Электрическая вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества - Дэвид Боданис

Он проложит кабель, решил Филд, колоссальный кабель, который пройдет через весь океан и свяжет две великие империи, а результатом сего станет всеобщее братство или, по крайней мере, огромная прибыль, к тому же, занимаясь этим делом, он сможет покинуть проклятый особняк заодно с чопорными ритуалами нью-йоркского света и отправиться в финансовый центр мира, в Лондон, чтобы поработать там с инженерами, моряками и просоленными морскими капитанами.

Все оказалось до жути более трудным, чем он полагал. В следующие пятнадцать лет Филду пришлось десятки раз пересекать Атлантику, и почти при каждом таком пересечении его выворачивало наизнанку; стоившие миллионы фунтов стерлингов кабели лопались вдали от берега; Филда ожидали шторма, мошенники, парламентские запросы, нападения китов и один чрезвычайно неприятный случай, когда едва не сгорело дотла здание городского совета Нью-Йорка. Но даже если бы Филд знал обо всем заранее, его это, скорее всего, не остановило бы. Скука все-таки хуже, да и что такое финансовые потери, нападения китов и морская болезнь в сравнении с надеждой на славу?

И самое главное, в глубине души Филд верил, что сама техническая операция большого труда не составит. По его понятиям кабель представлял собой подобие шланга или узкого туннеля. Электрические токи были некой трескучей, шипящей субстанцией, которую загадочным образом производили батареи. Оставалось только влить ее в шланг. Если сигнал на дальнем конце окажется слишком слабым, что ж, дольем этой штуки побольше.

В конечном итоге Филд понял, что все не так просто, пока же, появившись в Лондоне 1854 года облаченным в лучший костюм, какой смогли соорудить его нью-йоркские портные, он получил пылкий прием, ожидавший здесь каждого самоуверенного американца, способного вложить во что-либо большие деньги. Все сочли его идею блестящей, первоклассной, а каждый из тех, кто имел какое-либо отношение к телеграфии, уверял, что уже поставил опыты, подтверждающие верность идей Филда, — ну, во всяком случае, вот-вот поставит, однако в любом случае Филд может считать, что идеи эти верны, и, если ему потребуется надежный партнер, лучшего он нигде не найдет.

Филд был человеком достаточно вежливым, но ему пришлось в свое время пробиваться наверх в мире нью-йоркской текстильной и бумажной торговли, а там доверие к чьим бы то ни было благим уверениям каралось быстрой кончиной, к тому же он, подобно любому американцу, приезжавшему в Лондон, чтобы вложить во что-то большие деньги, нимало не сомневался в том, что большая часть тех, кого он здесь встретит, постарается обвести его вокруг пальца. Никаких обязательств он на себя пока не брал и осторожно пытался найти ведущего в стране теоретика электричества, способного подтвердить правильность его, Филда, взглядов.

Таким теоретиком был шотландский ученый Томсон (не родственник Дж. Дж. Томсона). Один из визитеров, приезжавший примерно в то же время к Томсону, ожидал встретить белобородого старца, а увидел энергичного молодого человека тридцати с чем-то лет, взбегавшего по лестнице, перескакивая через две ступеньки. Томсон был умелым яхтсменом, а обучаясь в Кембридже, стал чемпионом университета по гребле и плаванию. Он получил также высшие оценки на выпускных экзаменах по математике, чему, несомненно, способствовало то обстоятельство, что по крайней мере один из экзаменационных вопросов был основан на его же опубликованных и увенчанных наградами статьях.

Сайрус Филд услышал о нем по той причине, что Томсон провел исследование нескольких уже работавших, проложенных по морскому дну кабелей. То, что он при этом обнаружил, широкой огласке не предавалось, поскольку могло дурно сказаться на общем моральном духе империи: каждая из кабельных систем Британии обладала очень неприятными изъянами.

Можно было, конечно, заподозрить грязную игру со стороны какой-то из враждебных Британии великих держав, однако те же изъяны присутствовали и в нескольких средиземноморских кабелях, и в линии Лондон-Брюссель. Посылаемые по этим кабелям сильные, отчетливые сигналы — даже единственный короткий электрический импульс — при получении их таковыми уже не были. А были размытыми и неясными.

В случае короткого кабеля подобный недостаток был почти терпимым, однако по кабелям, проложенным на дальние расстояния — а именно от таких все в большей мере зависела работа самого Адмиралтейства, — сообщения посылались и принимались весьма важные. В случае же очень длинного кабеля, какой Филд и собирался проложить по дну Атлантического океана, такой изъян, если его не удастся понять и исправить, сделает передачу отчетливых сообщений попросту невозможной.

Сайрус Филд

Между тем в обычных наземных телеграфных линиях, какими бы длинными они ни были, ничего похожего не отмечалось. Почему? С подводными кабелями происходило что-то совсем особенное, и, по мнению Томсона, он знал, что именно.

Томсон был одним из немногих ученых того времени, принимавшим воззрения Фарадея всерьез. Он, как и Фарадей, был уверен, что видимая реальность обманчива, что за искрами и потрескиванием электрического тока стоит явление куда более мощное: незримое силовое поле — оно-то и обеспечивает движение тока. «Искорки» (электроны), летящие вдоль проводов, вовсе не были самодвижущимися, их нес некий невидимый летающий ковер.

Для Томсона и Фарадея этим ковром было незримое силовое поле.

За годы, прошедшие после появления у Фарадея этой идеи, Томсон сумел значительно развить ее. Из электрической батареи исходит именно это незримое поле, считал он, и оно намного важнее любых искорок. Поле это должно располагаться частью внутри, но также и вдоль любого лежащего перед ним провода. Оно очень быстро распространяется по всей длине такого провода, а затем начинает притягивать к себе любые заряженные частицы — теперь мы называем их электронами, — какие отыщутся вдоль его пути. Томсон представлял себе поле как существо почти живое, постоянно извивающееся и перекручивающееся, обладающее незримой притягательной силой.

И это встревожило его особенно сильно, поскольку Томсон узнал, что задуманный Сайрусом Филдом трансатлантический кабель будет трехслойным. Для того чтобы сэкономить на весе, каждый слой следовало сделать сколь возможно более тонким. В центре кабеля должен будет находиться тонкий медный провод, вокруг него — тонкий слой резиновой изоляции, а вокруг изоляции — железная оболочка, которая помешает кабелю рваться, когда его будут волочь, подергивая, по лежащему на большой глубине океанскому дну. По представлениям Сайруса Филда все это было вполне разумным и осмысленным, а вот Томсону казалось попросту пугающим. Ибо, когда телеграфный оператор нажимает на ключ, вдоль тысячекилометрового медного провода возникает поле, которое будет также и пронизывать по всей ее длине резиновую изоляцию, уходя от нее в стороны, и какая-то его часть попытается притянуть электрические заряды, скрытые в тысячах километров железной оплетки, а какая-то другая — попросту рассеется в окружающей кабель холодной морской воде. Поле это будет уходить далеко от кабеля, рассеивая свою энергию.