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特斯拉

2010-11-17 13:11:36
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尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856年-1943年),是著名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。1856年7月10日,他生于南斯拉夫克罗地亚的斯米良,他父亲是牧师,母亲是打蛋器的发明者,他的一生发明无数,科学界普遍认为,人类有史以来的两个旷世奇才,一个是莱昂纳多·达·芬奇,另一个就是尼古拉·特斯拉。虽然他是一个绝世天才,但很遗憾没有多少人记得他。他在19世纪末和20世纪初对电和磁性做出了杰出贡献。他的专利和理论工作形式依据现代交变电流电力(AC)的系统,包括多相电力分配系统和AC马达。1893年他展示了无线通讯并成为了电流之战的赢家后,成为美国最伟大的电子工程师之一而备受尊敬。许多他早期的成果变成现代电子工程的先驱,而且他的许多发现极具开创性和重要性。1943年,美国最高法院承认他为无线电的发明者。撇开他在电磁学和工程上的成就,特斯拉也被认为对机器人、弹道学、资讯科学、核子物理学和理论物理学上等各种领域有贡献。如果Tesla不是被迫放弃了交流电的专利权供世人免费使用(每马力$2.53),那他会是世界上最富有的人。特斯拉从不在意他的财务状况,于穷困且被遗忘的情况下病逝,享年86岁。特斯拉是20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。年轻时的特斯拉非常的聪明,可以在脑子中飞快地完成复杂计算,老师总认为他在作弊。特斯拉能流利地说多种语言,除了克罗地亚语外,他还会说7种语言:捷克语、英语、法语、德语、匈牙利语、意大利语、拉丁语。中年时特斯拉与马克·吐温成为了亲密的朋友,他们在实验室和其它地方共度了许多时光。天才出于勤奋,为了献身科学研究事业,特斯拉终身不娶。他说:“电给我疲乏衰弱的身躯注入了最宝贵的东西一一生命的活力、精神的活力”。为了把构思转变成现实发明,他舍不得睡觉,每天只睡2个多小时,最终独自获得1000多项发明专利。

                      

特斯拉早年在巴黎欧洲大陆爱迪生公司任职,因创造性的劳动,被转送到美国的爱迪生电器研究中心,与爱迪生(1847—1931)共同工作。他们两人之间存在严重的分歧。爱迪生注重实践,是位凭经验在摸索中进行发明的人,特斯拉是那种注重理论的人,他觉得爱迪生的做法是十分愚蠢的,他认为实验必须要有理论依据做基础,而不是像爱迪生那样光一根灯丝就做了1000多种尝试。1880年,特斯拉发明了世界上第一台交流电发电机。他坚信交流电终有一天会使供电范围更广,成本更低。爱迪生对这种设想则不屑一顾,不愿做认真考虑。基于利益上的冲突,爱迪生极力打压特斯拉的发明。在此之前,特斯拉为爱迪生共发明了24项新设计,包括直流电发电机的设计,并由爱迪生取得专利,加以大量生产。1882年,他继爱迪生发明直流电(DC)后不久,发明了交流电(AC),并制造出世界上第一台交流发电机,并创立了多相电力传输技术。交流发电机就是他发明的,而爱迪生钟爱自己发明的直流发电机,极力打压Tesla。1888年,当时众多报章皆大肆报导:著名发明家爱迪生宣称尼古拉特斯拉是科学界一大异端,他所发明的交流电(AC)直接影响人类的性命安全,并屡次展示狗和猫如何通过交流电后瞬间死亡。但事实上,今天大家都知道,世界是何等需要交流电的存在。为什么爱迪生三番四次攻击交流电和它的发明家——特斯拉呢?答案就是交流电的出现直接威胁了爱迪生所经营的直流电生意。因为使用直流电实在有太多的缺点和限制。如:直流电不利长途传输,每隔1公里则要增设发电站,但交流电却可利用变压器变压作为长途输电;使用直流电价钱较为昂贵,并且效能也远远不及交流电。在利益的驱动下,爱迪生大力抨击特斯拉,并将其冠以“科学异端”之名,一场科学迫害应运而起。特斯拉的专利是他个人独自构思和撰写的,是名副其实的专利发明人;而爱迪生的专利是靠他创立的美国通用电器公司的庞大的实验队伍完成的,爱迪生因为是美国通用电器公司老板而拥有专利,爱迪生并不是真正的专利发明人;特斯拉于布拉格大学毕业,爱迪生小学未毕业,因此,一对一比较而言,独行侠特斯拉个人的科学与发明成就比完全依赖于商业研发团队的爱迪生个人的纯商业发明成就要伟大许多倍。虽然他一生不断地致力于研究和创造,并取得约1000 个发明专利。可是他努力的报酬却换来一场无情的骗局和嘲讽。结果,特斯拉心感忿怒并从此脱离爱迪生和他的公司。这就是历史上电流之战的序幕。打压他的人有爱迪生,支持过他又抛弃了他的约翰·皮尔庞特·摩根等,在他死后美国政府人为秘密删除了有关他的历史记载和报道,他的研究成果大部分被收缴并列入高级机密,所以他的名字被抹去了。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。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。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。特斯拉死后,美国FBI将他的所有设计图纸与实验作品全部没收,美国军方对他的论文研究至今也没有停止。1912年,由于特斯拉和爱迪生在电力方面的贡献,两人被同时授予诺贝尔物理学奖,但是两人都拒绝领奖,理由是无法忍受和对方一起分享这一荣誉。与他同时代的企业家利用了这位天才科学家的爱心和才华,骗取了他的研究成果和荣誉,因他的发明而腰缠万贯。但特斯拉却是穷困潦倒、长年经济拮据。1943年1月5日晚间到8日早上之间的某个时间,特斯拉在纽约旅馆孤独地死于心脏衰竭,享年86岁。因为拒绝出售他的交流电专利,特斯拉临终时已经债台高筑。虽然今天交流电成为工业和社会供电的主流,成为我们日常生活的必需品,但尼古拉特斯拉的名字却一直被人遗忘,甚至一直未受到应有的平反。Marconi在1904年得到了无线电的专利权,但是这一授权情况多少有些黑暗,这是因为Tesla在1900年已经获得了无线电的专利权。在1943年,联邦最高法院恢复了Tesla是无线电的发明人这一身份同时维护他在1900年获得的专利权。不幸地是,法院的修正对于Tesla来说太晚了。Nikola Tesla于1943年1月7日死于纽约市。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,因而他不太受正统的科学团体所欢迎不过,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。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,每个人只要循规导矩,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。

       

特斯拉发明了交流发电机,开创了特斯拉电气公司,从事交流发电机、电动机、变压器的生产,并进行高频技术研究,发明了高频发电机和高频变压器。1893年,他在芝加哥举行的世界博览会上用交流电作了出色的表演,并用他制成的“特斯拉线圈”证明了交流电的优点和安全性。为了改变公众对交流电的印象,他聘请匹茨堡的记者E·H·海因希斯作为他的新闻顾问。在E·H·海因希斯的安排下,特斯拉在1983年,芝加哥博览会的记者招待会上,用电流通过自己的身体,点亮了电灯,甚至还熔化了电线,使在场的记者一个个惊讶得目瞪口呆,取得了极大的宣传效果。由此改变了公众对交流电的看法,使世界步入了交流电时代。1888年,特斯拉得到西屋公司)的企业家乔治威斯汀豪斯支持研发已构思了6年的交流电体系。半年后,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邀请讲解和示范交流电体系的研究成果。因为交流电的效能远比直流电优胜,因此交流电开始广泛采用,并慢慢取替传统直流电的位置。1889年,特斯拉在美国哥伦比亚,实现了从科罗拉多斯普林斯至纽约的高压输电实验,从此,交流电开始进入实用阶段。此后,他还从事高频电热医疗器械、无线电广播、微波传输电能、电视广播等方面的研制。为表彰他早在1896~1899年实现200 kV、架空57.6 m的高压输电成果,与制成著名的特斯拉线圈和在交流电系统的贡献,在他百年纪念时(1956年)国际电气技术协会决定用他的名字作为磁感强度的单位,在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是T。1895年,他替美国尼亚加拉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,他使马可尼的无线电通信理论成为现实。1898年,他制造出世界上第一艘无线电遥控船,无线电遥控技术取得专利(美国专利号#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、霓虹灯管、飞弹导航、星球防御系统、交流电系统、无线电、特斯拉感应线圈变压器,无线传输,和荧光灯等。甚至以他名字而命名的磁感应强度单位(1 Tesla = 10,000 Gause)更表明他在磁学上的贡献。塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚,后加入美国国籍。特斯拉最多产的创造时期是在美国度过的,其中很大一部分直到今天仍无法重复。例如:辐射能量接收器。除了知道这是一个关于宇宙线能量的转换器外,我们对它的工作原理一无所知。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。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。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。特斯拉的无线输电技术,值得一提。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能量损耗,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在1912年特斯拉提出:“若把物体的振动和地球的谐振频率正确地结合起来,在几个星期内,就可以造成地动山摇、地面升降。”1935年,特斯拉在其实验室打了一个深井,并在井内下了钢套管。然后,他将井口堵塞好,并向井内输入不同频率的振动。奇妙的是,在特定的频率时,地面就会突然发生强烈的振动,并造成了周围房屋的倒塌。当时的一些杂志评论说:“特斯拉利用一次人工诱发的地震,几乎将纽约夷为了平地”。这就是著名的特斯拉实验。这种小输入强输出的超级传输效应称为特斯拉效应,是地球物理武器的关键,所以特斯拉也是超距武器的奠基人。特斯拉还发明了特斯拉变压器,交流电摩打,现代电脑基础,无线通信,太阳能系统,雷达装置,机器人,死光,测谎仪,提出电磁射频武器概念等。这些发明和发现超越了当时的科学技术几个时代,有的理论就连现今最先进的科学技术也无法完美解答。

特斯拉生平大事纪
1856 ——7月10号午夜特斯拉出生于利卡省(奥地利)斯米湾的一个塞尔维亚神职人员家庭。
1875-1878——在格拉茨工艺学校学习
1882——在布达佩斯(匈牙利首都)一公园散步时,特斯拉发现了可逆磁场
1883——在斯特拉斯堡他受雇于爱迪生大陆公司制造了第一个感应电机模型
1884——前往美国开始在爱迪生实验室工作。
1885——离开爱迪生,成立自己的公司并开始生产多相交流电机和发电机。
1888——5月16号在美国电气工程师协会上作了题为“交流电输送和交流电机系统”的报告
1890——他公布了高频电对生理影响的结果。
1891——作了题为“极高频率交流电实验及其在人造无线发光中的应用”的报告,申请了“共振传送器的星形振荡器”的专利
1892——来到伦敦,在皇家科学院作了题为“发光及其他高频现象”的报告,在电气工程师协会上作了“高压高频下的交流电实验”的报告,并在巴黎作了同样的报告。
1893——在芝加哥世界展览会上吸引了公众的注意。他让高频电流通过自己身体并演示了可逆磁场模型,即所谓的“特斯拉的旋转铁蛋”
1895——5月13号特斯拉在纽约的实验室毁于火灾。
1897——在无线电工程技术领域他注册了20项发明专利。
1898——注册了无线控制技术(在纽约中央公园的湖里进行了遥控自动化小艇的实验,取得极大成功。)
1899——尼亚加拉水电站建成。
1899-1900——在科罗拉多泉进行实验。
1901-1905——在纽约附近的长岛建造Wardenclyffe塔。
1909-1922——他只注册了机械方面的专利(泵、流速计、无叶涡轮)。
1943——1月7号特斯拉在纽约宾馆逝世。

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