Глава I. КАК ХЮГ СДЕЛАЛ МОЛНИЮ

— Есть у тебя кусочек шелка, Ма?

— Шелка? Зачем тебе, Хюг?

— Чтобы сделать молнию, Ма.

М-с Сесиль, известная больше под именем «старой лэди Сесиль», подняла глаза. Хотя она уже привыкла к странностям Хюга, но эта просьба показалась ей особенно нелепой.

Зачем мальчику шелк? Его объяснение казалось ей еще более странным.

— Лучше бы ты вскопал участок, чем тратить время на пустяки.

— Я уже вчера кончил копать, Ма. И это вовсе не пустяки. Я могу сделать молнию при помощи шелка и куска стекла. Так написано в «Прадедушкиной книге».

Эти слова помогли.

В одиноких долинах Южных Аллеган живет много семейств, которые происходят от английских эмигрантов, переселившихся во время Пуританской Коммуны. Эти семьи обыкновенно крепко держатся всего того, что может напомнить об их происхождении, и часто в простой хижине можно найти наследственные сокровища, восходящие к XVII и даже XVI веку.

Сесили из Муравьиной долины происходили от лорда Берли Сесиля, первого министра Елизаветы… Теперь же их образ жизни ничем не отличался от их соседей. У них также были свои сокровища. Самой главной реликвией прежней славы была «Прадедушкина книга» — старинная рукопись, написанная отдаленным предком. Хюг был единственным членом семьи, который после многих поколений заинтересовался этой книгой. Его отец, носивший историческое имя Берлингем или Берли Сесиль, не умел даже читать.

— Ты в самом деле вскопал полосу? — спросила старая лэди Сесиль.

— Право, Ма.

М-с Сесиль лениво поднялась. Это была угловатая женщина в полинялом бумажном капоте и шляпе, которую она редко снимала даже дома. Она открыла скрипучий ящик самодельного бюро, вынула оттуда кусочек яркой материи и дала его Хюгу.

М-с Сесиль дала Хюгу кусочек яркой материи.

— Это наверное шелк, Ма? — озабоченно спросил он.

— Это от подвенечного платья матери твоего отца. Я спрятала его для лоскутного одеяла. Он старый и должен быть хорош. В то время еще работали без обмана. — Кивком головы Хюг присоединился к пренебрежительному тону матери.

Мальчику-горцу плутни коммерсантов, стремящихся к наживе, казались тем же воровством. Его отец часто повторял ему, что убийцу можно было в иных случаях считать своим другом, — особенно, если убийство совершилось на почве мести или семейной вражды, — но вор был недостоин даже презрения. Теперь, однако, Хюг был слишком переполнен своими собственными мыслями, чтобы долго разговаривать.

— Если это настоящий шелк, это хорошо. Спасибо, Ма. Увидишь, что я с этим сделаю.

М-с Сесиль почти не обратила внимания на его слова. Трудно было заинтересовать ее, еще труднее удержать этот интерес надолго.

Голова ее была слаба и она не умела сосредоточиться на чем-нибудь больше, чем в течение нескольких минут. Большую часть дня она проводила сидя со сложенными на коленях руками, решительно ни о чем не думая.

Хюг был совсем другой. Среди жителей долин бывают случаи, когда ребенок в силу атавизма рождается с способностями своих предков. Такие случаи не редки, и в последнее время много выдвинулось людей, выросших и воспитанных в уединенных долинах.

Отец Хюга сидел на пороге в своей обычной позе— на перевернутом бочонке с винтовкой на коленях. Проходя мимо него, Хюг сказал:

— Отец, я иду в шалаш, буду делать молнию.

Отец, я иду в шалаш делать молнию.

«Шалашом» называлась маленькая, низенькая бревенчатая хижинка, которую много лет тому назад Хюг построил вместе с своим старшим братом для игры в войну. Мальчики хотели сделать это строение своей крепостью и отвели от водопада ручеек, который проходил через угол шалаша.

После смерти брата Хюг остался совершенно один. Какой-то врожденный инстинкт механика побудил его в свободное время сделать грубые модели тех немногих машин, которые ему довелось видеть. Он взял старое колесо, в котором уже не было шины и многих спиц, прикрепил к ободу его несколько пустых жестяных кружек, и, пустив довольно сильную струю воды, которую давал водопад, устроил водяное колесо, которое приводило в движение маленькую, круглую пилу и крошечный жернов.

Водяное колесо Хюга.

Это были единственные две машины, которые Хюг видел в действии, и он скопировал их, как умел. Пила была слишком расшатанная и ее нельзя было употреблять в дело, зато мальчик на своей маленькой мельнице мог молоть рожь и пшеницу для своей маленькой семьи.

Однажды, в Фолджэмбвилле — ближайшем городе — мальчик увидел около грязного, некрашенного дома, который носил название «Отеля», автомобиль. Машину раскрыли, чтобы дать остыть двигателю, и Хюг рассмотрел механизм насколько мог подробно. Владелец машины, вернувшись после обеда, увидел, как мальчик поражен и заинтересован, и рассказал ему в коротких и простых словах устройство двигателя.

Хюг рассмотрел механизм насколько можно подробно.

Как ни элементарно было его объяснение, все же оно было слишком трудно для понимания Хюга. Даже многие слова остались для него пустым звуком. Только две вещи он действительно усвоил. Первое — что какая-то штука, называемая «электрической искрой», воспламеняла бензин и пускала в ход что-то, что приводило в движение машину. Это мальчик мог понять, так как он знал, что пуля из винтовки вылетала благодаря вспышке пороха.

Затем он понял еще одну вещь, которая как раз соответствовала его механическим запросам. Он понял устройство поршня и сообразил, что движение вверх и вниз может переходить в круговое движение, и что благодаря этому вертелось что-то, что заставляло вращаться колеса автомобиля. Ему хотелось знать, можно ли сделать наоборот.

— Мистер, — спросил он, — можно ли так приспособить движущую силу, которая идет кругом, чтобы она работала взад и вперед?

— Конечно, — ответил владелец автомобиля. — Вращательное движение — то, что ты называешь движущая сила, идущая кругом, — может легко переходить в поступательное движение, или, как ты говоришь, взад и вперед. Так работают многие машины. Для этого надо к вращающемуся колесу прикрепить — но не в центре— стержень с двумя свободными шарнирами, и стержень будет двигаться вверх и вниз. А чтобы он не болтался, пусть нижний конец его ходит внутри круглой коробки или трубки. Вот и все.

Вернувшись из Фолджэмбвилля, Хюг постарался применить на практике свои новые познания в механике. Он раскалил проволоку и прожог в одной из спиц своего колеса небольшое отверстие на равном расстоянии от обода и от ступицы. В это отверстие он крепко вклинил деревянный клин, длиною шесть дюймов, с ушком в свободном конце. Так получился грубый «эксцентрик»^[1], хотя, конечно, мальчик не знал этого названия. Затем, следуя указаниям владельца автомобиля, Хюг отрезал длинную, прямую тросточку, снял с нее кору и прожог дырочку в каждом конце. Через верхнюю дырочку он привязал этот прут к ушку клина, сделав свободный узел, чтобы у стержня был некоторый свободный ход. Это был его «коленчатый вал».

Владелец автомобиля говорил о двух свободных шарнирах. Хюг напряг всю свою память, чтобы хорошо вспомнить его объяснения.

Он решил, что нижний конец прута должен быть прикреплен к «кулаку», как он назвал это, потому что настоящее слово он забыл. Для этого он приспособил круглое полено, в середине которого выжег дырочку и прикрепил «кулак» к нижнему отверстию прута. Так он устроил свой поршень грубый, но пригодный для работы. Устроить цилиндр было труднее. Сперва Хюг приспособил кусок ржавой дымовой трубы. Правда, эта труба развалилась после первых двух-трех ходов поршня, но он увидел, что находится на верном пути. У трубы, кроме ее хрупкости, был еще один недостаток. Она не давала Хюгу возможности применить машину на деле, а мальчику всегда хотелось добиться практических результатов.

После долгих размышлений он, наконец, додумался до того, что надо устроить соединение непосредственно с поршнем, потому что соединительный прут был слишком слаб и непрочен.

Для этого надо было, во-первых, чтобы в цилиндре была расщелина, чтобы поршень мог свободно двигаться вверх и вниз. Во-вторых, цилиндр должен быть тяжелый и хорошо укрепленный, чтобы выдержать боковое давление на поршень.

Если бы мальчик мог достать совершенно новую трубу, он прорезал бы в ней отверстие в дюйм шириною, а длиною в две трети длины трубы, вверху и внизу оставил бы полосы, чтобы труба не развалилась, и все его затруднения были бы устранены. Но у него не было денег, чтобы купить трубу; он просил позволения взять трубу от кухонной печки, но ему не позволили. Тогда ему пришлось самому смастерить что-нибудь, что бы заменило трубу. Он нашел пустую пятигаллонную жестянку из-под керосина и вырезал в одной из ее стенок отверстие в дюйм ширины; сверху и снизу он оставил непрорезанные места. Потом он взял три пустые банки из-под томатов, отрезал от одной из них крышку, а от двух других и крышку и дно. Затем сделал нарезки в краях той жестянки, где было дно и в одном из краев еще одной, где дна не было, и отогнул полоски жести между этими нарезками попеременно в обе стороны, чтобы получились выемки. Туда он приладил прямые края двух банок. Когда он отогнул назад нарезки и крепко приколотил молотком, получился гладкий, прямой цилиндр.

Затем он прорезал в цилиндре отверстие такое же, как сделал раньше в керосинной жестянке, вложил цилиндр в жестянку так, чтобы одно отверстие пришлось к другому; свободное пространство между стенками цилиндра и жестянки он наполнил землей и плотно ее примял. Таким образом банки не могли сдвинуться в сторону, потому что им не позволяла земля, и не могли наехать одна на другую из-за плотно пригнанных нарезок. Тяжесть земли крепко сдерживала банки в одном положении. Наконец, у Хюга был прочный цилиндр.

Хюг вложил в этот цилиндр поршень и установил жестянку, подперев ее камнями, прямо под коленчатым валом, так, чтобы поршень в своем низшем положении почти — но не совсем — достигал дна цилиндра.

Вверху жестянки он укрепил параллельно две деревянные палки, оставив между ними расстояние, через которое мог свободно проходить коленчатый вал. Эти палки сдерживали цилиндр, не давая томатным банкам отходить одна от другой вследствие удара поршня сверху.

После этого Хюг пустил водяное колесо. Колесо завертелось, эксцентрик коленчатого вала двинул поршень, и он стал ходить внутри цилиндра вверх и вниз. Правда, он сильно стучал при этом, но все-таки делал свое дело.

Колесо завертелось.

Так Хюгу удалось достигнуть того, что вращательное движение водяного колеса перешло в поступательное движение поршня.

Но мальчик еще не был удовлетворен.

Он хотел приспособить свой поршень для какой-нибудь работы и придумал, как это сделать.

Через отверстие в керосинной жестянке и в цилиндре он вогнал в поршень клин, который торчал из цилиндра наружу. К этому клину он прикрепил прямой соединительный стержень, и таким образом мог заставить машину производить работу. Позднее ему удалось добиться горизонтального движения.

С точки зрения механики идеи мальчика были верны, хотя и грубы. Если вспомнить, что у него не было ни знания, ни руководителя, ни книг, ни приспособлений, что ему приходилось совершенно самостоятельно додумываться до всего, то достижения его надо признать необыкновенными.

В своей бревенчатой хижине мальчик ощупью, шаг за шагом, добивался того, к чему человечество пришло после целых веков работы.

Правда, принципы работы стали ему известны из краткого разговора с владельцем автомобиля.

Машины Хюга работали, но пользы от них было мало. Свободные веревочные соединения и обструганные ножиком деревянные части производили трением потерю энергии, так что поршень едва мог приводить в движение маслобойку. Однако, эти машины оказали Хюгу большую услугу, прежде всего потому, что на них он научился думать и воплощать свои мысли, а также и потому, что даже как машины они оказали влияние на его позднейшую деятельность.

То, что владелец автомобиля сказал Хюгу о переходе вращательного движения в поступательное, ему удалось хорошо использовать. Вторая же часть объяснения об электрической искре — никак ему не давалась. Сколько он ни думал — ничего не выходило.

В ответ на его расспросы, отец сказал ему, что электричество — то же самое, что молния. Больше он ничего не мог объяснить, потому что и сам больше ничего не знал.

Много думал над этим Хюг — и за работой в поле, и копая картошку, и за пилкой дров, и бродя по горам со своим старым ружьем. Он все спрашивал себя, нельзя ли так же заставить работать молнию, как он сделал это с горным потоком. Заставил же владелец автомобиля работать «электрическую искру», неужели же он не сможет? Но он не знал, как это сделать, а стащить молнию с неба на землю казалось так же невозможным, как закинуть лассо на луну.

Почти через два года после единственной поездки Хюга в Фолджэмбвилль, наступила та знаменитая зима, когда давно пустовавшая школа Муравьиной долины снова увидела в своих стенах учительницу. Это была старая дева, необразованная и неумная, но все же Хюг научился у нее читать. К несчастью, община была бедная и могла содержать учителя только два месяца в году. Когда этот срок кончился Хюг едва успел научиться немного писать. В следующем году урожай был плохой и учителя не было вовсе. Все же начало было сделано. Хюг настолько научился читать, что мог уже читать самостоятельно. Медленно, с трудом угадывал он значение прочитанных слов, читая то, что было у него под рукою. Трудно ему приходилось, но тем лучше запоминал он то, что читал,

В доме было только две книги. Одна была «Демонология и Колдовство короля Якова Первого», которая считалась священной реликвией; другая — пресловутая «Прадедушкина книга». Ее написал не прадед Хюга, а его предок Роджер Сесиль, пионер и основатель американской ветви этого рода, который приехал в Виргинию в 1652 г.

Книга называлась «Новые теории предметов». Она сыграла большую роль в жизни Хюга. Написана она была поблекшими чернилами на пожелтелой бумаге, и содержала странную смесь средневековой физики и суеверий алхимиков, а также некоторые довольно меткие суждения о принципах научного эксперимента.

Большую часть книги занимал перевод на английский язык первой части книги Вильяма Джильберта «О магните и магнитных телах», книги, которая дала Джильберту прозвище «отца электричества», изданной по-латыни в 1600 году. Затем следовали длинные цитаты из книги Джелибранда «Математическое рассуждение о магнитной стрелке», появившееся в 1635 году. Эта часть рукописи была почти непонятна Хюгу, потому что его познания в математике не шли дальше таблицы умножения и то не больше, как «на шесть».

Вторая часть книги заключала воспоминания о разговорах автора с его близким другом Робертом Бойлем, который был первым ученым своего времени, и написал несколько книг по электричеству и химии.

Там было также письмо Бойля из Магдебурга, где он посетил Отто ф.-Герикке, который спустя несколько лет прославился, как изобретатель воздушного насоса; это письмо говорило о ранних опытах Герикке в физике, с комментариями самого Бойля.

Из последних глав книги можно было понять, что предок Хюга был занят какими-то тайными исследованиями в области магнетизма и электричества, когда разразилась гражданская война между Кавалерами и Круглоголовыми. Ученый дилетант сейчас же бросил свои опыты и взялся за меч. Его родственник, граф Сольсбери-изменник, предал его в руки врагов, чтобы заслужить милость Кромвеля. Роджеру Сесилю удалось бежать в Америку. Трудности жизни пионера не оставляли ему времени для научных занятий, и только рукопись, оставшаяся «после него, рассказывала о его исследованиях.

Трактат о колдовстве и „Прадедушкина книга“ составляли всю библиотеку Хюга. В течение двух лет, следовавших за его коротким пребыванием в школе, он перечитал их много раз: во-первых, для того, чтобы научиться бегло читать; во-вторых, чтобы овладеть их содержанием, и, наконец, чтобы научиться применять почерпнутые в них сведения на деле.

В книге о колдовстве не было ничего полезного для Хюга и он скоро ее оставил. Из второй же книги он мог наизусть повторить каждую строчку, не исключая даже слов о математике, которых не понимал.

Как ни странно, но за два года ему не пришло в голову самому попытаться сделать что-нибудь из того, о чем говорилось в книге. Он видел, как работали машины — пила и мельница — и естественно было скопировать их, но электричество» и «магнетизм» были для него только словами из старой книги.

Случайные слова его отца неожиданно привели мальчика на путь опытов. За несколько дней до того момента, когда Хюг просил у матери кусок шелка, Берли Сесиль вернулся домой после неудачной охоты, промокший и сердитый. Увидев Хюга, по обыкновению, за книгой у огня, он сказал резко:

— Что ты вечно сидишь над этой книгой? Почем ты знаешь, что то, что в ней написано — правда? Скажи-ка!

Озадаченный Хюг на минуту стал в тупик, но тут-же ответил:

— Прадедушка был Сесиль и не мог лгать…

Отец не ответил сразу. Лишь через несколько часов он сказал так, как будто разговор не прерывался:

— Он, ведь, мог ошибаться!

Потом он вытряхнул пепел из трубки на сосновый стол.

Как и все соседи, Берли Сесиль курил глиняную трубку. Но у него была еще одна трубка, которую он курил только дома: она была деревянная с янтарным мундштуком. Он купил ее давно, 18 лет тому назад, когда был молод, служил и получал хорошее жалованье и ухаживал за матерью Хюга.

Мальчика задело сомнение в «Прадедушкиной книге» и в нем сразу загорелось желание доказать, что то, что в ней написано — правда. Если бы этот единственной источник знания оказался несостоятельным, что бы ему осталось тогда?

Когда отец выколачивал о стол трубку, Хюг случайно увидел желтый блеск янтаря. Молнией слово «янтарь» пронеслось в его мозгу. Он нагнулся.

— Это янтарь на твоей трубке, отец?

— Думаю, — был неторопливый ответ, — так сказал лавочник.

Хюгу вспомнилась фраза из книги:

«Если сильно потереть кусок янтаря о шерстяную материю».

— Отец, — спросил Хюг, — твоя куртка — шерстяная?

— Твоя мать сама чесала шерсть, пряла и ткала ее. У мальчика от внезапного волнения захватило дыхание.

— Потри янтарь о рукав, отец! Потри сильно!

— Зачем, мальчик?

— Потри, потри!

С безразличным видом, горец несколько раз резко потер мундштук о свой рукав.

— Ну, отец, поднеси янтарь близко к столу и посмотри, что будет.

Мальчик слышал биение своего сердца, когда отец, потерев в последний раз, поднес мундштук своей старой трубки к пеплу. Пепел прыгнул к янтарю, как живой.

— Чорт возьми, — воскликнул отец.

Он повторил опыт несколько раз. Каждый раз пепел прыгал. В восторге от своего успеха, Хюг выбежал из комнаты и вернулся с пушинкой, которую выдернул из подушки.

— Потри опять и попробуй это, отец.

Секунды было довольно. Янтарь не только сразу притянул пушинку, но даже, когда подняли мундштук, пушинка висела на нем больше минуты. С тоненьким кусочком бумаги было то же самое.

— Как раз, как сказано в книге. Видишь, отец. Все верно!

Несмотря на его умственную неподвижность, результат опыта, описанного его предком три века назад, произвел на горца большое впечатление. Он был настолько заинтересован, что стал расспрашивать Хюга о том, какая же причина толкает пушинку к янтарю.

Но в те отдаленные годы наука еще не объясняла причин. В «Прадедушкиной книге» было только сказано, что хотя янтарь (по-гречески « elektron») первое вещество, в котором было замечено свойство притягивать и удерживать другие вещества, все-же он не единственный, как думали древние греки. Старая книга утверждала, что есть много веществ, которые, если потереть, притягивают легкие предметы.

Кроме того, предок Хюга больше интересовался магнетизмом, чем электричеством, так же, как и его предшественник, великий Джильберт. Ни тот, ни другой не имели ни малейшего представления, что электричество и магнетизм могут быть различными формами одной и той же силы. Открытие тесной связи электрических и магнитных явлений повело к развитию телеграфа, телефона и, наконец, радиотехники, последнего чуда науки, примененного для практических целей.

На следующий день, после опыта с мундштуком, интерес горца исчез. Хюг же пролежал всю ночь без сна, стараясь додуматься до причины удивительного явления, которое он видел накануне. Рассвет застал его в состоянии сильного возбуждения. Успех его первого опыта заставил его ревностно приняться за попытки сделать самому то, что написано в книге. Он все бы отдал за магнит, о котором так много было написано в книге, но не знал, где его можно купить, да и денег у него не было. Позже он узнал, как сделать магнит, но это время пока еще не настало. Сначала он довольствовался тем, что все повторял опыт с янтарем и тер его о кусок фланели.

«Прадедушкина книга», описывая исследования Джильберта, указывала, что свойство притягивать есть физическое свойство, а не только принадлежность янтаря, так как и другие вещества были также «электрическими».

Об этих веществах старинный автор писал: «Плотный стержень из чистого стекла, потертый об шелковую материю, изготовленную из коконов китайских шелковичных червей, — приобретает свойство притягивать; мало того, если поднести к нему палец, можно увидеть искру».

Найти «стержень из чистого стекла» где-нибудь около бревенчатого шалаша в горной долине было, конечно, невозможно. Значит, надо было его сделать. Хюг заметил, что куски сломанного стекла склеивались в сильном огне костра. Значит можно расплавить стекло. Хюг решил сделать стеклянный стержень.

После долгих безуспешных стараний, ему, наконец, удалось расплавить несколько кусков битого стекла в глиняной форме. Это было результатом двухнедельной работы. Мальчику пришлось самому делать древесный уголь и починить старую пару мехов, у которых разлезлась кожа и потерян был клапан. Когда стержень был закончен, его далеко нельзя было назвать чистым. Он был грязного цвета, мутный, плохо сплавленный и далеко не прямой. Но мальчик надеялся, что все-таки достигнет цели с его помощью. Перечитывая место об искре, вызываемой прикосновением пальца, Хюг заметил, что об этом говорит Отто ф. — Герикке, который (в 1665 г.) первый построил электростатическую машину. Эта машина состояла из серного шара, который вертелся с помощью колеса, и которому сообщалось электричество прикосновением рук экспериментатора, предварительно хорошо нагретых у печки.

Предок Хюга, рассказывая об этом, заметил, что стеклянный шар или круг может заменить серный шарик. На самом деле, этот опыт был произведен двадцать лет спустя великим английским философом и ученым Исааком Ньютономи успех стеклянного круга повел к постройке нескольких типов мощных статических машин, как, напр., машина Рамсдена (1768) и Нэрна (1787). Опыт мальчика с янтарным мундштуком убедил его, что все в книге его прадедушки было верно. По счастию для него, его наставник предостерег его от излишней доверчивости в области научных открытий. Предок Хюга научился осторожности от Джильберта, этого старого мыслителя времен Елизаветы, который еще в 1588 г. писал: «люди с острым умом могут легко увлекаться и впадать в заблуждение». «В этой книге о магните не написано ничего, что не было бы предварительно испытано и много раз выполнено и повторено моими собственными руками. Пусть никто не будет слишком доверчив, потому что и в старину и теперь много вымысла и лжи предлагается неучами и усваивается людьми».

Джильберт приводит много грубых суеверий, связанных с магнетизмом, как, например: магнит теряет свою силу, если его натереть чесноком; магнит, изготовленный под определенным планетным влиянием, притягивает рыбу в сети; если присоединить оккультные чары к магнитной силе, можно найти скрытый клад, или еще: магнит может открыть любой замок, если произнести определенные слова; а если ржавчину намагниченных опилок развести в воде, получится любовный напиток…

«Хотя немного нужно, чтобы признать эти сведения ложными, — пишет старинный ученый, — все же я не объявлял их таковыми, пока сам не убедился в их вздорности на деле». Так предупрежденный против поспешных выводов, но веря свято в «Прадедушкину книгу», Хюг решил испытать утверждение, что, если стержень из чистого стекла потереть «китайским шелком», в нем будет достаточно электричества, чтобы получилась искра. Как сам он выразился на своем простом языке, мальчик хотел «сделать молнию», и так он и объявил о своем намерении отцу и матери. Он был очень удивлен, когда его отец поднялся и, вскинув ружье на плечо, сказал:

— Пожалуй, и я пойду.

Это указывало на большой интерес, потому что Сесиль за три года и пол-дюжины раз не был в шалаше, и смотрел на сделанные Хюгом модели, как на детские игрушки, но то. что предполагаемый опыт был основан на «Прадедушкиной книге» придавало ему в глазах горца серьезный характер. И модели в хижине показались ему на этот раз более значительными. Успех опыта с янтарем как бы возвеличил все прежние попытки Хюга в его глазах. Где-то в глубине неподвижного разума горца родилась мысль, что может быть из его мальчика выйдет что-нибудь получше, чем из других мальчиков-горцев.

Надежды Хюга были так велики, что отец его ожидал чего-то необыкновенного из «делания молнии». Ему суждено было разочарование. Правда, стеклянный стержень наэлектризовывался, когда его терли шелком. Он притягивал соломинку, пушинку, кусочки бумаги, пепел. маленькие пробковые шарики и другие мелкие предметы еще лучше, чем янтарь. Но как сильно Хюг ни тер, искры не получалось.

Разочарование мальчика было еще больше. Он не только сам хотел добиться цели, но хотел показать отцу блестящие результаты своей работы. Он знал, что, если не будет удачи, ему не вызвать снова интереса отца.

Между легкими предметами, которыми Хюг испытывал притягательную силу натертого шелком стеклянного стержня, был маленький пробковый шарик. Он был почти правильной формы. Пока мальчик, в отчаянии, натирал стекло, горец курил, и лениво тер свой янтарный мундштук о рукав, а затем поднес его к пробке. Маленький шарик, как заколдованный, покатился за янтарем. А между тем, стеклянный стержень только что его оттолкнул. Это было странно.

Горец медленно размышлял над странным поведением пробкового шарика.

Наконец, он сказал:

— Я думаю, Хюг, что тут есть что-то странное.

— Что-же, отец?

— Вот, когда ты поднес этот кусочек пробки к стеклу, он раньше притянулся, а потом оттолкнулся.

— Да.

— И ты даже сказал, что видно стеклянный прут причиняет боль своим прикосновением, так что во второй раз предметы не идут к нему, а убегают от него.

— Так мне показалось, отец.

— Ну. так вот, когда я поднес мою трубку к этому кусочку пробки, она не оттолкнула его, а притянула.

— В самом деле?

— Попробуй сам.

Удивленный и озадаченный, мальчик снова и снова повторил опыт. Не было сомнения. Шарик, наэлектризованный янтарем, отталкивается, если его поднести во второй раз; а к натертому шелком стеклу он быстро притягивается. Если его электризовали стеклом, он точно так же отталкивался от него во второй раз, а янтарем притягивался.

— Выходит, что есть два сорта электричества, Хюг?

— Выходит так.

— Стол у нас не совсем гладкий, так что шарик не может хорошо катиться. Попробуй подвесить его как-нибудь, тогда будет яснее.

Хюг был удивлен, что отец так заинтересован, но не показал виду. Горец же был очень горд, что раньше сына заметил, что есть разное электричество. Это было первое открытие в его жизни. В щель в стене Хюг всунул палку и стал искать в кармане веревку. Но у него ничего не было кроме кусочка бечевки, которая не годилась для маленького шарика. Заметив, что кусочек шелка немножко раздерган, Хюг выдернул из него шелковинку, завязал на кончике узелок, проделал в шарике иголкой дырочку, продел шелковинку и повесил шарик. Этот качающийся кусочек пробки, быстро реагирующий на всякое влияние, ясно показал отцу и сыну, что есть два рода электричества. Хюг тут же назвал их «стеклянным» и «янтарным». Так, два экспериментатора самостоятельно повторяли в бревенчатом шалаше, ничего о них не подозревая, опыты дю-Фэя, французского физика, который в 1733 г. первый опубликовал теорию «двух электрических флюидов». Он назвал их стеклянным и смолистым (янтарь — окаменелая смола).

В тот день Хюг усвоил, что предметы, заряженные стеклянистым (теперь называемым положительным) электричеством отталкивают предметы, заряженные одноименным с ними электричеством. Те же, которые заряжены смолистым электричеством (отрицательным; также отталкивают подобные себе, тогда как предметы, заряженные разноименным электричеством взаимно притягиваются.

Почти каждый знает это первое правило науки об электричестве: одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются. Хюг в своих далеких горах должен был сам дойти до этого. Он бы, конечно, никогда этого не мог сделать, если бы «Прадедушкина книга» не натолкнула его на правильный путь.

— Это все очень интересно, — признал горец, когда они шли домой есть свой обед — жареную свинину с ржаным хлебом, — но все-таки молнии ты не сделал.

— Сделаю, отец! — твердо ответил мальчик. Он хотел ночью обдумать то, чего достиг в течение дня, но глаза его закрылись против его воли. Первая мысль его, когда он проснулся была о его новом открытии.

Он ясно видел, что сможет вызывать или производить электричество с помощью янтаря и фланели, или же стекла и шелка. Это было легко. В книге было сказано, что можно получить искру с помощью вращающегося серного шарика, или вращающегося же стеклянного круга. Серы у него не было, так что об этом нечего было и думать.

Конечно, трение вращающегося стеклянного круга должно было дать больше энергии, чем стеклянный стержень, натертый шелком, но, в сущности, это было одно и то же. Может быть, думал Хюг, количества полученного электричества было достаточно, чтобы притягивать легкие предметы, но мало, чтобы дать искру? Если так, то его принцип был правилен, но ему не удалось еще получить достаточного количества энергии.

Хюг не был особенно способным, но его образ жизни давал ему возможность сосредоточиться всецело на своей задаче. Все силы его ума были сконцентрированы на ней.

Так, он додумался, что разница между натиранием стеклянного стержня и вращением стеклянного колеса была только механической. Между тем, его водяное колесо могло ему дать механическую (двигательную) энергию. Трудность была в том, чтобы приспособить водяное колесо к новой работе. Первым делом надо было достать стеклянный круг. Он взял оконное стекло размером около квадратного фута и с большим трудом надел его на деревянный стержень, который прикрепил к оси жернова. Ему очень мешали углы стекла, но он не мог придумать, как избавиться от них, не разбив стекла. Алмаза, которым можно было бы срезать их, у него, конечно, не было. Пришлось углы оставить.

Боясь, что, если водяное колесо будет вертеться слишком быстро, стекло разлетится вдребезги, — он раз видел на лесопилке, как вследствие сильной скорости разлетелась в куски круглая пила, сделанная из очень хорошей стали, — он решил уменьшить скорость водяного колеса. Для этого он обвязал тряпками большинство кружек на ободе колеса, так что действовало только несколько штук; благодаря этому колесо стало вращаться медленнее. Когда Хюг соединил стекло с колесом. и оно стало хорошо вращаться, он увидел, что получить электричество можно было легко путем прижимания шелкового лоскутка к вращающемуся стеклу. Сила притягивания была, конечно, больше, чем та, которая получалась от стеклянного стержня. Но искры все-таки не было.

Мальчик испытывал трение дюжины различных предметов. Вспомнив опыт Герикке с серным шариком, он попробовал слегка прижимать к вращающемуся стеклу свои руки, предварительно хорошо их нагрев. Это давало хорошие результаты, но не лучшие, чем шелк. Искры все не было. В чем же было дело? Еще неделя прошла, а он все еще не додумался. Наконец, он обратил внимание на то, что все предметы, которые были годны для натирания стекла, были животного происхождения: овечья шерсть, шелк, мех, — кошачья шкурка, — наконец кожа его собственных рук. Он решил попробовать сапожную кожу; это дало еще лучшие результаты. Сапожная кожа была сделана из воловьей шкуры— это он знал. Что если попробовать беличью шкурку? Их было много кругом, и они ни на что другое не годились, так как были слишком тонки и в продажу не шли. Выбрав четыре хорошие шкурки, он прибил большие куски их к четырем деревяшкам и укрепил их на раме так, чтобы вращающееся стекло проходило между этими двумя парами — верхней и нижней, касаясь их.

Это давало довольно большее трение. Когда стекло вращалось с достаточной быстротой. Хюг поднес палец к стеклу, и ясно почувствовал щекотание; он сделал это снова и снова и каждый раз чувствовал толчок. Несомненно, он приближался к цели. Но искры все не было. Почему? Мальчик попытался снова заинтересовать отца в решении этой задачи, надеясь на его помощь, но безуспешно. Приходилось работать одному. Через некоторое время он пришел к заключению, что часть электричества пропадает попусту, так как оно распространено по всей поверхности стекла. Тогда он часть круга покрыл шелком, как фартуком. Этого оказалось недостаточно. Мальчику казалось, что может быть углы мешают. И в самом деле, «Прадедушкина книга» говорила о шаре или о круге — ни у того, ни у другого нет углов. Смутная мысль появилась у Хюга, что он должен каким-нибудь путем собрать или сосредоточить электричество в одном месте. Вопрос был — как это сделать?

Важно было выяснить еще одно: Хюг начал задаваться вопросом, где же, собственно говоря, было электричество? Внутри стекла или на поверхности

Вспомнив, что многие предметы могли быть возбудителями электричества (шелк, фланель, кожа, мех, даже кожа рук); вспомнив также, что во многих веществах можно было вызвать электричество с помощью трения (стекло, янтарь, сера), мальчик пришел к заключению, что электричество было на поверхности. А может быть, раз легкие предметы, как пробковый шарик, наэлектризовывались даже ранее непосредственного прикосновения, может быть, электричество было и в воздухе, над стеклом и под ним. Это была удачная догадка (потому что магнитное поле окружает проводник, несущий ток, и сама электродвижущая сила возникает под влиянием особого физического состояния окружающей проводник среды), но это могло повести мальчика к ошибкам. Он попробовал собрать наэлектризованный воздух, раздувая его мехами. Это, конечно, было бесполезно. Тогда он снова обратился к книге. Там он опять прочел перевод «De magnete», где «Отец электричества» описывает устройство «Versorium» (самый ранний электроскоп, сделанный для определения присутствия электризации). Он состоял главным образом из иголки, качающейся на штифте. Джильберт употреблял его, чтобы показать, что и другие вещества, кроме янтаря, могут наэлектризовываться трением.

Вдруг у мальчика в мозгу появился вопрос: почему Джильберт выбрал иголку, чтобы показать действие электричества? Ответить было нетрудно, потому что старый ученый нашел, что металлическая иголка легко воспринимает электричество и долго его сохраняет (мягкое железо легко намагничивается электрическим током, но размагничивается, как только ток прекращается; сталь труднее поддается намагничиванию, но дольше удерживает магнетизм. Это очень важно для всех электромагнитных машин (как, например, динамо).

Не в этой ли стальной иголке желанный ключ к решению задачи? Хюг поспешил в шалаш и пустил в ход вращающееся стекло. Затем с иголкой в руках он стал подходить ближе и ближе к стеклу. Он только хотел прикоснуться иголкой к стеклу, как ему послышался легкий треск и он ясно почувствовал щекотание в пальцах, хотя рука его еще отстояла от стекла на всю длину иголки.

Значит, электричество пробежало по иголке! Да, это был путь к успеху.

Что бы такое он мог найти металлическое больше иголки, но с кончиками, где бы могло собраться электричество? Единственное, что он мог достать, это грабли, которыми он так часто работал на огороде. Пробежать сотню ярдов к огороду было минутным делом. Вернувшись с граблями, которые на его счастье были совершенно сухи, он вычистил их и так установил на деревянной ручке, что зубья почти, но не совсем, касались стекла. Он соединил, и колесо начало вертеться.

Хюг подождал минутку и поднес свой палец к железному концу граблей.

Его рука была еще на расстоянии четверти дюйма от металла, когда с резким треском выскочила искра. Страшно возбужденный, мальчик бросился из шалаша и, увидев отца на его излюбленном бочонке, закричал с торжеством:

— Идем, отец! Идем скорее! Я сделал! Я сделал молнию!

Электрическая машина Хюга.

Глава II. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДОКТОР

Открытиям Хюга, которые были слишком ничтожны, чтобы самим по себе иметь какое-нибудь значение, суждено было сыграть большую роль в жизни Муравьиной долины. В этом большое участие принял отец Хюга.

Раньше Берли Сесиль мало занимался делами соседей и никогда не обращал внимания на то, что могло быть названо общественной жизнью долины. Он был нелюдимый человек и не интересовался местной политикой. Когда прежде пред членами общины вставали вопросы о школе, или об улучшении дорог, Сесиль всегда голосовал против. Он никогда не учился грамоте и не понимал, на что горцу может быть нужно уметь читать; он не любил городов и противился всему, что могло изменить тихую и независимую жизнь долины.

Но теперь он стал думать иначе. «Прадедушкина книга» приняла в его глазах почти магическое значение, а уменье Хюга читать эту книгу дало отцу преувеличенное представление о способностях мальчика. При редких своих встречах с соседями всегда молчаливый горец стал рассказывать об успешных опытах своего мальчика с молнией.

Некоторые соседи посмеивались над этими опытами, но очень осторожно, так как Берли Сесиль был известен, как человек очень щепетильный в вопросах чести, и кроме того, никогда не выходил из дому без винтовки. В местах, где неосторожно сказанное слово может возбудить семейную вражду, которая может переходить из поколения в поколение, — люди стараются выбирать выражения.

Было также много соседей, готовых верить во всякое чудо, которое им показывали, и даже еще представить его более чудесным, рассказывая о нем в преувеличенных выражениях. В передаче некоторых, скромные опыты Хюга приняли грандиозные размеры, и много любопытных приходило к шалашу Сесилей. Поэтому Хюгу пришлось в течение следующей осени не раз повторять опыты. С каждым разом он становился все ловчее и ловчее, и все время вносил усовершенствования в свою грубую машину, прилаживая ее части. Грабли были заменены гребнем, сделанным из стальных булавок, а бриллиантовое кольцо одного из посетителей дало ему возможность обрезать углы стекла, так что оно стало, наконец, круглым.

Не всегда посещения любопытных сходили гладко. Многие, наслышавшись чудес о машинах, требовали невозможного: хотели, например, чтобы Хюг расколол электрической искрой полено, потому что, — говорили они, — молния раскалывает деревья. Другие злобствовали, завидуя интересу, который вызвали опыты, и говорили, что «Сесили уж слишком задрали нос».

Среди последних были Айртоны, пуританское семейство, издавна враждовавшее с Сесилями. Вражда эта не принимала кровавого характера, потому что Айртоны были сильные, выдержанные люди.

Сэнди Айртон был порядочным человеком, но он женился на родной племяннице, хорошенькой, но глупенькой девушке, и на его трех сыновьях видна была печать вырождения. Старший из них, Крэм Айртон, был восемнадцатилетний юноша с отталкивающей внешностью и порочными наклонностями. Шестнадцатилетний Олли был слабоумный, Уилли, самый младший, был всего на год старше Хюга. Он был способный мальчик, но страдал припадками, а главное у него на уме всегда были какие-нибудь злые проделки.

Олли, Крэм и Уилли.

Однажды группа любопытных пришла в шалаш Хюга посмотреть, как делают молнию. Между ними были и трое мальчиков Айртон. Хюг был недоволен их приходом, их присутствие очень стесняло его, поэтому он пошел и позвал отца, а до его прихода не хотел даже открыть дверь в шалаш. Было очевидно, что он не доверяет Айртонам, и это, конечно, не могло настроить их дружелюбнее.

Наконец, Хюг пустил водяное колесо в ход. Стеклянный круг быстро вращался, когда Уилли Айртон, стоявший спиной к машине, будто бы случайно уронил ружье с плеча, так что ствол упал на беличьи шкурки, покрывавшие круг сверху. Если бы ружье упало хоть на дюйм левее или правее, стеклянный круг был бы разбит, и вся работа Хюга погибла бы.

Уилли повернулся с улыбкой, ожидая услышать треск разбитого стекла, но не успел он опомниться, как почувствовал, что кто-то схватил его сзади за волосы и за пояс, поднял и вынес из шалаша. Как он ни отбивался, ему не удалось вырваться, и через несколько секунд он оказался в потоке. Пока он не вымок до нитки, горец не выпустил его из рук.

Уилли повернулся с улыбкой.

Кто-то схватил его сзади за волосы и за пояс.

Пока он не вымок до нитки, горец не выпустил его из рук.

— Твое счастье, — сказал он, — что ружье ничего не разбило. А то бы ты не отделался так легко.

— Это случайность, — пробормотал перепуганный Уилли.

— Здесь не бывает таких случайностей — был угрюмый ответ;—а если и бывает, так за ними следуют другие «случайности» и вообще лжецу нет места на моей земле. Вон!

Младшие мальчики быстро удрали, а старший, Крэм, уходя, держал свое ружье так, что оно возбудило подозрение Сесиля.

Ты наделаешь беды с этим ружьем, ты не умеешь его держать; как бы мне не пришлось поучить тебя!

Крэм сердито вскинул ружье на плечо и угрожающе сказал:

— Отец узнает об этом, Берли Сесиль.

— И если у него есть голова на плечах, он побьет вас всех троих и велит вам сюда не показываться. Я не большой друг вашего отца, и он это знает, но он в десять раз лучше своих сыновей. А теперь, иди!

Бормоча про себя угрозы, которых они не решались произнести громко, все три мальчика ушли.

— Как ты думаешь, отец, они будут мстить? — спросил Хюг, который знал, что горцы не легко прощают обиду.

— Возможно. Ты будь настороже, имей всегда ружье наготове. Но я думаю, что Айртон придет сюда, чтобы узнать в чем дело. Он не меньше меня не любит лжи.

Сесиль не ошибся. На следующее же утро Сэнди Айртон пришел. Сесиль поднялся со своего бочонка, чтобы приветствовать его.

— Не выпьешь ли стаканчик? — предложил он.

Никакие запрещения не могли заставить горцев прекратить приготовление самодельного виски.

— Может быть после, — ответил гость.

Отказаться было бы кровной обидой, а согласиться он не хотел.

— Я пришел спросить тебя о моем Уилли, Берли Сесиль. Он говорит, что ты вчера тут выкупал его.

— На этот раз он говорит правду.

— Что же ты думаешь, что я не могу справиться с моими сыновьями сам, без вмешательства посторонних?

— Я не хочу говорить, что я думаю о твоих сыновьях, но ты не был здесь вчера. Сэнди Айртон, а не то ты бы сделал то же самое. Пойдем, я расскажу тебе все и покажу, как было дело.

Он повел гостя в шалаш и велел Хюгу пустить машину и добыть искру. Айртон был, повидимому, очень заинтересован, и хотел бы многое спросить, но сдержался, и не сказал ни слова одобрения.

После того, как опыт был показан, Сесиль рассказал, как Уилли пытался разбить стекло.

— И притом он не сделал этого открыто, а повернувшись спиной, — прибавил он. — Это грязный поступок, Сэнди Айртон, такой же, как поджечь у спящего созревшую рожь. Это самое страшное преступление в долинах, потому что источник существования жителя горной долины в его поле.

— Я выдеру его. когда вернусь домой, — сказал Сэнди Айртон, — в нынешние времена трудно стало справляться с мальчиками.

Это можно было считать извинением, и с тех пор. как существовали Айртоны и Сесили, это были первые более или менее дружелюбные слова, которыми они обменялись.

Отец Хюга не хотел остаться в долгу.

— Ты, кажется, школьный попечитель? — спросил он, зная, что Айртон был сторонником образования и был одним из трех грамотных людей в долине.

— Да, хотя выборов уже не было два года.

— Я вот о чем думал. Урожай хорош, — что, если бы взять на зиму учителя и снова открыть школу?

— Как! — удивился Айртон, — ты всегда был против школы.

— А теперь я за нее.

— Из-за этой штуки?

Он презрительным кивком указал на машину, которая ему в сущности очень понравилась.

— Может быть. Во всяком случае я сам не пойду в школу, — ответил резко Сесиль. — Твоим мальчикам ученье бы не повредило.

Сесиль пожалел об этих словах, как только произнес их, и быстро прибавил:

— Да и никому из детей она не повредит. В долине есть еще пять человек, которые согласятся платить.

Айртон рассердился на замечание о его сыновьях, но поправка Сесиля смягчила его.

— Что касается меня, — сказал он, — я всегда голосовал за школу; это другие тормозили дело.

Атмосфера сгущалась. Оба они чувствовали это и старались сдерживаться. Берли Сесиль промолчал.

Айртон продолжал — Ты говоришь, шестеро будут платить?

Сесиль назвал имена.

— Так я поговорю с другими попечителями. Урожай действительно хорош, но я предупреждаю тебя, — в школе твой Хюг и мой Уилли встретятся.

— Я думал об этом. Ни одному из них не повредит, если они и подерутся, если только будут драться честно. Мальчик должен уметь заботиться сам о себе. И мой сын не спасует перед твоим, Сэнди Айртон.

— Так.

Они пристально посмотрели друг на друга.

— Я ухожу. Берли Сесиль.

И Сенди Айртон ушел.

— Он все-таки не выпил, — пробормотал горец, глядя ему в след.

Это доказывало, что Айртон не хотел дружеских отношений.

Когда в долине распространился слух, что и Айртон и Сесиль высказались в пользу школы, другие присоединились к ним. Было решено, что попечители должны приискать учителя как можно скорее.

Тайный винокур Берк, который пользовался своим уменьем читать и писать только для того, чтобы изыскивать средства получше провести акцизных чиновников, говорил:

— По моему, здесь мальчикам образование не нужно. Каждый знает свою землю, и земли хватает на всех. Вовсе не надо учителя с дипломом и со всякими штуками. Постарайтесь найти молодую учительницу, — она за те же деньги останется у нас три месяца вместо двух; жить и кормиться она будет у учеников по очереди. Я могу взять ее к себе на первый месяц.

— Я стою за все самое лучшее. — сказал Айртон, — в учении, как и в разведении свиней. По моему, лучше меньше, да лучше. Все же в том, что ты говоришь, Берк, есть доля правды. Нечего нам платить за те науки, которым наши мальчики не будут учиться.

Айртон сам отказал бы себе во многом, чтобы иметь учителя получше, но он знал, что жители долины были слишком бедны, чтобы дорого платить. Выбор учителя был поручен ему и он старался считаться с желанием остальных.

Рожь была уже снята, пшеница созрела и варенье было, уже сварено, когда Айртон объявил об открытии школы. Никто, кроме трех попечителей, еще не видел учительницы, но было известно, что она приезжает на десять недель. Это доказывало, что учительница была дешевая, так как вся плата, которую община могла предложить, была 140 долларов.

В день открытия школы на дрожках Айртона приехала учительница. У школы собрались все дети, а также и большинство родителей. Вид прибывшей вызвал всеобщее удивление. Она была маленькая, хрупкая, и хотя одета очень просто, привлекательная и даже хорошенькая.

В день открытия школы приехала учительница. У школы собрались все дети, а также и большинство родителей.

Крэм Айртон толкнул своего брата.

Пушистые волосы! — сказал он. — Я слыхал, что девушки с пышными волосами бегут на танцы, как собака, которой свистнули.

Олли Айртон ухмыльнулся.

— Мы с Уиллем уж будем ходить в школу!

Хюг слышал этот разговор, и будь он один, он бы схватился с Олли, но его отец тоже слышал и только сжал губы; поэтому Хюг смолчал.

Мисс Фергюсон легко спрыгнула с дрожек. Она не знала никого, кроме попечителей, и чувствовала, что публика настроена критически и даже, пожалуй, легко могла стать враждебной. Тем не менее, не видно было, чтобы она робела.

Айртон хотел представить ее некоторым из родителей, но девушка остановила его жестом. Она посмотрела на детей.

— Кто даст звонок?

Вызвалось полдюжины мальчиков, в том числе и Хюг.

— Пойди ты, — сказала она Хюгу.

Раздался звук надтреснутого колокола.

— Прошу всех войти, — сказала твердо девушка и первая вошла в школу. Все последовали за ней.

— Поставьте два стула по бокам кафедры, — сказала она, и попросила Айртона и Берка сесть.

Потом села сама, и спокойно и твердо дала понять всем присутствующим, что она намерена заставить себе повиноваться.

Она обратилась к чувству чести горцев и, указав на ответственность людей, заботящихся об образовании, поставила попечителей перед необходимостью поддерживать ее.

Один из мальчиков начал вызывающе насвистывать.

— Пойди сюда, — сказала учительница.

Мальчик продолжал свистеть, как видно, решив не отступать.

Айртон встал, подошел к нему, подвел его к кафедре, и вернулся на свое место. Он хотел, чтобы учительница сама справилась с непокорным.

Мисс Фергюсон сошла с кафедры. Мальчик смотрел на нее с усмешкой, готовый дать дерзкий ответ на все то, что она скажет, хотя и посматривал с опаской на Айртона.

Она ничего не сказала.

Быстро и совершенно неожиданно для мальчика она ударила его по щеке.

— А теперь, иди на место, — сказала она.

Мальчик подумал минутку, но дома у себя он привык повиноваться. Он послушался и тут. Гул неодобрения пробежал по комнате. Многие родители открыто выражали свое неудовольствие; им казалось, что учительница посягает на исключительное право родителей наказывать детей.

Айртон посмотрел на своего старшего сына и потемнел, увидя его злой взгляд.

Учительница снова заняла свое место и, закончив свое обращение к родителям, попросила их оставить школу. Когда в комнате почти не оставалось взрослых, она хотела обратиться к школьникам.

— Я думаю остаться немного, мисс, — предложил Айртон.

— Спасибо, это лишнее. — ответила она — дети будут вести себя хорошо.

— Они у нас дикие.

— Для того-то вам и нужна школа.

Айртон встал и посмотрел на мальчиков и девочек, в особенности же на своих сыновей.

— Помните все, что я школьный попечитель. Советую вам вести себя прилично. Мисс Фергюсон, вы дайте мне знать, если не все будет в порядке.

— Если я не сумею справиться с школой, я буду сама виновата, — сказала она. — Все-таки, большое спасибо.

— Очень хорошо.

Не успел он выйти за дверь, как в школе поднялся форменный бунт. Учительница подошла к двери, и несколько мальчиков открыто стали смеяться над ней, думая, что, несмотря на ее смелые слова, она хочет вернуть Айртона. Но она заперла двери и спрятала ключ в карман.

— Теперь, — сказала она, — спасибо вам за эти крики. Покричите еще немного, чтобы я успела заметить, кто из вас порядочный, а кто нет.

Эти слова попали в цель. Если бы мисс Фергюсон говорила о хорошем поведении это вызвало бы смех. Но быть названными «непорядочными» — было очень обидно для мальчиков-горцев. Даже младшие Айртоны успокоились, старший ушел с родителями.

Одним словом, учительнице удалось взять школу в руки. А когда дети уходили, она сказала:

— Кто не придет в школу, покажет, что он боится придти. — Это тоже было удачно сказано, так как мужеству, как и чести, в горах придают большое значение.

Когда прошли первые несколько недель, всем стало ясно, что Айртон не ошибся в выборе учительницы. Она сама выросла в горах, понимала детей гор, а ее мужество вызывало удивление и располагало к ней.

Тем не менее в школе была группа недовольных с Айртонами во главе. Они не желали подчиняться и задались целью отравить учительнице жизнь. Они начали с простых школьных шалостей: протягивали шнур низко над полом, чтобы учительница споткнулась и тому подобное. Но потом они стали устраивать вещи похуже. Раз они намазали кафедру и стул учительницы смесью колесной мази и клея, и она испачкала руки и испортила платье. Эта история дорого обошлась Айртонам. Когда мисс Фергюсон увидела в чем дело, она подозвала всех мальчиков к себе, осмотрела их ногти и нашла под ногтями Олли и Уилли Айртонов предательские следы. Совершенно спокойно она велела двум старшим девочкам пойти в ближайший дом и принести лоханку, ведро воды и кусок мыла. Когда они принесли все это, обоим виновным пришлось вымыть испорченный передник мисс Фергюсон в присутствии всех учеников.

Это вызвало еще выходки со стороны Айртонов. Однажды на голову учительнице упал с дерева пучок колючек и сильно расцарапал ей лицо. Потом мальчики принялись стрелять в учительницу из-за кустов, чтобы напугать ее; пули падали на землю почти у ее ног.

Но она ни разу не обратилась за помощью к Айртону или другим попечителям; они знали обо всем, но не вмешивались, помня просьбу учительницы предоставить все ей самой. Тем не менее, всем начинало казаться, что надо что-то предпринять раньше, чем мальчики Айртоны зайдут слишком далеко.

С самого начала мисс Фергюсон заинтересовалась Хюгом, который очень прилежно занимался. Мальчику очень хотелось рассказать учительнице о своих научных занятиях, но он не решался.

На третьей неделе пребывания учительницы в Муравьиной долине, в ряде визитов ее к родителям учеников, очередь дошла до Сесилей, и она пришла к родителям Хюга. Берли Сесиль повел ее в шалаш и показал ей электрическую машину.

Хюг с гордостью пустил машину в ход. Она теперь шла очень легко, потому что мальчик постепенно вносил улучшения в ее устройство; вместо заменившего грабли грубого гребня, Хюг устроил двойной ряд иголочек, приладил к главному проводнику проволочку, на которой держались беличьи шкурки. В проводнике от иголочек получалось положительное электричество, а от шкурок — отрицательное.

Учительница с большим интересом осмотрела машину и задала Хюгу несколько вопросов, на которые он не сумел ответить. По вопросам ее было видно, что она мало знакома с электричеством, да она и не скрывала этого.

— Я не кончила средней школы, м-р Сесиль, — сказала она откровенно, — отец мой умер, оттого-то мне и пришлось так рано стать учительницей. Я все-таки знаю достаточно, чтобы сказать, что машина Хюга может принести настоящую пользу. Мне кажется, что она очень похожа на то, о чем мне на-днях говорил д-р Камерон.

— Что именно, мисс Фергюсон?

— Вы знаете, что м-с Берк, у которой я живу, больна.

— Да, она всегда была больная, сколько я ее помню. Говорят, что она не может спать больше часа подряд, и с криком просыпается в судорогах.

— Да, в этом роде. Д-р Камерон говорит, что лекарства ей не помогают, но электричество могло бы помочь.

— Как?

— Только третьего дня он сказал мне, что жалеет, что у него нет электростатической машины.

— Как эта?

— Что-то в этом роде, я думаю.

Хюг вмешался в разговор.

— Неужели я в самом деле мог бы помочь м-с Берк?

— Мог бы. Я хорошо не знаю, Хюг, дай мне еще раз посмотреть.

Девушка с нахмуренными бровями занялась осмотром механизма. Видно было, что она старается вспомнить то, чему ее учили в школе и согласовать свои познания в физике с тем, о чем мимоходом говорил ей доктор Камерон.

Хюг следил за ней.

— Дай мне снова попробовать это щекотание, Хюг.

Мальчик пустил машину и учительница взяла в руки проволоки, ведущие к положительному и отрицательному полюсам машины.

— Я не знаю, достаточно ли силен толчок, чтобы принести существенную пользу, — сказала она. — Но во всяком случае он настолько слаб, что вреда принести не может. А я знаю, что м-р Берк готов испробовать все, что могло бы помочь его жене.

— Пусть он привезет ее сюда, мисс Фергюсон, — сказал горец. — Попытка не пытка.

Девушка снова осмотрела машину и попыталась, основываясь на своих воспоминаниях, дать некоторые указания. Она посоветовала, чтобы под ножки стула, на котором будет сидеть больная, подложили куски стекла для изоляции, она, впрочем, тут же сказала, что не знает, что такое изоляция, — вероятно, она предупреждает утечку энергии.

— Во всяком случае, — сказала она, — я знаю наверное, что теперь доктора очень часто применяют электричество.

И она была права.

Статическое электричество (такое, какое в слабой степени производила машина Хюга) широко применяется в лечении нервных и кожных болезней; оно часто излечивает истерию и делает чудеса в лечении функционального паралича. Фарадизация (с сухими батареями) полезна при параличе и при слабости или истощении после продолжительных болезней; она полезна и при рахите. Гальванизация с постоянным током помогает при болезнях мышц. Лечение электролизом, которое производит химическое изменение в человеческом организме так, что его, чтобы не принести вреда, должен применять только очень опытный человек, дает изумительные результаты при ревматизме и болезни почек. Были даже случаи, когда оно останавливало рост злокачественных опухолей, разросшихся так сильно, что операция была уже невозможна. Действие Х-лучей и некоторых радиоактивных веществ породило целую отрасль медицинской науки.

Электротерапия развивается с каждым годом, все чаще применяя электричество для лечения болезней и для облегчения болей. Но тут требуется большая осторожность и основательные научные познания в физиологии и электричестве. В неопытных руках сильный ток может быть причиной больших несчастий.

Назавтра Берк привез к Сесилям свою жену. Она была в очень нервном состоянии, кричала при каждом толчке дрожек, которые ехали по плохой дороге, качаясь, как лодка на волнах. Учительница пришла пешком.

Берк посадил свою жену на изолированный стул. Хюг дал ей в одну руку железный прут, а в другую длинную проволоку, которую принесла с собой учительница, и которая была проведена через дверь шалаша и прикреплена другим концом к куску железа, положенному на дно ручья. Это придумала мисс Фергюсон для того, чтобы электричество таким образом уходило в землю.

Берк посадил свою жену на изолированный стул, а Хюг дал ей в одну руку железный прут, а в другую проволоку.

Пустив в ход водяное колесо и соединив его с машиной, мальчик приблизил железный прут, за который держалась больная, к иголочкам, которые собирали статическое электричество стеклянного круга, и держал его в четверти дюйма от них. Показалась искра, и пациентка вздрогнула.

— Больно, Джэн?

— Это колет и щекочет! Нет, не больно.

Несколько минут тишина в шалаше нарушалась только шумом ручья и скрипом колеса.

Берк, который все время держал пульс больной, кивнул с довольным видом.

— Становится ровнее, — прошептал он.

Стеклянный круг продолжал вращаться, переливая свой слабый электрический ток в тело женщины. Это подействовало на нее успокаивающе. Нервно сморщенный лоб разгладился, глаза сомкнулись и голова упала на грудь. Берк придерживал ее пальцы на железном пруте. Через десять минут она уснула.

Хюг на цыпочках перешел через комнату, выключил ток, и все затихло в хижине.

В течение двух часов больная не шевельнулась, погруженная в глубокий сон, каким не спала уже много лет. Уже стало смеркаться, когда она проснулась и взглянула на мужа.

— Я чувствую себя, как когда я была девочкой. — сказала она и снова задремала.

— Я отнесу ее домой, — сказал тихо Берк. — Я не хочу, чтобы она тряслась по дороге. Привези мне дрожки.

— Тебе довольно далеко итти, — напомнил ему Сесиль.

— Хорош бы я был, если бы не мог этого сделать, — сказал Берк. Он повернулся к Хюгу, чтобы поблагодарить его, но не нашел слов, схватил его руку, и крепко сжал ее.

Потом, взяв на руки жену, он стал осторожно спускаться с горы.

Берли Сесиль с гордостью положил руку на плечо сына. Хюг взглянул на него и понял.

Это было для него лучшей наградой.

Глава III. КАК ХЮГ ПОМЕШАЛ ЗЛОМУ ДЕЛУ

Весть об улучшении здоровья мисс Берк, — до исцеления было далеко, — широко разнеслась кругом. Слухи о целительном электрическом колесе проникли и в другие долины.

Соседи стали другими глазами смотреть на Хюга и его затеи. Любопытно было видеть, как «делают молнию», но лечебные свойства вращающейся стеклянной машины были чем-то более осязательными. К Хюгу стали приходить со всех концов долины больные с просьбой вылечить их от всевозможных болезней, начиная с больного пальца и зубной боли и кончая болезнью сердца.

По совету мисс Фергюсон, Хюг отвечал всем, что он сделал попытку помочь мисс Берк потому, что д-р Камерон сказал, что ей электричество поможет, и что без разрешения доктора он никогда не будет употреблять машину для лечения. Этот ответ никого не обижал, люди находили, что мальчик вполне прав.

Срок пребывания мисс Фергюсон в доме миссис Берк приближался к концу. Учительница должна была переехать к Айртонам, но Берли Сесиль вмешался и предложил ей свое гостеприимство.

Если бы мисс Фергюсон отказалась жить у Айртонов, это была бы очень серьезная обида, и девушка откровенно созналась, что не знает, как отделаться от приглашения. Берк взялся уладить это щекотливое дело. При встрече с Айртоном он сказал:

— Ты слышал, что жене моей лучше?

— Да, слышал толки об этом. Это от стеклянной штуки мальчика Сесиля?

— Да, ну, так вот, моя жена собирается продолжать лечиться электричеством еще некоторое время; как женщина, она думает, что должна присутствовать еще одна женщина, а не только мальчик, миссис Сесиль, ты знаешь, не слишком-то умна. Так если бы учительница жила этот месяц у Сесиля, моей жене было бы легче туда ездить.

Айртон прямо посмотрел на него.

— Ты хочешь сказать, Берк, что девушка не хочет переехать сюда. Говори прямо! Что же она думает, что я не сумею поддержать порядка в своем доме? Или дом мой не достаточно хорош для нее?

Винокур не боялся Айртона. Он также прямо взглянул на него. — Если б я это хотел сказать, — ответил он, — я бы не особенно старался выбирать слова. Ты не скажешь, что я боюсь говорить то. что думаю? Но если ты сам это говоришь, я не буду отрицать, что по-моему, чем меньше иметь дело с твоими сыновьям, Сэнди Айртон, тем лучше! Но я не за этим пришел. Я говорю о том, где будет жить учительница и передаю тебе желание женщины, и притом больной женщины.

Айртон кусал свою бороду и, повидимому, был недоволен. Он понимал, что Берк, взывая к его рыцарскому чувству, поставил вопрос так, что он не мог не согласиться Но он знал также, что соседи истолкуют это иначе, и его гордость была уязвлена.

— Будь по-твоему, Уот Берк, — сказал он наконец. — Но я считаю это не по-дружески с твоей стороны.

— Считай как хочешь, а я благодарю тебя за мою жену.

На следующий же день мисс Фергюсон переехала к Сесилям. Квартира была не очень хороша, единственным местом, где она могла спать, была пристройка, где обычно спал Хюг. Но зато она могла не бояться младших Айртонов. А мальчик перетащил свой старенький тюфяк в шалаш, и там спал на полу. Как только учительница устроилась, она стала серьезно присматриваться к Хюгу и его стремлениям. Она видела, что он был наиболее многообещающим из всех ее учеников и верила, что он заслуживает лучшей будущности, чем обрабатывать свое маленькое поле в долине. Чтобы понять лучше мальчика, она прочла «Прадедушкину книгу» шаг за шагом познакомилась с механическими и электрическими опытами, которые он проделал.

— Больше всего я хотел бы знать, мисс Фергюсон, — сказал Хюг во время их первой долгой беседы, — есть ли способ скопить в чем-нибудь электричество, как патоку наливают в кувшин, или воду в банку. — Последнее слово привлекло внимание учительницы.

— Банка! Подожди, Хюг, дай мне подумать. Банка… «Лейденская банка». Да, это так называется. Я учила об этом в школе. Подожди, дай вспомнить.

В течение нескольких минут девушка старалась напрячь свою память, собрать клочки воспоминаний о том, что она когда-то слышала на уроках физики.

— Я мало помню, Хюг, — сказала она, — но кое-что мне пришло в голову. Да, электричество скопить можно. Много лет тому назад, вскоре после опытов ф. — Герикке, о которых ты читал в «Прадедушкиной книге» — фон-Клейсту, декану собора в Померании, пришло в голову наэлектризовать жидкие тела. Он попробовал сделать это с водой.

Он устроил машину вроде твоей, Хюг, только вместо стеклянного круга приспособил серный шарик, и так добыл электричество. Потом он взял тонкую стеклянную банку, налил ее до половины водой, закупорил и через пробку пропустил в воду длинный гвоздь. Затем поднес шляпку гвоздя к проводнику машины, чтобы зарядить воду. Держа стеклянную банку в одной руке, он пальцами другой руки коснулся шляпки гвоздя и испытал острый электрический толчок. Это его испугало, так как он этого не ожидал, и он решил, что в банке черти. Больше он никогда этого не пробовал делать.

— Не попробовать ли нам? — перебил Хюг.

— Можешь, — ответила она. — Я думаю, что обыкновенная банка из под варенья может пригодиться. Пока ты за ней пойдешь, постараюсь вспомнить еще что-нибудь.

Опыт оказался совсем не трудным. Банка и гвоздь были сейчас же добыты, немного дольше было достать плотно пристающую пробку и пропустить через нее гвоздь.

Электрическая машина работала так, что можно было тут же зарядить воду, поднеся гвоздь к главному проводнику. Желая сделать все так. как ему было сказано, мальчик крепко взял банку в одну руку, и поднес палец другой руки к гвоздю. Он сейчас же испытал легкий электрический толчок, не такой, впрочем, сильный, чтобы напугать его, как Клейста. Хюг убедился также, что он мог унести заряженную банку на какое хотел расстояние от шалаша с тем же результатом. Это доказало ему, что некоторая часть электричества от машины сохранилась в банке.

Опыт мальчика был простым повторением исторического опыта фон-Клейста, проделанного им в 1745 г., повторенного и разработанного более детально в 1746 г. двумя профессорами Лейденского университета. Эти исследователи улучшили форму банки и нашли способ увеличить ее способность сохранять электрический заряд. Такой вид собирателя или конденсатора и теперь еще называется лейденской банкой.

Позднее Хюг узнал, что это изобретение, на основе которого устроены все современные конденсаторы, имеет громадное значение в беспроволочной передаче. В самом деле, радио никогда не могло-бы развиться без применения лейденской банки. Самые мощные современные передаточные радиостанции частично обязаны своим успехом опыту, проделанному померанским ученым около двух столетий назад.

Что же до Хюга, то его новое достижение привело его в состояние восторга, смешанного с самообвинением.

— Я болван, — решил он. — Этот старик понимал в электричестве не больше меня, и придумал эту штуку. Почему же я не мог сам додуматься до этого. Просто провести электричество в воду и оставить там, как сахар или соль.

— О нет, Хюг. Совсем не в этом дело. Соль растворяется в воде и остается там в растворенном виде, а электричество сохраняется благодаря, главным образом, стеклу. В современных лейденских банках нет воды.

Лейденская банка.

В нашем классе лейденская банка состояла из бутылки, пожалуй вроде твоей, но из гораздо более тонкого стекла. Она была покрыта на две трети оловянной фольгой и внутри и снаружи. Остальная часть стекла была покрыта лаком. Пробка была деревянная и через нее проходил медный стержень с шишечкой наверху. Конец стержня соединялся внутри бутылки с тремя медными пружинами.

Мальчик задумался на минуту.

— Зачем фольга?

— Она имеет отношение к собиранию электричества, но я не помню, какое именно.

— А пружинки?

— Чтобы медный стержень хорошо соединялся с внутренней фольгой. Но в другом классе была лейденская банка без пружинок. Медный стержень внутри был прикреплен к цепочке. Из-за тяжести цепочки стержень касался внутренней фольги в нескольких местах и таким образом был хорошо соединен.

— Как вы думаете, мисс Фергюсон, железный стержень мог бы заменить медный?

— Не вполне, но мог бы.

— Тогда я могу это устроить. Я отрежу от жестяной банки верхнюю часть, разрежу ее вдоль, подрежу кругом почти все дно и так его прилажу, чтобы оно пошло через горлышко стеклянной банки. Жесть я сверну в трубку уже стеклянной банки, чтобы она прошла через горло, а внутри она расправится и как раз пристанет к стенкам банки. Снаружи сделать легко. Нужно поставить стеклянную банку в жестяную, чуть пошире ее, чтобы плотно пристало.

— Ты очень изобретателен, Хюг. Но я боюсь, что между жестью и стеклом будет воздух, так как фольга приклеивается. А все же попробуй.

Работа была нелегкая, но Хюг с ней справился. Он даже приделал медную шишечку от кровати к гальванизированной проволоке, пропущенной сквозь деревянную пробку. К другому концу этой проволоки внутри банки он прикрепил несколько звеньев небольшой цепи. Она лежала на дне и соединялась со стенкой жестяной банки через ту полоску жести, которую мальчик оставил несрезанной.

Когда банка была таким образом сделана, Хюг соединил ее медную шишечку с «иголочками» своей электрической машины и держал так около десяти минут. Потом, крепко держа банку в левой руке, поднес к шишечке большой палец правой руки.

Хюг взял банку в руку и поднес палец другой руки к гвоздю.

Раздался такой крик, который наверное был слышен по всей долине. Банка упала и разбилась, а Хюг прыгал по шалашу, держась за свой локоть и стараясь в то же время растереть плечо.

— Ух! — воскликнул он, — как будто мул меня лягнул.

— У тебя что-нибудь повреждено? — с тревогой спросила учительница.

— Нет, но я как будто ошеломлен. — Он усмехнулся — правда в банке черти.

Но тут же решительно прибавил:

— Я сделаю сейчас же другую.

Это было не трудно, банок от варенья было много, потому что мать Хюга, как и все женщины в горах, варила каждую осень варенье из дикого винограда.

Что же до жести, стержня и пробки, так они были готовы, и их можно было приспособить к новой банке.

На этот раз Хюг не хотел принять на себя тол-чек, тем более, что учительница придумала, как еще увеличить заряд. По ее предложению, мальчик обернул вокруг наружной жестяной оболочки кусок проволоки, конец которой был свободен; этот конец не должен был быть близко от медной шишечки. Потом он зарядил внутреннюю жестяную банку отрицательно, приложив медную шишечку к отрицательному полюсу машины. Наружную оболочку он зарядил положительно, коснувшись концом проволоки положительного полюса машины.

Чтобы избежать толчка, Хюг сделал щипцы из двух сухих деревянных палочек, и внутри приклеил к ним кусочки стекла. Этими щипцами он взял проволоку, соединенную с наружной оболочкой, и близко поднес ее к медной шишечке. Искра почти в дюйм длины выскочила с треском и прорезала расстояние между концом проволоки и медной шишечкой.

— Ух! Вот это настоящая!

Глаза Хюга от восторга блестели так, что тоже были похожи на искры.

— Большая искра! Я не думала, что ты сможешь добыть такую большую, — согласилась учительница. — Вот видишь, Хюг, тебе удалось перелить электричество в банку, как патоку в кувшин.

Но это неправильное представление; правда, электричество как бы налилось из машины, но оно не осталось в банке в виде жидкой массы, как патока. Электричество скорее сила, чем вещь. И эта сила дала электрический толчок или ток от внутренней жестяной оболочки к внешней. Этот ток каким-то образом задерживается находящимся между оболочками стеклом. Я не умею хорошо объяснить тебе, многое мне самой неясно, но я постараюсь дать тебе хоть некоторое представление. Помнишь. Хюг, твои первые опыты с янтарным мундштуком и стеклянным стержнем, когда ты нашел, что предметы, заряженные одноименно отталкивают друг друга?

— Да, конечно.

— То же самое случилось в лейденской банке, только это не так легко заметить, как с пробковым шариком. Посмотрим, что тут произошло. Прежде всего, ты зарядил отрицательно внутреннюю оболочку, — там стало больше электричества, чем было раньше. Откуда же оно взялось? От отрицательного полюса машины, так что в противоположном положительном полюсе остался недостаток.

Затем ты соединил наружную оболочку с положительным полюсом машины. Притягательная сила машины, у которой было взято некоторое количество электричества при первом заряде, была так велика, что она забрала из наружной оболочки все электричество, какое могла, чтобы восстановить нарушенное равновесие. Тут ты унес банку. В каком она была состоянии? Во внутренней жестяной оболочке было много электричества, в наружной его не было. Поэтому между двумя оболочками возник сильный ток, но стекло его не пропускало. В самом стекле тоже был ток, потому что раз одинаковые электричества отталкиваются, отрицательное электричество в стекле перешло на его наружную сторону, чтобы уйти подальше от сильно заряженной отрицательно внутренней оболочки.

После этого ты поднес проволоку к медной шишечке. Тогда перезаряженная и недозаряженная оболочки почти соединились через проволоку; таким образом получился путь, по которому лишнее электричество внутренней оболочки стало переходить в наружную. Мало того, электричество так торопилось попасть в наружную оболочку, что не дождалось, пока металлы на самом деле соприкоснулись, а прыгнуло через оставшееся маленькое пространство, и появилась искра. Понял?

Хюг кивнул, но не совсем уверенно.

Учительница, видя, что ему еще не все ясно, повторила свое объяснение несколько раз, стараясь выражаться как можно проще и понятнее, пока он, наконец, понял. Объяснение было очень просто и доступно для Хюга при всей бедности его познаний, но оно не было вполне правильным. На самом же деле, когда выпрыгнула искра, в лейденской банке случилось то, чего учительница не могла объяснить Хюгу, даже, если бы была старше и образованнее. Истинные причины электрических явлений открыты только очень недавно, и их не легко объяснить в простых выражениях. Самое трудное в этих объяснениях это то, что все время речь идет о чрезвычайно малых величинах. Вот пример: возьмем простую соль. Крупинку соли можно разделить на более мелкие части, пока они не достигнут 1/100000 дюйма в диаметре. Это мельчайшая частица, которую можно видеть в хороший микроскоп. Такая мелкая частица все же остается крупинкой соли. Но можно итти еще дальше. Если эту мельчайшую частицу растворить в воде, это все еще будет соль в растворе, но даже в самый лучший микроскоп нельзя увидеть ее частиц. Все же должен быть предел, когда частица имеет самую малую величину, оставаясь все-таки солью. Такая бесконечно малая частица называется молекулой соли.

Сама соль, известная в химии, как хлористый натр, есть соединение двух других веществ: мягкого металла натрия и зеленого ядовитого газа хлора. Оба эти вещества называются элементами, так как они не могут быть разложены. Наименьшая частица элемента называется атомом. Атом, конечно, меньше молекулы, так как молекула содержит несколько атомов. Таким образом, атомы натрия и хлора меньше молекулы соли. В одной капле морской воды несколько биллионов таких атомов. Исследование идет еще глубже. Атом состоит из электрических частиц—«электронов», «заряженных положительно и отрицательно» (заряженные положительно иногда называются протонами). Положительные электроны больше отрицательных почти в две тысячи раз; в каждом элементе количество и соотношение положительных и отрицательных электронов различно. Эта разница в соотношении положительных и отрицательных электронов служит причиной разницы веществ. Легкий газ — водород и тяжелый металл ураний оба состоят из электронов, но в различном количестве и соотношении их в каждом атоме, а также с различной структурой. Атом водорода имеет всего два электрона, один положительный, другой отрицательный; а в атоме урания 480 электронов— 240 положительных и 240 отрицательных. Насколько удалось узнать (наука о строении атома еще очень молода), атом подобен солнечной системе, с солнцем и вращающимися по орбитам вокруг него отрицательными электронами-планетами.

Солнце (в большинстве элементов, если не во всех) заряжено положительно. Вокруг него вращается достаточное для сохранения равновесия количество отрицательных электронов, так что обыкновенно атом находится в нейтральном состоянии. Все же существует разница в устойчивости структуры атома. Некоторые атомы устойчивы или неизменяемы, другие неустойчивы и легко разрушаются.

Атом гелия (легкий газ, употребляемый для наполнения дирижаблей) особенно устойчив и противостоит сильным толчкам и давлениям. Атом урания настолько неустойчив, что распадается сам по себе, переходя в другой металл, ионий, а затем еще в один металл называемый радием. В конце-концов, после «жизни» неопределенной продолжительности, он может превратиться в свинец. Такое самопроизвольное распадение атомов элемента известно под именем «радиоактивности».

Большая часть атомов устойчива при обыкновенных обстоятельствах и неустойчива под влиянием сильных напряжений, подобных тем, какие производит электрический заряд. Если атом, особенно тяжелый или малоподвижный получит сильный толчок, некоторые планетные электроны могут отлететь от него, так как толчок нарушает внутреннее притяжение атома. Если атом потеряет часть отрицательных электронов, положительные оказываются сильнее, и тогда говорят, что атом заряжен положительно. Если отлетевшие отрицательные электроны перейдут в какой-нибудь другой атом, в этом последнем окажется отрицательных электронов больше нормального количества, и он будет заряжен отрицательно. Как Хюг узнал впоследствии, эта неустойчивость строения атомов сделала возможным широковещание. Многие интересные достижения в области беспроволочной передачи сделаны исключительно благодаря знанию свойств тех или других электронов. Во всех атомах есть некоторое количество свободных электронов. Если продолжать пользоваться сравнением атома с солнечной системой, свободные электроны будут соответствовать метеорам. Степень устойчивости атомов того или другого элемента, а также характер их структур определяет количество свободных электронов, а также и легкость и быстроту, с которой эти свободные электроны могут передвигаться от одного атома к другому.

Вещества, электроны которых передвигаются легко, называются «хорошими проводниками электричества». Элементы, атомы которых стесняют передвижение своих свободных электронов, известны, как плохие проводники^[2]. Если так, то очевидно, что «твердые» тела в сущности вовсе не тверды. В атоме урания в солнце имеются 240 положительных электронов (из которых действующими считаются 92). а также 148 отрицательных. Вокруг этого солнца вращаются, как планеты, 92 отрицательных электрона. В атоме гелия четыре положительных и два отрицательных электрона составляют «солнце», а еще два отрицательных электрона вращаются вокруг них, как планеты.

Эти «планеты» находятся не близко от своего «солнца». Относительно гелия расстояния выяснены с довольно большой точностью: если бы «солнце» было величиной с футбольный мяч, то отстоящие на одну с четвертью мили в каждую сторону два мячика для гольфа представляли бы планетные отрицательные электроны. Расстояние, таким образом, довольно большое.

Сами атомы чрезвычайно малы. Если измерить атом, исходя из расстояния между электронами в атоме гелия (два мячика для гольфа, удаленные друг от друга на две с половиной мили), окажется, что диаметр атома равен приблизительно одной двухсотмиллионной части дюйма. Как же малы должны быть электроны!

Диаметр «солнца» приблизительно равен одной десятитысячной всего атома, а электрон меньше «солнца» приблизительно во столько раз, во сколько раз мячик для гольфа меньше футбольного мяча. Потребовались бы миллионы биллионов электронов, чтобы наполнить ушко тончайшей иголки.

Несмотря на бесконечно малую величину электронов, их удалось взвесить, сосчитать, измерить, и даже определить их индивидуальный электрический заряд. Точно известно, что шесть миллионов биллионов отрицательных электронов дают столько электричества, сколько дает в течение одной секунды ток в один ампер.

Если бы мисс Фергюсон знала все эти новейшие достижения научной мысли, она могла бы точнее объяснить Хюгу, отчего получилась искра в лейденской банке. На самом деле случилось вот что: биллионы электронов совершили безумный скачек через пространство, являющееся для них большим, чем расстояние от земли к какой-нибудь отдаленной звезде.

Когда мальчик прикоснулся медной шишечкой банки к отрицательному полюсу машины, свободные отрицательные электроны, скопившиеся на этом полюсе, найдя открытый путь в такое место, где не было их избытка (внутренняя оболочка) биллионами бросились по этому пути. Когда Хюг убрал шишечку, внутренняя оболочка была заряжена всеми электронами, которые могла вместить. В то же время в положительном полюсе машины был недостаток отрицательных электронов.

Поэтому, когда мальчик коснулся проволокой к наружной оболочке положительного полюса машины, свободные электроны атомов наружной оболочки поспешили по новому пути восполнить недостаток на положительном полюсе машины. Когда банка была окончательно убрана от машины, состояние ее было таково, что во внутренней оболочке был избыток электронов, а в наружной недостаток. Внутренняя оболочка отталкивала, наружная готова была притягивать. Между обеими металлическими оболочками банки, или, как обыкновенно говорят, между обеими пластинками конденсатора, была «разность потенциалов». Употребляя общепринятое выражение, банка была «заряжена электричеством».

Мисс Фергюсон напомнила, что тела, заряженные одноименным электричеством, отталкиваются, разноименным — притягиваются. Если знать природу электронов, причину этого легко понять. Два тела, оба заряженные отрицательно, т.-е. содержащие в избытке отрицательные электроны, должны отталкиваться, так как ни у того ни у другого нет потребности в отрицательных электронах. Но если два тела заряжены разноименным электричеством, т.-е. если одно из них имеет избыток, а другое недостаток электронов того или другого рода, они, стремясь к установлению равновесия электронов в атомах, будут притягиваться. Поэтому в банке Хюга существовала еще причина для тока. Отрицательные электроны в атомах стекла, не имея возможности двинуться, потому что стекло плохой проводник и крепко сдерживает свои атомы, отошли, как могли, дальше от внутренней жестяной оболочки, каждый из биллионов отрицательных электронов стекла с силой устремился к своему «солнцу». Так как всякое неэлектропроводное или изолирующее тело, будь это стекло, бумага, масло, сухой воздух или слюда, находящееся между двумя проводниками, называется непроводящим или диэлектрическим, то и такое состояние называется диэлектрическим. Его сила прибавляется к разности потенциалов между внутренней и наружной жестяной оболочкой.

Так обстояло дело, когда Хюг удалил от машины заряженную банку.

Если в таком случае быстро привести в соприкосновение проволоку, соединяющую наружную оболочку, с медной шишечкой внутренней оболочки, то по этой проволоке (проволока хороший проводник), устремятся биллионы лишних электронов внутренней оболочки и восполнят недостаток их в наружной.

Это случилось с Хюгом, когда он испытал такой сильный толчок.

Его тело, являющееся таким же хорошим проводником, как и проволока, послужило мостом для электронов.

Быстрое прохождение биллионов электронов по его пальцу, вверх по его руке, по его туловищу и вниз к другой руке, которая держала наружную оболочку, и было причиной сотрясения.

Но это сотрясение было вызвано не только единичным прохождением электронов по телу мальчика. Сила, вызванная разностью потенциалов обеих оболочек, была слишком велика. Стремление электронов уменьшить напряжение (или привести разность потенциалов к нулю) было так велико, что слишком большое количество их перешло в наружную оболочку. Меньше чем в миллионную долю секунды положение изменилось. Теперь в наружной оболочке было слишком много электронов, а во внутренней слишком мало; в то же мгновение электроны устремились в обратном направлении.

Легко объяснить движение в обе стороны. Сначала случилось то, что бывает, если ведро воды вылить в узкое длинное корыто: вода будет колебаться взад и вперед, пока не достигнет своего настоящего уровня и станет неподвижной.

Через миллионную долю секунды положение снова изменилось: внутренняя оболочка опять была перезаряжена, но уже не так сильно. И так электроны устремлялись то взад, то вперед, через тело Хюга, каждый раз в меньшем количестве, подобно пружине, колебания которой все короче и короче (время одного колебания то же), или качелям, которые толкнули только одни раз, и они качаются взад и вперед все менее и менее высоко, пока не остановятся совершенно. Так, в лейденской банке Хюга электроны колебались туда и сюда, пока не сравнялась разность потенциалов. Это заняло меньше времени, чем потратил Хюг, чтобы бросить банку. Если бы Хюг знал все это, он бы без труда понял, как получилась искра во время его вторичного опыта. На этот раз, когда он взял своими деревянными щипцами, снабженными стеклянными кончиками, проволоку, ведущую от наружной жестяной оболочки, он фактически не коснулся медной шишечки, а только поднес проволоку близко к ней. Таким образом, путь был проложен не до конца, как будто между двумя городами проходит большая хорошая дорога, а в середине ее канава настолько широкая, что человеку ее не перепрыгнуть.

Воздух плохой проводник, как и стекло (хотя и не в такой степени), и он-то и не давал электронам возможности перейти через маленькое пространство между концами проволоки и медной шишечкой; когда же проволока приблизилась еще больше, напряжение достигло такой степени, что электроны могли перескочить. Если продолжить сравнение с канавой, можно сказать, что рабочие начали ее засыпать и нетерпеливый прохожий перешагнул через нее, как только она настолько сузилась, что это стало возможным.

(Еще больше энергии дало бы еще большую искру, как спортсмен перескочил бы более широкую канаву, чем ребенок).

Электрический толчок, испытанный Хюгом, был вызван не одним переходом электронов, а несколькими переходами их взад и вперед. Но как же обстояло дело с искрой? Если вся сила электронов нужна была для первого прыжка, каким же образом, при последующих качаниях, когда количество электронов было меньше, сила их все-таки была достаточно велика еще для одного прыжка?

Ответ на этот вопрос имеет значение в области беспроволочного телефона.

Во время первого прохождения через воздух, электроны его наэлектризовали. Яснее это можно выразить так: стремительные электроны создали в пространстве между проволокой и шишечкой напряженное электрическое поле, в результате чего некоторые молекулы воздуха оказались заряженными, другие же разложились на атомы составляющих их газов. Вследствие быстрых столкновений, электроны многих атомов лишились части своих планетных отрицательных электронов, оказались неполными и заряженными положительно. Такие неполные атомы называются «ионами», воздух же в таком состоянии называется «ионизированным».

Ионизированный воздух такой же хороший проводник электричества, как и медная проволока. Поэтому результат был такой же, как будто цепь была замкнута. В известном смысле ионизированный воздух явился как бы временным мостом через пустое пространство, по которому электроны легко переходили взад и вперед. Когда напряжение ослабело и разность потенциалов достигла нормы, электрическое поле исчезло, кинетическая энергия газов рассеяла ионы, ионизация воздуха прекратилась, временный мост исчез и воздушное пространство стало снова неэлектропроводным. (Быстрая дезионизация воздуха — одна из задач радио).

Среди всего того, что относится к принципам радиопередачи самое важное понять колебания электронов при искровом разряде в лейденской банке. Такой разряд послужил основой для работы с радио в самом начале ее; первая телеграмма по радио через Атлантический океан была послана при помощи искры и до сих пор этот способ наиболее применим на судах. В настоящее время лейденская банка заменена конденсатором, который может иметь самую разнообразную форму, от трубочки величиной с палец до большого воздушного конденсатора (антенна). Мощность его также может быть различна.

Все конденсаторы, как бы различны они ни были, построены по одному принципу: все они являются проводниками, разделенными посередине непроводящим (диэлектрическим) телом. Мощность конденсатора может быть увеличена тремя способами - увеличением размера проводящих пластинок, уменьшением расстояния между ними и применением не проводника с большим сопротивлением, как воздух, масло, обыкновенное стекло, фарфор, специально приготовленное стекло или сухой мрамор- Антенна в радиоаппарате есть не что иное, как лейденская банка или конденсатор, при чем воздушные провода явятся одним проводником соответствующей фольге в банке, земля — другим, а воздух, находящийся между ними, соответствующий стеклу — непроводником.

Как Хюг для соединения внутренней и наружной жестянки в своей лейденской банке применил проволоку, так и в других конденсаторах употребляется проволока, которая может быть длиной в милю или в несколько дюймов.

Если перерезать проволоку и поставить в месте разреза рубильник, то при замыкании посредством его электроны смогут передвигаться, при размыкании же свободное пространство станет слишком большим для их перехода. В любом месте проволоки, между внутренней и наружной стенками лейденской банки или другого конденсатора, может быть включен какой-нибудь электрический прибор, который может быть пущен в ход или остановлен при помощи выключателя. Все операции радио на короткие расстояния могут быть выполнены при помощи лейденской банки.

В горной хижине опыты производились один за другим.

Следуя указаниям учительницы и своему возрастающему опыту, Хюг с каждым днем совершенствовал приемы, пока, наконец, в его распоряжении оказался конденсатор довольно большой мощности, могущий давать сильную искру. Он нашел также способ соединять вместе несколько лейденских банок, посредством включения их параллельно (соединяя их одноименные полюсы), или последовательно (соединяя разноименные полюсы). Результаты этого соединения очень озадачили Хюга: в то время, как при соединении одноименных полюсов мощность конденсаторов возрастала, при соединении разноименных она уменьшалась; ни сам Хюг, ни мисс Фергюсон не имели математических знаний, нужных для того, чтобы понять, каким образом несколько конденсаторов могут быть слабее одного.

Второй месяц пребывания учительницы в Муравьиной долине близился к концу, когда усовершенствованная лейденская банка Хюга стала работать. Девушка сама была почти также заинтересована опытами мальчика, как он сам, но главной ее заботой было наблюдение над лечением м с Берк.

Жена винокура много раз приезжала в шалаш для лечения, и здоровье ее заметно поправлялось: возможно, впрочем, что отчасти оно улучшалось благодаря наставлениям учительницы в области гигиены и диеты.

Приближался день, когда девушке надо было переехать к Айртону, чтобы провести там последние две недели. На этот раз это было неизбежно. Отказ ее настолько рассердил бы Сэнди Айртона, что непременно возникла бы вражда. Тайные предательские убийства стали бы случаться чуть не ежедневно, при чем ни женщины, ни дети не были бы пощажены. Если бы такая насыщенная местью атмосфера воцарилась, не могло быть и речи о школе в последующие годы. Это учительница хорошо понимала. Она поняла, что как ни неприятно, ей придется итти на встречу опасности, а то ее пребывание в долине принесет больше вреда, чем пользы.

Берк, который — в числе очень немногих — не боялся Айртона, предложил ему на две недели, которые мисс Фергюсон проведет у него в доме, отослать куда-нибудь Крэма под тем или другим предлогом. Но Айртон отказал наотрез и сердито сказал:

— Вы все думаете, что я сам никак не слажу со своими делами. Когда мне понадобится твой совет, Уот Берк, я его попрошу у тебя.

— Я не спрашиваю разрешения, чтобы предупредить человека, что у него под ногами гремучая змея, на которую он может наступить.

— Я присмотрю за гремучими змеями, если ты имеешь в виду моих мальчиков. И они будут вести себя прилично, хотя бы мне пришлось для этого свернуть им шеи.

После этого уже не о чем было разговаривать. Учительница уложила свой багаж и переехала к Айртону. Неприятности начались с первых дней. Мальчики знали, что отец зорко следит за ними, ожидая от них грубого обращения с учительницей. Крэм поэтому решил быть особенно любезным, стал предупредительным и фамильярным. Девушке было бы в тысячу раз приятнее, если бы он был груб, так как она не могла открыто оттолкнуть его, пока он был вежлив. Сэнди Айртон, готовый увидеть в своих сыновьях грубость или злобу, не был настолько чуток, чтобы оценить эту изысканную вежливость, которая так противна женщине, когда исходит от неприятного ей человека. Наоборот, он еще хвалил своего старшего сына зато, что тот не помнит зла. Крэм видел в отце этот недостаток чуткости, и понял, что он в безопасности. С каждым днем он становился все более фамильярным. Девушке приходилось переносить это, потому что она боялась, чтобы в доме не произошла какая-нибудь отвратительная сцена, которая бы разрушила всю ее двухмесячную работу Ей удалось, впрочем, показать, что она держит Крэма на известном расстоянии.

Первая неделя прошла без эксцессов и оставалось потерпеть еще только одну неделю, когда мисс Фергюсон стороной узнала, что Крэм Айртон поклялся не дать ей уехать раньше, чем она не проявит как-нибудь своего расположения к нему. Когда Крэм пришел в школу и непременно хотел проводить ее домой, она вышла из себя и так его отчитала, что при всем своем нахальстве он был испуган и ушел как побитый. решив отомстить. Комната в доме Айртона, в которой девушка спала, была, конечно, в нижнем этаже, потому что все дома в долине были одноэтажные. Сэнди Айртон, зная, на что способны его сыновья, особенно Уилли, приделал к двери этой комнаты крепкие засовы и большой железный болт, так что дубовая дверь была совершенно неприступна. Хюг слышал, как презрительно и строго учительница говорила с Крэмом и видел, как он ушел. Зная характер последнего, он очень встревожился. Непохоже было, чтоб Крэм оставил безнаказанной публично полученную обиду.

Мальчик решил ночью быть настороже. Было очень холодно, но снега было еще мало. Надев меховую куртку отца, захватив с собой одеяло и ружье, Хюг по горной тропинке пришел в лес за домом Айртона и выбрал место, откуда ему было видно окно учительницы. От отца, которому сказала сама мисс Фюргюсон, он знал, что дверь взломать нельзя.

Первая ночь прошла спокойно, только Хюг очень страдал от холода. Вторая ночь тоже прошла без происшествий, но Хюгу было легче, потому что не было ветра и в воздухе чувствовалось, что будет снег.

На следующий день, действительно, выпал снег. На третью ночь, около полуночи, когда Хюг геройски боролся с сном, он увидел, что Крэм и Олли крадучись выходят из задней двери. Это было подозрительно.

Он насторожился. Его особенно испугало отсутствие Уилли. Как видно, дело было не в какой-нибудь злой шутке; у Крэма была прескверная репутация.

Хорошо спрятавшись, Хюг внимательно следил за ними.

Шаги не были слышны из-за снега. Оба парня тихо подошли к окну, держа что-то в руках. Что это было, Хюгу в темноте не было видно. Только силуэты их ясно выделялись на снегу.

Насколько он мог видеть, ему казалось, что одно из стекол было вырезано, потому что Крэм просунул в окно руку, как будто оно было открыто, и сделал движение, как бы бросая что-то внутрь комнаты.

Крэм сделал движение, как бы бросая что-то внутрь комнаты.

Через несколько минут он увидел, как они тихо вынули всю оконную раму. Очевидно, они развинтили ее накануне и она держалась только на двух-трех винтах.

Олли подсадил Крэма, который сел на подоконник и перекинул одну ногу, намереваясь спрыгнуть в комнату.

В ту же минуту Хюг встал на колено, прицелился в другую ногу Крэма и спустил курок. Выстрел раздался в тишине ночи и одновременно с ним прозвучал крик Крэма, который упал с подоконника и лежал скорчившись на снегу.

Через несколько секунд из задней двери выбежал Сэнди Айртон с винтовкой в руках.

Из задней двери выбежал Сэнди Айртон с винтовкой в руках.

Хюг сообразил, что если он пустится бежать, его следы будут видны на снегу, да ему и не уйти от Олли и его отца. Поэтому он выступил вперед с ружьем в руках.

Увидя его, Сэнди Айртон прицелился было в него, но, видя, что мальчик не убегает, а приближается, опустил ружье и взглянул на раненого Крэма. Когда он поднял глаза, Хюг стоял пред ним.

— Это ты стрелял?

— Я, — был спокойный ответ.

Айртон посмотрел на вынутую раму, на своих сыновей и на Хюга.

— Так ты здесь сторожил?

— Да, три ночи подряд. Как видите, не напрасно.

Отец повернулся и схватил Олли за шиворот.

— Отвечай, ты, щенок, — крикнул он гневно. — Что вы сделали с девушкой, что она не двинулась с места?

Мальчик напрасно старался освободиться из рук. отца.

— Я не сделал ничего! Крэм бросил в комнату тряпку, смоченную какой-то жидкостью, которую он привез из города. Он хотел сыграть с ней такую штуку, чтобы все смеялись над ней, а не над ним.

— Так! ты оставайся тут, Олли! Если ты двинешься, я выдеру тебя так, что не оставлю у тебя живого места. И ты тоже останься тут, — сказал он Хюгу.

— Я не собирался бежать. — твердо ответил мальчик.

Айртон через окно влез в комнату. Как Олли сказал, лицо учительницы было закрыто упавшей на него тряпкой, от которой шел сильный неприятный запах, Айртон быстро сбросил тряпку. Через несколько минут холодный воздух, шедший через открытое окно, привел девушку в чувство.

— Вы, м-р Айртон! — воскрикнула она с удивлением и упреком.

— Я не сделаю вам ничего плохого. Как вы себя чувствуете?

— Голова немного кружится. Почему вы спрашиваете?

Тут девушка заметила, что рама вынута.

— О, что это с рамой? Ее вышибло ветром?

— Ее вынули…

Учительница сразу догадалась.

— Это…

— Да, это сделал Крэм. Послушайте — это он стонет. Он лежит на снегу с простреленной ногой.

— Кто же в него стрелял?

— Мальчик Сесиль: он сторожил за вашим окном.

— Как, в эту холодную ночь?

— Несколько ночей подряд.

Он помолчал.

— Теперь засните. Я вставлю раму на место. Вас больше не будут беспокоить.

Он вылез из окна, ударил Олли и сказал ему:

— Подними раму и помоги мне вставить ее на место.

Они вставили раму и мальчик показал, как она держалась на двух винтах. Чтобы оправдаться, он сказал, что Крэм заставил его помогать ему.

— Внесем Крэма и осмотрим его рану, — сказал Айртон, не обращая внимания на слова сына.

— Не могу ли я помочь. — спросил Хюг, — может быть пойти за доктором?

— Нет! Ты довольно сделал в эту ночь.

И тут лучшее в его натуре взяло верх над гневом и стыдом, что в его доме случилась такая вещь, и он прибавил:

— Я не сержусь на тебя за то, что ты стрелял. Может быть ты избавил мой дом от еще худшей славы. Ты хорошо поступил.

Глава IV. ЛЯГУШАЧЬИ ЛАПКИ

По счастью, ружье Хюга было заряжено дробью и рана Крэма была несерьезной. Боялись только заражения крови, так что послали за доктором Камероном.

Он приехал утром.

— Жалко, что тебе голову не прострелили, — сказал он Крэму после того, как ему рассказали о ночном происшествии. — Такие негодяи; как ты, создают всей долине плохую славу. Если бы я не был врачом, я бы дал тебе умереть от гангрены, и сказал бы: туда и дорога!

Несмотря на эти слова, доктор принялся за дело и постарался причинить больному как можно меньше боли.

Айртон промолчал, несмотря на свою обидчивость. Он знал резкие манеры доктора, так плохо гармонировавшие с мягкостью его прикосновения, знал, что не было человека более готового на самопожертвование, чем этот ворчливый доктор.

— Думаете ли вы, что он будет хромать? — спросил он.

— К сожалению, нет. Люди которые не стоят потраченного на них заряда, всегда выздоравливают. Через месяц этот ваш скверный мальчишка будет здоров, как всегда, а м-с Берк — одна из лучших женщин в долине — инвалид на всю жизнь.

— А говорят, что ей гораздо лучше.

— Много они знают! Она чувствует себя лучше, а это совсем не одно и то же.

— Вы полагаете, что электрическая машина мальчика Сесиля приносит ей пользу?

Доктор Камерон пожал плечами, не переставая работать.

— Я же говорю вам, что она чувствует себя лучше, значит лечение электричеством ей помогло. Но оно ее не вылечит. Я сегодня хочу поехать к Сесилям, взглянуть на машину. Я совсем не знаю этого мальчика, не видел его с тех пор, как он родился. У него должно быть есть голова на плечах и большой запас мужества, раз он решился провести на морозе несколько ночей, руководясь только чувством порядочности. Это хорошая черта. Он далеко пойдет.

— Он еще дальше пойдет, попадись он только мне в руки, — проворчал Крэм.

Доктор хорошо знал, что его горные пациенты так же суеверны, как и мстительны, и быстро ответил:

— Ты такой же дурак, как и негодяй, Крэм. Разве ты не знаешь, что с помощью своей машины он может в любой момент искалечить тебя. Помни, что молния действует и на расстоянии. Правда, он еще не знает, как это сделать, но ты не беспокойся, я его научу, имея в виду именно тебя.

Крэм не совсем поверил, но его сомнение было смешано со страхом. В конце-концов с молнией шутки были плохи.

— Да, — продолжал доктор, — электричество может лечить и убивать. В некоторых штатах его применяют для казни вместо повешения. Я не знаю, повесят ли тебя, Крэм, или казнят посредством электричества, но если ты будешь продолжать, как начал, ты кончишь на каторге или на электрическом стуле. А кроме того, запомни, что если я опять услышу о перестрелке, я приеду и буду тебя так лечить, что ты до конца дней своих не встанешь с постели, хоть до ста лет доживи. Я сделаю так, что ты будешь мучиться и днем и ночью. Мне для этого ружья не надо.

Это была ужасная угроза. То, что его могут опять подстрелить, мало пугало Крэма. Но, как все невежественные люди, он боялся неизвестного, и угроза доктора попала в цель. Он ни на минуту не сомневался в могуществе блестящих инструментов и старенькой аптечки.

Кончив перевязку, доктор Камерон пошел в школу и с разрешения учительницы рассказал о том, что случилось ночью. Он не выбирал выражений и ему удалось достигнуть того, что дети решили зорко следить за мальчиками Айртона в течение четырех дней, которые учительнице осталось пробыть в долине.

Доктор уже объявил Сэнди Айртону, что на эти четыре дня девушка вернется в дом Берка, и Айртон, глубоко пристыженный за своих сыновей, не протестовал.

После уроков доктор и мисс Фергюсон поехали к Сесилям, захватив с собой Хюга.

По дороге доктор расспросил мальчика о его познаниях в электричестве и опытах и, придя в шалаш, подробно осмотрел электростатическую машину и лейденскую банку.

— Какой вольтаж твоей банки, Хюг? — спросил доктор.

Мальчик посмотрел удивленно.

— Я не знаю, что значит вольтаж, доктор, — ответил он.

— Число вольт, мальчик, напряжение! Нет, не знаешь? А емкость банки, в фарадах?

Хюг покачал отрицательно головой, а мисс Фергюсон, к которой обратился доктор, сказала.

— Я тоже не знаю.

— Чорт возьми! Тебе необходимо выучить электрические меры, иначе ты ничего не сможешь сделать с электричеством. Ты будешь похож на человека, который хочет продать рожь, а сам не знает разницы между гарнцем и четвериком. У тебя есть лейденская банка и ты не знаешь, каким количеством электричества ты можешь ее зарядить или сколько энергии она может дать! Но это нелепо!

— Объясните же ему, доктор, — сказала учительница. Я не умею.

Доктор сдвинул на затылок свою старую шляпу и почесал голову.

— С чего же мне начать, когда мальчик ничего не знает? Я могу дать ему формулы, но он их не поймет. Он должен учиться математике. Почему вы не учили его, мисс Фергюсон?

— В два месяца?

— Да! Это было бы, пожалуй, слишком скоро. Ну, я постараюсь дать ему некоторое представление. Слушай, Хюг, знаешь какая разница между галонной жестянкой и квартой?

— Конечно. Одна содержит галон, другая — кварту.

— Которая больше?

— Галонная.

— Очень хорошо. Не величина может относиться не только к объему, но и к энергии. Не всегда самый толстый человек будет и самым сильным. Скажи, отчего движется твое водяное колесо?

— Потому, что вода падает на кружки.

— Если бы вода падала с высоты одного дюйма, могла бы она вертеть колесо?

— Нет, если б только ее не было бы гораздо больше.

— Хорошо, я вижу, ты это понимаешь. Ты видишь, что движение колеса обусловливается высотой падения воды. Такое же значение имеет количество. Если ты поставишь десятигалонный чан с краном в дне на скамейку на высоте десяти футов, когда будет сильнее струя, если чан будет полон, или если в нем будет воды только на дне?

— Когда он будет полон, конечно.

— Верно. Давление будет больше, и потому будет больше движущая сила. Не забывай этого! В больших городах так устроен водопровод.

Бак ставится в месте более высоком, чем уровень города, и давление воды в нем гонит воду по трубам, подымая ее даже на верхние этажи высоких домов. Это давление можно измерить.

Всякий конденсатор, как твоя лейденская банка, мой мальчик, является резервуаром электричества. Между двумя пластинками существует разность потенциалов. Эта разность потенциала создает напряжение. Оно может быть измерено в вольтах^[3], как расстояние измеряется ярдами или вес фунтами.

Вольт назван по имени одного итальянского ученого Вольта, который после некоторых опытов с лягушачьими лапками изобрел первый электрический элемент или электрическую батарею. Когда я приеду в Фолджэмбвилль, я тебе пришлю оттуда батарею и книгу об электричестве.

— О, спасибо!

— Не благодари меня, благодари самого себя. Если бы ты не доказал, что стоишь этого, я не стал бы с тобой возиться. Но если ты в самом деле хочешь добиться чего-нибудь с электричеством, тебе надо серьезно заняться арифметикой. Если б мисс Фергюсон до своего отъезда дала тебе некоторое представление об алгебре, было бы еще лучше.

— Это я, пожалуй, смогу, доктор, — сказала учительница. — Конечно, только самое начало.

— Больше он и не усвоит, вероятно. Тебе надо, Хюг, как можно скорее научиться измерить емкость твоей лейденской банки. Глупо уметь пустить в ход прибор, не зная причины, по которой он работает.

Я видел парней с беспроволочным аппаратом, — ты не знаешь, что это такое, — которые думали, что если они умеют немного обращаться с выключателями и с рычагами, так они уже все знают. Это так же глупо, как если бы человек, который умеет налить капли из пузырька, думал, что он врач, хотя он не знает, что именно в бутылке и какое имеет действие.

Я постараюсь дать тебе понятие об электрических измерениях. Видел ли ты велосипедную шину?

— Да.

— И знаешь как она накачивается?

Мальчик кивнул.

— Давление воздуха в этом случае измеряется, исходя из фунта на квадратный дюйм. Я тебе объясню это на примере, хотя и не совсем точно.

Представь себе, что в шине есть отверстие в квадратный дюйм величиной и что есть хорошо подходящая к нему пробка весом в один фунт. Ты понимаешь, что если шина не вполне наполнена, давление будет недостаточное, чтобы вытолкнуть пробку. Таким образом можно измерить давление воздуха или упругость шины. Мощность конденсатора вроде твоей лейденской банки может также быть измерена, но только несколько иным способом. Результаты измерения выражаются в единицах, называемых «фарадами», по имени знаменитого английского физика Фарадея. Для лейденской банки эта единица слишком велика, и лучше считать в миллионных долях фарады^[4], или в микрофарадах.

Мне сейчас некогда заняться определением напряжения и мощности твоей банки, потому что, чтобы быть точным, надо проделать довольно много вычислений. Но если ты говоришь, что она дает искру длиной приблизительно пол-дюйма, я думаю, что в ней должен быть вольтаж около 10.000 вольт или более, что ее мощность около 1/500 микрофарада и что ее энергия около трех восьмых джоуля. Поэтому при искре в пол дюйма она может дать несколько тысяч колебаний, из которых каждое заняло бы около трех восьмых миллионной доли секунды. Если бы ты мог сейчас приспособить ее к механической работе, при отсутствии потери энергии на вредные сопротивления, она могла бы поднять фунт на три дюйма от земли, или три фунта на один дюйм.

— Впоследствии, — продолжал доктор, улыбаясь удивлению мальчика перед цифрами, — ты сумеешь вычислить все это сам. Это не так трудно, как кажется. Кстати, ты умеешь писать?

— Он хорошо пишет, доктор, — гордо заявила учительница.

— Очень хорошо.

Доктор вынул бумажник и дал мальчику несколько марок.

— Продолжай свои опыты и пиши мне.

Хюг жестом отклонил.

— У меня нет денег, чтобы заплатить за них, доктор.

Доктор втайне посмеялся над этим проявлениемгордости и ответил серьезно:

— Наоборот, я должен тебе деньги. Я прописал м-с Берк лечение электричеством и ты дал ей восемь сеансов.

— Да, она была здесь восемь раз.

— Обычная плата за лечение электричеством пять долларов сеанс, но ты не очень опытен, не правда ли? Двух долларов будет достаточно.

— Я и не думал брать плату, — сказал несколько возмущенный Хюг.

— А я думал. Я, как ты знаешь, с этого живу. Если я что-нибудь прописываю, больным приходится платить. Я должен тебе шестнадцать долларов, которые я поставлю Уоту Берку в счет.

Хюг смотрел недоверчиво, так как в глубине души был убежден, что все это сказано только для того, чтобы успокоить его, но он не мог сказать доктору, что не верит ему.

— Если так, доктор, — сказал он, — вы можете взять эти деньги в уплату за книгу и батарею, о которых вы говорили.

— Отлично, — ответил доктор, пожимая мальчику руку и садясь в тележку. Он обернулся назад, чтобы сказать Хюгу:

— Я тебе вышлю батарею, как только приеду в Фолджэмбвилль, а книгу — как только она прибудет из Нью-Йорка. Займись хорошенько математикой.

Электрические определения, которые вдруг посыпались на него, не мало озадачили Хюга, но у него было легко воспринимавшая голова, и он стал над ними думать.

После обеда он взял свое ружье и пошел провожать мисс Фергюсон домой. Было решено, что она никогда не будет ходить одна и без оружия. Он задал ей массу вопросов, из которых она ответила лишь на немногие. Он повторил ей, что понял из разговора с доктором. В обоих случаях, когда он испытал сильное потрясение и когда получилась искра, между внутренней и наружной жестянкой очевидно был ток. Этот ток должен быть измерен амперами. Мальчик начал понимать также, что такое сопротивление, и понял, что сопротивляющаяся проволока может нагреваться, хотя он никогда не видел электрического света.

Хюг и мисс Фергюсон.

На самом деле, употребляемая Хюгом гальванизированная проволока все же не была хорошим проводником электричества. Другими словами, электроны в своем стремлении по мосту между двумя соединенными жестянками встречали на своем пути значительные препятствия. Атомы металлической проволоки противились переходу электронов, и это сопротивление могло быть измерено омами. Ярким примером может служить сопротивление водопроводной трубы давлению воды. Если труба слишком длинна или диаметр ее слишком мал, вода может перестать течь, так как трение воды о стенки пересилит давление. Точно так же длинная проволока оказывает большее сопротивление электрическому току, чем короткая, и тонкая, чем толстая.

Такое сопротивление, как всякое трение, производит теплоту. В электрической лампочке сопротивление атомов тонкой угольной нити или металлической проволоки переходу электронов (электрическому току) производит так много теплоты, что проволока накаляется до бела и дает свет.

Во всех телах, лежащих на пути электрического тока есть особый род инерции, называемый электрической инерцией. Инерция есть свойство, затрудняющее начало движения, а также и прекращение его. Паровоз употребляет больше силы на то, чтобы тронуть с места поезд, чем на то, чтобы тащить его; точно так же, чтобы остановить поезд даже после прекращения пара, нужны сильные тормоза.

Точно так же электрическая цепь, т. е. комбинация всевозможных электрических проводников, включенная между положительным и отрицательным полюсами какого-нибудь производящего электричество аппарата, будь это электростатическая машина, батарея или генератор, сопротивляется возникновению проходящего через нее тока так же, как и прекращению его. Некоторые цепи, в зависимости от их длины и вида включенных в них проводников (приборов), имеют большую инерцию, чем другие, и часто для увеличения инерции, если встречается необходимость, устраиваются различные приспособления. Инерция оказывает громадную пользу в работе с радио. Она измеряется единицей, называемой «генри», по имени американского физика Джозефа Генри. Доктор Камерон упомянул о лягушачьих лапках, и это напомнило мисс Фергюсон о том, что она учила в школе относительно открытия электрического тока. Стараясь ответить на вопросы Хюга, заданные им ей по дороге к дому Берка, ей пришло в голову рассказать ему о Гальвани; она думала, что сильное стремление мальчика к знанию даст ему возможность извлечь из этого рассказа что-нибудь ценное, чтобы он мог применить на практике.

— Заметил ли ты, Хюг, — спросила она, — что доктор Камерон, говоря о батарее, сказал, что она была изобретена благодаря лягушачьим лапкам.

— Он шутил.

— Нисколько; это так же исторически верно, как Джильбертово открытие, что электричество можно возбудить не только янтарем. Это кажется странным, я знаю, но в самом деле лягушачьи лапки повели к открытию электрического тока.

— Правда?

— Правда.

— Как же это было, мисс Фергюсон?

— Это целая история, Хюг. Случилось это очень давно, в 1780 г., менее чем через 40 лет после изобретения лейденской банки Однажды знаменитый итальянский доктор по имени Гальвани, который был профессором физиологии Болонского университета, предпринял ряд опытов для изучения анатомии мускулов и нервов. Он купил на рынке много лягушачьих лапок от лягушек, которые были убиты в то же утро. Ты знаешь, что во Франции и Италии лягушачьи лапки считаются очень вкусным блюдом. И вот вскоре после того, как Гальвани принес домой свою покупку, его позвали обедать, и он повесил свою покупку на медные крючки, прикрепленные к железным перилам балкона. Это было чисто случайно — крючки эти он согнул из медной проволоки, которая валялась тут же.

Пока он обедал, пронеслась сильная гроза с дождем.

Вернувшись, Гальвани с удивлением увидел, что лягушачьи лапки дергались и прыгали, как живые.

Лягушачьи лапки дергались и прыгали, как живые.

— Что? — воскликнул Хюг.

— Да, это так и было. Лапки дергались, как будто бы не были отрезаны за несколько часов перед этим. Гальвани стал наблюдать и заметил, что лапки, которые висели на медных крючках, сокращались каждый раз, когда порыв ветра наталкивал их на мокрое железо перил. Так как Гальвани был в то время занят вопросом, каким образом ощущения переносятся нервами к мозгу, он сделал быстрое заключение, что причина этого в новом виде электричества, которое он назвал «животным электричеством». Многие до сих пор верят в это и называют это гальванизмом или животным магнетизмом^[5].

— Вольта, другой итальянский профессор, стал повторять опыт Гальвани. Он был физик и мог объяснить это явление лучше, чем врач. Он доказал, что лягушачьи лапки прыгали вовсе не из-за животного электричества, и что дело было в разнице электричества в медных крючках и в мокрых железных перилах, а мускулы и нервы лягушки являлись только проводниками.

Как видишь, Хюг, это похоже на то, что было с тобой, когда ты почувствовал электрический толчок. Незаключенное в тебе электричество заставило тебя бросить банку, а твои мускулы и нервы перенесли электричество от внутренней жестянки к наружной и обратно.

— Это я понимаю, мисс Фергюсон, но я не понимаю, почему в меди и железе получилось электричество только оттого, что они были мокрые.

— Не знаю почему, но это так. Я только знаю, что когда пластинки из разного металла, или почти любой металл и уголь погружены в раствор соли и кислоты и сверху соединены проволокой, между ними возникает электрический ток.

— Без всякого трения?

— Без всякого трения. Просто так!

— Но почему? Как может явиться электричество из ничего?

— Я же тебе говорю, что я не знаю. Я только могу тебе рассказать дальше о том, что сделал Вольта, насколько припомнила.

После того, как он решил, что электричество возбуждали не лягушачьи лапки, а металлы, Вольта вырезал несколько кружков из меди и железа. Он сделал из них столбик и проложил между кружками кусочки мокрой фланели, чтобы повторить насколько возможно близко условия на залитом дождем балконе Гальвани. Затем, чтобы не было и мысли о том, что «животное электричество» играет здесь какую-нибудь роль, он отложил подальше лягушачьи лапки и соединил медные кружки с железными посредством двух отдельных проволок. Когда он приблизил концы этих двух проволочек друг к другу, между медными и железными кружками явился электрический ток! Он создал первый электрический ток. Этот прибор, который стал знаменитым, носит название Вольтова столба.

Как ни слаб был ток, он показал Вольту, что путь его верен. Теперь надо было найти способ усилить ток.

Он занялся комбинированием разных металлов и, наконец, остановился на меди и цинке.

Потом ему пришло в голову, что быть может какая-нибудь другая жидкость, помещенная между металлами, даст лучшие результаты, чем вода.

Зная, что соленая вода лучший проводник электричества чем пресная, он взял стеклянную банку, налил в нее до половины соленой воды и в раствор погрузил медный и цинковый брусок, стараясь, чтобы электроды не касались друг друга. Когда он соединил верхушки брусков проволокой, он получил гораздо более сильный ток, и проволока стала горячей. Вспомнив об электрических свойствах серы, Вольта решил попробовать применить раствор серной кислоты. Результаты получились блестящие. Ток оказался настолько силен, что явилась маленькая искра.

Так Вольта разработал электрический ток, который в настоящее время творит такие чудеса. Банка с медной и цинковой пластинками, погруженными в раствор кислоты, есть знаменитый Вольтов элемент; несколько таких элементов называются электрической батареей.

Вольтов столб.

— Но я все-таки не понимаю, почему металлы, погруженные в кислоту, производят электричество, мисс Фергюсон?

— Напиши и спроси доктора Камерона, — ответила она, улыбаясь. — Я не знаю. В этом есть что-то химическое, а я никогда не учила химии.

На самом деле, хотя Вольтов элемент или составленная из нескольких таких элементов батарея была в течение более ста лет основой всей электрической работы, причины и действия ее стали известны лишь недавно.

Многие вещества, помещенные в определенный раствор соли и кислоты, дают значительную разность потенциалов^[6]. Самым общепринятым примером таких веществ служат цинк и медь. Такие вещества носят название «электродов». Растворы, в которые помещают электроды, называются «электролитами». Обыкновенная соленая вода и слабый раствор серной кислоты были наиболее употребляемыми растворами во время раннего периода развития науки об электричестве.

Электроды различаются по силе; в следующем списке из десяти веществ — цинк, железо, никель, свинец, жесть (олово), медь, ртуть, серебро, платина и углерод — электрический ток может существовать между любыми двумя из них, чем дальше они стоят друг от друга в списке, тем сильнее будет ток.

Цинк и углерод, стоящие в начале и конце списка, имеют наибольшую разность потенциалов. Они широко распространены в настоящее время и входят в состав как «мокрых» (Лекланше) элементов, употребляемых для электрических звонков, так и сухих, какие употребляются для карманных фонариков.

Электролитов много, из них наиболее употребительны растворы серной кислоты, медного купороса, хлористого кальция и хлористого натра (обыкновенная соль; и нашатыря. Последние два употребляются первый в «мокром», второй в «сухом» элементе. Нашатырь в «сухом» элементе употребляется в виде влажной пасты, чтобы он не расплескивался.

Вольтов элемент.

Электрическая батарея, состоящая из нескольких Вольтовых элементов, имеет громадное значение в радио. Без нее ничего бы нельзя было сделать. Все первоначальные опыты с электрическим током были сделаны при ее помощи. Первая удачная радиопередача была сделана при помощи энергии, полученной от батареи из трех элементов, и до настоящего времени батарея необходимая часть аппарата как обыкновенного, так и беспроволочного телеграфа.

Поэтому важно хорошо понять, в чем же состояло открытие, к которому случайно повело подергивание лягушачьих лапок.

Простейший вид Вольтова элемента состоит из медной и цинковой пластинки, погруженных в раствор серной кислоты. Сверху пластинки соединены проволокой. Медный электрод является положительным полюсом, цинковый отрицательным. Ток идет постоянно от меди к цинку.

Как только электроды соединяются и возникает ток, на медной пластинке появляются пузырьки, наполненные газом (водородом). Через некоторое время можно заметить, что цинк начинает разлагаться (или входить в химическое соединение). Очевидно, что ток, идущий от меди к цинку вне раствора, идет также от цинка к меди внутри раствора, чтобы создать цепь. Так как электроды внутри раствора не соединены, значит между ними существует «жидкое пространство», как в лейденской банке Хюга «воздушное пространство». Чтобы ток мог перескочить через это «жидкое пространство», необходимо, чтобы раствор был ионизирован, как был ионизирован воздух между электродами. Эти химические изменения (известные под именем электролиза) при прохождении тока производят физические и атомические изменения Ток разлагает раствор, наэлектризовывает некоторые молекулы состава, ионизирует некоторые атомы, отчего свободные электроны (ток) могут постоянно переходить от цинка к меди.

Положительные ионы с громадной скоростью движутся к отрицательному электроду, или «катоду», а отрицательные с еще большей скоростью стремятся к положительному электроду, или «аноду». (Иногда, для ясности, эти ионы называются катионами и анионами).

Если электрический ток проходит через раствор, содержащий металлические ионы (например, серебро), металл будет отлагаться на катоде положительными ионами. В этом основа «гальванопластики» — серебрения и золочения.

Если разобраться в этом довольно сложном процессе, происходящем в электролитах, становится понятно удивление Хюга, каким образом электрический ток явился из ничего. Мальчик бессознательно почувствовал ту глубокую научную истину, что энергию нельзя создать, ее можно только видоизменить. Когда мальчик натирал янтарь фланелью и стекло шелком, его собственная мускульная энергия превратилась в электрическую; в его электрической машине в электрическую энергию перешла механическая энергия водяного колеса; в Вольтовом элементе химическая энергия превратилась в электрическую.

Хотя доктор Камерон обещал Хюгу прислать ему электрическую батарею, но мальчик знал, что пройдет еще много времени, пока будет оказия из Фолджэмбвилля в Муравьиную долину, а у него не было терпения ждать так долго. Он хотел сам поскорее сделать батарею.

Проводив учительницу и вернувшись домой, мальчик сразу стал думать над тем, как устроить батарею. Труднее всего было достать цинк и медь. Единственные металлы, которые он мог найти дома, были жесть (собственно белое железо) и свинец от пуль. Мисс Фергюсон ничего не говорила о свинце, но она упоминала об углероде. Мальчик вспомнил, что она как-то говорила ему, что древесный уголь есть вид углерода.

Он взял для электродов жесть и уголь, а для электролита соленую воду. Но откуда же он мог узнать, что между его электродами есть действительно ток? Он забыл спросить мисс Фергюсон, как узнал это Вольта.

Несомненно, лягушачья лапка могла бы помочь ему увидеть присутствие тока, так как она была очень хорошим проводником. Но где же взять лягушку зимой? Он решил испытать на самом себе, есть ли ток. Он перерезал проволоку посредине, чуть-чуть раздвинул концы ее, просунул между ними палец и почувствовал слабое щекотание. Этого было достаточно, чтобы доказать ему, что батарея работает, хотя и очень слабо.

На следующий день Хюг спросил мисс Фергюсон, каким образом Вольта узнал о присутствии тока, но она не знала. Мальчик употребил все послеобеденное время на то, чтобы зарядить свою лейденскую банку от батареи, но это ему не удалось.

Наступил последний день занятий в школе. Мальчик упросил Уота Берка взять его с собой в Фолджэмбвилль проводить учительницу. Он был очень огорчен ее отъездом, так как знал, что она не захочет вернуться туда, где столько выстрадала от мальчиков Айртонов, и понимал, сколько пользы она принесла ему своим сочувствием и помощью в его стремлениях. Они приехали на станцию немного раньше времени, и Хюг впервые увидел телеграфный аппарат. Он пришел в восторг, увидя блестящие медные пластинки и проволочные спирали.

— Мисс Фергюсон, это электричество?

— Да, это телеграф.

— Как он работает?

Девушка посмотрела с улыбкой на него и постучала в окошко телеграфисту. Тот открыл окошечко.

— Извиняюсь, что беспокою вас, сказала она, но не может ли этот мальчик посмотреть, как устроен телеграф? Он просто помешался на электричестве и делает опыты у себя в горах. Я научила его тому, что знала сама, но я очень мало знаю.

— Конечно, мисс. Я расскажу ему все, что знаю, если ему интересно. Войдите. — Он предложил мисс Фергюсон единственный бывший в комнате стул и повернулся к мальчику:

— Что ты знаешь о телеграфе?

— Ничего.

— Тогда с чего же начать? Ты знаешь, что такое электрическая батарея?

— Да, я знаю. Это две металлические пластинки, погруженные в раствор кислоты, которые производят электрический ток. Впрочем, нет, это элемент, а батарея это несколько элементов вместе.

— Хорошо! А знаешь, что, если соединить проволокой два полюса батареи, образуется цепь?

— Я это сам делал.

— Так. Ну, если ты все это знаешь, так тебе будет не так трудно понять телеграф. Представь себе, что у меня тут батарея; проволока от одного из ее полюсов проходит через мой стол, идет в Ашвиль и возвращается снова через мой стол к другому полюсу. Тогда у меня получается цепь, в которую включена Ашвильская станция, не правда ли?

— Конечно.

— Дальше. Если земля хороший проводник, а это так и есть, и если на этой станции и на Ашвильской провести в землю проволоку, составляющую цепь, может ли ток вернуться в земле?

— Я думаю, что да, — сказал Хюг немного несмело, потому что это было для него ново.

— Понимаешь? Хорошо! Теперь представь себе, что у меня тут на столе есть аппарат и что такой же аппарат есть в Ашвиле; если я имею возможность включать и выключать ток, или, как мы это называем, замыкать и размыкать цепь, будет ли в Ашвиле ток включаться и выключаться в то же время, как у меня?

— Иначе и не может быть, — сказал Хюг, который уже начинал понимать, в чем дело.

— Теперь представь себе, что я включаю ток на одну десятую секунды, — время, в которое можно успеть ударить пальцем о стол, это мы называем точкой, или на три десятых секунды — это называется чертой, не могу ли я сделать целый ряд таких черточек и точек так, чтобы человек, стоящий в Ашвиле, мог понять, что я хочу сказать, если у него есть мой «код» (ключ).

— Да, это возможно.

— Это и есть телеграф. Все остальные приспособления сделаны для того, чтобы можно было лучше сигнализировать и лучше принимать. Это местная цепь, которая удваивает силу дальних сигналов, и звонок— электромагнит, который делает сигналы яснее, а также кое-что специально для работы на железной дороге, что тебе не интересно.

Телеграфный аппарат Морзе.

— А ток из батареи может итти на любое расстояние?

— Какое угодно. Хоть вокруг света, если устроить еще местные батареи, как я уже говорил.

— Можно ли сигнализировать током от батареи, находящейся в Муравьиной долине, в Локустборо?

— Это где?

— В горах, за Мерфи. Я там живу, — объяснила мисс Фергюсон с улыбкой.

Телеграфист в замешательстве почесал голову и открыл дверь, так как он слышал свисток приближающегося поезда.

— Ничто не может помешать телеграфировать из Муравьиной долины сюда, — сказал он, если потратить несколько тысяч долларов, чтобы сделать проволочные провода, а в Локустборо потребуется еще несколько тысяч долларов.

— Боюсь, об этом не стоит и говорить, — сказала ласково учительница, — эту мысль тебе придется оставить.

Телеграфист заметил разочарованный вид мальчика и сразу почувствовал трагедию. Он сам вырос в долине и знал, какой удар разбитая надежда может нанести тщеславию мальчика-горца.

— Не надо отчаиваться, — сказал он. — займись радио! Телеграфом без проволоки!

Хюг быстро и жадно спросил:

— А это как же делается?

— Когда я начал только работать, о радио никто еще не слышал. Теперь же беспроволочная передача существует.

Поезд подошел и учительница быстро пошла на платформу. Хюг нес ее чемодан.

— Скоро, мисс Фергюсон, — сказал он, подавая ей ее багаж, — я научусь сказать «благодарю вас» по радио. Но вряд ли я когда-нибудь настолько хорошо его изучу, чтобы уметь сказать все, что вы сделали для меня.

Глава V. ПУТЬ К СЛАВЕ

— Судя по тому, что ты мне рассказал, — сказал Джед Блэден, телеграфист, когда он занялся серьезным разговором с Хюгом после ухода поезда, — ты в своих опытах упустил из виду одну из важнейших в электричестве вещей.

— Что именно, м-р Блэден?

— Магнит и магнетизм.

— У меня не было магнита, — был ответ.

— Почему ты не сделал?

— Но как? В «Прадедушкиной книге» сказано, что магнит это такое железо, которое находят в Магнезии, где-то в Малой Азии.

Телеграфист кивнул.

— Это так, но твой дедушка говорит о натуральном магните. Впрочем, я забыл, что он и не мог знать о других. А больше он ничего не говорит?

— Нет, он говорит, что магнит притягивает другие металлы, главным образом железо; он утверждает, что магнит недостаточно силен, чтобы вытаскивать гвозди из кораблей, как говорит старинная легенда.

Кроме того, он говорит, что моряки кладут магнит в коробку и управляют с его помощью, потому что он всегда указывает на север и на юг.

— Это все верно, но теперь люди ушли вперед. Современная работа с электричеством очень нуждается в магнитах, поэтому приходится их делать. Тебе, если ты серьезно думаешь о радио (Хюг кивнул), надо узнать о самом главном виде магнита, об электромагните.

— Я и не знал, что электричество имеет какое-нибудь отношение к магниту.

Блэден усмехнулся.

— Даже странно слышать это в наши дни, но раз ты никогда не учился, так это неудивительно. В конце-концов, это не так давно открыто.

В 1820 г. некто Эрстед, датский профессор, впервые наткнулся на мысль, что электричество и магнетизм, пожалуй, одно и то же. Он возился с Вольтовым элементом вроде твоего, стараясь выяснить, не будет ли цинк с серебром действовать лучше, чем цинк с медью.

На столе, за которым он работал, лежал компас; была гроза, а он хотел знать, реагирует ли магнитная стрелка на грозу. Ты знаешь, что такое магнитная стрелка?

— Я ее никогда не видел, но думаю, что это то, что, как сказано в моей книге, всегда указывает на север и на юг.

— Правильно. А почему она это делает?

Хюг подумал, но должен был сознаться, что не знает.

— Потому, что земля — постоянный магнит, — объяснил телеграфист. Хотя она почти шарообразна, но имеет северный и южный полюсы; если тебе так будет легче, назови их положительным и отрицательным полюсами. Маленький магнит поворачивается к северу и к югу, потому что магнитные силы земли движутся в этом направлении.

— Магнитные полюсы, — продолжал он, — действуют как электрические: одноименные отталкиваются, разноименные притягиваются. Таким образом, если сблизить северный полюс сильного и слабого магнита, слабый оттолкнется; в таком случае стрелка не будет указывать на магнитный север.

— To-есть она отклонится от своей центральной линии, как висящий пробковый шарик отклоняется от отвесной линии? — спросил Хюг.

— Совершенно верно, — согласился Блэден. — Теперь слушай, что было дальше: покончив с элементом, Эрстед отодвинул его так. что он оказался близко от компаса, и занялся чем-то другим. Вдруг он заметил, что стрелка сильно отклонилась. «Что за чорт»! — воскликнул он. — «Что такое с стрелкой? Я надеюсь, что северный полюс не переместился!»

Он убрал элемент, чтобы получше взглянуть на компас; стрелка сразу встала на свое место и стала указывать на север. Он снова поднес элемент, и стрелка быстро отклонилась.

Сразу Эрстед не понял, в чем дело, но, наконец, сообразил. Он увидел, что сделал большое научное открытие. Он нашел, что электрический ток может отклонять магнитную стрелку. Зная, что это мог сделать сильный магнит, профессор понял, что эти силы могут быть сходны; в том же году Араго, французский астроном, доказал правильность этой мысли. Ты понимаешь?

— Еще бы, — объявил Хюг. Он лучше понимал телеграфиста, чем мисс Фергюсон или доктора Камерона.

— Так вот, то, что этот старик открыл сто лет тому назад, стало теперь употребляться в электричестве. То, что называется гальванометром — прибор для измерения электрических токов — в своей простейшей форме есть не что иное, как магнитная стрелка, висящая посредине проволочной спирали. Если пустить по спирали ток, стрелка оттолкнется от севера по направлению тока. Чем сильнее ток, тем больше будет отклонение. Теперь делают очень тонкие гальванометры. Стрелку укрепляют на часовой пружине в четверть дюйма длины и прикрепляют зеркальце чуть больше булавочной головки. Это зеркальце отбрасывает луч на шкалу, удаленную на ярд, так что если стрелка сдвинется на волос, отраженный луч покажет это отклонение на шкале, а наблюдатель следит за шкалой в увеличительное стекло.

Есть такие чувствительные гальванометры, которые показывают электрический ток слабее одной десятитысячной миллионной доли ампера. И можно сделать гальванометр для измерения сильных токов такой тяжелый, что им можно убить слона.

— Значит с помощью гальванометра я мог бы узнать силу тока, который дает мой элемент?

— Конечно. Грубый гальванометр очень легко сделать.

— Но слушай дальше. Эрстед был молодец. Он сообразил, что если электрический ток действует на магнитную стрелку как магнит, то можно при помощи тока сделать искусственный магнит. Он взял опять Вольтов элемент, свернул проволоку спиралью — вроде пробочника — и на шелковинке привесил иголку. Как только он включил ток, иголка намагнитилась.

— Не могу ли я сделать с моей лейденской банкой магнит? Я устрою между полюсами спираль из проволоки и подвешу иголку.

— Батарея будет лучше. Дело в том, что ток от лейденской банки получается переменный, он идет взад и вперед; от батареи же идет постоянный или непрерывный ток, который идет через раствор от цинка к меди и по проволоке от меди к цинку. Для того, чтобы сделать магнит, лучше иметь дело с постоянным током, чем с переменным. Если ты займешься радио, тебе придется научиться разбираться в разнице между токами. Затем Эрстед пошел еще дальше. В середине спирали он прикреплял различные предметы; некоторые из них действовали, другие нет. Наконец, он пробовал взять брусок из мягкого железа. Когда он пропускал ток через стальной брусок, нужно было некоторое время, чтобы намагнитить его. Железный же брусок намагничивался в тот же момент, когда пускали ток, но терял магнитные свойства в момент, когда ток прекращался. Электромагниты теперь употребляются повсюду. У меня на столе тоже лежат электромагниты (они мне нужны для звонка), но они слабые. Есть очень сильные электромагниты. На многих литейных и металлообрабатывающих заводах употребляют магнит, чтобы поднимать куски металла весом в несколько тонн. Для этого берут брус из мягкого железа или еще чаще пучок железных прутьев и связывают их проволокой, обернутой вокруг пучка десять тысяч раз. Затем пропускают по проволоке сильный постоянный ток, и все железные прутья моментально намагничиваются. Они остаются намагниченными, пока идет ток. Посредством крана устанавливают электромагнит над тем куском металла, который надо поднять; едва он коснется металла, включают ток, и кусок металла весом в тонну или больше пристает к магниту, как пепел пристал к янтарному мундштуку твоего отца. Я видел, как электромагнитом поднимали паровозы; из этого ты можешь понять, что можно делать электромагнитом.

Мальчик кивнул. Это было удивительно, но принцип, на котором это основано, был легко понятен. Если маленькая электрическая сила, действующая как магнит, могла поднимать маленькие предметы, большая могла поднимать большие.

— Теперь другая сторона открытия. Английский ученый Фарадей, повторяя и развивая опыты Эрстеда, нашел, что электрические токи создают вокруг себя пространство, насыщенное магнетизмом; он решил, что если электрический ток может произвести магнит, магнит должен быть в состоянии вызвать электрический ток.

— В самом деле может?

— Может и вызывает. Если ты возьмешь проволочное кольцо, не соединенное ни с батарей, ни с чем-нибудь подобным и привесишь к нему магнит так, чтобы он мог качаться взад и вперед, ты увидишь, что каждое качание будет производить в проволоке электрический ток, который будет итти в двух разных направлениях, обратно качанию. Вот эти-то два открытия и сделали электричество такой общеполезной вещью, какой оно стало теперь. Электрическое освещение, электрическое отопление, электрическая тяга для железных дорог и трамвая и многое другое является применением открытий Эрстеда и Фарадея.

— Это все должно быть очень сложно?

— Не так сложно, как кажется. Если понять основные принципы, то разобраться в остальном будет легко. А если ты хочешь заняться радио, тебе придется подумать над устройством электромагнитных машин. Есть у тебя время сейчас послушать о них?

Хюг выглянул в окно.

— Я не вижу дрожек Берка; должно быть он еще в лавке.

— Лучше посиди тут и слушай меня, чем в лавке, где будут толковать о политике. Не знаю, много ли ты поймешь, да авось чему-нибудь и научишься. Только слушай внимательно.

Существует только два основных вида электрических машин. В первой механическая энергия превращается в электрическую, и машины этого вида называются генераторами. Они могут получать движение откуда угодно — от паровой машины, бензинового двигателя, водяного колеса, конной тяги или силы человека. Над этим нечего смеяться. Теперь для армии изготовлены радиоаппараты, которые человек может нести на спине; они приводятся в движение ручным колесом, вроде того, как у того итальянца на углу, который жарит бобы.

Другой вид электрических машин делает как раз обратное. Он превращает электрическую энергию в механическую; такие машины называются моторами. Есть различные моторы, но принцип у всех один и тот же. Самый простой случай; в электрическом автомобиле мотор берет ток от батареи и превращает его в двигательную энергию, которая вращает колеса. Может быть позже ты узнаешь об индукционных катушках и трансформаторах, но их нельзя считать машинами. Это электрические приборы, и их действие легко понять, если познакомиться с электромагнитными машинами или динамо; мотор это обратная динамо. Понял?

— Да, м-р Блэден.

— Тогда идем дальше. Ты заметил, вероятно, что электричество может передавать энергию на расстояние. Ты видел, что когда ты подносил наэлектризованный стеклянный стержень к пробковому шарику, шарик притягивался раньше, чем стекло касалось его. Это показывает, что от стеклянного стержня исходит некоторое влияние. Назовем сферу притяжения или отталкивания «электрическим полем». С проволокой или другим проводником, по которому идет ток, будет то же самое: вокруг него образуется «электрическое поле», или от него будет исходить известное электрическое напряжение. Это запомни хорошенько.

Магнетизм тоже передается на расстоянии. Одинаковые полюсы отталкиваются, но им для этого нет необходимости соприкасаться. Эрстед не коснулся магнитной стрелкой проволоки батареи, а только близко поднес их друг к другу.

Кроме «электрического поля», которое лучше назовем линиями электрической энергии, проводник с идущим по нем током создает «магнитное поле», в котором проходят линии магнитной силы (под прямым углом к электрическим линиям). Комбинация тех и других делает возможной передавать и получать радиоволны.

Но мы уклонились от того, что я хотел тебе рассказать — от электромагнитных машин. Слушай внимательно.

Генератор или мотор можно сделать двумя способами: вращая магнитное поле в электрической цепи или же вращая электрическую цепь в магнитном поле. Принцип вот какой: если проводник движется в магнитном поле, в нем возникает или индуктируется электродвижущая сила.

— Я не совсем понимаю, как это вращается в магнитном поле, — сказал Хюг.

— Подумай-ка, это не трудно. Я тебе говорил, что когда магнит качается на проволочном колечке, в проволочке получается ток.

— Это я понимаю.

— Тогда в чем же дело? Тут только движение взад и вперед заменено вращательным движением.

— Теперь я понимаю, — сказал мальчик.

Он вспомнил свои первоначальные опыты, когда он получил поступательное движение поршня из вращательного движения водяного колеса.

— Я постараюсь дать тебе хорошо понять, потому что, если ты этого не поймешь, то не сможешь никогда разобраться в электрических машинах. Возьми маленький обруч — железный, так как железо проводник. Сделай в нем два отверстия одно против другого. Повесь обруч на веревку, но только то место, к которому ты привяжешь веревку, раньше оберни для изоляции резиной от старой галоши (резина не проводник). Срежь тонкую круглую палочку, проткни ее в оба отверстия так, чтобы она могла в них свободно поворачиваться. Потом в центре обруча прикрепи к тросточке под прямым углом к ней легкий стальной брусок, намагниченный так, как я тебе говорил; концы бруска должны почти достигать обода, но не касаться его. Сам брусок не будет касаться обруча, но невидимые лучи магнитного поля, продолжающиеся за концами бруска, будут. Понятно?

— Как будто бы, — сказал Хюг. — Его смущали невидимые лучи.

— Постарайся понять. Если ты начнешь вращать палочку, магнит будет вращаться вместе с ней. Линии магнитной силы пересекут обруч или проводник и в своем движении создадут в нем электрический ток; —он повторил: линии магнитной силы, вращающиеся внутри проводника, пересекают неподвижный проводник.

— Пожалуйста, еще раз, — попросил Хюг.

Блэден повторил весь пример и продолжал:

— Ты должен понять, что то же самое было бы, если бы ты установил магнит неподвижно, — прибил бы ось одним концом к столу, и заставил бы обруч вращаться вокруг нее. Обруч все равно пересек бы магнитные линии, и в нем получился бы ток.

Хюг кивнул, хотя он понимал слова, но еще не схватил сущности вопроса. Телеграфист старался найти еще более простой пример. Наконец, его лицо прояснилось.

— Смотри, Хюг. — Он взял спичку и воткнул в нее близко от конца обыкновенную булавку.

— Вот, скажем, магнит.

Потом он привязал к большому и указательному пальцу своей левой руки шнурок и оставил его свободно висеть между пальцами. Затем поднял левую руку и сделал из большого и указательного пальца кружок, но так, что пальцы не соприкасались. Правой рукой он взял спичку и просунул между кончиками большого и указательного пальцев левой руки так, что булавка пришлась на середине круга, и стал медленно вращать спичку. Хюг сразу сообразил.

— Теперь я понял. Два пальца это обруч или проводник, нитка — проволока, ведущая к какому-нибудь прибору, который надо пустить в ход; булавка — магнит, а спичка — ось, чтобы вращать его. Так?

— Совершенно верно.

Теперь телеграфист стал держать спичку неподвижно, а кисть левой руки поворачивать насколько возможно кругом.

— Понимаю теперь и эго, — сказал мальчик. — Это то же самое, только наоборот: вращается проводник. Я сделаю такой, когда вернусь домой.

— Сделай несколько разных, — посоветовал Блэден. — Пусть в одном будет так: магнит снаружи, а проводник вращается внутри. Самый лучший способ чему-нибудь научиться, это самому проделать его, а если доктор Камерон пришлет тебе батарею, так тока у тебя хватит. Но это еще не все. У тока есть направление. У магнетизма тоже. Я тебе дам легкое правило, чтобы запомнить эти направления. Если возьмешь проволоку или проводник в правую руку — заметь, в правую, — повернув большой палец по направлению тока, остальные пальцы будут согнуты в сторону магнитного поля.

Он взял перо в правую руку, кончиком наружу. Затем повернул кисть руки, направив к носу кончик пера, держа на нем большой палец.

— Ты замечаешь, что направление пальцев от кончиков к ладони такое же, как то, по которому движется часовая стрелка. Существует правило для определения направления индуктивного тока и движения проводника, когда магнитное поле неподвижно. Но пока не надо загромождать этим твою голову.

Запомни правила, которые я тебе объяснил, и посмотрим, что же случилось с обручем и с бруском. — Он опять взял спичку с булавкой и стал двигать их в маленьком кружке между двумя пальцами левой руки.

— Пусть северный полюс бруска будет вверху обруча. Он вращается влево, т. е. против часовой стрелки. Следовательно, северный полюс бруска направляет вправо по обручу электрический ток. Южный полюс — внизу обруча — дает ток влево. Так как обруч круглый, то то, что внизу влево, будет наверху вправо; иными словами, ток будет направлен по часовой стрелке. Брусок продолжает вращаться всегда под прямым углом к обручу. Когда он делает полоборота, северный полюс оказывается внизу, а южный вверху. Линии магнетической силы переменили свое направление, хотя движение бруска осталось тем же, и обруч продолжает оставаться неподвижным. Это изменяет направление электродвижущей силы, и теперь ток идет по обручу влево наверху и вправо внизу, т.-е. против часовой стрелки. — Он передал Хюгу спички и булавку и велел ему самому проделать опыт.

— Ток, который меняет направление, — продолжал он, — называется переменным током, тогда как ток от Вольтова элемента, идущий всегда в одном и том же направлении, называется постоянным. Ты сам видишь, что в переменном токе можно различить четыре части: момент покоя, когда брусок подходит вверх, прежде чем начинается ток, идущий по направлению часовой стрелки, толчок по направлению стрелки, еще один момент покоя, когда брусок идет вниз, и, наконец, толчок в направлении против часовой стрелки. Каждый момент покоя и толчок называются «переменой», а все четыре части вместе, до момента, когда вращающийся брусок приходит вновь к своему первоначальному положению, называются «периодом».

Это простейший вид генератора переменного тока или альтернатора (тип с вращающимся полем). Твои пальцы дали механическую энергию, а пересечения линий магнитного поля, как результат этой энергии, дали индуктивный переменный электрический ток. Ты мог бы это сделать, вращая проволочную петлю между полюсами подковообразного постоянного магнита или электромагнита. Если включить коммутатор (прибор, состоящий из двух полуцилиндров, соединенных с вращающейся проволочной петлей и касающихся при каждом полуобороте неподвижных металлических щеток), генератор с переменным током превращается в генератор с постоянным током. Когда-нибудь я тебе покажу, как это делается.

Теперь возьми то же самое наоборот. Если ток Вольтова элемента включить в цепь через проволочную петлю, лежащую в сильном магнитном поле, свойственная линиям магнитного поля сила толчка заставит вращаться петлю — и вот тебе электрический мотор. Просто, не правда ли?

— Для вас, но не для меня, — сказал Хюг, — глаза которого готовы были выскочить из орбит.

— Если ты это сам сделаешь, ты найдешь это нетрудным. Электрические приборы кажутся сложными только, когда о них слышишь или читаешь. Сделай только сам маленький электрический прибор, и после этого тебе самый большой покажется пустяком.

Заметь, что все эти приспособления действуют под влиянием магнитного поля или магнитной индукции. Почти все электрические машины электромагнитные Запомни только, что магнитная индукция может существовать и существует и без постоянного магнита или электромагнита.

— Час от часу не легче, — воскликнул Хюг, которому казалось, что он тонет в море науки.

— Ничего — сказал телеграфист, который понимал, в какое напряженное состояние он привел бедного мальчика-горца. — Самое трудное уже позади.

— Но то, что я скажу сейчас, особенно важно. Вот в чем дело.

Вокруг электрического тока всегда есть магнитное поле. Если две цепи находятся близко одна от другой и параллельны друг другу, включение и выключение тока в одной послужит причиной возникновения тока в другой.

Когда возбуждающий ток устанавливается, индуктивный ток ослабевает. Таким образом, если имеется в одной цепи переменный ток, который возникает, прекращается, снова возникает и т. п. тысячу раз в секунду, что делает его близким к постоянному, в другой цепи, не имеющей собственного источника, может получиться ток, который можно считать постоянным. Если в цепи, не имеющей собственного возбудителя. есть слабый переменный ток этот ток может быть передан одинаково настроенной цепи с сильным местным током и увеличен во сколько угодно раз.

Он нагнулся и положил руку на плечо Хюга.

— Так работает радио.

Телеграфист помолчал и продолжал.

— Это принципы. Теперь о практике. Электромагнитные машины большей частью работают с большой скоростью. Вернемся к простому альтернатору, с которого мы начали. Я уже говорил, что в каждом периоде ток получает два толчка. Если внутри проводника вращается магнит или проводник вращается между двумя полюсами магнита — все равно — со скоростью 120 оборотов в минуту, он делает в секунду два периода и даст четыре толчка цепи в одно и другое направление.

— Это ясно, — сказал Хюг, довольный, что хоть тут он чувствует твердую почву под ногами.

— Теперь представь себе, что тебе нужно больше периодов в секунду, большая «частота», как это принято называть, как это сделать?

— Я бы увеличил число оборотов.

— Если бы тебе нужно было 60 периодов в секунду — обыкновенная промышленная «частота»?

— Мне бы нужно было 3.600 оборотов в минуту, — сказал мальчик, подумав.

— Это слишком большая скорость для большой машины. Она бы разлетелась на куски. А если нужно 500 периодов в секунду, — обычная цифра для телефона?

— То-есть 30.000 оборотов в минуту? Не думаю, чтобы этого можно было достигнуть.

— Все же это сделано.

— Но как?

— Не можешь ли ты сообразить?

Хюг подумал немного, но отказался.

— Ну, ты не родился механиком, — сказал телеграфист с упреком. — Я покажу тебе. Представь себе, что в твоем обруче вращается не один брусок, а два, — он воткнул в спичку еще одну булавку так, чтобы она пересекала первую, — тогда, не увеличивая числа оборотов, будет вдвое больше периодов, правда?

— Конечно, как же я не подумал об этом!

— Представь, что у тебя десять магнитов, даже сто. Тогда было бы в сто раз больше периодов. При скорости в сто двадцать оборотов в минуту многополюсный альтернатор (полюсы северный и южный чередуются в каждом магните) даст двести периодов в секунду, это не шутка! До сих пор мы говорили только об увеличении числа магнитов, где бы они ни находились, в неподвижной части (статор) или вращающейся (ротор).

Но можно увеличить число проводников в машине так, чтобы от магнитов в каждом обороте проходили бы мимо 100 проводников. Эго даст 20.000 периодов в секунду при 120 оборотах в минуту. Это все теория, только для того, чтобы ты понял. При конструкции такой машины встретились бы большие трудности. Гораздо легче увеличить число оборотов и уменьшить сложность магнитов и проводников^[7]. Но я слышал, что бывают большие радиоальтернаторы высокой частоты, с 300 магнитными полями и 300 проводниками. Чтобы сделать такую машину, надо величайшее искусство, и я думаю, что не наберется на свете и сотни инженеров-электриков, которые могли бы спроектировать или сделать такую машину.

— Но для таких машин нужна громадная механическая энергия?

— Да, большая. Но в электрических машинах интересно, что их силу можно сколько угодно увеличить, если знать, как это сделать.

Можно начать работать с очень малыми средствами и понемногу увеличивать работу. Можно взять генератор и мотор и опять генератор, применить симметрию, резонанс^[8],—я знаю только их названия, — и сделать почти все.

— Твое водяное колесо, Хюг, в умелых руках, с применением электромагнита, могло бы дать такую силу, что можно было бы устроить электрическое освещение во всей Муравьиной долине. Надо только знать: как!

— Могло ли бы оно дать довольно силы, чтобы я мог послать радиотелеграмму? — спросил Хюг, которого мало интересовало освещение долины.

— Хоть в Лос-Анжелос!

— Так я это сделаю! Только мне нужно в Локустборо.

Телеграфист предостерегающе поднял палец.

— Помни, мальчик, я говорю тебе: принципы просты, а выполнение трудно: как только ты станешь иметь дело с сильными токами, ты легко попадешь в беду. Прежде всего нужна большая точность, а точность невозможна без вычислений. Кроме того, материал для работы должен быть безукоризненный. Какая-нибудь мелочь, о которой ты и не подумал, может в самом конце разрушить все.

Лицо Хюга вытянулось.

— Я бы мог научиться делать вычисления, — сказал он, — как это для меня ни трудно. Но что же мне делать с материалом?

— Я думал об этом.

Телеграфист вытащил из-под стола маленький деревянный ящик.

— У меня тут много хлама. Обрезки медной проволоки, винты, старый звонок с электромагнитом, маленькая индукционная катушка и разная мелочь. Кое-что никуда не годно, а кое что и пригодится. Я уже хотел это выбросить, да все не соберусь. Так и стоит ящик, только пыль на нем собирается. Возьми его, если хочешь. Он тут стоит с тех пор, как дорога сделала все новые приспособления. Никому он не нужен, а ты может быть найдешь тут такие вещи, которых в нашем городе нет и купить нельзя.

У Хюга заблестели глаза.

— Это слишком много, м-р Блэден. Вам в самом деле все это не нужно?

— Мне? У меня есть все необходимое для работы.

Хюг быстро раскрыл ящик и погрузился в рассматривание всех приспособлений, и так был увлечен своим сокровищем, что не заметил, как подъехали дрожки.

— Послушай, — сказал телеграфист. — Вот Уот Берк. Возьми ящик. И каждый раз. как будешь тут, если захочешь что-нибудь спросить, что я мог бы тебе объяснить, приходи ко мне! — Пока!

Он сердечно пожал руку мальчику, который был настолько же ошеломлен свалившимися на него сведениями, как и своим богатством.

Уот Берк не имел никакого понятия об электричестве; но Хюг не утерпел и стал по дороге делиться с ним вновь приобретенными познаниями. Он с тем же успехом мог бы обращаться к лошади. Берк понял не больше ее. Он слушал, и время от времени издавал восклицание или задавал вопрос, чтобы показать, что заинтересован. Он был очень благодарен мальчику за лечение жены электричеством, и восхищался мужеством, с которым он охранял учительницу в холодные зимние ночи. Кроме того, он знал, что и доктор Камерон и мисс Фергюсон верили в мальчика и считали, что ему следует помогать в его научных стремлениях. Он решил тоже прийти Хюгу на помощь; его помощь была чисто практической: в следующий раз, когда он был в Фолджэмбвилле, он зашел к телеграфисту.

— Помните мальчика Сесиля, который был тут на-днях? — спросил он.

— Который интересуется радио? Как же! Что с ним случилось?

— Мне бы хотелось ему что-нибудь подарить, — он был очень добр к моей жене.

— Ну?

— Так не подарить ли мне ему радиоприемник?

Он вытащил из кармана каталог и указал на объявление.

— Вот тут продается радиоприемник.

— По-моему не надо, Уот Берк, — сказал телеграфист. — Я хотел сделать то же самое, и зная, что доктор Камерон интересуется этим мальчиком, спросил его совета. Он сказал мне, что для того, чтобы из мальчика вышел толк, надо, чтобы он сам добивался всего. Если дать ему в руки что-нибудь готовое, — можно все испортить. Он разочаруется в своих грубых приборах и, пожалуй, бросит все дело.

— Что же мне ему купить?

— Почему бы не выписать ему журнал о радио? Он там многого не поймет, но все-таки что-нибудь вынесет из каждого номера. А чего он не поймет, над тем призадумается.

Берк положил на стол пятидолларовую бумажку.

— Найдите подходящий журнал и выпишите на адрес мальчика, только скажите, чтобы там не говорили, кто заплатил за журнал.

— Хорошо Берк, я сделаю это, — сказал телеграфист, и они распрощались, чувствуя себя товарищами по общему доброму делу.

Когда через неделю Хюг получил журнал, он был поражен. Он написал мисс Фергюсон, доктору и телеграфисту, благодаря их и вместе с тем протестовал против подарка. Все трое отрицали причастность свою к выписке журнала. О Берке мальчик и не подумал.

Верная своему обещанию, мисс Фергюсон писала Хюгу еженедельно, посылая в письмах простые арифметические и алгебраические задачи. Хюг с жадностью набрасывался на них, работал очень усердно, но подвигался очень медленно.

Доктор Камерон послал ему батарею и книгу по электричеству. Он приезжал два раза посмотреть ногу Крэма Айртона, — хотя его визиты были и не нужны— и каждый раз проводил целые часы с Хюгом, помогая ему разбираться в книге и объясняя чертежи в журнале.

Следующей зимой школы не было, но Хюг не чувствовал недостатка в ней. Он уже хорошо писал, и его ежедневные письма — уроки, писание писем и опыты занимали все его время. Он немного охотился и ставил капканы, так что весною мог послать каждому из своих друзей посылку с мехом.

Книга об электричестве захватывала его как какой-нибудь роман. Как только он усваивал какой-нибудь закон или понимал, как проделан тот или другой опыт, он тут же пытался применить свое новое знание на практике. Это часто бывает с мальчиками, но Хюг был в исключительном положении: у него почти не было материалов, негде было купить их, да и не на что. Поэтому все свои опыты он производил с помощью колючей проволоки (с которой клещами срезал колючки), кусочков жести, железа, свинца и меди от старых патронов, битого стекла (для изоляции), ржавых гвоздей, а главным образом с помощью старого телеграфного хлама, который ему подарил телеграфист, и который он употреблял снова и снова, применяя его на новые лады.

Дважды за зиму Хюг ходил пешком в Фолджэмбвилль — четырнадцать миль туда и четырнадцать обратно, чтобы побеседовать с Джедом Блэденом. Он решил сделать маленькую динамо, но встретился с большим количеством трудностей. Все-таки он добился своего, и хотя машина шумела и трещала, она была уже тем полезна, что благодаря ей он хорошо понял разницу между генератором и мотором, и между машинами с постоянным и переменным током.

Как говорил телеграфист, задачи, которые казались очень трудными по описанию, легко разрешались практически. Трудно было только достигнуть той точности, которую требует работа с электричеством, и нужна была вся изобретательность Хюга, чтобы добиться результатов с плохими инструментами и неподходящими материалами. Шалаш стал настоящим электрическим музеем, потому что, по совету доктора, Хюг сохранял все свои приспособления, начиная с первых и самых грубых, чтобы иметь возможность судить о своих успехах.

Ранней весной Хюг получил совершенно неожиданное письмо:

«Хюгу Сесилю.

Дорогой сэр, доктор Камерон из Фолджэмбвилля сообщил нам. что вы интересуетесь радио и, пользуясь оригинальными приемами и способами, сконструировали несколько приборов. Это может заинтересовать наших читателей. Если б вы прислали нам краткие описания сделанных вами приборов, снабдив их хотя бы грубыми чертежами, мы могли бы предложить вам поместить ваши статьи в четырех номерах с платой по десяти долларов за каждый раз. Мы предпочли бы, чтобы ваши статьи не были никем исправлены, так как для читателя-любителя важно прочесть описание вашей работы, изложенное вашими собственными словами.

Надеюсь на ваше согласие, остаюсь преданный издатель „Царство Радио“».

— Отец, — воскликнул Хюг, прочтя письмо. — мне предлагают сорок долларов.

— Надеюсь, не за что-нибудь дурное? — спросил горец.

Нет, отец. Вот я прочту тебе письмо.

Выслушав, Сесиль сказал:

— Ну, что же, я не вижу причины, почему бы тебе не написать им. Надо же кому-нибудь заполнять журнал.

— Но сумею ли я?

— Я думаю, что издатель не просил бы тебя, если бы эго ему не было нужно, — сказал отец и прибавил с улыбкой: —когда ты это напишешь, у нас в семье будет еще одна «прадедушкина книга».

Глава VI. ИСКРА СПАСЛА

Появление статей Хюга в «Царстве Радио» произвело в Муравьиной долине сенсацию, но далеко не такого характера, какого мог ожидать автор.

Кроме самого Хюга и тех детей, которые учились у мисс Фергюсон и прежней учительницы, во всей долине было три грамотных человека. Это были Берк, Айртон и «Тысячелетний Джоэ», местный проповедник, старик, изобревший свою собственную религию. Каждому из них мальчик послал журнал со своими статьями, отчасти из естественной гордости своей работой, отчасти же с целью заслужить всеобщее одобрение долины.

Все трое показали номера журнала своим детям, и статьи Хюга читались вслух различным группам слушателей. Ранней осенью уже все в Муравьиной долине имели представление об опытах мальчика, начиная с водяного колеса и кончая маленьким примитивным радиоаппаратом, который он пытался построить.

Соответственно с мнением и оценкой троих читателей — они служили авторитетами во всей долине— статьи Хюга толковались на разные лады. Эти статьи преломлялись в умах тех, кто впервые слышал об опытах и стремлениях Хюга, через призму взглядов других людей.

Так, те, которые узнали о работе Хюга от Берка, охотно присоединились к хвалебным гимнам винокура.

Они были настроены дружелюбно и готовы были помогать мальчику, чем могли.

Те, которые оказались под влиянием Айртона, вели себя совсем не так. Их мало интересовало содержание статей, еще меньше психология молодого автора, но они почувствовали себя очень обиженными тем, что их собственная невежественность и отсталость получила широкую огласку. Хюг не хотел этого делать, но, рассказывая, к каким ухищрениям прибегал в поисках материала и описывая мимоходом отношение к его работе и оценку ее соседями, он вскрыл бедность и косность долины.

Еще иначе отнеслись к статьям те, которым прочитал их Тысячелетний Джоэ. Ханжество этого человека и эгоистичность изобретенной им религии заставляли его с подозрением и ненавистью относиться ко всему. Как большинство людей с узким кругозором, он старался придать себе больше значительности, придавая самым невинным вещам мрачный оттенок.

— Если он хочет сделать лесопилку или мельницу— пусть себе, — говорил он, — это понятно. Но я не сторонник электричества. Молния принадлежит небу и нечего нам сводить ее оттуда на землю. Это кощунство.

Некоторые из его слушателей, бывавшие в соседнем городе и видевшие электрическое освещение, телефоны и трамваи, пытались ему возразить, но старик продолжал:

— А радио по моему еще хуже. Ведь понятно, что если нет проволоки, по которой могла бы итти телеграмма из одного места в другое, ее должно доставить что-то другое. Кто же несет ее, хотел бы я знать? Кто?

В писании сказано, что воздух вокруг нас наполнен ангелами и чертями. Их не видно, но они тут. Я считаю, что чертей больше, чем ангелов, потому что — во всяком случае в таком месте, как наша долина — для них есть больше дела. Это радио им как раз на руку. Если по воздуху переносят сигналы, кто же делает это? Похоже ли, чтобы ангелы этим занимались? Нет! Это черти их переносят. И все эти фокусы Хюга Сесиля еще больше наполнят чертями Муравьиную долину.

Как ни нелепо было это рассуждение, оно нашло приверженцев. Суеверные жители долины верили в духов, и объяснение Тысячелетнего Джоэ было доступно для них, тогда как то, что было сказано в журнале о волнах, качаниях, колебаниях, эфире и тому подобное, было вне их понимания.

Тысячелетний Джоэ.

Еще хуже было то, что Айртон был тоже фанатически религиозный человек, хотя и не одинаковых убеждений с Тысячелетним Джоэ. Пуританин остро реагировал на все то, что имело отношение к театру, а на несчастье одна из статей журнала говорила о том, что чикагская радиостанция передала песни одной популярной водевильной звезды. Кстати был приложен портрет певицы в соответствующем костюме, и Айртон ухватился за него, воспользовавшись им, как примером разложения нравов, которые может принести с собой радио.

Хюг скоро почувствовал враждебное влияние Айртона и Тысячелетнего Джоэ. То хорошее отношение, которое вызвало к его работе лечение мисс Берк, стало изменяться к худшему.

Самые невежественные жители долины, особенно из числа посетителей воскресных собраний Тысячелетнего Джоэ, стали говорить о «беспроволочных дьяволах», а старый ханжа подливал масла в огонь. Он даже намекал, что шалаш Хюга должен быть разрушен подобно Содому и Гоморе.

Многие следовали за Айртоном, и хотя признавали радио, как научный факт, считали, что пользу из него можно извлечь лишь для кораблей на море. Особенно они были против широковещания, и спрашивали, как можно быть уверенным, что не услышишь ничего неприличного, если воздух будет переполнен глупыми известиями, дешевыми шутками, песнями легкого содержания и, наконец, грязными объявлениями.

Берк схватился с Айртоном за его узость и враждебное отношение, и они чуть не подрались. Этим Берк не только не помог Хюгу, но даже увеличил раздор. Мальчики Айртоны почувствовали, что большинство на их стороне, и воспользовались своим положением. Крэм, который все время мечтал о мести, стал строить планы.

Хюг ничего не знал об этом враждебном отношении и продолжал свои опыты. Материала у него теперь было больше, чем достаточно; сейчас же после появления его статей читатели журнала со всех концов страны стали присылать ему приспособления. Многие любители, заменившие простые приборы более сложными, были рады собрату-исследователю, которому могли пригодиться их старые аппараты.

Мальчику очень хотелось сконструировать настоящий радиоаппарат, который бы действительно работал и был бы достаточно силен, чтобы передать весточку в Локустборо мисс Фергюсон, но доктор Камерон его сдерживал.

— У тебя слишком мало знаний, чтобы ты мог сразу перескочить в самую гущу такого дела, как радио.

Ты еще молод, у тебя много времени впереди, учись! Раньше устрой такие приборы, которыми пользовались пионеры радио: Юз, Герц, Бранли, Лодж, Риги и Маркони. Познакомься с их начинаниями, изучи их ошибки, посмотри, как они исправляли их, учись, как они понемногу совершенствовали свои аппараты. Так ты познакомишься с развитием радио, и тогда самые сложные современные аппараты тебя не поразят. Начни с Герца. Более ранние типы аппаратов беспроволочного телеграфа, основанные на проводимости и индукции, можешь оставить.

Далее в письме следовало краткое описание наиболее ранних опытов беспроволочной передачи, из которых первый был сделан более чем сто лет тому назад. В 1795 г. итальянец Сальва, изобретатель электрохимического телеграфа, предложил пользоваться водой вместо обратной проволоки. В 1838 г. немец Штейнгейль, пионер электротелеграфии, открыл, что земля может служить проводником, и посылал телеграммы через землю, без проводов, на расстояние 59 футов. В 1842 г. американец Морзе, изобретатель кода Морзе, послал водой телеграмму на расстояние в одну милю. В 1835 г. шотландец Линдсэй увеличил это расстояние до двух миль, и, что особенно важно, заинтересовал в своих опытах Приса. Бонелли в Италии, Гинтль в Австрии и Дуа во Франции также работали над беспроволочной передачей, исходя из принципа электропроводности.

Вторым принципом, на котором строились разные опыты беспроволочной передачи, была индукция. Белль, американец-шотландец, изобретатель телефона, нашел в 1866 году, что посредством такой передачи глухие могут слышать. Захер в Австрии, Дюфур во Франции и Эдиссон в Америке все работали в этом направлении. В 1879 г. американец Троубридж предложил способ телеграфировать через Атлантический океан без кабеля. План его был теоретически выполним, но проведение его в жизнь должно было стоить слишком дорого. Профессор Долбир экспонировал на электрической выставке в Филадельфии беспроволочный аппарат; он полагал, что строит его по индукционной системе, на самом же деле применил волны Герца, сам об этом не зная. Браун в 1881, Смит в 1883 и Эдиссон и Джилиланд в 1887 г. применяли индукционную систему беспроволочной передачи телеграмм движущимся поездам.

Наибольших успехов добился великий английский исследователь Прис, который поднял беспроволочную передачу посредством индукции на большую высоту, употребляя ее для сообщения кораблей с сушей, применяя ее несколько раз, когда разорвался короткий подводный кабель. Система его была даже пригодна для эксплоатации на коротких расстояниях; принцип его оказался вполне пригодным, но сам Прис заявил, что он не годится для больших расстояний, так как с обеих сторон пространства, через которые нужно сделать передачу, нужны очень длинные провода. Индукция была практически оставлена в 1899 г., так как за два года до этого Маркони убедил Приса заняться третьим типом беспроволочного телеграфа — передачей при помощи излучения, теперь известной под именем радиотелеграфа. Впрочем, в Соединенных Штатах и позже применяли беспроволочную передачу индукцией в спасательных работах под землей.

Немногим известно, что американский физик Джозеф Генри первый открыл в 1842 г., что разряд лейденской банки есть колебательное движение.

В 1847 г. Гельмгольц, великий германский физик, подтвердил заявление Генри и предположил, что такое колебательное движение должно нарушить покой атмосферы. В 1853 г. лорд Кельвин, англичанин, разработал математическую сторону этого открытия. В 1859 г. Феддерсон, тоже англичанин, нашел способ фотографировать эти колебания, хотя каждое из них занимает только часть миллионной доли секунды. Таково было положение, когда в 1863 г. знаменитый ирландский математик и ученый Кларк Максвель, который продолжал разрабатывать сделанные Кельвином вычисления электрических колебаний, выдвинул теорию распространения электричества — подобно свету — в эфире. По этой теории, весь материальный мир окружен всеобъемлющим эфиром, и если эта среда нарушается в одном месте, то нарушение передается в другие места в форме волн.

Теория Максвеля в кратких словах может быть формулирована следующим образом: все виды энергии излучения суть электромагнитные возмущения, распространяющиеся в воздухе или в другой среде в форме электромагнитных волн, несомых эфиром.

Эта теория не имела экспериментального основания, но она опиралась на точные математические вычисления и послужила началом радиотелеграфии. Гельмгольц объявил теорию Кларка Максвеля одним из наиболее блестящих открытий, когда-либо порожденных человеческим разумом.

Сам Гельмгольц, один из величайших ученых девятнадцатого столетия, немедленно занялся изучением электрических колебаний на основе новой теории. В 1871 году он опубликовал цифры скорости электромагнитной индукции и заявил, что вполне убежден в истинности открытий Максвеля, но не берется доказать их на опыте. Это суждено было сделать Герцу.

Герцу был 21 год, когда он студентом слушал в Берлине лекции Гельмгольца. Старый физик был поражен одаренностью юноши и его способностью к самостоятельному исследованию и побудил своего ученика работать в области теории Кларка Максвеля. В 1880 г. Герц обратил на себя внимание всей Европы своим сочинением «Электричество в движении» и стал ассистентом Гельмгольца. В 1883 г. он отправился в Киль и здесь начал свои исследования, давшие ему через пять лет возможность доказать на опыте свойства электромагнитных волн, о существовании которых говорил Кларк Максвель. Он нашел способы измерения их длины и скорости и установил их точную тождественность световым и тепловым волнам. Так Герц привел к полному расцвету теорию Максвеля, и имена их обоих должны быть связаны с этим величайшим мировым открытием.

Через несколько лет смерть Герца — еще молодого человека — лишила молодую науку о радио одного из ее творцов, а смерть Гельмгольца (в том же году) перенесла будущее радио в другие руки и в другие страны.

Оливер Лодж в Англии был продолжателем Максвеля и Гельмгольца в области теории. Маркони, полуирландец, полуитальянец, стал преемником Герца в области практического исследования. Большая часть его работы прошла в Италии, Англии и Америке. Юз фактически раньше его сделал беспроволочный аппарат, который, к несчастью, был настолько раскритикован тремя видными учеными, что на некоторое время опыты были оставлены.

— Начни с Герца, — писал Хюгу д-р Камерон.

Итак, с этого пункта начинается работа мальчика, его старания понять и сделать радиоаппарат.

Враждебное отношение жителей Муравьиной долины к юному исследователю, причиной которого послужили статьи в журнале, сблизили мальчика с отцом. Берли Сесиль, всегда недоверчиво относившийся к соседям, опасался каких-нибудь нежелательных выпадов и зорко охранял шалаш. Часто он следил за опытами мальчика, в надежде когда-нибудь их понять.

Первой задачей Хюга было сделать вибратор Герца, совершенно подобный тому, при помощи которого были посланы первые радиоволны (хотя, как известно, электромагнитные волны распространяются как следствие любого электрического разряда).

Имея в виду специальную цель — доказать экспериментально теорию Максвеля, Герц полагал, что искровой разряд даст разнообразные электрические волны, которые будет легко проследить и измерить.

Лучше всего можно было добыть искру от лейденской банки или другого конденсатора, добившись высокого напряжения посредством индукционной катушки.

Для своего прибора Герц взял принцип лейденской банки, но изменил ее обычной вид, так что его конденсатор по внешнему виду совсем не был похож на конденсатор. Вместо двух металлических оболочек, расположенных одна близ другой с непроводником в середине, он сделал так: полюсы конденсатора были насколько возможно удалены друг от друга, и имели форму двух лопаточек с ручками, повернутыми друг к другу, но не соприкасающимися. Хорошо отполированные медные шарики служили рукоятками. Непроводником служил воздух. Лопатообразные пластинки были расположены на одной прямой и поставлены перпендикулярно, и боковые края их как бы лежали на столе.

Полюсы были соединены (в точках вдоль стержней, ведущих к шарикам, но на не совсем одинаковом расстоянии, чтобы облегчить получение первого разряда) с вторичной обмоткой. Первичная была присоединена с Вольтовым элементом, имеющим в своей цепи прерыватель и ключ. Хюг внимательно прочитал в своей книге все о приборе Герца. Он хорошо изучил все чертежи в своем журнале, копировал их и, наконец, научился чертить — раньше грубо, потом все точнее и точнее. В конце-концов он научился так хорошо разбираться в чертежах, что скорее понимал что-нибудь по чертежу, чем по описанию в книге.

Наконец, все части прибора были сделаны, оставалось только собрать его; мальчик позвал в шалаш отца и хотел при нем составить тот самый прибор, посредством которого Герц открыл врата радио.

— Эту штуку ты поймешь, отец, — сказал Хюг, — это легче легкого.

— Ты мне про много вещей так говорил, — сказал горец, — но моя голова работает не так, как твоя. Я охотно буду смотреть и слушать, а большего от меня не требуй.

— Нет, но это в самом деле просто. Я сейчас тебе объясню.

Он взял из-под стола четыре элемента и стал соединять их вместе, говоря:

— Я уже объяснял их тебе, отец. Но я все-таки повторю. Эти элементы дают электрический ток вследствие химической реакции, возникающей между медью и цинком (в слабом растворе серной кислоты), как только их верхушки соединить проволокой. Ток идет по этим проволокам через медь (положительный полюс) и возвращается через цинк (отрицательный полюс). Когда электроды не соединены проволокой, ток останавливается. — Он остановился и включил простой ключ, который действовал как пружина, подобно телеграфному ключу.

— Это вот для чего. Я его присоединю к положительному полюсу батареи. Если я не прижму, пружина держит его вверху; в цепи образуется промежуток и ток прекращается. Когда я нажимаю, так что образуется мост между двум проволоками ток идет.

— Я понимаю, — вскричал горец. — Это как калитка в заборе: если она открыта, — все равно, хоть бы забора и не было, коровы войдут через калитку; если же ее закрыть, она будет частью забора.

Хюг улыбнулся этому сравнению, но понял, что не может предложить другого, более яркого. Продолжая сборку, он поднял маленький цилиндрик.

— Вот это называется индукционной катушкой, — сказал он. — Внутри этой картонной трубочки пачка мягких железных прутиков. На внешней стороне картона я намотал около пятидесяти оборотов довольно толстой проволоки, 1/25 дюйма в диаметре; это называется первичной обмоткой.

Заметь, отец, что я соединяю другую проволоку батареи — от отрицательного полюса или цинкового конца последнего элемента — с левым концом первичной обмотки. Ты сам видишь, что если бы я присоединил ключ к свободному концу первичной обмотки, цепь или забор, как ты сказал, была бы замкнута, и ток пошел бы по всем виткам катушки.

— Думаю, что так.

— Но я не соединил, и сейчас скажу тебе, почему. — Он коснулся железной внутренности цилиндра.

— Тут у меня пучок прутьев из мягкого железа. Как я тебе уже показывал, мягкое железо легко намагничивается от проволочной спирали, по которой идет ток. Вот эта первичная обмотка представляет собою такую спираль. Когда в ней есть ток, железо становится магнитом, когда ток прекращается, оно теряет свой магнетизм.

Берли Сесиль кивнул, но было ясно, что ему не все понятно. Хюг взял свой ножик и с силой воткнул его в деревянный стол так, что он стал раскачиваться взад и вперед.

Нож раскачивался взад и вперед.

— Этот ножик действует, как пружина. — сказал он. — Он стальной и магнитом может быть наклонен в ту или другую сторону. Если убрать магнит, нож сам по себе, благодаря своей упругости, снова встанет прямо.

— Да, — сказал горец, довольный, что хоть это понял.

— Я делаю тут то же самое. У меня есть стальная пружина с куском мягкого железа наверху, вроде молоточка. Представь себе, что я укрепляю эту пружинку на раме, как ножик на столе, и сделаю это так, что железный молоточек будет отстоять от железной внутренности цилиндра на 1/8 дюйма; если потом я пущу по первичной обметке ток, который намагнитит железную середину, она притянет железный молоточек через воздушный промежуток в 1/8 дюйма. Если я выключу ток, уничтожится магнетизм — и молоточек сам по себе отскочит.

— Да, вероятно.

— Наверное. Но так бы мне пришлось каждый раз самому поворачивать ключ, чтобы включать и выключать ток. Хорошо бы, чтобы это делалось само. И можно это сделать. В это отверстие в раме я вставил этот деревянный стержень, к которому я сверху приладил винт. Когда я замыкаю полюсы, ток от положительного полюса батареи идет до самого винта. Затем я беру молоточек стальной пружины и прикрепляю его к раме близ стержня так, чтобы задняя часть молоточка крепко нажимала на винт, а передняя отстояла от железной внутренней стороны индукционной катушки на 1/8 дюйма. Теперь молоточек, или, как он называется, прерыватель, готов и может действовать. Если я закрою ключ, ток от положительного полюса батареи пойдет до молоточка, пройдя через винт.

Осталось сделать только одно: провести эту длинную проволоку от правого конца первичной обмотки к основанию стальной пружины, наверху которой находится молоточек; во время этого, конечно, ключ должен быть открыт. Ты замечаешь, что тут получается цепь, в которой есть только один промежуток у ключа, а повернув ключ, я уничтожу его, и цепь замкнется.

— Теперь смотри. Когда я закрою ток, замыкая цепь, ток сразу пойдет от положительного полюса батареи по проволоке к ключу, по проволоке к винту в деревянном стержне, вниз по стальной пружине (прижатой к винту), кругом первичной обмотки индукционной катушки и по обратной проволоке к отрицательному полюсу батареи.

Тогда намагничивается мягкое железо индукционной катушки; став сильным магнитом, она притягивает мягкое железо молоточка-прерывателя.

Индукционная катушка Румкорпфа.

Магнит тащит молоточек вперед, он оттягивает пружину от винта, на который она нажимала и по которому проходил ток. Это образует промежуток в цепи. Как только образуется промежуток, ток прекращается.

В тот же момент внутренность катушки размагничивается и теряет силу притягивать молоточек. Упругость отбросит его снова к винту. Но как. только прерыватель коснется винта, цепь замкнется. Снова пойдет ток, намагнитит мягкое железо, которое притянет молоточек, опять прекратив ток. Молоточек отлетит обратно, коснется винта и включит ток.

Таким образом, прерыватель летает взад и вперед с громадной быстротой, автоматически включая и выключая ток. Если бы я хотел сделать пружину подлиннее и поместить около нее колокольчик, тогда, когда молоточек притягивается вперед, пружина сперва ударила бы в колокольчик и потом отскочила с дюжину раз в секунду, и вышел бы простой электрический звонок. Но я сейчас не стану возиться со звонком, отец, потому что хочу сделать модель аппарата, при помощи которого была впервые открыта возможность радиопередачи. Так что давай кончим собирать катушку.

— Смотри, отец, вот другой цилиндр, обернутый несколько тысяч раз проволокой ровно в десять раз тоньше, чем проволока первичной обмотки.

Тут несколько слоев таких оборотов, проложенных восковой бумагой. Это вторичная обмотка. Этот второй цилиндр свободно входит на первый. Проволоки первого и второго, конечно, не соприкасаются, между ними проложен толстый слой картона и восковой бумаги, и, конечно, проволока изолирована. Проволока первичной обмотки обвита бумагой, а вторичной шелком.

В электрическом токе есть много странного, но самое странное — это индукция. В минуту, когда возникает ток, он не только идет кругом по проволоке, но образует магнитное поле вокруг проволоки, которое распространяется во все стороны. Эти магнитные линии, пересекая по пути другую проволоку, возбуждают в ней ток, хотя между ними и нет настоящего соединения. Это называется индуктивным током. Ты обратил внимание, что в первичной обмотке есть только дюжина-другая оборотов толстой проволоки, а вторичная проволока тонка и обернута несколько тысяч раз. Вот почему индуктивный ток имеет такое громадное напряжение. Ток в несколько вольт от батареи достигает двадцати или тридцати вольт в первичной и сотен и даже тысяч вольт во вторичной обмотке индукционной катушки.

Индукционная катушка заряжает лейденскую банку.

— Я не понимаю, — сказал Берли Сесиль, — но я тебе верю.

— Теперь, — продолжал Хюг, — будем продолжать дальше о вибраторе Герца. Видишь, от вторичной обмотки идут две проволочки. Это два конца обмотки, я присоединяю их к тем двум металлическим пластинкам с стержнями и шариками, о которых я тебе рассказал, когда их делал. Так как это пластинки конденсатора, они соберут много электричества перед тем, как дать ток, так что заряд получится большой.

Хюг кончил сборку и проверил соединения.

— Ну, отец, смотри.

Он замкнул ключ, из отверстия вибратора с треском выскочил сноп искр и несколько искр показалось там, где молоточек касается винта (это доказывало на плохое соединение, ведущее к утечке энергии); во второй модели Хюгу удалось этого избежать.

— Чорт возьми! — воскликнул Берли Сесиль в испуге.

Хюг просто подскочил от радости.

— Отец, — крикнул он, — это настоящие радиоволны.

Горец недоверчиво смотрел на фиолетовые блестки.

— Откуда ты знаешь!

— Это то, что открыл Герц. Четыре года он над этим работал. Но теперь я знаю, как он это сделал.

— Теперь посмотри, отец, на этот прибор, он уже готов. — Он показал проволочный круг, в одном месте разорванный. На обоих концах были крошечные медные шарики. Щель между ними была очень мала. — Это резонатор или приемник Герца, — объяснил он. — Эти два шарика на самом деле полюсы конденсатора, и воздух между ними не проводник.

Кольцо — толстая соединительная проволока, которая благодаря толщине имеет малое сопротивление.

— Я прикреплю это кольцо здесь наверху, как раз параллельно вибратору так, чтобы центр его пришелся против отверстия вибратора.

— Смотри, отец.

Он снова замкнул ключом цепь и снова показались искры.

— Смотри на приемник, отец.

В маленьком отверстии обруча показались маленькие искры.

— Я включу и выключу три раза. Смотри.

В точном соответствии манипуляциям Хюга, три группы искр выскочили в отверстие приемника в другом конце шалаша.

— Посмотри, отец, это простой проволочный обруч с двумя медными шариками. Он не соединен ни с каким током. Но искры показывают, что в нем все-таки есть ток. Это беспроволочная передача.

Вибратор посылает волны, а там посредством приемника ты их принимаешь.

— Возьми-ка эту штуку и унеси ее подальше, отец. Унеси ее из шалаша в дом. Пока приемник параллелен вибратору, он все равно будет принимать волны. Ни расстояние, ни стены не имеют значения.

Берли Сесиль был поражен. Он видел, сам видел, что по воздуху что-то посылалось. Тут не было никакого плутовства и это делал круг с двумя медными шариками, и ничего больше.

— Очень странно. Ты говоришь, что это и есть радио?

— Да, отец.

— При помощи вот этих штук корабли на море могут звать на помощь и получить эту помощь.

— Да, только гораздо сложнее. Когда «Волтурно» загорелся посреди Атлантического океана, такая же катушка, как эта, послала тревожный сигнал, на который пришли десять судов и спасли 521 жизнь. Помнишь, я тебе читал об этом прошлой зимой.

— И ты мог бы послать такой сигнал?

— Очень легко. Принять было бы, пожалуй, труднее. Вот попробуем. Смотри! Он соединил с помощью ключа одно за другим три быстрых коротких включения.

— Что ты видел?

— Три искры.

— Короткие или длинные?

— Скорее короткие.

Он сделал три длинных включения.

— А теперь?

— Опять три искры, но подлиннее.

Хюг повторил первый сигнал.

— Что ты видел теперь?

— Три коротких искры.

— Прекрасно. Так и должно быть. Три коротких искры — это S; три подлиннее — О. Так что три коротких искры, три подлиннее и затем опять три коротких и будет, значит, S.О.S.)^[9] —тревожный сигнал, принятый во всем мире.

— Так! — Видно было, что Берли Сесиль взволнован. Но он тут же вернулся к повседневной жизни. — Если ты увидишь, что Крэм Айртон идет сюда с ружьем, ты пришли мне этот сигнал, и я прибегу.

— Послать-то легко, — сказал Хюг, — но как принять. Ну, да попробуем!

Так, полушутя, полусерьезно, они занялись установкой приемника в доме, стараясь, чтобы он пришелся как раз параллельно аппарату Герца, устроенному в шалаше.

Они провели за этой работой пол дня, но не добились цели ни в первый день, ни во второй, ни через неделю. Но Хюг был настойчив и ничем другим не занимался, пока не установил приемника. Радиоволны прошли через две стены и расстояние между строениями. Сигналы были видны слабо, но все-таки их можно было понять.

Когда это было сделано, Хюг вернулся к изучению ранних радиоприборов и целые вечера проводил за изготовлением частей аппарата такого типа, как был первый аппарат Маркони. Он засиживался очень поздно, часто до утра. Так как мать его спала очень чутко и он будил ее, возвращаясь после полуночи, он стал ночевать в шалаше, как в тс время, когда у них жила мисс Фергюсон.

Два раза ночью, когда он уже лежал в постели, ему послышались какие-то подозрительные шорохи вблизи шалаша. Тогда он решил сделать себе микрофон, вроде тех, какие употреблялись в окопах во время войны, чтобы слышать шаги приближающегося неприятеля, но отложил это до того времени, когда будет свободнее. Теперь он был слишком занят тем, чтобы пойти по следам предшественников Маркони — Онести, Бранли, Лоджа, Попова и Риги.

Однажды ночью, после того, как он долго сидел и напрягал свой мозг, стараясь осилить трудности, которые представляли различные системы обнаружения волн, усталый, Хюг бросился, не раздеваясь на постель. Во сне ему почудился легкий шум, но он не проснулся. Белки и крысы часто бегали вокруг шалаша, стоявшего между лесом и полуобработанным полем.

Внезапно им овладело какое-то полусознательное чувство опасности и он вскочил, не вполне проснувшись.

Шалаш был освещен каким-то тусклым светом, воздух был полон характерным запахом горящего керосина.

Тогда он с ужасом понял: шалаш горел, тусклый свет исходил от тлеющего леса. Одним прыжком мальчик подскочил к своей маленькой полке, схватил свои книги и сокровища, в том числе «Прадедушкину книгу», подбежал к двери и с силой схватился за ручку.

Дверь была заперта, Хюг выругал сам себя, откинул засов, повернул ключ и коленом толкнул дверь — она не открылась. С нетерпением и досадой Хюг изо всех сил ударил дверь, которая всегда легко открывалась. Но дверь даже не шевельнулась; он мог с тем же успехом колотить по стене.

В отчаянии, он бросился на дверь всем телом, сосредоточив весь удар в плече. Толчок отбросил его назад, дверь не шевельнулась.

На минуту им овладел ужас. Он хотел закричать. Но тут взгляд его упал на электрические приборы и вид их успокоил его. В течение четырех лет он научился спокойно мыслить. К нему вернулось присутствие духа. Он быстро взглянул кругом и увидел, что положение серьезно. Шалаш горел во многих местах, а дым, врывавшийся со стороны окна доказывал, что и снаружи он в огне.

Бежать было необходимо. Он снова изо всех сил толкнул дверь, но безуспешно. Тогда он стал осматривать ее, чтобы понять, в чем дело.

Тлеющий лес тускло освещал хижину, но Хюгу все-таки удалось увидеть в двери винт, прикреплявший ее к косяку.

Вчера этого винта не было.

Так вот почему дверь не открылась: она была забита. Он был заперт в горящей хижине. Но дверь не могла сама забиться. Кто-то умышленно сделал это, вероятно, перед тем, как поджег шалаш.

Хюг направился к окну, но мало верил в возможность воспользоваться им.

Вряд-ли враги его, забившие дверь, могли забыть про окно.

Как он и ожидал, ставни остались неподвижными и через щели Хюг увидел, что и они были забиты.

Бежать было невозможно. Дверь и окно были забиты, стены сделаны из бревен в фут толщиной.

Может быть, можно потушить пожар? Хюг подошел к ручью и в первую минуту у него явилась надежда— в ручье была вода. Но почти в тот же миг он увидел в ручье ком земли, как видно брошенный туда через окно, который запрудил воду. Она переполнила ручей и начала разливаться по полу.

Но была-ли это вода? Она несла с собою огонь. Струи жидкости горели синим пламенем, воспламеняя на пути горючие предметы: они загорались желтым огнем и желтый дым подымался от них, издавая острый запах.

Это была не вода. В ручье был керосин, он продолжал прибывать.

Значит, кто-то стоял и наливал керосин в ручей.

Мороз пробежал по коже Хюга, когда он понял, что его хотели сжечь живым в шалаше.

Пожар.

Он боролся с желанием крикнуть — крики все равно не донеслись бы до дому, а доставить Айртонам — если это были они — удовольствие слышать его крики, он не хотел.

Он стал снова думать о спасении. Но как это сделать? Ни воды, ни песку. Пожар медленно разрастался.

Воздух проходил только через несколько щелей в потолке, так что пропитанные керосином доски тлели, а не пылали. В огне не были только тюфяк и рабочий стол. Хюг отодвинул их подальше от огня, и попытался потушить пожар своей курткой. Но она тоже пропиталась керосином и не только не задерживала, но еще больше распространяла пламя.

Жара становилась все сильнее, дышать делалось труднее.

Голова Хюга, казалась, готова была расколоться от боли, в легких кололо. Он продолжал бороться с пламенем, но с каждым моментом его энергия падала, а красное зарево все разрасталось. Бревна были обуглены во многих местах. Пол местами прогорел насквозь. Когда выпадет хоть одна доска, — доски пола были уложены на четырехдюймовых пластинах, лежавших на плоских камнях на уровне почвы, так что бежать этим путем было невозможно, — это даст доступ воздуху, все будет охвачено пламенем и тогда…

Больше всего Хюг страдал из-за того, что гибла его работа. Все машины, все приборы, все модели сгорят. Он думал о них больше, чем о себе.

От жары невозможно было дышать. Хюг чувствовал, что слабеет, но продолжал бороться. Движения его становились тяжелыми и неподвижными. Дым наполнял его легкие, отравляя кровь. Но вдруг он вспомнил слова отца.

— «Это при помощи такой трубки корабли могут давать тревожные сигналы», — и свой ответ:

— «Когда „Волтурно“ загорелся посреди Атлантического океана, такая катушка, как эта»…

Он подскочил к прибору Герца.

При ярком свете пламени он осмотрел соединения и увидел, что все в порядке.

Он нажал ключ.

Раздался острый треск и показалась фиолетовая искра.

Снаружи раздались голоса.

— Смотрите, что он делает! Уйдем!

Керосин перестал прибывать, но Хюг не заметил этого. Он смотрел на ключ и выстукивал.

Точка-точка-точка. Черта-черта-черта. Точка-точка-точка. Пауза. Затем снова: точка-точка-точка. Черта-черта-черта. Точка-точка-точка.

Из горящей бревенчатой хижины в далекой долине был подан сигнал, который нигде во всем мире не остается без ответа.

В доме чутко спавшая мать проснулась.

Что могли означать эти искры глубокой ночью? Она знала, что Хюг не любил тревожить ее, и разбудила мужа.

— Берли, — начала она.

Но горец, хотя спал крепко, был старым охотником. Он проснулся сразу, и сразу заметил искры: Точка-точка-точка, черта-черта-черта, точка-точка-точка.

Он сбросил одеяло, вмиг оделся и, схватив по дороге ружье, вихрем выскочил из дому.

Боясь засады, он не прошел через переднюю дверь, а выскочил через кухонное окно, и побежал к шалашу.

У шалаша никого не было, из щелей вырывались клубы дыма. Он дернул дверь. Она осталась неподвижна.

— В чем дело, Хюг? — крикнул он.

— Пожар, — ответил тот, охрипший от дыма. — Все облито керосином, дверь и окно забиты. Скорее, отец! Я больше не могу ждать.

Берли Сесиль моментально бросился за топором и через минуту был снова у шалаша. Он увидел, что наиболее слабым местом было короткое бревно под оконной рамой.

Высоко подымался топор, длинные щепки вылетали из-под него. Дерево было сухое и крепкое, но у Сесиля были железные мускулы, а в работе топором у него не было соперника во всей долине. Через несколько минут бревно было разрублено. Как только образовалась щель, вся внутренность шалаша была охвачена пламенем.

— Отец, скорее! — Но отца не надо было торопить. Топор подымался и опускался все скорее, бревно затрещало, упало и потащило за собою всю оконную раму. Вскочив в шалаш через отверстие, Берли Сесиль схватил Хюга как ребенка на руки и выбросил его из хижины. Спасти шалаш было невозможно, это Сесиль сразу увидел. Но он знал, как Хюг дорожит его содержимым. Несмотря на усилившееся пламя, он остался в шалаше, пока не выбросил из него через отверстие книги, инструменты, ящики с материалами, все, что имело по его мнению ценность. Пусть аппараты сломаются. но хоть материалы будут целы. Одежда на нем тлела, когда он выпрыгнул из костра горевшего шалаша на воздух. При свете пламени он заметил, что горный ручей отведен в сторону, и увидел отблеск пламени на двух пустых керосинных жестянках.

— Айртоны? — спросил он.

— Я думаю — ответил Хюг тихо.

Горец коснулся ногой разрушенного прибора Герца, который он выбросил из окна.

— Они бы добились своего, если бы не это.

Хюг посмотрел на связку проволоки и элементов.

— Мое радио! — гордо сказал он, и потерял сознание.

Глава VII. ТЯЖЕЛАЯ РУКА

— Вы Сэнди Айртон? — неприязненно спросил незнакомец, подходя к дому Айртона, — Отец трех негодяев, которых вы не имеете ума или силы держать в руках?

Горец едва верил своим ушам. Слышать такие слова у себя же в доме от совершенно незнакомого человека! Но раньше, чем он успел притти в себя, незнакомец продолжал:

— Я удивляюсь вам. Говорят, что вы один из лучших фермеров в долине; грамотный человек к тому же. Да вы от стыда не должны были бы головы поднять.

Айртон, пораженный, прямо посмотрел на незнакомца…

— А вам какое дело до этого?

— Мое дело! А там, где я решил вмешаться, — я не церемонюсь.

Таким он и выглядел. Он был высокого роста, гибкий и ловкий. В голосе его слышались уверенные, авторитетные ноты. Его полузакрытые глаза блестели стальным блеском. Сила и уверенность в себе сквозила в каждой черте его лица.

— Вас сюда не звали. — сказал Айртон, — и чем скорее вы уйдете, тем лучше.

— Я пришел за делом. Видели вы последний номер «Царство Радио»?

— С меня довольно этого журнала, сказал Айртон и прибавил злобно: —и людей, которые его читают.

— Этот номер вы прочтете. Там говорится о поджоге хижины Хюга Сесиля и о ваших милых мальчиках. Д-р Камерон из Фолджэмбвилля описал это все.

Айртон взял журнал из рук незнакомца и пробежал первые строки.

— Я поговорю с д-ром Камероном, когда увижу его, — воскликнул он, задетый резким тоном первых фраз. Это возмутительно!

— Вы правы, это возмутительно, — прервал незнакомец, — если шайка скверных мальчишек позволяет себе поджечь опытную станцию молодого многообещающего любителя радио. Это не должно остаться безнаказанным.

Айртон был бледен от бешенства, но сдержался.

— Откуда вы знаете, что мои сыновья причастны к этому?

— Я еще не знаю. Но я это выясню, запомните это, Сэнди Айртон. А когда выясню, то участникам этого дела придется пожалеть о нем.

— Вы кто? Шериф?

— Нет. Я не особенный любитель закона. Я предпочитаю поступать по своему. Но вы, кажется, хотите знать, что я здесь делаю; это я могу вам сказать. Меня зовут Магнус Торн, а по прозвищу Бёк^[10] Торн. До войны я был школьным учителем. Но я оставил теперь это дело — оно для меня слишком спокойно — и стал работать в Лиге радиосвязи, которая следит за тем. чтобы любителям радио не мешали работать. Хюгу Сесилю мешали работать, и я хочу позаботиться о том, чтобы это прекратилось. Я хотел бы сделать это мирным путем, но если кто-нибудь попробует вредить, он очень скоро окажется в госпитале или на кладбище.

Бёк Торн и Санди Айртон.

— Вы смелы для учителя.

— Я был учителем до войны, с тех пор я занимался другими делами. Я был на войне — на бельгийском фронте, и управлял полевым радиотелеграфом в окопах, потом был ранен, а когда пришел в себя, оказался в концентрационном лагере. Оттуда мне удалось удрать и я стал работать на знаменитой подземной железной дороге, мы освобождали и увозили военнопленных из германских лагерей под самым носом немцев. Жарко было! Потом я опять был на фронте в американской армии, тоже работал в сигнализации; там я пробыл до самого конца войны. Это я вам говорю, Сэнди Айртон, чтобы показать вам, что и учитель чего-нибудь да стоит.

Когда я вернулся в Америку, я нашел себе работу по вкусу в Лиге радиосвязи, имея дело с людьми, которые загромождают воздушные пути радио, благодаря своему невежеству, или потому, что не хотят считаться с правами других людей; а кроме того, выслеживаю негодяев, пользующихся воздухом для преступных целей.

Так вот, когда я прочел в журнале о скверной штуке, которую сыграли в Муравьиной долине с юношей только за то, что он стремился изучить радио, я и решил поехать посмотреть в чем дело.

Как ни был Айртон сердит, он видел, что незнакомец не бахвалится, а говорит искренно и серьезно. Он не мог отказать в уважении такому бесстрашному человеку, поэтому его тон был не так враждебен, как раньше, когда он спросил:

— Зачем вы ко мне пришли?

— Берли Сесиль направил меня. Он сказал, что все три ваших сына не стоят веревки, на которой их бы следовало повесить, но что вы порядочный человек.

— Ну, и что же?

— Я хочу очистить воздух в вашей долине. Если вы порядочный человек и хотите, чтобы все шло хорошо, вы поможете мне. А если нет, придется мне поступить с вами, как вы заслуживаете.

— Вы самоуверенны!

— Да, очень.

Айртон задумался. Как ни враждебно он встретил Торна, он не мог не чувствовать правды в его словах.

— Если я скажу вам, что я не причастен к пожару!

— Я вам поверю, — сказал незнакомец.

— Я не люблю клясться, но даю честное слово.

— Этого достаточно. Вы не были на собрании, созванном Берком, где было решено построить для мальчика новую хижину?

— Нет, я все равно не пошел бы, потому что не верю в радио, а если бы и пошел, меня бы там плохо встретили.

— Вы не верите в радио! — воскликнул с презрением Торн. — Да вы слепы! Не верить в радио! Но вы видно не знаете, что такое радио и что оно сделало для мира!

Горец пожал плечами и это еще больше рассердило Торна.

— Не верить в радио! Раньше научились бы чему-нибудь, чем говорить!

Вы признаете, я думаю, что спасение жизни в морях не пустяк? Так вот, за последние десять лет благодаря беспроволочной передаче удалось спасти больше 15-ти тысяч человек. А спасение людей от смерти во время лесных пожаров стоит чего-нибудь? За последние пять лет два раза радио дало возможность спасти горящие деревни, раз в Мичигане, другой раз в Орегоне.

Вызвать врача к больному или раненому — это хорошее дело? Таких случаев я мог бы привести вам сотни — в море, в шахтах, в прериях, на маяках. А спасти аэроплан, затерявшийся в облаках? Во всех странах теперь радиостанции служат маяками для аэропланов.

Американский дирижабль «Shenandoah» мог вернуться в ангар во время страшной бури только благодаря данным ему с радиостанции сигналам, а когда погиб французский дирижабль «Dixniude», его радиоаппарат был испорчен, а то бы этого никогда не случилось.

А напоить умирающий от жажды караван — разве не долг милосердия?

Не раз, а десять раз французские радиостанции в Сахаре указывали путь к источнику научным и военным караванам.

А подать помощь и пищу исследователям крайнего севера — стоит или нет. Дважды это было сделано — раз в Америке, другой — в Норвегии.

Китоловные суда в Арктических морях все сообщаются по радио между собой и материком и так дают сведения о движении полярных льдов.

Вы не можете не признать, что каждый честный человек должен стремиться к тому, чтобы помощь оказывалась старикам, калекам, слепым, неизлечимо больным. Так вот, радио является помощью и утешением беспомощных в десятках и даже сотнях тысяч домов и учреждений. А вы не верите в радио!

Радио на прогулке.

Это задело самую чувствительную струнку Айртона. Он выступал против радио, считая, что оно унижает науку, так как служит орудием в руках бесчестных людей, фабрикантов приборов, а главное, что широковещательные станции удовлетворяют самым грубым и дешевым запросам. Он был слишком честен, чтобы не признать, что факты, приведенные Торном, произвели на него впечатление. Он видел, что был настолько слеп, что из-за худого не видел хорошего. Ему было ясно, что несколько таких речей Бека Торна, который говорил уверенно и авторитетно, совершенно изменят взгляд всех жителей долины на радио. Он решил поискать почву для компромисса.

— Так что же вы хотите все-таки? — спросил он.

Тот ответил вопросом.

— Вы школьный попечитель, не правда ли?

— Да.

— Так вот, пока я буду заниматься с мальчиком Сесилем устройством настоящей радиостанции — давно уже чувствуется необходимость в пункте связи на линии Вашингтон — Атланта, я бы хотел преподавать в школе.

— Вы… — Айртон был поражен, — в нашей школе?

— Да, в школе где занималась два года назад мисс Фергюсон. Видите, я кое-что знаю о ваших делах.

— А знаете ли вы сколько мы платим? — спросил горец, в надежде избавиться хоть этим путем от такого сильного противника.

— Я знаю вашу плату; нищенское жалование, невнимание и неблагодарность — вот ваше вознаграждение.

Айртон поморщился — этот человек умел говорить горькую правду в глаза.

— И вы все-таки хотите заниматься в школе?

— Да, повторяю, что приехал я не за этим. Радиостанция здесь в горах необходима, а раз мы нашли такой клад — способного юношу, заинтересованного в радио, мы уже воспользуемся и устроим хорошую станцию, которую поручим ему.

Но научиться работе с радио в несколько недель нельзя, во всяком случае — настоящей работе. А второго сорта нам не надо. Новички, которые думают, что все знают, опасны для радио. Они должны учиться или оставить это дело. Мне придется заниматься с Сесилем целую зиму, а то и больше. Зимой дети должны ходить в школу. Я и предлагаю заниматься с ними.

— Но…

— Я уже говорил вчера вечером с Уотом Берком. Он секретарь школьного совета, и обещал мне созвать заседание в субботу. Он предложит меня в учителя. Как вы отнесетесь к этому?

Айртон уклонился от ответа.

— Тысячелетний Джоэ будет против вас.

Торн нахмурился.

— Это я знаю. Тысячелетний Джоэ стар и у него странные взгляды. Он много лет прожил в одиночестве. Я не хочу быть с ним слишком резким. Он убедится в нашей правоте. Нельзя достигнуть всего сразу. Довольно будет, если начнут умные люди. Что вы будете делать — работать для блага общины или мешать?

— Если я буду голосовать за вас, люди подумают, что я сторонник радиостанции.

— Да, это ведь, собственно, так и есть.

— Вопрос в том… — начал Айртон.

— Вопрос в том, можете ли вы, как честный человек лишить детей обучения. Это ведь только ваше самолюбие, Сэнди Айртон. Вы не хотите, чтобы думали, что вы переменили свое мнение о радио. Хорошо. Я не люблю задевать гордость человека без особой нужды. Я всем объясню, если хотите, что вы против меня, и голосуете только ради детей. Это улучшит, а не испортит вашу репутацию. Ну, что вы теперь скажете? Говорите прямо.

Айртон подумал минутку.

— Мне нравится, что вы искренний человек, Торн, — сказал он, — хоть у вас и неприятная манера говорить. Но ради детей я буду голосовать за вас.

Так случилось, что первоклассный знаток радио стал школьным учителем в Муравьиной долине…

Торн был прав в своем утверждении, что нашел в Хюге клад. Почва для дальнейшего обучения была подготовлена прежним развитием мальчика, его чтением «Прадедушкиной книги», необходимостью для своих опытов делать все самому, пользуясь для моделей всяким хламом, последовательным развитием в нем восприимчивости к механике, изобретательности, двухлетним курсом математики в письмах мисс Фергюсон, изучением ключа Морзе и начал телеграфии с помощью Джеда Блэдена, письмами и советами доктора Камерона, наконец, копированием чертежей из журнала в долгие зимние вечера. Мальчик немного знал о радио, но был готов к дальнейшему изучению его, а враждебное отношение соседей закалило его, утвердив его в его стремлениях и развило независимость в его характере.

Бёк Торн изучил науку о радио вдоль и поперек теоретически и практически. За свою полную приключений жизнь он научился разбираться в людях. Он видел, как велики возможности Хюга, а мысль, что он нашел в далеких горах гения вроде Вениамина Франклина придавала ему еще больше рвения.

Бёк Торн нашел Хюга во вновь отстроенном шалаше за работой над моделью первого беспроволочного аппарата Маркони, того аппарата, который впервые создал беспроволочный телеграф.

Этот прибор, сделанный Маркони в Болонье (Италия) не был особенно оригинален. Он скорее представлял собой комбинацию из нескольких ранее сконструированных приборов. Ни одна деталь прибора не была изобретена Маркони, но они были скомбинированы так, что сделали возможным применение беспроволочного телеграфа.

Первый радиопередатчик Маркони.

Маркони исходил из системы Герца, единственные изменения, внесенные им, было увеличение размера пластинок конденсатора и удлинение стержней (которые он заменил проволокой), соединяющих шарики. Следуя идее Попова, он поместил одну из пластинок на мачту, а другую на землю. Таким образом шарики оказались расположенными вертикально.

Все остальное в этом посылающем аппарате то же, что у Герца, Маркони только употребил более мощную индукционную катушку, дающую искру в шесть дюймов длины. Вместо Герцовых медных шишечек, Маркони, следуя идее своего учителя Риги, изобретателя трехискрового разрядника, устроил медные шары в четыре дюйма в диаметре, на расстоянии один от другого всего на 1/25 дюйма.

Первый радиоприемник Попова.

На приемнике Маркони доказал свое умение использовать достижения, сделанные в работе с радио в восьмилетний период, прошедший со времени первого изобретения Герца. Молодой исследователь совершенно оставил проволочный круг, известный под именем резонатора, так как этот прибор был непригоден для больших расстояний, а кроме того, что еще важнее, не имел самостоятельного источника тока, а следовательно, и средств к усилению его. Вместо этого, он взял идею телеграфного аппарата, где слабый электрический ток, передаваемый проводниками на далекое расстояние усиливается местной батареей.

Маркони для приемника устроил мачту как для передающего аппарата, и, как и там, укрепил одну пластинку конденсатора на мачте, другую же поместил на земле. (Во втором аппарате Маркони верхняя пластинка была заменена четырехугольным проволочным щитом, а в третьем — вертикальным проводником. В обоих приборах нижняя пластинка отсутствует, т. к. Маркони нашел, что земля сама может служить пластинкой конденсатора). Для детектора, — он понимал, что это самое главное из всей задачи, — он использовал все усовершенствования, сделанные Барлеем, Гитаром, Онести, Бранли. Лоджем, Минчином и Поповым.

В 1850 г. Француз Гитар (Guitard) открыл, что когда воздух, содержащий в себе пыль, электризуют посредством какого-нибудь источника электричества, пыль собирается в нити. Это как будто бы незначительное обстоятельство имело громадное значение для радио.

Англичанин Варлей в 1860 г. развил эту мысль. Он производил опыты с металлической пылью, и устроил кохерер из пыли, который применил в своем громоотводе для телеграфного аппарата. Пыль была помещена в стеклянную трубку, закрытую с обоих концов пробками. Через каждую пробку проходила проволока, концы которой входили в металлическую пыль, но не касались друг друга. Под током небольшой частоты эта пыль была плохим проводником; когда же через нее пропускали ток большой частоты, пыль собиралась л нити и становилась хорошим проводником.

Прибор Попова.

Таким образом кохерер был не чувствителен к току телеграфа, но молния с своим большим количеством перемен неизменно делала его своим проводником, так что можно было с его помощью отвести молнию в землю без вреда для телеграфных приспособлений и без всякого риска для телеграфиста.

В 1885 г. Онести (Италия) продолжил опыты в этой области, работая над теорией сцепления, как результата электрического влияния. Он нашел, что железные опилки в сильной степени обладают свойством изменять свою электропроводность. От прикосновения искр (электромагнитных волн) от индукционной катушки сопротивление железных опилок падало (или их электропроводность поднималась) до такой степени, что они становились не худшим проводником, чем медная проволока. Это было за два года до опытов Герца, так что открытие Онести не оказало прямого влияния на решение задачи радио.

Способ уловить волны Герца был открыт французом Бранли. Он взял трубку Варлэя и опыт Онести с опилками и усовершенствовал их. Он смешал серебряную пыль с железными опилками, и свободно поместил эти металлические частицы между двумя серебряными пробками. Проволоки были проведены только в серебро. Этот кохерер был соединен с батареей; в цепь был включен телеграфный звонок. Сопротивление опилок в состоянии покоя было так велико (в омах), что ток из батареи не мог проходить. Под влиянием же герцовых волн большой частоты, опилки моментально становились проводником и пропускали ток, который приводил в действие звонок Таким образом звонок воспринимал волны Герца, являясь в лабораторном смысле слова радиоприемником. Бранли пошел еще дальше и включил в одну цепь с усовершенствованным кохерером самопишущий аппарат Морзе так, чтобы волны Герца могли быть превращены посредством детектора в печатные сигналы. Оливер Лодж (Англия), рассматривая вопрос исключительно с точки зрения теоретической физики, использовал действие кохерера Бранли, как верный способ доказательства существования электромагнитных волн, открытых Кларком Максвелем, и показал его крайнюю чувствительность к слабым токам. Хотя Лодж устроил радиоаппарат, который в состоянии был принимать сигналы на расстоянии в 150 ярдов, ему и в голову не приходило, что этот аппарат может быть использован для беспроволочного телеграфирования на большие расстояния.

В России Попов еще ближе подошел к решению задачи. Он взял кохерер Бранли с аппаратом Морзе, но вместо железных опилок с серебром употребил стальные опилки. Приспособленный к громоотводу, прибор этот воспринимал молнию такую отдаленную и слабую, что глаз человеческий ее не видел. Он изобрел звонок с молоточком, который, после прохождения герцовых волн, постукивая по кохереру, автоматически возвращал опилки в их нормальное состояние неэлектропроводности. Но, как и Лодж, Попов не использовал громадных возможностей, бывших в его руках.

Маркони для своего детектора взял кохерер Бранли (в третьем приборе он прибавил к серебру никелевые опилки и запаял трубку). Затем он взял также звонок Попова с небольшими изменениями, и для приема сигналов аппарат Морзе.

Итак, в кратких словах, аппарат Маркони состоял из двух мачт, поддерживающих пластинку с вертикальным проводом, ведущим вниз к медному шару; провод второго медного шара проходил к пластинке в земле. В передающем аппарате нижняя проволока проходила через вторичную обмотку индукционной катушки в землю, в одну цепь с первичной катушкой был включен вибратор с ключом; источником тока служила батарея из восьми элементов. Искровой промежуток был на верхнем проводнике. В приемнике в цепь с нижним проводом был включен кохерер Бранли в качестве детектора, аппарат Морзе для приема сигналов и маленькая батарея, которая, когда электромагнитные волны действовали на кохерер и делали возможным прохождение тока, приводила в действие аппарат Морзе.

Уже первые шаги Маркони были успешны. Маркони знал чего хотел; у него было уменье применять на практике теоретические открытия, проницательность и вера в свои силы. Как сказал Риги: «Маркони воплотил то, что неясно витало в умах других или было лишь скромным экспериментом».

Маркони видел, что то, что тридцать лет назад открыл Максвель и на опыте доказал Герц, могло усовершенствовать великое изобретение беспроволочного телеграфа, что было в меньшей степени сделано Троубриджем с его принципом электропроводности, и Ирисом, который посредством индукции сделал его практически полезным. Теперь был применен новый принцип — принцип передачи и приема электромагнитных волн, или «радио».

Сейчас же после своих первых опытов, произведенных в Италии, Маркони поехал в Англию для совещания с Оливером Лоджем. Он сговорился с Ирисом, бывшим тогда главным инспектором телеграфа, и из одной из комнат главного телеграфа в Лондоне посылал по беспроволочному телеграфу через несколько стенок телеграммы на крышу, удаленную более чем на сто ярд. Ирис пришел в восторг и помогал молодому исследователю советами.

Следующее важное усовершенствование было сделано Маркони в приемнике. Он выключил кохерер из прямой цепи антенны и поместил там первичную обмотку трансформатора, который индуктивно действовал на вторичную обмотку, замыкавшуюся кохерером и самопишущим аппаратом. Так, прикосновение герцовых волн к антенне, вызывавшее электрические колебания, индуктивно передавалось цепи кохерера, и давало лучшие результаты.

Этот аппарат выдержал в 1896 году ряд сложных испытаний перед английскими военными и морскими экспертами. Маркони встретился с большими затруднениями в получении одной непрерывной волны, так как электромагнитные волны, возбужденные индукционной катушкой, сопровождались вторичными колебаниями неодинаковой с главными волнами частоты. Это вносило хаос и служило причиной потери энергии.

В 1897 году молодому изобретателю удалось с помощью катушки, дающей искру в двадцать дюймов, при вертикальной антенне на высоте 150 ф., передать телеграмму на расстояние в девять миль.

В 1898 г. он установил радиоаппарат на яхте королевы Виктории: так, впервые было установлено беспроволочное сообщение судна с берегом. Кроме того, беспроволочные аппараты были установлены на маяках. Затем Маркони применил, как в передающем аппарате, так и в принимающем, трансформаторы. Шары не входили больше в прямую воздушную сеть. В одну цепь с антенной передающего аппарата была включена вторичная обмотка трансформатора, а искровой промежуток был между индукционной катушкой и первичной обмоткой его. Результатом была большая частота волн в зависимости от устранения вторичных неправильных колебаний антенны, которой они не могли теперь достигать, так как вторичная обмотка трансформатора (а значит и антенны) могла вибрировать только в унисон с колебаниями первичной обмотки.

В 1899 г., применяя трансформатор и на передаточном, и на приемном аппарате (трансформаторы впоследствии были много раз видоизменены), Маркони посылал телеграммы на расстояние 28 миль. В том же году английский флот принял его систему; а еще до конца года была достигнута передача на 100 миль.

Два главных возражения, которые во время испытаний аппаратов Маркони выдвигал английский флот, сводились к следующему: так как электромагнитные волны распространялись по всем направлениям и могли быть приняты всяким, имеющим приемник, известия, передаваемые по радио не могли быть тайными. Второе — что на больших расстояниях волны были настолько слабы, что известными тогда способами не могли быть уловлены.

Лодж в 1897 году первый нашел, как сохранять известия в тайне. Он ввел принцип «настраивания», т. е. предложил, чтобы посылались волны определенной длины и чтобы приемник отвечал волнами той же длины. Если примером взять рябь, вызванную брошенным в воду камешком, то длина волны будет расстояние от гребня к гребню, ширина — половина расстояния между высотой гребня и углублением между волнами, скорость — быстрота движения волн, измеряемая обыкновенно в секундах, и «частота» — количество волн в секунду.

Маркони быстро схватил сущность теории Лоджа и применил ее на практике. В то же время он придумал способ увеличения энергии передаточного аппарата. С этими двумя усовершенствованиями он построил «синтонический беспроволочный телеграф», при помощи которого телеграммы передавались на расстояние 155 миль.

Это был высший пункт достижений Маркони в его приспособлениях, основанных на искровой передаче Герца. До сих пор на коммерческих судах приняты радиоаппараты, построенные на этом принципе; военные суда пользуются дуговой или альтернаторной передачей, искровая же была оставлена флотом Соединенных Штатов уже в 1915 г.; американские любители пользовались этой системой передачи до 1923 г., хотя ее неудобства были уже ясны и необходимость установления постоянных систем волн вполне определилась.

Этот основной вид радиотелеграфа должен быть хорошо усвоен. Прежде всего передающий аппарат.

В раннем приборе Маркони верхний проводник проходил через внутреннюю обмотку индукционной катушки прямо в землю, а медные шары были в прямой цепи, при чем толчок давала батарея и первичная обмотка катушки, снабженной обыкновенным прерывателем. В аппарате, известном под именем настроенного радиотелеграфа, верхний проводник проходит через вторичную обмотку трансформатора, а оттуда в соответственно настраивающую катушку, представляющую собой цилиндр, обмотанный проволокой Заземленный провод соединяется скользящим контактом, проходящим через витки этой настраивающей катушки, удлиняя или укорачивая проволоку между верхним и заземленным проводником и включаясь в тот или другой виток настраивающей катушки и соответственно удлиняет или укорачивает длину волн подобно тому, как длина маятника определяет дугу и период его качаний.

Принцип настроенного передатчика Маркони.

Первичная обмотка трансформатора возбуждается искровым промежутком в цепи, в которую включен сильный конденсатор из десяти лейденских банок; конденсатор заряжен от индукционной катушки, получающей первоначальный ток от батареи; обе цепи, в первую из которых входит батарея, индукционная катушка, конденсатор, искровой промежуток и первичная обмотка трансформатора, а в другую — вторичная обмотка трансформатора, настроенная при помощи изменения количества включенных витков настраивающей катушки (точка соприкосновения соединения с заземленным проводником должна скользить), пока колебания обеих цепей не будут одинаковы. Тогда можно сказать, что цепи настроены одинаково. В таком случае электрические колебания, возникающие в цепи конденсатора, вследствие заряда и разряда через искровой промежуток, создают соответствующие колебания в антенне подобного же рода и максимальной силы. Таким образом мощность энергии, исходящей от антенны значительно возрастает, так как вместо сильно затухающих колебаний, получавшихся от первоначального аппарата, антенна излучает слабо затухающие волны.

Тот же принцип применен к приемному аппарату. В антенну принимающего аппарата помещается первичная обмотка трансформатора, а внизу катушка для настройки такая же, как в передающем аппарате. Вторичная обмотка трансформатора соединяется с маленьким конденсатором, а оттуда с кохерером и аппаратом Морзе, как и прежде. Цепи настраиваются одинаково друг с другом и с цепью посылающего аппарата.

Таким образом, конденсатор в посылающем аппарате сосредоточивает значительное количество энергии и с каждым разрядом передает ее передающей антенне, возбуждающей длинные колебания, очень медленно прекращающиеся, так что один ряд волн еще не замер, когда уже начинается другой. Так как они настроены одинаково, колебания происходят в промежутки, равные промежуткам колебаний цепи; это усиливает действие подобно тому, как ряд легких толчков через известные промежутки может заставить качаться тяжелый маятник, если промежутки будут соответствовать естественным промежуткам качания маятника. Большой висячий мост может сломаться от того, что на нем будет прыгать маленький мальчик, если только прыжок будет происходить через соответствующие естественным колебаниям моста промежутки.

Точно так же, если антенна приемного аппарата настроена одинаково с антенной передающего, она также будет испытывать возрастающее действие волн. Так как наименьшая частота колебаний радиоволн 6 тысяч в секунду, то эти 6 тысяч толчков, сделанные в надлежащие промежутки, уже через секунду окажут сильное действие. Таким образом, слабый толчок передающего аппарата сильно возрастет в приемнике, если только приемник одинаково с ним настроен.

В этом раннем, но знаменитом приборе, кохерер и пишущий аппарат Морзе работали прекрасно, но медленно и трудно регулировались. Маркони скоро оставил их и заменил своим магнитным детектором. Это было его собственное изобретение, а не изменение ранее изобретенных приборов. Он работал великолепно и им пользовались более десяти лет (особенно для портативных аппаратов в армии), так он был прочен и удобен. Детектор этот состоит из бесконечной движущейся ленты железной проволоки, медленно вращающейся на двух блоках, приводимых в движение часовым механизмом, и проходящей через две стеклянные трубочки с намотанной на них изолированной шелком проволокой. Одна из этих катушек соединена с телефонной трубкой, другая с верхней цепью. Вне трубок помещены два подковообразных постоянных магнита, которые намагничивают медленно движущуюся железную ленту. Таким образом, пока катушки на стеклянных трубках остаются в состоянии покоя, железная лента остается намагниченной, и по ней постоянно идет электрический ток.

Но в тот момент, когда в антенне начинают появляться электрические колебания, в катушке появляются переменные токи большой частоты и изменяют направление магнетизма в железной ленте. Следствием этого внезапного движения линий магнитной силы является возникновение индуктивного тока во второй катушке, соединенной с железной трубкой. От каждой искры передающего аппарата к приемному аппарату идет ряд волн; эти волны возбуждают ток во второй катушке и дают шум, слышный в телефон. Так как эти шумы следуют один за другим со скоростью нескольких сот или нескольких тысяч в секунду, они соединяются вместе и дают то, что ухо воспринимает как продолжительную музыкальную ноту. Таким образом, если ряд искр посылающего аппарата прерывается посредством ключа в соответствии с знаками азбуки Морзе, слушатель может воспринимать их по телефону как музыкальную ноту, разбитую на длинные и короткие звуки.

Приемник с детектором.

При помощи этого магнитного детектора Маркони осуществил свой 155-мильный рекорд с острова Уайт в Корнуэльс. Это был громадный шаг вперед, так как это давало возможность пользоваться телефоном для приема, а комбинация телефона и человеческого уха является очень чувствительным инструментом.

Достигнув таких результатов, Маркони стал работать над тем, что тогда казалось невозможным — беспроволочная передача телеграмм через Атлантический океан. Тут уже была недостаточна сила батарей и индукционных катушек, и Маркони пришлось отклониться от пути, указанного Герцем. Флеминг, впоследствии прославившийся как изобретатель термионического детектора (катодной лампы), стал главным инженером-конструктором Маркони, и радио вошло в новую стадию развития, требующую больших и дорого стоящих установок.

Все эти ступени применения старого и изобретения нового, пройденные Маркони с необыкновенной быстротой — менее чем в 6 лет, Хюг повторил в шесть недель под руководством Бёка Торна.

Первая модель была почти закончена, когда знаток радио явился в Муравьиную долину. Хюг заметил, как многие мальчики, вероятно, что ничего нет легче, чем сделать простой аппарат, с помощью которого Маркони творил чудеса. Изумительно было, как мог молодой изобретатель достигнуть такими простыми средствами поразивших мир результатов.

К началу занятий в школе, Хюг под руководством Торна воздвиг в шалаше передающий аппарат такого типа, как тот, с помощью которого Маркони посылал телеграмму на сто миль. На школьном доме он также устроил мачту и заключенный в крепкий шкафчик приемный аппарат старого образца с грубым самодельным кохерером Бранли и аппаратом Морзе. Школа была всего в четырех милях от шалаша, так что посылать сигналы было легко.

Новый учитель, привыкший к всеобщему интересу, вызываемому всюду радио, был раньше удивлен, затем расстроен, и, наконец, возмущен безразличием детей. Одни считали радио трудным, другие боялись его, большинство же заявляло, что родители запретили им иметь дело с этими приборами.

Этого Бёк Торн вовсе не ожидал. Он думал, что его встретят, как благодетеля. Тогда он решил «почистить», как он выражался, долину в самый короткий срок. Если бы он встретил открытое сопротивление, он бы знал, что делать. Но тут он попал в совершенно чуждую ему среду. Ему до сих пор не приходилось сталкиваться с тупой инертностью людей, боявшихся каких бы то ни было перемен, и в то же время снедаемых гордостью. Население просто не хотело слушать, пришелец не мог произвести на них ни малейшего впечатления. Их косность и вялость делала их недоступными влиянию.

Вдобавок, как ни стыдно было Бёку Торну сознаться, в школе его работа шла хуже, чем у мисс Фергюсон. Меньше детей посещало школу, а немногие посещавшие не были особенно прилежны. Правда, с ним никто не решался шутить, но и сторонников у него не было.

Айртон сдержал слово, поддержал кандидатуру Торна, но продолжал держаться своей враждебной позиции по отношению к радио. Речи Тысячелетнего Джоэ также продолжали приносить плоды.

Уот Берк, большой сторонник Хюга, придя однажды в шалаш, где ему показали новую работу последнего, сказал учителю:

— Дело неладно, Бёк Торн. Эта работа может быть и первый сорт, но все это ни к чему не приведет. Я думал, когда вы приехали, что вы заберете в руки всю долину, и все станут сочувствовать радио, а вышло наоборот, настроение теперь хуже, чем было до вашего приезда.

Торн молча согласился: он сознавал, что Берк прав. Не слыша ответа, винокур продолжал:

— Вы извините меня, если я скажу, что вы не с того конца начали. У здешних жителей есть своя гордость, даже слишком много ее, и ваше намерение заставить всех плясать по вашей дудке никому не могло понравиться. Я не нападаю на вас, я на вашей стороне, но не надо обманываться. Может быть вы не виноваты — люди бывают разные. Вы не похожи на нас, или мы на вас — как хотите. Но у вас тяжелая рука, и вы слишком натянули поводья, а с некоторыми лошадьми надо обращаться осторожнее.

Я вот уж тридцать лет стараюсь ладить с завистливыми соседями и акцизными чиновниками. Я знаю здешний народ, и вижу беду, когда она приближается. И если не случится ничего, что бы говорило в вашу пользу, вас скоро выбьют из седла.

— Я несколько раз говорил тут о радио и его значении. Они не могут отговариваться незнанием. А выбить меня из седла — я бы хотел, чтобы они попробовали это сделать! Я бы им показал тогда!

— Говорить — ничего не стоит, — сказал Берк. — Половина не верит вам, другой половине вообще безразлично. Какое дело горцам до пользы, которую беспроволочный телеграф приносит судам, когда они никогда не видели ни моря, ни корабля? Какое дело им до аэропланов? Никто тут не собирается путешествовать по воздуху. Что же до Сахары и до Северного полюса, так вы с таким же успехом могли говорить о луне. Ну, а чтобы Муравьиная долина интересовалась развитием науки, я думаю, и вы не ожидаете.

Бек Торн чувствовал, что каждое слово било прямо в цель.

— Что вы хотите сказать, Уот Берк? — спросил он. — Вы еще не все сказали, я вижу. Я признаю, что я не так взялся за дело. А как бы вы поступили?

— Ну, если вы хотите, я скажу, что вам бы надо было продолжать, как начал Хюг. Когда началась вся эта история с электричеством, Хюг очень много выиграл тем, что помог моей жене, а он ей очень помог. Почему люди хорошо к нему относились? Они видели, что его работа полезна для них. Если бы моя жена была из соседней долины, им не было бы до нее никакого дела, они интересовались потому, что она своя.

— Тут особенно гордиться нечем.

— Может быть, но это все-таки так. Что до мальчика, так он, конечно, мог писать в журнале помягче, не наступать людям на ноги. Но все знают, что он молод, и неприязнь к нему скоро прошла бы. Беду наделали другие статьи в журнале, особенно про певицу. Пожалуй, и я немного виноват — я слишком резко поговорил с Айртоном. Когда шалаш сгорел, больше двух третей населения приняло участие в постройке нового, а люди здесь не любят работать больше, чем им надо. Тогда опять стали хорошо относиться к Хюгу. Потом вы приехали и сразу стали гладить их против шерсти. Вы сказали Айртону, что «почистите» долину и покажете нам. как себя вести. Это все знают. А если мы не хотим, чтобы нас учили? Особенно чужой человек. Вы все время рассказываете о значении радио для других и собираетесь здесь устроить станцию. Для чего? Для нас? Нет, чтобы передавать через нее чужие телеграммы—«переходить из одного места в другое по нашим шеям», сказал кто-то на днях. Это не пройдет.

— Пройдет, — был ответ. — Не думайте, что если я приехал специально с тем. чтобы устроить станцию, необходимую для общего блага, я позволю кучке горцев помешать мне!

— Помните, что они живут здесь уже больше двухсот лет. Это их земля. Они в своем праве. У них есть свои взгляды. Пусть эти взгляды отсталы, но, ведь, это не преступление. Вашими приемами вы ничего тут не поделаете, Бёк Торн, это говорю вам я— один из ваших друзей. Мы тут нелюдимы, и нам нет дела до других. Население долины хочет знать, что может радио дать им; если ничего, тогда — Берк пожал плечами, — ну. тогда что-нибудь случится. Опять сожгут шалаш или как-нибудь повредят провода; а отстраивать на этот раз уже не станут.

— И вы полагаете, что вся моя работа, включая и школу, где я преподаю даже без жалованья ни во что не ставится?

— То, что вы отказались от денег не принесло вам пользы, так как все решили, что вы богатый человек. Они даже возненавидели вас еще больше — мы не горожане, которые относятся к человеку тем лучше, чем у него больше долларов. А преподавание, так все говорят, что любая женщина могла бы еще лучше учить детей, и жалеют, что не пригласили опять мисс Фергюсон. А когда вы выстроите вашу станцию, можете быть уверены, что в первую же темную ночь она будет испорчена.

— Пусть они только сделают это открыто… — Бёк Торн сжал свой могучий кулак.

— Зачем Вы уедете, они останутся; стоит только дождаться вашего отъезда. Вы природный борец, Торн, они это знают и я это знаю, и я на вашей стороне в вашей нынешней борьбе. Но какой толк бороться, если победа не принесет никаких плодов? Нельзя насильно заставить какую-нибудь вещь нравиться.

По моему вам надо сразиться с самим собою. Измените ваш образ действий, постарайтесь победить другим путем. Заставьте радио служить долине и они примирятся с вами. Если радио такая замечательная вещь, как вы говорите, так покажите, что оно может сделать для нас. Вот ваша задача.

Бек Торн посмотрел на него:

— Легко сказать, но не так-то легко сделать!

— Попробуйте, докажите, что вы достаточно сильны для этого.

Нахмурившись, но не сдаваясь пред трудностью задачи, как не спасовал бы он пред бандой врагов, Торн положил руку Хюгу на плечо.

— Попробуем вместе? — спросил он.

— И сделаем, — быстро ответил Хюг — я не уверен, но кажется — я знаю путь.

Глава VIII. ПОБЕДА

Бек Торн и Хюг всегда много работали, но после разговора с Уотом Берком они удвоили свое рвение. План Хюга, простой и легкий, был с восторгом встречен обоими. Но, чтобы выполнить его, было необходимо, чтобы к весне была закончена постройка сильной радиостанции, а также, чтобы Хюг научился ею управлять.

Бёк Торн был человек, привыкший признавать свои ошибки и достаточно решительный, чтобы следовать разумному совету. Он признал свой провал в школе, сам поехал в Локустборо и уговорил мисс Фергюсон вернуться. Так как он не брал жалованья, у попечительного совета остались деньги. Девушка согласилась приехать с условием, что будет жить в доме Берка и Крэм Айртон не будет ее беспокоить. Пока Бёк Торн был в долине, можно было не опасаться Крэма, так как он все время боялся, что его обличат в поджоге шалаша.

Отказ Торна от преподавания произвел хорошее впечатление: те, кому он нравился, хвалили его за то, что он сам отказался в пользу лучшей учительницы, а враги его считали себя победителями и стали снисходительными к пораженному врагу.

Берли Сесиль предложил посвятить Айртона в план создания радиостанции для блага жителей долины. Торн хотел, чтобы это сделал Берк, который нехотя согласился. Но Айртона было не легко убедить. Удалось только добиться того, что он отказался от активного противодействия до того времени, когда станция будет готова.

Айртон хотел убедиться в том, что станция будет действительно работать, что она принесет пользу долине и- что от нее не будет исходить больше плохого, чем хорошего. Тем не менее, как человек честный, он сделал даже больше, чем обещал: он повсюду рассказал, что станция имеет в виду именно пользу долины.

Бёк Торн, свободный от уроков в школе, сказал, что станция может быть готова к марту, а Хюг только ею и бредил.

— Ты знаешь, что такое электричество, — сказал раз Бёк Торн, когда они вернулись из Фолджэмбвилля, и привезли приборы, присланные им Лигой радиосвязи. — Джед Блэден научил тебя работе с телеграфом и дал тебе представление о динамо и электрических машинах, ты сам сделал два-три радиоаппарата, хотя все по системе искровой передачи, и ты много читал о радио. Ты знаешь также кое-что об электрических измерениях и о теории электронов. Начало хорошее. Ты повторил опыты Герца и Маркони и научился обращаться с волнами Герца. Ну, а знаешь ли ты, что собою представляют эти волны?

— Знаю, — ответил мальчик. — Это электромагнитные волны, исходящие от колебаний антенны, причем колебания вызываются переменным электрическим током от искрового разряда или другого источника энергии. Задача радиопередачи в том, чтобы эти волны были возможно чаще и сильнее; работа приема волн, как бы слабы они ни были, состоит в усилении их и наилучшем приеме сигналов.

— Можно бы сказать больше, но пусть так. На что похожи волны?

— Д-р Камерон сказал мне, что они являются бесконечными рядами пузырьков, один в другом, которые распространяются сферически, никогда не прерываясь, но становясь все слабее. Одновременно с ними распространяются линии электрической силы под прямым углом с ними.

— С какой скоростью?

— Скорость света 300.000.000 метров (186.000 миль) в секунду.

— В какой среде распространяются эти волны?

— В эфире.

— Что это такое?

— Этого я не умею как следует объяснить.

— И никто не умеет. Но все-таки попробую^[11].

Волны воды идут только по поверхности. В воздухе распространяются звуковые волны. Но молекулы воды и воздуха не перемещаются. Движение волн проходит через них, или передается ими. То же самое с радиоволнами. Они движутся в эфире, или проходят через него.

Сам же эфир как будто бы является невидимым веществом, в котором плавает вселенная. Жидкие и твердые тела только разные формы материи, плавающей в эфире.

Если все тела состоят из атомов, а атомы из ионов, если ионы в атоме удалены друг от друга как планеты в солнечной системе, надо полагать, что эфир заполняет пространство между ними. Если так, то я могу понять каким образом волны Герца, которые суть лишь колебания эфира, проходят через тела, так как ионы в каждом атоме слишком малы, чтобы остановить волны эфира.

Волны света и радио распространяются с одинаковой скоростью, но имеют ли они одинаковую длину?

— Нет, длина волны Герца может быть от 25 миль от гребня к гребню до одного дюйма, а самая длинная световая волна короче самой короткой радиоволны в 10.000 раз.

— Даже меньше, мой мальчик. Обыкновенный желтый свет (натрия) имеет волну длиной в одну тридцатитысячную дюйма. Знаешь ли ты, что такое частота?

— Количество волн в секунду.

— Почти так, но не совсем. Это скорость волны, умноженная на длину ее.

— Что такое частота электромагнитных волн?

Хюг чувствовал, что должен уметь ответить, но не мог.

— Это трудный вопрос, — признал Торн. — потому что три таких различных вещи, как радиоволны, лучистые тепловые волны и световые волны все являются формой радиолучей. Переменный электрический ток со скоростью 60 в секунду дает волны такой частоты.

Частота радиоволн может быть: от 10.000 до 3.000.000 в секунду; тепловых волн: от 5.000.000.000.000 до 200.000.000.000.000 в сек.; световых волн: от 400.000.000.000.000 до 1.000.000.000.000.000 в секунду.

Частота Х-лучей в триста раз больше самой большей частоты световой волны, а эманации радия имеют в семьдесят раз большую частоту, чем Х-лучи.

— Очень важно запомнить, Хюг, что мы не особенно хорошо еще знакомы с электромагнитными волнами. Есть волны ниже радиоволн, свойства которых мы еще не знаем. Между радио и тепловыми волнами есть множество неизвестных волн в миллион раз больше радиоволн. Между тепловыми и световыми волнами есть промежуток в частоте в два миллиона миллионов, промежутки между световыми и Х-лучами, и между Х-лучами и лучами радия еще больше. Наши знания электромагнитных волн очень малы, многое надо еще открыть. Есть работа для нового Герца.

Заметь еще, Хюг. Эти волны могут превращаться одни в другие. Эманации радия могут быть приведены к частоте X-лучей, которые могут принимать такую форму, что дают свет. Световые лучи легко изменить так, чтобы они давали тепло, и они могут с помощью селена и электрического тока быть превращены в звуковые волны, так что можно слышать свет звезд. Звуковые волны в телефоне превращаются в электрические и снова в звуковые. Волны большой частоты могут быть превращены в волны малой частоты, и это ежедневно делается в беспроволочном телеграфе; радиоволны уменьшаются так, чтобы они были доступны для слуха.

— А знаешь ли ты, что такое ширина волн?

— Да, отчасти. В волне водяной, т. е. волне на поверхности, это глубина волны от гребня до углубления между волнами, но в радиоволнах это наибольшее отклонение от состояния покоя.

— Это доказывает, что ты неправильно определил ширину водяной волны. Ширина — половина расстояния от гребня к углублению. Старайся быть точным.

— Ну, а что ты знаешь о форме волн?

Мальчик покачал головой.

— Не думаешь ли ты, что все волны имеют одинаковую форму? Ничего подобного. Как работал бы тогда телефон или фонограф? Только благодаря форме волн мы можем различать звуки. Каждый вид электромагнитных волн имеет разную форму: это очень важно в беспроволочном телефоне, ты еще о нем не знаешь. Но разницу между непрерывными и прерывающимися рядами ты знаешь?

— Об этом была статья в журнале, но я не особенно хорошо понял ее.

— Я тебе объясню, в чем дело. Когда бросают в воду камешек, получается не одна волна, а целый ряд мелких волн. Если бросать дальше камни, целый ряд их, совершенно одинаково с первым, или если поверхности воды будет касаться вибрирующий предмет, получится непрерывный, постоянный ряд волн. Если бросать камешки через неправильные промежутки времени, или если вибрирования касающегося воды предмета будут прерываться, получится прерывающийся ряд волн.

Удар по клавише рояля даст ослабевающий ряд волн, а нажимание клавиши органа — непрерывный. Мандолина дает ослабевающий ряд волн, скрипка — непрерывный. Разряды конденсаторов дают ослабевающие волны, а альтернаторы высокой частоты, дуга Паульсена и катодная лампа (со всем этим придется тебе познакомиться и как можно скорее) дают непрерывные или, как говорят, незатухающие волны.

Незатухающие волны имеют большие преимущества, важные для радио. Точка в радиотелеграфе длится одну двадцатую секунды. При искровом разряде с тысячью раз в секунду в каждой точке будет 50 рядов с 40 волнами в каждом ряду или всего 2.000 волн. При передаче же незатухающими волнами, в точке будет 10.000 волн, т. е. в пять раз больше. Прерывающиеся ряды имеют всего одну волну полной мощности, остальные же ослабевают, тогда как незатухающие волны все имеют одинаковую мощность и дают, приблизительно, в 5 раз больше энергии. Таким образом, сила передачи точки незатухающими волнами больше передачи ее затухающими в 25 раз, а энергии для передачи нужно немногим больше. Кроме того, незатухающие волны чисты и дают колебания только в соответствии с электрическими данными цепи; затухающие же волны расплывчаты.

— Искровой разряд не дает непрерывных волн?

— Нет. Поэтому-то Маркони и пришлось работать по другой системе, предложенной впервые Вином и разработанной Флемингом.

Идея состояла в том, чтобы сделать как раз обратное непрерывным волнам, т. е. в том, чтобы ослабевающий ряд волн еще больше ослабить, и сделать это так быстро, чтобы можно было принимать в расчет только первый толчок. Вин достигал этого посредством того, что у него искра в металлической цепи получалась не между шариками, а между металлическими пластинками. Он брал ряд из 10 металлических пластинок, отстоящих друг от друга на 1/50 дюйма; вследствие охлаждения металлических поверхностей искра получалась настолько ослабленной, что антенна получала чистое возбуждение.

Разрядник Вина.

Флеминг еще усовершенствовал это: у него металлические пластинки с искровым промежутком вращались в масле, так что была устранена возможность возникновения дуги между концами промежутка.

Маркони сделал большой шаг вперед по сравнению с Вином и Флемингом своим изобретением дискового разрядника, вращающегося с большой скоростью; стальной диск с выступающими по обе стороны шпеньками вращается с большой скоростью между двумя другими дисками, вращающимися в свою очередь под прямым углом к нему, и включенными в одну цепь с конденсатором.

Каждый раз, когда шпенек проходит под двумя большими дисками, создавая небольшой искровой промежуток, в цепи диск — конденсатор — трансформатор создаются колебания. Скорость вращения среднего диска так велика, что он разрывает цепь конденсатора, немедленно прекращает колебания в конденсаторе и возбуждает в антенне колебание одной частоты. В следующей стадии изобретения Маркони диск был гладкий; он был устроен по тому же принципу, но без шпеньков и приспособлен к посылке незатухающих волн. С помощью этого прибора впервые удалось телеграфировать через Атлантический океан.

— Но я читал, что для этого он отказался от применения батареи.

— Да, он пользовался индукторным альтернатором, о котором тебе говорил Джед Блэден. Мы здесь поставим такой. Но он пользовался все-таки искровым разрядником. Первый аппарат для телеграфирования через океан состоял из машины в двадцать пять сил и альтернатора переменного тока низкой частоты, при напряжении 2000 вольт, и заряжал специально устроенные конденсаторы, состоящие из лейденских банок, погруженных в изолирующее масло. Конденсаторы разряжались раньше с помощью вращающихся дисков Флеминга, а затем с помощью диска с зубьями Маркони.

Одиннадцатого декабря 1901 года, памятный день в истории радиотелеграфии, Маркони получил на острове Ньюфаундленд сигнал букву «S», посланный Флемингом из Польдью (Англия). Новые станции сейчас же были устроены в Клифдене (Ирландия), Ледяной бухте (Новая Шотландия) и мысе Код-Масачузетс. В Клифдене пользовались дисковым разрядником Маркони, причем была применена новая система конденсаторов, состоявших из полированных металлических листов, висящих в воздухе, заменивших классическое стекло и фольгу.

22 декабря 1902 г. через Атлантический океан была послана первая радиотелеграмма, а через три месяца началось регулярное сообщение по беспроволочному телеграфу.

К 1907 году радиотелеграфия достигла такого развития, что обслуживала газеты; дальнейшее развитие пошло быстро, и в настоящее время беспроволочный телеграф охватил весь мир и каждая значительная страна сообщается со своими отдаленными владениями по радио: Америка с Филиппинами, Англия с Австралией, Франция с Индокитаем.

Прежде, чем перейти к дальнейшему, я хочу сказать тебе, что искрогасящая система Вина, усовершенствованная Флемингом и примененная Маркони для первых телеграмм через океан, не оставлены и до сих пор. Часто сигналы от передатчиков, работающих с гасящей искрой, дают в телефонной трубке музыкальный тон, искры следуют одна за другой очень быстро и регулярно. Таким образом, хотя эти волны и затухающие, но они дают результат такой же, как и непрерывные.

Если телеграфист может посылать сигналы со скоростью двадцати слов в минуту (часто они передают гораздо скорее), точка должна была бы занимать 1/20 секунды. При частоте разрядного диска в 1.000 в секунду, точка будет состоять из пятидесяти искр, достаточно для того, чтобы в телефонной трубке была слышна нота, высота которой может быть по желанию изменена с помощью увеличения или уменьшения числа искр в секунду.

Это даст возможность принимающему выделить звук предназначаемого ему сигнала.

К системам, дающим эти музыкальные искры, относятся системы Вина, ф. — Лепеля, а также Телефункен. Последняя развилась в одну из наиболее значительных германских систем (на некоторых станциях немцы пользуются альтернаторами), которой перед войной пользовались для поддержки сношений через океан с Америкой; после войны она применяется на некоторых русских станциях.

— Ну, а теперь, какие ты еще знаешь системы передачи?

— Я читал, что есть другие системы, но не знаю о них ничего. Кажется, они применяются только на больших станциях.

— Ничего подобного. Принципы, годные для больших станций, годны и для маленьких, но не наоборот. Тебе необходимо познакомиться с другими системами.

Есть три главных системы (не считая вновь призванной к жизни для сношений в шахтах — индукционной): дуга Паульсена, альтернаторная система — тип Александерсена и Гольдшмита, и система термионной лампы Флеминга, больше известной под именем катодной лампы. Значение этой системы возрастает с каждым днем. На многих станциях «лампа» вытеснила искру, вытесняет дугу, а недавно большие лампы были установлены для работы через океан взамен больших альтернаторов. Результаты были настолько хороши, что принимающие станции по другую сторону океана даже не подозревали, что произошли какие-нибудь перемены.

Прежде всего займемся электрической дугой. Что ты знаешь о ней?

— Ничего, — ответил мальчик. — Я никогда ее не видел. Я видел на картинках электрическое освещение с помощью дуги, но я никогда не был в большом городе. Я не знаю, как она работает, потому что все статьи в журнале о радио с помощью дуги считают, что устройство дуги всем известно.

— Значит, тебе надо начать с самого начала. Когда электрический ток непрерывно или почти непрерывно идет через маленький промежуток в цепи — промежуток, наполненный воздухом или другим газом при атмосферном давлении, получается непрерывный разряд, называемый дугой. Она ионизирует воздух, если ты знаешь, что это значит.

— Знаю, — сказал Хюг. — Доктор Камерон мне объяснил, когда говорил мне о теории электронов: атомы разбиваются, и ионы, разлетаясь в воздухе, делают воздух проводником.

— Вроде этого. Дуговая лампа, употребляемая для уличных фонарей, состоит из пары угольных стержней с кончиками близко один от другого. Когда через кончик проходит ток, уголь накаляется и дает яркий свет. Промежуток между кончиками наполнен раскаленными парами углерода, что делает свет еще ярче.

— Так это вроде искры, — сказал мальчик.

— Нет, этого нельзя назвать искрой теоретически, может быть, и трудно точно разграничить одно от другого. Дуговые разряды постоянны и почти непрерывны, искровые же временные и прерывающие. Кроме того, способ устройства и пользования дугой совершенно отличен от приборов с искрой. В 1910 г. англичанин Дудделль нашел, что если цепь, состоящая из самоиндукции и емкости, шунтирует дугу постоянного тока, дуга может издать музыкальный звук. Он предположил наличие колебаний и проверил это, включив в цепь измерительный инструмент.

Схема дуги Дудделля.

План Дудделля прост. К положительному углю дуги он присоединил короткую проволоку внутренней обкладки лейденской банки; к отрицательному он присоединил наружную обкладку через катушку самоиндукции с большим числом витков. Лейденская банка (конденсатор) дала ему энергию, катушка — инерцию. Как только ток появлялся, через ничтожную долю секунды в катушке появлялись колебания большой частоты. Понимаешь, почему?

Мальчик отрицательно покачал головой.

— Чтобы понять это, надо знать, что электрическая дуга, рассматриваемая как проводник электричества, обладает некоторыми особенностями. Не все проводники оказывают одинаковое действие на ток, но, как общее правило, ток прямо пропорционален элекродвижущей силе и электропроводности проводника. Это называется законом Ома. Угольные пары в дуговой лампе не подчиняется этому закону. Наоборот, усиление тока, проходящего через дугу уменьшает разность потенциалов между углями; ослабление тока ведет к увеличению разности потенциалов.

Теперь посмотрим, что же произошло в приборе Дудделля, где цепь, в которую были включены конденсатор и катушка, проходила кругом дуги с постоянным током. Как только в этой цепи появлялся ток, часть тока, проходящего через дугу, уходила на заряжение конденсатора. Это ослабляло дугу, но, в силу особенностей раскаленного угольного газа, эта потеря тока увеличивала разность потенциалов между углями, одновременно увеличивая разность потенциалов между обкладками лейденской банки. Это продолжалось до тех пор, пока банка не была заряжена. Если банка не была больше в состоянии извлекать ток, сила тока, проходящего через дугу возрастала до своей нормы; вследствие этого уменьшалась разность потенциалов углей, и полностью заряженный конденсатор разряжался через дугу. Немедленно после разряда противоположные токи нейтрализовались и цикл начинался сначала.

Ты видишь, Хюг, что в этой системе лейденская банка попеременно заряжается и разряжается и образует переменный ток, получившийся из постоянного. Электроны или ток мчатся туда и назад по катушке. Очевидно, что частота зависит от естественного периода колебаний конденсатора и катушки одного ряда с ним. Если частота эта не превышает 30.000 в секунду, волны могут быть слышны. Вот почему дугу часто называют музыкальной или поющей дугой. Принцип был ясен, но Дудделль достиг колебаний слишком слабых для целей радио.

В 1903 году Паульсен в Дании снова взялся за этот вопрос, рассматривая его с точки зрения радио. Это было тогда, когда Маркони добился возможности передачи сигналов через океан, но был стеснен слабостью искровой передачи. Паульсен считал, что большая продолжительность дугового разряда поможет разрешить проблему больших расстояний. Он доказал это на деле. Датский изобретатель сразу увидел два слабых места в дуге Дудделля: во-первых, промежуток воздуха недостаточно быстро дезионизировался, а во-вторых, развивалось слишком много теплоты. Для преодоления первой трудности он поместил промежуток в разреженную среду, так что дезионизация происходила быстрее. Во втором случае он применил охлаждение одного из электродов водой.

Схема передатчика с вольтовой дугой Паульсена.

Паульсен сделал дугу, причем положительный электрод был из угля, а отрицательный был из меди и охлаждался водой; дуга была заключена в сосуд, наполненный воздухом, углекислотой и парами алкоголя и помещена поперек между полюсами сильного электромагнита перпендикулярно к ним. Тогда явилась возможность получить в цепи конденсатора колебания частоты 1.000.000 в секунду, так что прибор был применим для беспроволочного телеграфа.

Тогда Паульсен соединил катушку в этой цепи как первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которого в одном ряду с антенной, и настроил их одинаково. В американском флоте в дуговых аппаратах соединения устроены иначе — медный анод включен непосредственно с антенной через заряжающую катушку. Маленькие дуговые передающие аппараты часто снабжены прерывателем, уменьшающим слишком большую частоту колебаний и делающим ее доступной для слуха.

Сигнализация совершается, переключая генератор на некоторый нагрузочный контур или на антенну. Этот способ имеет недостатки, но он все же принят на многих больших станциях; одна из наиболее известных в их числе, станция в Лифильде, близ Оксфорда, в Англии, служащая контрольной станцией Британского кругосветного радио.

— Понял, ты что такое дуга?

— Да, — сказал Хюг и, взяв карандаш, сделал набросок: — что-то в этом роде?

Торн сделал несколько поправок.

— Да, ты схватил идею. Теперь перейдем к альтернаторам. Но погоди! Джэд Блэден тебе объяснил, как устроены динамомашины. Показал ли он тебе, как работает альтернатор?

— Я сам даже сделал альтернатор, — гордо ответил Хюг, — только отцу не удалось спасти его, когда шалаш сгорел.

— Значит, ты понимаешь, что если бы мы имели возможность строить альтернаторы, могущие давать большую частоту, нам бы не надо было ни искр, ни дуг. Стоило бы только соединить один полюс альтернатора с антенной, а другой с землей.

— Но ведь их же строят?

— С большими трудностями и колоссальными затратами. Альтернаторы Гольдшмита с вращающимся полем с его сложной внутренней конструкцией, дающей нужную частоту при помощи вращающихся противоположно магнитных полей, были в ходу до войны, но скорость вращения так велика, что ни одна машина не выдерживает такой работы. Альтернаторы Александерсена индукторного типа…

— Я сделал такой, только, конечно, маленький.

— Тогда я не стану объяснять. Они приняты в Америке и работают прекрасно. Но их стоимость чрезвычайно велика и они не прочны. Французский альтернатор Латура проще и очень остроумен, но не так солиден как Александерсеновский, хотя и употребляется на самой большой станции в Сент-Ассизе.

Есть еще одна система передачи, которую тебе надо знать, это вентиль Флеминга. Он предназначался сперва для детектора в приемнике, и, как детектор, не превзойден до сих пор. Но когда с вентилем познакомились лучше, в нем были найдены изумительные возможности.

Из простого детектора Флеминга выросла чудесная трехэлектродная лампа. Она употребляется для получения незатухающих волн и, посредством так называемой регенеративной связи может воспринимать самые слабые токи. Включенная еще другим способом, в качестве усилителя, она может усиливать токи почти неограниченно. Только при помощи катодных ламп, примененных в качестве детекторов, усилителей, сделался возможным кругосветный радиотелеграф. Катодные лампы могут в конце-концов заменить все другие виды передающих аппаратов.

Устройство их трудно понять; тут прислано несколько экземпляров, я покажу их тебе завтра.

Берли Сэсиль, который слушал всегда все объяснения Торна, почти ничего в них не понимая, прервал его:

— Все это хорошо, — сказал он, — но я бы хотел знать, в каком положении план Хюга?

— Чудесно идет, я написал повсюду, всем заведующим отделами Лиги радиосвязи и многим помощникам, и от всех получил восторженные ответы.

Все откликнутся, как только мы будем готовы.

— Да, но кто будет платить?

— Да никто. Любительских радиостанций в Америке больше 100.000 и всюду мы найдем людей, которые будут помогать нам.

— Бесплатно?

— Конечно. Многие просто любят работу с радио как забаву, желая просто знать, сколько станций они могут слышать, или скольким могут передать. Есть много серьезных исследователей. Их работа представляет большую ценность. Любителям удалось сговориться с арктическим путешественником Мак Миланом, когда он замерзал у Северного полюса. Любители достигли передачи через океан с помощью станций небольшой мощности. Они же стали сообщаться с Японией. Я мог бы привести вам много примеров достижений любителей. Правда, многие жалуются — главным образом слушатели широковещательных станций, — что любители наполняют воздух пустяками.

Опыт Эдиссона. Принцип вентиля Флеминга.

Электронная или катодная лампа.

В этом есть доля правды. Я нахожу, что напрасно любители гонятся за большими расстояниями только для того, чтобы иметь право сказать, что они передали телеграмму с помощью самодельного аппарата на тысячу или более миль. Дело в том, что на долю любителей приходится мало полезной работы. Вот почему они так охотно идут навстречу нам.

Подумайте сами, Берли Сесиль, мы находимся в 14-ти милях от Фолджэмбвилля и в 60-ти от Ашвиля. Железнодорожное сообщение плохое, во всей долине ни одного автомобиля, да автомобиль и не мог бы идти по здешним дорогам, даже хороших экипажей нет, почта есть только в Ольд Милл Бранче. Тысячелетний Джоэ должен собирать письма и относить туда, и передавать письма по адресам. Но он стар и страдает ревматизмом. Он ходит не каждый день, хорошо если соберется раз в неделю.

Если кому-нибудь в долине нужно что-нибудь спешное. что ему делать? Итти пешком, или на телеге ехать в Фолджэмбвилль — двенадцать часов утомительного пути или написать письмо и ждать, пока Тысячелетний Джоэ, его отправит? А если что-нибудь случится, как дать знать?

Все это мы изменим. У нас Фолджэмбвилль будет рядом, а Ашвиль за углом.

Вот тут-то и начинается план Хюга.

Когда станция будет готова, мы сможем передать известие, куда угодно и получить скоро ответ.

— Стыдно, что это теперь невозможно, — сказал горец.

— Послать бы можно, — сказал Торн. — Станция, правда, не готова, но я сделал некоторые улучшения в старом аппарате Хюга на шалаше, и он недурно работает. Но почему это стыдно?

— Вы бы могли сегодня использовать ваши аппараты.

— Что? Сегодня? — Бёк Торн был живо заинтересован.

— Я встретил сегодня Симпсона. У него мулы без дела, а есть предложение работы по починке дороги. Урожай у Симпсона побило градом и он просто не знает, как быть. Тысячелетний Джоэ только сегодня принес Симпсону письмо, а завтра последний срок — до завтра никак не попасть в Ашвиль. Для Симпсона двести долларов не шутка. Если бы вы могли…

— Ашвиль! — вскричал Торн. — Я знаю несколько станций в Ашвиле. Там находится и 4КС и 4MI, 4GW и много других! Всего шестьдесят миль! Да нет ничего проще! У нас есть старый аппарат Маркони, который стоит без дела. Пойдите за Симпсоном, Берли Сесиль, скажите ему, что я ему все устрою. Беги скорее в шалаш, Хюг, осмотри батареи и проверь соединения. Вот случай для тебя показать, чему ты научился.

— Но как мы будем знать, что наша телеграмма получена? Приемник на школьной крыше никогда не примет сигнала из Ашвиля, — сказал Хюг.

— Конечно нет. Но ведь мы сегодня получили посылку, в которой есть лампы Флеминга. Я бывал в худших переделках, а тут мы легко справимся.

Он посмотрел на часы.

— У нас есть час времени, можно хоть в Китай телеграфировать. Иди и проверь все, пока Симпсон придет я рассчитаю, как нам включить приемную цепь в передающий аппарат Маркони. Проводник не очень хорош, но как-нибудь сделаем. Ну, скорее!

Бёк Торн весь горел. Он работал как сумасшедший над кучей материала старого и нового. Хюг, полагавший, что понимает кое-что в беспроволочном телеграфе, совершенно растерялся, стараясь следить за сложными приготовлениями к телеграфированию. Торн не задумывался ни на минуту; батареи, старые индукционные катушки, провода, выключатели, трансформаторы, инструменты для настройки — половину из них он тут же приспосабливал к новой работе — ставились на свои места. Посредине этой казавшейся беспорядочной кучи частей и приспособлений стояла новая катодная лампа.

Хюг не удержался и спросил:

— Что?..

— Потом скажу.

Наконец, пришел Симпсон.

— Запиши то, что ему нужно, — сказал Торн.

Записать то, что хотел Симпсон было нелегко, так как нельзя было убедить его говорить кратко. Он хотел рассказать в виде вступления историю о том, как град побил его поля; наконец, Хюг сам составил телеграмму.

В это время искры уже трещали как фейерверк и сигнал «всем станциям» (Cq) полетел через горы.

— У нас нет букв, чтобы нас вызывать, мы еще не имеем настоящей станции, это мешает принимать, — сказал Торн. — А, вот кто-то говорит. Это 4КС.

Торн выключил передачу и стал принимать.

— Он говорит, что рад, что мы, наконец, заговорили. Идиот! Мне сейчас не до разговоров.

Он передал телеграмму и объяснил, почему она такая срочная, а также прибавил, что успех этой телеграммы будет иметь большое значение для успеха плана Хюга, которого ждали все ближайшие станции.

В ответ просили минуту обождать, пока их опять вызовут.

Бёк Торн, улыбаясь, сказал мальчику.

— Я дал ему буквы НС^[12] для ответа.

Через четверть часа в телефонной трубке был ясно слышен звук сигналов Морзе.

— Лампа работает великолепно, — пробормотал Торн, и стал принимать.

— Он говорит, — сказал он, — что все передано и завтра утром будет у того, от кого это зависит. Говорит также, что у него есть знакомство в управлении дорог и что он постарается все устроить. Так и говорит: считайте, что все сделано.

Так в стремлении помочь человеку в нужде, радиостанция Муравьиной долины начала свою работу.

Телеграмма, посланная в Ашвиль от Симпсона дала впервые понять жителям Муравьиной долины, что может им дать радио. Симпсон получил работу, и кроме того получил письмо от управления дорог с выражением удивлении и радости по поводу того, что жители долины идут в ногу с современностью. Многие после этого хотели посылать радиотелеграммы, но так как особенной срочности ни в одном случае не было, Бёк Торн отказался телеграфировать раньше, чем будет готова большая станция на Сахарной горе.

Хюг начал понемногу осуществлять свой план. Он взял у большинства жителей долины адреса их родственников, живущих в отдаленных местностях, и разослал по всем этим адресам письма с просьбой тридцатого марта не ложиться спать раньше полуночи и ждать вестей из Муравьиной долины. С своей стороны Бёк Торн написал управляющим станциями и членам Лиги радиосвязи во все города по списку Хюга с просьбой в этот вечер ждать телеграмм, непременно сейчас же вручить их адресатам, просить ответа и немедленно передать эти ответы.

Схема лампового передатчика.

Многие журналы заинтересовались этим планом, так как, конечно, приобщение жителей отдаленной долины к общей жизни страны было интересной задачей. Один из журналов предложил, чтобы все радиостанции в этот вечер дали возможность свободно передавать и принимать телеграммы из Муравьиной долины, не загромождая насколько возможно воздушных путей. В эту знаменитую ночь почти все население долины скопилось у холма, который после продолжительных поисков и испытаний Бёк Торн нашел наилучшем пунктом для радиостанции. С наступлением сумерек и до десяти часов Торн и Хюг принимали гостей, показывая и объясняя желающим аппараты. Станция была хорошо оборудована, достаточно сильна для того, чтобы телеграфировать в любое место Соединенных Штатов и достаточно чувствительна для получения вестей от любой из больших американских станций, как бы она ни была удалена. Передатчик имел мощность двадцать ватт с четырьмя пятиваттными лампами, работал незатухающими колебаниями. Схема передатчика была та же, что принята в Британском воздушном флоте и хотя была не особенно удобна для настройки, но давала сильные колебания. Динамо постоянного тока приводилась в движение газолиновым двигателем, хорошо прикрытым звуконепроницаемым футляром.

Приемник состоял из двухстепенного усилителя высокой частоты, детекторной лампы и двухстепенного усилителя низкой частоты, и был устроен так, что можно было пользоваться каждой ступенью отдельно или всеми вместе. Настройка производилась легко, с помощью сотовых катушек и различных конденсаторов.

На всех почти присутствующих все это производило впечатление чего-то страшного, таинственного. Девять ламп — четыре в передающем и пять в принимающем аппарате, — горели ярким светом, это было необычно для всех посетителей, которые не видели никакого искусственного освещения, кроме свечки и керосиновой лампы. Измерительные приборы — вольтметры, амперметры еще более смущали их. Неприученному глазу все эти предметы, казалось, обладали оккультной силой, как фиалы алхимика или кабалистические шары колдуна. Хюг среди блестящих медных инструментов и проволочных катушек казался магом. А наверху веер проводов указывал путь в пространство.

Из всех жителей долины только Айртон пытался понять хоть что-нибудь в электричестве и радио; интерес к этому появился у него после телеграммы Симпсона. Упрек Торна в том, что он враждебно относился к тому, чего не понимал, больно задел его. Мало того, он стал думать, что может быть у его сыновей не были бы вечно на уме какие-нибудь злые проделки, если бы головы и руки их были заняты чем-нибудь дельным.

Нельзя ли было заинтересовать Крэма в радио? Может быть он стал бы порядочнее? Вот почему Айртон так был заинтересован новой станцией, и, хотя наружно оставался еще в оппозиции, в глубине души желал ей успеха. Его грамотность не могла принести ему много пользы в ознакомлении с приборами. Он еще мог понять искровой разряд, но совершенно не знал ничего о катодной лампе. Тут представился случай спросить Торна. Еще час оставался до наступления времени прежде, чем можно было начать телеграфирование, и Бек Торн воспользовался этим часом, чтобы как можно яснее объяснить Айртону принципы устройства лампы.

— Катодная лампа, часто называемая вентилем Флеминга, очень похожа на обыкновенную электрическую лампочку. Но если вы присмотритесь к ней, то увидите, что в ней заключены не только нити для освещения. В ней находятся три вещи: проволочные нити, которые при накаливании дают свет, сетка, сплетенная из проволоки и металлический цилиндрик. Нити двумя кончиками соединяются с батареей, так что образуется замкнутая цепь и является свет. Сетка и цилиндр имеют по одному концу, так что их цепи не замкнуты.

Вы, вероятно, читали, что все вещества состоят из электронов, которые суть малые заряды электричества. Вы знаете, может быть, что электрический ток есть просто течение электронов. Вы несомненно знаете также, что есть два вида электричества: положительное и отрицательное, и что разноименные притягиваются, а одноименные отталкиваются.

Есть в электричестве один очень важный принцип, который необходимо усвоить, чтобы понять действие катодной лампы: металлы, нагреваясь, отбрасывают часть своих свободных электронов; чем больше они накалены, тем больше они рассеивают электронов.

Если вокруг накаленного металла, как вокруг нити в лампочке, есть воздух или другой газ, отброшенные электроны ударятся о молекулы газа и будут остановлены трением. Чтобы этого не было, из лампы выкачивают воздух. Для работы катодной лампы важно, чтобы ничто не мешало течению электронов. Чтобы вам было ясно, я объясню работу катодной лампы в ее трех стадиях.

Прежде всего, м-р Айртон, представьте себе, что нити соединены с батареей, как тут у меня, сетка же и цилиндр не соединены и находятся вне какой бы то ни было цепи. Что тогда произойдет?

Как только металлические нити накалятся, они выбросят отрицательные электроны. Эти электроны, разлетающиеся во все направления, ударятся о сетку и о цилиндр, которые станут отрицательными, так как они будут иметь избыток отрицательных электронов. Пустое пространство в трубке станет также отрицательным, потому что масса таких электронов будет носиться кругом.

Испускание электронов в вентиль Флеминга.

Одноименные отталкиваются, не забудьте. По мере того, как нити выбрасывают все больше отрицательных электронов, тройное отталкивание заряженных сетки, цилиндра и пространства возрастает, пока не станет настолько сильным, что нити больше не смогут отбрасывать электронов, будет достигнута точка равновесия. Лампа остается постоянной, дает свет и больше ничего.

Это первая стадия. Электрическое освещение работает в этом роде. Понятно вам, м-р Айртон? — Торн сделал грубый чертеж: вот это вам поможет понять.

— Я, кажется, понял, — сказал Айртон, — только вы очень быстро говорите.

— Постараюсь говорить медленнее. Мне и с Хюгом пришлось повозиться.

— Но если вы в общих чертах поняли, я расскажу вам о второй стадии.

Теперь представьте себе, что нити соединены с батареей как и прежде, но что и цилиндр и сетка соединены с положительным полюсом другой батареи, отрицательный полюс которой соединен с нитями. Это дает сетке и цилиндру положительный потенциал, и создает еще одну цепь, замкнутую всюду, кроме промежутка между нитями и цилиндром. Нити накаляются и отрицательные электроны отлетают, как и прежде, на этот раз с большей стремительностью, так как они притягиваются положительным цилиндром.

Течение электронов, или, что то же самое, электрический ток замыкают вторую цепь. Тогда батарея будет действовать, как насос, притягивая электроны от нити к цилиндру, от цилиндра к батарее, и из батареи к нитям, которые, накаляясь, снова их отбросят.

Это, как видите, создает постоянный ток кругом по цепи, через промежуток в лампе, всегда в одном и том же направлении, так как только отрицательные электроны отбрасываются нитями, а цилиндр постоянно соединен с положительным полюсом батареи. Заметьте это, это очень важно.

Лампа Флеминга, как детектор.

В этой стадии лампа может быть использована, как детектор в приемнике. Флеминг, изобревший ее, предназначал ее для этой цели, и даже в стадии двух электродов, когда вместо сетки и цилиндра был только один электрод, она является очень хорошим детектором. Если лампу с горящими нитями поместить в цепь с переменным током, через цепь цилиндра будет проходить только половина переменного тока, вследствие ее действия в одну сторону. Эта половина будет постоянным током. Если переменным током, входящим в лампу будут радиоволны, полученные в воздухе антенной, цепь цилиндра примет их в виде односторонних пульсирований лампа станет детектором, и если между цилиндром и батареей поместить какой-нибудь пишущий аппарат, эти пульсирования можно записать различными способами. Понятно, мистер Айртон?

— Стараюсь понять.

— Следующая стадия более сложная. Теперь представим себе, что нити по-прежнему соединены с батареей и цилиндр с положительным полюсом другой батареи — тоже по-прежнему. Но сетка соединена с третьей батареей, и составляет отдельную цепь. Будем считать эту батарею восстановительной и соединения с полюсом непостоянными, и на первый случай предположим, что сетка соединена с положительным полюсом третьей батареи. Тогда сетка получает положительный потенциал. Это увеличит притяжение электронов, но так как сетка имеет небольшую поверхность, большая часть электронов пройдет через нее к цилиндру.

Заметьте, м-р Айртон, что положительный потенциал сеток увеличит потенциал цилиндра. Заметьте также, что изменения энергии третьей батареи будут увеличивать или уменьшать силу течения к цилиндру. Затем представьте себе, что сетка соединена с отрицательным полюсом батареи. Тогда заряженная отрицательно сетка будет отталкивать отрицательные электроны. Если потенциал сетки слаб (что зависит от энергии батареи), он только уменьшит течение отрицательных электронов к положительному цилиндру; если же он силен, он преградит путь электронам и совершенно прекратит ток в цилиндре. Сетка расположена очень близко от цилиндра и самая незначительная разность потенциалов может оказать большое влияние на такую чувствительную вещь, как течение электронов. Такова третья стадия. Теперь посмотрим ее в действии.

На практике сетку не соединяют с третьей батареей, а включают с третьей цепью — с антенной, так, я при помощи лампы получил здесь первую телеграмму. Цилиндр соединен с положительным полюсом, между ним и батареей включен в цепь телефонных полюсов. Вот таким образом, — он стал показывать на приборе и Айртон кивал, как будто бы понимал в чем дело, хотя в действительности он едва мог следить за объяснениями. Хюг весь превратился в слух, так как, хотя Торн и раньше хорошо разъяснил ему этот вопрос, но он был далеко не уверен в себе.

— Понятно, что каждое изменение тока в цилиндре дает изменение в телефонном токе. Помните мои слова, что незначительная разность потенциала сетки дает большую разницу в течении электронов в цепи цилиндра. Таким образом, малейшее изменение в сетке действует на телефон.

Помните также, что сетка индуктивно соединена с антенной. Когда радиоволны большей частоты пронизывают антенну, они воспринимаются сеткой очень ясно, благодаря маленькому конденсатору, шунтированному большим сопротивлением, помещенному в сетке.

Теперь следите.

Радиоволны — переменный ток. Каждый ряд волн, проходя от антенны к сетке, уменьшает отрицательный потенциал сетки, увеличивая этим положительный ток цилиндра. Периоды покоя между рядами волн позволяют электронам сетки возвращаться назад, восстанавливая равновесие. Это дает одностороннее пульсирование цилиндра, а значит и телефона. Таким образом, самые слабые волны, прошедшие через громадные расстояния, могут быть приняты телефоном с помощью сетки меньше квадратного дюйма.

— Поразительно! — воскликнул Айртон.

— Это только начало. Еще важнее то, что та же лампа при почти таких же соединениях без конденсатора не только принимает волны, но и усиливает их.

Пользуясь сеткой как клапаном, или краном, чтобы не изменять проходящий через цилиндр ток, а прерывать и восстанавливать его, можно с помощью сетки оперировать сильной батареей в этой цепи. Так, слабая волна может быть усилена в сто раз. При помощи трансформатора усиленная волна может быть перенесена в другую усиливающую лампу и будет таким образом увеличена в десять тысяч раз. Я этого достиг и мне не надо больше усиливать, разве на очень большие расстояния. Чем меньше усиливать, тем лучше, так как усиливается не только чистая волна, а и мешающие токи и атмосферные разряды.

При не слишком большом усилении, при системе устранения нежелательных волн с хорошим детектором и еще дополнительным усилением по звуковой частоте можно достигнуть больших результатов.

Схема лампового приемника.

Для того, чтобы все это проделать, есть много разных приспособлений, но все виды усиления с помощью трехэлектродной лампы происходят по изобретению де-Фореста, как все детекторы с лампами от изобретения Флеминга.

Обоих их натолкнул на их изобретения Эдиссон, впервые обративший внимание на движение электронов в электрической лампочке, хотя он и понятия не имел о том, что оно собой представляет. Катодными лампами можно пользоваться еще иначе. Наиболее важно применение их для усиления при помощи регенерации. Оно открыто в 1912 году американцем Армстронгом и называется схемой Армстронга. Он заметил, что радиотоки могут быть усилены, когда цепь цилиндра настроена на приходящую волну. Это давало основание думать, что лампа имеет свойство излучения энергии. Армстронг использовал это свойство и придумал способ возвращать часть энергии из цепи цилиндра в цепь сетки, создав так называемую систему обратного действия. Эта система давала прекрасные результаты, когда воздушные пути были свободнее— в Соединенных Штатах больше миллиона радиостанций различных систем, — а теперь она совершенно оставлена, так как дает дополнительное излучение.

— Это что? — спросил Айртон. — Я что-то об этом читал.

— Это значит, что принимающий аппарат, который должен только принимать, посылает от себя не поддающиеся контролю вторичные колебания, затрудняющие работу приемников, в частности мешая слушателям широковещательных станций. Как я уже сказал, дополнительное излучение доказывает, что лампа способна излучать энергию вообще. Если колебания цепи цилиндра могут передаваться в цепь сетки, а оттуда в антенну, то усиливать их будет не трудно, а тогда можно использовать их для передающей станции. Теперь это очень распространенный способ. Наши четыре лампы вполне приспособлены для передачи, и дадут волны сильнее, чем искровой или дуговой разряд. В радио есть одно захватывающее свойство — каждый шаг вперед ведет за собою новые и новые успехи. Мы еще не знаем, какие возможности таятся в радио.

Прием на лампу с регенерацией (Армстронга).

Открытие Армстронга повело к открытию самой чувствительной гетеродинной системы приема.

Дело состоит в том, что в лампе создаются колебания. действующие на колебания, получаемые антенной.

Когда два колебательных прибора имеют одинаковую частоту, действие выражается в усилении волн, так как оба прибора действуют в унисон. Бывает также, что приборы имеют разную частоту, но через определенные промежутки времени их колебания совпадают. Это надо вам хорошенько объяснить. Представьте себе, что вы идете по дороге с маленьким ребенком, мальчиком, женщиной, и мужчиной немного меньше вас ростом. Длина шага ребенка один фут, мальчика два, женщины два с половиной, мужчины — два и три четверти, а вашего три фута. Когда их шаги будут совпадать с вашими? Шаг ребенка совпадает с вашим каждым шагом, шаг мальчика через ваш шаг, женщины в каждый пятый шаг, мужчины каждый одиннадцатый. То же самое может быть с колебаниями. Настройте две группы колебаний, тогда получится много ударов волн раньше, чем они совпадут. Частично они нейтрализуются. Вследствие этого волны станут реже, доступнее для слуха и усилятся в моменты совпадения. Это использовал Фесенден.

Много мог бы я рассказать вам, м-р Айртон, хватило бы на всю ночь. Но, пока довольно. Как вы сами можете судить, наша станция может выполнять любую работу, будучи в то же время не слишком сложной. Чем проще, тем лучше. Сегодня наша станция должна выдержать испытание.

Оставалось десять минут. Торн снова проверил все. Вольтметр и амперметр показывали нужное напряжение и силу тока. Генератор спокойно шумел. Все было в порядке.

— Половина одиннадцатого, Бёк, — сказал Хюг.

Четыре передающие лампы загорелись. Все телеграммы были собраны — их было всего двадцать; на каждой был номер станции, которая должна была принять. Так как на этот раз не было треска искр, тишина нарушалась только шумом генератора и пощелкиванием ключа.

Первая станция ответила через одну минуту.

— Афины-Джорджия, — объявил Торн. Ваша телеграмма, Уот Берк.

Он передал телеграмму.

Следующий был Норфольк, Виргиния.

— В три минуты — недурно!

И опять полетела телеграмма.

Затем следовали ближайшие по списку станции Фергон, Лекстон, Вашингтон. Все они говорили, что станция на Сахарной горе передавала ясно и сильно. Потом последовал Нью-Йорк, Уорсестер, Масачузетс, телеграммы были хорошо переданы, так как обе станции были прекрасные.

Цинцинати работала медленно, С.-Луис плохо принимала. Станции в прериях принимали и отвечали, как будто были удалены на какой-нибудь десяток миль от Муравьиной долины.

В Скалистых горах была метель и передавать было трудно. Торн передал в Денвер телеграммы для Санта Фе, Феникса (штат Аризона) и Сильвер Сити. Сан-Франциско сейчас же ответила и, несмотря на метель, приняла телеграмму для Такомы.

Только что все телеграммы были переданы, как стали поступать ответы. Большую часть прием производился только на одну лампу и в телефоне все время раздавался треск знаков Морзе. Торн повторял каждое слово, а Хюг записывал их. Айртон, Берк, Симпсон, Сесиль уже получили ответы.

На беду с Сильвер Сити, где жил брат Тысячелетнего Джоэ никак нельзя было связаться. Только в полночь этого удалось добиться.

Восторг публики возрастал с приходом каждой телеграммы. Многие ничего не знали о своих родственниках целые годы, так как писать они не умели. В некоторых телеграммах были лишь приветы, другие сообщали радостные новости, третьи, наконец, приносили печальные вести о смерти.

Наконец, в 1 час 30 минут получился ответ на телеграмму Тысячелетнего Джоэ. Меньше чем в три часа 20 телеграмм были посланы во все концы страны, и на каждую получился ответ.

Когда Бёк Торн кончил чтение телеграммы Тысячелетнему Джоэ, и выяснилось, что ни одна телеграмма не пропала, всегда апатичные жители Муравьиной долины разразились бурными аплодисментами. Все здание станции дрожало от криков восторга и восторженнее всех был Сэнди Айртон.

Глава IX. НОВАЯ ЖИЗНЬ

— Какая масса любителей предлагает приемники с кристаллическими детекторами, — сказал Хюг через несколько недель после открытия станции. Теперь станция работала регулярно, передавала телеграммы, сообщала жителям долины точное время, давала им бюллетень погоды, вообще являлась для них осведомительным бюро.

— Сотни, я думаю, все стремятся от них избавиться, жаль, потому что для коротких расстояний нет ничего лучше кристаллического приемника, да и дешевле к тому же.

— А что?

— Я думал, — начал несмело Хюг, — о всех наших; я ведь один из них, мы очень отстали, главное из-за неграмотности, из-за этого мы и идем в хвосте.

Бёк Торн мог бы привести и другие примеры вырождения жителей долины — браки между родственниками, географическая изолированность, дурная пища, самодельное виски, но решил промолчать.

— Если бы можно было посредством радио приблизиться к жизни внешнего мира. Если бы у каждого был приемник такой, чтобы не надо было настраивать, могла ли бы наша станция стать широковещательной? Достаточно ли она сильна?

— Ты думаешь устроить кристаллический приемник в каждом доме? Это можно. И приемники можно получить даром. В Муравьиной долине заинтересована Лига радиосвязи. Во всяком случае, попробуй. Разошли сегодня вечером сигналы с просьбой о присылке приемников. Первая же почта принесет тебе пятьдесят штук.

— Вы думаете?

— Уверен. С приемниками вообще будет не трудно, хотя устроить мачту и антенну в каждом доме будет хлопотливо. Вот с самой станцией будет труднее. Придется переделать многое: она ведь построена для телеграфа, а не для телефона.

— Я думал, что любая хорошая станция может быть пригодна и для того и для другого.

— Хорошая радиотелефонная станция может служить и телеграфной, так как телеграфирование менее сложно; обратное не всегда возможно. Ты знаешь принципы работы телефона и отличие его от телеграфа?

— Да, Блэден мне объяснял. Главное отличие в том, что телеграф пользуется перерывами тока, а телефон изменениями в непрерывном токе. Потому-то я и думал, что нашу станцию можно приспособить для телефона, ведь наши лампы тоже работают на постоянном токе.

— Это правда. Но на нем наложены пульсации генератора. Мы не стараемся избежать жужжащего звука, который слышен при передаче ключем знаков Морзе.

Обыкновенно, когда нужен аппарат для телеграфа и телефона, устраивают телефонный аппарат, и приспособления для телеграфа.

Поскольку у нас есть хорошая антенна, энергия, катодные лампы, придется только прибавить трансформаторы, батареи высокого напряжения, дроссельные катушки и т. п. приспособления. Но материала, чтобы приспособить нашу станцию будет нужно громадное количество. И я думаю, что ты в этом запутаешься. Образуется в небольшом пространстве столько цепей, что, если что-нибудь испортится, — а всегда в радио что-нибудь портится, будь к этому готов, ты не будешь знать, где искать беду, чтобы ее исправить. А если ты ее найдешь, будет так тесно, что трудно будет исправить. Если уж делать, так установить настоящий телефонный передающий и принимающий аппарат. Антенна может быть та же самая, источник энергии тоже, но отдельные цепи и лампы устрой как следует, тогда станция сможет принимать от всех широковещательных станций, а население с помощью своих приемников будет слушать.

— Так сделаем это, — воскликнул Хюг. Торн улыбнулся.

— Нам удалось устроить эту станцию благодаря щедрости любителей радио, благодаря тому, что здесь был необходим пункт связи, и потому, что я объявил Сахарную гору идеальным местом для станции. Но я не решился бы говорить о телефонном аппарате, да и правду сказать, я уж тут и так засиделся.

Бёк Торн подумал и продолжал:

— Вот что. Каждый вечер устраивай четверть часа объявлений, по пять минут на объявление. Шесть вечеров — тридцать объявлений, по пяти, может быть, по десяти долларов за объявление — больше тебе не дадут. В неделю ты выручишь 150 долларов. Конечно, это не сразу пойдет. Много будет переписки и очень много возни со станцией. Тебе понадобится помощник. Но даже при вдвое меньшем доходе ты сможешь оправдать расходы по постройке и содержанию станции и помощника, да еще и тебе останется.

— За четверть часа в вечер?

— Да. После этого ты сможешь настроить по какой-нибудь широковещательной станции и дать своим слушателям концерт или какую-нибудь речь, или выдержку из газеты. Пожалуй, это лучше до объявлений, как приманка. Только работы будет много.

Вечером, после детального обсуждения нового плана, они пошли к Айртону. Хюг не был там с того вечера, когда он сторожил за домом и подстрелил Крэма Айртона. После кратких приветствий, Торн сказал:

— М-р Айртон, Хюг пришел к вам за советом. У него явился новый план, по моему хороший. Он хочет, чтобы я вас посвятил в него.

Большинство населения этой долины невежественно, даже неграмотно. Жители не читают газет и не знают, что делается на свете. Невежество всегда приносит дурные плоды. Высокомерие, преувеличенное мнение о себе часто ведет к вражде, и неосторожное слово влечет за собою кровопролитие. Люди здесь бедны, хотя у них земли гораздо больше, чем они в состоянии обработать, земля плодородна. Но никто не учил их, как вести сельское хозяйство, их земля не дает им и половины того, что могла бы дать.

— Это все правда, — сказал горец. — Что же дальше?

— Идея Хюга такова: здешние люди не умеют читать, но они могут слушать. Можно иначе помочь их невежеству: радио даст им необходимые знания. Сельскохозяйственное ведомство дает советы по радио любой общине, выразившей желание их получать.

Хюг не подумал еще об одной вещи, очень для вас важной. Бюллетень цен на зерновые и другие продукты ежедневно передаются по радио. Если бы вы знали цены, вы могли бы лучше продавать. Теперь же вам приходится отправляться в Фолджэмбвилль с вашей рожью, там вы попадаете в руки комиссионеров и продаете им за полцены. А затем: почему бы вашей общине не быть такой же живой и активной, как всякая другая. Этого можно легко достигнуть с помощью радио, молодежь, заинтересованная спортом, будет заниматься им лучше. Дети смогут стать членами клубов. Вы сможете слушать концерты.

Новая жизнь в Муравьиной долине.

Это было больное место Айртона.

— Песни легкого содержания!

— Если хотите, и это. Если бы нам удалось устроить здесь широковещательную станцию, и мы могли бы дать даром каждому приемник, согласились ли бы вы стать председателем комитета, который займется подбором материала?

Захочет ли утка плавать? Может ли пуританин отказаться от должности цензора?

Айртон не колебался ни минуты.

— Можете на меня рассчитывать, — сказал он. — Но как вы думаете это устроить?

Торн рассказал ему подробно весь проект. Айртон одобрил все, но хотел контролировать и объявления.

— Нам не надо глупых лекарств, которые портят только желудок, и нарядной одежи, чтобы кружить головы. Вообще я не люблю объявлений, они только уговаривают людей тратить деньги на то, что им не нужно. Но раз нет другого пути привести план в исполнение, нужно хоть выбирать объявления. Да, я буду вам помогать.

Они занялись обсуждением деталей, после чего Торн и Хюг поднялись и хотели уйти, но горец удержал их.

— У тебя не нашлось бы работы для моих сыновей? — спросил он Хюга.

Хюг на минуту задумался и сказал прямо:

— Я старался держаться подальше от них, м-р Айртон. Зачем самому создавать неприятности?

— Неприятностей больше не будет.

Он остановился. Торн и Хюг видели, что он хочет еще что-то сказать. Наконец, он решился.

— Ты говоришь, что тебе нужен будет помощник. Возьми моего Уилли.

Хюг сразу сделал отрицательное движение и хотел прямо отказать, но увидел предостерегающий взгляд Торна и начал осторожно:

— Боюсь, м-р Айртон.

— Говори прямо.

Ну, так вот. Я никому никогда не говорил, но я знаю, кто забил дверь моего шалаша и налил керосину в ручей. Когда я пустил в ход вибратор Герца, чтобы послать сигнал SOS, я услышал, как кто то за стеной сказал — «Смотри, что он делает! Уйдем!» — Я узнал голос, м-р Айртон. Это был Олли.

— Это меня не удивляет, — сказал Айртон.

— Вот почему я и не хотел встречаться с вашими сыновьями, Я бы боялся, что если Уилли будет на станции, он будет стараться разрушить ее за моей спиной. А если он сам этого не сделает, так даст возможность Крэму и Олли.

— А если он даст честное слово?

Хюг смутился. Он не мог сказать Сэнди Айртону, что не верит слову Айртона.

— Помни, — сказал горец, — я не ставлю этого условием. Я все равно буду тебе помогать. Я просто прошу тебя.

— Как вы думаете, Бёк? — спросил Хюг.

— Решай сам. Я только полагаю, что нет абсолютно плохих людей, как нет и абсолютно хороших.

— Уилли способный малый, — сказал Хюг. — Он хочет работать со мною?

— Он еще ничего не знает. Но я уверен, что он отдал бы все за эту возможность. Он скрывал от меня, но я нашел у него несколько моделей.

Хюг вспомнил те дни, когда он начинал работать, и немного смягчился. Но воспоминание о сожженном шалаше еще жило в нем. Он ответил:

— Если Уилли хочет работать, он должен будет повиноваться беспрекословно. Если он не будет работать, я прогоню его. Если будет работать и захочет учиться, у него будет эта возможность.

— Я позову его, — сказал Айртон. — Если ты так ставишь вопрос, я не буду решать за него.

— Конечно, — сказал Хюг.

Уилли Айртон вошел, и отец рассказал ему, в чем дело. Как ни хотел он быть беспристрастным, в голосе его слышалась враждебность, когда он передал слова Хюга о повиновении и об увольнении.

— Скажи мне прямо, Уилли, — спросил в заключение отец, — принимал ли ты участие в поджоге шалаша?

— Я там не был в ту ночь, — был ответ, — но я помогал переносить керосин за две ночи до этого.

— Почему ты не был там?

— Это пусть скажет Крэм.

— Он мне ответит, — сказал Айртон. — Ты, по крайней мере, не был там. Ну, а как же с предложением Хюга?

— Я. пойду, — сказал Уилли. — Я не обвиняю Хюга в том, что он мне не доверяет, — он имеет основания. А повиноваться я, конечно, буду: он уже теперь больше понимает в радио, чем я буду когда-нибудь понимать. Если он возьмет меня, я скажу, что он молодец, и буду честно работать с ним.

— Честное слово? — спросил его отец.

— Честное слово.

Хюг подумал и. с видимым усилием, протянул ему руку.

Уилли не подал своей.

— Это только для виду, или ты искренен?

— Ты даешь честное слово, Уилли —ответил Хюг. — Если у тебя дурное на уме, не протягивай мне своей руки, а если по честному — вот.

Уилли протянул руку и они обменялись пожатием.

— Приходи в шалаш завтра утром, — сказал Хюг, удивляясь своей радости, — а вечером пойдем на станцию.

Примирение Хюга с Уилли.

— Это хорошо, — сказал Бек на обратном пути. — Я видел Уилли. Он не дурак, он будет полезен, так как у него есть некоторые качества, которых у тебя нет. Он не будет никогда электротехником, но он гораздо деловитее тебя. Вопрос, конечно, поладите ли вы? С этим устройством телефонной станции надо спешить. Я не могу здесь пробыть больше двух недель. Завтра я поеду в Нью-Йорк, куплю все необходимое и вернусь в субботу.

— А деньги?

— Я займу, как для себя. Не беспокойся. Оформим, все как надо, на деловых началах. А пока меня не будет, подготовь все необходимое, чтобы не терять даром времени. Я тебе оставлю чертеж.

Теперь я тебе кое-что объясню в области телефонии. Тут нет ничего трудного, если ты знаком с радиотелеграфом и обыкновенным телефоном. Человеческая речь состоит из очень сложных колебаний, волны каждого звука имеют очень сложную форму. Телефония состоит в умении отчетливо воспроизводить эти волны на далеком расстоянии. Радиотелефония делает это без проводов. В беспроволочном телеграфе высота ноты, получаемой телефонной трубкой, определяется на принимающей станции, какой бы приемник там ни был.

Для передачи же нот разной высоты, музыки или человеческой речи высота ноты определяется на посылающей станции в зависимости от природы тока в передающей антенне. Это не трудно сделать. Тебе не нужен особенно сильный передатчик. Представь себе, что кто-то говорит в микрофон, включенный в цепь постоянного тока. Ты знаешь, что волны звуков действуют на мембрану, которая изменяет сопротивление угольных зернышек в микрофоне и дает соответствующие колебания тока. Этот ток идет по первичной обмотке повышающего трансформатора, сильно увеличивающего напряжение тока, но сохраняет характер его колебаний. Ток высокого напряжения действует на сетку первой лампы. Эта лампа— усилитель низкой частоты. Его нить соединена по обыкновению с батареей накала, но напряжение на цилиндр от положительного полюса батареи высокого напряжения подано через катушку с большим коэффициентом самоиндукции.

Между лампами I и II есть конденсатор. Его роль двоякая. Во-первых, он не дает току и положительному потенциалу батареи высокого напряжения лампы достигнуть сетки лампы II, а во-вторых, он переводит постоянный ток от анода лампы I в переменный, и в этой форме звуковые колебания низкой частоты достигают сетки лампы II.

Самая важная лампа III. Это лампа, примененная в качестве генератора, и дает незатухающие колебания Ее цилиндр соединен с цилиндром лампы II через катушку, которая не пропускает токов высокой частоты. Еще одна батарея высокого напряжения питает цилиндры лампы II и III. Она дает постоянный ток, потому что в цепи ее включена дроссельная катушка, не пропускающая токов даже низкой частоты. Эта спираль отделяет от батареи все изменения тока, которые могли бы повредить ей.

Колебания сетки лампы II, доступной для уха частоты, производят перемены тока той же частоты в цепи цилиндра. Эти перемены не могут достигнуть второй батареи высокого напряжения, потому что этому мешает большая дроссельная катушка, о которой я говорил. Поэтому они попадают на цилиндр лампы III. Когда ток лампы II возрастает, ток в лампе III убывает и наоборот. Таким образом, при помощи этого увеличения и уменьшения тока регулируется сила колебаний в лампе III.

— Одну минутку, Бёк. Значит, две батареи высокого напряжения устраиваются для усиления, а две дроссели высокой частоты и три низкой — помещаются в разных местах цепи, чтобы предохранить голосовые колебания от искажения во время усиления.

— Совершенно верно. Ты видишь, что наши лампы в передатчике могли бы быть приспособлены для телефона, но кроме путаницы в проводах есть еще возможность излучения, которая может действовать на звуковые волны речи и нарушить их.

— Теперь я все понял. Но не будет ли трудно здесь, в горах, принимать с широковещательной станции; будет ли передача ясной?

Схема радиотелефона.

— Ну, слишком многого не жди, — сказал Торн. — Это все сказки, что можно «идеально» слышать то, что передается с широковещательных станций на далекое расстояние. Имея в своем распоряжении самый лучший приемник, при очень хорошем знакомстве с его устройством, если воздушные пути не слишком загромождены, можно довольно хорошо слышать широковещательную станцию, отстоящую на умеренное расстояние. При очень хорошем детекторе без особенного усиления можно достигнуть довольно хороших результатов, когда передает очень сильная станция на расстояние не более 200 миль.

В течение следующих двух недель нельзя было узнать Муравьиную долину. Даже самые отъявленные лентяи взялись за работу. Из Ашвиля получилось большое количество медной проволоки и изоляторов. Все принялись за установку мачт. В долине было довольно леса, и все жители были хорошими плотниками. Антенны были не слишком сложны — принимать надо было только в пункте, отстоявшем от самого отдаленного дома всего на 10 миль. Но даже самая маленькая антенна должна быть хорошо устроена, и тут Хюг решил испытать Уилли Айртона. Он в течение двух вечеров объяснял ему, как устроить антенну, разъяснил необходимость изоляции, важность хорошего заземления проводников.

— Запомни, Уилли, — говорил он. — Электричество дает утечку легче, чем вода, даже, чем воздух. Я тебе показал, как избежать ее посредством хороших соединений и изоляции. Пойди к Симпсону и проследи, как устроена там антенна. Скажи там, что ни в одном доме не будет установлен приемник, если антенна не будет проверена мной. Это ответственно. Смотри, оправдай доверие.

Хюг был несколько удивлен, что Уилли прекрасно справился с своей задачей. Он не обострил отношений и хотя руки его были совсем не ловки, сумел хорошо показать, как сделать, чтобы не отступить от предписанных Хюгом правил, и даже объяснил, почему так, а не иначе.

— Молодец, — сказал его начальник — Твоя помощь, вероятно, понадобится мне при установке кристаллических приборов. Ты, конечно, сразу не справишься с устройством цепей, проводов и всего такого, но все-таки послушай:

— Прежде всего, звуковые колебания речи, получаемые большой антенной нашей станции, это — переменные волны. Чтобы принять их по телефону, надо их превратить в волны постоянного тока. Точно так же мы с нашей станции пошлем переменные волны, а принять надо будет постоянные. Это называется выпрямлением, и это делает кристалл.

В 1906 году минералог Денвуди стал производить опыты для выяснения электропроводности разных кристаллов. Он открыл удивительные вещи. Кристаллы карборунда, употребляемые для полировки, дают току проходить в одном направлении, но не в обратном, как клапан в насосе. Поэтому ток, идущий взад и вперед (переменный), наполовину останавливается; вперед идет, а назад нет. В результате получаются правильные пульсации. Это же свойство имеют и другие кристаллы, из них наиболее известен гален (свинцовый блеск).

Если переменный ток, идущий от приемной антенны, пройдет через гибкую упругую медную проволоку, нажимающую на кристалл галена, он пройдет только в одном направлении. Иными словами, получится то же, что получается с помощью этих сложных клапанов.

Причины этой односторонней электропроводности еще не выяснены. Чтобы быть уверенным в результате, мы в каждый приемник поместим простую катушку для настройки со скользящим контактом. Если этого будет мало, мы устроим потом различные конденсаторы. Но при радиусе в десять миль они нам вряд ли понадобятся.

В следующую субботу вернулся Бек Торн. Он истратил почти две тысячи долларов, но заключил столько договоров на объявления, что доходы могли покрыть и проценты и амортизацию, и жалованье Уилли, и самому Хюгу и погашать постепенно долг. Уилли должен был заняться деловой стороной и был очень доволен своей ролью, как и предсказывал Бёк Торн.

— Я проезжал через Вашингтон и узнал, что наша просьба удовлетворена.

— В самом деле? Я скажу…

— Никому не говори. Это будет первым объявлением в день открытия широковещательной станции.

Через неделю, в субботу, в 8 час. вечера, жители Муравьиной долины в первый раз воспользовались своими приемниками. Громко и ясно раздавалось следующее объявление:

«Говорит станция Сахарной горы».

«В Вашингтоне состоялось постановление, интересное для каждого жителя Муравьиной долины. В Муравьиной долине (штат Северная Каролина) открывается почтовое отделение второго класса. М-р Джозеф Медвэй — более известный под именем „Тысячелетнего Джоэ“ — назначается почтмейстером».

Теперь м-р Айртон объявит сегодняшнюю программу…

* * *

Через три года под плугом было вдвое больше земли. Было достаточно сельскохозяйственных орудий. Скот был в прекрасном состоянии. На каждой ферме была корова. С тех пор, как открылась радиостанция, в школе был учитель каждую зиму. Через реку был перекинут деревянный мост. В долину вела хорошая дорога, и у Хюга был маленький автомобиль. Старший сын Симпсона научился им управлять. Автомобиль раз в неделю совершал рейсы в Фолджэмбвилль ко времени прихода поезда.

Крэм Айртон поступил в армию и стал лучшим стрелком в своем полку. Олли стал еще более слабоумным. Уот Берк стал интересоваться другими вещами, кроме винокурения. Тысячелетний Джоэ был совсем стар и слаб. Он мог только дойти до своего кресла у окна — близ приемника — до пристройки, в которой помещалась почтовая контора. В школе был громкоговоритель.

У большинства женщин были швейные машины. Дни полинявших капотов миновали. Мисс Фергюсон жила в долине и Бёк Торн все чаще и чаще посещал ее. Айртон продолжал контролировать программу. Уилли был сама лояльность. Долг был почти погашен благодаря его деловитости.

Население долины почти не стало богаче — нужны были поколения, чтобы значительно улучшить землю. Но все казались богатыми — крыши не протекали, огороды веселили глаз. Они не были больше каким-то воспоминанием о временах Елизаветы. Стремление к прогрессу и усовершенствованию явилось у них, принесенное радио.

Хюг Сесиль становился знаменитым.

Лига радиосвязи, так много сделавшая для науки радио и для его развития, прислала своего представителя предложить мальчику-горцу большой пост.

Но Хюг ответил:

— В больших городах много людей; есть кому работать. А моя работа здесь, в долине.