Никола Тесла: человек, который изобрел XX век

10 июля 2018

41 мин

Человек, который изобрел XX век - Никола Тесла

В 2003 году Илон Маск вместе с группой талантливых инженеров основали стартап по разработке и производству машин с электрическим двигателем. Свое детище они назвали Tesla Motors (сейчас Tesla Inc.) в честь великого ученого Николы Теслы. Именно он более 100 лет тому назад придумал схему двигателя, которая используется в современных электромобилях - до сих пор остается загадкой, как ему удалось сделать это на заре развития современной физики. Впрочем, это далеко не единственная тайна, связанная с изобретениями и биографией ученого.

Первые годы жизни и обучения

Никола Тесла родился 10 июля 1856 года в сербском селе Смиляны, входившем тогда в состав Австрийской империи. Ему с детства была предназначена стезя служителя Бога, поскольку отец и дед по материнской линии были священниками. Никола с ранних лет проявлял большой интерес к точным наукам и грезил стать инженером, но собирался поступать в семинарию, поскольку боялся опечалить родителей своим выбором. Шанс воплотить свою мечту в реальность выпал во время эпидемии холеры. Видя изможденное от болезни лицо сына, отец не только разрешил ему следовать зову сердца, но и пообещал помочь поступить в лучшее учебное заведение в Европе.

В 1875 год Тесла поступил в Высшую техническую школу в Граце. Именно эту дату он считает началом своей жизни. Никола пребывал в восторге от учебного процесса и занимался словно одержимый. Он стал одним из самых лучших на курсе. Преподаватели стали ставить в пример Теслу другим студентам, что вызвало сильную неприязнь среди однокурсников, впоследствии переросшую в травлю. Находясь в отчаянии, Тесла решил попробовать вести ту же самую жизнь, что и большинство студентов: ходить по пивным и играть в азартные игры. Началось все с бильярда, а закончилось картами. Естественно, что с каждым днем на учебу оставалось все меньше и меньше времени. В итоге в декабре 1878 года за неуспеваемость и плохое поведение он был исключен из учебного заведения. Однако столь резкий поворот событий ни на секунду не остановил серба от падения в пропасть.

Неизвестно чем бы все закончилось, если бы в марте 1879 года его, подобно бродяге, не выслали домой по полицейскому протоколу. Об этом времени в своих дневниках Тесла вспоминает с горечью и стыдом, ведь он не только забросил непонятно ради чего любимое дело, но и вогнал семью в долги. После серьезного разговора вначале с отцом, а затем с матерью, беспутный игрок и выпивоха умер в нем навсегда. «Мое отвращение к азартным играм стало таким сильным, что когда я видел карты, бильярдный стол или кости, то испытывал то же самое чувство, которое появляется у меня при виде нечистот», — писал ученый.

Жизнь в Европе и первые изобретения

Покончив с прежней разгульной жизнью, Тесла, вновь одержимый жаждой знаний, отправился в Прагу для продолжения своего образования. Через год один из родственников по материнской линии предложил ему работу на строительстве телефонной станции в Будапеште - там требовались знающие и энергичные инженеры. Молодой человек с радостью принял предложение, поскольку был неудовлетворен условиями обучения в Пражском университете. Служба в компании показалась Николе довольно легкой: благодаря невысоким темпам работ у него оставалось время для прогулок по Будапешту и размышлений на научные темы.

Первое полноценное изобретение Никола Теслы — телефонный усилитель

Здесь Тесла сделал свое первое полноценное изобретение — телефонный усилитель. Весть о нем быстро распространилась по всей Европе и создала хорошую репутацию начинающему ученому, поэтому по окончании строительства телефонной станции в 1882 году Тесла довольно легко устроился в Континентальную компанию Эдисона в Париже. В столице Франции он занимал должность инженера по монтажу и ремонту электрических установок.

Запуск новой электростанции на железнодорожном вокзале в Страсбурге

В 1883 году Николе Тесла доверили вести работы по запуску новой электростанции на железнодорожном вокзале в Страсбурге, пообещав в случае успеха огромное вознаграждение по тем временам в размере 25000 долларов. Дело в том, что во время первой попытки открытия вокзала в присутствии высокопоставленных лиц возник пожар из-за короткого замыкания на вокзальной подстанции и обрушилась стена, поэтому новую электростанцию необходимо было запустить в кратчайшие сроки. Тесла блестяще справился с этой непростой задачей, однако глава местного отделения Континентальной компании Эдисона отказался выплачивать обещанную премию. Оскорбленный начинающий изобретатель, несмотря на практически полное отсутствие сбережений, решил уволиться.

Мысли о России и переезд в Америку

Безработный Никола Тесла оказался перед сложным выбором, что делать дальше. Он серьезно задумывался о переезде в Россию. Его привлекали высокий уровень подготовки и пытливый ум русских инженеров, с которыми ему доводилось встречаться в Париже. Один из его знакомых, Алексей Жаркевич, даже подготовил рекомендательное письмо профессору Московского университета Николаю Любимову. Однако сотрудник Континентальной компании Эдисона отговорил Теслу от этой затеи, предложив поработать в Америке у Томаса Эдисона, который в тот момент был кумиром для молодого изобретателя. Условия, которые были предложены, показались Николе вполне приемлемыми. В итоге 6 июля 1884 года Тесла ступил на американскую землю.

Работа в компании Эдисона

Оказавшись в Америке, Тесла не верил своему счастью. Позади где-то далеко остались парижское разочарование и долгое мучительное плавание на корабле, а впереди его ждала работа в качестве инженера по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока у одного из лучших изобретателей того времени Томаса Эдисона. Тесла с энтузиазмом приступил к своим обязанностям. Он довольно легко и быстро устранял все мыслимые и немыслимые неполадки в существующих изобретениях компании.

Видя талант и горящие глаза молодого инженера, Эдисон стал давать все более сложные и сложные задания сотруднику. Однажды он даже пообещал Николе 50000 долларов, если у того получится конструктивно улучшить электрические машины постоянного тока, запатентованные компанией, — они довольно часто выходили из строя. Тесла успешно справился с этой задачей и представил 24новые версии приборов, после чего поинтересовался насчет обещанной премии. Эдисон рассмеялся в ответ и сказал, что серб плохо понимает американский юмор — никакой премии не будет, максимум, на что может рассчитывать Никола, так это на увеличение своего оклада на 10 долларов в неделю. От столь унизительного предложения вновь обманутый Тесла отказался и уволился.

Через тернии к собственной лаборатории

Работая в компании Эдисона, Тесла приобрел известность в определенных кругах. Довольно быстро нашлись люди, которые предложили создать новую собственную компанию, связанную с вопросами электрического освещения. Идея Тесле пришлась по душе. Он начал заниматься исследованиями в новом направлении, в результате которых стало изобретение дуговой лампы для освещения улиц.

Помимо ламп, Никола предложил компаньонам заняться изучением переменного тока, но те отказались, впрочем, как и выплатить причитающиеся деньги ученому за проделанную работу, точнее они предложили в качестве компенсации ничего не стоящие акции компании. Поняв, что договориться не удастся, псевдотоварищи избавились от Теслы, при этом оклеветав и опорочив его. Никола снова остался без работы и денег, но на этот раз еще вдобавок с подорванной репутацией, так что никто не хотел брать его на работу.

Помещение под офис Тесла снял на Пятой авеню, вблизи конторы Эдисона, тем самым стремясь показать своему бывшему работодателю и обидчику, что, несмотря ни на что, жив и процветает. Репутация изобретателя начала восстанавливаться. Им заинтересовался президент Американского института электроинженеров. В мае 1888 года по его приглашению Тесла прочитал лекцию перед группой ученых о своей системе двигателей и трансформаторов переменного тока. Мог ли Тесла представить, что в начале XXI века плотность энергии достигнет уровня, который позволит грузовику проезжать сотни километров на одном заряде аккумулятора? Именно такие показатели обещает Tesla в фурах Semi, которые должны поступить к первым покупателям в 2021 году.

Система двигателей и трансформаторов переменного тока

Эта лекция способствовала знакомству Николы с известным промышленником Джоржем Вестингаузером, который выкупил у Теслы более 40патентов, а также пригласил изобретателя на должность консультанта на свои заводы в Питтсбурге, где разрабатывались промышленные образцы машин переменного тока. Никола с радостью принял это предложение, поскольку после нескольких лет безуспешных попыток убедить всех в перспективности машин переменного тока наконец встретил единомышленника. Промышленник был готов не только вложить деньги в его разработки, но и обеспечить ученого всем необходимым для работы. Сотрудничество продлилось около года, после чего Тесла вернулся к себе в лабораторию в Нью-Йорк, поскольку из-за проблем с коллективом работа на Вестингауза не приносила ему удовольствия и отнимала много времени, лишая возможности размышлять над новыми изобретениями.

Война токов

Существуют два вида тока: переменный и постоянный. Переменный ток имеет два главных преимущества перед постоянным: возможность передавать электрическую энергию на большие расстояния с минимальными потерями, а также простоту и надежность машин — генераторов и двигателей. Однако еще в конце XIX века в это мало кто верил, поскольку главный авторитет в науке того времени промышленник, Томас Эдисон, утверждал обратное. В 1890 году в США работало более сотни электростанций постоянного тока. Эдисон собирался значительно увеличить эту цифру и покрыть сетью своих электростанций всю страну от Аляски до Флориды.

Однако на его пути встали Вестингауз и Тесла, которые делали ставку не на постоянный, а на переменный ток. Наступило великое противостояние между физиками, которое получило название «война токов». Согласно мемуарам Николы Тесла, чтобы победить в этой нелегкой схватке, Эдисон стал пускать в ход «черный» PR, например начал распространять слухи об опасности переменного тока для жизни, в отличие от постоянного. Он даже способствовал принятию закона о казни на электрическом стуле, где использовался переменный ток, чтобы настроить общество против переменного тока. Однако в 1893 году Тесле с Вестингаузом удалось одержать победу и получить огромный заказ на 200 000 ламп для Всемирной выставки в Чикаго.

Тесла наконец-то получил возможность спокойно работать. Он активно занимался изучением токов высокой частоты и возможностью получения света посредством колебаний высокой частоты в лампах накаливания. Как утверждает ученый, первая половина 1890-х стала самым продуктивным периодом, но 13 марта 1895 года случилась беда: в лаборатории на Пятой авеню произошел пожар. Самые последние достижения изобретателя: механический осциллятор, стенд для испытаний новых ламп для электрического освещения, макет устройства для беспроводной передачи сообщений на дальние расстояния и установку для исследования природы электричества — сгорели дотла, так же как и здание. Многие обвиняли Эдисона в причастности к случившемуся, но сам Тесла это утверждение опровергал.

Беспроводная передача сигналов

Во время пожара сгорели три первых образца дистанционно управляемых машин, но Тесла довольно быстро по памяти смог их воссоздать. Для демонстрации на Электрической выставке в Нью-Йорке он решил выбрать радиоуправляемую лодку. К сожалению, общественность холодно приняла новинку. Заинтересовались ей лишь военные, поскольку могли использовать ее как средство для обстрела торпедами кораблей противников, однако высокая стоимость проекта сразу отбила у них интерес. Слава же первооткрывателя в области передачи электрической связи на расстояния незаслуженно досталась изобретателю Гулельмо Маркони, который на той же выставке продемонстрировал взрывающиеся по радиосигналу мины.

В 1900 году итальянец планировал запатентовать в США свое открытие по передаче радиосигналов на расстояние, но патентное бюро ему отказало, поскольку ранее этот патент был получен Теслой. Это не остановило Маркони, и в 1905 году он добился того, чтобы патентное бюро аннулировало выданные Тесле свидетельства и отдало пальму первенства в этом направлении итальянцу.

Поговаривают, что это произошло не без помощи Эдисона. Правда восторжествовала лишь после смерти Теслы. В 1943 году Верховный суд США вынес вердикт, что все-таки первым, кто открыл, что электрическая связь может осуществляться без проводов был Никола Тесла. Хотя справедливости ради стоит отметить, что в разных странах изобретателем радио считаются разные ученые, например в России — физик Александр Попов.

Мировая система

Помимо беспроводной передачи связи и радиосигналов, Тесла занимался изучением беспроводной передачи энергии. Свой проект он назвал «Мировая система». Для его реализации требовалось возвести 30 башен-резонаторов в разных частях земного шара. Установленные на башнях излучатели вызывали бы колебания определенной частоты в атмосфере, под башнями в земле должны были располагаться заполненные маслом каналы, в которых с помощью насосов создавались колебания, которые передавались бы земле. Таким образом, получалась замкнутая система, в которой можно было бы отправлять на большие расстояния энергию и радиосвязь. В поисках инвестора Никола Тесла обратился к Джону Моргану, но рассказал лишь про одну из будущих функций Мировой системы — передачу радиосигналов за океан.

Устройство для передачи радиосигналов за океан

Промышленный магнат согласился, но довольно быстро прекратил финансирование проекта, когда, глядя на мощнейший фундамент, обнаружил, что башня в первую очередь предназначена для чего-то еще, а не для передачи радиосигналов. Морган заявил, что его обманули. В прессе разразился бурный скандал. После этого найти других инвесторов Тесле не удалось. Изобретатель вложил в проект все свои сбережения, но этой суммы оказалось недостаточно, чтобы завершить начатое. Недостроенная башня простояла до 1917 года, после чего была взорвана властями, которые опасались ее использования в шпионских целях.

Несмотря на сильное душевное потрясение после неудачи с Мировой системой, Тесла продолжал активно трудиться и патентовать свои изобретения. В последние годы жизни он занимался разработкой безлопастных турбин, устройств для радиообнаружения подводных лодок, а также изучением возможностей получения сверхвысоких напряжений. Умер Никола Тесла в Нью-Йорке в ночь с 7 на 8 января 1943 года. Урну с прахом сначала установили на местном кладбище в Нью-Йорке, позже перенесли в Музей Николы Теслы в Белграде.

Здорово, что имя великого ученого до сих пор у всех на слуху, а одноименная компания привлекает все больше поклонников.