|
механических колебаний Теслы, и сейчас расскажем, что это за штука.
Электрический осциллятор, его генератор токов высокой частоты, обсуждался в той
же главе и представляет собой устройство для создания колебаний электрического
тока, а механический осциллятор создает механические колебания, колебания
материальной среды сверхвысокой частоты. Тесла построил такой осциллятор,
который был способен генерировать ультразвук.
Считается, что при совпадении частоты собственных колебаний какого-либо
агрегата или сооружения с внешними колебаниями наблюдается явление резонанса,
увеличивающее эти колебания во множество раз. Классический пример — запрещение
воинским подразделениям проходить по мостам строем. При случайном совпадении
частоты колебания моста с колебаниями, вызванными строевым шагом, мост вполне
может разрушиться. В некоторых книгах по истории Санкт-Петербурга сообщается,
что такое указание было введено в воинский устав Российской империи, а также
самых разных стран мира в результате не умозрительных рассуждений, а после
реального разрушения Египетского цепного моста через реку Фонтанку в 1905 году.
Эта версия не находит подтверждения у специалистов, поскольку лошади — а
двигалась именно кавалерия — не умеют ходить в ногу. Однако само явление
разрушения строений и предметов под действием резонансных колебаний
неоднократно подтверждалось и надежно воспроизводится в лаборатории. В том
числе в лаборатории Теслы, который утром, по приходе в лабораторию, включал
свои механические осцилляторы и с интересом смотрел, какие из деталей
аппаратуры и конструкции помещения начинают угрожающе раскачиваться.
Результатом этих наблюдений было открытие явления избирательного резонанса.
Явление заключается в том, что с помощью регулировки частоты внешних
механических колебаний можно разрушить какой-либо объект, совершенно не
повредив соседние, собственные колебания которых с заданной частотой не
совпадают. Лучше всего такие разрушения получаются при использовании
ультразвука, и сейчас ультразвук используют для резки металлов, например
вырезания в листе стали отверстий сложной формы, для приготовления эмульсий
масла в воде, для очистки готовых изделий и даже для стирки (ультразвуковые
стиральные машинки) — но последнее является в большей степени рекламным трюком.
Мощность таких машинок невелика и не позволяет отделить частицы грязи от белья,
а эффект все же некоторого реального отстирывания связан на самом деле с
обычным стиральным порошком, который производители машинок разумно рекомендуют
добавлять в тазик. Классический пример супа из топора.
Но Тесла тут ни при чем. Он-то установил реальные возможности механических
осцилляторов и предложил реальные пути их использования. Например, однажды он
обнаружил эффект отражения ультразвука от одной из стен лаборатории. Это навело
его на мысль, что с помощью отраженных ультразвуковых волн можно обнаруживать
невидимые предметы — например подводные лодки! Как обычно, высказав эту идею,
он ее тут же забросил и до практического воплощения не довел, как и во многих
других случаях. Справедливости ради отметим, что Тесла был не единственным, кто
предполагал использовать отражение ультразвука и предсказал эхолот.
Однажды вместе со своим помощником Джорджем Шерфом он разместил свой генератор
механических колебаний на центральной балке своей новой лаборатории на
Хьюстон-стрит и настроил генератор на частоту, при которой балка начала гудеть.
Со временем гуд охватил все здание, а дальше… есть несколько версий развития
событий. По одной из них, начали трястись все окружающие лабораторию здания, в
конструкции которых применялись аналогичные балки, потом примчались пожарные,
но пол в лаборатории Теслы провалился и в подвал ухнули несколько тонн его
оборудования. От полного разрушения здание спасло только то, что Тесла кувалдой
разбил свой генератор — для простого выключения требовалось некоторое время, а
времени явно уже не было.
Согласно другой версии, до разрушения пола дело не дошло, поскольку в момент
уже опасных колебаний балки в лабораторию ворвались полицейские, которые
увидели, как Тесла разбивает свое детище. При этом полиция прибыла не по доносу
соседей из жутковато вибрирующих домов, а по собственной инициативе — в
полицейском участке через дом от лаборатории некие конструкции также пришли в
резонанс с генератором Теслы, а про эксцентричного ученого по соседству полиция
уже хорошо знала.
Тесла приберег для рекламы и собственную версию. Якобы он однажды пошел к
строительной площадке на Уолл-стрит, где возводили дом высотой в десять этажей
со стальным каркасом, взяв с собой генератор механических колебаний размером с
будильник. Найдя подходящую балку, он прикрепил к ней генератор и настроил
прибор на частоту собственных колебаний балки (определяется по звуку).
Постепенно дрожание балки усилилось, амплитуда колебаний достигла уже заметных
величин, и рабочие в панике разбежались — так Тесла описывал свои действия
репортеру крупной нью-йоркской газеты. Был генератор и удалился. А репортеру
сообщил, что еще минут десять, и здание бы рухнуло, и что таким осциллятором он
мог бы обрушить Бруклинский мост в реку минут за сорок.
Разумеется, если Тесла и не придумал всю эту историю про десятиэтажку, которая
может рухнуть от дрожания карманного осциллятора, возможности своего устройства
он здорово превысил. Помимо совпадения частоты колебаний, необходима еще и их
мощность, которую устройство такого размера выдать никак не может. Кроме того,
и у балки, и у моста наверняка очень низкая добротность — характеристика
системы, показывающая, насколько широка полоса частот, при которых может
возникнуть резонанс. Ну, мы же знаем гонор великого изобретателя. Тем более что
Бруклинским мостом он не ограничился — а я был на этом мосту и должен сказать,
что даже сейчас, через сто с лишним лет после окончания строительства он
производит гигантское впечатление, да и остается гигантским. Во всяком случае,
|
|