Добавил:
course-as.ru Авшаров Евгений Михайлович, ejen@course-as.ru Инвестор и Технический директор ООО 'КУРС-АС1', Москва, http://www.course-as.ru, Все наиболее важное обо мне:http://www.course-as.ru/Avsharov.html Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тесла - Лекции и Статьи

.pdf
Скачиваний:
554
Добавлен:
18.11.2019
Размер:
5.87 Mб
Скачать

А-130

существа? Это был первый акт человеческой филантропии, и его последствия были неисчислимыми.

С самого начала человеку были открыты три пути получения энергии от солнца. Дикарь, согревавший свои замерзшие члены у огня, который загорелся каким-то образом, использовал энергию солнца, заключенную в горючем веществе. Когда он принес вязанку веток в свою пещеру и зажег их там, он воспользовался сохраненной энергией солнца, перенесенной из другого места. Когда он отправился в плавание на своем каноэ, он использовал энергию солнца, переданную атмосфере и окружающей среде. Несомненно, первый был старейшим способом. Огонь, найденный случайно, позволил дикарю оценить его благотворное тепло. Потом он вероятно пришел к мысли перенести его угли в свое жилище. И наконец он научился использовать силу стремительного течения воды или воздуха. То, что прогресс шел этим путем, показывают современные исследование. Использование энергии, сохраненной в дереве или угле, или говоря более обще, в топливе, привело к появлению парового двигателя. После этого применение электричества дало огромный рывок вперед в транспортировке энергии. Оно позволило передавать энергию из одного места в другое без транспортировки материалов. Но что касается использования энергии окружающей среды, пока еще никакого радикального шага вперед не сделано.

Конечные результаты развития в этих трех направлениях: первое, сжигание угля в холодном процессе в батарее; второе, эффективное использование энергии окружающей среды;

итретье, передача без проводов электрической энергии на любое расстояние. Как бы мы ни пришли к этим результатам, их практическое применение необходимо повлечет широкое использование железа, и этот ценнейший металл несомненно будет существенным элементом в дальнейшем развитии по этим трем путям. Если мы научимся сжигать уголь в холодном процессе и тем самым эффективно и недорого получать электрическую энергию, для практического использования этой энергии нам потребуются электрические моторы — то есть, железо. Если мы преуспеем в получении энергии из окружающей среды, то нам понадобятся —

ипри ее получении, и при использовании, — машины и оборудование — снова железо. Если мы осуществим передачу электрической энергии без проводов в промышленном масштабе, мы будем вынуждены широко использовать электрические генераторы — опять железо. Что бы мы ни делали, в ближайшем будущем, возможно, еще больше, чем в прошлом, железо вероятно будет главным средством воплощения этого. Трудно сказать, сколь долго продлится его господство, потому что уже даже теперь серьезным соперником ему становится алюминий. Но на данный момент, после обеспечения новых ресурсов энергии, величайшую важность имеют усовершенствования в производстве и использовании железа. В этих же направлениях возможен величайший прогресс, который, если он произойдет, неимоверно повысит полезную производительность человечества.

ОГРОМНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ, КОТОРЫЕ ОТКРЫВАЕТ ЖЕЛЕЗО ДЛЯ РАСТУЩЕЙ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ — ОГРОМНЫЕ ПОТЕРИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛЕЗА

Пока что железо является важнейшим фактором в современном прогрессе. Оно больше всех остальных продуктов индустрии дает вклад в силу, ускоряющую человеческое движение. Применение этого металла настолько широко, и так тесно оно связано со всеми аспектами нашей жизни, что оно стало необходимым нам как сам воздух, которым мы дышим. Его название

— синоним полезности. Но сколь бы сильным ни было влияние железа на сегодняшнее развитие человечества, это не увеличивает толкающую человека вперед силу даже отчасти настолько, насколько могло бы. В первую очередь, его производство в том виде, как оно выполняется, связано с потрясающей потерей топлива — то есть, с потерей энергии. Кроме того, лишь часть

Л-131

Рис 10 ФОТОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛЯТОРА, ПРОИЗВОДЯЩЕГО ЭНЕРГИЮ СО СКОРОСТЬЮ СЕМЬДЕСЯТ ПЯТЬ ТЫСЯЧ ЛОШАДИНЫХ СИЛ.

Разряд, создающий сильную тягу благодаря нагреву воздуха, выносит вверх через открытую крышу здания. Наибольший размер в поперечнике составляет примерно семьдесят футов. Напряжение превышает двенадцать миллионов вольт, и ток переменяется сто тридцать тысяч раз в секунду.

А-132

всего производимого железа применяется для полезных целей. Большая часть его уходит на создание фрикционного сопротивления, а другая заметная часть является средством получения негативных сил, существенно замедляющих человеческое движение. Так негативная сила войны почти полностью воплощается в железе. Невозможно оценить, с какой бы то ни было степенью точности, амплитуду этой величайшей из всех тормозящих сил, но она определенно очень велика. Если нынешнюю позитивную ускоряющую силу, обусловленную всеми полезными применениями железа, принять например за десять, то я не думаю, что будет преувеличением оценить негативную силу войны, с учетом всех ее затормаживающих влияний и последствий, скажем, в шесть. Исходя из этой оценки эффективная ускоряющая сила железа в позитивном направлении будет равна разности между этими числами, то есть четырем. Но если, в результате установления вселенского мира, исчезнет производство военной техники, и все соперничество за превосходство между народами обернется здоровой, активной и продуктивной коммерческой конкуренцией, то позитивная ускоряющая сила благодаря железу составит сумму этих двух чисел, которая равна шестнадцати — то есть, эта сила по сравнению с ее сегодняшней величиной вырастет в четыре раза. Этот пример, конечно, приведен только чтобы дать представление об огромном увеличении полезной производительности человечества, которую бы могла дать радикальна реформа железных производств, производящих средства войны.

Такое же неоценимое преимущество в экономии энергии, которая есть в распоряжении человека, можно получить, если избавиться от огромной потери угля, которая неразрывно связана с нынешними способами производства железа. В некоторых странах, как например в Великобритании, пагубные эффекты этого разбазаривания топлива уже начинает ощущаться. Цена на уголь постоянно растет, и бедные страдают все больше и больше. Хотя мы все еще далеки от ужасного "истощения угольных месторождений", филантропия призывает нас изобрести новые методы производства железа, которые не требовали бы столь варварских затрат этого ценного сырья, из которого мы сегодня получаем большую часть нашей энергии. Оставить эти запасы энергии невредимыми или хотя бы не трогать их, пока мы не разработали процесс более эффективного сжигания угля — это наша обязанность перед грядущими поколениями. Тем, кто придет за нами, топливо понадобится больше, чем нам. Мы должны научиться производить железо в нужных нам количествах с помощью применения солнечной энергии, совсем без затрат угля. Как одна из попыток продвинуться в этом направлении, многообещающей является идея плавлению металлической руды электрическим током, получаемым из энергии падающей воды. Я сам потратил много времени, стараясь добиться осуществления этого процесса, что позволило бы производить железо дешево. После длительного изучения этого предмета, обнаружив, что непосредственно использовать сгенерированные токи для плавления руды невыгодно, я придумал метод, который оказался еще более экономичным.

ЭКОНОМИЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ЖЕЛЕЗА В НОВОМ ПРОЦЕССЕ

Индустриальный проект, который я разработал шесть лет назад, предполагал применение электрических токов, получаемых от энергии падающей воды, не напрямую для плавления руды, а для разложения воды, в качестве предварительного шага. Чтобы снизить стоимость такого завода, предполагал генерировать токи в особенно простых и дешевых динамо, которые я разработал исключительно для этой цели. Водород, получаемый в разложении электролизом, должен был сжигаться или воссоединяться с кислородом, не с тем, от которого его отделили, а с атмосферным. Это даст почти полное преобразование электрической энергии, затраченной на разложение воды, в форме тепла, получаемого от воссоединения водорода. Это тепло и должно было использоваться для плавления руды. Кислород, получаемый как побочный продукт разложения воды, я намеревался использовать для некоторых других промышленных целей, что, возможно, дало бы хорошие коммерческие результаты, ввиду того, что это самый дешевый способ получения этого газа в больших количествах. При любом исходе, он мог бы применяться для сжигания всех видов отходов, дешевого углеводорода, или угля самого низшего качества, который нельзя сжечь в атмосфере или иным образом употребить с пользой, и это также давало|

А-133

бы значительное количество тепла, которое можно было бы использовать для плавления руды. Чтобы повысить экономичность этого процесса, я, кроме того, предполагал предпринять меры, чтобы горячий металл и отходы, выходя из печи, отдавали бы свое тепло холодной руде, идущей в печь, и таким образом при плавлении терялось бы относительно мало тепловой энергии. Я вычислил, что этим методом возможно производить сорок тысяч фунтов железа на лошадиную силу в год. Если принять широкие допущения относительно неизбежных потерь, это количество составит приблизительно половину теоретически достижимого. Основываясь на этой оценке и на практических данных относительно определенного вида песчаной руды, в избытке присутствующей в районе Великих Озер, учитывая цену транспортировки и труда, я получил, что в некоторых местностях этим методом можно производить железо дешевле, чем каким-либо другим из используемых способов. Этот результат обеспечивался бы еще надежнее, если бы кислород, получаемый из воды, вместо того, чтобы применяться для плавления руды, как предполагалось, использовался бы более выгодным способом. Каждая новая потребность в этом газе приносила бы заводу еще больше прибыли, тем делая железо еще дешевле. Данный проект был разработано исключительно в интересах индустрии, Когданибудь, я надеюсь, из пыльной и сморщенной куколки вылетит красивая индустриальная бабочка.

Производство железа из песчаных руд с помощью процесса магнитного разделения в принципе очень перспективно, потому что при этом не происходит никаких затрат угля; правда полезность этого метода сильно снижается из-за необходимости последующей плавки железа. Что касается дробления железной руды, я бы счел это рациональным, только если оно будет выполняться за счет водной энергии, или энергии полученной иным путем без затрат топлива. Электролитический холодный процесс, который бы мог позволить дешево добывать железо, а также отформовывать его в нужные формы без потребления топлива, был бы, на мой взгляд, очень большим прогрессом в производстве железа. Как и некоторые другие металлы, железо до сей поры сопротивлялось электролитической обработке, но не может быть сомнений, что такой холодный процесс в конце концов заменит собой в металлургии нынешний метода литья, и тем позволит избежать огромных затрат топлива, необходимых при повторяющихся разогреваниях металла в литейной.

До времен около нескольких десятилетий назад полезность железа почти полностью была основана на его замечательных механических свойствах, но начиная с прихода коммерческого динамо и электромотора его ценность для человечества очень сильно выросла за счет его уникальных магнитных качеств. Что касается последнего, железо сильно улучшилось за недавнее время. Поразительный прогресс начался около тринадцати лет назад, когда я открыл, что если в переменном моторе вместо кованого железа, как было тогда принято, применять Бессемеровскую сталь, то производительность машины удваивается. Я обратил на этот факт внимание М—ра Альберта Шмида, чьему неустанному упорству и способностям сильно обязано превосходство Американской электрической техники, и который в то время был управляющим промышленной корпорации, занятой в этой области. Следуя моему предложению, он построил трансформаторы из стали, и они продемонстрировали такое же замечательное улучшение работы. После чего эти исследования были систематически продолжены под руководством М—ра Шмида, и из "стали" (которая только называлась так, потому что на самом деле это было чистое мягкое железо) были удалены примеси, и в результате вскоре получился продукт, который позволил еще немного улучшить результат.

НАСТУПЛЕНИЕ ЭРЫ АЛЮМИНИЯ — ПРИГОВОР МЕДНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ — ОГРОМНАЯ ЦИВИЛИЗУЮЩАЯ МОЩЬ

НОВОГО МЕТАЛЛА

С этими улучшениями, сделанными за последние годы в области железа, мы дошли практически; до границ усовершенствования. Мы не можем надеяться очень существенно увеличить его прочность на разрыв, его упругость, твердость или ковкость, как не можем мы и

А-134

ожидать, что оно сильно улучшится в плане его магнитных качеств. Совсем недавно было получено заметное достижение путем примешивания к железу малого количества никеля, но перспективы дальнейшего продвижения в этом направлении не так велики. Можно ожидать новых открытий, но они не могут дать большого вклада в ценные свойства этого металла, хотя существенно снизить стоимость его производства они могут. Ближайшее будущее железа гарантировано его непревзойденными механическими и магнитными свойствами. Они таковы, что в настоящее врем ни один другой продукт с ним конкурировать не может. Но не может быть сомнений в том, что в не слишком отдаленном будущем железо во многих областях его неоспоримого господства должно будет передать скипетр другому: наступающая эпоха будет эпохой алюминия. Прошло всего семьдесят лет с тех пор, как этот удивительный металл был открыт Велером, а алюминиевая промышленность, едва ли сорока лет от роду, приковывает к себе внимание всего мира. Такой быстрый рост в истории нашей цивилизации еще не наблюдался. Не так давно алюминий продавался по фантастической цене в тридцать или сорок долларов за фунт; сегодня его можно купить в любом количестве за столько же, но центов. И более того, недалеко время, когда и эта цена будет считаться фантастической, потому что в способах его производства возможны грандиозные усовершенствования. Основная часть этого металла производится сегодня в электрической печи с помощью процесса, совмещающего в себе плавление и электролиз, что дает множество преимуществ, но естественно приводит к огромной потере электрической энергии тока. Мои оценки показывают, что цену алюминия можно было заметно уменьшить, если применить в его производстве способ, аналогичный предложенному мной для производства железа. Чтобы расплавить фунт алюминия, требуется всего лишь около семидесяти процентов тепла, необходимого для расплавления фунта железа, а поскольку его [удельный] вес составляет только одну треть веса последнего, то по объему алюминия может быть получено из одного и того же количества тепловой энергии в четыре раза больше, чем железа. Но идеальное решение — это холодный электролитический процесс производства, и на него я и возлагаю свои надежды.

Абсолютно неизбежным следствием развития алюминиевой промышленности будет уничтожение медной. Они не могут существовать и процветать вместе, и последней уже вынесен приговор безо всяких надежд на помилование. Даже сегодня дешевле передавать электрический ток через алюминиевые провода, чем через медные; алюминиевое литье стоит дешевле, и во многих областях домашнего хозяйства и других применениях у меди нет шансов на успешную конкуренцию. Дальнейшее же существенное снижение цен на алюминий не может не быть для меди фатальным. Но прогресс алюминия не сможет идти беспрепятственно, потому что, как это всегда происходит в подобных случаях, более крупная индустрия поглощает более мелкую: гигантские медные капиталы будут контролировать лилипутские алюминиевые капиталы, и ее медлительная поступь сдержит его скорый бег. Это только замедлит, но не предотвратит, наступление нависшей катастрофы.

Но алюминий, разделавшись с медью, на этом не остановится. Не пройдет много лет, как он вступит в жестокую битву с железом, и победить этого соперника будет делом далеко не легким. Исход борьбы будет в большой степени зависеть от того, будет ли железо незаменимым

вэлектрической технике. Это может решить только будущее. Магнетизм, проявляющийся в железе, — это изолированное явление в природе. Что заставляет этот металл вести себя столь радикально по-другому в отличие от других веществ, пока еще не установлено, хотя и выдвинуто множество теорий. Что касается магнетизма, молекулы различных тел ведут себя подобно полым перекладинам, частично заполненным тяжелой жидкостью и уравновешенным

всередине на манер детских качелей. Очевидно, в природе есть некоторое возмущающее воздействие, которое заставляет каждую молекулу, как такую перекладину, отклоняться в одну или другую сторону. Если молекулы наклоняются в одну сторону, тело магнитное; если в другую — тело не магнитное; но оба положения являются стабильными, как в случае полой перекладины из-за притекания тяжелой жидкости к более низкому концу. А теперь, удивительное состоит в том, что молекулы всех известных веществ идут в одну сторону, а молекулы железа в другую. Этот металл, как кажется, имеет совершенно другую природу, чем

А-135

все остальное на нашей планете. Крайне маловероятно, чтобы мы открыли какое-нибудь другое, и при этом более дешевое, вещество, которое сравнится или превзойдет железо по магнитным свойствам.

Если только не произойдет радикального переворота в свойствах используемых электрических токов, железо будет незаменимым. Хотя его преимущества — лишь видимость. Пока мы используем слабые магнитные силы, оно превосходит все прочие материалы, но если мы найдем пути получать огромные магнитные силы, то без него будут получатся лучшие результаты. На самом деле, я уже сделал электрические трансформаторы, в которых железо не используется, и которые могут производить в десять раз больше работы на фунт веса, чем трансформаторы с железом. Этот результат достигнут при использовании получаемых новыми способами электрических токов с очень высокой частотой вибраций вместо обычных токов, которые сегодня применяются в промышленности. У меня также получилось привести в движение электрические моторы без железа с помощью подобных быстро вибрирующих токов, но полученные до сих пор результаты намного хуже, чем с обычными моторами, сделанными из железа, хотя теоретически первые должны мочь производить несравнимо больше работы на единицу веса, нежели вторые. Но непреодолимые по-видимому трудности, стоящие на пути сейчас, возможно, в конце концов удастся преодолеть, и тогда с железом будет покончено, и вся электрическая техника будет делаться из алюминия, и со всей вероятностью, по ценам до смешного низким. Это будет для железа если и не фатальным, то тяжелым ударом. Во многих других областях промышленности, например, кораблестроении, и везде, где важна легкость конструкции, прогресс нового металла будет намного быстрее. Для таких применений он особенно подходит, и обязательно рано или поздно вытеснит железо. Очень вероятно, что с течением времени мы сможем придать ему многие из тех свойств, которые делают железо таким ценным.

Хотя сказать, когда наступит эта промышленная революция, невозможно, не может быть сомнений в том, что будущее принадлежит алюминию, и что в грядущие времена он станет главным средством увеличения человеческой производительности. В этом отношении он по своим возможностям пока превосходит любой другой металл. Я оцениваю его цивилизующие возможности как в сто раз большие, чем у железа. Эта оценка, хотя и может показаться обескураживающей, не сильно преувеличена. В первую очередь, мы должны вспомнить, что общее количество алюминия, доступного для использования человеком, в тридцать раз больше, чем железа. Одно только это открывает огромные перспективы. Далее, новый металл обрабатывается намного легче, это тоже делает его более ценным. Во многих отношениях он ведет себя подобно драгоценным металлам, что тоже придает ему дополнительную ценность. Одной только его электрической проводимости, по которой, на данный вес, он превосходит все другие металлы, было бы достаточно, чтобы сделать его одним из важнейших факторов в будущем человеческом прогрессе. Его чрезвычайна легкость очень упрощает транспортировку продукции из него. Это его преимущество вызовет переворот в судостроении, и он своим вкладом в развитие транспорта и путешествий очень сильно повысит производительность человечества. Но его самая величайшая цивилизующая мощь, как считаю, — в воздушных путешествиях, которые он с собой без сомнения принесет. Телеграфические средства просвещать варваров медленно. Электрические моторы и лампы сделают это быстрее. Но быстрее, чем что-либо другое, сделают это летающие машины. Сделать путешествие идеально простым — лучший способ объединить разнородные части человечества. Первый шаг в этом направлении — это сделать более легкий аккумулятор или получить больше энергии из угля.

ПОПЫТКИ ПОЛУЧИТЬ БОЛЬШЕ ЭНЕРГИИ ИЗ УГЛЯ — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД — ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ХОЛОДНАЯ УГОЛЬНАЯ БАТАРЕЯ

Я помню, что одно время считал производство электричества за счет сжигания угля в батарее величайшим достижением на пользу развития цивилизации, и я был удивлен, насколько продолжительное исследование этих вопросов изменило мои взгляды. Теперь мне кажется, что

А-136

сжигание угля в батарее, каким бы эффективным оно ни было, стало бы только временным усовершенствованием, промежуточным шагом в движении к чему-то более совершенному. Помимо всего прочего, получая электричество этим способом мы будем уничтожать сырье, и это будет варварский процесс. Мы должны мочь добывать потребную нам энергию без затрат сырья. Но я далек от того, чтобы недооценивать значение такого эффективного метода сжигания топлива. В настоящее время основная движущая энергия получается из угля, и либо непосредственно, либо через свои производные, он дает огромный вклад в человеческую энергию. К сожалению, во всех принятых ныне процессах большая часть энергии угля бесполезно рассеивается. Самые лучшие паровые двигатели используют лишь малую часть полной энергии. Даже в газовых двигателях, в которых, особенно в самых новейших, достигаются еще лучшие результаты, все равно процесс идет варварский. В наших электрических осветительных системах мы едва используем одну треть одного процента, а в газовом освещении и того меньшую часть энергии угля. Если рассмотреть всевозможные способы применения угля в нашем мире, то мы определенно не используем больше, чем два процента его энергии, которая доступна теоретически. Тот, кто прекратит эти бессмысленные потери, станет величайшим благодетелем человечества, пусть даже предложенное им решение и не сможет стать вечным, потому что оно непременно ведет к истощению запасов сырья. Сейчас попытки получить больше энергии из угля ведутся главным образом в двух направлениях — путем генерации электричества, и путем получения газа для использования его в целях движущей энергии. На обоих направлениях уже достигнут заметный успех.

Приход передачи электрической энергии с помощью переменных токов знаменует новую эпоху в экономии энергии, которую человек может добыть из угля. Очевидно, что вся электрическая энергия, получаемая от падающей воды, сберегающая так много топлива, — это чистая выгода для человечества, которая делается тем более эффективной, что она достигается ценой небольших затрат человеческих усилий, и что этот наиболее совершенный из всех известных способов получения энергии от солнца вносит всемерный вклад в развитие цивилизации. Но электричество позволяет нам еще и получать из угля энергии больше, чем давали старые способы. Вместо перевозки угля в удаленные места, где он потребляется, мы сжигаем его рядом с шахтой, получаем электричество в динамо, и передаем в другие места ток, что дает заметную экономию. Вместо того, чтобы приводить в движение машины на фабрике с помощью ремней и трансмиссий, мы энергией пара генерируем электричество и приводим в движение электрические моторы. Этим путем несложно получать движущую энергию из топлива в два или три раза более эффективно, не говоря уже о прочих многочисленных преимуществах. Именно в этой области, а также в передаче энергии на большие расстояния, и несет промышленную революцию переменная система с ее идеально простой техникой. Но на многих направлениях этот прогресс пока еще не ощущается. Например, паровозы и поезда все еще движутся паровой энергией, непосредственно воздействующей на валы или оси. Можно было бы преобразовывать в движущую энергию намного большую часть тепловой энергии, если вместо нынешних корабельных двигателей и локомотивов использовать динамо, приводимые в движение специальными паровыми или газовыми двигателями высокого давления, и применяя для движения сгенерированное электричества. Этим способом можно получить выигрыш от пятидесяти до ста процентов от эффективной энергии, получаемой от угля. Трудно понять, почему на столь простой и очевидный факт инженеры не обращают большего внимания. В океанских пароходах такое усовершенствование было бы особенно желательным, потому что оно помогло бы избавиться от шума и существенно увеличило бы скорость и грузоподъемность лайнеров.

Еще больше энергии сейчас получается из угля с помощью последнего усовершенствованного газового двигателя, экономичность которого в среднем примерно вдвое больше, чем у лучшего парового двигателя. Введению газового двигателя очень сильно способствует важность газовой индустрии. С ростом использования электрического света больше и больше газа применяется в целях получения нагревательной и движущей энергии. Часто газ добывается вблизи угольных шахт и переправляется в удаленные места его потребления.

А-137

Это дает существенную экономию и в расходах на транспортировку, и в использовании энергии топлива. При нынешнем положении дел в механике и электричестве самым рациональным способом получения энергии из угля очевидно является производство газа рядом с залежами угля, и использование его, прямо на месте или где-то еще, для генерации электричества для индустриального использования в динамо, приводимых в движение газовыми двигателями. Коммерческий успех такого завода сильно зависит от производства газовых двигателей большой номинальной мощности, что, судя по энергичной активности в этой области, скоро произойдет. Вместо непосредственного потребления угля, как обычно, из него следует производить газ и сжигать его для экономии энергии.

Но все эти усовершенствование не могут быть ничем, кроме переходных этапов в развитии в направлении чего-то более совершенного, потому что в конечном итоге мы должны научиться получать электрическую энергию из угля более прямым способом, не содержащим в себе больших потерь его тепловой энергии. Можно ли окислять уголь в холодном процессе, — пока еще остается под вопросом. Его соединение с кислородом всегда идет с выделением тепла, а может ли соединение углерода с каким-либо другим элементом быть напрямую преобразовано в электрическую энергию, пока еще не выяснено. При определенных условиях азотная кислота сжигает углерод, генерируя электрический ток, но раствор при этом не остается холодным. Предлагались и другие пути окисления угля, но они не дали новых перспектив получить эффективный процесс. Я потерпел полную неудачу, хотя возможно и не настолько полную, как те некоторые, кто "изобрел" холодную угольную батарею. Это задача в основном для химика. Не для физика, который все свои результаты рассчитывает заранее, и поэтому, если эксперимент ставится, то провалиться он не может. Химия, хотя это и позитивная наука, пока еще не располагает такими позитивными методами разрешения проблем, которые есть в распоряжении для решения многих физических проблем. Успех, если он вообще возможен, достигается путем упорных попыток нежели посредством дедукции или расчетов. Тем не менее, скоро настанет время, когда химик сможет следовать четко прочерченному и заблаговременно проложенному курсу, когда процесс достижения им нужного результата станет чисто конструктивным. Холодная угольная батарея даст огромный импульс развитию электричества; от нее очень недалеко до осуществления летающей машины, и она чрезвычайно будет способствовать развитию автомобиля. Но эти и многие другие проблемы решаются еще лучше, и еще более научным образом, световой аккумуляторной батареей.

ЭНЕРГИЯ ИЗ СРЕДЫ — ВЕТРЯК И СОЛНЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — ДВИЖУЩАЯ ЭНЕРГИЯ ИЗ ЗЕМНОГО ТЕПЛА — ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Есть множество веществ помимо топлива, которые возможно смогли бы давать энергию. Огромное количество энергии заключено, например, в известняке, и можно приводить в движение машины путем освобождения угольной кислоты с помощью серной кислоты или другим способом. Я однажды уже сконструировал такой двигатель, и он вполне удовлетворительно работал.

Но какие бы источники энергии у нас в будущем ни появились, мы должны, поступая рационально, получать ее без затрат какого-либо сырья. К этому заключению я пришел очень давно, и представляется возможным достичь этого, как отмечалось раньше, только двум путями — либо обратить на пользу энергию солнца, запасенную в окружающей среде, либо передавать, через эту среду, солнечную энергию на расстояния из тех мест, где ее можно получать без затрат сырья. В те времена я сразу отмел последний способ как полностью неосуществимый, и обратил все внимание на изучение возможностей первого.

Хотя и трудно в это поверить, но факт, что человек с незапамятных времен имел в своем распоряжении довольно хорошую машину, которая позволяла получать энергию из окружающей среды. Эта машина — ветряк, ветряная мельница. Вопреки распространенному мнению, ветер может дать довольно значительную энергию. Сколько обманувшихся

А-138

изобретателей потратили годы своей жизни на попытки "обуздать прилив", и некоторые даже предлагали для получения энергии сжимать воздух за счет энергии прилива или волн, никогда не понимая смысла образа старой ветряной мельницы на холме, которая печально крутит своими крыльями и их не остановить. Факт состоит в том, что приливной или волновой мотор в целом имеет мало шансов коммерчески конкурировать с ветряком, который до сих пор является лучшей машиной, и позволяет получать гораздо более простым способом гораздо больше энергии. В старые времена энергия ветра была для человека неоценимой даже одним тем уже, что ничто другое не давало ему возможности пересекать моря, и даже сегодня это остается очень важным фактором для путешествий и транспорта. Но этот простой способ использования солнечной энергии имеет сильные ограничения. Для заданной величины полезного выхода машины получаются большими, и энергия неравномерная, поэтому нужно ее накапливать, что удорожает установку.

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° С с каждой сотней футов глубины. Трудности бурения шахт и размещения бойлеров на глубинах, скажем, двенадцати тысяч футов, что соответствует росту температуры примерно на 120° С, 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.

А-139

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 какойлибо 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 "САМОДЕЙСТВУЮЩЕГО" 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