尼古拉·特斯拉
早年
尼古拉·特斯拉出生于斯米連(英文名Smiljan,現(xiàn)屬于克羅地亞的戈斯皮奇市)的一個(gè)村莊,父母都是塞爾維亞人。其出生地屬于奧地利帝國(今克羅地亞共和國)的利卡區(qū)戈斯皮奇附近 。他的受洗紀(jì)錄證明他出生于1856年6月28日(格里歷7月10日)。其父親名為米盧廷·特斯拉(Rev. Milutin Tesla),是一位在斯雷姆斯基卡爾洛夫奇教區(qū)的塞爾維亞東正教教堂里的神父。其母親名為久卡(?uka)就是一位塞爾維亞東正教神父的女兒,并且非常擅長(zhǎng)于制作家庭手工工具。她能背誦許多塞爾維亞史詩,但從未學(xué)過認(rèn)字 。他的教父,Jovan Drenovac,是保衛(wèi)軍事邊疆的陸軍上尉。特斯拉為家中五個(gè)孩子之一,有一個(gè)兄弟(Dane,在尼古拉五歲時(shí)死于騎馬意外)和三個(gè)姊妹(Milka, Angelina和Marica) 。1862年時(shí)他的家庭移居到戈斯皮奇。特斯拉在克羅地亞的卡爾洛瓦茨上學(xué),并在1875年奧地利的格拉茨科技大學(xué)修讀電機(jī)工程。在那里,他學(xué)習(xí)交流電的應(yīng)用。至少有兩份資料說明他在格拉茨大學(xué)得到學(xué)士學(xué)位 。然而他的學(xué)校卻宣稱他從來沒有獲得過學(xué)位,他在大學(xué)一年級(jí)只上了第一學(xué)期的課,并且在那期間已經(jīng)不聽課了 。另一些人稱他因交不起第一學(xué)期的學(xué)費(fèi)而被迫退學(xué)了 。據(jù)他大學(xué)室友所說,特斯拉一直專精于發(fā)明,差一點(diǎn)就畢不了業(yè)了 。在1878年,他離開格拉茨并且與家里斷絕了所有的聯(lián)系。他去了斯洛文尼亞的馬里博爾,在那里他首次被聘為助理工程師,為期一年。在這期間他患上了神經(jīng)衰弱。他的父親一直勸他回到布拉格大學(xué)的查爾斯-費(fèi)迪南德大學(xué)分校,于是他于1880年到那里讀了夏季學(xué)期。然而當(dāng)他父親死后,又只讀完了一個(gè)學(xué)期,他就離開了大學(xué) 。
交流發(fā)電機(jī)原理說明
特斯拉熱衷于閱讀各種書籍。他能像照相機(jī)一般,記下整本書 。特斯拉在他的自傳里敘述了他所經(jīng)歷的靈感的每一個(gè)細(xì)節(jié)。在早年,他經(jīng)歷了一次又一次的病痛折磨。承受著奇怪的痛苦,眩目的閃光時(shí)常會(huì)出現(xiàn)在他眼前,并伴隨著幻覺。大多數(shù)時(shí)候,這些幻像有關(guān)于一個(gè)詞或者一個(gè)即將閃現(xiàn)的念頭;僅僅聽到一個(gè)詞,他就能想像這個(gè)物體的具體細(xì)節(jié)。特斯拉能夠詳細(xì)地試驗(yàn)并制造曾經(jīng)在他腦中閃過的那些靈感。這是一項(xiàng)如今被稱為視覺思維的技巧。特斯拉也經(jīng)常快速地回憶起發(fā)生在他早年生活的事,這種情況在他的孩提時(shí)代已經(jīng)出現(xiàn)了。
特斯拉的交流發(fā)電機(jī)用來遠(yuǎn)距離輸送電力
法國與美國
在1882年他去了法國巴黎,在愛迪生公司做一名工程師,設(shè)計(jì)改進(jìn)電器。同年特斯拉發(fā)明了感應(yīng)馬達(dá)并開始開發(fā)各種用到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的設(shè)備(于1888年取得了專利)。
不久以后,特斯拉因得知母親病危而急匆匆地離開巴黎,剛到達(dá)不久后的幾個(gè)小時(shí)母親就死了,當(dāng)時(shí)是1882年4月。她臨終前的最后一句話是:“你終于來了,尼古拉,我的驕傲?!碑?dāng)她死后,特斯拉就病了。他在母親的出生地查茨和戈斯皮奇休養(yǎng)了兩三個(gè)星期。
1884年,特斯拉第一次踏上美國國土,來到了紐約。除了前雇主查爾斯·巴奇勒所寫的推薦函外,他幾乎是一無所有。這封信是寫給托馬斯·愛迪生的,信中提到:“我知道有兩個(gè)偉大的人,你是其中之一,另一個(gè)就是這個(gè)年輕人了?!睈鄣仙陀昧颂厮估?,安排他在愛迪生機(jī)械公司工作。特斯拉開始為愛迪生進(jìn)行簡(jiǎn)單的電器設(shè)計(jì),他進(jìn)步很快,不久以后就能解決公司一些非常難的問題。特斯拉完全負(fù)責(zé)了愛迪生公司直流電機(jī)的重新設(shè)計(jì)。
1919年,特斯拉寫道:“如果他完成馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的改進(jìn)工作,愛迪生將提供給他驚人的5萬美元(如計(jì)入通貨膨脹,相當(dāng)于今天(2006年)的一百萬美元)”。特斯拉說他的工作持續(xù)了將近一年,幾乎將整個(gè)發(fā)電機(jī)重新設(shè)計(jì)了,使愛迪生公司從中獲得巨大的利潤(rùn)和新的專利所有權(quán)。當(dāng)特斯拉向愛迪生索取5萬美元時(shí),愛迪生回答他:“特斯拉,你不懂我們美國人的幽默”,就此違背了自己的諾言 。這筆獎(jiǎng)金的金額相當(dāng)于公司創(chuàng)始資本,而以特斯拉當(dāng)時(shí)每周18美元的薪水,他需要工作53年才能賺到。當(dāng)特斯拉要求加薪至每周25美元遭到拒絕后辭職。
特斯拉最后發(fā)現(xiàn)自己在愛迪生的公司僅僅是出賣體力,但在這段時(shí)間里,他開始關(guān)注于交流電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
中年
在1886,特斯拉創(chuàng)建了自己的公司,特斯拉電燈與電氣制造公司(Tesla Electric Light & Manufacturing)。投資商不同意特斯拉關(guān)于交流電發(fā)電機(jī)的計(jì)劃,并且最終罷免了他的職務(wù)。在1886到1887期間,特斯拉在紐約做一個(gè)普通的勞動(dòng)者,既是為了糊口,也是為他的下一個(gè)工程計(jì)劃積累資金。在1887,他組裝了最早的無電刷交流電感應(yīng)馬達(dá)(brushless alternating current induction motor),并在1888年為美國電氣電子工程師學(xué)會(huì)作了演示。同年(1888年),他發(fā)展了特斯拉線圈的原理,并且開始在西屋電器與制造公司(Westinghouse Electric & Manufacturing Company)位于匹茲堡的實(shí)驗(yàn)室與喬治·威斯汀豪斯一起工作。威斯汀豪斯聽取了他的關(guān)于利用多相系統(tǒng)遠(yuǎn)程傳輸交流電的想法。
在早期的研究中,特斯拉制造了許多實(shí)驗(yàn)設(shè)備來產(chǎn)生X射線。特斯拉認(rèn)為用他的電路,“我的儀器可以產(chǎn)生的愛克斯光(即X射線)的能量比一般儀器可以產(chǎn)生的要大的多?!?
他還談到用他的電路和單節(jié)點(diǎn)X射線產(chǎn)生設(shè)備在工作時(shí)的危害。在他許多調(diào)查這種現(xiàn)象的記錄中,他歸結(jié)了導(dǎo)致皮膚損傷的許多原因。他認(rèn)為早期的皮膚損傷并不是X射線所引起的,而是臭氧的產(chǎn)生與皮膚接觸,和一些亞硝酸接觸所致。特斯拉錯(cuò)誤地認(rèn)為X射線是縱波。
特斯拉完成了一些實(shí)驗(yàn)先于倫琴證實(shí)了他的發(fā)現(xiàn)(包括拍攝他的手的X射線照片,之后他將照片寄給了倫琴),但沒有使他的發(fā)現(xiàn)眾所周知,他的大部分研究資料在1895年三月的第五大道一次實(shí)驗(yàn)室大火中給燒毀了。
美國公民
在1891年7月30日,35歲的特斯拉加入美國國籍。同年在紐約第五大道建立了自己的實(shí)驗(yàn)室。(在此之后,他在紐約休斯頓街建立了實(shí)驗(yàn)室?)在那里他用機(jī)電振蕩器進(jìn)行了機(jī)械共振實(shí)驗(yàn),他使周圍的一些建筑物產(chǎn)生了共振,引來了警方的投訴。隨著速度的增加,他用儀器測(cè)出了房子的共振頻率,之后他發(fā)現(xiàn)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn),被迫強(qiáng)拆自己的房子來終止實(shí)驗(yàn),此時(shí)警察也剛剛到了。 他在紐約一些地方用無線電點(diǎn)亮了那里的電燈,為無線傳輸?shù)目赡苄蕴峁┝俗C據(jù)。
特斯拉的摯友中也有一些是藝術(shù)家。他結(jié)識(shí)了美國世紀(jì)雜志(The Century Magazine)的編輯羅伯特·安德伍德·約翰遜。與此同時(shí),他也受吠陀哲學(xué)(即印度哲學(xué))哲學(xué)家辨喜的影響,到后來他接觸印度教吠陀思想,以至于特斯拉開始用梵文來命名他的有關(guān)物質(zhì)與能量的基本概念。
當(dāng)特斯拉36歲時(shí),第一次獲得了多項(xiàng)電源系統(tǒng)的專利權(quán)。他繼續(xù)研究了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定律。1892至1894年,特斯拉擔(dān)任美國電氣工程師學(xué)會(huì)副主席并成為美國無線電工程師學(xué)會(huì),也就是后來的電氣電子工程師學(xué)會(huì)的先驅(qū)人。1893年至1895年,他研究高頻交流電。他用圓錐形的特斯拉線圈造出了百萬伏的交流電,研究了導(dǎo)體中的“集膚效應(yīng)”,設(shè)計(jì)了調(diào)諧電路,發(fā)明了無繩氣體放電燈,并無線發(fā)射了電能,制造了第一臺(tái)無線電發(fā)射機(jī)。1893年,在密蘇里州的圣路易斯,特斯拉做了一個(gè)有關(guān)無線電通信的演示。他在賓夕法尼亞州費(fèi)城的弗蘭克林學(xué)院發(fā)表演講,詳細(xì)闡述自己的想法。他說:
1893年的世博會(huì)(即芝加哥哥倫布紀(jì)念博覽會(huì)),這個(gè)世界性的博覽會(huì)第一次為電子展品開設(shè)展區(qū)。特斯拉與喬治·威斯汀豪斯有歷史意義地用交流電照亮了整個(gè)博覽會(huì)并借此向參觀者介紹交流電。在展覽會(huì)上,特斯拉展示了他的熒光燈和單節(jié)點(diǎn)燈泡。一位參觀者記述道:
愛迪生
在19世紀(jì)80年代末,愛迪生推廣用直流電來提供電力分配,比特斯拉與威斯汀豪斯所推廣的交流電來比,更有效果,因此特斯拉與愛迪生在一定程度上成為了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。直到特斯拉發(fā)明了異步電動(dòng)機(jī),交流電遠(yuǎn)距離高壓傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)也就展現(xiàn)出來,同時(shí)也解決了機(jī)器不能使用交流電的問題。由于“電流大戰(zhàn)”緣故,特斯拉和威斯汀豪斯幾近破產(chǎn),因此在1897年,特斯拉用自己的專利使用費(fèi)替威斯汀豪斯緩解了一下危機(jī)。同年,特斯拉研究了粒子輻射,使他建立了宇宙射線基本方程式。
當(dāng)特斯拉41歲時(shí),他申請(qǐng)了第一個(gè)無線電專利( 美國專利 645,576 )。一年后,他向美軍演示了用無線電遙控船只,他認(rèn)為美軍會(huì)對(duì)像遙控魚雷之類的東西感興趣。特斯拉聲稱自己建造了“遙控力學(xué)的藝術(shù)”(Art of Teleautomatics),是一種機(jī)器人,同時(shí)也是一種遙控科技。 1898年,他在麥迪遜廣場(chǎng)花園的一次電學(xué)博覽會(huì)上向公眾演示了無線電遙控船只。特斯拉稱那船只叫“遠(yuǎn)程自動(dòng)化”美國專利號(hào):US613809。 20世紀(jì)60年代以前無線電遙控還是個(gè)新鮮事物。特斯拉發(fā)明了給汽油機(jī)(內(nèi)燃機(jī))的“電點(diǎn)火器”即火星塞,他獲得了專利( 美國專利 609,250 )。
科羅拉多泉市
1889年,特斯拉決定遷往可以讓他有做高頻高壓實(shí)驗(yàn)的地方,科羅拉多州的科羅拉泉( Colorado Spring ),并開始在那兒進(jìn)行研究。到達(dá)后不久他向記者說,他正在做將訊號(hào)從派克斯峰(附近的一座山)送到巴黎的無線傳輸實(shí)驗(yàn)。特斯拉的日記里有他對(duì)關(guān)于電離層及地下縱波與橫波的實(shí)驗(yàn)的闡述。
在實(shí)驗(yàn)室中,特斯拉證明了泥土是導(dǎo)電體并制造出人造閃電。
特斯拉通過自己的接收器觀察了閃電并研究了大氣電。特斯拉的接收器與檢波器的復(fù)制品到了非常復(fù)雜的程度(例如,分布式元模型,Q因子,空腔諧振器,無線電頻率反饋和再生電路)。
特斯拉研究如何無線傳輸能量與電力。他在自己的實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)之上通過計(jì)算得出地球的共振頻率接近8赫茲。20世紀(jì)50年代,研究人員證實(shí)電離層的空腔諧振頻率在此范圍之內(nèi)(后來稱之為舒曼共振)。
特斯拉于1900年1月7日離開了科羅拉多泉市( Colorado Spring )。實(shí)驗(yàn)室被拆除,里面的東西全都被賣掉來抵債。在科羅拉多的實(shí)驗(yàn)為特斯拉下一個(gè)計(jì)劃做好了準(zhǔn)備,建立一個(gè)無線能量發(fā)射設(shè)施,也就是后來的沃登克里弗塔。特斯拉因發(fā)明增加電子波動(dòng)強(qiáng)度的儀器(行波管)而被授與專利。
晚年
馬克·吐溫在特斯拉的實(shí)驗(yàn)室,1894年
1931年7月20日時(shí)代雜志封面人物像特斯拉。
座落于貝爾格萊德的尼古拉·特斯拉博物館
1900年,特斯拉拿著15萬美元(51%來自于約翰·皮爾蓬·摩根)開始計(jì)劃建造沃登克里弗塔。于1902的七月,特斯拉的研究從休士頓街移到了沃登克里弗塔,此塔將被用于全球電力的無線傳輸。但此塔最終在第一次世界大戰(zhàn)期間被拆除而報(bào)廢。當(dāng)時(shí)的報(bào)紙稱沃登克里弗塔為“特斯拉的百萬大建筑”。于1904年,美國專利及商標(biāo)局撤銷了原本的判決,給了古列爾莫·馬可尼無線電的專利權(quán),之后特斯拉便開始他的無線電專利權(quán)之戰(zhàn)。1906年,在他的50歲生日之際,特斯拉示范了他的200匹馬力(150千瓦),每分鐘一千五百轉(zhuǎn)的無葉片渦輪。1900年-1911年之間,在紐約的“水力發(fā)電站”( Waterside Power Station ),他的一些無葉渦輪引擎在100–5000匹馬力進(jìn)行測(cè)試。
場(chǎng)論
81歲的特斯拉聲稱他已經(jīng)完成了《引力的動(dòng)態(tài)理論》。他表示這個(gè)理論“在任何細(xì)節(jié)中都運(yùn)作的完美無暇”而他希望趕快向全世界公布。這個(gè)理論從沒被正式出版過。
統(tǒng)一場(chǎng)理論至今仍是理論物理學(xué)的致力解決的難題。包括愛因斯坦在內(nèi)的科學(xué)家尚未有一人接近這一目標(biāo)。
逝世與遺產(chǎn)
尼古拉·特斯拉孤獨(dú)地于1943年1月7日在紐約酒店3327房間死于心衰竭。 因?yàn)榫芙^出售他的交流電專利,特斯拉非常窮困,并在死后留下了一大筆債務(wù)。在那一年的晚些時(shí)候,美國高等法院決定維持特斯拉的專利號(hào)。
盡管是美國人,但在特斯拉的死被公開之后,隸屬政府的外國人財(cái)產(chǎn)保管局仍取得了他的研究資料和專利。在他去世前,特斯拉仍然在繼續(xù)他對(duì)Teleforce武器和死亡射線的研究。盡管他沒有成功向美國戰(zhàn)爭(zhēng)部推銷出這些武器。他提出的死亡射線被認(rèn)為是一個(gè)粒子束武器。美國政府沒有找到安全的原型裝置。在戰(zhàn)爭(zhēng)部聯(lián)系了FBI之后,他的研究被宣布為最高機(jī)密。據(jù)總統(tǒng)顧問的意見,他的所有個(gè)人物品都被查封;約翰·埃德加·胡佛宣布,由于特斯拉的發(fā)明及專利的性質(zhì),他的所有研究都為絕密。 有一份文件記載道:“(他)據(jù)報(bào)告有80個(gè)分布在不同地方的手提箱,那里面有他的研究手稿以及試驗(yàn)計(jì)劃……”。
由于他的研究的潛在重要性,特斯拉的家人和南斯拉夫大使館一直努力從美國當(dāng)局取回這些物品。最終,他的侄子薩瓦·科薩諾維奇(Sava Kosanovi?)取得了他的一些私人物品的所有權(quán),這些物品現(xiàn)在陳列于尼古拉·特斯拉博物館。
特斯拉的葬禮于1943年1月12日在紐約曼哈頓的圣約翰座堂舉行。他的骨灰于1957年被安葬于塞爾維亞貝爾格萊德的尼古拉特斯拉博物館。
大眾文化中的尼古拉·特斯拉
尼古拉·特斯拉曾于許多不同的大眾文化現(xiàn),例如書、電影、廣播、電視、音樂、劇院演出、漫畫以及電子游戲。由于人們對(duì)于他一生都缺乏了解,這讓他成了一個(gè)很適合戲劇性的小說的悲劇又富有靈感的角色。特斯拉尤其適合有關(guān)他的研究的科幻故事。尼古拉·特斯拉所發(fā)明的技術(shù)的影響是許多種類科幻小說的主題。
特斯拉瓦登克萊弗科學(xué)中心的牌匾(Tesla"s Wardenclyffe Science Center Plaque)
《軍事派科學(xué)之父:尼古拉·特斯拉》
由于他的杰出成就,后人對(duì)他的評(píng)價(jià)是:“被世界遺忘的天才:特斯拉”。
于科幻影集《異形庇護(hù)所》中,他被描述為擁有血族的天才科學(xué)家,由于注射了遠(yuǎn)古血族的血液而覺醒為世界上最后一個(gè)血族(特裔)。
游戲
游戲《紅色警戒》中,有以他名字命名的武器“特斯拉線圈”。
游戲《刺客教條2》中的“真相”指出,特斯拉擁有能給人類帶來先進(jìn)科技的4號(hào)金蘋果,并計(jì)劃讓世界有用之不盡的能源,特斯拉因此成為了圣殿騎士們(愛迪生等人)攻擊的對(duì)象。
線上游戲《王者之劍》中,副本“混沌之塔”有以他名字命名的怪物“特斯拉線圈”,以釋放強(qiáng)力電擊攻擊玩家。
游戲《 Kingdom Rush ( 英語 : Kingdom Rush ) 》中,由矮人工程師所制造以釋放電擊來攻擊敵人的塔被命名為"特斯拉X104 (TESLA X104)"
游戲《MouseHunt》中,一款限量版的捕鼠陷阱被稱為“Chesla Revenge”。Chesla意指Cheese(乳酪)與Tesla(特斯拉)。它釋放強(qiáng)大的電力來攻擊老鼠。
游戲《絕地要塞2》的官方數(shù)位漫畫中提及,特斯拉為1850年代的藍(lán)組工程師,并使用一袋藍(lán)圖以建造輔助建筑物。
手機(jī)游戲《部落沖突》中,有以他名字命名的防御設(shè)備“特斯拉電磁塔”。
游戲《The Order: 1886》中,提供主角的團(tuán)隊(duì)各種武器。
手機(jī)游戲[3]《勇者的盆栽》Heroes Flick中,有以他和摩根的故事作藍(lán)本的角色 - 科研之子達(dá)士拿。
手機(jī)游戲《Fate/Grand Order》中,以“Archer”的職階登場(chǎng),寶具為“人類神話?雷電降臨”。
游戲《斗陣特攻》中,猩猩科學(xué)家“Winston”所使用的武器電機(jī)槍被命名為“特斯拉電磁炮”
游戲《robocraft》中,創(chuàng)建機(jī)器人的裝備選項(xiàng)有“特斯拉刀”
手機(jī)游戲《夢(mèng)界物語》中其中一位導(dǎo)靈
電影
歷史上第一部科學(xué)怪人電影中的電流裝置是由尼古拉·特斯拉設(shè)計(jì)的。
2006年電影《致命魔術(shù)》內(nèi)也提到特斯拉,片中他發(fā)明的放大發(fā)射器能夠多次復(fù)制各種物體(包括生命體)。
2008年電影《K20:怪人二十面相》中虛構(gòu)了特斯拉的“特斯拉裝置”。該裝置可以使電器不借助電線便運(yùn)行起來,比如在數(shù)米之外運(yùn)行特斯拉裝置,可以使一顆沒有放入臺(tái)燈中的臺(tái)燈燈泡發(fā)光。
2015年電影《明日世界》將特斯拉與愛迪生、埃菲爾和凡爾納視為明日世界的創(chuàng)造者。
參見
特斯拉電燈與制造公司(Tesla Electric Light & Manufacturing)
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