Я — математик. Дальнейшая жизнь вундеркинда - [24]

К 1920 году первая из этих двух областей достигла относительно высокого уровня развития. Большая часть существующих сейчас электрических генераторов, двигателей и трансформаторов в то время была уже известна, а современная тенденция широко применять множество небольших электрических двигателей, каждый из которых приводит в действие только один агрегат, наметилась к тому времени вполне отчетливо. С 1920 года успехи электроэнергетики связаны главным образом не с разработкой принципиально новых конструкций, а с использованием более мощных генераторов и усовершенствованием метода передачи электроэнергии. Число крупных электростанций в Соединенных Штатах Америки и в других странах неуклонно росло, отдельные энергосистемы объединялись между собой, и вся эта новая техника прочно входила в быт.

Что же касается электросвязи, то эта область развивалась гораздо медленнее. К 1920 году радио существовало уже около двадцати лет, но его устройство оставалось почти таким же примитивным, как во времена Маркони. Радиовещание еще только готовилось распространиться по всей стране, а первые попытки создания радиотелефонов привлекали внимание главным образом любознательных молодых ученых и множества всякого рода дилетантов, но почти не были известны широкой публике. Первые электронные лампы уже появились, но никто еще не подозревал, до какой степени это изобретение изменит всю нашу жизнь. О телевидении начали говорить еще в прошлом столетии, так что сама по себе эта идея не представляла ничего нового, однако в двадцатые годы телевизионные установки только начинали превращаться из примитивных устройств, использующих селеновые элементы, в практичные и быстродействующие фотоэлектрические аппараты.

Один только телефон одержал уже решительную победу и, как спрут, раскинул щупальца кабелей по всему земному шару. В Соединенных Штатах ведущая телефонная компания А. Т. Т.[39] по размаху финансовых операций не имела равных на деловом рынке. Эта же компания усиленно поддерживала всевозможные научно-исследовательские работы. В такой ситуации не было ничего удивительного, что дальновидные инженеры-электрики типа Джексона проявляли особый интерес к проблемам теории связи.

Логические основы теории связи в то время оставляли желать лучшего, а казались они еще гораздо менее удовлетворительными, чем были на самом деле. Поскольку все понимали, что в телефонной линии речь передается пульсациями силы тока, отображающими звуковые колебания в микрофоне, основная задача состояла в том, чтобы до конца разобраться в теории пульсирующих напряжений и токов.

Теория пульсирующих напряжений и токов на самом деле играет основную роль не только в электросвязи; в своей простейшей форме, относящейся к обычному переменному току, она определила все развитие электроэнергетики. Дело в том, что постоянный ток очень неудобен для практического пользования, поскольку не существует простых способов, позволяющих повышать или понижать его напряжение. Поэтому в тех случаях, когда строились высоковольтные линии постоянного тока (как это было, например, во Франции), инженеры вынуждены были использовать ряд последовательно соединенных генераторов, что очень усложняло управление электросетью и затрудняло создание надежной изоляции.

Наибольшие заслуги в разрешении проблем, связанных с генерированием и использованием переменного тока, принадлежат, пожалуй, Николе Тесла. Этот блестящий, несколько эксцентричный югославский инженер служил в компании Вестингауза. Ему удалось убедить своих хозяев производить не постоянный ток, а переменный, меняющий свое направление шестьдесят раз в секунду. Напряжение такого переменного тока легко уменьшить или увеличить с помощью трансформатора, а создается он генераторами упрощенного типа, причем в данном случае исключается множество серьезных проблем, возникающих при использовании постоянного тока. На переменном токе могут работать самые разнообразные двигатели, включая некоторые виды асинхронных электродвигателей, не имеющих скользящих электрических контактов. Между неподвижной обмоткой двигателя, питаемой током, подающимся извне, и подвижной, являющейся одним из элементов вращающейся части двигателя, существует только электромагнитная связь того же типа, что и между обмотками трансформатора. В действительности, в некоторых видах асинхронных двигателей между обмоткой неподвижной части двигателя и обмоткой подвижной части, называемой иначе ротором, вообще не существует электрической связи. Электрический ток, намагничивающий железный сердечник ротора, возникает благодаря взаимодействию ротора с неподвижной частью, или статором, действующим, как электромагнитный трансформатор. Существенное преимущество машин такого рода заключается в том, что они не имеют никаких подвижных контактов и потому гораздо проще, надежнее и безопаснее в эксплуатации.

На заре эпохи господства переменного тока компании Вестингауза, раньше других овладевшей секретом его использования, пришлось выдержать жестокую борьбу. Ее главными противниками были «Дженерал электрик» и «Эдисон», вложившие большие капиталы в предприятия, работавшие на постоянном токе. Дело дошло до того, что «Дженерал электрик» с помощью различных махинаций добилась от властей штата Нью-Йорк постановления казнить преступников на электрическом стуле с помощью переменного тока. Это было сделано для того, чтобы запугать население, и без того с опаской относящееся ко всему новому, и заставить обывателей отказаться от использования переменного тока у себя дома. Но с течением времени выяснилось, что переменный ток гораздо более выгоден, как компании Вестингауза, так и «Дженерал электрик» и страсти понемногу улеглись.