НИКОЛА ТЕСЛА. ЛЕКЦИИ. СТАТЬИ. - Никола Тесла

Правда, намного лучшим способом получать энергию было бы использовать солнечные лучи, которые постоянно падают на Землю, принося энергию с максимальной скоростью в четыре миллиона лошадиных сил на квадратную милю. Хотя средняя энергия, получаемая на квадратную милю в любом месте в течение года составляет лишь малую часть этой величины, тем не менее открытие некоего эффективного способа использования энергии лучей дало бы неисчерпаемый источник энергии. Когда я начинал исследовать этот предмет, единственный способ, который был мне известен — это применение некоторого теплового или термодинамического двигателя, приводимого в движение летучей жидкостью, испаряемой в котле теплом лучей. Но более глубокое изучение этого метода и проведенные расчеты показали, что несмотря на огромность количества энергии, получаемой от солнечных лучей, лишь малая часть ее может быть использована этим способом. Кроме того, энергия, которая поступает с солнечными лучами, периодическая, и здесь я обнаружил те же ограничения, что и при использовании ветряка. После длительного исследования этого способа получения движущей энергии от солнца, и учитывая необходимость большого объема котла, низкую эффективность теплового двигателя, дополнительные затраты на накопление энергии и прочие недостатки, я пришел к заключению, что "солнечный двигатель", за исключением нескольких отдельных случаев, не может иметь успешное промышленное применение.

Другой способ получать двигательную энергию из среды без затрат материалов или сырья — это использовать для привода двигателя тепло, содержащееся в Земле, воде или воздухе. Хорошо известно, что внутренние слои земного шара очень горячие, по мере приближения к центру Земли температура растет примерно на 1 °C с каждой сотней футов глубины. Трудности бурения шахт и размещения бойлеров на глубинах, скажем, двенадцати тысяч футов, что соответствует росту температуры примерно на 120 °C, не являются непреодолимыми, и мы определенно могли бы таким способом достичь использования внутреннего тепла земного шара. На самом деле, чтобы получать энергию из сохраненного земного тепла, не нужно вообще погружаться ни на какую глубину. Самые верхние слои земли и прилегающие к ней воздушные слои имеют температуру, достаточную для испарения некоторых особо летучих жидкостей, и их можно было бы использовать в бойлерах вместо воды. Несомненно, что корабль в океане может приводиться в движение двигателем, работающим от такой летучей жидкости, без использования какой-либо другой энергии кроме тепла, извлекаемого из воды. Но количество энергии, которую можно получать таким путем, если не предпринять дальнейших мер, оказывается слишком маленьким.

Другим возможным источником энергии может служить электричество, порождаемое природными явлениями. В разрядах молний участвуют огромные количества электрической энергии, и ее можно было бы использовать, если преобразовывать ее и накапливать. Несколько лет назад мне стал известен метод электрического преобразования, который дает очень простое решение первой части этой задачи. Но вот сохранение энергии молний будет выполнить трудно. Далее, хорошо известно, что через земной шар постоянно циркулируют токи, и что между Землей и любым воздушным слоем есть разность потенциалов, которая изменяется пропорционально высоте.

В ходе недавних экспериментов я открыл два новых факта, в данном отношении весьма важных. Один из них — это то, что в проводе, идущем от земли на большую высоту образуется электрический ток вследствие осевого, а возможно, и поступательного, движения Земли. Правда, никакой сколько-нибудь значительный ток не будет постоянно течь в таком проводе, если не дать электричеству возможность стекать в воздух. Этот сток можно заметно усиливать проводящим оконечным контактом очень большой площади с большим количеством острых краев или острий на верхнем конце провода. Таким образом мы можем просто поддерживая провод на большой высоте получать электрическую энергию. Но, к сожалению, количество электричества, которое можно получать этим способом, мало.

Второй открытый мною факт — то, что верхние слои воздуха постоянно электрически заряжены противоположно Земле. Так, по крайней мере, я проинтерпретировал свои результаты, из которых следует, что Земля, вместе с прилегающими к ней изолирующей и проводящей "обкладками", составляет сильно заряженный электрический конденсатов, заключающий в себе, по всей вероятности, огромное количество электрической энергии, которую можно было бы обратить на пользу человеку, если бы было можно поднимать провод на большие высоты.

Возможно, и даже вероятно, что со временем будут открыты и другие ресурсы энергии, о которых мы сейчас не знаем. Мы, может быть, даже найдем способы применить такие силы, как магнетизм и гравитация, для привода машин без использования каких-либо других средств. Осуществление подобного, хотя и очень маловероятно, но не невозможно. Вот пример, лучше всего иллюстрирующий представление о том, что мы могли бы надеяться достичь, и что мы не сможем достичь никогда. Представим диск из какого-нибудь однородного материала идеальной формы и установленный так, чтобы он мог вращаться без трения в подшипниках на горизонтальной оси над землей. Этот диск, идеально таким образом сбалансированный, будет оставаться в покое в любом положении. Далее, возможно, что мы узнаем способ заставить такой диск вращаться под воздействием гравитации и выполнять работу без приложения какой- либо силы извне. Если бы это можно было сделать, то получилось бы то, что по научному называется "перпетуум мобиле", вечный двигатель, машина, создающая свою собственную двигательную энергию. Чтобы заставить такой диск вращаться под воздействием силы гравитации, мы только лишь должны изобрести экран от этой силы. С помощью такого экрана мы могли бы сделать так, чтобы эта сила не действовала на одну половину диска, и тогда он станет вращаться. По крайней мере, мы не можем отвергать такую возможность, пока мы полностью не познали природу силы гравитации. Допустим, что эта сила обусловлена движением, которое похоже на поток воздуха сверху к центру Земли. Воздействие такого потока на обе половины нашего диска было бы равным, и в нормальных условиях он бы не вращался. Но если бы одна его половина была бы закрыта пластиной, тормозящей это движение, то он бы вращался.

УХОД ОТ ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ — ВОЗМОЖНОСТЬ "САМО- ДЕЙСТВУЮЩЕГО" ДВИГАТЕЛЯ ИЛИ МАШИНЫ, НЕОЖИВЛЕННОЙ, НО ТЕМ НЕ МЕНЕЕ СПОСОБНОЙ, КАК ЖИВОЕ СУЩЕСТВО, ИЗВЛЕКАТЬ ЭНЕРГИЮ ИЗ СРЕДЫ — ИДЕАЛЬНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙ ЭНЕРГИИ

Когда я начал изучать этот вопрос, и когда изложенная выше идея и ей подобные первый раз пришли мне в голову, хотя я в ту пору был еще незнаком со множеством из упомянутых фактов, изучение различных путей использования энергии среды убедило меня, тем не менее, что для достижения полностью удовлетворительного осуществимого решения нужно отойти от ныне известных методов. Ветряк, солнечный двигатель, двигатель, работающий от земного тепла, все имели ограничения по количеству получаемой энергии. Нужно было открыть некий новый путь, который позволил бы нам получать больше энергии. В среде хватает тепловой энергии, но только малая часть ее доступна для привода двигателя теми способами, которые известны. Кроме того, энергия получалась с очень маленькой скоростью. Поэтому очевидно, что проблема состояла в том, чтобы открыть некий новый метод, который бы позволил бы и использовать больше тепловой энергии среды, и производить энергию с большей скоростью.

Схема b. ПОЛУЧЕНИЕ ЭНЕРГИИ И З ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

A, среда с малой энергией; B, В среда с большой энергией; О, путь энергии.

Тщетно пытался я придумать, как этого добиться, и в то время прочел некоторые труды Карно и Лорда Кельвина (тогда Сэра Вильяма Томпсона), которые по сути означали, что для неодушевленного механизма самодействующей машины невозможно охладить среду ниже температуры окружения и работать от извлекаемого тепла. Эти утверждения заинтересовали меня чрезвычайно. Очевидно, что живое существо это делать может, а поскольку опыты моих ранних лет, о которых рассказал, убедили меня, что живое существо есть лишь автомат, или, иначе формулируя, "само-действующий двигатель", я пришел к заключению, что возможно сделать машину, которая могла бы делать то же самое. Как первый шаг к реализации этого, придумал, следующий механизм. Представим термостолбик, состоящий из множества полос металла и идущий от Земли во внешнее пространство за пределами атмосферы. Поток тепла снизу, вверх через эти металлические полосы, будет охлаждать землю, или океан, или атмосферу, смотря где будут находиться нижние части полос, и в результате, как хорошо известно, возникнет ток, циркулирующий в этих полосах. Теперь два концевых контакта этого термостолбика можно соединить между собой через электромотор, и, теоретически, этот мотор будет все врем работать до тех пор, пока среда внизу не охладится до температуры внешнего пространства. Получился бы неодушевленный двигатель, который, со всей очевидностью, охлаждал бы часть среды ниже температуры окружения, и работал бы от извлеченного тепла.