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特斯拉的人生經歷:曾和愛迪生是對手?

特斯拉的人生經歷

尼古拉·特斯拉(塞爾維亞語:Никола Тесла[3] / Nikola Tesla;1856年7月10日-1943年1月7日),美籍塞爾維亞族(英語:Serbian Americans)發明家、機械工程師、電機工程師、未來學家、實驗物理學家,被認為是電力商業化的重要推動者,並因主要設計現代交流電供電系統而最為人知。在邁克爾·法拉第發現的電磁場理論的基礎上,特斯拉在電磁場領域有著多項革命性的發明。他的多項相關的專利以及電磁學的理論研究工作是現代的無線通訊和無線電的基石。

特斯拉的人生經歷:曾和愛迪生是對手?

特斯拉在奧地利帝國出生和長大,在19世紀70年代學習工程和物理,但沒有獲得學位。19世紀80年代初,在新的電力行業(Electric power industry)背景下,特斯拉在大陸愛迪生公司研究電話通訊(英語:Telephony)領域,並在此期間取得實踐經驗。

1884年,特斯拉移民到美國,在那裡他成為一名歸化公民,之後在紐約市的愛迪生機械廠(英語:Edison Machine Works)工作很短的時間,然後就自立門戶。在合作伙伴的幫助下,特斯拉在紐約建立實驗室和公司,以開發一系列的電氣和機械裝置,在此期間,其合作伙伴提供資金並推銷他的想法。

在贏得著名的19世紀80年代“電流戰爭”及在1894年成功進行短波無線通訊試驗之後,特斯拉被認為是當時美國最偉大的電機工程師之一。他的許多發現被認為是具有開創性的,是電機工程學的先驅。他的交流電感應電動機和相關的多相交流電專利於1888年被西屋電氣公司授權,這些專利為他賺取大量的資金,併成為該公司最終銷售的多相系統的基石。為嘗試開發出可以申請專利和銷售的發明,特斯拉進行一系列的機械振盪器/發電機、放電管和早期X射線成像的實驗。他還建造一艘無線控制的船,並進行他的第一次展出。特斯拉作為發明家而聞名,其在他的實驗室向名人和富有的贊助人展示他的成就,並由於他在公開演講中的表演風格而出名。

在整個19世紀90年代,特斯拉在紐約和科羅拉多斯普林斯的高電壓、高頻率電力實驗中追求他的無線照明和全球無線電力分配的想法。

1891年,特斯拉在成功試驗把電力以無線能量傳輸的形式送到目標用電器之後,致力於商業化的洲際電力無線輸送。特斯拉曾一直試圖在他未完成的沃登克里弗塔專案中把這些想法付諸實踐,但在他完成該專案之前就已經耗盡資金。

1893年,特斯拉宣佈用他的裝置進行無線通訊的可能性。 在沃登克里弗專案之後,特斯拉在20世紀10年代至20年代進行一系列的發明實驗,並取得不同程度的成功。20世紀30年代,特斯拉接近生命的尾聲,在花光大部分錢之後,特斯拉住進紐約各地的旅館,此時的特斯拉一度變得深居簡出、足不出戶,獨居於紐約市溫德姆紐約客酒店3327房間之中,偶爾才會向新聞界發表一些不同尋常的宣告。因為他舉止怪異,特斯拉被普遍認為是“奇怪科學家”的原型。當今美國電子業龍頭前身的數家電子公司聯合派出一群能言善道的律師,奪走他大部分的專利。1943年1月7日,特斯拉在窮困潦倒中於紐約市去世。

特斯拉的工作在他去世後陷入相對默默無聞的境地,直到1960年,國際計量大會為紀念他,將磁通量密度的國際單位制命名為特斯拉。去世之後,特斯拉的大多數成就並不太為當時的人所知,直至20世紀90年代,他的成就才重現出現在世人面前,並被世人所認可,同時,人們對特斯拉的興趣再度高漲。2005年,在美國線上和探索頻道共同開展的電視節目《最偉大的美國人》中,他位列前100名,該名單由公眾投票產生。 現代社會中處處可見特斯拉的遺產。塞爾維亞首都貝爾格萊德有一座國際機場(即貝爾格萊德尼古拉·特斯拉機場)以他的名字命名。塞爾維亞紙幣上有他的頭像。

早年

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特斯拉在斯米連的重建房屋(教區大廳),現在在克羅埃西亞的利卡地區,他出生於此,並且還有重建的教堂,他的父親在那裡工作。在南斯拉夫內戰期間,有幾座建築被大火嚴重損壞。它們在2006年得到修復並重新開放1856年6月28日。

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特斯拉的洗禮紀錄

尼古拉·特斯拉於1856年7月10日[O。S。(英語:Old Style and New Style dates)6月28日]出生在斯米連村,位於奧地利帝國治下的構成國(今克羅埃西亞)的軍政國境地帶,是一名塞爾維亞族人。他的父親,米盧丁·特斯拉(1819-1879),是一名東正教會的神父。特斯拉的母親喬卡·曼迪奇(1822-1892),其父親也是東正教會的牧師。喬卡有製作家庭手工工具和機械器具的天賦,並能背誦塞爾維亞的史詩(英語:Serbian epic poetry)。她從未接受過正規教育。特斯拉將他的遺覺記憶和創造能力歸功於他母親的遺傳和影響特斯拉的祖先來自塞爾維亞西部,靠近黑山。特斯拉是五個孩子中的第四個。他有三個姐姐,分別是米爾卡、安吉麗娜和瑪麗卡,還有一個哥哥叫丹恩,丹恩在特斯拉5歲時死於騎馬事故。

1861年,特斯拉在斯米連上小學,學習德語、算術和宗教。1862年,特斯拉一家搬到附近的戈斯比奇,特斯拉的父親在那裡做教區牧師。在那裡,特斯拉完成小學和初中學業。1870年,特斯拉一家搬到卡爾洛瓦茨, 他在皇家高等體育學院(英語:Gymnasium Karlova)上高中,那裡的課程是用德語進行的,這是奧匈帝國軍政國境地帶所有學校的慣例。

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特斯拉的父親 Milutin是斯米連村的一名東正教牧師

特斯拉後來寫道,他對物理學教授的電學演示產生興趣。特斯拉指出,這種 “神秘現象”的演示使他想“更多地瞭解這種奇妙的力量”。特斯拉能夠在頭腦中進行積分計算,這導致他的老師認為他在作弊。他在三年內完成四年的學期,於1873年畢業。

1873年,特斯拉回到斯米連。到達後不久他就被感染霍亂,並臥床九個月,在此期間多次瀕臨死亡。在絕望的時刻,特斯拉的父親(其原本希望特斯拉進入牧師行業),承諾如果他病癒,將送他去最好的工程學校。

1874年,特斯拉在斯米連躲避奧匈帝國軍隊(英語:Austro-Hungarian Army)的徵兵,他從利卡的東南方向跑到格拉查克(Graac)附近的託明加伊。在那裡,他穿著獵人的服裝在山裡探險。特斯拉說,這種與大自然的接觸使他在身體和精神上都更加強大。他在託明加伊時閱讀過很多書,後來特斯拉說,馬克·吐溫的作品幫助他奇蹟般地從先前的疾病中康復。

1875年,特斯拉進入格拉茨工業大學的帝國皇家技術學院修讀電機工程,學習交流電的應用,並獲得軍事前沿獎學金。在第一年裡,特斯拉從未錯過一堂課,並獲得過最可能高的成績,期間透過九次考試(幾乎是要求的兩倍),同時他還成立過一個塞爾維亞文化俱樂部,甚至還收到過技術學院院長給他父親的表揚信,信中說:“你的兒子是一個一流的明星”。在格拉茨,特斯拉被雅各布·波什爾(英語:Jakob Pschl)教授講解的關於電力的深度講座所吸引。

在他的自傳中,特斯拉說,他從早上3點工作到晚上11點,沒有星期天或節假日。1879年他父親去世後,特斯拉發現一包他的教授們寫給他父親的信,警告說,除非他被調離學校,否則特斯拉會因過度勞累而死亡。一位傳記作者認為,特斯拉並沒有學習,可能因為賭博和嫖娼而被開除。至少有兩份資料說明他在格拉茨工業大學得到學士學位,然而他的學校卻宣稱他從來沒有獲得過學位。

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約1879年,23歲的特斯拉 1878年12月,特斯拉離開格拉茨,並與家人斷絕關係

他的朋友們認為他在附近的穆爾河溺水身亡。特斯拉搬到馬裡博爾,並在那裡做繪圖員,每月工資60弗羅林。他利用業餘時間與當地人在街上打牌。 1879年3月,特斯拉的父親去馬裡博爾求他的兒子回家,但被他拒絕。

特斯拉在同一時間患有一定的神經衰弱。1879年3月24日,特斯拉因沒有居留證而在警察的監視下被送回戈斯皮奇。

1879年4月17日,米盧丁·特斯拉因患不明疾病而去世,享年60歲。有些資料說他去世於中風。這一年,特斯拉在戈斯皮奇的老學校給一大班學生教授過課程。1880年1月,特斯拉的兩個叔叔湊齊足夠的錢,幫助他離開戈斯皮奇前往布拉格進修。但他來的太晚,無法進入布拉格查理大學學習;他從未學習過希臘語,而這是一門必修課;而且他不懂捷克語,這是另一門必修課。不過,特斯拉確實以旁聽生的身份參加大學的哲學講座,但他沒有得到該課程的成績。

特斯拉在那裡度過夏季學期後,又只讀完一個學期,就再次離開大學。特斯拉熱衷於閱讀各種書籍。他能像照相機一般,記下整本書。特斯拉在他的自傳裡敘述他所經歷的靈感的每一個細節。在早年,他經歷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在他眼前,並伴隨著幻覺。大多數時候,這些幻像有關於一個詞或者一個即將閃現的念頭;僅僅聽到一個詞,他就能想像這個物體的具體細節。特斯拉能夠詳細地試驗並製造曾經在他腦中閃過的那些靈感。這是一項如今被稱為視覺思維的技巧。特斯拉也經常快速地回憶起發生在他早年生活的事,這種情況在他的孩童時代已經出現。

在布達佩斯電話交換所工作

1881年,特斯拉來到匈牙利的布達佩斯,在提瓦達·普斯卡什(Tivadar Puskás)手下的一家電報公司——布達佩斯電話交換所工作。到達後,特斯拉意識到,當時正在建設中的公司並沒有發揮作用,所以他在中央電報局擔任繪圖員。在幾個月內,布達佩斯電話局開始運作,特斯拉被分配到首席電工的位置。在他工作期間,特斯拉對中央站的裝置進行許多改進,並聲稱已經完善電話中繼器或放大器,但從未獲得專利,也沒有公開描述。

特斯拉電燈與製造公司

離開愛迪生公司後不久,特斯拉就開始為電弧照明系統申請專利,此專利可能就是他在愛迪生公司開發的那個系統。

1885年3月,特斯拉會見專利律師萊繆爾·W·塞雷爾,此人也是愛迪生曾經使用的律師,以獲得提交專利的幫助。塞雷爾將特斯拉介紹給兩位商人羅伯特·萊恩和本傑明·韋爾,他們同意以特斯拉的名義資助一家電弧照明製造和公用事業公司,即特斯拉電燈與製造公司(Tesla Electric Light & Manufacturing)。

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特斯拉在這一年的其餘時間裡,獲得包括改進的直流發電機在內的專利,這是美國頒發給特斯拉的第一批專利,並在新澤西州的拉威(英語:Rahway, New Jersey)建造和安裝該系統。特斯拉的新系統在科技類媒體上獲得關注,媒體對其先進的功能進行評論。 投資者對特斯拉關於新型交流發電機和電力傳輸裝置的想法沒有表現出興趣。1886年,公司開始執行後,他們認為業務的製造方面競爭太過激烈,於是選擇簡單地經營一家電力公司。他們成立一家新的公用事業公司,放棄特斯拉的公司,這使得特斯拉身無分文。特斯拉甚至失去對他所創造的專利的控制,因為他已經將這些專利轉讓給公司以換取股票。

特斯拉不得不從事各種電力維修工作,並擔任挖溝工,每天的工資為2美元。在後來的生活中,特斯拉回憶起1886年的那段艱苦歲月,他寫道:“我在科學、機械和文學的各個分支中接受的高等教育對我來說就像一個笑話”。

交流發電機原理說明

在1886到1887期間,特斯拉在紐約做一個普通的勞動者,既是為了餬口,也是為他的下一個工程計劃積累資金。在1887,他組裝了最早的無電刷交流電感應馬達(brushless alternating current induction motor),並在1888年為美國電氣工程師學會作了演示。同年(1888年),他發展了特斯拉線圈的原理,並且開始在西屋電器與製造公司位於匹茲堡的實驗室與喬治·威斯汀豪斯一起工作。威斯汀豪斯聽取了他的關於利用多相系統遠端傳輸交流電的想法。 特斯拉的交流發電機用來遠距離輸送電力 在早期的研究中,特斯拉制造了許多實驗裝置來產生X射線。特斯拉認為用他的電路“可以產生的愛克斯光(即X射線)的能量比一般儀器可以產生的要大的多。”美國公民 編輯 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驗室。在那裡,他用機電振盪器進行了機械共振實驗,他使周圍的一些建築物產生了共振,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,之後他發現了這個實驗的危險,被迫強拆自己的房子來終止實驗,此時警察也剛剛到了。

他在紐約一些地方用無線電點亮了那裡的電燈,為無線傳輸的可能性提供了證據。

1892 年後,特斯拉在倫敦巴黎等地演講,推廣他的想法。 不久以後,特斯拉因得知母親病危而急匆匆地離開巴黎,剛到達不久後的幾個小時母親就死了,當時是1892年4月她臨終前的最後一句話是:“你終於來了,尼古拉,我的光榮。”當她死後,特斯拉就病了。他在母親的出生地查茨和戈斯皮奇休養了兩三個星期。 特斯拉的摯友中也有一些是藝術家。他結識了美國世紀雜誌(The Century Magazine)的編輯羅伯特·安德伍德·約翰遜(英語:Robert Underwood Johnson)。與此同時,他也受吠陀哲學(即印度哲學)哲學家辨喜的影響,到後來他接觸印度教吠陀思想,以至於特斯拉開始用梵文來命名他的有關物質與能量的基本概念。

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當特斯拉36歲時,第一次獲得了多項電源系統的專利權。他繼續研究了旋轉磁場的定律。1892至1894年,特斯拉擔任美國電氣工程師學會副主席併成為美國無線電工程師學會(後來的電氣電子工程師學會)的先驅人。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,研究了導體中的“集膚效應”,設計了調諧電路,發明了無繩氣體放電燈,並無線發射了電能,製造了第一臺無線電發射機。1893年,在密蘇里州的聖路易斯,特斯拉做了一個有關無線電通訊的演示。他在賓夕法尼亞州費城的富蘭克林研究所發表演講,詳細闡述自己的想法。他說: 許多年以後,人類的機器可以在宇宙中任何一點獲取能量從而驅動機器。

1893年的世博會(即芝加哥哥倫布紀念博覽會),這個世界性的博覽會第一次為電子展品開設展區。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並藉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點燈泡。一位參觀者記述道: 特斯拉使一個銅質的蛋(稱為哥倫布蛋)站立在了他的儀器上,以此闡述非同步電動機和旋轉磁場的原理。

與愛迪生

在19世紀80年代末,愛迪生推廣使用直流電來提供電力分配,不過特斯拉與威斯汀豪斯所推廣的交流電效率更佳,因此特斯拉與愛迪生成為了競爭對手。愛迪生為了勝利卑鄙地在各個場合用各種手段來貶低交流電,並宣揚它的危險性。為了達到這一目的愛迪生向小學生收購小狗小貓並且當眾電死它們,還電死了一頭動物園大象,最後在愛迪生的推動下甚至發明了電椅用來電死犯人,只為了讓民眾認為交流電很危險。直到特斯拉改良了非同步電動機,交流電遠距離高壓傳輸的優點也就展現出來,同時也解決了機器不能使用交流電的問題。由於“電流大戰”緣故,特斯拉和威斯汀豪斯幾近破產,因此在1897年,特斯拉用自己的專利使用費替威斯汀豪斯緩解了一下危機。

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。當特斯拉41歲時,他申請了第一個無線電專利(美國專利第645,576號)。一年後,他向美軍演示了用無線電遙控船隻,他認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“遙控力學的藝術”(Art of Teleautomatics),是一種機器人,同時也是一種遙控科技。1898年,他在麥迪遜廣場花園的一次電學博覽會上向公眾演示了無線電遙控船隻。特斯拉稱那船隻叫“遠端自動化”美國專利號:US613809。

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20世紀60年代以前無線電遙控還是個新鮮事物。特斯拉發明了給汽油機(內燃機)的“電點火器”即火星塞,他獲得了專利(美國專利第609,250號)。

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驗的地方,科羅拉多州的斯普林斯,並開始在那兒進行研究。到達後不久他向記者說,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驗。特斯拉的日記裡有他對關於電離層及地下縱波與橫波的實驗的闡述。

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在實驗室中,特斯拉證明了泥土是導電體並製造出人造閃電

特斯拉透過自己的接收器觀察了閃電並研究了大氣電。特斯拉的接收器與檢波器的複製品到了非常複雜的程度(例如,分散式元模型,Q因子,空腔諧振器,無線電頻率反饋和再生電路[需要解釋])。 特斯拉於1900年1月7日離開了科羅拉多斯普林斯市。實驗室被拆除,裡面的東西全都被賣掉來抵債。在科羅拉多的實驗為特斯拉下一個計劃做好了準備,建立一個無線能量發射設施,也就是後來的沃登克里弗塔。特斯拉因發明增加電子波動強度的儀器(行波管)而被授與專利。

逝世與遺產

尼古拉·特斯拉於1943年1月7日在溫德姆紐約客酒店3327房間過世。因為他在沃登克里弗塔投資無法回收,特斯拉非常窮困,並在死後留下一大筆債務。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。

儘管是美國人,但在特斯拉的死被公開之後,隸屬政府的外國人財產保管局仍取得了他的研究資料和專利。在他去世前,特斯拉仍然在繼續他對Teleforce武器和死亡射線的研究。儘管他沒有成功向美國戰爭部推銷出這些武器。他提出的死亡射線被認為是一個粒子束武器。美國政府沒有找到安全的原型裝置。在戰爭部聯絡了FBI之後,他的研究被宣佈為最高機密。據總統顧問的意見,他的所有個人物品都被查封;約翰·埃德加·胡佛宣佈,由於特斯拉的發明及專利的性質,他的所有研究都為絕密。

由於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,這些物品現在陳列於尼古拉·特斯拉博物館。特斯拉的葬禮於1943年1月12日在紐約曼哈頓的聖約翰座堂舉行。他的骨灰於1957年被安葬於塞爾維亞貝爾格萊德的尼古拉特斯拉博物館。

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