Электрическая Вселенная. Невероятная, но подлинная история электричества
Шрифт:
Вот так и выглядит металл, из которого состоит крыло самолета. Когда радиоволны врываются в одну из этих металлических галактик, самые близкие к ядрам каждой из миниатюрных солнечных систем электроны, быть может, и получают удары, но сорвать их с орбит не удается. А вот электроны далекие — блуждающие, одинокие, осиротевшие, — электроны, которые свободно движутся в миниатюрной галактике, — это уже совсем другое дело. Пролетающие через металл радиоволны «захватывают» их, и энергии этих волн хватает на то, чтобы увлекать такие электроны за собой.
Когда это происходит внутри крошечного металлического приемника, подобного тому, что встроен в сотовый телефон, электроны-одиночки начинают подрагивать, подрагивания эти усиливаются, и происходит передача наиважнейшей для нас информации — скажем, фразы «Эй,
Вражеский самолет состоит из метров и метров такого уязвимого, ожидающего прихода волны металла. Любая посланная в его направлении радиоволна будет ускорять свободные, подвижные электроны этого металла. А между тем каждый электрон всегда окружен своим собственным силовым полем. Если электрон неподвижен, это силовое поле остается относительно спокойным и никаких сигналов от крыла самолета не исходит. Но если электрон начинает болтаться из стороны в сторону, взбалтывается и его силовое поле. (Именно это и поняли Максвелл и Герц.)
Нацелив радиопередатчик на самолет, вы заставите триллионы и триллионы электронов колебаться в унисон, образуя тем самым самостоятельные крошечные радиопередатчики. Иными словами, посылая невидимые радиоволны, Уилкинс мог обратить вражеский самолет в летающую передающую станцию! Весь самолет стал бы антенной, отключить которую невозможно.
Самый большой вопрос состоял, однако же, в том, будет ли эта передача настолько мощной, чтобы ее обнаружить. Ведь небо велико, а радиоволны малы. Большая часть посылаемых радиоволн будет рассеиваться и пролетать мимо самолета, или же к моменту встречи с ним они могут оказаться уже очень слабыми. Уилкинс провел расчеты. И выяснил: даже если рассеяние испускаемой волны будет настолько широким, что на долю электронов, которые присутствуют в металле самолета, отделенного от излучателя четырьмя милями, придется лишь тысячная ее часть, этого будет довольно. Тут снова начинает играть роль сама крошечность электронов. Уилкинс показал, что даже такая рассеянная волна заставит каждую секунду колебаться 60 квадрильонов (60 000 000 000 000 000) электронов, находящихся в крыле самолета. Невидимые радиоволны, генерируемые таким «электронным ветром», будут достаточно мощными, чтобы их можно было принять на земле. (Изобретенный десятилетия спустя самолет «стелс» остается невидимым для радаров отчасти потому, что используемая для него краска не пропускает в его металлический корпус значительную долю посылаемой радаром энергии, а отчасти по причине расположения его поверхностей под такими углами, что все, отражаемое ими, уходит в сторону от изначального излучателя.)
Уотсон Уатт руководил работой Уилкинса — в некотором роде, — и потому было лишь справедливо, что, когда их меморандум отправился в Лондон, в министерство военно-воздушных сил, первый с присущим его великодушием упомянул второго как своего важного помощника. Однако подписан меморандум был лишь одним именем — Уотсона Уатта.
Уилкинс не возражал, роль второго плана устраивала его еще и потому, что он знал об одном качестве Уотсона Уатта, с которым только предстояло познакомиться большим шишкам Уайтхолла. Дело в том, что Уотсон Уатт любил говорить — нет, не просто говорить, но увещевать, думать вслух, болтать, засыпать слушателя словами, топить несчастного в их потоках* По завершении слушания судом дела о патентных правах, в протоколах которого записи его импровизированных высказываний содержат около трехсот тысяч слов, Уотсон Уатт сказал: «Я оказался бы неискренен, если бы оставил кого-либо при впечатлении, будто все происходившее не доставило мне наслаждения».
Теперь же, норовя протолкнуть идею, которая освободит его от Слау, Уотсон Уатт жал на все педали сразу. Он слал в Лондон напоминания, а затем направил еще один меморандум («Я решил, что лучше послать [это] сразу, не дожидаясь…»). В итоге Уотсон Уатт встретился со спокойным, не выпускающим из зубов трубки чиновником А. П. Роу, задавшим ему уже вполне конкретные вопросы, затем последовала беседа с начальником Роу Генри Уимперисом — за завтраком в клубе «Атенеум». И очень скоро интерес к предложению Уотсона Уатта начали проявлять лица высокопоставленные —
Делу помогло еще и то, что у Британии имелось несколько альтернативных средств защиты от немецких воздушных налетов. Во время Первой мировой войны обладающих превосходных слухом слепых людей размещали на путях возможных подходов бомбардировщиков «гота», снабжая их стетоскопами, соединенными с большими граммофонными раструбами. В начале 1930-х на болотах близ Темзы построили огромное — 60 метров длиной и семь с половиной шириной — бетонное «ухо», направленное на Ла-Манш, из-за которого могли появиться самолеты врага. Ни одно из этих средств толком не работало. Единственная надежда на успех состояла в том, чтобы создать вибрации невидимой электрической силы, порождаемой заряженными электронами передатчика, волны, которые будут обладать энергией, достаточной для того, чтобы увлечь за собой электроны, находящиеся в металле приближающихся самолетов, и организовать направленное движение этих электронов.
Дальнейшее смахивает на научную фантастику, и тем не менее Уотсон Уатт всего за три недели сумел убедить Уимпериса, Роу и всех, кто соглашался его выслушать, в том, что настало время провести окончательные полномасштабные испытания предложенной им идеи. Никакого специального оборудования для этого не потребуется. «Вражеским» самолетом может стать обычный бомбардировщик Королевских ВВС; передатчиком — одна из мощных передающих станций «Имперского вещания Би-би-си», высокие антенны которой уже стоят в Давентри, графство Нортгемптоншир, и ведут регулярные передачи; осциллоскоп же для детектирования волн, которые наверняка начнут испускать электроны бомбардировщика, можно позаимствовать у коллеги-ученого.
К этому времени Уотсон Уатт уже сознавал, что должен убедить в своей правоте не только работающих в министерстве ученых, которые с пониманием отнесутся к любым внезапно возникшим проблемам, но и действующее начальство, и, в частности, до крайности подозрительного главного маршала авиации Хью Даудинга, прозванного близкими друзьями «Занудой». Ему уже предлагали на рассмотрение немалое число видов оружия, якобы способного волшебным образом защитить Британию, и ни одно из них полевых испытаний не выдержало. А в средствах он был ограничен и позволить себе тратить их попусту не мог.
Утром 26 февраля 1935 года бомбардировщик Королевских ВВС пролетел над наблюдателями, стоявшими на заросшем травой поле неподалеку от передатчика Би-би-си. (Для успеха демонстрации своей идеи Уотсон Уатт наклеил на самолет длинные, свисавшие с него полоски фольги.) Возвращавшийся назад бомбардировщик был обнаружен на расстоянии в тринадцать километров. Когда испытания завершились, Уотсон Уатт повернулся к чиновнику министерства и произнес, поставив личный рекорд краткости: «Британия снова стала островом».
Даудинг так и не понял, что первое испытание было отчасти подтасовано, — в теории электронов он понимал столько же, сколько в гласных средневекового сербохорватского языка, — зато понял, что этот нелепо самоуверенный толстяк из Слау сделал то, чего никому до него сделать не удавалось. Бюджет ВВС был достаточно скуден, а на долю боевого командования приходилась самая малая его часть, и тем не менее всего через несколько недель Даудингу удалось добыть для Уотсона Уатта сумму, эквивалентную миллиону с лишним долларов. Единственное полученное Уаттом задание было таким: выяснить как можно больше о преимуществах, которые даст Британии его «радар», а затем объяснить, как должна быть устроена работающая радарная станция. (На самом деле слово «радар» появилось лишь в 1941 году — это сокращение от «radio detection and ranging»(«радиообнаружение и наведение») придумали два американских морских офицера. В 1935-м использовалось — с тем чтобы не дать врагу слишком много информации — обозначение более туманное: «radio direction finding'[«определение направления с помощью радио»)].