Микола Тесла: міфи та реальність
Зростання інтересу до історії техніки стало однією з характерних рис сучасної епохи. Історія становлення і розвитку техніки все більше привертає увагу інтелігенції різних країн Досліджуючи шляхи і логіку пізнання, процес зародження і розвитку теорії та методів у пізнанні історії техніки збагачує мислення вченого, сприяє уточненню і розвитку теоретичних основ сучасної науки і техніки, розв’язанню їхніх методологічних проблем. Історія науки і техніки виступає сьогодні своєрідною формою критичного аналізу шляхів і методів пізнання природи. Багато учених та дослідників і діячів кіноіндустрії різних країн цікавляться постаттю Миколи Тесла. Про нього знімають фільми, пишуть доповнення до біографії, вивчають біографічні події, намагаються у лабораторних умовах відтворити досліди з лінійними і кульовими блискавками.
Микола Тесла народився 10 липня 1856 в с. Сміляни, Австро-Угорщина, нині Хорватія, помер 7 січня 1943р. в США. Дослідники його біографії стверджують, що у світовій історії було два генії – Леонардо да Вінчі (1452-1529) та Микола Тесла, інші називають його умілим містифікатором, який добре володів прийомами самореклами.
Інформативний матеріал, в тому числі і в Internet, настільки суперечливий, що важко сказати, ким насправді був Микола Тесла: надзвичайно талановитою людиною чи шарлатаном? Як би там не було, але Галілео Ферраріс (1847-1897) повідомляв, що спосіб отримання обертаючого магнітного поля він відкрив в 1885 році, але вперше повідомив про своє відкриття в доповіді Туринській академії наук у березні 1888 року. Двома місяцями пізніше, в травні того ж року з повідомленням своїх відкриттів виступив Микола Тесла, але ідея про безколекторний електродвигун змінного струму у нього з’явилася ще в 1882 році. Так було з’ясовано відкриття ефекту створення обертаючого магнітного поля за допомогою двох (або більше) котушок з обмотками, з ізольованих дротів в осях їх перетину, розміщених перпендикулярно одна до одної з живленням змінним синусоїдальним струмом. Мінімально необхідне для отримання цього явища число струмів дорівнює двом. Вивчення багатофазних систем розпочалося з двохфазної системи. Подальше вивчення, та математичний аналіз Галілео Ферраріса роботи двохфазного електродвигуна змінного струму призвело його помилкового висновку.
Іншим шляхом пішли деякі винахідники, і серед них найбільших успіхів мав Микола Тесла.
Він, не ставлячи завдання отримати необхідну різницю фаз в самому електродвигуні, дійшов висновку, про доцільність побудови такого генератора, який би зразу давав в готовому вигляді два струми з різницею фаз в 900. Микола Тесла побудував двохфазний генератор змінного струму від якого відбувалося живлення двохфазного асинхронного двигуна.
Основним конструктивним недоліком генераторів і електродвигунів М. Тесла було явно полюсне їх виконання, що приводило до великого магнітного опору, так як магнітні силові лінії, на великих відрізках, замикалися по повітряним пустотам в самій конструкції індуктора і якоря електричної машини. Це було наслідком того механічного перенесення в техніку змінного струму конструктивних елементних схем електромашин постійного струму.
Помилковим був вибір Тесла двохфазної системи струмів, яку він безпідставно захищав, як основну систему для подальшого розвитку всієї світової енергетики на далеку перспективу. В то же час, коли М. Тесла і його співробітники в Америці намагалися вдосконалити двохфазну систему, в Європі Михайлом Йосиповичем Доліво-Добровольським (1862-1919) була розроблена більш досконала та економічно ефективна система трьохфазного змінного струму. Вище було відмічено, що М. Тесла не зміг створити вдосконалені конструкції двохфазних електричних машин, довгий час він не міг знайти шляхи до зв’язаної трьохфазної системи, зупинившись перед необхідністю збільшення числа лінійних провідників.
Найбільших результатів у розвиток багатофазних систем досяг М. Й. Доліво-Добровольський, який зміг надати своїм розробкам практичного використання і став фундатором техніки трьохфазного змінного струму.
Новий етап розвитку в дослідженнях бездротового зв’язку розпочався після публікації наукових робіт Джеймса Кларка Максвелла (1831-1879) „Трактат про електрику в магнетизмі” (1873 р.) у якому теоретично було доведено існування електромагнітних хвиль і їх вільне розповсюдження в просторі з кінцевою швидкістю.
Найбільш переконливі експериментальні докази справедливості теорії Д. К. Максвелла були отримані в 1886-1889 рр. Генріхом Герцом (1857-1894), який показав, що електромагнітні хвилі, подібно світлу, мають властивості: відбиття, інтерференції, дифракції і розповсюдження в просторі зі швидкістю світла.
З початку1890-х років Микола Тесла приділяв значну увагу питанням вивчення властивостей електромагнітних хвиль і високочастотної техніки. Він збудував електричні генератори на частоти 5-20 кГц, трансформатор високої частоти („трансформатор Тесла”) в своїй Нью-Йорській лабораторії, а також почав вивчати проблему бездротового передавання сигналів і енергії на відстань .
Вивчення історії техніки завжди дає позитивний ефект при вивчені фізики, робить її більш живою, природною та близькою до людей. Екскурс в історію часто дозволяє відшукати цікаві ідеї, які за тих чи інших обставин не були реалізовані на практиці. Адже ще нашими пращурами був придуманий крилатий вислів: «нове – це добре забуте старе». Неможливо зробити якесь відкриття, не спираючись на раніше відомі наукові факти: їх або підтверджують, або спростовують. Ще Ісак Ньютон (1643-1727) справедливо відзначав: „Якщо ми бачили далі інших, то це тому, що стояли на плечах гігантів”.
Винахідницька діяльність Миколи Тесла є настільки яскравою й неймовірно простою та водночас геніальною, що не може залишатися без уваги. Але при вивчені змінного струму, в силу невідомих причин, у вищих закладах освіти в курсах електромагнетизму та електротехніки вклад Миколи Тесла у цю галузь майже не згадується. На нашу думку творчі інженери, студенти не повинні лишатися осторонь цієї проблеми. Тому основним завданням статті є знайомство їх із творчим спадком відомого винахідника. Його відкриття лягли в основу усієї електротехніки: індукційний двигун, багатофазні трансформатори, однопровідникова лінія, бездротова передача енергії, телеуправління та автоматика, високовольтні резонансні трансформатори, люмінесцентні лампи, відкриття біологічного впливу електромагнітних полів, тощо.
Постать Миколи Тесла оповита містикою. Тому вивчення його винахідницької діяльності: бездротова передача енергії, електромобіль, так звані „промені смерті” та багато іншого відкриває широкі перспективи для цікавих захоплюючих досліджень. М. Тесла вважав цілком безпечним можливість використання електричної енергії Землі як величезного сферичного конденсатора.
А яку наукову цікавість може викликати електромагнітна теорія Миколи Тесла, яка жодного не була пояснена, чи висловлена публічно. Вона не користується загальноприйнятими поняттями, такими як „енергія”, „довжина хвилі”, „частота”, а замість них вводяться ним поняття: „вібрація спіралеподібних систем”, „електричний тиск”, „пропорція передачі”, „ефір”, „динаміка електромагнітного флюїду”, „геометричні можливості трубки”. Ми майже шоковані самобутністю теорії М. Тесла, яка дає підстави для роздумів, порівнянь, інтуїтивного розуміння, і може спонукати творчих особистостей для проведення різних пошукових експериментів.
М. Тесла вважав, що світ - це єдине безперервне електромагнітне середовище, а матерія – одна з проявів електромагнітних коливань, які описуються математичними алгоритмами. Він вважав, що закон резонансу є найбільш загальним природним законом і що всі зв’язки між явищами встановлюються виключно шляхом різного роду простого і складного резонансу – узгоджених вібрацій фізичних систем.
М. Тесла свого часу стверджував, що електричний струм певної напруги і частоти можна використовувати з лікувальною метою, що можна впливати на думку й емоції людини за допомогою електромагнетизму. Як стверджують його сучасники, безпечність цього методу М. Тесла доводив, показово пропускаючи через своє тіло струм напругою близько двох мільйонів вольт. Важливе місце серед роздумів М. Тесла займає управління метеорологічними явищами (ураганами, атмосферним тиском тощо). Винахідник пропонував освітлювати великі міста за допомогою штучного „полярного сяйва”, обробляючи іоносферу високочастотними електричними полями. Індуктивні котушки М. Тесла до цього часу використовуються для отримання штучних блискавок. Доречним буде нагадати про те, що в 1859 р. Генріх Даніель Румкорф (1803-1877) створив індуктивну котушку, яка утворювала на клемах іскри довжиною 50см. За це відкриття в 1860 р. він отримав 50000 франків від Імператора Франції Наполеона ІІІ.
У наш час проводяться експерименти з наднизькими і надвисокими частотами коливань, особливих модуляцій, що входять до складу випромінювання іоносфери. Усі можливі наслідки цього ще невідомі. Наскільки це можливо? Чому ця ідея не була втілена в життя?. Такі питання, на нашу думку, здатні зацікавити творчих інженерів та студентську молодь, мотивувати їх до навчально-пошукової діяльності, міркувати нестандартно, абстрактно, відмовитися від стереотипних схем і підходів.
Безперечно, М. Тесла є цікавою постаттю з точки зору на перспективу використання на практиці його нетрадиційних ідей. Сербському генію вдалося залишити помітний слід в історії науки і техніки.
Його інженерні розробки знайшли використання в галузі електроенергетики, електротехніки, кібернетики, біофізики, медицині. Діяльність винахідника оповита містичними розповідями, серед яких треба обрати саме ті, у яких міститься правдива інформація, дійсні історичні факти, наукові досягнення і конкретні результати.
Питання, якими переймався Микола Тесла, залишаються актуальними і сьогодні. Їх розгляд дає змогу творчим інженерам та студентам фізичних спеціальностей ширше дивитися на проблеми сучасної науки, відмовитися від шаблонів, навчитися відрізняти правду від вигадки, узагальнювати і структурувати матеріал. Тож погляди М. Тесла можна вважати актуальними нині не лише для досліджень в галузі історії науки і техніки, але як досить дієвій засіб пошукових робіт, винайдення нових технологічних процесів і використання новітніх технологій.Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua
в начало
