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牛人的偶像該有多?!茖W(xué)狂人尼古拉·特斯拉
2024-04-28 中國電信博物館微信公眾號
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提起“特斯拉”,幾乎是家喻戶曉。近幾年來,“將世界甩在身后的人”—傳奇創(chuàng)業(yè)家埃隆·馬斯克和他的“特斯拉”電動汽車及能源公司,三天兩頭被媒體報道,可以說是耳熟能詳。

而馬斯克之所以給公司取名“特斯拉”,就是為了向其偶像—尼古拉·特斯拉致敬。他曾說過:“這比‘馬斯克汽車’的名字酷多了。我永遠也不會拿我的名字命名任何公司?!边@一切都是他對這位偉大的科學(xué)家和工程師的致敬。

除了作為企業(yè)名稱之外,“特斯拉”還是磁感應(yīng)強度的單位,符號表示為T,1T=10000Gs(Gauss,高斯)。這個單位,同樣是為了紀念尼古拉·特斯拉。

他的一生大概取得1000項發(fā)明(也有說是700項,大部分和交流電及無線電系統(tǒng)有關(guān)),成就比肩愛迪生;他平均每天休息不到兩小時,時間幾乎全部貢獻于科研之中;他曾11次拒絕過諾貝爾物理學(xué)獎;FBI 都將他的照片掛在機密大樓的頭號位置;還有人說他已經(jīng)打開了另一個世界的大門……

世界上沒有哪一個人可以像他一樣,集眾多謎團與光環(huán)于一身。他就是最接近“神”的男人—著名發(fā)明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)。

今天,就讓我們走進科學(xué)狂人尼古拉·特斯拉的世界。

天賦異稟的發(fā)明家

1856年7月10日,尼古拉·特斯拉出生在克羅地亞的斯米爾納一個傳統(tǒng)家庭中。據(jù)說他出生當(dāng)天,當(dāng)?shù)卦庥隽撕币姷睦妆┨鞖?,助產(chǎn)士認為這是不詳之兆,便說:“這孩子是風(fēng)暴之子”,而他母親立刻糾正道:“不,是光之子?!边@似乎從側(cè)面映射了特斯拉一生和電的不解之緣。

特斯拉出生證明

正如出生當(dāng)天的罕見天氣一樣,特斯拉從小就展現(xiàn)出非同常人的能力,他不僅記憶力超凡,幾乎過目不忘,還有著很強的語言學(xué)習(xí)能力和不可思議的想象力。1875年,19歲的特斯拉進入奧地利格拉茨理工大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)、數(shù)學(xué)和機械學(xué)。期間,他對電氣學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣,并決定將其作為他的研究方向。1877年,特斯拉進入布拉格大學(xué)學(xué)習(xí)。畢業(yè)后,他在布達佩斯的一家電話公司擔(dān)任電氣工程師,開始了自己的職業(yè)生涯。

為了追求更好的發(fā)展,26歲的特斯拉來到法國巴黎,并在愛迪生跨國公司找到一份工作,擔(dān)任見習(xí)工程師。而就在不久前,愛迪生公司研制的直流電力和照明系統(tǒng)在德國斯特拉斯堡的火車站發(fā)生了災(zāi)難性的事故,系統(tǒng)的投擲開關(guān)引起了爆炸,炸毀了火車棚的一堵墻。會說德語的特斯拉臨危受命,被公司派去處理這個問題。公司領(lǐng)導(dǎo)承諾,如果解決好問題會有25000美金的豐厚獎金。在特斯拉的努力下,問題順利解決,在這個過程中,他還制造了第一個感應(yīng)電機模型。

(圖片來源:https://www.hr/croatia/greats/tesla)

不過,當(dāng)特斯拉返回巴黎時,公司卻拒絕支付之前承諾的獎金,這讓他大失所望并提出了辭職。不久后,分公司總經(jīng)理查爾斯·巴切洛寫了一封推薦信,力薦特斯拉去美國發(fā)展。推薦信正是寫給著名發(fā)明家兼企業(yè)家托馬斯·愛迪生的,里面有這么一句話:“我知道有兩個偉大的人,一個是你,另一個就是這個年輕人?!?/p>

與愛迪生的“電流大戰(zhàn)”

就這樣,特斯拉移居美國,并在愛迪生公司開始研究電動機和電氣照明系統(tǒng)。

最初,他被分配的工作是修理直流發(fā)電機,但他很快就發(fā)現(xiàn)了直流發(fā)電機的局限,所以,特斯拉決定自己設(shè)計一種新的交流發(fā)電系統(tǒng)。當(dāng)時使用直流發(fā)電需要大量的發(fā)電站,但如果使用交流發(fā)電,只需一個大型發(fā)電站就能滿足當(dāng)時紐約市的全部電力需求。于是他便找到愛迪生,想讓其資助自己完成對于交流電的設(shè)想。但愛迪生當(dāng)時對自己的直流電系統(tǒng)充滿自信,所以隨口承諾如果特斯拉成功會支付他5萬美元。經(jīng)過幾個月的實驗,特斯拉提出了解決方案,愛迪生卻再次違背承諾,他說:“特斯拉,你不懂我們美國人的幽默(Tesla, you don’t understand our American humor)?!辈⒅淮饝?yīng)將他的薪資從每周18美金提高到26美金。也是從這一刻開始,愛迪生偉大發(fā)明家的光輝形象在他心中完全崩塌。

托馬斯·愛迪生(圖片來源:Wikipedia)

雖然特斯拉設(shè)計的交流電系統(tǒng)比直流電系統(tǒng)更加高效、安全、實用,但愛迪生憑借其眾多的發(fā)明和商業(yè)帝國的支持,使得直流電成為當(dāng)時的主流。就這樣,愛迪生公司與特斯拉在商業(yè)和科技方面的分歧,導(dǎo)致兩人最終分道揚鑣。

一場被稱為“電流戰(zhàn)爭”的競爭拉開序幕。1885年,特斯拉脫離愛迪生公司后,在西屋公司的支持下于1888年正式將交流電帶給當(dāng)時的社會。1893年5月,在哥倫比亞博覽會上,特斯拉向外界展示了交流電照明,成為了這場“電流之戰(zhàn)”的贏家。交流電最終取代直流電,成為主流,從此奠定了現(xiàn)代電力的基礎(chǔ)。

1895年,特斯拉在美國和加拿大邊境的尼亞加拉瀑布設(shè)計了世界上第一座水力發(fā)電廠,也是世界上首座交流發(fā)電站。其電力傳輸?shù)?5公里外的水牛城,成為該市的主要電力來源。后來,隨著一系列大大小小發(fā)電站的相繼建成,整個電站群的電力供應(yīng)了美國紐約和加拿大安大略省總需求的四分之一。

直至今日,這些水電站還在正常運行,成為人類百年科學(xué)史上的一大奇跡。

(圖片來源:Newsthink)

可以說,如果沒有交流電,人類社會無法進入現(xiàn)代工業(yè)文明。而特斯拉卻選擇放棄交流電的專利權(quán),將專利永久公開。從此交流電成為一項免費的發(fā)明,如果交流電的發(fā)明專利不贈與全人類免費使用,按照交流電的專利權(quán)來計算價格,現(xiàn)在每一馬力交流電就將給他帶來2.5美元的“專利費”,特斯拉將是世界上最富有的人。

僅僅一個交流電的發(fā)明,特斯拉就已稱得上是最偉大的科學(xué)家。然而,他的其它發(fā)明貢獻,更令人震驚。

特斯拉的重大發(fā)明

特斯拉線圈

1891年,特斯拉發(fā)明了以自己名字命名的“特斯拉線圈”。這是一個革命性的創(chuàng)新裝置:只使用了一個初級線圈和一個次級線圈,并且每個線圈都有自己的電容器,其作用就像電池一樣保存電荷,這兩個線圈通過打火間隙產(chǎn)生聯(lián)系,打火間隙擊穿空氣打火,由此制造“人工閃電”。特斯拉線圈不僅具有獨特的放電效果,更被廣泛用于研究高電壓、高頻率的領(lǐng)域,如無線電通信、粒子加速器和等離子體物理學(xué)等。

(圖片來源:Wikipedia)

放大發(fā)射器

1899年12月,尼古拉 · 特斯拉與他的 “放大發(fā)射器(magnifying transmitter)”合影(圖源:Historia/REX/Shutterstock)

特斯拉在科羅拉多斯普林斯的實驗室中,制造出了規(guī)模與能量最大的特斯拉線圈,將其稱作“放大發(fā)射機”。它可以產(chǎn)生數(shù)百萬伏電流并制造出“人造閃電”,閃電最高可達130英尺,是當(dāng)時最大的人造閃電。特斯拉相信該設(shè)備有可能徹底改變電力的產(chǎn)生、傳輸和使用,并且他花了多年時間對其進行試驗。

無線電

特斯拉早在1895年就已準(zhǔn)備好發(fā)射50英里距離的無線電信號,但其實驗室卻在此之前被燒毀,耽誤了實驗。1897年,特斯拉在美國提交了他的無線電專利申請,并于1900年獲得批準(zhǔn)。令人惋惜的是,美國專利局在1904年撤銷了特斯拉的專利申請,并表示馬可尼的專利是有效的,使其成為無線電的發(fā)明者。1909年,馬可尼獲得諾貝爾獎,其公司遭到了特斯拉的起訴。可窮困潦倒的特斯拉無法與大公司對抗,案件一直沒有得到判決,直到1943年特斯拉去世幾個月后,最高法院才裁定維持特斯拉的專利。

1901年,特斯拉獲得金融家約翰·皮爾蓬·摩根的資助,在紐約長島建約57m高的無線充電塔——沃登克里弗塔,旨在用于跨大西洋無線電話和廣播(圖片來源:https://tesla.sveznadar.info/showENG.php?id=65)

除此之外,特斯拉還被公認為是雷達、無線網(wǎng)絡(luò)、X光攝影、太陽能、飛碟、人造衛(wèi)星、火星探測、人造星球等的首位創(chuàng)造者。

特斯拉的驚世設(shè)想

憑借驚人的想象力和對科技探索的執(zhí)著,特斯拉曾做過十次預(yù)言,大部分已經(jīng)被驗證,比如1926年,他在接受采訪時就預(yù)言了智能手機的誕生,他描述了一個能夠無線通訊、即時聯(lián)系他人的設(shè)備,甚至可以通過視頻方式看到和聽到彼此,就像是面對面交談一樣,而且這樣的設(shè)備可以隨身放在衣服口袋里。這個預(yù)言放在當(dāng)時通信技術(shù)發(fā)展的階段來看,無疑是非常大膽的。另外他還預(yù)言了泰坦尼克號的沉滅、兩次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)等等。

(圖片來源:Wikipedia)

雖然特斯拉沒有獲得過諾貝爾獎,但他和諾貝爾獎頗有淵源。1910年,特斯拉推薦了居里夫人(Maria Sklodowska Curie)在放射性元素方面的成就,從而讓居里夫人獲得了第二次的諾貝爾獎(化學(xué)獎)。

1931年,特斯拉75歲生日的那天,他收到了70多位開創(chuàng)性的科學(xué)家和工程師的來信,其中包括八位諾貝爾物理學(xué)獎得主(含愛因斯坦)。他當(dāng)時還登上了《時代》雜志的封面。

特斯拉登上《時代》雜志封面(圖片來源:picturesofinfinity.net)

1943年1月7日,特斯拉在曼哈頓紐約客酒店去世,去世時孤身一人且身無分文。他的許多資料和文件被美國政府沒收,直到今天仍然沒有完全公開。在他的葬禮上,有三位諾貝爾物理學(xué)獎得主到場致詞,這足以說明這位“無冕之王”的偉大成就。

如同特斯拉所說:“我可以把這個世界劈開,但我永遠不會這么做。我只是想讓世界變得更好。我的主要目標(biāo)是傳播新的設(shè)想,并努力讓它們變成現(xiàn)實。我非常希望,它們能成為未來研究者的一個起點。”特斯拉的一生充滿了對科學(xué)、對技術(shù)的無盡熱愛和追求,他的每一次嘗試,每一次創(chuàng)新,都體現(xiàn)出了他對人類未來的深刻洞察和無私貢獻。特斯拉是人類歷史上最具傳奇色彩的發(fā)明家。他的諸多發(fā)明,推動了人類社會的進步。他的名字也將永遠鐫刻在科學(xué)史冊上,照亮我們前進的道路。

參考資料:

1、《【物理神話】尼古拉特斯拉的傳奇人生!》,來源:環(huán)球物理;

2、《尼古拉·特斯拉:現(xiàn)實的普羅米修斯》,來源:中國科學(xué)院物理所微信公眾號https://www.livescience.com/61356-nikola-tesla-modern-prometheus.html;

3、《科學(xué)家的故事 | 真正發(fā)明超人-尼古拉特斯拉》,來源:福建省科技館;

4、《是什么成就了尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)》,來源: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,作者:John Kelly;

5、《尼古拉·特斯拉,到底有多神?》,來源“鮮棗課堂”公眾號。

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