращающимся магнитным полем было всего лишь мизерной частью работы Тесла. До его изобретения электричество можно было провести максимум на одну милю и только для освещения зданий. После Тесла электричество можно было передавать на сотни миль, применяя его не только для освещения, но также для работы бытовых приборов и промышленных машин на фабриках. Открытие Тесла было огромным скачком, стремительно приближающим техническую революцию.
Тесла встречается с «колдуном из Менло-Парка»
О, большой болтун и обжора! Помню, как впервые увидел его. Мы проводили кое-какие эксперименты в местечке неподалеку от Парижа, и как-то раз пришел высокий, долговязый парень и сказал, что ему нужна работа. Мы взяли его, думая, что новое занятие его скоро утомит, потому что мы трудились по 20–24 часа в день, но он работал не покладая рук, и, когда напряжение немного спало, один из моих людей сказал ему: «Что ж, Тесла, ты хорошо поработал, теперь поедем в Париж и я угощу тебя роскошным ужином». Его повели в самое дорогое кафе Парижа, где подают толстый стейк между двумя тонкими стейками. Тесла с легкостью умял огромную порцию, и мой человек спросил его: «Что-нибудь еще, сынок? Я угощаю». – «Тогда, если не возражаете, сэр, – ответил мой ученик, – я бы съел еще один стейк». После ухода от меня Тесла стал работать в других областях и немногого достиг.
Томас Эдисон
Следуя совету своего друга Ференца Пушкаса, Тесла в апреле 1882 года отправился из Будапешта в Париж. Он был в восторге оттого, что вскоре встретит людей Эдисона, приехавших из Америки. Ученый намеревался доаботать свой мотор и найти спонсоров. Кроме того, поездку оплачивали. В 1880-х годах Париж был законодателем современной моды: мужчины в визитках и шелковых цилиндрах, женщины с заплетенными в косы волосами, в длинных кружевных платьях с турнюрами, богатые туристы, желающие увезти на родину последние утонченные новинки. Тесла встретил брат Ференца Пушкаса Тивадар – властный человек, про которого говорили, будто он «склонен витать в облаках». Тесла, также любивший предаваться мечтам, встретил надежного союзника. Помня о необходимости сохранять секретность, они обсуждали, как лучше подступиться к Чарльзу Бачелору, управляющему недавно созданной Континентальной компанией Эдисона, с новым изобретением – мотором Тесла.
Уроженец Манчестера Бачелор, «главный механик», десять лет назад был послан в Америку представлять новое оборудование по производству нитей накаливания, созданное его работодателями – «Коутс Тред Компани». Там он встретил Эдисона и вскоре стал его правой рукой. Бачелор работал над созданием первых фонографов и над улучшением нитей накаливания в лампочках. Он также вел дела в Нью-Джерси и в Европе, владея десятью процентами капитала многочисленных всемирных компаний Эдисона. Бачелор был открыт и доступен для общения, хотя у него и было много дел.
Антони Жигети, возможно, в то же самое время эмигрировал из Будапешта, поскольку он наряду с Тесла был нанят Пушкасом. Тесла и Жигети почти «постоянно вместе находились в Париже». Жигети писал: «Тесла очень волновала идея создания моторов. Он много раз говорил со мной на эту тему и поделился своим планом создания моторов без коллектора».
Недавно купив большой завод по производству генераторов и лампочек в Ивр-сюр-Сен, Бачелор – ближайший партнер Эдисона – планировал возвести по всей Европе центральные электростанции. У него также были планы в Англии, где на выставке в Хрустальном дворце демонстрировалась новая лампа накаливания Эдисона. Бачелору нужны были надежные люди для управления концернами, и он в письмах часто обращался к Эдисону с просьбой оценить того или иного сотрудника. Его определенно впечатлил Пушкас, который успешно руководил электрической экспозицией Эдисона на парижской выставке 1881 года. «Пушкас – единственный работник, обладающий буквально «пушечным» напором. Я думаю, вы захотите взять его в партнеры», – писал Бачелор.
Через шесть месяцев «Эдисон Континентал» будет производить лампочки, превосходящие те, что сделаны в Америке; компания начнет строить центральные электростанции в крупных городах Европы для освещения домов и устанавливать большие дуговые лампы на городских улицах. Тесла, работавший в Ивр-сюр-Сен, вместе с другими сослуживцами выезжал на эти объекты. «Никогда не забуду впечатления, которое произвел на меня волшебный город. По приезде я в течение нескольких дней бродил по улицам, совершенно ошеломленный новым зрелищем. В городе было так много интересного, но, увы, деньги очень быстро растаяли. Когда мистер Пушкас спросил, как у меня дела, я ответил, что «последние двадцать девять дней месяца самые тяжелые!»
По утрам перед службой Тесла вставал в пять, проплывал двадцать семь кругов в купальне на Сене, а по вечерам играл в бильярд с сослуживцами и обсуждал свое новое открытие – переменный ток. «Один из них, мистер Д. Канингем, старший механик, предложил создать акционерное общество. Это предложение показалось мне до крайности смехотворным. У меня не было ни малейшего представления, что это означает, я только знал, что именно так обычно поступают американцы».
Т.К. Мартин пишет: «Если бы не настойчивые просьбы нескольких друзей в коммерческих кругах, которые уговорили его создать компанию для использования изобретения, мистер Тесла, тогда еще не умудренный опытом молодой человек, немедленно опубликовал бы свои идеи, считая их радикальным прорывом в теории электричества, который должен оказать сильнейшее влияние на производство динамо-машин».
В свободное время Тесла, по обыкновению, заносил в записную книжку вычисления и расчеты и разрабатывал альтернативный проект собственных летательных аппаратов. Вероятно, он искал финансовой поддержки. Например, однажды он получил от «известного французского промышленника» приглашение на охоту. Вероятно также, что ученый еще не оправился от своей странной болезни, которая чуть не погубила его в Будапеште, потому что после этой прогулки ему казалось, что «весь мозг в огне». Он вспоминал: «Я видел вспышку, похожую на маленькое солнце, и всю ночь прикладывал к моей бедной голове холодные компрессы». Написав эти слова почти сорок лет спустя, Тесла добавил: «…эти световые вспышки по-прежнему появляются время от времени, когда мне в голову приходит новая мысль».
Летом он работал над освещением в парижской опере или бывал в Баварии, где помогал наладить электроснабжение местного театра, а осенью вместе с другими прокладывал подземный кабель для новой центральной электростанции в Париже и ездил в Берлин, чтобы установить лампы накаливания в кафе.
В конце года Тесла «представил одному из управляющих компании, мистеру Рау, план усовершенствования динамо и получил возможность осуществить его». Луи Рау, директор «Эдисон Континентал» на улице Моншаньен, проживал в «великолепном доме, освещенном лампами системы Эдисона»; он разрешил Тесла заняться модернизацией динамо-машины. Вскоре молодой ученый закончил работу над автоматическими регуляторами, которые были с благодарностью приняты. Вероятно, Тесла рассчитывал получить некую сумму за свое нововведение, но его отправили работать в Страсбург.
В январе 1883 года Бачелор переправил на страсбургскую фабрику, расположенную у железнодорожной станции, тысячу двести ламп. Через три месяца туда прибыл Тесла, чтобы следить за ходом работы. Там он и провел следующие двенадцать месяцев.
Бачелор уговаривал Эдисона проверять генераторы, поступающие из Америки, по крайней мере «два или три дня с полной нагрузкой», поскольку участились случаи возгорания из-за плохой изоляции. В частности, эта проблема периодически возникала на страсбургской электростанции. Поскольку «все наши предприятия устроены по-разному», для качественного управления понадобятся квалифицированные и творческие инженеры. Бачелор выразил уверенность в способностях Тесла, отправив его в Страсбург, но, по-видимому, в переписке с Эдисоном не упоминал его имени. В любом случае доклад Тесла о ситуации в Страсбурге созвучен мнению Бачелора: «В проводке был дефект, и на церемонии открытия в присутствии императора Вильгельма I из-за короткого замыкания взорвалась стена. Немецкое правительство отказалось принимать фабрику, и французская компания понесла серьезные убытки. Из-за знания немецкого языка и опыта в данной области мне доверили сложное задание: устранить неполадку».
