Глава 6
Генератор на мосту
В предыдущей главе мы отмечали, что пожар на 5-й авеню уничтожил генератор механических колебаний Теслы, и сейчас расскажем, что это за штука. Электрический осциллятор, его генератор токов высокой частоты, обсуждался в той же главе и представляет собой устройство для создания колебаний электрического тока, а механический осциллятор создает механические колебания, колебания материальной среды сверхвысокой частоты. Тесла построил такой осциллятор, который был способен генерировать ультразвук.
Считается, что при совпадении частоты собственных колебаний какого-либо агрегата или сооружения с внешними колебаниями наблюдается явление резонанса, увеличивающее эти колебания во множество раз. Классический пример — запрещение воинским подразделениям проходить по мостам строем. При случайном совпадении частоты колебания моста с колебаниями, вызванными строевым шагом, мост вполне может разрушиться. В некоторых книгах по истории Санкт-Петербурга сообщается, что такое указание было введено в воинский устав Российской империи, а также самых разных стран мира в результате не умозрительных рассуждений, а после реального разрушения Египетского цепного моста через реку Фонтанку в 1905 году. Эта версия не находит подтверждения у специалистов, поскольку лошади — а двигалась именно кавалерия — не умеют ходить в ногу. Однако само явление разрушения строений и предметов под действием резонансных колебаний неоднократно подтверждалось и надежно воспроизводится в лаборатории. В том числе в лаборатории Теслы, который утром, по приходе в лабораторию, включал свои механические осцилляторы и с интересом смотрел, какие из деталей аппаратуры и конструкции помещения начинают угрожающе раскачиваться.
Результатом этих наблюдений было открытие явления избирательного резонанса. Явление заключается в том, что с помощью регулировки частоты внешних механических колебаний можно разрушить какой-либо объект, совершенно не повредив соседние, собственные колебания которых с заданной частотой не совпадают. Лучше всего такие разрушения получаются при использовании ультразвука, и сейчас ультразвук используют для резки металлов, например вырезания в листе стали отверстий сложной формы, для приготовления эмульсий масла в воде, для очистки готовых изделий и даже для стирки (ультразвуковые стиральные машинки) — но последнее является в большей степени рекламным трюком. Мощность таких машинок невелика и не позволяет отделить частицы грязи от белья, а эффект все же некоторого реального отстирывания связан на самом деле с обычным стиральным порошком, который производители машинок разумно рекомендуют добавлять в тазик. Классический пример супа из топора.
Но Тесла тут ни при чем. Он-то установил реальные возможности механических осцилляторов и предложил реальные пути их использования. Например, однажды он обнаружил эффект отражения ультразвука от одной из стен лаборатории. Это навело его на мысль, что с помощью отраженных ультразвуковых волн можно обнаруживать невидимые предметы — например подводные лодки! Как обычно, высказав эту идею, он ее тут же забросил и до практического воплощения не довел, как и во многих других случаях. Справедливости ради отметим, что Тесла был не единственным, кто предполагал использовать отражение ультразвука и предсказал эхолот.
Однажды вместе со своим помощником Джорджем Шерфом он разместил свой генератор механических колебаний на центральной балке своей новой лаборатории на Хьюстон-стрит и настроил генератор на частоту, при которой балка начала гудеть. Со временем гуд охватил все здание, а дальше… есть несколько версий развития событий. По одной из них, начали трястись все окружающие лабораторию здания, в конструкции которых применялись аналогичные балки, потом примчались пожарные, но пол в лаборатории Теслы провалился и в подвал ухнули несколько тонн его оборудования. От полного разрушения здание спасло только то, что Тесла кувалдой разбил свой генератор — для простого выключения требовалось некоторое время, а времени явно уже не было.
Согласно другой версии, до разрушения пола дело не дошло, поскольку в момент уже опасных колебаний балки в лабораторию ворвались полицейские, которые увидели, как Тесла разбивает свое детище. При этом полиция прибыла не по доносу соседей из жутковато вибрирующих домов, а по собственной инициативе — в полицейском участке через дом от лаборатории некие конструкции также пришли в резонанс с генератором Теслы, а про эксцентричного ученого по соседству полиция уже хорошо знала.