О том, что исследования профессора Филиппова были вовсе не пустой затеей, мы можем ныне судить по косвенным фактам. Например, известно, что подобные опыты примерно в это же время стал проделывать в Колорадо-Спрингс и известный всем сербский электротехник-изобретатель Никола Тесла.
Теоретические разработки и опытные данные изобретателя, описанные впоследствии в книге Дж. О Нейла «Электрический Прометей», легли в основу заявления о том, что он может осветить Всемирную выставку, которая должна была состояться в 1893 году в Париже, энергией Ниагары, переданной через океан без помощи проводов. Причем смелому заявлению предшествовали эксперименты, правда, несколько меньших масштабов, чем те, которыми Тесла намеревался удивить мир. Ему, например, удавалось питать током 200 электрических лампочек мощностью по 50 Вт каждая на расстоянии 42 км.
Однако идею передачи энергии через океан Тесле осуществить так и не удалось. Не оставил он в наследство потомкам и никаких объяснений, как именно это можно сделать. В сохранившихся дневниках остались лишь отрывочные сведения, из которых, скажем, следует, что КПД передатчика, по мнению Теслы, достигал 95 %. Таких показателей, кстати, не имеют и современные ЛЭП.
Каким же образом Тесла намеревался метать искусственные молнии на столь большие расстояния, да еще со столь малыми потерями?
Известно, что устройство для передачи энергии, применявшееся изобретателем, состояло из специального вибратора, главной деталью которого был трансформатор собственной конструкции. Состоял он из первичной и вторичной обмоток. Первичная обмотка имела несколько витков толстого провода и была размещена на ограде диаметром 24,4 м. Вторичная размещалась внутри нее с большим воздушным зазором и представляла многовитковую однослойную катушку, изготовленную из диэлектрика. Над трансформатором возвышалась 60-метровая деревянная башня, удерживавшая большой медный шар. Один конец внутренней обмотки трансформатора соединялся с этим шаром, а другой заземлялся.
Устройство питалось электрическим током от динамо-машины. В нем возбуждались электромагнитные колебания частотой 150 кГц. При этом рабочее напряжение в высоковольтной цепи достигало 30 тыс. вольт, а резонирующий потенциал в шаре был и того больше — порядка 100 млн вольт!
В общем, говоря попросту, Тесла поначалу собирался передать энергию примерно так же, как это делает обычная природная молния. И эксперименты в своей лаборатории он начал с создания искусственных гроз. Он понимал, что передача электрического тока осуществляется по ионизированному воздушному каналу. Тесла скорее всего заметил, что пробой между облаком и землей состоит из нескольких перемежающихся разрядов, вслед за которыми следует разряд между землей и облаком (то есть снизу вверх, а не наоборот, как принято считать) в виде всем известной линейной молнии.
Полный разряд молнии длится сотни миллисекунд и называется вспышкой. Вспышка состоит из множества элементарных разрядов или импульсов, которые продолжаются десятки миллисекунд и следуют друг за другом с интервалом примерно 40–50 мс. В свою очередь, эти импульсы инициируются разрядами еще меньшего масштаба — так называемыми ступенчатыми лидерами. Последние распространяются вниз со скоростью 100 км/с в виде последовательных коротких разрядов, следующих друг за другом. Ступенчатый лидер, вызывая на своем пути увеличение локальной степени ионизации, тем самым создает канал для прохождения обратного импульса.
Не мог Тесла не обратить внимания и на такую существенную деталь: в ионизированном токопроводящем воздухе разряды не растекаются. За короткие промежутки времени, через которые следуют друг за другим разряды, центральный ионизированный канал не успевает нарушить свою проводимость. И следующий разряд не только «освежает» старый, еще не совсем разрушенный канал, но и имеет возможность проложить новый участок длиной в сотни метров.
Природа ступенчатости лидера не совсем понятна и современной науке. Почему пробой происходит не одним махом, как это делает искусственная молния в лабораторных условиях? Тут есть над чем задуматься…
Судя по конструктивным особенностям установки, Тесла предположил, что электрический заряд нижней части грозового облака состоит не из сплошной массы отрицательно заряженных частиц, а из каких-то отдельных объемов, возможно, сферической формы типа больших шаровых молний. Предположение не лишено смысла. Большинство ионизированных сгустков стремится — по непонятным нам пока причинам — облечься в определенные геометрические формы; чаще всего именно в шарообразную, как, видимо, наиболее устойчивую.