Тесла - Лекции и Статьи

А-47

трубку t и выдвигать из нее чтобы изменять преодолеваемую лучами толщу масла.

С помощью этой установки я получил результаты, которые ясно продемонстрировали ее преимущество. Например, на расстоянии 45 футов от конца лампы мои помощники и я могли отчетливо видеть пальцы руки через экран из вольфрамата кальция, причем лучи преодолевали I около двух с половиной дюймов масла и диафрагму d. С помощью такой установки удобно делать фотографии небольших объектов с расстояния в 40 футов при экспозиции лишь в несколько минут по методу профессора Генри. Но даже без помощи флуоресцентного порошка короткие экспозиции возможны, так что, по-моему, применение упомянутого выше метода для быстрой методики несущественно. Мне охотнее верится, что при практической разработке этого принципа, если потребуется, необходимо будет воспользоваться предложением профессора Сальвиони по флуоресцентной эмульсии в сочетании с пленкой. Это должно дать лучшие результаты, чем отдельный флуоресцентный экран, и заметно упростит процесс. Могу, однако, заметить, что с момента моей последней публикации экраны заметно улучшились. Изготовители вольфрамата кальция Эдисона поставляют теперь экраны, которые дают достаточно четкие изображения. Порошок мелкий и распределен однороднее. Полагаю также, что польза будет и от более мягкой и толстой, чем прежде, бумаги. Следует только отметить, что, как оказалось, вольфрамат кальция — также прекрасный флуоресцентный реагент в лампе. Я незамедлительно проверил его свойства для подобного применения и нахожу его до сих пор непревзойденным. Посмотрим, сколь долго это продержится. Поступили сведения о том, что за границей открыты флуоресцентные вещества, превосходящие цианиды.

Еще одно улучшение в плане усиления контраста теневых изображений подсказал мне м-р Е. Р. Хьюитт. По его прикидкам отсутствие контрастности контуров теневых изображений на экране — следствие рассеяния флуоресценции от кристалла к кристаллу. Избавиться от этого он предлагает с помощью тонкой алюминиевой пластины с множеством параллельных пазов. Воспользовавшись его предложением я провел несколько опытов с проволочной тканью и, кроме того, с экранами, сделанными из смеси флуоресцентного и обычного порошков. И обнаружил, что общая яркость экрана убывает, но при сильном излучении теневые изображения оказываются контрастнее. Может быть эта идея найдет полезное применение.

С помощью описанного выше устройства я сумел намного лучше, чем прежде, обследовать тело посредством флуоресцентного экрана. Теперь позвоночный столб можно разглядывать довольно четко, даже в нижней части тела. Мне были также ясно видны контуры тазовых костей. Проводя наблюдение в области сердца, я безошибочно сумел определить его местонахождение. Фон выглядел намного ярче, и такое различие в яркости тени и окружающей картины поразило меня. Ребра я мог теперь рассматривать в ряде случаев достаточно отчетливо, также как и кости плеча. Конечно, нетрудно обследовать кости любых конечностей. Я отметил своеобразные эффекты, которые отнес на счет масла. Например, лучи проходили через пластины металла толщиной более одной восьмой дюйма, и в одном случае я смог довольно ясно увидеть кости моей руки через листы меди, железа и латуни толщиной почти в одну четверть дюйма. Через стекло лучи, казалось, проходят настолько свободно, что если смотреть через экран в направлении под прямыми углами к оси трубки, то видно самое интенсивное действие, хотя лучи должны были пройти через большую толщу стекла и масла. Стеклянная пластина толщиной почти полдюйма, которую поместили перед экраном, едва флуоресцировала. Когда экран помещался перед трубкой на расстоянии около трех футов, то голова помощника, втиснутая между экраном и трубкой, отбрасывала лишь слабую тень. Временами казалось, что кости и плоть как бы в равной степени прозрачны для излучений, проходящих через масло. Когда экран находился очень близко к лампе, он освещался через тело помощника столь сильно, что когда перед ним двигали рукой, я мог ясно различать движение руки через тело. В одном случае были различимы даже кости руки.

А-48

После того, как в некоторых опытах я заметил необычную прозрачность костей, то поначалу предположил, что лучи могут быть колебаниями высокой частоты, и что часть их неким образом поглощалась маслом. Однако, такой взгляд пришлось отбросить, когда я обнаружил, что на определенной дистанции от лампы получается контрастная тень костей. Последнее обстоятельство привело меня к успешному использованию экрана при получении отпечатков на пластине. А именно, в таком случае удобно сначала посредством экрана определить надлежащее расстояние, на котором следует разместить объект перед тем, как делать отпечаток. Часто оказывается, что изображение намного четче на большом расстоянии. Во избежание ошибок при работе с экраном я окружил ящик толстыми металлическими пластинами так, чтобы воспрепятствовать получаемой вследствие излучений флуоресценции, которая достигает экрана с боков. По-моему, такая мера совершенно необходима, если стремиться добиться точных результатов.

В процессе все еще продолжаемого мною изучения поведения масел и прочих жидких изоляторов мне пришло в голову исследовать важный эффект, открытый профессором Дж. Дж. Томсоном. Некоторое время назад он заявил, что все тела, через которые проходят рентгеновские излучения, становятся проводниками электричества. Для исследования данного явления я прибегнул к резонанс чувствительному испытанию, по методике, указанной мною в более ранних работах по высокочастотным токам. Вторичную катушку, которая желательно не имеет слишком тесной индуктивной связи с первичной катушкой, соединяют с ней и с землей, а колебание в первичной катушке настраивают так, чтобы был истинный резонанс. Поскольку вторичная катушка имела значительное число витков, то очень небольшие тела, прикрепляемые к свободной клемме, существенно изменяли потенциал на ней. В деревянную заполненную маслом камеру я помещал трубку, соединял ее с клеммой и настраивал колебание в первичной обмотке так, чтобы наступил резонанс, но чтобы лампа не излучала рентгеновские лучи в сколько-нибудь ощутимой степени. Затем я изменял режим так, чтобы лампа испускала лучи очень активно. Теперь, согласно предположению профессора Дж. Дж. Томсона, масло должно было стать проводящим, и должно было наступить очень заметное изменение в колебании. Оказалось, что это не так, поэтому в открытом Дж. Дж. Томсоном явлении необходимо усматривать лишь еще одно доказательство того, что здесь мы имеем дело с потоками материи, которые, проходя через тела, уносят электрические заряды. Но тела не становятся проводниками в общем значении этого термина. Метод, которого я придерживался, настолько чувствительный, что ошибка почти невозможна.

А-50

Когда лампу должным образом откачивали и приводили в действие, стеклянная стенка под воронкой f сильно но неоднородно фосфоресцировала, так как на периферии было узкое кольцо, rr, более яркое, чем остальные участки, причем было очевидно, что кольцо это вызвано лучами, отражаемыми от платинового листа. Если флуоресцентный экран поместить ниже воронки вплотную к стеклянной стенке или достаточно близко от нее, то находящаяся совсем рядом с фосфоресцирующим пятном часть экрана ярко освещается, причем контур совершенно расплывчат. Если теперь экран отводить от шарика, то сильно освещенное пятно становится меньше, а контур четче, пока — по достижении точки о — светящаяся часть не уменьшается до маленькой точки.

Перемещение экрана на несколько миллиметров за точку о приводит к появлению небольшого темного пятна, которое разрастается в круг и становится все больше соразмерно увеличению расстояния от шарика (см. S), пока при значительном расстоянии темный круг.|

Схема, Иллюстрирующая Эксперимент целиком не охватит весь экран. Данный эксперимент изумительно проиллюстрировал

прямолинейное распространение, которое Рентген первоначально доказывал точечными фотографиями. Но кроме этого был замечен один важный момент, а именно, что флуоресцирующая стеклянная стенка практически не испускала лучи, тогда как не будь платины, она (стенка) была бы в подобных условиях эффективным источником лучей, так как даже при слабом возбуждении лампы стекло сильно нагревалось. Единственное, чем я могу объяснить отсутствие излучения из стекла, — это предположением, что материя, распространяющаяся от поверхности платинового листа, уже находится в сильно раздробленном состоянии, когда достигает стеклянную стенку. Еще один примечательный факт: по крайней мере при слабом возбуждении лампы кромка темного круга очень четкая, что решительно отметает диффузию. При очень сильно возбужденной лампе фон становится ярче, а тень S слабее, хотя даже в этом режиме ее отчетливо видно.

Из описанного выше очевидно, что при подходящей конструкции лампы выходящие из нее лучи можно на некотором расстоянии сфокусировать на очень маленькой площади, а из этого можно извлечь практическую пользу при получении изображений на пластине или при обследовании тел с помощью флуоресцирующего экрана.

А-52

бенностей рентгеновских лучей, придали дополнительный вес аргументам в пользу теории поперечных колебаний, и, соответственно, сейчас отдается предпочтение данному толкованию явлений. Но эта точка зрения все-таки носит чисто умозрительный характер, поскольку, по состоянию дел на сегодня, она не подкреплена неопровержимым экспериментом. Напротив, есть важное экспериментальное доказательство того, что из ламп с огромной скоростью выбрасывается материя, причем она, по всей вероятности, — единственная причина открытых Рентгеном явлений.

В настоящее время почти несомненно, что катодный поток в лампе состоит из малых частиц материи, выбрасываемых с огромной скоростью из электрода. Вероятно достигаемая скорость поддается оценке и полному учету в механических и тепловых эффектов, вызываемых соударением со стенкой или препятствием внутри лампы. Кроме того, распространена точка зрения, что выбрасываемые сгустки материи действуют как неупругие тела, во многом подобно небольшим свинцовым пулям. Можно легко показать, что скорость потока может составлять до 100 километров в секунду или даже больше, по крайней мере в лампах с одним электродом, в которых реальный вакуум и потенциал намного выше, чем в обычных лампах с двумя электродами. Но в таком случае материя, которая перемещается с подобной скоростью, должна бы наверняка проникать сквозь огромные толщи препятствия на своем пути, если только законы механического удара применимы к катодному потоку. Сейчас я настолько глубоко проработал эту точку зрения, что даже если бы у меня не было экспериментального свидетельства, я бы не подвергал сомнению тот факт, что материя выбрасывается через тонкую стенку вакуумной трубки. Однако выброс из трубки еще тем более вероятен, что под действием удара сгустки материи должны разбиваться на гораздо более мелкие частицы. Из опубликованных ранее результатов моих экспериментов по отражению рентгеновских лучей, которое, как можно показать с помощью мощного излучения, происходит при любых углах падения, видно, что сгустки или молекулы действительно разбиваются на столь малые фрагменты или составляющие, что это заставляет их полностью терять некоторые физические свойства, которыми обладали до удара.

Таким образом, если только дело не касается интенсивности излучения, то совершенно не играет роли материал, из которого состоят электрод, стенки лампы или помещенная внутри нее преграда. По-видимому также, вторичное соударение, как я уже отмечал, не приводит к дальнейшему распаду сгустков. По всем признакам, составляющая катодный поток материя преобразуется в некую первичную форму, прежде неизвестную, поскольку подобных скоростей и сокрушительных соударений, видимо, никогда еще не изучали и даже не достигали, до наблюдения этих необычных явлений. Разве нет вероятности, что распадаются сами эфирные вихри, которые по созданной лордом Кельвином идеальной теории составляют сгустки, и что в явления Рентгена могут служить свидетельством преобразования обычной материи в эфир? Полагаю, именно в этом смысле получит подтверждение первая гипотеза Рентгена. В таком случае, конечно же, не может быть сомнений относительно предложенных Рентгеном продольных, и никаких иных, волн, только, по моему, частота должны быть очень небольшой, — как у электромагнитной колебательной системы, — в общем, не более нескольких миллионов в секунду. Если подобный процесс преобразования действительно имеет место, будет трудно, если вообще возможно, определить количество энергии, которую несут в себе излучения, а к утверждению о том, что количество это очень мало, следует относиться осторожно. Что касается тщательно изученных Ленардом лучей, которые, как оказывается, являются сутью этих великих постижений, то я считаю, что они — ни что иное, как катодные потоки, выброшенные через стенку трубки. Их способность отклоняться под действием магнита демонстрирует, на мой взгляд, просто то, что они лишь незначительно отличаются от лучей внутри лампы. Вероятно, в этом случае сгустки материи крупные, а скорости невелики по сравнению с теми же величина-

A-53

II - СВЯЗЬ МЕЖДУ НЕПРОНИЦАЕМОСТЬЮ И ПЛОТНОСТЬЮ

Рентген указывал на то, что непроницаемость тела для лучей тем выше, чем выше его плотность, что подтвердило последующее исследование. Это важное обстоятельство можно убедительно объяснить единственным и никаким иным предположением: лучи — это потоки материи. В этом случае такая простая связь непроницаемости и плотности обязательно была бы. Основное значение этой связи в том, что она касается природы лучей, поскольку для световых колебаний таковой не имеется, и, следовательно, ее нельзя было бы обнаружить в столь заметной степени и при всех условиях при колебаниях, которые предположительно подобны световым и примерно равны им по частоте.

III — РЕЗКОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА ЭКРАНЕ ИЛИ ПЛАСТИНЕ

Если при получении отпечатков или наблюдении теневых изображений изменять интенсивность излучений, но по возможности сохранять при этом все остальные условия насколько возможно неизменными, то оказывается, что в плане четкости деталей изображения более высокая интенсивность либо дает небольшое преимущество, либо вообще его не дает. Поначалу считалось, что все, что необходимо, — это получить очень мощные лучи. Но опыт разочаровал, поскольку, несмотря на то, что мне удалось получить лучи, способные оставлять отпечаток на пластине с расстояний никак не менее 30 метров, результаты были не намного лучше.

А-54

Применение лучей подобной интенсивности давало одно преимущество: пластину можно было подальше относить от источника, и, следовательно, получать более хорошие теневые изображения. Все остальное — пустяки, о которых не стоит вести речь. Экран в темной камере временами становился таким ярким, что позволял без труда читать на некотором расстоянии от него, но это не добавляло четкости теневому изображению. На самом деле, очень сильное излучение зачастую давало менее качественный отпечаток, чем слабое. Итак, вот, что я неоднократно наблюдал, и чему придаю огромное значение в этой связи: Если отпечаток делать на небольшом расстоянии от трубки, которая дает очень интенсивные лучи, то теневое изображение не получается, ну, может быть едва различимое. Например, в таком режиме плоть и кости руки оказываются прозрачными в равной степени. Если постепенно увеличивать расстояние, окажется, что кости отбрасывают тень, а плоть отпечатка не оставляет. При дальнейшем увеличении расстояния появляется тень от плоти, тогда как тень от костей темнеет; именно где-то здесь можно найти место, в котором получается наилучшая резкость теневого изображения. Если расстояние увеличивается еще больше, то пропадают детали изображения, и, в конце концов, остается различимой лишь слабая тень, неясно отмечающая контуры кисти руки.

Это часто отмечаемое обстоятельство полностью расходится со всеми теориями поперечных колебаний, но его можно легко объяснить, в предположении существования материальных потоков. Если кисть находится близко, а скорость потока частиц очень высокая, то и кость, и плоть легко проницаемы, и невозможно определить эффект, вызванный различием в замедлении частиц, которые проходят через разнородные части. Экран может флуоресцировать только до определенной, ограниченной интенсивности, а воздействие на пленку возможно лишь в определенной небольшой степени. При увеличении расстояния или, что эквивалентно, при ослаблении интенсивности излучения, оказывающие большее противодействие кости начинают первыми отбрасывать тень. При последующем отдалении и плоть начинает задерживать достаточно частиц, чтобы оставить след на экране. Но в любом случае самое четкое теневое изображение получается на определенном расстоянии, очевидно, на таком, которое в данном режиме эксперимента дает наибольшую разницу траекторий частиц внутри интервала, воспринимаемого экраном или пленкой.

IV — ВСЕ ЛУЧИ ОДНОГО ВИДА

В предыдущем параграфе объясняется кажущееся существование лучей разного вида, т.е., как утверждают, с различными частотами колебания. По моему мнению, различны и скорость, и, возможно, размер частиц, что полностью объясняет противоречивые результаты, полученные по прозрачности различных тел относительно лучей. Например, во многих случаях я обнаруживал, что алюминий менее прозрачен, чем стекло, а в некоторых опытах оказывалось, что латунь очень прозрачна по сравнению с прочими металлическими веществами. Подобные наблюдения показывали, что делая сравнение, необходимо брать тела строго равной толщины; и размещать их как можно ближе друг к другу. Эти наблюдения показали также тщетность сравнения результатов, полученных с помощью разных ламп.

V — ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПЛЕНКИ

Из многих экспериментов с пленками разной толщины видно, что намного более детальным получают изображение при толстой пленке по сравнению с тонкой. Мне это представляется еще одним свидетельством в пользу приведенных выше воззрений, так как этот результат можно без труда объяснить, если принять во внимание предыдущие замечания.

А-55

VI — ПОВЕДЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТЕЛ ПРИ ОТРАЖЕНИИ ЛУЧЕЙ,

о котором я уже вскользь упоминал, не оставит — если будет проверено другими экспериментаторами — никаких оснований для сомнения относительно того, что данные излучения — это потоки материи или, возможно, эфира, как отмечалось выше.

VII — ПОЛНОЕ ОТСУТСТВИЕ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

и прочих характеристик, которыми обладают световые волны, до сих пор не получило внятного объяснения с момента сообщения Рентгена. Если бы лучи представляли собой поперечные колебания, был бы обнаружен хоть какой-нибудь признак подобного эффекта.

VIII — РАЗРЯД ПРОВОДНИКОВ

лучами демонстрирует, насколько мне удалось отследить исследования других ученых, что электрический заряд уносится вещественными носителями. Обнаружено также, что непроницаемость играет важную роль, и что результаты опытов в основном согласуются с приведенными выше взглядами.

IX — источник ЛУЧЕЙ,

Это всегда, как я обнаружил, место первого соударения катодного потока, при этом второе соударение дает мало лучей или вовсе не дает. Было бы трудно объяснить это обстоятельство, не предположив наличия потоков материи.

X — ТЕНЕВЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ СНАРУЖИ ОТ ЛАМПЫ

Важнейшим свидетельством существования материальных потоков является образование теневых изображений в пространстве па некотором расстоянии от лампы, на что я обращал внимание совсем недавно. Здесь сошлюсь на свою предыдущую статью по этой теме и только отмечу, что ничто, кроме потоков материи, не смогло бы дать подобные теневые изображения при описанных условиях.

XI — ВСЕ ВЕЩЕСТВА ПРОЗРАЧНЫ ДЛЯ ОЧЕНЬ СИЛЬНЫХ ЛУЧЕЙ

Эксперименты подтвердили этот факт вне всяких сомнений. С помощью очень интенсивных излучений я без труда получаю отпечатки сквозь то, что может считаться огромной толщей металла. Это невозможно объяснить с позиции теории поперечных колебаний. Мы могли бы объяснить, каким образом лучи проходят через то или иное тело, но такие объяснения не применимы ко всем без исключения телам. И наоборот, при допущении материальных потоков такой результат неизбежен.

К уже сказанному можно было бы добавить массу других опытных данных и фактов в качестве дальнейших свидетельств в пользу описанных выше взглядов. Я отмечал некоторые особенности тел, препятствующих прохождению катодного потока внутри лампы. По моим результатам такие же лучи получаются при любой степени откачки и с помощью тел с крайне отличными физическими свойствами. Мною определен ряд параметров: давление, вакуум, остаточный газ, материал электрода и т.д., с каждым из которых опытные данные более или менее согласуются, о чем я уже сообщал раньше. Надеюсь, однако, что в этой статье достаточно материала, чтобы привлечь внимание остальных.

12

К ВОПРОСУ О РЕНТГЕНОВСКИХ ПОТОКАХ*

Возможно, изложенное ниже окажется полезным для физиков и врачей. Для тех, кто при исполнении своего профессионального долга прибегает к открытиям Рентгена с тем, чтобы облегчить страдание пациента, пытаясь найти инородные объекты или удостовериться в состоянии местных недугов или неправильных образований в организме, но кого частенько постигает разочарование. В то время, как нахождение инородного объекта в голове, шее и во всех мягких тканях тела и обнаружение запущенного недуга в легких — совершенно несложная задача, то часто определение местонахождения даже такого крупного и непрозрачного объекта, как пуля, застрявшего в определенных костистых частях тела, — часто может сопровождаться трудностями. Успех будет обеспечен, если строго следовать тем указаниям, которые приведены ниже, и которые — плод многочисленных наблюдений подобных случаев.

Чтобы придать настоящей работе сдержанный и более продуктивный характер, думаю, нелишне сказать несколько слов о рентгеновских лучах. В силу всех до сих пор полученных мною результатов я придерживаюсь мнения, которое уже высказывал в прежних работах, что эти лучи образованы из потоков материи, выбрасываемой из стенок трубки с огромной скоростью и, как правило, периодически. Периодический характер излучения — следствие установки, которую обычно применяют для получения лучей; но колебательный или периодический разряд не является обязательным, поскольку мною получены токи постоянного направления при высоком напряжении, которые также способны генерировать интенсивные лучи, и поскольку с аналогичным результатом можно использовать электростатическую машину. Для этих целей роль режима образования лучей, или потоков, невелика. Небольшие частицы внутри лампы, которые вызывают формирование лучей, могут быть ионами, образованными при электролизе, либо это могут быть относительно крупные частицы электродов или молекулы остаточного газа. В любом случае, по всей видимости, размер частиц предельно мал и, поэтому, скорости катодных лучей внутри сосуда настолько велики, а соударения настолько сильны, что вызывают дальнейшее разрушение катодного вещества до состояния, которое физики, возможно, никогда прежде не изучали. Возможно, нам придется иметь дело — как я уже предполагал — с разрушением на мелкие части вихрей эфира, из которых согласно теории Лорда Кельвина состоят материальные частицы, либо мы можем оказаться перед лицом распада материи в некую неизвестную первичную форму, Акаши (Akasa) старых Вед. Эксперименты показывают, что эта материя отражается, иногда очень хорошо, иногда плохо; но во всяком случае разные металлы ведут себя при этом любопытно. Результаты моих исследований, которые может быть и не избавлены от ошибок в силу значительных сложностей при получении точной оценки в подобных изысканиях, тем не менее достаточно позитивны в том отношении, что привели меня к убеждению: в потоках Рентгена присутствует та же среда, или тот же элемент, которую рассматривают при настройке электродвижущего напряжения между находящимися в контакте металлами. Может быть было бы лучше сказать — в духе современных взглядов на контактное электричество — что

Electrical Review, 1 Декабря, 1896 г.