Никола Тесла. Пробуждение силы. Выйти из матрицы

1896–1897 гг. Тесла опубликовал как минимум 10 научных статей, посвященных исследованию природы и свойств рентгеновских лучей (43). Одним из важнейших результатов являлось обнаружение Теслой отраженного излучения и постановка экспериментов для одновременного исследования прямых и отраженных лучей, которые после отражения пропускались через коллиматор.

Оценив количество отраженных рентгеновских лучей примерно в 2 % от совокупных падающих лучей, Тесла тем не менее изготовил рефлектор в виде воронки из цинка и, поэкспериментировав с конструктивными параметрами такой системы, смог получить значительно более качественный рентгеновский отпечаток (Фото 32):

Здесь мы столь подробно излагаем результаты, полученные 120 лет назад Теслой, постольку, поскольку проблема отражения рентгеновских лучей и до сих пор остается жгучей проблемой современной физики.

Автор книги к настоящему времени не смог пока в полной мере провести удовлетворительный сравнительный анализ данных Теслы с современными представлениями в этой области, а свои собственные соображения считает себя вправе до поры не раскрывать. Тем не менее кое-что сказать представляется возможным, и это «кое-что» в некотором роде оказывается даже интереснее беспроводной передачи энергии.

Фото 32. Рентгеновский снимок справа сделан Теслой в апреле 1896 года, месяц спустя после первого (слева), с добавлением в установку цинкового отражателя: «Я избрал тот же самый объект, что был представлен в моем первом сообщении на ваших страницах, с тем чтобы дать более наглядное представление о достигнутых успехах. Легче всего будет оценить прогресс, если сообщить, что в этом опыте расстояние увеличено более чем в два раза, а время экспозиции сокращено более чем наполовину» (44)

С одной стороны, по современным понятиям рентгеновское излучение полностью определяется изменением энергетического состояния электронов и ничем иным. Здесь Тесла, сразу же связав природу возникновения рентгеновских лучей с электрическими свойствами вещества, далеко опередил в понимании физических процессов остальных ученых. Например, сам Рентген попросту считал Х-лучи продольными волнами в эфире, волновой гипотезы придерживался и Ф. Ленард. Напомним, что в 1896 г. электрон еще не был «официально открыт», это якобы сделал чуть позже Дж. Дж. Томсон, который совместно с Резерфордом открыл явление ионной проводимости газов под действием рентгеновского излучения и затем смог оценить заряд и отношение массы к заряду элементарной корпускулы, названной им «электроном». Надо сказать, некоторые научные выводы и даже формулировки Дж. Дж. Томсона «один к одному» повторяют фразы из чуть более ранних статей Николы Теслы о рентгеновских лучах. Автору книги представляется, что строгое исследование этого наблюдения могло бы стать темой для первой научной работы способного студента. Интересно, что еще в 1891 году состоялась публичная научная переписка Дж. Дж. Томсона и Николы Теслы по вопросам истолкования физики электрических разрядов в вакуумных трубках, в которой Тесла очень вежливо, но твердо указал на ошибки профессора Дж. Дж. Томсона (43). По-видимому, ошибки были учтены, ибо в последующем Дж. Дж. Томсон стал лауреатом Нобелевской премии по физике как раз с формулировкой «за исследования прохождения электричества через газы».

С другой стороны, в 1903 г. английский физик Чарльз Баркла, ученик Дж. Дж. Томсона, исследуя рассеянные, или, иными словами, вторичные рентгеновские, лучи, сделал довольно унылое и, по-видимому, ошибочное открытие, что интенсивность рассеяния увеличивается пропорционально атомному весу вещества, на котором происходит рассеяние. В совокупности с поглощающими свойствами вещества, которое также находится в определенной пропорции к порядковому номеру химического элемента, данные наблюдения привели к повсеместному использованию свинцовых экранов для защиты от рентгеновских излучений. Насколько удалось понять при беглом обзоре научных публикаций, в целом и в общем так и считается до сих пор. Современные исследования идут по пути комбинации и сплавов различных веществ, а также синтеза кристаллических структур, но добиться существенного коэффициента отражения пока не удалось. Впрочем, в 2010 г. физики из Аргонской и Брукхейвенской национальных лабораторий (США) сумели создать отражатель из алмаза, который отражает 90 % монохроматичного жесткого рентгеновского излучения определенной частоты, даже падающего под прямым углом, но официальное объяснение, скорее, подтверждает общепринятую теорию (45).

Никола Тесла же еще в 1896 г. разработал прибор для концентрации (фактически для фокусировки!) рентгеновских лучей (43), что в некотором смысле превосходит даже нынешнее состояние науки в этой области.

Некоторое представление о достижениях Теслы дает снимок (Фото 33), полученный в 1896 году.

Из других достижений стоит упомянуть, что Тесла первым получил рентгеновские снимки с помощью безэлектродной вакуумной лампы, не имеющей ни анода, ни катода. Заметил изменения в проникающей способности излучения, прошедшего сквозь препятствия, что явно соответствует изменению энергии вторичных лучей (через десяток лет Ч. Баркла, исследуя это явление, откроет т. н. характеристическое излучение, а еще через пару десятилетий А. Комптон назовет эффект рассеяния рентгеновских лучей с изменением энергии излучения своим именем). При этом монография Артура Комптона 1922 года по вторичному рентгеновскому излучению явно соотносится с серией статей Теслы 1896–1897 гг. об отраженных лучах (46).

Кроме того, Тесла первым пришел к идее того, что сегодня называется «многослойными рентгеновскими зеркалами»:

Фото 33. Рентгеновский снимок человеческой стопы в ботинке. Тесла получил это изображение в 1896 г. с помощью вакуумной трубки собственной конструкции, с расстояния в 8 футов. Document № MNT, VI/II, 122 source (© Nikola Tesla Museum, Belgrade)

Изучая свойства рассеивания в воздушной среде, я прихожу к идее повышения эффективности рефлекторов, предусмотрев не один, а несколько отдельных, наложенных друг на друга отражающих слоев, и использую тонкие листы металла, слюды или иных веществ. Эффективность слюды в качестве отражателя объясняется в первую очередь тем, что она состоит из множества наложенных один на другой слоев, каждый из которых отражает отдельно.

    Никола Тесла, «Исследование рентгеновских лучей», 1896 (47)

В заключение стоит сказать, что все вышеперечисленные физики, кроме Теслы, – В. Рентген, Ф. Ленард, Дж. Дж. Томсон, Э. Резерфорд, Ч. Баркла, А. Комптон и еще несколько человек – стали в разное время Нобелевскими лауреатами, причем именно за работы по исследованию структуры вещества, катодных и рентгеновских лучей и связанных с ними эффектов.

1896 г. В серии статей о рентгеновских лучах (43) Тесла в противовес другим ученым идентифицирует излучение как поток мельчайших частиц и одновременно как волны. Это мнение основывалось на целой серии экспериментов, которые, вообще говоря, свидетельствовали больше в пользу гипотезы о материальных потоках, но Тесла, указывая на различные аргументы и доказательства, все-таки воздерживался от формулировки окончательного суждения, пока лично не исследовал все обстоятельства и доводы.

Наиболее четко гипотезу о рентгеновских лучах как корпускулярных потоках и одновременно волнах Тесла сформулировал в статье «Рентгеновские лучи или потоки» (48).

Более того, еще в Филадельфийской лекции 1893 г. он размышляет о том, как именно передается энергия: «независимыми носителями или вибрацией однородной субстанции?» – и склоняется к тому, что без независимых носителей не обойтись.

Трудно определенно сказать, были ли идеи о двойственной природе проявлений энергии принципиально новыми в то время, учитывая двухсотлетний спор между сторонниками корпускулярной и волновой теорий света и существованием различных теорий эфира, но, несомненно, они находились, что называется, на переднем крае науки, а споры «частица или волна» продолжались еще несколько десятилетий. Считается, что в общем виде концепция корпускулярно-волнового дуализма была сформулирована в 1923 г. Луи де Бройлем, а теория независимых «квантов энергии» датируется началом 1900-х гг. и принадлежит Максу Планку и Эйнштейну (все трое – за сим Нобелевские лауреаты по физике).

Уважаемый г. Тесла!

Я с радостью узнал о том, что Вы празднуете свое 75-летие и что Вы, как плодотворный пионер в области токов высокой частоты, достигли исключительного развития этой области техники. Поздравляю Вас с великим успехом всей Вашей работы.

    А. Эйнштейн, 1931 г.

Внимательное изучение статей Николы Теслы по рентгеновским лучам позволяет сделать вывод, что Тесла предвосхитил возникновение классической квантовой теории, и все же это будет скорее неверным утверждением. Фундаментальные физические идеи Теслы – это нечто, в некоторой степени прямо противоположное идеям Планка и Эйнштейна. Не вдаваясь в подробности, скажем, что для любого квантово-механического явления могут существовать и альтернативные объяснения, но в цели данной книги не входит переистолкование явлений, открытых другими.

Фото 34. Письмо А. Эйнштейна, 1931 г.

Я уже выдвигал в качестве вероятного предположение, что мы имеем дело с фактическим расщеплением эфирных вихрей, из которых, согласно теории лорда Кельвина, состоят материальные частицы, или, возможно, сталкиваемся с разложением материи до некой неизвестной первичной материи, называемой в древних ведах Акаша. Эксперименты доказывают, что эта субстанция отражается иногда очень интенсивно, иногда слабо, но во всех случаях разные металлы ведут себя необычно – исследованием этого я и занимался.

    Никола Тесла, «О потоках рентгеновских лучей», 1896 (49)

1896 г. Тесла является первым, кто выдвинул гипотезу о существовании нового физического явления и экспериментально исследовал так называемые космические лучи – потоки крошечных частиц внеземного происхождения, каждая из которых несет огромную энергию, потому что мчится с чрезвычайно высокой скоростью. В качестве источника космических лучей сразу же было указано Солнце – раскаленное тело с высоким электрическим зарядом, которое выбрасывает и разгоняет ливни крошечных заряженных частиц, которые «пронизывают тело словно папиросную бумагу».

Но если такие потоки существуют повсюду в окружающей среде, возникает вопрос: откуда они берутся? Ответ один – от Солнца. Исходя из этого, я делаю вывод: Солнце и в меньшей степени другие источники лучистой энергии испускают лучи, или потоки вещества, подобные тем, которые отбрасывает электрод в условиях вакуума. Сейчас это еще спорный вопрос.

    Никола Тесла, «Исследование рентгеновских лучей», 1896 (47)

Тесла не только высказал предположение о существовании корпускулярного излучения Солнца и потока космических частиц, но и оценил их электрический потенциал в сотни миллионов вольт. Более того, развивал представление о том, что, сталкиваясь с Землей, эти частицы вызывают вторичные эффекты, проявляющиеся как свечение атмосферы, полярные сияния, спонтанная радиоактивность (распад материи) и т. п.

В то время идея Теслы о том, что Земля постоянно бомбардируется какими-то разрушительными космическими лучами, была совершенно не воспринята.

Они думали, что я сумасшедший в 1896 году, когда я впервые опубликовал трактат в «Electrical Review» по изучению космических лучей. В настоящее время научные журналы полны дискуссий о космических лучах, и никто не называет авторов безумцами – они получают Нобелевские премии взамен.

    Никола Тесла, 1933 г. (20)

Как совершенно справедливо заметил Никола Тесла, у этой идеи было большое будущее. В 1910-х австро-американский физик Виктор Гесс с помощью аппаратуры, которая поднималась на высоту на аэростатах, совместно с другими учеными экспериментально обосновал предположение, что радиация, ионизирующая атмосферу, имеет космическое происхождение. Интересно, что именно эти эксперименты Гесса, по-видимому, ставил под сомнение Тесла, когда заявлял, что «эффекты на больших высотах имеют совершенно иной характер, не имея никакого отношения к космическим лучам» (50), (51).

Затем в 1920-х последовала целая плеяда «доказателей», среди которых опять можно назвать Артура Комптона и Роберта Милликена. Считается, что именно Р. А. Милликен ввел в науку термин «космические лучи».

О том, что космические лучи долгое время оставались таинственным явлением, свидетельствует тот факт, что Нобелевская премия за «открытие космических лучей» была присуждена В. Гессу только в 1936 г., т. е. более чем через 20 лет после его экспериментов (А. Комптон и Р. Милликен получили Нобелевские премии за другие заслуги). Вторую половину Нобелевской премии по физике за 1936 г. получил ученик Р. А. Милликена К. Д. Андерсон за открытие в космических лучах позитрона и пиона, который затем «истолковали» как мю-мезон, а затем «переистолковали» как мюон.

С этих мюонов и началась длинная комедия с открытием и истолкованием целого сонма всевозможных «элементарных» и «фундаментальных» частиц, которых до сего времени насчитывается уже более 400, посему другой Нобелевский лауреат Уиллис Лэмб говорил, что однажды он услышал, что «если когда-то открывателей элементарных частиц награждали Нобелевской премией, то теперь такое открытие должно наказываться штрафом в 10 000 долларов».

По современным данным, космические лучи – это потоки элементарных частиц и ядра атомов, движущиеся с высокими энергиями в космическом пространстве. Космические лучи на 92 % состоят из протонов, на 6 % – из ядер гелия, около 1 % составляют более тяжелые элементы, и около 1 % приходится на электроны. Таким образом, их реальная природа практически не отличается от утверждения Николы Теслы, подробно сформулированного и обоснованного еще в 1896 г. Тем не менее космические лучи и по сию пору остаются неразрешенной проблемой астрофизики и благодатной кормовой базой для исследователей.

Я горжусь этими открытиями, так как многие отрицали, что я являюсь первооткрывателем космических лучей. Я был на пятнадцать лет раньше других товарищей, которые спали. Теперь никто не может отнять у меня честь быть первым исследователем космических лучей на Земле.

    Никола Тесла, 1937 г. (50)

В этом утверждении Никола Тесла ошибся в последнем предложении. Относительно недавно, в 2002 году, половину Нобелевской премии выдали итальяно-американцу Р. Джаккони, который экспериментально обнаружил источник рентгеновского излучения в созвездии Скорпиона. Еще два лауреата (М. Косиба, Р. Дэвис) были удостоены Нобелевской премии «за обнаружение космических нейтрино» – особых лишенных заряда частиц с высокой проникающей способностью, которые, как считается, могут пролететь сквозь целую планету, не взаимодействуя с веществом. Но на нобелевских церемониях никто из вышеперечисленных ученых и не подумал упомянуть имя Николы Теслы, который совершенно ясно и недвусмысленно высказался и по поводу существования внеземного рентгеновского излучения, и по поводу космических потоков беззарядовых частиц с высокой проникающей способностью еще в серии статей 1896–1897 годов.

Некоторые из этих лучей обладают такой потрясающей силой, что могут пройти через тысячи миль твердого вещества.

    Никола Тесла, «Радиоэнергия революционизирует мир», 1934 (52)

1899 г. Тесла открыл то, что ныне называют реликтовым микроволновым излучением.

Солнце, однако, излучает особую, обладающую огромной энергией радиацию, которую я обнаружил в 1899 году. Двумя годами ранее я занимался исследованиями радиоактивности, в результате чего пришел к выводу, что наблюдаемые явления объясняются не молекулярными силами, свойственными веществу как таковому, но вызываются космическим излучением с исключительной проникающей способностью. То, что оно исходит от Солнца, очевидный факт, так как, несмотря на то что многие небесные тела, несомненно, обладают подобным свойством, совокупное облучение, получаемое Землей от всех солнц и звезд вселенной, составляет лишь немногим более четверти одного процента того, что она получает от светила. Следовательно, искать космические лучи в другом месте – почти то же самое, что искать вчерашний день. Мое предположение поразительным образом подтвердилось, когда я обнаружил, что от Солнца действительно исходит излучение, замечательное непостижимо малой величиной составляющих его частиц и скоростью их движения, безмерно превышающей скорость света. Это излучение, сталкиваясь с космической пылью, генерирует вторичное излучение, сравнительно слабое, но явно обладающее проникающей способностью, интенсивность которого почти одинакова во всех направлениях.

    Никола Тесла, «Энергия нашего будущего», 1931 (53)

То, что в данной цитате речь идет именно о фоновом космическом микроволновом излучении, которое, как считается, почти равномерно заполняет всю Вселенную (интенсивность почти одинакова во всех направлениях), следует из контекста (53), где Тесла далее критикует космологические теории немецких ученых, которые «проводили исследования этого излучения в 1901 году». Реликтовое излучение до сих пор связывают именно с космологическими баснями (вроде теории «большого взрыва») о происхождении Вселенной (потому и реликтовое, мол, очень древнее). Для тех, кто усомнится, что Тесла имел технические возможности для исследования лучей такой малой длины волны, сошлемся на работу (13), где Тесла прямо указывает, что длительное время работал с «волнами длиной в один миллиметр», что соответствует по диапазону реликтовому излучению (максимум спектра соответствует длине волны 1,9 мм).

Из этого сразу следует несколько важных выводов, один из которых состоит в том, что мы не знаем историю открытия этого явления. Считается, что экспериментально существование реликтового излучения доказали Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон из Bell Telephone Laboratories (штат Нью-Джерси) в 1965 году, за что, как водится, оба получили Нобелевскую премию по физике в 1978 г. Интересно, что в своей Нобелевской лекции Вильсон упомянул, что «первые экспериментальные доказательства космического микроволнового фонового излучения были получены (но не признаны) задолго до 1965 г.», но тактично умолчал об имени первооткрывателя.

1896 г. Тесла прилагал значительные усилия в исследовании внутренней структуры вещества и в серии статей по рентгеновским лучам (43) высказал и детально обосновал предположение, что отпечатки на фотопластинках происходят вследствие корпускулярной бомбардировки, происходящей при распаде вещества до некоторого первородного состояния.

Эти исследования предшествовали открытию радия мадам Склодовской и Пьером Кюри и доказали, что радиоактивность есть обычное свойство вещества и что оно излучает маленькие частицы различных размеров, обладающие огромными скоростями, – представление, воспринимавшееся с недоверием, но в итоге признанное истинным.