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?/p>
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。
牛人的偶像,該有多牛?
除了作為企業(yè)名稱之外,學(xué)理工科的同學(xué)也會知道,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。
天才工程師的成長之路
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?。于是,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錾芸炀彤?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。
你好,愛迪生!再見,愛迪生!
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),你會喜歡美國人的玩笑?!?/p>
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。
交流電 VS 直流電,誰是最后的贏家?
1888 年,特斯拉受美國電氣工程師學(xué)會(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。
電刑現(xiàn)場
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)為世博會點(diǎn)亮群燈的時(shí)候,整個(gè)城市為之沸騰。
芝加哥世博會現(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)?35 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?!?/p>
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。
可以操縱閃電的男人
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)。
凄涼的晚年生活
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,就會從零開始。在進(jìn)入建筑物之前,他經(jīng)常會繞著建筑物轉(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,他每晚會彎曲自己的腳趾一百次,說這能夠刺激他的腦細(xì)胞。……
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。
特斯拉生前最后一張照片
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。
特斯拉的葬禮,棺木上同時(shí)覆蓋了美國和塞爾維亞國旗
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。
特斯拉的偉大發(fā)明和成就
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??苹?。
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?,?dāng)特斯拉死后,F(xiàn)BI 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。
特斯拉與諾貝爾獎(jiǎng)
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。
結(jié)語
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!