Изобретения и теории

Переменный ток

С 1889 года Тесла приступил к исследованиям токов высокой частоты и высоких напряжений. Изобрёл первые образцы электромеханических генераторов ВЧ (в том числе индукторного типа) и высокочастотный трансформатор (трансформатор Теслы, 1891), создав тем самым предпосылки для развития новой отрасли электротехники – техники ВЧ.

В ходе исследований токов высокой частоты Тесла уделял внимание и вопросам безопасности. Экспериментируя на своём теле, он изучал влияние переменных токов различной частоты и силы на человеческий организм. Многие правила, впервые разработанные Теслой, вошли в современные основы техники безопасности при работе с ВЧ-токами. Он обнаружил, что при частоте тока свыше 700 Гц электрический ток протекает по поверхности тела, не нанося вреда тканям организма. Электротехнические аппараты, разработанные Теслой для медицинских исследований, получили широкое распространение в мире.

Эксперименты с высокочастотными токами большого напряжения привели изобретателя к открытию способа очистки загрязнённых поверхностей. Аналогичное воздействие токов на кожу показало, что таким образом возможно удалять мелкую сыпь, очищать поры и убивать микробы. Данный метод используется в современной электротерапии.

Теория полей

12 октября 1887 года Тесла дал строгое на учное описание сути явления вращающегося магнитного поля. 1 мая 1888 года Тесла получил свои основные патенты на изобретение многофазных электрических машин (в том числе асинхронного электродвигателя) и системы передачи электроэнергии посредством многофазного переменного тока. С использованием двухфазной системы, которую он считал наиболее экономичной, в США был пущен ряд промышленных электроустановок, в том числе Ниагарская ГЭС (1895), крупнейшая в те годы.

Радио

Тесла одним из первых запатентовал способ надёжного получения токов, которые могут быть использованы в радиосвязи. Патент U.S. Patent 447 920, выданный в США 10 марта 1891 года, описывал “Метод управления дуговыми лампами” (“Method of Operating Arc-Lamps”), в котором генератор переменного тока производил высокочастотные (по меркам того времени) колебания тока порядка 10 000 Гц. Запатентованной инновацией стал метод подавления звука, производимого дуговой лампой под воздействием переменного или пульсирующего тока, для чего Тесла придумал использовать частоты, находящиеся за рамками восприятия человеческого слуха. По современной классификации генератор переменного тока работал в интервале очень низких радиочастот.

В 1891 году на публичной лекции Тесла описал и продемонстрировал принципы радиосвязи. В 1893 году вплотную занялся вопросами беспроволочной связи и изобрёл мачтовую антенну. В 1893 году Тесла построил первый волновой радиопередатчик, опередив Маркони и Попова на несколько лет. В 1943 году Верховный суд США подтвердил первенство Теслы в этом изобретении.

Резонанс

Катушки Тесла до сих пор иногда используются именно для получения длинных искровых разрядов, напоминающих молнию. В 1998 году инженер из Стенфорда Грег Лей продемонстрировал публике эффект “молнии по заказу”, стоя в металлической клетке под гигантским контуром Тесла и управляя молниями с помощью металлической “волшебной палочки”. Недавно он развернул кампанию по сбору средств на строительство ещё двух “башен Тесла” на юго-западе США. Проект обойдётся в 6 миллионов долларов. Однако укротитель молний надеялся вернуть расходы, продав установку Федеральному управлению авиации. С помощью неё авиаторы смогут изучать, что происходит с самолётами, попавшими в грозу.

В одном из научных журналов Тесла рассказывал об опытах с механическим осциллятором, настроив который на резонансную частоту любого предмета, его можно разрушить. В статье Тесла говорил, что он подсоединил прибор к одной из балок дома, через некоторое время дом стал трястись, началось небольшое землетрясение. Тесла взял молоток и разбил изобретение. Приехавшим пожарным и полицейским Тесла сказал, что это было природное землетрясение, своим помощникам он велел молчать об этом случае.

Рентгеновские лучи

Электромагнитное и ионизирующее излучение весьма пристально изучалось в последние годы девятнадцатого века, но Тесла исследовал целый диапазон. Всё, от предвестников Кирлиановой фотографии, которая сумела документально подтвердить существование жизненной силы, до тех аппаратов, которые мы сейчас используем в медицинской диагностике – всё это было трансформацией изобретения, в котором Тесла играл центральную роль.

Открытие рентгеновских лучей, также как и многие другие изобретения Теслы, произошло из его убеждения, что всё, что там нужно для понимания вселенной, постоянно находится вокруг нас, и нам нужно лишь использовать наш разум, чтобы создать реальные устройства, которые усилят наше внутреннее восприятие реальности.

Свет

Разумеется, Тесла не изобрёл освещение, но он открыл, как свет может быть «захвачен» и распространён. Тесла разработал и использовал флюоресцентные лампы в своей лаборатории за сорок лет до того, как их «открыла» промышленность.

На Всемирной выставке Тесла брал стеклянные трубки и сгибал их в виде имён знаменитых учёных, фактически создав таким образом первое неоновое освещение.

Дистанционное управление

Это изобретение было естественным продолжением концепции радио. Патент №612809 представлял собой первую дистанционно управляемую лодку, продемонстрированную в 1898 году. Она использовала несколько больших батарей, и управляемых по радио переключателей, которые питали винт лодки, руль, и бегущие габаритные огоньки.

Эта технология некоторое время не имела широкого распространения, однако радиоуправляемые танки уже применялись Германией во Вторую мировую войну, и разработки в этой области с тех пор сильно отклоняются от направления человеческой свободы.

Электродвигатели

Изобретение Теслой электродвигателя было популяризировано автомобилем, носившим его имя. И хотя технические спецификации выходят за рамки этой обзорной статьи, достаточно сказать, что изобретенный Теслой двигатель с вращающимися магнитными полями может освободить человечество быстрее, чем мёртвая хватка Большой нефти. К несчастью, его изобретение стало жертвой экономического кризиса 1930 годов и последовавшей за ним мировой войной.

Роботизация

Чрезвычайно развитый научный ум Теслы привёл его к идее, что все живые существа движимы внешними импульсами. Он утверждал: «Каждой своей мыслью и каждым своим действием я демонстрировал, и продолжаю делать это каждый день к моему полному удовольствию, что я просто автомат, снабжённый движущей силой, который всего лишь реагирует на внешние стимулы».

Однако, как определил Тесла, эти точные реплики человека должны иметь некоторые ограничения – а именно, рост и распространение. Тем не менее, он с полной готовностью принимал всё, что может породить человеческий интеллект.

Лазер

Это изобретение Теслы является, быть может, лучшим примером того, как добро и зло сплетаются в разуме одного человека. Лазеры произвели революцию в хирургических операциях и дали начало большой части наших современных цифровых медиа. Однако, с этим скачком в инновациях, мы также попали и в исконные земли научной фантастики. От Рейгановской лазерной оборонной программы «Звёздных войн» до современных видов Оруэлловского «нелетального оружия», которые включают в себя лазерные винтовки и направленные «лучи смерти», мы наблюдаем огромный потенциал для развития в обоих направлениях.

Беспроводные коммуникации и неисчерпаемая бесплатная энергия

Два этих изобретения тесно связаны между собой, и они стали последней каплей, переполнившей чашу терпения энергетической элиты – ведь какая польза от энергии, если её нельзя измерять и контролировать? Да ещё и бесплатной? Нет, никогда. Джон Пирпойнт Морган поддержал Теслу чеком в 150 тысяч долларов для строительства башни, которая бы использовала естественные колебания нашей вселенной, чтобы передавать различные данные, в том числе широкий спектр изображений, голосовых сообщений и текста.

Башня представляла собой первый в мире образец устройства беспроводной коммуникации, но она также означала, что вселенная наполнена бесконечной энергией, которая может быть использована для формирования всемирной сети, объединяющей всех людей и предоставляющей им неисчерпаемую бесплатную энергию.

Фактически, нули и единицы вселенной встроены в ткань реальности так, чтобы каждый из нас мог при желании иметь к ним доступ. Никола Тесла был приверженцем идеи дать каждому человеку возможность получать и передавать энергию и информацию практически бесплатно. Но в наши дни все мы знаем, чем закончилась для него эта история…

Как итог

Переменный ток является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния. Электрогенераторы являются основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС, ТЭС и т. д.

Электродвигатели, впервые созданные Николой Тесла, используются во всех современных станках, электропоездах, электромобилях, трамваях, троллейбусах.

Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран и т. п. Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для зарядки мобильных телефонов или ноутбуков.