Кажется, что потребуется изобрести какой-то метод отправки пилот-искр с высокой и определенной скоростью вибрации и использования когереров, которые будут реагировать только на определенные мощные скорости магнитной пульсации. Предпринимались различные попытки воспроизвести с помощью механических средств мощные электрические всплески, но они не увенчались успехом. Требуются как высокая электродвижущая сила, так и сила тока. Их можно получить путем использования большого числа аккумуляторных батарей. Однако разряд от большого числа таких батарей не подходит для целей беспроводной телеграфии, хотя он может обладать качествами как высокого электрического давления, так и силы тока.
Единственный аппарат, имеющийся в нашем распоряжении для создания быстрых ударов по эфиру, — это катушка Румкорфа. Эта катушка, как я уже говорил, присутствовала во всех наших физических кабинетах в течение пятидесяти лет. Она содержала в себе зародыш телефонного передатчика и метода беспроводной телеграфии, оставшиеся нераспознанными до настоящего времени. По своим элементам она состоит, как мы видели, из двух электрических цепей, расположенных близко друг к другу и совершенно не соединенных. Батарея подсоединена к одной из этих цепей, и любое изменение силы электрического тока наносит удар по эфиру или среде между двумя цепями. Быстрая остановка электрического тока дает сильнейший импульс эфиру, который подхватывается соседней цепью. За последние пятьдесят лет было достигнуто очень мало успехов в методе нанесения сильных электрических импульсов на среду пространства. Это достигается просто механическим разрывом соединения с батареей либо с помощью вращающегося колеса с подходящими выступами, либо с помощью вибрирующей точки. Все различные формы механических прерывателей неэффективны. Они не дают быстрых и равномерных прерываний. В последнее время надежды были возбуждены открытием химического прерывателя, называемого прерывателем Вейнельта, показанным на рис. 1. Электрический ток, проходя через сосуд с разбавленной серной кислотой от платиновой точки к свинцовому диску, вызывает пузырьки газа, которые образуют барьер для его прохождения, внезапно разрушающийся, и этот процесс протекает с высокой скоростью, вызывая поток искр в соседней цепи. Среда между двумя цепями при этом подвергается быстрым и сравнительно мощным импульсам. Открытие этого и подобных химических или молекулярных прерываний знаменует собой эпоху в истории электрического трансформатора, и надежды на дальнейший прогресс с их помощью гораздо выше, чем в направлении механических прерываний.
Тем не менее, мы все еще не способны генерировать достаточно мощные и хорошо согласованные по времени электрические импульсы, чтобы сделать беспроводную телеграфию широко распространенной в использовании. Разве мы не можем надеяться усилить нынешние слабые импульсы в беспроводной телеграфии с помощью какого-либо метода ретрансляции или повторения? В аналогичном предмете телефонии также предпринималось множество усилий для обеспечения конфиденциальности связи и ее распространения на большие расстояния с помощью ретрансляторов. Эти усилия до сих пор не увенчались успехом. У нас по-прежнему есть вызывные звонки наших соседей, и мы могли бы подслушивать их разговоры, если бы были сплетниками. Телефонная связь была распространена на большие расстояния — например, из Бостона в Омаху — не с помощью ретрансляторов, а путем усиления ударов по среде между передающей и принимающей цепями, точно так же, как мы хотим сделать в так называемой беспроводной телеграфии, аппаратура которой практически идентична по принципу той, что используется в телефонии. Индивидуальный вызов в телефонии не имеет успеха по тем же причинам, которые существуют в случае беспроводной телеграфии. Совершенно определенные и мощные скорости вибрации не могут передаваться из точки в точку по проводам, на которые будут реагировать только определенные конкретные аппараты. Существует так много способов рассеивания энергии электрического тока при прохождении по проводам и через вызывные звонки, что форма волн и их сила становятся затухающими. Форма электрических волн лучше сохраняется в свободном пространстве, где нет проводов или магнитного вещества. Трудность получения индивидуальных вызовов в беспроводной телеграфии заключается в нынешней невозможности получения достаточно быстрых и мощных электрических импульсов и приемника, который должным образом отреагировал бы на определенное число таких импульсов.
Вопрос о реле кажется столь же неразрешимым, как и в телефонии. Характер речи зависит от бесчисленных тонких модуляций и гармоник. Форма, например, волны, передающей гласную а, должна быть сохранена, чтобы звук можно было распознать. Реле в телефонии действует очень похоже на соседа в игре под названием «испорченный телефон», в которой предложение, повторяемое более или менее нечетко, после прохождения от одного человека к другому искажается и теряет смысл. Не было изобретено ни одного телефонного реле, которое сохраняло бы форму первого высказывания: гласная а теряет свои тонкие характеристики и становится просто бессмысленным шумом. Некоторые авторитетные специалисты утверждают, что такое реле невозможно изобрести, что невозможно сохранить тонкие модуляции человеческого голоса при переходе из одной цепи в другую даже через малейший воздушный зазор или пространство эфира. Тем не менее, полезно задуматься над мудрым советом Осии Биглоу «не пророчествовать, пока не узнаешь наверняка». В первые дни существования телефона утверждалось, что речь потеряет столько характеристик в процессе передачи по проводам и через магнитные аппараты, что она не будет понятной. Несомненно, в настоящее время междугородная передача речи может быть осуществлена только за счет использования более мощных передатчиков и улучшения пригодности медной линии для передачи — точно так же, как быстрое перемещение с места на место достигается не путем покидания земли и полета через пространство, а путем получения более мощных двигателей и улучшения дорожного полотна.
Надежды на создание реле для беспроводной телеграфии кажутся столь же незначительными, как и в телефонии. Существующий метод практически ограничен расстояниями в пятьдесят или шестьдесят миль — расстояниями, ненамного превышающими те, которые могут быть достигнуты прожектором в ясную погоду. Действительно, между прожектором и искрой, используемой в экспериментах Маркони, существует тесное сходство: оба излучают волны, которые различаются только длиной. Волны прожектора имеют длину около одной сорокатысячной дюйма, в то время как магнитные волны искры, невидимые для глаза, составляют от трех до четырех футов — более чем в миллион раз длиннее световых волн. Эти очень длинные волны имеют то преимущество перед короткими световыми волнами, что они способны проникать сквозь туман и даже песчаные холмы и кирпичную кладку. Можно передавать сообщения в здание извне. Заключенный мог бы общаться с внешним миром, осажденный гарнизон мог бы запросить помощи, поврежденное плавучее средство могло бы позвать на помощь, и, возможно, один пароход мог бы сообщить другому в тумане о своем курсе.
Беспроводная телеграфия — это ближайшее приближение к телепатии, дарованное нашему интеллекту, и она служит для стимулирования нашего воображения и заставляет нас думать, что горячо желаемые вещи всегда могут быть достигнуты, хотя и не совсем тем путем, который ожидался. Нервы всего мира, так сказать, связываются воедино, так что прикосновение в одной стране мгновенно передается в самую отдаленную. Почему бы нам со временем не заговорить через землю с антиподами? Если магнитные волны могут проходить через кирпичные и каменные стены и песчаные холмы, почему бы нам не направить, так сказать, наш рупор в землю, вместо того чтобы позволять его звукам скользить над горизонтом? Относительно этого предложения мы достоверно знаем из нашего лабораторного опыта один факт: эти магнитные волны, встречая слои электропроводящего вещества, подобные пластам железной руды, отражались бы обратно и не проникали бы сквозь них. Таким образом, с помощью таких волн может быть открыт способ исследования тайн земли до того, как будет достигнут успех в полном проникновении в ее массу.
АЛМАЗЫ-ПЕРЕСЕЛЕНЦЫ В АМЕРИКЕ.
Проф. УИЛЬЯМ ГЕРБЕРТ ХОББС.
Чтобы обнаружить происхождение алмаза в природе, мы должны искать его в его исконном доме, где скалистая матрица породила его в форме, характерной для его вида. Продолжая наши поиски, мы очень скоро обнаружим, что, подобно другим минералам-драгоценным камням, алмаз был великим странником, поскольку его обычно находят далеко от его первоначального дома. Разрушительные силы атмосферы, воздействуя на горную породу, в которой были заключены камни, высвободили их из их естественного обрамления, чтобы они были подхвачены ручьями, отсортированы от их разрушенной матрицы и перенесены далеко от материнской породы, чтобы в конце концов осесть на каком-нибудь галечном ложе, где сила течения ослабевает. Рудники Бразилии и Урала, Индии, Борнео и «речные россыпи» Южной Африки либо содержали, либо содержат в настоящее время отложения такого характера.
«Сухие прииски» кимберлитового района в Южной Африке представляют собой уникальное место, где алмаз до сих пор находили в его первоначальном доме, и все наши знания о генезисе этого минерала были получены в результате изучения данной местности. Рудники расположены в «чашах», в которых находится «синяя земля», ныне признанная разрушенной матрицей алмаза. Известно, что эти «чаши» представляют собой «трубки», или «жерла», прежних вулканов, ныне глубоко расчлененные силами атмосферы — фактически стертые, если не до корней, то по крайней мере до пней. Эти остатки «трубок», через которые лава достигала поверхности, окружены частично черным сланцем, содержащим большой процент углерода, и считается, что это материал, из которого сформировались алмазы. То, что представляется измененными фрагментами черного сланца, заключенными внутри «трубок», служит свидетельством того, что части сланца были оторваны от материнских пластов силой поднимающегося потока лавы — явление, достаточно обычное для вулканической деятельности — и подверглись глубоким изменениям под воздействием высокой температуры и экстремального гидростатического давления, под которым должна была находиться эта масса. Наиболее важной особенностью этого изменения стала перекристаллизация углерода сланца в алмаз.
КАРТА ЛЕДНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕГИОНА ВЕЛИКИХ ОЗЕР
shaded
////////clear Driftless Areas.Older Drift.Newer Drift. Moraines.Glacial Striae.Track of Diamonds. Diamond Localities.E. Eagle.O. Oregon.
К. Кольсвилл Д. Доваджак М. Милфорд. П. Плам-Крик. Б. Берлингтон.
Мы признательны Издательству Чикагского университета за приведенную выше иллюстрацию.
Авторское право, 1899 г., Джордж Ф. Кунц.
Five Views of the Eagle Diamond (sixteen carats); enlarged about three diameters. (Owned by Tiffany and Company.)
Мы признательны за любезность г-ну Дж. Ф. Кунцу из Tiffany and Company за иллюстрации орегонского и иглского алмазов.
Это очевидное объяснение генезиса алмаза находит убедительное подтверждение в экспериментах Муассана, который получал искусственный алмаз путем растворения углерода в расплавленном железе и погружения массы в холодную воду до тех пор, пока не образовывалась прочная поверхностная корка. Затем «остуженная» масса извлекалась, чтобы ее сердцевина, остающаяся расплавленной, могла медленно затвердеть. Это происходит с развитием огромных давлений, поскольку естественному расширению железа при переходе в твердое состояние препятствует прочная оболочка из «остуженного» металла. Выделение алмаза затем достигалось путем растворения железа в кислоте.
Преобладающей формой южноафриканских алмазов является округлый кристалл с восемью большими и несколькими мелкими гранями — форма, называемая кристаллографами видоизмененным октаэдром. Их очертания грубо имитировались бы пирамидами Египта, если бы их можно было увидеть в сочетании с их отраженными изображениями в спокойном озере, или, лучше для соответствия условиям местности, в пустынном мираже. Особым свойством кристалл алмаза имеет выпукло округлые грани, так что ребра, разделяющие грани, не прямые, а плавно изогнутые. Реже в африканских рудниках, но обычно в некоторых других регионах алмазы ограничены четырьмя, двенадцатью, двадцатью четырьмя или даже сорока восемью гранями. Разумеется, их нельзя путать с гранями граненых камней, которые являются продуктом искусства гранильщика.
Геологические условия, удивительно похожие на те, что наблюдаются на рудниках Кимберли, были недавно обнаружены в Кентукки, с той лишь разницей, что здесь сланцы содержат гораздо меньший процент углерода, что, возможно, является причиной того, что алмазы не вознаградили те усердные поиски, которые велись в их отношении.
Хотя в настоящее время алмазы в наибольшем изобилии встречаются в Южной Африке и Бразилии, раньше их добывали в Индии, на Борнео и на Уральских горах России. Великие камни истории, за редким исключением, происходят из Индии, хотя в последние годы в Южной Африке был найден ряд алмазов-гигантов. Один из них, «Эксельсиор», весил девятьсот семьдесят каратов, что превосходит даже предполагаемый вес «Великого Могола».
Авторское право, 1899 г., Джордж Ф. Кунц.
Four Views of the Oregon Diamond; enlarged about three diameters.
(Owned by Tiffany and Company.)
Время от времени алмазы обнаруживались и в других регионах, помимо указанных. Пьемонтское плато у юго-восточного подножия Аппалачей дало в регионе между южной Вирджинией и Джорджией около десятка или полутора алмазов, вес которых варьировался от камней в два-три карата до алмаза «Дьюи», который при находке весил более двадцати трех каратов.
Однако именно на территории вокруг Великих озер сосредоточено сейчас наибольшее внимание, поскольку в этом регионе разрабатывается весьма интересная проблема происхождения. Не менее семи алмазов, размером от менее четырех до более чем двадцати одного карата, не говоря уже о ряде более мелких камней, были недавно обнаружены в глинах и гравием представленных отложениях этого региона, где их распределение было таковым, что с некоторой степенью приближения указывало на местоположение их далекого исконного дома.
Чтобы четко изложить суть этой проблемы и метод ее решения, необходимо сначала нанести на карту региона озер местность, где был найден каждый из камней, и, кроме того, внести на ту же карту данные, собранные геологами относительно работы великого ледяного щита Ледникового периода. В этот период, не столь отдаленный, если исчислять геологическое время, ледяная мантия покрывала всю северо-восточную часть нашего континента, и более чем один раз она вторгалась на значительные расстояния на территорию Соединенных Штатов. Такая карта, какая была описана, раскрывает важный факт, который содержит ключ к обнаружению исконного дома этих алмазов. Каждый год приносит с собой новые свидетельства, и мы можем с надеждой ожидать полного разрешения этой проблемы.
В 1883 году «камень Игл» был доставлен в Милуоки и продан за символическую сумму в один доллар. Когда он был представлен на компетентную экспертизу, общественность узнала, что это алмаз весом шестнадцать каратов и что он был обнаружен семью годами ранее в земле, вынутой при рытье колодца. Сразу за открытием истинной природы этого драгоценного камня последовало два события, рассчитанных на то, чтобы вызвать местный интерес, после чего он вышел из поля зрения общественности. Женщина, расставшаяся с драгоценным камнем за столь неадекватную компенсацию, подала в суд на ювелира, которому продала его, чтобы вернуть его стоимость. Это любопытное судебное разбирательство, которое естественным образом вызвало большой интерес, было в конечном итоге передано в Верховный суд штата Висконсин, откуда было вынесено решение в пользу ответчика на том основании, что он, как и истец, не знал о стоимости драгоценного камня во время его покупки. Другим событием стал бурный рост городка Игл как алмазного центра, который после находки еще двух алмазов с недвусмысленными следами африканского происхождения завершился столь же внезапно, как и начался, с эффектом временной дискредитации в умах геологов подлинности первоначальной «находки».
Десять лет спустя белый алмаз весом чуть менее четырех каратов был обнаружен в коллекции гальки, найденной в Орегоне, штат Висконсин, и принесен автору для исследования. Камни были найдены мальчиком-фермером во время игры в глиняном карьером около его дома. Проведенное вследствие этого исследование данного предмета выявило тот факт, что третий алмаз, и притом самый крупный из всех, был обнаружен в Кольсвилле в том же штате в 1883 году и до сих пор находился во владении семьи, на чьей земле он был найден.
Поскольку эти камни были найдены в ледниковых отложениях, оставленных льдом Ледникового периода, было очевидно, что они были принесены к местам своего залегания самим льдом. Карта выявляет дополнительный факт, имеющий величайшее значение: все эти алмазы были найдены в так называемой «конечной морене». Эта морена или гряда была местом сброса льдом его груза валунов, гравия и глины во время его более позднего нашествия и, следовательно, указывает на границы территории, над которой тогда простиралась ледяная масса. Учитывая тот факт, что два из трех найденных камней оставались в руках фермерского населения, не доходя до сведения мира, в течение периодов в одиннадцать и семь лет соответственно, представляется наиболее вероятным, что другие были найдены, хотя и не опознаны как алмазы, и по этой причине, несомненно, во многих случаях все еще находятся в ассоциации с другими местными «диковинками» на каминных полках деревенских фермерских домов поблизости от «конечной морены». Автор счел себя вправе предсказать в 1894 году, что другие алмазы будут время от времени появляться на свет в «конечной морене», хотя огромная протяженность этой морены оставляла мало надежды на то, что в какой-либо ее точке будет найдено более одного или двух камней.
Three Views of the Saukville Diamond (six carats); enlarged about three diameters.
(Owned by Bunde and Upmeyer, Milwaukee.)