尼古拉.特斯拉Nikola Tesla(1856-1943)。诞生于前南斯拉夫克罗地亚的斯米良,他父亲是一所教堂里的牧师,自小就在基督教的家庭里长大。1880年毕业于布拉格大学后,于1884年移民美国成为美国公民,并获取耶鲁大学及哥伦比亚大学名誉博士学位。 他一生的发明多不胜数,就如:1882年,他继「爱迪生」发明直流电(DC)后不久,即发明了交流电(AC),并制造出世界上第一台交流电发电机,并始创多相传电技术。1895年,他替美国尼加拉瓜发电站制造发电机组,致使该发电站至今仍是世界著名水电站之一。 1897年,他使马可尼的「无线传讯」理论成为现实。1898年,他又发明无线电摇控技术并取得专利(美国专利号码#613.809)。1899年,他发明了X光(X-Ray)摄影技术。其他发明包括:收音机、雷达、传真机、真空管、霓虹光管……等甚至以他名字而命名的磁力线密度单位(1Tesla = 10,000 Gause)更表明他在磁力学上的贡献。 为何这么非凡的科学家仿似从未有历史记载呢?从未有人传颂?答案就是因为他那些另类「未知的发明」虽然对人类有着重大的贡献,但与此同时却促使很多「赚钱」的企业瞬间结业。所以他的名字将永远被抹去了。
时代的异端:交流电的发明
读者们试想大家回到1888年里,当时众多报章皆大肆报导:着名直流电发明家爱迪生(ThomasEdison)宣称尼古拉特斯拉(NikolaTesla)是科学界一大「异端」,他所发明的交流电(AC)直接影响人类的性命安全,并屡次展示狗只和猫只如何通过交流电后瞬间死亡(“电椅”死刑亦因此被启发出来)。
当大家以为「专家」就等如权威,「专家」就唔会为着一己私利而将事实隐瞒。甚至你将会命定尼古拉特斯拉(Nikola Tesla)确是科学界的「异端」,千夫所指。
但事实上,今天大家却知道,世界是何等需要「交流电」的存在。「交流电」的发明却改善了人们的生活,增进了工业的发展并加促「科学的进步」。但为甚么爱迪生三番四次攻击「交流电」和它的发明家尼古拉特斯拉(Nikola Tesla)呢?答案就是「交流电」的出现却直接威胁了爱迪生所经营「直流电」的生意。因为使用「直流电」实在太多的缺点和限制。就如:「直流电」不利长途传输,每隔1公里则要增设发电站,但「交流电」却可变压器变压作为长途输电。相对使用「直流电」价钱亦较为昂贵,并且效能与幼胪W亦远远不及「交流电」。基于利益上的冲突,便促使爱迪生展开与特斯拉的斗争。
结果,他为伟大科学家「爱迪生」共发明了24项新设计,直流电发电机的设计,并由「爱迪生」取得专利,加以大量生产。可是他努力的报酬却换来,只是一场无情的骗局和嘲讽。结果,特斯拉心感忿怒并自始脱离「爱迪生」和他的公司。这亦是历史上电流之战的序幕。
1888年,特斯拉得到西屋公司(Westing House)的企业家乔治威斯汀豪斯(Geovge WestingHouse)支持研发埋藏脑海6年的交流电发明。半年后,即替他研制的「交流电发电机」取得专利,并应美国电机工程师学会(AmericanInstitute of ElectricalEngineers)邀请讲解和示范「交流电」发电的研究成果。因为「交流电」的效能这比「直流电」优胜,因此「交流电」亦开始广泛采用,并慢慢取替传统「直流电」的位置。在严重的生意利益威胁下,特斯拉即大受爱迪生抨击,并冠以「科学异端」之名,一场无人道的「科学迫害」则应运而起。虽然今天「交流电」成为工业和社会供电的主流,甚至「交流电」成为我们日常生活的必需品,带来无比的方便和幸福。但尼古拉特斯拉(NikolaTesla)的名字却一直被人遗忘,甚至一直未受到应有的平反。这就是「正统」科学的杰作。
百年标记的尼加拉瓜水电站
如果大家曾到过美国尼加拉瓜大瀑布(Niagara Falls),相信大家都会为这幅壮丽的奇观而发出由衷的赞叹。
数以万吨的河水从四方八面汇流,以山崩地裂之势倾泻下来,河水猛然冲击的隆隆声响,确实令人生畏。在这条川流不息的河流里,却蕴藏着意想不到的丰富资源。
1897年,举世知名的「尼加拉瓜」水电站,第一座必v达10万匹马力的发电站于此建成,两年后更成为远及35公里外的美国纽约州水牛城(The City ofBuffalo)的主要供电来源。其后十多座大大小小的发电站相继建成,致使水电站每日所生产的电力,足以供应美国纽约州和加拿大安大略省总需求的四分之一,其电力输出量实是惊人。而这项足足超过100年以上的电力建设至今仍然运作如常,从未间断地生产出无穷无尽的天然能源,这实是人类近百年科学上的一大标记。
但大家可曾思想过,究竟是谁发明和设计了这项伟大的供电设施呢?
原来这项科学上的百年标记,正是天才科学家特斯拉(Tesla)在三十多岁时的一项建设,当中共运用了他9项专利发明。藉着特斯拉所发明的「交流电发电机」和「交流电输电技术」,不但提供了更大量的电力输出,以改善人类在生活上的需要,并且更将「电力科学」带进另一个境界。
其实在当时的工商业、街灯和民居,皆使用着费用高昂的「直流电」。因为在电路上的损耗,使用「直流电」时必需每隔一公里便建设一套发电机组。所以在建造「尼加拉瓜」水电站时,如将电力以「直流电」方式传送,输电至35公里以外的纽约州水牛城,几近是一件没可能的事情。但是天才科学家特斯拉(Tesla)在建设「尼加拉瓜」水电站时,乃采用了他所发明的「交流电」供电及输电技术,使电力藉着变压方法传达得更远更广。结果他这项划时代的发明,实现了人们藉着「尼加拉瓜」水电站作远距离供电的梦想,并且带给人们一个既方便又便宜的用电生活。
后来,人们为了纪念特斯拉(Tesla)的贡献,便在「尼加拉瓜瀑布」旁的公园中,矗立了特斯拉(Tesla)的铜像,以表扬他在「尼加拉瓜」水电站上的贡献。
无私的奉献:免征收交流电的专利版税
就像一直被抹煞了的伟大科学家尼古拉特斯拉 (Nikola Tesla),他一生的发明却见证着他对社会「无私的贡献」。虽然他一生致力不断研究,并取得约 1000个专利发明。可惜,他晚年却是穷困潦倒、长年经济拮据。原因他一生刻苦的研究不是为着一己之「私利」,乃是为着人类而创造出一个更美满和安舒的生活。虽然,过去有不少企业家利用了这位天才科学家的爱心和才华,而骗取了他的研究成果和荣誉。可是,晚年的他依然为着人类的幸福而努力研究和发明。
在特斯拉众多的发明里,人类最受惠的莫过于交流电 (AC)及交流电发电机了。在世界每一角落,经贸的发展、科学的进步和生活的享受都有赖交流电的帮助。就像 2003年年尾的美国大停电和欧洲大停电,导致社会和经济陷于大瘫痪;甚至国内经济发展蓬勃,可是供电不足更延误不少企业和工厂的发展。可见「交流电」在我们的生活里却是息息相关,对近百年的人类确是有着莫大的贡献。
原来早于 1882 年,特斯拉已经发明了世界第一台「交流电」发电机,更于 1885年发明多相电流,和以多相传电的技术。事实上,现今全世界每一个地方均以 5060Hz( 赫兹 )传送电力的,并经实验为最有效之传送电力的方法,而这项发明亦是特斯拉所研究出来的。
所以正如 1990 年 7 月 10 日一次美国国会会议中, 10 多名美国参议员藉此记念特斯拉 134周年生辰之外,更表扬他在电力学上的贡献和他如何改变了人类对发电概念的认识。甚至在这次国会会议中,特斯拉更被称誉为比爱迪生 ( 直流电的发明者) 一生的贡献更伟大。
自从,爱迪生发明「直流电」后,人们皆要付出高昂的电费来换取生活上的方便,所以经营输出「直流电」可算为当时最赚钱的生意。及至 1884年,特斯拉脱离「爱迪生公司」后,他才有机会遇上西屋公司负责人乔治威斯汀豪斯 (George Westinghouse) ,并于 1888年正式将「交流电」带给当时代的社会。
并且在 1893 年 1 月位于芝加哥的一次世界博览会开幕礼中,特斯拉展示了「交流电」如何同时点亮了 90,000 盏灯泡,震慑全场。因为这是「直流电」根本不能达到。事后,特斯拉更因而取得了「尼加拉瓜水电站」电力设计的承办权。
正因「交流电」取代了「直流电」成为供电的主流。而特斯拉更拥有着「交流电」的专利权,所以在当时每生产一匹交流电时,他即可赚取一美元的版税,瞬间他变得富甲一方。可是,当时一股财团势力正掀起要胁特斯拉放弃此项「交流电的专利权」,并意图独占取利。结果,经过多番交涉后,他决定放弃「交流电的专利权」,但条件就是「交流电」将永久公开此项专利,好让它成为特斯拉免费给予这世界的礼物。因此,他便撕掉了「交流电的专利」,并损失了收取「版税」的权利。从此「交流电」亦再没有专利,成为一样免费的发明。
一位对世界无私奉献的发明者,虽然一生经历不少斯骗、冤屈、逼迫、恶意中伤和抵毁,甚至他一生无私的奉献却得不到后人的记念和赞扬。可是世界却因为他的发明、他的交流电,而改变了。
当你能够在炎热的夏天,享受到清凉冷气时;当你在欣赏着繁华都市的夜景时;当你使用着家居每一样家庭电器时;又或者当你正在使用电脑浏览此篇文章时,希望你能够知道有一位电力的改革家,却曾为这世界无条件地付出了他的一生。
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在国际站点上,有关特斯拉的资料多得不计其数,影响之大,超过爱因斯坦,形成了一种独特的文化现象。您可以在google比较一下“tesla”和 “Einsten”搜索结果,tesla有4,480,000个相关页面,Einsten只有228,000个。不过特斯拉在国际上是一个非常有争议的人物,对他毁誉参半,甚至被归结为伪科学家。
特斯拉是上个世纪之初少有的实验通才,他机电工程,无线电工程,流体工程,低温工程,地球物理,真空技术,飞行器技术方面等等都有专利成就。特斯拉在各个国家的所有专利,包括他所有未曾批准的专利和所有具有专利价值的各种发明,总共加起来有700多项。特斯拉不仅是科学家,致力于探索和把握的未知自然现象,而
且是能工巧将,他的某些实验成就,比如说火球闪电的人工制造,是用今天用最先进的设备,也模仿不出来。特斯拉最有价值的成就是发现了旋转磁场原理,发明了多相交流供电系统和交流感应电动机。他的最著名的发明是
“特斯拉线圈”,这是一种分布参数高频共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。他是最早制作成功荧光灯和发现和研究X射线的科学家之一,并首先发现了红宝石激光效应,以及点电子显微镜效应。特斯拉还是无线电遥控的鼻祖,他使用谐振电路最早实现了计算机“与门”的逻辑原理,还最早阐述了雷达的原理,还最先用他自制的高灵敏度接收机接收到了天外无线电脉冲信号,探测过宇宙射线,发明过一种革命性的无叶片涡轮机等等。
特斯拉线圈的线路和原理都非常简单,但要将它调整到与环境完美的共振很不容易,特斯拉就是特别擅长这项技艺的人。特斯拉后来发明了所谓的“放大发射机”,现在称之为大功率高频传输线共振变压器,用于无线输电试验。特斯拉的无线输电技术,值得一题。特斯拉把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过他的放大发射机,使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的
交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整个系统只有很少的有功损耗,而如果是一般的无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了。特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。后人从理论上完全证实了这种方案的可行性,证明这种方案不仅可行,而且效率极高,对生态安全,并且不会干扰无线电通信。只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取,在现有的政治和经济体制下,无人实际问津这种主张。
特斯拉一生坎坷,他的成就与他敢于冒险的勇气密不可分,他“敢为天下先”,并且一干到底,哪怕此路不通。他所从事的极高电压的研究充满生命危险,并且常常冒着生命危险进行各种示范表演。他最拿手的好戏是让上百万伏的高频电压通过自己的身体,展示出惊人的放电效应。在研究过程中,他受过电击,受过大剂量的X射线的照射,在研究磁暴线圈时,感受磁暴对生命意识的影响,而同样强度的磁暴能够让附近的金属箔挥发得无影无踪。在晚年还曾被出租车撞伤,尽量这样,他还是活到了八十六岁高龄,在旅馆中孤独逝世,终身未婚,将一
身献给了科学事业。他逝世的时候,除了成吨的文件资料,没有留下任何财产和遗言,真可谓来去无牵无挂,十分令人感动。特斯拉逝世以后,他的文件资料随即被美国政府抄收了去,被定为绝密情报,出于国家安全的考虑,拒绝向公众公开。
特斯拉之所以在科学史中被“除名”,是因为他反对相对论,坚持传统的物理观,与当时蓬勃发展起来原子物理学格格不入,加之晚年遁世隐居,想入非非,不切实际,因而他不太受正统的科学团体所欢迎,甚至被斥为卖弄江湖妖术的骗子,他的实验室也被描绘成散发出妖气的阴森森的中世纪炼丹术士的场所。不过,最主要的原因是当年为了实现他那最远大的抱负,实现全球的无线输送电力革命,筹建了沃登克里弗广播塔,后来马可尼先声夺人,抢先获得了无线电商业上的成功,因而特斯拉的这一计划胎死腹中,欠了投资人摩根一屁股债,摩根以他的经济和政治手腕,下令美国所有学校课本删除特斯拉的名字,从而一直影响到现在。后来,为了表彰他在交流电系统中的实际贡献,国际电工委员会将磁感应强度的国际单位制命名为特斯拉。
特斯拉在国际上特别受到崇拜,他以多才多艺的实践成就,为后人树立了榜样,国外至今还有很多人探索他那些失传了的技艺。我觉得这与西方重视实践的良好倾向密切相关。特斯拉反对正统理论,他总是以自己设计的巧妙实验来说话,而不是空谈理论,因而,往往他对自己实验结果的解释是错误的,但对别的科学家而言,也常常因此而有意外的收获。在当今“组织化”了的社会中,很难出现第二个特斯拉式的人物了。社会高度的组织
化,使人无需成为在各个领域都有成就的通才,每个人只要循规蹈矩,与他人良好合作,在自己狭小的领域内发挥好作用就能获得成功,无需拼搏,无需冒险。组织化了的现代人的很难认同特斯拉,而特斯拉的现代崇拜者也多是那些不愿循规导矩的人。不过,在西方正统科学团体内“科学已经终结”了的不和谐论调下,越来越多的西方科学家重新认识到,实践是科学的源泉,是人与大自然联系的桥梁,理论已经脱离大自然现实如此之远,以至于举步维艰。所以在西方,特斯拉曾经有过的主张越来越受到正统科学界的重视,特斯拉的影响可以说是波及未来。
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