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塞爾維亞貝爾格萊德尼古拉·特斯拉博物館的特斯拉線圈。 張智勇攝 |
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電力實驗 資料圖片 |
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特斯拉發(fā)明的等離子球 資料圖片 |
在全球大力推廣純電動汽車的今天,在街頭看見一輛炫酷的“特斯拉”汽車已經(jīng)不那么稀奇了。但是很少有人知道,這個汽車的品牌是以一個出生在克羅地亞的科學家的名字來命名的,而2016年是他160周年誕辰。
70多年前,特斯拉離開這個世界的時候,他在科學和工程學領域給世人留下了1000多項難以置信的發(fā)明創(chuàng)造,以及許多未解之謎。當今許多科技界頂尖人士認為,他的科學成就在過去的100年間悄悄地改變著人類的歷史進程,甚至有可能在未來徹底改變人類對宇宙的認知。這樣一位科學超人無法歸類。他在世時備受同行和巨商的打壓,他去世后美國FBI沒收了他的所有設計圖紙與實驗作品,以至于長期以來,現(xiàn)代科學史上并沒有給予他應有的地位。
現(xiàn)如今,越來越多鐘情全球電動車市場的商界大腕兒和精英都喊出了“學習特斯拉,制造特斯拉”的口號,并以尼古拉·特斯拉窮究科學技術的精神為榜樣,陸續(xù)投身到電動車這一最具未來發(fā)展前景的創(chuàng)業(yè)之中。
尼古拉·特斯拉是誰?為什么一個科學家死去70多年后依然被最尖端的科技公司追逐?為了說明這個問題,記者日前專程來到塞爾維亞和克羅地亞的兩個特斯拉博物館一探究竟,以今天的視角再看這位曾被世界遺忘的天才、科學超人——尼古拉·特斯拉。
A 從小就與眾不同
尼古拉·特斯拉1856年7月9日出生于克羅地亞戈利卡省斯皮奇市的一個名叫斯米里昂的小村莊,當時那里隸屬于哈布斯堡奧匈帝國。特斯拉的父母都是塞爾維亞人,他的父親和外公都是東正教堂的神父。在克羅地亞,塞族是小民族,特斯拉的家人非常愛好塞爾維亞戰(zhàn)歌、詩詞、舞蹈和故事,母親雖未曾上學識字,卻能一字不漏地背誦許多本民族以及歐洲的古典詩歌。
特斯拉在家里五個孩子中排行老四,父親原本希望特斯拉長大后能繼承父業(yè),擔任神職,但特斯拉從小就對科學與工程學充滿興趣。五歲的時候,他就自己造了一臺水車,樣式與鄉(xiāng)村里的完全不同,但在水流里卻能快速轉動。六歲時他還做了一臺很有想象力的“十六只甲蟲的動力發(fā)動機”。不過,兒時的發(fā)明創(chuàng)意并不總能成功,有一天他爬到谷倉頂上撐開大傘,想借著山風縱身一跳飛起來,可結果卻是栽到了地上。
年輕時的特斯拉很愛讀書,記憶力驚人。他可以像照相機一樣記下整本書,多年以后還能經(jīng)??焖俚鼗貞洝胺啞薄@蠋熍磺逄厮估侨绾巍白鞅住钡?,因為他可以在很短的時間里在腦中進行飛快地復雜計算。超凡的記憶功能幫特斯拉掌握了8種語言:塞爾維亞-克羅地亞語、英語、捷克語、德語、法語、匈牙利語、意大利語和拉丁語。
特斯拉在自傳中介紹,由于雙親失去了大兒子丹尼爾而十分悲傷,年紀還很小的他為了安慰父母開始學習自我控制、磨煉意志,這種改變使他顯得比同齡的孩子剛強、好學和大方。在上大學之前,他還多次罹患大病,好幾次連大夫都認為無可救藥了,但他都挺了過來。
17歲前的特斯拉“中了邪”般沉浸在發(fā)明創(chuàng)造的幻想里,腦袋里經(jīng)常浮現(xiàn)出種種異常奇怪的想象。他的眼前會出現(xiàn)炫目的閃光,并伴隨著幻覺。這些幻象有關于一個詞或者一個即將閃現(xiàn)的念頭,僅僅聽到一個詞,他就能想象出這個物體的具體細節(jié)。后來,特斯拉認為,這些發(fā)生在他身上的怪事成為他進行發(fā)明創(chuàng)造的有利條件,他形容自己的大腦就像一個接收器,太空中存在著萬事萬物所有的秘密,成為他的知識和靈感的來源。
B 世紀電流大戰(zhàn)
1879年,年僅23歲的特斯拉在匈牙利完成了第一款電話系統(tǒng)及揚聲器的設計;1882年,他在法國建立了旋轉磁場的電器設備,發(fā)明了感應馬達;1884年,28歲的特斯拉帶著交流感應發(fā)電機的構想來到美國尋夢。他先是在愛迪生財團總部的研發(fā)部門任職,短短一年就獨立開發(fā)出24種產品,專利全部歸愛迪生所有,包括直流發(fā)電機的重新設計。但是,他的努力并沒有得到應有的回報,隨后被迫離開愛迪生財團。
困難無法阻擋特斯拉在光電領域的科學研究,他在1888年終于發(fā)明出交流電(AC),并制造出世界上第一臺交流發(fā)電機,創(chuàng)立了多相電力傳輸技術。在西屋電氣公司創(chuàng)始人喬治·威斯汀豪斯的支持下,一場科技史上著名的世紀電流大戰(zhàn)爆發(fā)了,交戰(zhàn)的雙方分別是由愛迪生支持的直流電和特斯拉發(fā)明的交流電。
1893年5月,美國芝加哥舉辦了世界上第一次聲光電的盛會。在5個月的博覽會期間,三分之一的美國人到場參觀。特斯拉無疑是博覽會上最耀眼的明星,他像魔術師一樣優(yōu)雅從容地表演著一場場電光魔術。他的雙手被接上兩萬伏的電流,耀眼的白色火苗和藍色的光暈圍繞著他成了一個火人,但什么都沒有被燃燒,這就是著名的特斯拉線圈。這種設備根據(jù)共振原理使普通電壓升壓,然后經(jīng)由兩極線圈,從放電終端放電。其原理和制作都非常簡單,但是有危險性,要想將其調整到與環(huán)境完美的共振更是不易,特斯拉特別長于此道。在這個展覽會上,他向公眾演示了高頻電流,通過自己身體展示“可逆磁場”的模型,即所謂的“特斯拉的旋轉鐵蛋”。
在直流電和交流電的“交鋒”中,人們逐漸看到交流電的諸多優(yōu)越之處,這成為交流電后來慢慢取代直流電的根本原因。作為擁有交流電專利權的特斯拉,完全可借此在很短的時間里成為全世界最富有的人,但他后來卻放棄了這項專利權,使交流電成為免費的發(fā)明。今天,看著身邊各種使用交流電的家用電器,我們不得不感嘆和敬佩這位對世界文明和進步作出重要而無私奉獻的發(fā)明家。
特斯拉還于1893年在密蘇里州的圣路易斯城當眾展示,利用無線電可以傳遞訊息,這比大眾熟知的第一個成功完成跨大西洋無線通信的意大利發(fā)明家馬可尼還要早8年。
1895年5月13日,一場突如其來的大火燒毀了他在紐約的實驗室,但特斯拉沒有因此被擊倒,而是更加努力地工作。1895年,特斯拉為美國尼加拉瓜發(fā)電站制造了交流發(fā)電機組,建成后的水電站歷經(jīng)100多年至今從未間斷,創(chuàng)造了人類工程史上的一大奇跡。1898年,他制造出世界上第一艘無線電遙控船,并取得專利。此后,他陸續(xù)發(fā)明了X光攝影技術、太陽能驅動的發(fā)動機,收音機、雷達、傳真機、真空管、霓虹燈管、電能儀表、電子鐘等產品,并創(chuàng)立機器人工程學原理。為了表彰他在交流電領域作出的突出貢獻,國際電工委員會將磁感應強度的國際單位制命名為特斯拉。特斯拉的一生獲得了交流電、特斯拉線圈、特斯拉渦輪發(fā)動機、異步電動機旋轉磁場、地面固定波、雙線線圈、無線技術和粒子束武器等千余項科技專利發(fā)明。如今,越來越多的專家認為特斯拉的發(fā)明創(chuàng)造和研究理論,對20世紀世界科技進步和發(fā)明起到了重要作用。
C 超乎常人的科學預言和理論
除了在電磁學和工程上的成就,特斯拉在理論物理學和信息科學領域還提出了一些非常有預見性的科研理論。他率先提出的概念有:電子顯微鏡、激光、電視、移動電話、互聯(lián)網(wǎng)、人造衛(wèi)星等許多與我們日常生活緊密相關的事物。他認為,未來的人類能做到用天線接收太陽能,通過電能控制天氣變化等。
特斯拉生前留下了大量的研究手稿和書面資料以及自傳日記。在已經(jīng)披露的一份自傳中有這樣一段話:“當它實現(xiàn)的時候,紐約商人可以即時下指令到倫敦或是任何地點的辦公室。他可以在書桌前打電話與地球上任何人通話,無需改變現(xiàn)有裝置。一個平民價格的裝置,不超過手表的大小,可讓使用者收聽到,無論身在海上或陸地上,任何音樂或歌曲,或是政治家、科學家或牧師在其他地方的演講,無論距離多么遙遠。相同的道理,照片、文字、畫作,或是出版物也可以從任何地方傳到其他地方?!弊x著這段描述我們今天生活的文字,情景完全相符,令人無法想象,這是在100多年前特斯拉準確勾勒出的無線通信生活。
他甚至研發(fā)出了可以捕捉人意識的攝像分析機器,預言了可視電話、電動車、可飛行的電動車、星際通訊技術等可能。晚年時,特斯拉深深著迷于波粒二象性,也就是電磁波既是波也是粒子的理論。對該領域的研究使他產生了一個想法——通過操縱一定模式的電磁波去創(chuàng)造“光之墻”。這種神秘之墻能使時間、空間、重力和物質被意志改變,并產生一系列似乎只在科幻小說中出現(xiàn)的事物,包括反重力太空船、空間傳送和時間旅行。有資料稱,特斯拉晚年將很多精力放在了籌劃全球無線電通信計劃、全球電力輸送計劃和美國國家防御盾牌網(wǎng)計劃等。
1931年,在他的75歲生日時,特斯拉收到了8位諾貝爾物理學獎得主的感謝函。1943年他的葬禮時,有3位諾貝爾物理學獎得主代表致辭。歷年來,一直都有諾貝爾獎獲得者對特斯拉表示感謝和敬意,因為他們都從特斯拉那里得到了啟發(fā)而研究獲獎。值得一提的是,特斯拉在1912年拒絕和愛迪生共享諾貝爾獎,他的理由取自好友馬克·吐溫——“娶一個老婆如何能兩人共享,特別是與一位騙子竊盜慣犯共享,豈不危險?”
在他的自傳中可以發(fā)現(xiàn),除了科學研究和發(fā)明創(chuàng)造,他的生活很簡單,也沒有哪個女人走進他的生活。1943年1月7日,終生未娶的特斯拉在紐約一家酒店因心臟衰竭逝世,享年87歲。
D 全球免費能源的夢想
特斯拉晚年有個夢想,就是給全世界的人們提供用之不竭的免費能源,建立幾乎沒有能耗的全球無線電力傳輸網(wǎng)絡。他認為,宇宙本身就是一個永動機,而地球是一個巨大的電容器,利用它發(fā)明的設備,可以免費的從自然界獲得巨大的電能,然后還可以遠距離的無線傳輸。按照他的項目,地球上的任何地方,只用一個簡單的終端,就可以享受源源不斷的電能。
1891年,特斯拉成功地試驗了把電力以無線能量的方式進行傳輸并接收。他在紐約的住所里進行相關實驗,用無線傳播的方式點亮了鄰居家的電燈。鄰居們由于吃驚和害怕,選擇了報警。雖然受到了干涉,但這并沒有動搖特斯拉繼續(xù)深入探索無線傳輸能量的信心。19世紀末、20世紀初的時候,他就提出了令當時其他科學家無法理解的無線傳輸“世界系統(tǒng)”。后來他爭取到投資,建造了致力于洲際電力無線輸送研究的沃登克里弗塔,這是個可能改變人類歷史進程的項目。不過,在第一次世界大戰(zhàn)期間,曾支持過特拉斯的美國首富約翰·皮爾龐特·摩根終止了該項目。項目終止的那個晚上,特斯拉非常郁悶,他用這個塔造出巨大的特斯拉線圈,讓整個紐約的上空電閃雷鳴。
近年來,隨著信息傳播技術的普遍使用,人們對特拉斯開始進行客觀研究和調查報道,他的科學成就和現(xiàn)實意義引起了全球的重視。美國著名的硅谷企業(yè)家伊隆·馬斯克將特斯拉視為精神偶像,推出了以他名字命名的特斯拉電動車。事實上,特斯拉汽車公司生產的第一臺純電動車Roaster,就是根據(jù)當年特斯拉的電動車概念所設計。還有民間組織正在沃登克里弗塔原址籌建一座特斯拉紀念博物館。
特斯拉去世后,通過努力,他的侄子薩瓦·科薩諾維奇從美國取回了他的一些私人物品,這些物品現(xiàn)在陳列在塞爾維亞貝爾格萊德的尼古拉·特斯拉博物館,特斯拉的骨灰也于1957年安葬在那里。
尼古拉·特斯拉是電氣化領域的先驅,被稱為“創(chuàng)造出二十世紀的人”,他的科學創(chuàng)造能力和研究成果被認為超出了同期水平300年,甚至更長時間。由于不斷面世的發(fā)明創(chuàng)造極具現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略價值,已加入美國國籍的特斯拉在晚年進入美國政府的視線,其重要研究成果被逐漸控制。1957年特斯拉逝世后,美國FBI封存了他的所有科研記錄載體,并全部列為美國政府的最高等級機密。今天,人們僅僅憑借著已經(jīng)公開的相關信息,就已經(jīng)對這位曠世奇才對人類的貢獻無比驚嘆和佩服。特斯拉是個傳奇,他的千余項發(fā)明正逐一變成現(xiàn)實,轉化為巨大的社會生產力,為全世界的科學發(fā)展和全人類的福祉發(fā)揮著積極作用。(本報駐薩格勒布記者 張智勇)