1884年6月6日,一艘來自法國的郵輪緩緩靠岸紐約港口。
在郵輪的甲板上,站著一個(gè)長相俊美但衣著邋遢的年輕人。他的眼中,充滿了對這座陌生城市的興奮和好奇。
當(dāng)時(shí),這個(gè)年輕人的兜里只有4分錢。除此之外,只剩下一封推薦信。
推薦信是寫給著名發(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(gè)偉大的人,一個(gè)是你,另一個(gè)就是這個(gè)年輕人。”
沒錯(cuò),這個(gè)孤身一人來到紐約的年輕人,就是本文的主角——偉大的發(fā)明家、物理學(xué)家、機(jī)械工程師、電氣工程師,尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)。
尼古拉·特斯拉
對于“特斯拉”這三個(gè)字,大家應(yīng)該是耳熟能詳?shù)摹?/span>
這些年來,傳奇創(chuàng)業(yè)家埃隆·馬斯克和他的“特斯拉”電動(dòng)汽車及能源公司,三天兩頭被媒體報(bào)道,可以說是無人不知無人不曉。
而馬斯克之所以給公司取名“特斯拉”,就是為了向尼古拉·特斯拉致敬。
除了作為企業(yè)名稱之外,學(xué)理工科的同學(xué)也會(huì)知道,特斯拉是磁通量的單位,符號表示為T,1T=10000Gs(Gauss,高斯)。這個(gè)單位,同樣是為了紀(jì)念尼古拉·特斯拉。
一直以來,特斯拉被視作科學(xué)史上最具傳奇色彩的人物之一。很多人將他與達(dá)芬奇相提并論。
圍繞他,有太多的傳聞和軼事。有人說,他發(fā)明了死光、飛碟;還有人說,他預(yù)言了第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā);甚至很多人堅(jiān)信,著名的通古斯大爆炸,就是他的杰作。
特斯拉究竟是一個(gè)什么樣的人?他真的有那么神嗎?關(guān)于他的傳聞,到底哪些是真,哪些是假?
今天這篇文章,就讓我們來認(rèn)識一下這個(gè)神秘的科學(xué)天才。
1856年7月10日,特斯拉出生在奧匈帝國利卡省戈斯皮奇鎮(zhèn)(Gospic)附近的斯米良村(Smiljan)。
如今,這個(gè)地方屬于克羅地亞
特斯拉的父母都是塞爾維亞人。他父親名叫米盧廷·特斯拉(Rev. Milutin Tesla),是一位東正教神父。他母親叫杜卡·曼迪克(Djuka Mandic),是另一位神父的女兒。
關(guān)于特斯拉的出生,還有一段故事。據(jù)說,特斯拉出生當(dāng)天,當(dāng)?shù)卦庥隽撕币姷睦妆┨鞖狻S谑?,助產(chǎn)士說:“這孩子是風(fēng)暴之子”。而特斯拉母親則立刻糾正:“不,是光之子”。
特斯拉在家中排行老二,有1個(gè)哥哥和3個(gè)妹妹。1863年,哥哥丹恩(Dane)在一次騎馬意外事故中喪生,給當(dāng)時(shí)只有7歲的特斯拉帶來了很大的精神刺激。他告訴大人們,自己看到了“異象”。后來人們認(rèn)為,這是特斯拉患有精神疾病的第一個(gè)跡象。
箭頭所指的男孩,就是特斯拉
除了有時(shí)候神神叨叨之外,特斯拉還算是一個(gè)聰明的孩子,據(jù)說記憶力尤其出色。
1866年,10歲的特斯拉來到戈斯皮奇鎮(zhèn)就讀初中,表現(xiàn)出驚人的數(shù)學(xué)天賦,以致于老師經(jīng)常懷疑他考試作弊。
1871-1874年,特斯拉在卡爾洛瓦茨(Karlovac)就讀高中。
1875年,19歲的特斯拉進(jìn)入奧地利的格拉茨理工大學(xué),學(xué)習(xí)物理學(xué)、數(shù)學(xué)和機(jī)械學(xué)。就在這期間,他對電學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
因?yàn)榻?jīng)濟(jì)原因(也有說法是精神問題),特斯拉在第二年被迫中斷了自己的大學(xué)學(xué)業(yè)。
1877年,特斯拉進(jìn)入布拉格大學(xué)。兩年后,他在馬里博爾找了一份助理工程師的工作。不久后,他又返回布拉格大學(xué)繼續(xù)學(xué)業(yè),于1880年正式畢業(yè)。
年輕時(shí)的特斯拉
1881年,特斯拉來到布達(dá)佩斯新成立的匈牙利電報(bào)局擔(dān)任工程師。因?yàn)楣ぷ髂芰Τ錾?,他很快就?dāng)上了經(jīng)理。
1882年4月,為了追求更好的發(fā)展,26歲的特斯拉來到法國巴黎。
他在愛迪生跨國公司(Compagnie Continental Edison)找到一份工作,擔(dān)任見習(xí)工程師。
愛迪生跨國公司是美國總部在歐洲的分支機(jī)構(gòu),創(chuàng)辦人是大名鼎鼎的發(fā)明家兼企業(yè)家——托馬斯·愛迪生(Thomas Edison)。
愛迪生
1881年的時(shí)候,愛迪生的這家公司在巴黎電氣展覽會(huì)上展示了自己的直流電力和照明系統(tǒng),轟動(dòng)了整個(gè)歐洲大陸。于是,歐洲各地的訂單紛至沓來,要求采購他們的產(chǎn)品。
然而,在德國斯特拉斯堡市火車站舉行的照明系統(tǒng)啟動(dòng)儀式上,發(fā)生了災(zāi)難性的事故——投擲開關(guān)引起了爆炸,炸毀了火車棚的一堵墻。
會(huì)說德語的特斯拉臨危受命,被公司派去處理這個(gè)問題。公司領(lǐng)導(dǎo)還承諾,如果解決好了,會(huì)有豐厚的獎(jiǎng)金。
后來,在特斯拉的努力下,問題解決。在解決問題的過程中,他還制造了第一個(gè)感應(yīng)電機(jī)模型。
不過,當(dāng)特斯拉返回巴黎的時(shí)候,公司卻拒絕支付之前承諾的獎(jiǎng)金,讓特斯拉大失所望。
不久后,分公司總經(jīng)理查爾斯·巴切羅給特斯拉寫了一封推薦信,“建議”特斯拉去美國發(fā)展。
于是,就有了本文開頭的那一幕。
來到紐約之后,特斯拉如愿見到了愛迪生。愛迪生認(rèn)可了特斯拉的才華,并讓他進(jìn)入自己的實(shí)驗(yàn)室工作。
這一期間,特斯拉多次向愛迪生推薦自己的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)以及多相交流電發(fā)明,但并沒有引起愛迪生的興趣。
當(dāng)時(shí),愛迪生所有的注意力都集中在直流電上。之所以他放棄交流電,不是因?yàn)闊o知,而是他公司的大部分產(chǎn)品和系統(tǒng),都是基于直流電的。如果轉(zhuǎn)向交流電,會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
愛迪生
無奈之下,特斯拉只能繼續(xù)為愛迪生進(jìn)行直流電方面的改進(jìn)工作。
特斯拉的工作卓有成效,?他的許多設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的效率和控制能力。然而,當(dāng)特斯拉提出,希望將周薪從18美元提高到25美元時(shí),卻遭到了公司的拒絕。
后來,愛迪生向特斯拉承諾,如果他能夠改進(jìn)公司直流電動(dòng)機(jī)的一些既有問題,就能得到5萬美元(相當(dāng)于現(xiàn)在的100萬美元)的獎(jiǎng)金。結(jié)果,就在特斯拉搞定問題之后,愛迪生再次違背了自己的諾言,他說:
“當(dāng)你(特斯拉)成為一個(gè)成熟的美國人時(shí),你會(huì)喜歡美國人的玩笑?!?/span>
擺明了就是耍你,這還有什么好說的,辭職唄!很快,特斯拉就辭去了公司的職務(wù),與愛迪生分道揚(yáng)鑣。
辭職后的特斯拉,和兩個(gè)朋友一起成立了特斯拉電燈和制造公司,并申請了一些專利。不過,特斯拉確實(shí)沒有什么商業(yè)頭腦,很快就被人騙走了專利,而且被從公司中踢了出來。
一無所有的特斯拉被迫去干了兩年體力活(挖溝),每天的工資只有2美元。
1887年,特斯拉東山再起。在兩位投資人的幫助下,他成立了特斯拉電氣公司。他在曼哈頓建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,在那里他開發(fā)和完善自己的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。這一次,他一口氣申請了30多項(xiàng)專利。
1888年,特斯拉受美國電氣工程師學(xué)會(huì)(IEEE的前身)的邀請,前往進(jìn)行交流電演講。他的演講引起了著名企業(yè)家喬治·威斯汀豪斯(George Westinghouse)的注意。
喬治·威斯汀豪斯
威斯汀豪斯是西屋公司的創(chuàng)始人,也是愛迪生的競爭對手。
1888年7月,特斯拉將交流電相關(guān)發(fā)明專利出售給西屋公司,并且花了一年時(shí)間對西屋公司的工程師進(jìn)行指導(dǎo)。
后來,西屋公司在波士頓附近啟動(dòng)了世界上首個(gè)交流電源系統(tǒng),正式開啟了和愛迪生的“電流大戰(zhàn)”。
關(guān)于交流電和直流電,其實(shí)本質(zhì)上并沒有技術(shù)高低之分。兩者的特點(diǎn)非常明顯,交流電容易變壓,傳輸損耗少,成本低,但危險(xiǎn);直流電損耗大,傳輸距離短,成本高,但安全。
前面說了,愛迪生為了保護(hù)自己的利益,一直在推行直流電。為了攻擊交流電,他的手段可以說是無所不用其極。
當(dāng)時(shí),愛迪生買通美國某些州政府官員,把當(dāng)?shù)厮佬逃山g刑改為交流電電刑。
他還雇用小學(xué)生,抓貓狗來做交流電實(shí)驗(yàn),把貓狗電死。他甚至還在公眾面前用交流電電死了一只大象,以此來抹黑交流電在人們心目中的地位。
被電死的大象
1893年,在芝加哥世博會(huì)上,這場“電流大戰(zhàn)”終于打出了結(jié)果。
當(dāng)時(shí),愛迪生新組建的通用電氣公司,與西屋公司就世博會(huì)照明權(quán)合同進(jìn)行了激烈的爭奪。通用電氣公司狠心將報(bào)價(jià)從最初每盞燈18.49美元一直降到5.95美元,導(dǎo)致整體報(bào)價(jià)總額從170萬美元下降到不足45萬美元。而西屋公司更狠,直接給出了低于40萬美元的報(bào)價(jià)。最終,西屋公司贏得了合同。
當(dāng)西屋公司通過交流電系統(tǒng)為世博會(huì)點(diǎn)亮群燈的時(shí)候,整個(gè)城市為之沸騰。
芝加哥世博會(huì)現(xiàn)場
這是交流電的歷史性勝利。此后,交流電逐漸開始取代直流電,成為城市供電系統(tǒng)的第一選擇。
1895年,特斯拉在美國和加拿大邊境的尼亞加拉瀑布設(shè)計(jì)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。
水電站內(nèi)景
后來,隨著一系列大大小小發(fā)電站的相繼建成,整個(gè)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(yùn)行,成為人類百年科學(xué)史上的一大奇跡。
在瀑布邊,至今還聳立著特斯拉的雕像
1895年5月,在費(fèi)城舉行的美國國家電氣博覽會(huì)上,愛迪生終于委婉地承認(rèn)了特斯拉的貢獻(xiàn):
“在這次博覽會(huì)上,最令人驚訝的是(特斯拉)展示了尼亞加拉瀑布電力的傳遞能力。在我看來,它解決了與電氣開發(fā)相關(guān)的重要問題之一。”
然而,就在同年,一件不幸的事情發(fā)生在特斯拉的身上。
他在紐約的實(shí)驗(yàn)室發(fā)生了一場離奇的大火,整個(gè)實(shí)驗(yàn)室被付之一炬。他半輩子的研究成果、大量的研究設(shè)備和實(shí)驗(yàn)資料,全都沒了。
殘酷的打擊并沒有擊垮特斯拉,他很快就又建立了新的實(shí)驗(yàn)室。
1899年,特斯拉搬家到了科羅拉多州的斯普林斯(Springs),建立了特斯拉實(shí)驗(yàn)站(Tesla Experimental Station),專門進(jìn)行高壓電的研究。
在實(shí)驗(yàn)室中,特斯拉成功制造出人造閃電。他還通過自己的接收器,觀察了閃電并研究了大氣電。
特斯拉和他的研究設(shè)備
后來,他的研究方向逐漸轉(zhuǎn)向通過無線方式進(jìn)行能量和電力傳輸。說白了,就是無線充電。
1899年,特斯拉用遠(yuǎn)處振蕩器發(fā)出的電波點(diǎn)燃真空燈泡
1900年1月,特斯拉離開了斯普林斯,回到紐約,啟動(dòng)了自己最瘋狂的“全球無線電力項(xiàng)目”。
他找世界富豪J.P.摩根(J.Pierpont Morgan)要來了15萬美元的投資,自己又貸款了100萬美元,在美國長島(LongIsland)開工建設(shè)了大型的特斯拉線圈(無線能量發(fā)射塔)。他希望通過這個(gè)線圈,給大西洋兩岸提供無線通訊和無線輸電服務(wù)。
J.P.摩根
特斯拉的這個(gè)大膽的計(jì)劃,被命名為“沃登克里弗計(jì)劃”(Wardendyffe Project)。他建設(shè)的發(fā)射塔,也被稱為沃登克里弗塔。
沃登克里弗塔
塔的構(gòu)想:遠(yuǎn)程給飛艇供電
就在特斯拉沉迷于沃登克里弗計(jì)劃的同時(shí),他的競爭對手意大利人古格列爾莫·馬可尼(Guglielmo Marconi),在卡內(nèi)基和愛迪生的財(cái)政支持下,憑借自己的無線電報(bào)技術(shù)取得巨大成功。
馬可尼
1901年,馬可尼實(shí)現(xiàn)了橫跨大西洋的超遠(yuǎn)距離無線電通信。
馬可尼獲得成功之后,特斯拉的投資者(包括J.P.摩根)放棄了對特斯拉的支持,逐漸撤資。(后來,氣憤的J.P.摩根更是動(dòng)用了自己的影響力,刪除了課本上所有關(guān)于特斯拉的內(nèi)容。)
無奈之下,1906年,特斯拉放棄了該項(xiàng)目,宣布停工。
1914年一戰(zhàn)爆發(fā),特斯拉在歐洲的專利收入銳減。1917年,特斯拉宣布破產(chǎn),沃登克里弗塔被拆除并出售,用于償還債務(wù)。
60歲之后的特斯拉,生活極度貧困,并且開始出現(xiàn)強(qiáng)迫癥癥狀。
根據(jù)記錄,他對“3”這個(gè)數(shù)字極度癡迷。
每天在公共游泳池游泳時(shí),他總是游33圈。如果他記不清了,就會(huì)從零開始。在進(jìn)入建筑物之前,他經(jīng)常會(huì)繞著建筑物轉(zhuǎn)三圈。離開建筑物時(shí),他只向右轉(zhuǎn),然后走完整個(gè)街區(qū),最后“自由”離開。他用餐的時(shí)候,食物必須分為3份,邊上放18張餐巾紙,不然就渾身難受。
他害怕細(xì)菌,痛恨和別人握手。每次用餐前,他都會(huì)擦亮所有的餐具。他對珠寶非常反感,尤其討厭珍珠耳環(huán)。據(jù)說,他每晚會(huì)彎曲自己的腳趾一百次,說這能夠刺激他的腦細(xì)胞?!?/span>
由于晚年性格孤僻,特斯拉很少和別人打交道,總是自己一個(gè)人獨(dú)來獨(dú)往。他最好的朋友,是當(dāng)?shù)毓珗@的鴿子。他經(jīng)常去給鴿子喂食,即便是身體不適,他也會(huì)請人幫忙去喂。
生命中的最后十年,特斯拉一直在紐約的一家旅館里生活。他住的房間,編號是3327。
這期間,他在歐洲的朋友曾經(jīng)嘗試為他籌集資金,但是遭到了他的拒絕。他的主要生活費(fèi),來自故鄉(xiāng)南斯拉夫寄來的少量退休金。
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1943年1月7日,特斯拉在自己的旅店房間去世,死因是心臟衰減,享年86歲,終身未婚。
就在特斯拉死后不久,美國最高法院撤銷了此前馬可尼勝訴的原判,裁定特斯拉為無線電的發(fā)明者。(也有人認(rèn)為,這是因?yàn)槊绹幌胂蝰R可尼公司支付二戰(zhàn)時(shí)期高昂的無線電專利使用費(fèi)。)
1956年7月,特斯拉誕辰100周年紀(jì)念日之際,人們開始重新認(rèn)識特斯拉和他的貢獻(xiàn)。特斯拉的很多名譽(yù)和地位,得以恢復(fù)。
1957年,特斯拉的骨灰被運(yùn)回貝爾格萊德,安置在尼古拉·特斯拉博物館。
尼古拉·特斯拉博物館(2003年被列入世界記憶遺產(chǎn))
1960年,慕尼黑的國際電工委員會(huì)確定特斯拉為磁感應(yīng)強(qiáng)度的國際科學(xué)單位。
1975年,特斯拉被正式引入美國國家發(fā)明家名人堂。
特斯拉一生取得了1000多項(xiàng)發(fā)明專利(也有說是700項(xiàng)),其中大部分和交流電及無線電系統(tǒng)有關(guān)。
除了前文所說的那些貢獻(xiàn)之外,特斯拉還有一些非常有特色的發(fā)明。
遙控船
1898年,特斯拉在紐約中央公園的湖里進(jìn)行了遙控自動(dòng)化小艇的實(shí)驗(yàn),取得極大成功。這個(gè)遙控小艇通過無線電和控制器通信,可以說是最早期的無線控制技術(shù)。
X射線
特斯拉早期的時(shí)候從事了X射線的研究,并完成了一些實(shí)驗(yàn)。有人認(rèn)為,特斯拉發(fā)現(xiàn)X射線比倫琴更早。但是,1895年的那場大火,燒毀了很多研究記錄,使得特斯拉的研究成果無法得到證明。
1896年,特斯拉拍攝了這張X光圖像:一只腳在鞋中的陰影圖
倫琴于1901年7月20日給特斯拉的信中寫道:“親愛的先生!您以美妙的放電美麗的照片使我感到驚訝,我非常感謝您。如果我知道你是怎么做到的!謹(jǐn)表示我特別的敬意,WC Roentgen。”?
地震機(jī)
1893年,特斯拉的蒸汽動(dòng)力機(jī)械振蕩器獲得了專利,該振蕩器的振動(dòng)可以用來發(fā)電。當(dāng)他對這臺(tái)機(jī)器進(jìn)行校準(zhǔn)以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),它開始劇烈地震動(dòng),差點(diǎn)把整座大樓震塌了。
劇烈的震動(dòng)引來了警察和救護(hù)車。特斯拉的助手并沒有告訴他們真相,而是告訴他們這是一場“地震”。
飛爐(飛碟)
1928年,特斯拉申請了一項(xiàng)飛行技術(shù)的專利,內(nèi)容是一個(gè)使用全新引擎技術(shù)的飛行器。特斯拉稱這種新型技術(shù)為“空間驅(qū)動(dòng)器”和“反電磁場推進(jìn)系統(tǒng)”,非常科幻。
當(dāng)時(shí)特斯拉并沒有制造出原型機(jī),但設(shè)計(jì)了整套的圖紙。根據(jù)后來解禁的手稿圖紙,完全就是一個(gè)飛碟,令人匪夷所思。
死光
死光是特斯拉最有名的玄幻發(fā)明,也是最有爭議的發(fā)明,也叫做“死亡射線”(特斯拉自己稱為“和平射線”)。
特斯拉相信,通過將汞同位素加速到聲速的48倍,所產(chǎn)生的光束將產(chǎn)生足夠的能量,以摧毀僅受地球曲率限制的距離的整個(gè)軍隊(duì)。
特斯拉在去世前幾年曾試圖將這一想法賣給幾個(gè)國家的政府,包括美國。但蘇聯(lián)是唯一一個(gè)對此進(jìn)行試驗(yàn)的國家,但沒有產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果。
除了死亡射線之外,特斯拉晚年還研究了機(jī)器人、彈道學(xué)、信息科學(xué)、核子物理學(xué)和理論物理學(xué)等各種領(lǐng)域。正因?yàn)槿绱耍?strong>當(dāng)特斯拉死后,FBI將他的設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)驗(yàn)作品全部沒收,并將其列為高級機(jī)密。
特斯拉一輩子取得了無數(shù)的成就,但是非常遺憾的是,他并沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)。
在1915年的時(shí)候,曾經(jīng)有新聞?wù)f他和愛迪生會(huì)共同獲得當(dāng)年的諾貝爾獎(jiǎng)。但事實(shí)上最后獎(jiǎng)被頒給了別人。
有人說,特斯拉和愛迪生是因?yàn)閰拹簩Ψ?,所以拒絕一起獲獎(jiǎng)。但并沒有證據(jù)可以證明這一點(diǎn)。特斯拉是實(shí)用型發(fā)明家,理論水平不足,這可能是他沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)的一個(gè)主要原因。
雖然特斯拉沒有獲得過諾貝爾獎(jiǎng),但他和諾貝爾獎(jiǎng)?lì)H有淵源。
比如說前面一起探討X光的倫琴(Roentgen),后來是1901年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的得主。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(jiǎng)(化學(xué)獎(jiǎng))。?
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(jiǎng)得主(含愛因斯坦)。他當(dāng)時(shí)還登上了《時(shí)代》雜志的封面。
1943年,特斯拉的葬禮上,有三位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主到場致詞。
所有這些,都足以說明這位“無冕之王”的偉大成就。
毫無疑問,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(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步。
盡管他晚年表現(xiàn)出了孤僻怪異的性格,還經(jīng)常發(fā)表驚世駭俗的言論,這些都無法磨滅他的貢獻(xiàn)。
然而,我們也沒有必要對特斯拉進(jìn)行神化。他就是一名發(fā)明家,有著各種奇思妙想,并寄希望于將它們實(shí)現(xiàn)??茖W(xué)的探索過程,不就是不斷做夢的過程嗎?
最后,讓我們向這位天才發(fā)明家致敬——
感謝您,偉大的尼古拉·特斯拉!
—— 全文完 ——
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