Читать онлайн «Лекции». Страница 59

Скорее всего резонансные колебания играют особо важную роль в проявлениях энергии в природе. Везде в пространстве вся материя колеблется, и в ней представлены все скорости колебания — от самых низких музыкальных нот, до самого высокого тона химических излучений, следовательно, и атом, или скопление атомов, независимо от периода, должны найти колебания, с которыми они в резонансе. Когда мы думаем об огромной скорости световых колебаний, мы понимаем, что невозможно воспроизвести такие колебания напрямую, используя аппаратуру измеримых размеров, и мы вынуждены использовать единственное оставшееся у нас средство получить световые волны экономно и при помощи электричества, то есть воздействовать на молекулы или атомы газа, заставить их соударяться и вибрировать. Тогда мы должны задать себе вопрос: Как можем мы воздействовать на молекулы и атомы?

Ясно, что на них можно воздействовать при помощи электростатической силы, как следует из всех этих опытов. Меняя электростатическую силу, мы можем возбудить атомы, заставить их соударяться, что сопровождается выделением тепла и света. Вне всякого сомнения, никто еще не продемонстрировал, как можно на них воздействовать иначе. Если через закрытую вакуумную трубку пропустить световой разряд, то последуют ли атомы в своей организации какой-либо другой силе, кроме электростатической, которая действует напрямую, от атома к атому? Совсем недавно я исследовал взаимодействие двух контуров с крайней степенью вибрации. Когда батарея из нескольких банок (ccc1c1, рисунок 32) разряжается через первичную обмотку Р низкого сопротивления (соединения такие, как показаны на рисунках 19а, 196, 19в, а частота колебаний составляет несколько миллионов, в точках на первичной обмотке, отстоящих друг от друга всего на несколько дюймов, возникает огромная разность потенциалов. Эта разность может составлять 10 000 вольт на дюйм, если не более, принимая максимальное значение эдс. На вторичную обмотку S1 следовательно, действует электростатическая индукция, которая в крайних случаях гораздо важнее, чем электродинамическая. Для таких резких импульсов первичная обмотка, как и вторичная, плохие проводники, следовательно, огромная разность потенциалов может порождаться электростатической индукцией между соседними точками вторичной обмотки. Затем между проводами могут проскакивать искры и в темноте станут видимы потоки, если не допустить через промежуток dd разряда. Теперь, если мы заменим вторичную обмотку S герметичной вакуумной трубкой, то разности потенциалов в трубке, созданной электростатической индукцией, сполна хватит, чтобы возбудить некоторые ее участки; но так как точки определенной разности потенциалов в первичной обмотке не фиксированы, а постоянно меняют положение, в трубке появляется светящаяся полоса, которая очевидно не касается стекла, хотя и должна была бы, если бы точки минимума и максимума потенциала имели фиксированное положение на первичной обмотке. Я не исключаю возможности того, что эта трубка возбуждается исключительно благодаря электродинамической индукции, поскольку этого взгляда придерживаются очень опытные физики; но, по моему мнению, еще нет положительных доказательств того, что атомы газа в закрытой трубке могли расположиться в такие цепочки под действием электродвижущего импульса, порожденного электродинамической индукцией в трубке. Мне еще не удавалось пока получить полосы в трубке, какой бы длинной она ни была, и какой бы вакуум в ней ни был создан, то есть полосы под прямым углом к предполагаемому направлению разряда или оси трубки; но отчетливо наблюдал в большой колбе, где широкая светящаяся полоса появлялась после разряда батареи через провод, опутывающий лампу, слабый световой круг между двумя полосами, одна из которых была интенсивнее другой. Более того, мой опыт говорит мне, что такой газовый разряд в закрытой трубке не может вибрировать, то есть вибрировать как единое целое. Я убежден, что ни один разряд, проходящий в газе, не может вибрировать. Атомы газа ведут себя очень любопытно по отношению к внезапным электрическим импульсам. Видимо, газ не обладает ощутимой инерцией по отношению к таким импульсам, ибо на самом деле, чем выше частота импульсов, тем свободнее заряд проходит сквозь газ. Если газ не обладает инерцией, то он не может вибрировать, так как некоторая инерция необходима для свободных колебаний. Из этого я делаю вывод о том, что если между двумя тучами случится разряд молнии, то не возникнет никакой осцилляции, учитывая емкость облаков. Но если разряд молнии ударит в землю, вибрация возникает всегда — в земле, а не в облаке. При разряде сквозь газ каждый атом газа колеблется с собственной скоростью, но нет колебания проводящей газообразной среды как целого. Это очень важное соображение при решении великой проблемы экономичного производства света, ибо оно учит нас тому, что этого результата можно добиться, если использовать импульсы высокой частоты и обязательно высокого потенциала. Факт, что кислород дает более интенсивное свечение в трубке. Не потому ли, что атомы кислорода обладают некоторой инерцией, и колебания не затухают мгновенно? Но тогда азот должен вести себя так же, а хлор и испарения некоторых веществ должны быть еще лучше, чем кислород, если только в игру не вступают магнитные свойства последнего. А может, процесс в трубке имеет электролитическую природу? В пользу этого свидетельствуют многие наблюдения, а самое важное то, что электрод всегда испускает частицы вещества, и вакуум в трубке нельзя поддерживать постоянно. Если такой процесс имеет место на самом деле, тогда опять мы должны прибегнуть к высоким частотам, ибо с их помощью электролитическое воздействие можно свести к минимуму, а то и вовсе от него избавиться. Нельзя отрицать тот факт, что при использовании высоких частот, если только импульсы гармоничны, как те, что получаются от генератора переменного тока, износ меньше и вакуум более долговечен. При работе пробойной катушки потенциал резко меняется и вакуум быстрее нарушается, так как электроды быстрее изнашиваются. Было замечено, что в некоторых больших трубках, которые содержали тяжелые углеродные бруски ВВГ соединенные с проводами ww (как показано на рисунке 33), применявшиеся во время опытов с пробойными катушками вместо обычного искрового промежутка, частицы углерода под действием мощного магнитного поля, в которое была помещена трубка, располагались в виде прямых тонких линий в центре трубки, как показано на рисунке. Появление этих линий относили к отклонению или искривлению разряда под воздействием магнитного поля, но почему их скопление возникло именно там, где поле было наиболее сильным, было непонятно. Интересно заметить, что наличие сильного магнитного поля увеличивает износ электродов, возможно, потому, что оно производит быстрые прерывания, когда между электродами возникает более высокая эдс.

Многое еще можно сказать о световых эффектах, которые дают газы при низком или обычном давлении. После просмотра всех опытов мы не можем сказать, что природа этих прекрасных явлений достаточно изучена. Но исследования в этом направлении ведутся с особенным рвением. Каждая отрасль науки по-своему захватывает, но исследования в области электричества, видимо, обладают особой притягательной силой, ибо каждый опыт, каждое наблюдение в этой области находят в нас неповторимый отклик. И всё же мне кажется, что из всех чудес, которые мы наблюдаем, вакуумная трубка, возбужденная электрическим импульсом от удаленного источника, вспыхивающая в темноте и освещающая помещение, самое прекрасное явление, которое доступно нашему взору. Еще более интересное для меня — понизить частоту базовых разрядов в искровом промежутке, и, размахивая трубкой, получать разные формы линий. Так, для развлечения, я беру прямую длинную трубку, или квадратную, или квадрат, соединенный с длинной прямой, и поворачивая их быстро, имитирую вращение колеса и спиц, обмотку Грамма, барабан, обмотку мотора переменного тока и т. д. (рисунок 34). Если смотреть издали, эффект слабый, и красота его теряется, но вблизи, и если трубка в руке, — вряд ли кто-то устоит перед этим завораживающим зрелищем.

Представляя сегодня эти незначительные достижения, я не пытался расположить их так, как это следует делать в процессе чисто научного поиска, когда каждый итог есть логическое следствие предыдущего, и когда его может предугадать внимательный читатель или слушатель. Я предпочел направить свои усилия на выдвижение новинок и идей, которые могли бы предложить нечто остальным, и это может служить извинением отсутствию гармонии в моем выступлении. Объяснения явлений давались добросовестно, в духе студента, готового понять, что допустимы требования и более полных объяснений. Не будет большого вреда, если студент воспримет неверные взгляды, но когда ошибаются великие умы, мир дорого платит за их ошибки.