|
О СВЕТЕ И ДРУГИХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ФЕНОМЕНАХ Лекция, прочитанная Н. Тесла в
Институте Франклина в Филадельфии, в феврале Когда мы глядим на все,
что нас окружает, на Природу, нас поражают ее красота и великолепие. Всякий
предмет, который мы воспринимаем, пусть даже бесконечно малый, сам по себе
представляет целое мироздание. То есть, подобно всей Вселенной, это материя и
энергия, управляемые законами, — это мир, созерцание которого наполняет нас
ощущением чуда и с неодолимой силой побуждает нас к непрестанным размышлениям и
исследованиям. Но из всего, что есть в этом просторном мире, из всех явлений,
воспринимаемых нашими органами чувств, самое чудесное, самое возбуждающее для
нашего воображения — это высокоразвитое живое устройство, мыслящее существо.
Что, как не этот непостижимый механизм, совершающий неисчислимые движения в
ответ на внешние влияния, может заставить нас восхищаться творением Природы!
Понять его работу, глубже проникнуть в суть этого естественного шедевра — вот
какая цель всегда пленяла мыслителей, и после многих столетий ревностных
изысканий люди наконец пришли к ясному пониманию функций его частей и органов
чувств. К тому же во всей совершенной гармонии его составляющих, которые
формируют материальную, осязаемую часть нашего существа, из всех органов и чувств самое
удивительное — это глаз. Глаза — драгоценнейший, необходимейший из
воспринимающих или управляющих органов, это — великие врата, через которые в
наш разум входят знания. Из всех органов они наиболее тесно связаны с тем, что
мы называем интеллектом. Это настолько близкая связь, что часто мы говорим:
глаза — зеркало души. Можно принять как данность, составляющую
часть общей теории функций зрения, что для восприятия каждого внешнего
раздражителя, то есть каждого образа, проецируемого на сетчатку, окончания
глазных нервов, участвующие в передаче этого образа в мозг, должны пребывать
под особенным напряжением или в состоянии вибрации. Вполне вероятно, что когда
сила мысли воскрешает какой-либо образ, она оказывает особое рефлекторное
воздействие, пусть даже слабое, на определенные нервные окончания в глазу и,
следовательно, на сетчатку. Возможно ли, что когда-нибудь в человеческих силах
будет проанализировать состояние сетчатки в момент возбуждения мыслью или
рефлекторным воздействием с помощью оптических или иных средств такой
чувствительности, чтобы в любое время можно было получить ясное представление о
ее состоянии? Если бы это было возможно, тогда задачу чтения чужих мыслей с
полной точностью, как текста в открытой книге, можно было бы решить гораздо
легче, чем множество иных проблем, относящихся к области описательной физики, в
разрешение которых безоговорочно верят многие люди науки, если не их
большинство. Гельмгольц доказал, что само по себе глазное дно светится, и был
способен видеть в полной темноте движение руки при свете
собственных глаз. Это один из наиболее замечательных экспериментов, вписанных в
историю науки, и, возможно, лишь немногие могут успешно повторить его,
поскольку очень вероятно, что светимость глаз связана с необычной активностью
мозга и большой силой воображения. Это — флуоресценция действующей мысли, если
можно так выразиться. Есть и другой имеющий отношение к этой
теме факт, возможно, многими отмечавшийся, поскольку он даже нашел отражение в
популярных разговорных выражениях, хотя я не могу припомнить, чтобы он
где-нибудь регистрировался как результат наблюдений. Я говорю о том, что
временами, когда внезапная мысль или образ появляются в уме, то в глазах
возникает явственное и порою болезненное ощущение световой вспышки, что заметно
даже при свете дня. Так что пословица: глаза — зеркало души
имеет прочное обоснование, и мы чувствуем, что выражает она великую истину. Она
имеет глубинное значение даже для тех, кто, подобно поэту или художнику, лишь
следует врожденному инстинкту любви к Природе, находит наслаждение в бесцельных
мыслях и самом созерцании природных феноменов. Но еще глубже это значение
ощущается тем, кто одержим духом научного исследования, доискивается причин
этих эффектов. В первую очередь это относится к естествоиспытателю, к физику,
для которого зрение является предметом наибольшего восхищения. Два факта, имеющих отношение к зрению,
должны производить неизгладимое впечатление на ум физика, несмотря на то что он
может думать или говорить, что это лишь несовершенный оптический прибор,
забывая при этом, что само понятие о том, что является или кажется ему
совершенным, получено благодаря этому самому прибору. Во-первых, глаз,
насколько нам известно, является единственным органом, на который
непосредственно воздействует тонкая среда, которая, как учит нас наука,
заполняет собой все пространство. Во-вторых, это наиболее чувствительный из
наших органов, несравнимо более чувствительный к внешним воздействиям, чем
любой другой. Орган слуха воспринимает взаимодействие
обладающих массой тел; орган обоняния — перемещение частиц вещества; органы
вкуса и осязания — непосредственный контакт или, по крайней мере, некое
воздействие обладающих массой предметов, и все это верно даже по отношению к организму
животного, в котором некоторые из этих органов развиты до поистине
восхитительной степени совершенства. Пусть это так; тем более удивительно то,
что один только орган зрения способен воспринимать раздражитель, которые прочие
органы бессильны определить. Источник этого раздражителя тем не менее играет
главенствующую роль во всех природных явлениях, передает всю энергию и
поддерживает всякое движение и, что еще удивительнее, жизнь, но при этом
обладает такими свойствами, что даже закаленный научным знанием ум не может не
провести различие между ним и всем, что мы называем материей. Только задумаемся
над этим, и сам факт того, что глаза, благодаря их чудесным способностям,
расширяют горизонт нашего восприятия далеко за пределы принадлежащего нам узкого
мирка, чтобы объять мириады иных миров, солнц и звезд в бесконечных глубинах
Вселенной, дает нам право утверждать, что зрение есть орган высшего порядка. Не
обладай мы зрением, и этот горизонт был бы слишком ограничен. Характер и
поведение органа зрения находятся за пределами нашего понимания. Природа,
насколько нам известно, никогда не производила ничего более удивительного. Мы
можем получить лишь смутное представление о его изумительной силе, анализируя и
сравнивая его действия. Когда эфирные волны сталкиваются с
человеческим телом, они вызывают ощущения тепла или холода, удовольствия или
боли, а возможно, и другие ощущения, о которых мы не догадываемся, и любую
степень интенсивности ощущений, при безграничном количестве этих степеней, а
следовательно, и бесконечное число различных ощущений. Но наше чувство
осязания, или чувство силы, не может открыть нам эти различия в степени
интенсивности, если только они не очень велики. Мы можем легко представить
себе, как организм, подобный человеческому, в ходе вечного процесса эволюции
или, выражаясь более философски, приспосабливания к природе, будучи вынужден
пользоваться только одним чувством осязания или силы, мог бы развить его до
такой степени чувствительности или совершенства, что был бы способен даже на
расстоянии различать мельчайшие изменения температуры предметов, составляющие
сотые, тысячные или миллионные доли градуса. Однако даже такие, заведомо
невероятные способности, не идут ни в какое сравнение со способностями глаза,
который может различать и передавать мозгу в единое мгновение бесчисленные
характерные черты предмета, будь то форма, цвет или другие его аспекты. Эта
сила зрения опирается на два фактора, а именно на его чувствительность, с одной
стороны, и прямолинейность распространения возбудителя, который оказывает на
него воздействие, — с другой. Просто сказать, что глаз чувствителен — значит не
сказать ничего. По сравнению с ним все остальные органы чудовищно примитивны.
Орган обоняния, который ведет собаку по следу оленя; орган осязания, который руководит
насекомым в его странствиях; орган слуха, на который действуют легчайшие
возмущения воздуха, — все они, безусловно, чувствительные органы, но что они
такое по сравнению с человеческим глазом! Несомненно, глаз отзывается на
мельчайшие вибрации и реверберации среды; несомненно, он приносит нам вести из
иных миров, бесконечно далеких, пусть и на языке, который мы пока не научились
понимать. А все почему? Потому что мы живем в среде, заполненной воздухом и
другими газами, испарениями и густыми массами твердых частиц, летающих повсюду
вокруг нас. Они играют важную роль во многих феноменах; они «растаскивают»
энергию колебаний прежде, чем те успевают достигнуть наших глаз; они также
действуют в роли носителей разрушительных микробов; они проникают в наши легкие
и другие органы, забивают сосуды и неощутимо, хотя и неизбежно, замедляют
течение жизни. Если бы мы только смогли избавиться от всей этой обладающей
массой материи, мельтешащей на линии обзора телескопа, и нам бы открылись
чудеса, о которых мы и не мечтали. Думаю, даже невооруженный глаз был бы
способен различить в чистой среде мелкие предметы на расстояниях, измеряемых
сотнями, а возможно, и тысячами миль. Но есть еще кое-что, свойственное зрению,
что впечатляет нас даже больше, чем упомянутые удивительные черты, которые мы
рассматриваем с точки зрения физики просто как свойства оптического прибора, —
нечто, что привлекает нас более, чем чудесная способность глаза непосредственно
воспринимать колебания среды без вмешательства плотной материи, и более, чем
его необъяснимая чувствительность и способность к распознаванию. Это — важность
зрения для самого процесса жизни. Не имеет значения, каковы взгляды человека на
Природу и жизнь, — он все равно испытывает потрясение, когда впервые осознает
важность зрения для физических и умственных процессов человеческого организма.
И как может быть иначе, когда понимаешь, что зрение является средством,
благодаря которому род людской приобрел все знание, которым обладает, что оно
управляет всеми нашими движениями и, более того, нашими действиями. Нет никаких способов приобрести знание
помимо зрения. На чем основаны все философские системы прошлого и современности
— если уж на то пошло, вся человеческая философия вообще? Я существую, я
мыслю; я мыслю — следовательно, я существую. Но
как мог бы я мыслить и откуда бы мне знать, что я существую, когда бы не
зрение? Ибо знание подразумевает сознание; сознание подразумевает идеи и
представления; представления состоят из картин или образов, для образов нужно
зрение, а следовательно, орган зрения. А как же тогда слепые, спросите вы? Да,
слепец может описывать формы и сцены действительности, образы мира, который он
физически не видит, в чудесных стихах. Слепец может касаться клавиш
музыкального инструмента с безошибочной точностью, может сконструировать самый
быстрый корабль, может открывать и изобретать, вычислять и строить, но все
слепые, которые были на такие вещи способны, произошли от зрячих. Природа может
добиваться одного и того же результата разными способами. Как волна в физическом
мире, в бесконечном океане всепроникающей среды, так и в мире организмов, в
жизни: импульс, однажды родившись, устремляется вперед. Временами он может
двигаться со скоростью света, временами так медленно, что кажется, он веками
остается на одном месте. Проходя сквозь процессы невообразимой для человека
сложности, во всех своих формах, на всех стадиях его энергия присутствует
постоянно и неизменно. Единственный луч света от далекой звезды, отразившийся в
глазу тирана давно минувшей эпохи, мог изменить ход его жизни, изменить судьбы
народов, изменить самую поверхность земного шара — настолько запутанными,
настолько невообразимо сложными являются все природные процессы. Никаким иным
образом мы не можем получить столь ошеломляющего представления о величии
Природы, как когда мы принимаем во внимание, что в согласии с законом
сохранения энергии во всей бесконечности Вселенной все силы находятся в
совершенном равновесии и потому энергия одной-единственной мысли может
определить движение Вселенной. Вовсе необязательно, чтобы каждый индивидуум,
даже каждое поколение или несколько поколений обладали физическим инструментом
зрения, чтобы быть способными к формированию образов и мышлению, то есть
формированию идей и представлений; но в тот или иной момент в процессе эволюции
глаз как таковой обязан был появиться, иначе мышление, как мы его понимаем, не
могло бы существовать. Можно представить себе, что где-то в другом мире, у
каких-то других существ глаза заменяет какой-либо другой орган, столь же или
более совершенный, но эти существа никак не могут быть людьми. Итак, что побуждает нас к осознанным
движениям и действиям любого рода? Опять-таки зрение. Если я осознаю движение,
то у меня должна быть идея или представление о движении, то есть образ, а
следовательно, глаза. Если я не вполне осознаю движение, то это потому, что его
образы смутны или неразличимы, затуманены наложением нескольких образов. Но
когда я совершаю движение, идет ли импульс, побуждающий меня к действию,
изнутри или извне? Величайшие физики не гнушались попытками ответить на этот и
другие схожие вопросы и временами предавались радостям чистой и не связанной
ограничениями мысли. Такие вопросы обычно считают не относящимися к царству
описательной физики, но пройдет не так уж много времени, как они станут его
составной частью. Гельмгольц, возможно, думал о жизни более всех остальных
современных ученых. Лорд Кельвин выразил свою уверенность в том, что жизнь —
процесс электрический и что существует сила, неотделимая от организма и
определяющая его движения, точно так же, как я убежден в любой истине из
области физики. Я уверен, что мотивационный импульс должен приходить извне.
Возьмите, например, низший из известных нам организмов, а возможно, есть и
много еще более примитивных, состоящий всего из нескольких клеток. Если он
способен на преднамеренное действие, то он может совершать бесконечное число
движений, сколь определенных, столь и точных. Но ведь механизм, состоящий из
конечного числа частей, и притом небольшого, не может совершать неопределенное
число определенных движений, следовательно, импульсы, управляющие его
движениями, должны исходить из окружающей среды. Так атом, невидимый элемент
структуры Вселенной, вечно мечется в пространстве — игрушка внешних
воздействий, как лодка в бурном море. Прекрати он свое движение — и он бы умер.
Материя, пребывающая в состоянии покоя, если она вообще могла бы существовать,
была бы мертвой материей. Смерть материи! Не было еще на свете изречения,
наполненного более глубоким философским смыслом. Именно такое сильное выражение
употребил профессор Дьюар в описании своих поразительных экспериментов, в
которых он обращался с жидким кислородом, как с водой, и заставлял воздух при
обычном давлении конденсироваться и даже затвердевать при помощи интенсивной
заморозки. Эти эксперименты, как он сам выразился, должны были
продемонстрировать последние слабые проявления жизни, последнюю дрожь умирающей
материи. Но человеческие глаза не увидят такой смерти. Смерти материи не
существует, ибо повсюду в бесконечной Вселенной все должно двигаться, все
должно колебаться, а значит, жить. Я рискнул ступить на метафизическую почву,
начав с этих утверждений, потому что желал представить тему этой лекции
аудитории, к которой имею честь обращаться, в не слишком скучной манере. Но
теперь, возвращаясь к теме, зададимся вопросом: этот божественный орган зрения,
этот незаменимый инструмент мысли и интеллектуального наслаждения, который
открывает нам чудеса Вселенной и который возбуждает и направляет всю нашу
физическую и умственную деятельность, — какому влиянию он подвержен? Влиянию
света! А что такое свет? Мы с вами свидетели гигантских шагов,
которые совершили все отрасли науки в последние годы. Эти достижения столь
велики, что мы не можем не спрашивать себя: неужели это правда или всего лишь
сон? Столетия назад люди жили, мыслили, совершали открытия, изобретали и
верили, что взлетают ввысь, тогда как на самом деле они продвигались вперед
черепашьим шагом. Так же можем ошибаться [насчет своего продвижения] и мы. Но,
принимая истинность наблюдаемых событий как один из неоспоримых фактов науки,
мы должны радоваться уже совершенному колоссальному прогрессу, и еще больше
тому, что еще впереди, если судить по возможностям, открывшимся в ходе
современных исследований. Однако есть одно достижение, которому мы были
свидетелями и которое должно быть особенно приятно для каждого ценителя
прогресса. Это не отдельное открытие, или изобретение, или достижение в одном
конкретном направлении. Это шаг вперед сразу во всех направлениях научной мысли
и эксперимента. Я имею в виду обобщение естественных сил и явлений, маячащее на
научном горизонте очертание некой широкой идеи. Именно к этой идее, которая
давно уже захватила наиболее продвинутые умы, я хочу привлечь ваше внимание.
Именно ее я хочу проиллюстрировать в общем виде в своих экспериментах — как
первый шаг в ответе на вопрос «Что есть свет?» — и наглядно показать
современное значение самого этого слова. В цели этой лекции не входят пространные
рассуждения о свете вообще, поскольку моей задачей было просто представить
вашему вниманию определенный класс световых эффектов и ряд феноменов,
наблюдавшихся в ходе исследований этих эффектов. Но для соблюдения
последовательности высказывания необходимо сказать, что в соответствии с этой
идеей, ныне принятой большинством людей науки как положительный результат
теоретических и практических изысканий, разнообразные формы проявлений энергии,
которые обычно описывались как «электрические» или, точнее, «электромагнитные»,
являются проявлениями энергии той же природы, что и тепловое и световое
излучение. Поэтому феномены света, тепла и других подобных явлений могут
называться электрическими феноменами. Таким образом, наука об электричестве
стала матерью всех наук, и ее изучение приобрело основополагающее значение. Тот
день, когда мы точно выясним, что собой представляет «электричество», будет,
возможно, отмечен в календарях как величайшее и важнейшее из всех событий,
вписанных в историю человечества. Придет время, когда удобство, да и самая
жизнь человека, возможно, будут зависеть от этого чудесного посредника. Для
жизнедеятельности и комфортного существования нам требуются тепло, свет и
механическая энергия. Как мы все это получаем сейчас? Из топлива, путем
материальных затрат. Что будут делать люди, когда леса исчезнут, а угольные
залежи истощатся? Судя по нашему сегодняшнему знанию, нам останется только одно
— передавать энергию на большие расстояния. Люди обратятся к водопадам, к
приливам, в которых запасена бесконечно малая часть неизмеримой природной
энергии. Они обуздают эту энергию и станут передавать ее в свои поселения,
чтобы она обогревала дома, давала свет и заставляла работать покорных рабов
человека — машины. Но как люди будут передавать энергию, если не посредством
электричества? Теперь судите сами, будут ли удобства — нет, самое существование
человека зависеть от электричества! Я знаю, что такой взгляд нельзя назвать
точкой зрения инженера-практика, но это и не фантазии мечтателя, ибо совершенно
ясно, что передача электроэнергии, которая в настоящее время является лишь
стимулом к предпринимательству, однажды станет насущной необходимостью. Для изучающего световые феномены важнее
тщательно ознакомиться с определенными современными взглядами на проблему, чем
перерыть горы книг, посвященных свету как таковому, в отрыве от этих взглядов.
И поэтому, если бы я устраивал сегодняшнюю демонстрацию перед студентами,
ищущими информацию (позвольте мне сделать такое допущение ради тех немногих
студентов, которые действительно могут здесь присутствовать), главное, что я
попытался бы сделать, — запечатлеть эти взгляды в их сознании с помощью данной
серии экспериментов. Возможно,
для этой цели было бы достаточно провести простой и хорошо известный опыт. Я
мог бы взять всем знакомое устройство — лейденскую банку, зарядить ее от фрикционного
генератора, а затем разрядить. Объяснив вам ее постоянное состояние при
зарядке, а также временное состояние при разрядке, привлекая ваше внимание к
задействованным силам и разнообразным феноменам, которые эти силы вызывают, и
указывая на связь этих сил и феноменов, я мог бы вполне преуспеть в
иллюстрировании этого современного представления. Но эта демонстрация задумана
как экспериментальная, и она должна обладать, помимо познавательных, еще и
развлекательными чертами. А поскольку это так, то простой эксперимент, подобный
только что упомянутому, не слишком помог бы лектору в достижении поставленной
цели. Посему я должен избрать иной способ иллюстрации, определенно более
зрелищный, но, возможно, и более познавательный. Вместо фрикционного генератора
и лейденской банки в этих экспериментах я буду пользоваться индукционной
катушкой, обладающей необычными свойствами, которые детально описаны мною в
лекции, прочитанной в лондонском Институте инженеров-электриков в феврале 1892
года. Эта индукционная катушка способна вырабатывать токи с огромной разностью
потенциалов, колеблющиеся с чрезвычайной скоростью. С помощью этого аппарата я
попытаюсь показать вам три различных класса эффектов или явлений, и мое желание
таково, чтобы каждый эксперимент, служа иллюстративным целям, в то же время
научил нас какой-то новой истине или показал нам некий новый аспект этой
восхитительной науки. Но прежде чем приступить к делу, думаю, будет уместно и
полезно остановиться на самом широко применяемом аппарате и методе получения
высоких потенциалов и высокочастотных токов, которые использованы в этих
экспериментах. |
| на главную |
|
| |||||||||