Вследствие недостаточной изученности переменных токов в течение длительного времени было принято считать электрический ток чем-то циркулирующим лишь в замкнутой проводящей цепи. Сначала казалось странным открытие, что ток может протекать через проводящую цепь, даже если цепь разомкнута, и еще более удивительным было узнать, что иногда легче заставить ток протекать через разомкнутую цепь, чем через замкнутую, с необыкновенной убежденностью в своей правоте говорил об этом ученый.
И Тесла доказал правильность такого парадоксального положения. Пользуясь лишь одним проводом, подключенным к одному полюсу источника тока большой частоты, он зажигал обычные лампы накаливания, специальные лампы с единственным вводом тока, включал и приводил в действие электрические двигатели. Этими же экспериментами была доказана возможность питания потребителей электроэнергии через однопроводную сеть.
Прежде чем перейти к рассказу о возможности использования всех этих явлений для электрического освещения, Тесла поделился весьма важным наблюдением, сделанным им в ходе своих опытов. Оно касается явления резонанса. Объяснение этого явления уже было дано выше, и нет надобности повторять его. Скажем лишь об утверждении Теслы, что резонанс может быть использован для самых различных действий с совершенно неожиданными эффектами.
— Толстый стальной стержень, — говорил ученый, — можно привести в колебание каплями воды, падающими на него через равномерные интервалы; у стекла, которое более эластично, эффект резонанса значительно сильнее: стакан можно заставить лопнуть, если, закрыв им рот, петь ноту определенного тона.
Явления резонанса в чистом виде могут вызвать весьма сильные разрушительные действия. Но возможно ли получение чистого резонанса, то есть явления незатухающего резонансного усиления колебаний? Как теория, так и опыты показывают, что в природе это невозможно, ибо, по мере того как колебания становятся все более и более энергичными, очень быстро возрастают потери в вибрирующем предмете и окружающей его среде, и эти потери неизбежно ограничивают колебания, которые в противном случае усиливались бы бесконечно. По счастью, чистый резонанс получить невозможно, а если бы это было не так, то трудно себе представить, каким опасностям подвергался бы неискушенный экспериментатор.
При освещении Чикагской Всемирной ярмарки использовалась многофазная система переменного тока Н. Теслы.
Подробно изложив возможность получения явления электрического резонанса, Тесла подошел к тому, что можно считать основной мыслью всей лекции. Связывая воедино выводы о возможностях передачи электроэнергии по одному проводнику и резонансного усиления колебаний, он сказал:
— В связи с рассмотрением явлений резонанса и проблемы передачи энергии по одному проводу я скажу несколько слов о том, что часто является предметом моих размышлений и с чем связано всеобщее благополучие. Я имею в виду передачу сигналов, сообщений, пожалуй, даже энергии на любом расстоянии без применения проводов. С каждым днем я все более убеждаюсь в возможности практической реализации этой идеи.
Я отлично знаю, что подавляющее большинство ученых не поверит в возможность уже теперь реализовать эту мечту. Несмотря на это, мне кажется, что достижения целого ряда практиков за последние годы должны дать новый толчок развитию мысли и эксперимента в этом направлении. Я настолько убежден в этом, что теперь уже рассматриваю такой способ передачи энергии и сообщений не только как чисто теоретическую возможность, а считаю его крупнейшей проблемой электрической техники, которая должна быть разрешена в ближайшее время. Идея передачи сообщений без проводов представляет закономерный результат последних достижений и исследований в области электричества.
Некоторые энтузиасты выразили мнение, будто бы возможно телефонирование на любое расстояние посредством индукции через воздух. Настолько далеко мое воображение не простирается, однако я очень твердо верю в то, что практически возможно возмутить посредством мощных машин электростатическое состояние Земли и таким образом передавать сигналы связи и даже энергию.
Мы теперь знаем, что можно передавать электрические колебания через один проводник. Почему же в таком случае не использовать для этой цели Землю? Нас не должна пугать мысль о расстоянии. Уставшему путнику, отсчитывающему верстовые столбы на дороге, Земля может казаться очень большой, но счастливейшему из всех людей, астроному, который рассматривает небеса и по их масштабам судит о размере нашей планеты, она кажется очень маленькой. И такой же, я полагаю, она представляется электрику, ибо, когда он рассматривает скорость распространения в земле электрических возмущений, все понятия о расстоянии совершенно стираются.