Жизнь и научная деятельность Николы Тесла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство путей сообщения Российской Федерации

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Кафедра: «История электроэнергетики»

Реферат

Жизнь и научная деятельность Николы Тесла

Выполнил:

Хомяков Сергей Михайлович

Шифр: КТ-11-ИВТ(БТ) 416

Проверил:

Константинов Константин Витальевич

2012 год

Никола Тесла родился 10 июля 1856 г. В селе Смилян, Госпич Австрийской империи. Отчий дом Теслы находился в подворье сельской церкви Петра и Павла. Здания эти, сохранившиеся до 1942 г. (война не пощадила их), стояли на околице деревни у подножия лесистой горы или планины. Он был четвёртым ребёнком в семье.

Никола рос в непритязательной обстановке бедного ликского села. В его доме еще были живы патриархальные традиции сербской задруги. Окружающая природа располагала к созерцательности, а ее грозные явления возбуждали у мальчика не по летам познавательный интерес. Приходилось ему со старшими бывать и на чарующих своей красотой Плитвицких озерах (ныне -- государственный заповедник). Он любил подолгу наблюдать за бурлящими каскадами, соединяющими цепочку этих карстовых озер.

Маленький Тесла дружил со сверстниками, деля с ними шалости и увлечения, радости и невзгоды. По вечерам Никола заслушивался своего отца, который читал детям избранные произведения родной литературы. Неизгладимое впечатление на Николу произвели романтическо-патриотические поэмы: «Осман» средневекового дубровницкого поэта-гуманиста Ивана Гундулича и «Горный венец» выдающегося черногорского государственного деятеля, писателя и просветителя Петра II Негоша. Обладая феноменальной памятью, Тесла до самых преклонных лет помнил наизусть эти поэмы, как, впрочем, большие фрагменты из читанных им в оригинале шедевров Гете, Шиллера, Гейне, Данте, из «Евгения Онегина». Эта способность отмечалась многими, знавшими Теслу в пожилом возрасте, в частности профессором Миланом Чалоговичем, который в 1926 г. в Нью-Йорке вручал семидесятилетнему Тесле диплом почетного доктора Загребского университета.

От отца Никола впервые узнал о существовании загадочной силы природы, называемой электричеством. Как-то в зимние сумерки, играя с кошкой, шестилетний Никола испугался, увидев искры, неожиданно посыпавшиеся со спины животного. Милутин Тесла объяснил сыну, что это электрические искры, и что подобное, но в гораздо больших размерах, можно увидеть во время грозы. Вероятнее всего, что в 1862 г. у смилянского священника познания в области электричества ограничивались сказанным. Здесь уместно повторить то, что писал в 1936 г. родившийся ровно на неделю позже Теслы прославленный английский физик Джозеф Джон Томсон: «Когда я был мальчиком, не было велосипедов и автомобилей, не было аэропланов и электрического света, не было телефонов и радио. Не было граммофонов, не было кино и не было бактерий, по крайней мере, таких, которые были бы признаны врачами». К этому можно добавить, что Томсон, уроженец Манчестера, несомненно, видел в детстве паровоз, чего нельзя сказать о Тесле.

Уже, будучи увенчанным ореолом великого изобретателя, Тесла не раз с умилением вспоминал детские годы. В одном из интервью, данном в 1921 г., он говорил: «Воспоминания о моей юности и даже раннем детстве весьма ярки, и мне кажется, что формирование моего характера начиналось гораздо раньше, чем у многих других. Я был слабым и капризным ребенком и никогда не выполнял своих обещаний. Восьми лет я прочитал в переводе на сербский язык повесть венгерского писателя Йошики „Сын Абы". Книга эта пробудила во мне силу воли. Я стал контролировать свои поступки, научился подавлять многие мои желания и держать слово, данное себе или другим. Не потребовалось много времени, чтобы все члены семьи убедились, в том, что если я обещаю что-либо, то обязательно выполню».

С трогательной любовью Тесла писал о матери, которой он был обязан художественной стрункой своей натуры и, как часто подчеркивал, изобретательским талантом, который проявился еще в дошкольном возрасте. Фантазия и смекалка этого ребенка были неистощимы. В ту пору и в тех местах вряд ли кто слышал или помышлял о парашюте. Однако Тесла додумался взять дедовский большой зонтик, подняться на крышу амбара и прыгнуть, держась за ручку раскрытого зонта. Сильным порывом ветра зонт вывернулся наизнанку, материя разорвалась и Никола рухнул наземь. Он так сильно ушибся, что пролежал в постели несколько недель. Вскоре после выздоровления Никола вновь пытается «лететь», в этот раз с помощью привязанных к спине самодельных матерчатых крыльев. И только из-за насмешек товарищей Тесла прекращает столь опасные забавы. С большой охотой и умением он разбирает и собирает старые, тоже дедовские часы.

Впоследствии сам Тесла придавал большое значение такого рода детским играм, считая их зачатками изобретательства. В упомянутом интервью Тесла вспоминал: «Мне не было и шести лет, когда я изобрел две вещи. Во-первых, крючок для ловли, жаб. Одному мальчику из нашего села Смиляна в Югославии подарили удочку со всей снастью. Это было целым событием для моих приятелей, которые на следующее утро пошли ловить лягушек. Я не отправился с ними, так как был в ссоре с тем мальчиком. Я никогда не видел ни удилища, ни крючка, и воображал, что они обладают какими-то чудесными свойствами. Все же я сообразил как изготовить крючок; нашел кусок проволоки, загнул и заострил ее с помощью двух камней. Потом я прикрепил к крючку крепкую бечевку, приделал длинный прут, наживил приманку и пошел удить жаб в нашем ручье, где их водилось великое множество. Но напрасно я пытался поймать этих тварей в воде. Я досадовал, думая, что мои друзья принесут домой богатый улов, добытый настоящей удочкой. Тогда я решил попробовать помахать моей снастью прямо перед жабой, сидящей на пне. Я и сейчас ясно вижу то, что произошло, как будто все это случилось вчера. Сперва жаба съежилась, потом, выпучив глаза, надулась -- стала вдвое больше -- и с яростью накинулась на крючок. Этот способ оказался настолько безотказным, что я вернулся домой с богатой добычей, в то время как мои товарищи успеха не имели. До сегодняшнего дня я рассматриваю этот жабный крючок как замечательное изобретение и горжусь им. Оно заключало в себе и при- способление и метод. У меня, конечно, были предшественники в отношении крючка, но гарантирую, что сам метод был вполне оригинальным. Побуждением для второго изобретения явилось то, чем я руководствуюсь и теперь в своих работах -- желание поставить силы природы на службу человеку». Далее Тесла рассказал, как он умудрился использовать силу четырех майских жуков для приведения во вращение колесика.

Эти эпизоды, их можно было бы приумножить, могут показаться придуманными, но только на первый взгляд. Почему, собственно, никто не удивляется тому, что, скажем, Моцарт начал сочинять музыку в пять лет, а Шопен -- в семь? Могут возразить, что сравнение не слишком убедительно, что, дескать, искусство -- особая сфера проявления человеческого духа. Однако раннее выявление таланта наблюдалось и у многих людей техники. Например, современник Теслы, известный американский электротехник и изобретатель Илайу Томсон, в двенадцатилетнем возрасте «сконструировал» из бутылок электростатическую машину трения. Поэтому вполне правдоподобно, что творческий гений Теслы дал о себе знать очень рано, и впервые -- в описанных ребячьих выдумках.

В 1862 г. шестилетнего Николу отдали в смилянскую начальную школу. Он уже умел сносно читать и писать на родном языке, знал немного и немецкий -- официальный язык империи, поэтому в первый год обучения манкировал уроками и досаждал учителю своими проказами, на которые был большой мастер. На следующее лето семейство Теслы постигло большое горе. Учившийся в Госпиче старший сын Дане, общий любимец домочадцев и предмет поклонения Николы, каникулы, как обычно, проводил у родных в Смиляне. Нелепый случай -- смертельный удар копытом коня, которого отец держал для выездов к дальним прихожанам, -- лишил жизни подававшего большие надежды Дане Теслу. Несчастье явилось, пожалуй, главной причиной, побудившей родителей сменить местожительство и перебраться в Госпич, расположенный в семи километрах к юго-востоку от Смиляна.

Поступившему вo второй класс госпичской начальной школы Тесле в первые месяцы было тоскливо. Он скучал по привольной сельской жизни, по смилянским товарищам, не мог сразу привыкнуть к условностям города.

Вскоре представился случай, после которого о Николе заговорил весь Госпич. С разрешения местных властей в городе была создана добровольная пожарная дружина. Отцы города вознамерились в парадной обстановке на виду у благодарных обывателей произвести опробование приобретенного для дружины ручного поршневого насоса. Пожарная помпа со шлангами была соответствующим образом установлена на берегу протекающей в городе реки Новчицы. Были сказаны подобающие столь торжественному моменту речи, грянул духовой оркестр, и шестнадцать свежеиспеченных пожарных в новеньких мундирах -- по восьми с каждой стороны насоса -- начали качать воду. Все шло бы как надо, если не одно обстоятельство: несмотря на похвальное усердие пожарников, вода не поступала в нагнетательный шланг. Чтобы запустить злополучный насос, пришлось позвать на помощь гимназических учителей, но и те, повозившись с помпой, не совладали с ней. Началась сумятица, достойная сатирического пера Бранислава Нушича. Восьмилетний Никола, тоже бывший в толпе зрителей, и внимательно наблюдавший за всей этой кутерьмой, сразу догадался ,в чем неисправность, и ринулся к реке. Разулся, залез в воду, выправил загнувшийся шланг и вычистил храповик от грязи. Насос тут же заработал. Так Никола Тесла впервые в жизни и весьма удачно соприкоснулся с техникой. Уже в начальной школе выявились недюжинные математические способности Теслы. Примеры и задачи по арифметике он решал в уме едва только учитель успевал их полностью продиктовать и записать на доске, чем приводил в немалое смущение преподавателя. Легко давались Тесле и языки: он быстро овладел немецким, хорошо читал по-французски и по-итальянски. Нельзя сказать, что все эти успехи вызывали радость у его однокашников. Были и зависть, и антипатия к этому долговязому, слишком уж даровитому, мечтательному мальчику. Однако прошло немного времени и товарищи полюбили Николу за его благородный характер и отзывчивость. Единственным камнем преткновения в учении Теслы было рисование, возможно, потому, что он был левшой. Впоследствии он одинаково хорошо пользовался и правой рукой, но чертить и рисовать как следует так и не научился. Из-за слабой успеваемости по рисованию Николу хотели было оставить на второй год в последнем, третьем, классе начальной школы, но благодаря настойчивым просьбам отца в 1866 г. Николу определили в первый класс прогимназии. Ныне в здании бывшей прогимназии по улице маршала Тито, д. № 8 размещается профессионально-техническое училище. На фасаде дома -- мемориальная доска с барельефом ученого.

Хотя госпичская прогимназия, которую Тесла окончил в 1870 г. не выделялась своими педагогами, она несомненно приучила его к систематическим занятиям и дисциплине. Вместе с тем строго регламентированная учебная программа не удовлетворяла пытливого подростка; своим ранним духовным развитием он главным образом был обязан все усиливающейся тяге к чтению. Щедро пополнявшаяся отцовская библиотека была той кладезью, откуда Никола без устали черпал. Читал он запоем, без особого выбора, забывая о еде, недосыпая. Он прослыл самым просвещенным школьником в Госпиче.

Страсть к чтению пагубно отразилась на здоровье Тёслы. Родители были не на шутку встревожены. Отец стал запирать на ключ книжные шкафы и прятать свечи. Запреты и ограничения не возымели действия, Никола зачастил в городскую библиотеку. Она была в запущенном состоянии, но новинки время от времени туда поступали. Никола напросился привести в порядок библиотеку, работал там по воскресным дням и вечерами. Ему разрешили брать на дом понравившиеся книги и журналы. Он ухитрялся читать тайком в ночные часы при свете изготовленных им самим сальных свечей.

В Госпиче не было полной гимназии, поэтому завершить среднее образование Тесле надо было в другом месте. Выбор пал на старинный город Карловац, где проживали его близкие родственники. Три года -- с 1870 по 1873 -- Никола Тесла жил у своей бездетной тетки по отцу Станки Бранкович. Нельзя сказать, что племянник был в восторге от своего карловацкого пристанища. Хозяйка дома оказалась натурой властной и с причудами. Она держала в узде своего супруга - отставного граничарского майора, скорее любителя муз, чем бравого вояки. Одной из странностей госпожи Бранкович было ее глубокое убеждение, что слабому здоровьем Николе вредно есть досыта, поэтому в Карловаце Тесле пришлось жить впроголодь. В виде «компенсации» его пичкали книгами по искусству, собиранием которых много лет занимался старый майор.

Среднее учебное заведение, в трех старших классах которого учился Тесла, находилось за крепостными стенами города в предместье Раковац. В раковацкой реальной школе преподавание велось на немецком языке, но это не представило затруднений для Теслы, поскольку он уже владел им лучше, чем родным языком. За исключением учителей рисования и черчения педагоги не имели поводов сетовать на успеваемость Теслы, хотя, как свидетельствуют его ученические табели, например, за шестой класс, занимался он неровно. В первом семестре седьмого класса Никола проболел два месяца, однако он сумел наверстать упущенное, и в числе семи одноклассников был допущен к выпускным экзаменам. Судя по экзаменационному протоколу от 24 июля 1873 г., Николаус Тесла окончил высшую реальную школу при похвальном поведении с оценками: немецкий язык, математика, география и история -- превосходно; закон божий, природоведение, физика и химия -- похвально; хорватский язык и начертательная геометрия -- удовлетворительно; рисование -- почти удовлетворительно. В том же протоколе в графе «Призвание» вписано: техника. Впрочем, такая помета сделана против фамилий и остальных шести выпускников, хотя никто из них никогда никакого отношения к промышленному производству не имел. Эти стереотипные записи скорее всего были пресловутыми «галочками», удостоверяющими, что преподаватели реального училища, идя навстречу запросам общества, выполнили возложенную на них миссию, и преуспели привить у вверенных им воспитанников любовь к технике.

Как бы то ни, было, но в отношении Теслы раковецкие учителя как в воду глядели. И здесь уместно и даже необходимо помянуть добрым словом одного из них -- Мартина Секулича, преданного своему делу педагога, оказавшего большое влияние на будущность Теслы. Секулич не был ни членом-корреспондентом математического ферейна в Праге, ни действительным членом Венского метеорологического общества, как, скажем, его коллега, преподаватель математики Августин Лёффлер. Нет, Секулич был всего только рядовым учителем физики в шестом и седьмом классах и кустосом, т. е. хранителем физического кабинета. Он находился в курсе новейших успехов физической науки, любил подолгу возиться с приборами в своем кабинете. Он чаще других преподавателей пояснял уроки занятными физическими опытами, многие из которых показывал, пользуясь изготовленными на досуге наглядными пособиями, С особой увлеченностью излагал Секулич магнитные и электрические явления, задерживая внимание реалистов на редких еще фактах практического применения электричества. Пытливый учитель находил на что именно указывать. Ведь в начале семидесятых годов прошлого века, когда Тесла учился в Карловаце, были сконструированы первые модели генератора постоянного тока с кольцевым якорем, электрическое освещение дуговыми лампами нашло применение в маяках, появился аккумулятор, прочно вошел в общественный обиход трансатлантический телеграф, был введен в эксплуатацию индо-европейский телеграф.

Важным этапом в начальном периоде истории электротехники сильных токов явилась Всемирная выставка, открывшаяся 1 мая 1873 г. в венском Пратере. Она была шестой по счету международной выставкой и первой в мире по количеству и значимости экспонированных электротехнических изделий. В Вене получил всеобщее признание генератор Грамма с кольцевым якорем, впервые демонстрировалась динамомашина с барабанным якорем Гефнера--Альтенека, емкостный умножитель напряжения Йедлика. Подлинной сенсацией в памяти очевидцев остался показанный в начале июня опыт французского инженера Ипполита Фонтена по передаче электрической мощности от динамомашины Грамма на расстояние около одного километра к другой подобной машине, работавшей двигателем, приводящим во вращение водяной насос. Это была не только первая в мире передача силовой энергии по проводам, но и публичная демонстрация обратимости электрических машин, описанной за девять лет до этого итальянским физиком Антонио Пачинотти.

Сведения, сообщаемые учителем об электричестве, производили глубокое впечатление на восприимчивого Теслу. Именно Мартину Секуличу был обязан Тесла тем, что с юношеских лет увлекся этим разделом физики. Он стремился как можно больше узнать о чудодейственной силе и ему, школьнику, не терпелось самому экспериментировать с электрическими приборами. Его устремления нашли понимание со стороны Секулича, который доверил Николе Тесле ассистировать при показе опытов.

Легко воспаляемое воображение Теслы рисует смелые, полуфантастические для того времени картины утилизации электрической силы на благо людей. Зная по книгам о Ниагарском водопаде, несопоставимо грандиозном по сравнению с родными Плитвицкими стремнинами, Никола мечтает превратить его мощь в полезную электрическую энергию. Еще за несколько лет до того, как стал известен телефон, Тесла в разговоре со сверстником-гимназистом признался, что хочет придумать прибор, с помощью которого можно будет переговариваться через Атлантический океан, причем без всяких проводов.

Не приходится сомневаться, что отмеченные способности сыграли решающую роль при выборе жизненного пути абитуриентом раковацкой «оберреальшуле». Еще будучи шестиклассником Никола Тесла не раз задумывался о карьере инженера, а перед выпуском под влиянием Секулича вознамерился посвятить свою жизнь тому, что потом стали называть электротехникой. Это желание, исподволь высказываемое родителям как в письмах домой, так и во время каникулярных побывок в Госпиче, натолкнулось на самое энергичное противодействие отца. Милутин Тесла, не желая посягать на семейную традицию, хотел видеть своего взрослого сына и наследника только священнослужителем, в его понимании народным просветителем, хотя, следует подчеркнуть, реальное училище, куда он определил Николу, являлось не совсем подходящим учебным заведением для приобщения к богословским наукам. Послав сына в Раковац, протопресвитер Милутин Тесла совершил непоправимую «ошибку»: все шло к тому, что сербская православная церковь теряла одного из своих будущих служителей, а человечество приобретало гениального электротехника.

Началась драматическая полоса в жизни молодого Теслы. Частые споры с упорствующим отцом, беспомощность и страдания горячо любимой матери, не осмеливающейся открыто стать на сторону сына, все более усиливающийся разлад в семье, и в довершение всего -- тяжелая болезнь, на многие месяцы приковавшая Николу к постели., Это была пандемия холеры, захлестнувшая часть Европы в 1873--1875 гг. Никола заболел в начале августа 1873 г., сразу по возвращении в Госпич из Карловаца. Он отмечал впоследствии, что в те годы медицина практически была бессильна против холеры, что ее изгоняли дымом от костров, в то время как питьевая вода не дезинфицировалась и люди умирали сотнями. Так было, по крайней мере, в Хорватии. Сам. Тесла оказался в числе тех немногих заразившихся, кого холера не обрекла на смерть, хотя он уже смотрел ей в лицо. В один из дней, когда вошедшему в комнату к больному сыну Милутину Тесле показалось, что остались считанные часы до трагического исхода, Никола вдруг спросил отца, позволит ли тот получить ему, Николе, техническое образование, если выживет. В такие критические минуты можно было разжалобить и более сурового человека, чем Милутин Тесла. Он поклялся сыну, что пошлет его учиться в самый лучший в империи технический университет. Эта моральная победа окрылила больного и придала ему сил. Он стал быстро выздоравливать. На подъем его духа благотворно влияло и чтение. Тесла вспоминал в автобиографических заметках, что тогда впервые в немецком переводе прочитал юмористические произведения Марка Твена, которые заменяли ему лекарства. Об этом он много лет спустя с благодарностью говорил Твену, ставшему близким знакомым Теслы.

Осенью 1875 т, осуществилась, наконец, давнишняя и поистине выстраданная мечта Николы Теслы. Он стал студентом химико-технологического факультета Высшего технического училища в Граце. Конкурсных экзаменов для зачисления в институт тогда не требовалось. Достаточно было к прошению приложить аттестат зрелости, который, как уже отмечалось, подтверждал «техническое призвание» подателя. Стараниями карловацкого учителя Мартина Секулича Тесла был уже подготовлен, чтобы с гораздо большим интересом, чем его однокашники, внимать лекциям Якоба Пёшля по электричеству и магнетизму. Решающим для последующей судьбы Теслы были опыты Пёшля с генератором постоянного тока. Это была первая электрическая машина, когда- либо виденная Теслой. «Зимой 1878 г. -- писал Тесла в автобиографическом очерке, -- в физической аудитории появился новый аппарат. Это была динамомашина с шихтованным постоянным магнитом и кольцевым якорем Грамма. Чтобы показать явление самовозбуждения, проф. Пёшль обматывал несколькими вятками провода магнит, присоединял машину к батарее и вращал ее двигателем. При этом сразу же возникало сильное искрение под щетками на коллекторе. У меня хватило смелости заметить, что, вероятно, можно обойтись без этого устройства (коллектора) Педантичный Пёшль был, очевидно, настолько поражен замечанием Теслы, что счел своим непременным долгом тут же пресечь эту «ересь» и разъяснить студентам всю нелепость бесколлекторного электродвигателя. Реализация такой идеи, сказал он, была бы равнозначной преобразованию силы, действующей в одном направлении, например, силы притяжения, в силу вращательного движения, что совершенно невозможно. В заключение своей импровизированной лекции Пёшль заявил, что предложение Теслы можно уподобить идее вечного двигателя, чем «развеселил моих товарищей, а меня поверг в смущение», вспоминал Тесла.

С мнением профессора студенту, каким бы он не был экстраординарным, нельзя было не считаться, и Тесла на первых порах склонен был признать беспредметность своей догадки. Однако сомнения его были недолгими. В нем все более росла уверенность, что в проблеме бесколлекторного электродвигателя есть рациональное зерно, что она технически разрешима. Спустя сорок два года Тесла писал: «Инстинкт -- это нечто такое, что находится по ту сторону научного исследования. Мы обладаем, без сомнения, весьма чувствительными нервными клетками, которые позволяют нам ощущать истину, даже когда она еще недоступна логическим выводам ила другим умственным усилиям. Под воздействием авторитета профессора я на некоторое время отказался от своей идеи, но быстро пришел к заключению, что я все же прав. И я принялся за работу со всем жаром и беспредельной верой юности». Разумеется, Тесла имел в виду не инстинкт, а интуицию.

Начиная с этого знаменательного зимнего семестра 1877 г. на протяжении пяти лет, точнее до февраля 1882 г., вся творческая энергия Николы Теслы была обращена на нахождение принципа действия бесколлекторного электродвигателя. Еще живя в Граце, Тесла не раз перебирал в уме множество подсказанных его неуемным воображением режимов работы динамомашины, стараясь представить себе физический процесс, протекающий в гипотетическом электродвигателе переменного тока. Он не довольствовался только мысленными экспериментами, а подолгу самостоятельно корпел над упомянутой машиной Грамма. В своих поисках он, исходил из соображения, что динамомашина (в режиме обратимости -- электродвигатель) уже в своей основе несовершенна, так как в ней первородный переменный ток с помощью внешнего приспособления (коллектора) преобразуется в ток постоянный, частный случай тока, получаемого электромагнитной индукцией. В те времена далеко не каждый студент мог бы рассуждать в таком плане.

На втором курсе, когда Теслу увлекла электротехника, когда ему, может быть, больше, чем когда-либо ранее, нужна была материальная обеспеченность, чтобы без заботы о лишнем крейцере отдаться поискам схемы бесколлекторного электродвигателя, он решился на опрометчивый шаг. По совету одного земляка студента-правоведа Тесла начал пользоваться услугами известного в городе ростовщика, портного Мурко. Тот был изрядным негодяем и давал деньги под большие проценты. Вскоре Тесла попал в форменную кабалу к этому доморощенному Шейлоку.

Невзгоды эти не прошли даром для душевного самочувствия Теслы. На третьем году обучения наступил нравственный надлом, чему немало способствовало еще одно обстоятельство, в сущности не такое уж серьезное. Однокашники завидовали ему, а более наглые язвительно насмехались над поведением великовозрастного пай-мальчика и любимчика профессуры. Теслу, человека с налетом раскольниковского комплекса буквально спровоцировали пуститься в рассеянную, если не сказать, разгульную жизнь. Он хотел показать этим высокомерным и сытым буршам, что он, серб Никола Тесла, может не только отлично учиться, но одновременно и кутить. Собственно говоря, «кутить» -- не то слово. Тесла мало пил вина и, по словам того же Кулищича, «женщин остерегался как огня». Он увлекся другим: картами, домино и бильярдом, которым овладел в совершенстве. На его игру в бильярд в модном кафетерии «Ботанический сад» ходили смотреть как на аттракцион. Он превратился в завсегдатая кафе и трактиров по Гласисштрассе -- красивому бульвару, окаймляющему крепостные стены старого города. Тесла допоздна засиживался за картежной игрой, причем чаще всего проигрывал. А когда фортуна поворачивалась к нему лицом; то Тесла одалживал деньги партнерам, чтобы они не отходили от ломберного столика. Вот что писал сам Тесла по этому поводу: «Родители мои были крайне обеспокоены моей страстью к азартным играм. Особенно возмущался отец, с презрением отзывавшийся о моем беспутном расточительстве времени и денег. Между тем, я никогда не давал ему обещания не играть, а наоборот, по-всякому и довольно вульгарно оправдывался... Я ему говорил, что, конечно, смог бы при желании в любой момент покончить с картами, но это не имеет смысла, так как они, мол, доставляют мне больше удовольствия, чем все райские прелести». Далее можно прочесть, как однажды Тесла тайком вымолил у матери довольно большую сумму денег, чтобы расплатиться с карточным долгом.

При образе жизни, столь смахивающем на времяпрепровождение ординарного повесы, Тесла фактически перестал посещать институт. Он не сдал ни одного экзамена за первый семестр третьего курса и тем самым автоматически лишился стипендии. В «каталоге» (матрикуле) студента Теслы в соответствующей графе появились записи «У профессоров не отмечался» и внизу размашисто: «Отчислен по причине неуплаты денег за учение за I семестр 1877/78 г.» Это был конец, которого можно было ожидать. Итак, с января 1878 г. Никола Тесла больше не студент Грацского политехникума. Но он все еще в Граце, на что-то надеется, как-то существует, видимо, впроголодь. Тесла не счел себя вправе на двадцать третьем году жизни сесть на шею родителям, материальное положение которых с каждым годом ухудшалось. Самое позднее в декабре 1878 г., никого не предупредив, ни с кем не попрощавшись, он внезапно исчезает из опостылевшего ему Граца. Было очень похоже на описываемое в романах бегство от досаждающих кредиторов. Но это было и бегством от себя самого. Никто, даже близкие товарищи, долгое время ничего не знали о его судьбе. Некоторые из них, часто видавшие Теслу подавленным и одиноко слонявшимся по городу, допускали даже, что, поддавшись минутному отчаянию, он покончил с собой, бросившись в стремительные воды Мура.

Со второй декады марта 1879 г. Тесла вновь в лоне семьи. В конце апреля на 61-м году жизни скоропостижно умирает Милутин Тесла. Теперь Никола единственный мужчина и кормилец в семье. С большим трудом его принимают суплентом, т. е. временно исполняющим обязанности учителя в прогимназии, в той самой, которую он закончил девять лет назад. Недолго, однако, он учительствовал в родном городе. Когда дома жизнь немного наладилась, Тесла в начале января 1880 г. уехал в далекий северный город Прагу. В Праге было три высших учебных заведения, которые могли бы представить интерес для будущего инженера: чешский и немецкий политехнические институты и один из первых в Центральной Европе университетов -- пражский Каролинум.

Интерес к электротехнике у Теслы подогревался не только занятиями в университетском физическом кабинете. Пришло время, когда электричество вышло и на улицы Праги. Блистательный успех «русского света» И. H. Яблочкова на Парижской выставке 1878 г. побудил многих изобретателей, в том числе известного чешского электротехника Франтишека Кржижика, заняться коренным усовершенствованием и промышленным изготовлением дуговых ламп или регуляторов, как их еще называли. В 1880 г. Кржижик основал в Пльзени небольшой завод по производству ламп собственной весьма удачной конструкции, которые затем в модификации немецкого изобретателя и фабриканта Шуккерта получили большой спрос на европейском рынке. В 1881 г. Кржижик осветил своими регуляторами Гибернскую улицу в Праге. Весьма правдоподобно, что Тесла не упустил случая впервые в жизни полюбоваться электрическим освещением. При Тесле же в Праге были установлены первые индивидуальные телефонные аппараты (телефонная станция была пущена в августе 1882 г.).

Неизвестно, дошли до Теслы или нет отзвуки о Парижской электротехнической выставке 1881 г., оказавшей столь большое влияние на все развитие электротехники. Как бы то ни было, в Праге Тесла продолжал поиски принципа действия бесколлекторного электродвигателя. «Там я сделал определенный шаг вперед, -- писал Тесла, -- отделив коллектор от машины и насадив его на другой вал. Каждый день я заново переделывал схему, но безрезультатно, однако я чувствовал, что был уже близок к цели».

Между тем для Теслы настала пора по-настоящему становиться на собственные ноги. Ему уже стало стыдно жить за счет родственников. Не получив диплома и в Праге, формально недоучкой, Тесла покидает город на Влтаве. Исход из Праги Тесла живописует так: «В следующем году произошло внезапное изменение моих взглядов на жизнь. Я понял, что мои родные жертвуют слишком многим для меня, и я решил избавить их от такого бремени. Волны американского телефона уже достигли европейского континента, и в Будапеште собирались вводить эту систему. Появилась блестящая возможность и я не мешкая выехал в этот город. По иронии судьбы я вначале работал чертежником. Я ненавидел черчение, оно меня всегда страшно раздражало. К счастью, прошло немного времени и меня назначили шеф-электриком телефонной компании, что полностью совпало с моими желаниями».

В столице Венгрии Тесла сделал свое первое изобретение, которое, однако, не было запатентовано. В тогдашней Австро-Венгрии патентного законодательства еще не было и изобретатели для защиты своих прав должны были обращаться в патентные ведомства других стран. Изобретение Теслы заключалось в усовершенствовании приемника телефонного аппарата - электромагнитного телефона, в котором Тесла увеличил количество магнитов и изменил их положение относительно мембраны. Этим он усилил слышимость телефона и снизил влияние паразитных шумов. В начале 80-х годов схожие модификации телефона предлагались многими изобретателями, в том числе русским инженером П. М. Голубицким. После открытия Теслой в феврале 1882 года принципа действия индукционного двигателя он еще несколько месяцев работал у Ф. Пушкаша, но на телефонной станции у него не было возможности материализовать на модели найденную им схему, а предложить ее на апробирование Карою Циперновски, видимо, не приходила в голову. Тем временем сворачивался первый самый тяжелый этап телефонизации Будапешта, и Ференц Пушкаш, хотя и очень дорожил своим техническим помощником и хвалил его в письмах к брату, счел возможным отпустить Теслу и посоветовал ему перебраться в Париж. Там он мог бы найти более широкое поле для инженерной деятельности и возможности для реализации своего открытия. С рекомендательным письмом к Тивадару Пушкашу Тесла осенью 1882 г. распрощался с Австро-Венгрией и уехал во Францию.

Тесла поселился на южной окраине Парижа в захудалом квартале Сен-Марсо, прозванном «предместьем страждущих», где самым заметным в то время зданием был дом призрения Сальпетриер. Он жил в дешевых меблированных комнатах на бульваре Сен-Марсель, неподалеку от Сены, в которой Тесла-хороший пловец, купался каждое утро перед тем как идти на службу. Стоит ли повторять его слова, что в первые дни парижского житья он «очарованный городом, бродил без устали по улицам, не переставая удивляться всем виденным». В Париже Тесла начал свою деятельность на заводе в Иври. Он быстро вошел в курс дела, чему во многом способствовало знание французского языка. Он проявил себя, выражаясь современным языком, как талантливый рационализатор и искусный наладчик электрических машин, поэтому неудивительно, что такие его качества не прошли незамеченными для руководства компании, в частности управляющего заводом Чарльза Бечелора. Теслу назначают на важный для престижа фирмы пост инженера по пуско-наладочным работам.

В начале 1883 г. эдисоновской «Континентальной компании» был нанесен ощутимый материальный и моральный урон. Во время торжественного пуска электростанции постоянного тока для освещения лампами накаливания вновь выстроенного Центрального вокзала в Страсбурге произошло короткое замыкание и возникшим пожаром была выведена из строя большая часть электростанции. Авария чуть не явилась поводом для громкого скандала, так как на церемонии присутствовал кайзер Вильгельм I со свитой. Энергоустановка еще не была сдана в эксплуатацию администрации имперских железных дорог, поэтому компании, чтобы избежать еще больших убытков, необходимо было как можно быстрее восстановить электрическую станцию. Никто не мог бы лучше справиться с этой задачей, чем Никола Тесла. Компания срочно командирует его в Страсбург в сопровождении толкового помощника -- упоминавшегося уже А. Сигети, который вслед за Теслой перебрался из Будапешта в Париж и тоже работал на заводе в Иври. Потребовалось более полугода, чтобы восстановить, пустить и сдать в эксплуатацию самую крупную в то время в Эльзасе электрическую станцию. «Именно в этом городе, писал Тесла в одной из автобиографических статей, я построил свой первый двигатель. Я захватил с собой из Парижа некоторые материалы, а в механической мастерской при железнодорожной станции, где я монтировал электросиловую установку, сделали для меня стальной диск на подшипниках. Это был грубый и недоделанный аппарат, однако он доставил мне наивысшее удовлетворение, когда я впервые увидел вращением, вызванное переменными токами и без всякого коммутатора. В течение лета 1883 г. я дважды произвел такой опыт вместе с моим помощником». Таким образом Страсбурге впервые был создан прототип электрического двигателя, крутящий момент которого возникал от вращающегося магнитного поля.

По адресам, данным ему перед отъездом из Страсбурга Бозеном, Тесла обратился к некоторым французским промышленникам с предложением открыть дело по производству бесколлекторных двигателей. Инициатива Теслы повисла в воздухе. Собственно говоря, вряд ли в тогдашней Франции нашелся бы смельчак, который мог бы уверовать в перспективность и коммерческую ценность идей, выдвинутых никому неведомым чужестранцем. Тесле не оставалось ничего другого, как испробовать счастья в Соединенных Штатах Америки, которые все еще считались «землей обетованной». Отправиться за океан советовали ему руководители «Континентальной компании», имея в виду главным образом пополнение эдисоновской штаб-квартиры в Менло-Парке трудолюбивыми и способными сотрудниками. Эдисон ведь с охотой брал себе на службу одаренных европейцев. Бечелор, ставший к тому времени генеральным директором «Континентальной компании», настолько благоволил к Тесле, что, не боясь упреков в гиперболе, в рекомендательном письме, адресованном Эдисону и выданном Тесле на руки, писал: «Я знаю двух великих людей, один из них это Вы, а второй -- молодой человек, которого я Вам рекомендую». Путешествие в Америку стоило дорого. Компания не оплачивала расходов. Тесла вынужден был продать личные вещи, чтобы как-то наскрести денег на билеты от Парижа до Гавра по железной дороге и от Гавра до Нью-Йорка пароходом. Отплытие состоялось весной 1884 г.

После прибытия в Нью-Йорк Тесла отправился к Томасу Эдисону. Попасть на прием к шефу компании было непросто. Теслу выручило рекомендательное письмо Бечелора, которому Эдисон полностью доверял. Встреча состоялась. Никому неведомый, к счастью сносно изъяснявшийся по-английски, «грюнер» приглянулся Эдисону, который как никто другой умел подбирать себе толковых специалистов -- исполнителей его воли. Во время краткой беседы Тесла пытался поделиться с знаменитым изобретателем своими планами создания бесколлекторного электродвигателя, однако Эдисон, будучи противником переменного тока, резко оборвал пришельца и дал понять, что его, Эдисона, компания работает только в области постоянного тока. Тесле не оставалось ничего другого как забыть на время о своих замыслах и не мешкая начать службу в эдисоновской фирме в качестве конструктора и наладчика электрических машин. Жалованье ему было назначено минимальное, он поселился в заводском общежитии. Так Тесла вступил в новую полосу своей жизни.

Он занялся перерасчетом изготавливаемых на заводе динамомащин, сделал их более экономичными. Тесла, в частности, изменил конструкцию магнитной системы, укоротив до минимума высоту столбообразных магнитов. Он спроектировал 24 «новых типа генераторов постоянного тока, которые были пущены в серийное производство. Изобрел быстродействующий регулятор напряжения, патент на который получила компания. За успешное выполнение этих работ Эдисон обещал Тесле премию в размере 50000 долларов. Когда Тесла напомнил шефу об этой сумме, Эдисон ответил, что тот не понимает американского юмора. Администрация завода не имела причин быть недовольной инженером из Хорватии. Он приходил на службу в половине одиннадцатого утра и работал с полной отдачей до пяти часов ночи. Своей одаренностью, сочетающейся с колоссальной работоспособностью, Тесла снискал уважение многих сослуживцев и клиентуры. Попытки Теслы продолжить начатую еще в Страсбурге работу но конструированию индукционного, двигателя встречали упорное противодействие Эдисона, принципиального противника переменного тока.

Не проработав и год на заводе «Edison Machine Works», весной 4885 г. Тесла уволился. Хотя им не было еще получено ни одного патента, авторитет, приобретенный службой в эдисоновской фирме, оказался достаточным, чтобы вокруг него сгруппировалось несколько дельцов, желавших использовать его имя и знания для организации нового электротехнического предприятия. Тесла надеялся, что с этими людьми, вернее с помощью их денег, он сможет, наконец, приступить к полупромышленным разработкам бесколлекторного электродвигателя и развернуть соответствующее производство. Акционеры, однако, категорически воспротивились этим планам. Тесле, которому во что бы то ни стало надо было встать на собственные ноги, не оставалось ничего другого, как предложить основать компанию по коммерческой реализации его изобретений в области дугового освещения, на которые он уже готовил заявочные документы. Сделка состоялась. В последних числах марта 1885 г. было основано общество электрического освещения под названием «Tesla Electric Light and Manufacturing Company» с местопребыванием в городке Рохуэй, штат Нью-Джерси, на территории нынешнего Большого Нью-Йорка. Тесле выдали сертификат, удостоверяющий его право на 50% акционерного капитала.

В январе--марте 1886 г. Тесла получил первые в своей жизни пять патентов, озаглавленных: «Электродуговая лампа» (№№ 335 786 и 335 787), «Коллектор для динамо-электрических машин» (№ 334823) и «Регулятор для динамоэлектрических машин» (№№ 336 961 и 336922). С октября 1886 г. по май 1888 г. ему выдано еще три патента, развивающих изобретения, описанные в трех предыдущих. Патенты №№ 336 961 и 336 982 от 2 марта 1886 г. и примыкающий к ним № 350 954 от 19 октября того же года положили начало специальным разделам электромашиностроения. Речь идет об изобретении двухполюсной динамомашины с дополнительной или третьей щеткой, расположенной между двумя главными. Такой генератор обладает внешней характеристикой, обеспечивающей режим постоянства тока при падении напряжения на зажимах машины. Изменение наклона характеристичной кривой достигается сдвигом главных щеток. Патент предусматривал автоматическое регулирование тока посредством включенного последовательно с нагрузкой соленоида, сердечник которого был сочленен с щеточными траверсами.

Дела компании вначале шли хорошо. Выполнялись подряды на освещение улиц Нью-Йорка и его пригородов. Осенью 1886 т., когда в США разразился экономический кризис, фирма обанкротилась и распалась. Впрочем, этой участи не избегли и другие, более солидные промышленные предприятия. Страну охватила безработица. Тесла остался без средств к существованию и кое-как сводил концы случайными заработками. Работал электромонтером, грузчиком, копал землю для кабельных траншей, получая за это два доллара в день. Положение представлялось Тесле настолько безотрадным, что он уже подумывал о возвращении в Европу. Однако всесильному случаю было угодно распорядиться по-иному. Среди сотоварищей Теслы по несчастью был некий Макколлам, комиссионер и маклер по профессии. До того как стать землекопом он служил в компании «Western Union». Co слов Теслы Макколлам был в курсе всех мытарств иммигранта из Австро-Венгрии и проявлял живой интерес к его планам. По протекции Макколлама Тесла был принят исполнительным директором компании «Western Union» А. К. Броуном, которого сумел увлечь далеко идущими проектами в области техники переменных токов. Броун согласился финансировать все экспериментальные исследования и полупромышленные разработки Теслм и предоставить изобретателю, полную свободу действий. «Western Union Со.», монополизировавшая телеграфно-телефонную индустрию в большинстве штатов страны, рассчитывала с помощью Теслы нажить капиталы на новом поприще, свободном от конкурентов.

В апреле 1887 г. был подписан контракт об основании общества «Tesla Electric Company» с основным капиталом в 500000 долларов. Предусматривалось, что прибыли от коммерческой реализации изобретений Теслы будут делиться пополам между ним и остальными акционерами. Для устройства лаборатории и мастерских Тесла арендовал помещение в доме № 89 по Либерти-стрит, а контора обосновалась на Южной Пятой авеню в доме № 33--35, менее чем в трех кварталах от штаб-квартиры Эдисона. Началась плодотворная полоса в жизни Николы Теслы, когда он смог, не думая о куске хлеба, всецело отдаться осуществлению своих давно выношенных замыслов.

Самозабвенно и в высшей степени продуктивно работал Тёсла в своей небольшой исследовательской лаборатории на Либерти-стрит, где единственным дельным помощником у него был все тот же Сигети. В считанные месяцы второго полугодия 1887 г. Тесла овеществил открытый им за пять лет до этого принцип вращающегося магнитного поля. Он рассчитал и построил первые в мире модели индукционного электродвигатели в двухфазном (четырех- проводном) и трехфазном (четырех- и трехпроводном) исполнениях. Эти двигатели пускались в ход и несли нагрузку в соответствии с теорией асинхронных машин, основы которой были заложены изобретателем, и подчинялись закономерностям круговой диаграммы, выведенной впервые швейцарским инженером Бернардом Берендом в 1894--1895 гг. Когда Тесла убедился в том, что его двигатели при всей простоте конструкции не уступают по своим эксплуатационным характеристикам двигателям постоянного тока, которые к тому времени начали широко применяться для мелкомоторного электропривода, он в период с октября по декабрь 1887 г. подал заявки на семь основных патентов, выданных ему Патентным бюро США в один и тот же день --1 мая 1888 г. Для лучшей охраны своих авторских прав Тесла вынужден был составить несколько отдельных патентных спецификаций, которые частично дублировали друг друга, но в целом охватили все аспекты его изобретения. Аналогичные патенты были выпущены в Англии (№ 6481 от 1 мая 1888 г.) и Германии (№47012 от 10 мая 1889 г. и № 47 885 от 17 июля 1889 г.).

По приглашенияю Вестингауза Тесла переехал в Питтсбург, чтобы организовать на заводе производство асинхронных машин и возглавить все работы по внедрению многофазных токов. Ему было назначено приличное вознаграждение 2000 долларов в месяц. Так австро-венгерский подданный серб Никола Тесла стал одним из ведущих специалистов «Westinghouse Electric Co.», где уже плодотворно работала группа одаренных инженеров и изобретателей, таких как Шалленберджер, Лэмм, Скотт, Шмид. Решив сотрудничать с Теслой, Вестингауз имел в виду прежде всего приспособить его изобретения к уже освоенной компанией системе однофазного тока, в которую был вложен изрядный капитал. Поэтому Тесла вынужден был вначале заняться усовершенствованием и серийным выпуском маломощных -- менее одного киловатта -- электродвигателей с расщепленной фазой, которые могли включаться в однофазные осветительные сети. Однако при частоте 133 гц, принятой фирмой, технические показатели этих двигателей оказались неудовлетворительными. Перед Вестингаузом остро встал вопрос о переходе на другую периодичность тока. Надо было выбрать такую частоту, которая была бы достаточно высокой, чтобы глаз не замечал мерцания в электрических светильниках, и достаточно низкой для надежной и экономичной эксплуатации асинхронных электродвигателей. Ее оптимальное значение -- 60 гц -- было найдено Теслой еще в Нью-Йорке, и он убедил Вестингауза, правда не без труда, перейти на частоту 60 гц, которая с тех пор стала стандартной в электроэнергетике США. Преодоление этой серьезной преграды проникновению асинхронных двигателей в промышленный и бытовой электропривод позволило Тесле приступить к изготовлению электрических машин в облюбованном им двухфазном исполнении. В начале 1889 г. Тесла и его помощник Альберт Шмид сконструировали и испытали головной образец асинхронного двигателя мощностью 7.5 квт, весом 385 кг, полезная отдача которого достигала 90--95%.

«Во времена соперничества между системами постоянного и переменного тока Никола Тесла изобрел систему многофазных токов и, первым построив многофазный двигатель, положил начало новой эпохе в электротехнике.

Никола Тесла никогда не ощущал склонности к рутинной производственно-технической деятельности. Убедившись, что усовершенствование и внедрение его детища -- многофазных токов -- находятся в надежных руках инженеров компании Вестингауза, он, не проработав и года в Питтсбурге, в 1889 г. возвращается в Нью-Йорк. Вестингаузу, естественно, было нелегко расстаться с таким сотрудником, как Тесла, н он уговорил изобретателя асинхронного двигателя в течение двенадцати месяцев быть консультантом фирмы, о чем свидетельствует соглашение, датированное 27 июля 1889 г.

Тесла поселился в самом фешенебельном отеле Нью-Йорка «Уолдоф-Астория» (постоянно проживать в гостиницах было принято не только одинокими, но и состоятельными семейными американцами), а лабораторию оборудовал на Гранд-стрит, в которой с присущей ему энергией приступил к новому циклу экспериментальных исследований и инженерных разработок. Эти работы, проводившиеся около десяти лет, привели к поразительным результатам, открывшим новые разделы в истории овладения человеком электричества. Следуя внутренней логике своего научного кредо и считая, что изменяющийся во времени и по величине электрический ток является наиболее практичной и универсальной формой электромагнитной энергии, Тесла пришел к выводу, правда слишком оптимистическому: увеличением параметров переменного тока, т. е. повышением его напряжения и частоты, можно решить любые электроэнергетические проблемы вплоть до беспроводной передачи силовой энергии на дальние расстояния. Несомненно, что эти представления Теслы о механизме исследуемых им электромагнитных явлениях были довольно грубыми, тем не менее, отталкиваясь от них, он создал новую отрасль электротехники -- технику высоких частот.

Тесла был в числе тех немногих электротехников 90-х годов, которые незамедлительно восприняли и так сказать взяли на вооружение фундаментальные положения электродинамики Максвелла--Герца. В своих высокочастотных исследованиях он руководствовался такими важнейшими для него выводами теории, как: 1) действия электромагнитных колебаний убывают обратно пропорционально первой степени расстояния от осциллятора, тогда как «электростатические действия уменьшаются почти с кубами расстояний»; и 2) мощность, излучаемая вибратором, обратно пропорциональна длине волны. Первые изобретения Теслы, касающиеся немашинных способов генерирования токов высокой частоты, описаны в патенте № 462 418 «Метод и аппаратура для превращения и распределения электричества», заявленном 4 февраля и выданном 3 ноября 1891 г. и в патенте № 454 622 от 23 июня «Система электрического освещения», зарегистрированном 25 апреля того же года. Предварительное сообщение об этих разработках было помещено в журнале «Electrical World» за 21 февраля 1891 г. под заголовком «Явления переменных токов весьма высокой частоты». В лекции, прочитанной Теслой 20 мая на собрании АИИЭ в Колумбийском колледже в Нью-Йорке, он более подробно, с демонстрацией опытов изложил содержание своих исследований. Доклад получил широкую огласку в ученых кругах всего мира. В названных выше публикациях Тесла обобщил свои представления о физической природе свечения в газоразрядных трубках. Его воззрения на этот счет находились на уровне знаний 90-х годов XIX в. Тесла резонно полагал, что испускание света происходит в результате соударений атомов или молекул газа, получающих ускорение в быстропеременном электрическом поле.

Следующим важным шагом в работах Теслы явилось создание аппарата, который вошел в истории физики и электротехники как трансформатор или осциллятор Теслы. Для Теслы его трансформатор явился исключительно результативным прибором, благодаря которому он смог раскрыть и изучить новые физические явления и проторить пути в неведомые области электротехники. Эти явления, обнаруженные им в 1890--1891 гг., можно разбить на следующие группы: демонстрация влияния индуктивности в электрических цепях; доказательство наличия поверхностного эффекта, математически предсказанного Хевисайдом в 1885_г.; свечение в разреженных газах и накаливание твердых тел в быстропеременном электрическом поле; физиологические действия токов высокой частоты, их безвредность для человеческого организма даже при высоких напряжениях; передача электроэнергии через непроводящую среду без проводов. Касаясь вопроса о безопасности токов высокой частоты, Тесла говорил, что когда он впервые рискнул дотронуться рукой вторичной обмотки осциллятора, у него было состояние человека, намеревающегося броситься вниз с Бруклинского моста в Нью-Йорке. Несомненно, что в указанные годы лично для Теслы главное значение имели высокочастотные эксперименты с переносом энергии без проводов.