Источники свѣта нынѣ и въ будущемъ

III

Несомнѣнно, что электрическое освѣщеніе имѣетъ много преимуществъ передъ всякимъ другимъ, начиная съ того, что если оно и не даетъ болѣе свѣта, за то не портитъ воздуха нашего жилья, а тамъ, гдѣ это не имѣетъ значенія (на открытомъ воздухѣ) — оно, по своей яркости, удобно для освѣщенія большаго пространства. Что же касается экономичности электрическаго освѣщенія, то потеря 90 % затрачиваемой въ немъ энергіи, сравнительно съ потерей въ 95 % въ другихъ источникахъ свѣта, — представляетъ очень небольшой шагъ впередъ; и что самое важное — нѣтъ никакой возможности ожидать какихъ—либо успѣховъ въ этомъ направленіи, пока освѣщеніе будетъ основано на накаливаніи угля. Это утвержденіе основывается на вышеуказанной зависимости количества свѣтовыхъ лучей отъ физическаго строенія лучеиспускающаго тела, и потому рѣшенія задачи объ экономичномъ освѣщеніи слѣдуетъ искать въ двухъ направленіяхъ.

Во первыхъ, нужно изслѣдовать лучеиспусканіе другихъ тѣлъ при различныхъ условіяхъ, ища тѣло, имѣющее свойство испускать большее количество свѣтовыхъ лучей, чѣмъ уголь. Во вторыхъ, отказавшись совсѣмъ отъ освѣщенія накаливаніемъ, искать совершенно иныхъ способовъ полученія свѣтовыхъ эѳирныхъ волнъ.

Тѣло, выбираемое для накаливанія, должно при высокой температурѣ оставаться твердымъ. Такому условію не удовлетворяютъ всѣ металлы, ибо всѣ они плавятся и испаряются при температурѣ вольтовой дуги. Удовлетворяютъ этому условію многія металлическія окиси, не плавящіяся и не разлагающіяся при высокой температурѣ. Такъ напр., если накаливать известь въ пламени водорода, то она дастъ свѣтъ (Друммондовъ), не уступающій свѣту вольтовой дуги. Этотъ источникъ свѣта употребляется въ волшебныхъ фонаряхъ и не находитъ себѣ всеобщаго практическаго примѣненія вслѣдствіе несовершенства нашихъ пріемовъ накаливанія. Замѣчательную особенность представляетъ горѣніе магнія: по наблюденіямъ профессора Эдуарда Никольса (въ Нью-Іоркѣ) ¹ это горѣніе происходитъ при температурѣ приблизительно той-же, какъ и горѣніе газа, по сопровождается количествомъ свѣтовыхъ лучей, превосходящимъ таковое отъ вольтовой дуги въ 1 ½ раза. Слѣдовательно, сжигая магній, отъ накаленныхъ частицъ его окиси мы получаемъ 85 % тепловыхъ лучей и 15 % свѣтовыхъ, что, имѣя въ виду невысокую температуру горѣнія, можетъ быть объяснено только такимъ молекулярнымъ (частичнымъ) строеніемъ окиси магнія, которое способствуетъ преобразованію теплоты этихъ частицъ въ свѣтовое волненіе окружающаго эѳира. Хорошо сдѣланная лампа для освѣщенія магніемъ потребляетъ этого магнія въ количествѣ 4,2 миллиграмма въ минуту на произведеніе свѣта силою въ одну свѣчку; газа при тѣхъ же условіяхъ нужно сжечь 137 миллиграм., а потому производительность магніевой лампы почти въ 30 разъ больше, чѣмъ газоваго рожка. Очень возможно, что цѣна магнія, при большемъ на него спросѣ и при улучшенныхъ способахъ фабрикаціи, можетъ настолько понизиться, что возможно будетъ употреблять его для освѣщенія, сжигая его какимъ-либо болѣе удобнымъ способомъ, чѣмъ какъ это дѣлается теперь.

Что касается способовъ полученія свѣтоваго волненія безъ помощи накаленнаго тѣла, то этотъ вопросъ занимаетъ въ настоящее время умы всѣхъ ученыхъ, о немъ свидѣтельствуетъ масса спеціальныхъ работъ въ этомъ направленіи. — Нельзя сказать, чтобы такихъ способовъ не существовало, но они не даютъ намъ практическаго рѣшенія вопроса, т. е. не даютъ намъ свѣта, достаточнаго для освѣщенія.

Видное мѣсто въ новѣйшихъ изслѣдованіяхъ занимаютъ изслѣдованія надъ «живыми» свѣточами, и наиболѣе экономичный свѣтъ, оказывается, даетъ намъ свѣтлякъ острова Кубы, — свѣтъ, достаточный для того, чтобы читать при немъ, а тѣмъ болѣе, справлять тѣ несложныя житейскія дѣла, которыя остаются къ вечеру въ хижинѣ полудикаря — жителя острова Кубы. Но искусственно такой свѣтъ мы не можемъ получить, не смотря на то, что были всесторонне изслѣдованы причины свѣченія червя. (Въ прошломъ году въ журналъ Наука и Жизнь была помѣщена обширная статья по этому предмету, подъ заглавіемъ: Живые Свѣточи. — Ред.)

Обратимся далѣе къ фосфоресценціи. — Явленіе это, какъ извѣстно, состоитъ въ томъ, что нѣкоторыя тѣла обладаютъ способностью свѣтиться въ темнотъ, если передъ этимъ они подвергались дѣйствію болѣе или менѣе яркаго свѣта. Нѣкоторые виды плавиковаго шпата могутъ свѣтиться впродолженіи цѣлыхъ недель, но свѣченіе это такъ слабо, что имъ невозможно воспользоваться. Однако, для науки важно ближайшее знакомство съ такимъ явленіемъ, важно знаніе того, что есть еще нѣкоторые, пока не изученные, источники свѣта; всесторонне разсматривая явленіе свѣченія фосфоресцирующаго тѣла, наука стремится понять это явленіе и овладѣть имъ настолько, чтобы заставить фосфоресцирующее тело послужить на пользу человѣку. Но это опять-таки вопросъ будущаго, какъ и свѣченіе животныхъ.

IV

Остается, наконецъ, еще одно явленіе, которое представляетъ изъ себя не что иное, какъ электрическій свѣтъ, дѣйствительный электрическій свѣтъ, въ томъ смыслѣ, что свѣтъ этотъ непосредственно производится электричествомъ: это свѣтъ гейсслеровыхъ трубокъ въ изобрѣтеніи человѣка, или свѣтъ полярнаго сіянія въ природѣ.

Какъ извѣстно, разрѣженный газъ представляетъ также проводникъ электричества, хотя и во много разъ худшій, чѣмъ металлъ. При прохожденіи по нему электричества, наблюдается такое явленіе, какое не имѣетъ мѣста въ металлическомъ проводникѣ, — именно, газъ дѣлается свѣтящимся, причемъ такъ незначительно нагрѣвается, что это нагрѣваніе ни въ какомъ случаѣ не можетъ быть причиной свѣченія, а есть, напротивъ, слѣдствіе свѣтоваго лучеиспусканія газа, которое можетъ такъ же нагрѣвать тѣла, какъ и тепловое, ничѣмъ не отличаясь отъ него по природѣ своей, какъ только быстротой эѳирнаго дрожанія.

Разрѣженный газъ заключается въ трубки различной длины и формы, которыя называются трубками Гейсслера. — Нѣтъ ничего легче, какъ заставить свѣтиться трубку Гейсслера: стоитъ только соединить платиновыя проволочки, проходящіе сквозь стекло по ея концамъ, съ полюсами самой маленькой катушки Румкорфа, дѣйствующей съ однимъ элементомъ Грене. Можно также соединить трубку съ полюсами маленькой машины Гольца. Можно было бы думать, что здесь мы имѣемъ самый удобный и самый дешевый источникъ свѣта; но вся бѣда заключается въ томъ, что нѣтъ возможности получить отъ трубки столько свѣта, чтобы имъ можно было пользоваться для освѣщенія. Пробовали дѣлать трубки различной величины и формы, узкія и широкія, пробовали наполнять ихъ различными газами и парами различной плотности — свѣтъ всегда получался слабый, даже и въ томъ случаѣ, когда пользовались сильными электрическими токами.

Оставляя безъ разсмотрѣнія многія интересныя явленія въ разрѣженныхъ газахъ (напр., свѣченіе газа, окружающаго проводникъ; стратификацію въ Гейсслеровыхъ трубкахъ; дѣйствіе магнита на свѣтящій газъ; явленія испаренія металловъ въ трубкахъ съ сильно разрѣженнымъ газомъ; явленія Крукса, и проч.), какъ не имѣющія прямаго отношенія къ предмету, считаю нужнымъ, прежде чѣмъ перейти къ опытамъ Тесла, указать на три замѣчательныхъ обстоятельства, наблюдаемыхъ въ Гейсслеровыхъ трубкахъ при сильныхъ токахъ и имѣющихъ прямое отношеніе къ упомянутымъ опытамъ.

Вопервыхъ, если трубка съ газомъ не имѣетъ по концамъ проволокъ, то стоитъ только обернуть ея концы свинцовой бумагой для того, чтобы вызвать въ ней свѣченіе газа. — Объясненіе слѣдующее.

Извѣстно, что нѣтъ абсолютныхъ непроводниковъ электричества, — и тѣ тѣла, которыя мы называемъ непроводниками, суть только дурные проводники‚ т. е. тѣла, представляющія по своей природе большое препятствіе теченію электричества; съ другой стороны, теченіе электричества съ большимъ напряженіемъ можетъ преодолѣть и большое препятствіе, а потому ясно, что при достаточномъ напряженіи электричества оно можетъ пройти и по дурному проводнику, особенно, если путь электричества будетъ короткій и на большомъ пространстве, какъ въ данномъ случаѣ: электричеству нужно пройти только сквозь тонкую стѣнку трубки на пространствѣ всей поверхности соприкосновенія свинцовой бумаги со стекломъ (совершенно аналогичный случай мы имѣемъ съ прохожденіемъ свѣта сквозь тонкую пластинку непрозрачнаго тѣла; извѣстно, напр., что такой непроводникъ свѣта, какъ золото, будетъ просвѣчивать, если взять изъ него достаточно тонкую пластинку).

Вовторыхъ, если мы соединимъ только одинъ конецъ трубки съ однимъ изъ полюсовъ сильной катушки или электрической машины, то также получимъ свѣченіе газа, хотя и болѣе слабое. Объясняется это явленіе очень просто: электричество проходитъ газъ въ трубкѣ, достигаетъ проволоки въ другомъ концѣ трубки и съ этой проволоки, при достаточномъ напряженіи, непрерывно истекаетъ въ воздухъ; поэтому въ трубкѣ не прекращается теченіе электричества, а это именно и нужно для свѣченія газа.

Если другой конецъ трубки совсѣмъ не имѣетъ ни проволочки ни обвертки, то и въ такомъ случаѣ будетъ наблюдаться свѣченіе газа; тогда электричество будетъ разсѣиваться въ воздухѣ со всей поверхности стекла.

Наконецъ, третье обстоятельство при сильныхъ токахъ состоитъ въ томъ, что концы проволочекъ внутри трубки накаливаются и даже могутъ расплавиться. При этомъ они даютъ свѣтъ, какъ всякое накаленное тѣло.

1. Lum. El. t. XXXIX, p. 88.