特斯拉在國際上是一個非常有爭議的人物,對他毀譽參半,甚至被歸結(jié)為偽科學(xué)家。 特斯拉是上個世紀(jì)之初少有的實驗通才,他機電工程,無線電工程,流體工程,低溫工程,地球物理,真空技術(shù),飛行器技術(shù)方面等等都有專利成就。特斯拉在各個國家的所有專利,包括他所有未曾批準(zhǔn)的專利和所有具有專利價值的各種發(fā)明,總共加起來有700多項。特斯拉不僅是科學(xué)家,致力于探索和把握的未知自然現(xiàn)象,而且是能工巧將,他的某些實驗成就,比如說火球閃電的人工制造,是用今天用最先進的設(shè)備,也模仿不出來。特斯拉最有價值的成就是發(fā)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)磁場原理,發(fā)明了多相交流供電系統(tǒng)和交流感應(yīng)電動機。他的最著名的發(fā)明是“特斯拉線圈”,這是一種分布參數(shù)高頻共振變壓器,可以獲得上百萬伏的高頻電壓。他是最早制作成功熒光燈和發(fā)現(xiàn)和研究X射線的科學(xué)家之一,并首先發(fā)現(xiàn)了紅寶石激光效應(yīng),以及點電子顯微鏡效應(yīng)。特斯拉還是無線電遙控的鼻祖,他使用諧振電路最早實現(xiàn)了計算機“與門”的邏輯原理,還最早闡述了雷達的原理,還最先用他自制的高靈敏度接收機接收到了天外無線電脈沖信號,探測過宇宙射線,發(fā)明過一種革命性的無葉片渦輪機等等。 特斯拉線圈的線路和原理都非常簡單,但要將它調(diào)整到與環(huán)境完美的共振很不容易,特斯拉就是特別擅長這項技藝的人。特斯拉后來發(fā)明了所謂的“放大發(fā)射機”,現(xiàn)在稱之為大功率高頻傳輸線共振變壓器,用于無線輸電試驗。特斯拉的無線輸電技術(shù),值得一題。特斯拉把地球作為內(nèi)導(dǎo)體,地球電離層作為外導(dǎo)體,通過他的放大發(fā)射機,使用這種放大發(fā)射機特有的徑向電磁波振蕩模式,在地球與電離層之間建立起大約8赫茲的低頻共振,利用環(huán)繞地球的表面電磁波來傳輸能量。這一系統(tǒng)與現(xiàn)代無線電廣播的能量發(fā)射機制不同,而與交流電力網(wǎng)中的交流發(fā)電機與輸電線的關(guān)系類似,當(dāng)沒有電力接收端的時候,發(fā)射機只與天地諧振腔交換無功能量,整個系統(tǒng)只有很少的有功損耗,而如果是一般的無線電廣播,發(fā)射的能量則全部在空間中損耗掉了。特斯拉有生之年沒有財力實現(xiàn)這一主張。后人從理論上完全證實了這種方案的可行性,證明這種方案不僅可行,而且效率極高,對生態(tài)安全,并且不會干擾無線電通信。只不過涉及到世界范圍內(nèi)的能量廣播和免費獲取,在現(xiàn)有的政治和經(jīng)濟體制下,無人實際問津這種主張。 特斯拉一生坎坷,他的成就與他敢于冒險的勇氣密不可分,他“敢為天下先”,并且一干到底,哪怕此路不通。他所從事的極高電壓的研究充滿生命危險,并且常常冒著生命危險進行各種示范表演。他最拿手的好戲是讓上百萬伏的高頻電壓通過自己的身體,展示出驚人的放電效應(yīng)。在研究過程中,他受過電擊,受過大劑量的X射線的照射,在研究磁暴線圈時,感受磁暴對生命意識的影響,而同樣強度的磁暴能夠讓附近的金屬箔揮發(fā)得無影無蹤。在晚年還曾被出租車撞傷,盡量這樣,他還是活到了八十六歲高齡,在旅館中孤獨逝世,終身未婚,將一身獻給了科學(xué)事業(yè)。他逝世的時候,除了成噸的文件資料,沒有留下任何財產(chǎn)和遺言,真可謂來去無牽無掛,十分令人感動。特斯拉逝世以后,他的文件資料隨即被美國政府抄收了去,被定為絕密情報,出于國家安全的考慮,拒絕向公眾公開。 特斯拉之所以在科學(xué)史中被“除名”,是因為他反對相對論,堅持傳統(tǒng)的物理觀,與當(dāng)時蓬勃發(fā)展起來原子物理學(xué)格格不入,加之晚年遁世隱居,想入非非,不切實際,因而他不太受正統(tǒng)的科學(xué)團體所歡迎,甚至被斥為賣弄江湖妖術(shù)的騙子,他的實驗室也被描繪成散發(fā)出妖氣的陰森森的中世紀(jì)煉丹術(shù)士的場所。不過,最主要的原因是當(dāng)年為了實現(xiàn)他那最遠(yuǎn)大的抱負(fù),實現(xiàn)全球的無線輸送電力革命,籌建了沃登克里弗廣播塔,后來馬可尼先聲奪人,搶先獲得了無線電商業(yè)上的成功,因而特斯拉的這一計劃胎死腹中,欠了投資人摩根一屁股債,摩根以他的經(jīng)濟和政治手腕,下令美國所有學(xué)校課本刪除特斯拉的名字,從而一直影響到現(xiàn)在。后來,為了表彰他在交流電系統(tǒng)中的實際貢獻,國際電工委員會將磁感應(yīng)強度的國際單位制命名為特斯拉。 特斯拉在國際上特別受到崇拜,他以多才多藝的實踐成就,為后人樹立了榜樣,國外至今還有很多人探索他那些失傳了的技藝。我覺得這與西方重視實踐的良好傾向密切相關(guān)。特斯拉反對正統(tǒng)理論,他總是以自己設(shè)計的巧妙實驗來說話,而不是空談理論,因而,往往他對自己實驗結(jié)果的解釋是錯誤的,但對別的科學(xué)家而言,也常常因此而有意外的收獲。在當(dāng)今“組織化”了的社會中,很難出現(xiàn)第二個特斯拉式的人物了。社會高度的組織化,使人無需成為在各個領(lǐng)域都有成就的通才,每個人只要循規(guī)蹈矩,與他人良好合作,在自己狹小的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮好作用就能獲得成功,無需拼搏,無需冒險。組織化了的現(xiàn)代人的很難認(rèn)同特斯拉,而特斯拉的現(xiàn)代崇拜者也多是那些不愿循規(guī)導(dǎo)矩的人。不過,在西方正統(tǒng)科學(xué)團體內(nèi)“科學(xué)已經(jīng)終結(jié)”了的不和諧論調(diào)下,越來越多的西方科學(xué)家重新認(rèn)識到,實踐是科學(xué)的源泉,是人與大自然聯(lián)系的橋梁,理論已經(jīng)脫離大自然現(xiàn)實如此之遠(yuǎn),以至于舉步維艱。所以在西方,特斯拉曾經(jīng)有過的主張越來越受到正統(tǒng)科學(xué)界的重視,特斯拉的影響可以說是波及未來。 特斯拉是和愛迪生同時代的發(fā)明家,磁感強度單位就是以他命名的,我們就從他發(fā)明的交流電與愛迪生之間的戰(zhàn)斗說起吧。 因為仰慕愛迪生,1884年特斯拉被巴切勒推薦到美國加入愛迪生的公司。特斯拉和愛迪生天生就屬于水火不相融的人,他們兩人之間存在嚴(yán)重的分歧。愛迪生注重實踐,是位憑經(jīng)驗在摸索中進行發(fā)明的人;特斯拉是那種注重理論的人,他覺得愛迪生的做法是十分愚蠢的,他認(rèn)為實驗必須要有理論依據(jù)做基礎(chǔ),而不是像愛迪生那樣光一根燈絲就做了1000多種嘗試。 有一次,特斯拉同愛迪生談?wù)撈鸢l(fā)電機的幾種潛在的改革可能,愛迪生輕蔑地說:“如果你能做成,付你5萬美元。”特斯拉用幾個月的時間對發(fā)電機進行改革試驗,把改革后的附件裝入發(fā)電機后,他完全成功了。當(dāng)他向愛迪生索取5萬美元時,愛迪生卻回答說:“特斯拉,你不知道我們美國人愛開玩笑嗎?”因為特斯拉的才能過于突出,所以屢次受到愛迪生的排擠的迫害,憤然從愛迪生的公司辭職。 1880年,特斯拉發(fā)明了世界上第一臺交流電發(fā)電機。他堅信交流電終有一天會使供電范圍更廣,成本更低。愛迪生對這種設(shè)想則不屑一顧,不愿做認(rèn)真考慮。 離開愛迪生之后,特斯拉得到了喬治·威斯汀豪斯的支持,終于將交流電引向?qū)嶋H應(yīng)用。1888年,特斯拉成功地建成了一個交流電電力傳送系統(tǒng)。他設(shè)計的發(fā)電機比直流發(fā)電機簡單、靈便,而他的變壓器又解決了長途送電中的固有問題。這無疑大大打擊了愛迪生大力推廣的直流電(由于當(dāng)時愛迪生在直流發(fā)電機上的收入頗豐,所以他不愿意進行其他研究)。 愛迪生還是意識到交流電可以降低成本,這是無疑的,從經(jīng)濟角度來攻擊交流電,勢必要以失敗告終。于是,他就在交流電的其他方面做文章。他認(rèn)識到,在19世紀(jì)的最后一段時間里,公眾對電力還懷有畏懼心理:電力雖然可為人類帶來利益,但它也可能殺人。所以,宣傳高壓的危險,是攪亂公眾頭腦最有效的辦法。 于是,他發(fā)行了一本題為《當(dāng)心》的小冊子,書中詳細(xì)地列舉了交流電的所謂種種危險,并把交流電的使用令人難以置信地描述為“枉費心機”。愛迪生還在《北美周刊》發(fā)表了一篇題為《電燈之危險》的文章,攻擊交流電的使用。他說:“與我保持聯(lián)系的一家電燈公司前些時候購下了一整套交流電系統(tǒng)的專利。對此,我表示抗議,內(nèi)容都記在了公司的備忘錄上。迄今,我已成功地說服他們不向公眾推廣這種系統(tǒng),今天即使是我同意推廣,他們也不會這樣做。” 愛迪生除了在輿論上壓倒對方以外,為了證明自己的論點,他還專門建立起一座巨大的試驗室,雇用小學(xué)生們到街上去抓小貓小狗等牲畜做實驗,殘忍地將它們置于交流電下電死。他還疏通了紐約州監(jiān)獄的官員,讓他們答應(yīng)將絞刑改為電刑,即改用特斯拉專利所提供的交流電的電刑。1890年8月6日,一名殺人犯威廉·凱姆勒在奧本坐上交流電椅死去。由于沒有經(jīng)驗,當(dāng)局所使用的電荷太弱,犯人只被電得半死。據(jù)當(dāng)時媒體報道,這種恐怖的景象,比絞刑可怕得多。從此,交流電在許多人的心目中引起了恐懼,便成了死神的同義語。 但是,實踐證明交流電具備很多優(yōu)點,所以特斯拉并沒有被愛迪生的一連串攻擊所嚇倒。為了改變公眾對交流電的印象,他聘請匹茨堡的記者E·H·海因希斯作為他的新聞顧問。在E·H·海因希斯的安排下,特斯拉在1893年,芝加哥博覽會的記者招待會上,用電流通過自己的身體,點亮了電燈,甚至還熔化了電線,使在場的記者一個個驚訝得目瞪口呆,取得了極大的宣傳效果。由此改變了公眾對交流電的看法,使世界步入了交流電時代。 1912年,由于特斯拉和愛迪生在電力方面的貢獻,兩人被同時授予諾貝爾物理學(xué)獎,但是兩人都拒絕領(lǐng)獎,理由是無法忍受和對方一起分享這一榮譽。 特斯拉除了在電力方面做出了杰出的成就之外,在其他方面的發(fā)明發(fā)現(xiàn)也相當(dāng)驚人。他一生致力于研究非線性(即輸入和輸出不成正比)問題,曾經(jīng)說過他可以將地球一分為2。早在1912年特斯拉提出:“若把物體的振動和地球的諧振頻率正確地結(jié)合起來,在幾個星期內(nèi),就可以造成地動山搖、地面升降。”1935年,特斯拉在其實驗室打了一個深井,并在井內(nèi)下了鋼套管。然后,他將井口堵塞好,并向井內(nèi)輸入不同頻率的振動。奇妙的是,在特定的頻率時,地面就會突然發(fā)生強烈的振動,并造成了周圍房屋的倒塌。當(dāng)時的一些雜志評論說:“特斯拉利用一次人工誘發(fā)的地震,幾乎將紐約夷為了平地”。這就是著名的特斯拉實驗。這種小輸入強輸出的超級傳輸效應(yīng)稱為特斯拉效應(yīng),是地球物理武器的關(guān)鍵,所以特斯拉也是超距武器的奠基人。 不僅如此,特斯拉還發(fā)明了特斯拉變壓器,交流電摩打,現(xiàn)代電腦基礎(chǔ),無線通信,太陽能系統(tǒng),雷達裝置,機器人,死光,測謊儀,提出電磁射頻武器概念...這些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)超越了當(dāng)時的科學(xué)技術(shù)幾個時代,有的理論就連現(xiàn)今最先進的科學(xué)技術(shù)也無法完美解答。特斯拉死后,美國FBI將他的所有設(shè)計圖紙與實驗作品全部沒收,美國軍方對他的論文研究至今也沒有停止。這也更為特斯拉造就了一份神秘色彩。 天才出于勤奮,為了獻身科學(xué)研究事業(yè),特斯拉終身不娶。他說:“電給我疲乏衰弱的身軀注入了最寶貴的東西一一生命的活力、精神的活力”。他為了把構(gòu)思轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實發(fā)明,他舍不得睡覺,每天只睡2個多小時,最終獨自獲得1000多項發(fā)明專利。特斯拉的專利是他個人獨自構(gòu)思和撰寫的,是名副其實的專利發(fā)明人;而愛迪生的專利是靠他創(chuàng)立的美國通用電器公司的龐大的實驗隊伍完成的,愛迪生因為是美國通用電器公司老板而擁有專利,愛迪生并不是真正的專利發(fā)明人;特斯拉于布拉格大學(xué)畢業(yè),愛迪生小學(xué)未畢業(yè),因此,一對一比較而言,獨行俠特斯拉個人的科學(xué)與發(fā)明成就比完全依賴于商業(yè)研發(fā)團隊的愛迪生個人的純商業(yè)發(fā)明成就要偉大許多倍。 雖然特斯拉天生奇才,但是命運弄人,特斯拉的際遇比較坎坷,而且他的性格比較乖僻,所以后人對他的評價明顯地低于了他的歷史成就。特斯拉于1943年孤獨地死在酒店。 |
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