Никола Тесла: гений, миллиардер, филантроп, но — не ученый?

Инженер и изобретатель Никола Тесла обычно в представлении не нуждается. Один из самых известных ученых за всю историю, заслуживший себе репутацию гения, личность которого окружена множеством домыслов, иной раз самого мистического толка. 

В его честь была названа единица измерения магнитной индукции, а Илон Маск назвал его именем свою компанию по производству электромобилей. Если снимается научно-фантастический фильм или создается компьютерная игра в декорациях того времени, не сомневайтесь – Тесла там будет. 

И это не случайно. Наш мир сегодня выглядит именно так во многом благодаря вкладу Теслы, его видению и его интеллекту. Но так ли был гениален Тесла как учёный, как о нем говорят и пишут? Попробуем разобраться. 

Реальный вклад Теслы в развитие техники

Одним из величайших изобретений, которые приписывают Тесле, стали его работы в области переменного тока. О чем, в том числе, свидетельствует и получение Теслой патента на трёхфазный электромагнитный двигатель переменного тока (о котором чуть ниже).

Вернее, только на трёхфазнике и его усовершенствованиях вышло порядка десятка патентов (а электродвигателям вообще посвящено под сотню патентов). А всего патентов у Теслы набралось пара сотен. И ещё пара десятков посвящены электрическому освещению. Если немного заглянуть в историю, то можно вспомнить, что вообще в XIX веке первые электрические лампы освещения использовали электрическую дугу. И эти дуговые лампы питались постоянным током - так вот было замечено, что анод в такой лампе прогорает гораздо быстрее катода. 

Естественным стало решение периодически менять «направление» тока, превращая катод и анод лампы друг в друга. Параллельно с этим обнаружилось, что лампы постоянного тока горели тем тусклее, чем дальше находились от источника питающего напряжения. С лампами на переменном токе этот паразитный эффект проявлялся менее заметно. Причем чем выше была частота смены знака напряжения, тем «ровнее» горели лампы.

Коротко о чуде переменного тока

Тем, кто пропустил или подзабыл уроки по физике, напомним. Переменный ток  вызывается переменным напряжением и может индуцировать переменное электромагнитное поле — во времена Теслы это и открывало невообразимые горизонты для инженерных решений.

Основное отличие постоянного и переменного напряжения состоит в том, что первое постоянно по величине и знаку, а второе периодически меняет знак, регулярно проходя через нулевое значение (это частный случай, но именно с подобными напряжениями и токами работали естествоиспытатели XIX века). 

Данное синусоидальное напряжение являлось естественной разверткой во времени всех доступных тогдашним экспериментаторам периодических процессов в электромагнетизме.

Так стало заметно первое и основное преимущество переменного тока над постоянным: экономичность. Однако подавляющее большинство оборудования работало с постоянным током — как генераторы (щёточные), так и потребители — осветительные приборы и электродвигатели. 

Щёточные генераторы имели контактные быстроистираемые детали, и идея снимать сразу переменное напряжение с динамо-машины лежала на поверхности. Однако пока фабричные двигатели требовали для своей работы постоянное напряжение, царила эпоха постоянного тока. К тому же у первых машин переменного тока были свои большие проблемы: перегрев деталей и пульсации тока в обмотках. Необходимо было собрать конструкцию, которая бы могла уравновешивать в самой себе негативные эффекты переменного тока.

Поэтому, пожалуй, главным изобретением Теслы (принесшим ему и его нанимателям максимальные дивиденды) стал асинхронный электрический двигатель, который позволил полноценно использовать переменный электрический ток в промышленности (а в дальнейшем и в быту). Это же изобретение позволило значительно увеличить темпы и масштабы электрификации мира, ведь переменный ток можно передавать на куда большее расстояние с гораздо меньшими потерями, чем постоянный.

Как гласит Википедия, "ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле так, чтобы поля статора и ротора стали взаимно неподвижными. В двигательном режиме частота вращения ротора немного меньше, а в генераторном режиме — больше частоты вращения магнитного поля. При равенстве скоростей поле перестаёт наводить в роторе ток, и на ротор перестаёт действовать сила Ампера. Отсюда и название — асинхронный двигатель (в отличие от синхронного, частота вращения которого совпадает с частотой магнитного поля)". 

Нетрудно догадаться, что подобный электродвигатель можно превратить в генератор электричества, разогнав вращение ротора до частоты, превышающей частоту вращения магнитного поля.

Работы Теслы в области переменного тока, собственно, и спровоцировали известную многим «Войну токов» — эпическое противостояние Теслы с Томасом Эдисоном, сторонником постоянного тока.

Война токов

В этой истории Эдисон всегда выставляется эдаким завистливым капиталистом, который наживался на молодом и талантливом сербе, а после — отказывался признавать его гениальные идеи и упорствовал в использовании постоянного тока ради прибыли. 

Пара слов об Эдисоне, раз уж "война". Он не был бесталанным завистником, внеся в развитие науки вклад не меньший, чем Тесла. Он изобрел, например, фонограф – первый в мире прибор для записи и воспроизведения звука, а также доработал до ума лампу накаливания, которая с тех пор практически больше и не менялась. Сторонники Теслы тут, как правило, любят козырять наличием у него около 300 патентов на его изобретения, очевидно не понимая, что такое патент и на что его выдают. И забывая о том, что у Томаса Эдисона этих патентов было больше тысячи.

По приезду в Америку Тесла действительно примерно год работал у Эдисона в качестве инженера по ремонту. Просто инженер, не являясь ни начальником, ни сотрудником исследовательского отдела, постоянно влетал к своему работодателю с кучей гениальных идей. Забегая немного вперед, отметим, что в будущем воплощение идей Теслы в жизнь стоили ему самому и его инвесторам десятки миллионов долларов убытка, так что понять, почему глава фирмы регулярно отсылал «непризнанного гения» прочь не так уж и сложно. Но Тесла воспринимал это как личное оскорбление.

Важно сказать, что преимущества переменного тока перед постоянным в вопросах широкого электроснабжения потребителей очевидны нам сейчас, людям будущего. И даже сейчас преимущество это не сказать, что абсолютное. Во "времена Эдисона" всё было с точностью до наоборот. Царила эпоха постоянного тока. Подавляющее большинство генераторов и потребителей работало именно с постоянным током. А если вследствие конструктивных особенностей генерировался переменный — его превращали (с потерями, да) в постоянный.

Так, постоянный ток куда более безопасен для человека (при напряжениях до 500 Вольт), а работа на постоянном токе способствует меньшему износу оборудования. Основное преимущество же переменного тока заключается в возможности передачи его на большое расстояние с относительно небольшими потерями, что по итогу экономически более целесообразно. 

Но сто лет назад вопрос выбора между постоянным и переменным током был куда более дискуссионным. Тем более, что к моменту появления асинхронного двигателя уже было создано довольно много оборудования на постоянном токе, и большое количество предприятий было заточено именно под него. Поэтому говорить, что Тесла был за прогресс и развитие цивилизации, а Эдисона интересовала лишь прибыль, будет, мягко говоря, не совсем корректно.

На самом деле тот факт, что Тесла стал лицом «Войны Токов» — скорее, следствие его таланта как пиарщика, чем его работы. По факту, противостояние у Эдисона шло с его прямым конкурентом, промышленником и предпринимателем Джорджом Вестингаузом, на которого Тесла и работал после ухода из компании Эдисона. Правда, тоже очень недолго, не больше года. Да и закончилась «Война токов» совсем не эпично, но очень по-американски – банальным слиянием конкурирующих компаний.

Однако в результате именно переменный ток стал основой для электрических сетей по всему миру. Существует расхожий взгляд, что, мол, жители стран СНГ, например, привыкли к тому, что горячая вода у них поступает централизованно, из центральной котельной, в то время как в США широко распространена система, когда в подвале каждого дома стоит отдельный водонагревательный котел. И по аналогии, если бы исход «Войны токов» оказался другим, у нас не было бы линий электропередач, натянутых по всем улицам, а был бы компактный генератор в подвале, эффективность которого за 100 лет развития в этом направлении вполне могла бы быть и выше текущих образчиков.

Однако у переменного тока всё ещё остаётся его главный козырь, которого нет у постоянного: возможность разнести на большие расстояния крупную генерацию (Ниагарскую ГЭС, например) и крупных потребителей (города и заводы) — тут компактным генератором сыт не будешь. Поэтому сейчас реальность такова, какова она есть.

Помимо работ с переменным током, не стоит забывать и другие важные работы Теслы, в частности, его огромный вклад в работу с токами высокой частоты. В этой области Тесле принадлежат десятки патентов.  

Не "изобретатель всего"

Когда мы говорим о том, что Тесла был гениальным изобретателем, мы не кривим душой против истины, но надо понимать, что лишь малая часть изобретений в области переменного переменного электрического тока — заслуга Теслы. Так в интернете часто пишут, что Никола Тесла в принципе был первооткрывателем переменного тока, хотя реальным первооткрывателем переменного тока был французский изобретатель Ипполит Пикси ещё аж в 1832 году, задолго до рождения Теслы.

Получившие широкое распространение фотографии Теслы на фоне индукционных катушек послужили основой для мнения, будто бы он был их автором, хотя на самом деле само явление индукции было открыто Майклом Фарадеем, а первые индукционные катушки были созданы в 1836-м году. 

Не изобретал Тесла и трансформатор — первый трансформатор был создан австро-венгерской компанией Ганц в 1870-м году, когда Тесла только начал учиться в университете.

Также Тесла не изобретал рентген. Он просто сделал фотографию у себя в лаборатории, которая была освещена устройством под названием трубка Крукса. Когда Тесла получил негатив, тот оказался пятнистым, и ученый подумал, что фото испорчено, и лишь позднее, когда немец Вильгельм Рентген объявил о своем открытии, Тесла понял причины испорченности снимка. Однако если это назвать открытием, то человека, в которого первым попала молния, можно назвать первооткрывателем электричества.

Ну, и самое главное заблуждение в вопросах изобретения Никола Теслы – радио. 

Это заблуждение имеет под собой реальную основу, так как Тесла действительно получил патент на его изобретение в 1897 году, добившись подтверждения в американском суде (через 40 лет) о том, что он, дескать, был первым. 

Вот только наш земляк Александр Попов продемонстрировал (но не задокументировал, а жаль) работающее радио уже в 1885 году. А если быть до конца внимательным, то можно заметить, что последний и решающий шаг в этом вопросе (при всем уважении к трудам Александра Степановича Попова), был сделан итальянцем Гульельмо Маркони, который первым передал электромагнитные волны за океан. На Хабре есть статья, подробно разбирающая "кто за кем стоял".

Интересно, что куда больше ложных впечатлений о достижениях Николы Теслы составили не поклонники гениального серба, а сам Тесла.

При всех своих неоспоримых заслугах Тесла хоть и был ученым, но не таким гениальным или, по его собственным словам, способным «расколоть Землю». Его главное отличие от множества других, не менее достойных деятелей науки, заключалось в умении подать себя, сделать то, что сейчас назвали бы грамотным пиаром.

Гениальный ученый?

Говоря про гениального ученого Николу Теслу, важно понимать, что ученым в прямом смысле этого слова он не был. Ученый описывает законы природы, выводит формулы и закономерности, делает научные открытия, однако обычно непосредственной практической и коммерческой  пользы эти открытия, как правило, не несут. Изобретатель же берет плоды трудов ученых, смотрит на эти отдельные элементы с известными свойствами и характеристиками, комбинирует их и на выходе получает что-то полезное и пригодное для использования. 

Тесла же не вывел ни одной формулы, и ни одного закона он не открыл, а все его работы публиковались исключительно в инженерных журналах. Гениальный инженер – да, с этим можно согласиться, одно только дистанционное управление (1898 год, патент № 613809 «Способ и устройство для управления механизмами движущихся судов и транспортных средств») чего стоит, настоящая магия по тем временам. Но это работа инженера, не ученого.

Однако именно ученым Тесла себя и видел, им он хотел быть. И попробовав играть на этом чужом для себя поле, он потерпел ряд сокрушительных поражений. Одержимый идеей передачи энергии без проводов на любое расстояние, он вынужден был работать не с продуктом чужого труда в виде набора понятных элементов с известными свойствами, но с самой природой. 

Попытки же Теслы воплотить свою мечту в жизнь привели к созданию за чужие деньги Башни Ворденклиф. Деньги на постройку выделил Джон Пирпонт Морган — миллионер, который заинтересовался разработками Теслы и от которого Тесла скрыл, что цель постройки не только для передачи сигналов, но и передача энергии на расстояние. Как только обман вскрылся – миллионер прекратил финансирование, и по итогу башня была законсервирована в 1903 году, несколько лет стояла заброшенной, а в 1917 году ее попросту взорвали. Ни сигналы, ни энергию на расстоянии по ней так ни разу и не передали.

Тесла же не остановился на этой неудаче, и, не найдя инвестиций на стороне (инвесторы не очень то любят обманщиков и отсутствие прибыли), стал инвестировать в свои проекты собственные деньги. А это, ни много ни мало, 15 миллионов долларов, полученные благодаря патентам на тот самый асинхронный электродвигатель. Пятнадцать миллионов долларов и сейчас звучит внушительно, а 100 лет назад это и вовсе были космические деньги. И все эти деньги были потрачены без какого-либо результата.

Причем задача беспроводной передачи энергии не то чтобы совсем не решаемая в принципе — работы в этом направлении ведутся и сейчас, выдвигаются теории и там даже есть что показать (например, израильский проект Electreon), но это все коллективная работа множества ученых, и это потребовало немало времени и технологического прогресса. Тесла же всегда предпочитал, ввиду особенностей своего характера, работать в одиночестве, и это было второй нерушимой преградой для него как для ученого.

Дело в том, что это только в легендах можно сидеть под яблоней. Получить фруктом по темечку и все понять, или же и вовсе увидеть решение во сне. На самом деле ученые со всего мира постоянно находятся в тесном взаимодействии, опираются на работы друг друга и зачастую работают вместе. При этом работать с Теслой, судя по воспоминаниям современников, было сложно в принципе, даже если не брать в расчет его многочисленные странности поведения. Сам Тесла в своих дневниках писал предельно ясно: „В беспрерывном одиночестве ум становится все острее. Для того, чтобы думать и изобретать не нужна большая лаборатория. Идеи рождаются в условиях отсутствия влияния на разум внешних условий. Секрет изобретательности в одиночестве. В одиночестве рождаются идеи.“

Формулы и расчеты вообще не были друзьями гениального серба. Свои патенты он оформлял при помощи рисунков и словесных объяснений (https://poprobuysdelat.blogspot.com/2011/06/blog-post_1790.html – полный список патентов Теслы). Это не мешало ему работать с электричеством прикладным способом, но для ученого – это был фатальный пробел.

Гениальный пиарщик

Найти объективную информацию про Николу Теслу – задача нелегкая, так как даже после своей смерти он умудряется производить на людей мощное впечатление. Если открыть любую статью про него, то процентах в восьмидесяти перед нами предстает не человек, но настоящий титан, чей безграничный интеллект намного опередил его время. Можно узнать, что Тесла изобрел вечный двигатель, мог передавать энергию на расстояние без проводов, создал автомобиль, что ездил без двигателя, открыл портал в другое измерение, путешествовал во времени, сбросил на землю тунгусский метеорит и многое, многое другое.

В первую очередь, тут ответственен сам Тесла и его, скажем так, неоднозначные высказывания. Вот лишь некоторые из них:

• Тесла утверждал, что может разговаривать с голубями и вообще очень неровно дышал к этим птицам, однажды потратив 2000 долларов на лечение одной голубки.

• Тесла в своей статье от 1929 года (попасть в неё можно также из английской Википедии, пройдя по первой сноске с полной библиографией) утверждал, что энергию можно брать из космоса напрямую, и до сих пор многие книги по эзотерике ссылаются на эти его слова.

• Одно из самых громких его заявлений – несогласие с теорией относительности Эйнштейна и всего направления квантовой теории. Однако мы все помним про сложные отношения Теслы с математикой, так что подкрепить чем-то свои громкие несогласия он не смог, и дальше разговоров дело не ушло. Однако, естественно, есть легенда, что в его посмертных записках все было, но их уничтожило/спрятало ЦРУ (или ФБР).

• Также Тесла заявлял, что создал свою собственную «теорию эфира», но точно так же не предоставил никаких расчетов и формул.

• Под конец жизни он писал в правительство США письмо, что может создать оружие, разгоняющие частицы до скорости в 300 раз большей скорости света. Думаю, вы уже знаете, чем это закончилось. С подобным предложением после вежливого отказа американцев он обращался и в СССР, о чём в третьем томе сборника “Москва-Вашингтон. Политика и дипломатия Кремля, 1921-1941" приведены четыре любопытных письма, которые я убрал под спойлер ниже.

Помимо громких заявлений Тесла в принципе умел произвести впечатление, и выступать если и не эффективно, то эффектно. Все эти катушки Теслы, которые не имеют особого практического смысла, но очень эффектно пускают молнии, многочисленные фотографии ученого, который скромно работает, пока вокруг всё искрится и пышет энергией, летают молнии и гудят трансформаторы, а лампочки загораются без проводов – все это было сделано исключительно в целях рекламирования своих изобретений и своего личного бренда. И это ему отлично удавалось.

Тесла действительно был талантливым пиарщиком, чего стоит только Марк Твен в ассистентах. Великий изобретатель познакомился с великим писателем в 1890 году, и после чего, как говорят, они стали друзьями, хотя лично мне эта дружба кажется сомнительной – «друзья» банально жили на разных континентах. Как бы там ни было, в 1895 году Тесла пригласил Марка Твена выступить в качестве ассистента на одном из его экспериментов, естественно под камерами фотоаппаратов.

Тесла, что неудивительно, был одним из самых известных жителей Нью-Йорка. Он часто выступал публично и устраивал открытые демонстрации своих изобретений, а репортажи с этих выступлений неизменно попадали на первые полосы ведущих газет и журналов. 

Эпилог

Никола Тесла был великим изобретателем, обогатившим человечество на много полезных изобретений и заметно продвинувший нас на пути прогресса. За что и был в свое время вознагражден не только деньгами, но и уважением общества.

Однако это не значит, что стоит приписывать ему все изобретения подряд и воспринимать все его слова (в том числе из его же дневников, да) на веру. Он, как и все мы, был в итоге человеком, со своими слабостями, особенностями характера и естественными пределами возможностей. Великий человек, но всего лишь человек. И этот человек будучи гениальным изобретателем не менее гениально подошёл к формированию своего медийного образа. Через сто лет человечество вспомнило об этом.

И кажется удивительным совпадением, что на многих мемориальных объектах, посвящённых Николе Тесле, изображают одновременно электродвигатель и Ворденклиффскую башню - как дань памяти его реальным и медийным достижениям.

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.