尼古拉·特斯拉(塞爾維亞語:Никола Тесла / Nikola Tesla;1856年7月10日-1943年1月7日),奧地利帝國-克羅地亞自治王國的塞爾維亞裔美籍發(fā)明家,物理學(xué)家,機(jī)械工程師,電機(jī)工程師,化學(xué)家和未來學(xué)家。被認(rèn)為是電力商業(yè)化的重要推動者,并因主要設(shè)計(jì)了現(xiàn)代交流電力系統(tǒng)而最為人知。在邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁場理論的基礎(chǔ)上,特斯拉在電磁場領(lǐng)域有著多項(xiàng)革命性的發(fā)明。他的多項(xiàng)相關(guān)的專利以及電磁學(xué)的理論研究工作是現(xiàn)代的無線通信和無線電的基石。
尼古拉·特斯拉,約1896年攝影
在贏得著名的19世紀(jì)80年代的“電流戰(zhàn)爭”及在1894年成功進(jìn)行短波無線通信試驗(yàn)之后,特斯拉被認(rèn)為是當(dāng)時美國最偉大的電機(jī)工程師之一。他的許多發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是具有開創(chuàng)性的,是電機(jī)工程學(xué)的先驅(qū)。1891年,特斯拉在成功試驗(yàn)了把電力以無線能量傳輸?shù)男问剿偷搅四繕?biāo)用電器之后,致力于商業(yè)化的洲際電力無線輸送,并且以此設(shè)想建造了半成品 – 沃登克里弗塔。
于20世紀(jì)30年代,特斯拉這時接近生命的尾聲階段。特斯拉一度變得深居簡出,足不出戶,獨(dú)居于紐約市的Wyndham New Yorker Hotel 3327房間之中,偶爾才會向新聞界發(fā)表一些不同尋常的聲明。因?yàn)樗e止怪異,特斯拉被普遍認(rèn)為是“瘋狂科學(xué)家”的原型。他對于金錢和法律事務(wù)之不在乎亦是其一生之致命傷。數(shù)家電子公司(今日美國電子業(yè)龍頭的前身)聯(lián)合派出一群能言善道的律師,奪走了他大部分的專利。1943年1月7日,特斯拉在窮困潦倒中過世。去世之后,特斯拉的成就并不太為當(dāng)時的人所知,到了20世紀(jì)90年代,他的成就才出現(xiàn)在世人面前,并被世人認(rèn)可。在2005年,他被電視節(jié)目“最偉大的美國人”(美國在線和探索頻道共同開展)列為前100名,這張名單是由公眾投票產(chǎn)生。
在現(xiàn)代社會中處處可見特斯拉的遺產(chǎn),撇開他在電磁學(xué)和工程上的成就,陰謀論作家Robert Lomas認(rèn)為特斯拉對機(jī)器人、彈道學(xué)、信息學(xué)、核子物理學(xué)和理論物理學(xué)上等各種領(lǐng)域有貢獻(xiàn)。許多他的成就已伴隨著一些爭議被應(yīng)用,去支持著許多的非主流科學(xué),如幽浮理論。Robert Lomas視他為“創(chuàng)造出二十世紀(jì)的人”[5]。國際單位制中的,用來衡量磁感應(yīng)強(qiáng)度(也作磁通量密度)的單位,是以特斯拉的名字命名,符號T(由國際度量衡大會在1960年確立)。在塞爾維亞首都貝爾格萊德有一座國際機(jī)場(即貝爾格萊德尼古拉·特斯拉機(jī)場)以他的名字命名。塞爾維亞紙幣上至今有他的頭像。
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。特斯拉為家中五個孩子之一,有一個哥哥(Dane,在尼古拉五歲時死于騎馬意外)和三個姊妹(Milka, Angelina和Marica)。1862年時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,又只讀完了一個學(xué)期,他就離開了大學(xué)。
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,眩目的閃光時常會出現(xiàn)在他眼前,并伴隨著幻覺。大多數(shù)時候,這些幻像有關(guān)于一個詞或者一個即將閃現(xiàn)的念頭;僅僅聽到一個詞,他就能想像這個物體的具體細(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,這種情況在他的孩童時代已經(jīng)出現(xiàn)了。
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)不久后的幾個小時母親就死了,當(dāng)時是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。”當(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:“我知道有兩個偉大的人,你是其中之一,另一個就是這個年輕人了。”愛迪生雇用了特斯拉,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,愛迪生寫道:“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,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。這筆獎金的金額相當(dāng)于公司創(chuàng)始資本,而以特斯拉當(dāng)時每周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普通的勞動者,既是為了糊口,也是為他的下一個工程計(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年為美國電氣工程師學(xué)會作了演示。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“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,他用儀器測出了房子的共振頻率,之后他發(fā)現(xiàn)了這個實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn),被迫強(qiáng)拆自己的房子來終止實(shí)驗(yàn),此時警察也剛剛到了。[21]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,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,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)磁場的定律。1892至1894年,特斯拉擔(dān)任美國電氣工程師學(xué)會副主席并成為美國無線電工程師學(xué)會,也就是后來的電氣電子工程師學(xué)會的先驅(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,特斯拉做了一個有關(guān)無線電通信的演示。他在賓夕法尼亞州費(fèi)城的富蘭克林研究所發(fā)表演講,詳細(xì)闡述自己的想法。他說:
許多年以后,人類的機(jī)器可以在宇宙中任何一點(diǎn)獲取能量從而驅(qū)動機(jī)器。
1893年的世博會(即芝加哥哥倫布紀(jì)念博覽會),這個世界性的博覽會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博覽會并借此向參觀者介紹交流電。在展覽會上,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:
特斯拉使一個銅質(zhì)的蛋(稱為哥倫布蛋)站立在了他的儀器上,以此闡述異步電動機(jī)和旋轉(zhuǎn)磁場的原理。
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,相比起特斯拉與威斯汀豪斯所推廣的交流電,更有效果,因此特斯拉與愛迪生在一定程度上成為了競爭對手。直到特斯拉發(fā)明了異步電動機(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,他申請了第一個無線電專利(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)為美軍會對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,同時也是一種遙控科技。[26]1898年,他在麥迪遜廣場花園的一次電學(xué)博覽會上向公眾演示了無線電遙控船只。特斯拉稱那船只叫“遠(yuǎn)程自動化”美國專利號:US613809。[27]20世紀(jì)60年代以前無線電遙控還是個新鮮事物。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)。
科羅拉多斯普林斯市
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,科羅拉多州的斯普林斯,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[何意?])。
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)。[來源請求]
特斯拉于1900年1月7日離開了科羅拉多斯普林斯市。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)為特斯拉下一個計(jì)劃做好了準(zhǔn)備,建立一個無線能量發(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)行測試。
場論
81歲的特斯拉稱他已經(jīng)完成了《引力的動態(tài)理論》,并表示這個理論“在任何細(xì)節(jié)中都運(yùn)作的完美無暇”,希望盡快向全世界公布,但這個理論沒被正式出版過。
統(tǒng)一場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日在紐約人酒店3327房間死于心衰竭。因?yàn)樗麩o私公開交流電專利,特斯拉非常窮困,并在死后留下一大筆債務(wù)。在特斯拉逝世該年,美國高等法院決定維持特斯拉的專利號。
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Teleforce武器和死亡射線的研究。盡管他沒有成功向美國戰(zhàn)爭部推銷出這些武器。他提出的死亡射線被認(rèn)為是一個粒子束武器。美國政府沒有找到安全的原型裝置。在戰(zhàn)爭部聯(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。
由于他的研究之潛在重要性,特斯拉的家人和南斯拉夫駐美大使館一直努力從美國當(dāng)局取回這些物品。最終,他的外甥薩瓦·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中出現(xiàn),例如書、電影、廣播、電視、音樂、劇院演出、漫畫以及電子游戲。由于人們對于他一生都缺乏了解,這讓他成了一個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,后人對他的評價是:“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,由于注射遠(yuǎn)古血族的血液而覺醒為世界上最后一個血族。