尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)是一個(gè)擁有很多絕妙創(chuàng)意的人，從他所擁有的300多項(xiàng)專利發(fā)明就可以看出這一點(diǎn)。但不幸的是，特斯拉的想法遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了他所處的時(shí)代，他的很多復(fù)雜想法只在理論上可行，但從未在實(shí)踐中成功過(guò)。因此，特斯拉從來(lái)沒(méi)有獲得過(guò)他最主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——托馬斯·愛(ài)迪生(Thomas Edison)的認(rèn)可。愛(ài)迪生是一位才華橫溢的發(fā)明家，他給世界帶來(lái)了一些驚人、前衛(wèi)的改革和創(chuàng)新。下面將列舉幾個(gè)尼古拉·特斯拉最為驚人的創(chuàng)造。
10.特斯拉線圈
1891年，特斯拉發(fā)明了特斯拉線圈(The Tesla coil)，他主要使用了兩個(gè)線圈，一個(gè)初級(jí)線圈和一個(gè)次級(jí)線圈，每一個(gè)都有獨(dú)立的電容器。電容器就像一塊電池一樣，可以容納電荷。這兩個(gè)線圈通過(guò)打火間隙產(chǎn)生聯(lián)系，打火間隙擊穿空氣打火。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是，特斯拉線圈可以制造“人工閃電”、通過(guò)設(shè)備主體發(fā)射電流以及產(chǎn)生微弱的電風(fēng)。
特斯拉發(fā)明出這個(gè)具有革命創(chuàng)新性意義的設(shè)備，是因?yàn)樗恢眻?zhí)著于利用無(wú)線電為城市供電。如今，特斯拉線圈主要供愛(ài)好者研究娛樂(lè)使用，在科學(xué)研究中心和博物館都可以看到特斯拉線圈，其中的一些技術(shù)還被應(yīng)用在收音機(jī)上。特斯拉線圈的重要性在于，它讓工程師們意識(shí)到了電的本質(zhì)以及如何運(yùn)用電。
9.放大發(fā)射機(jī)
特斯拉執(zhí)著于利用無(wú)線電傳輸能量，并且認(rèn)為這在高海拔地區(qū)也是可以實(shí)現(xiàn)的。所以在1899年籌集到保障資金后，特斯拉在科羅拉多斯普林斯(Colorado Springs)建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室做研究，他在那里制造出了規(guī)模與能量最大的特斯拉線圈，將其稱作放大發(fā)射機(jī)。放大發(fā)射機(jī)有三個(gè)線圈，直徑為52英尺。它可以產(chǎn)生數(shù)百萬(wàn)伏電流并制造出“人造閃電”，閃電最高可達(dá)130英尺，是當(dāng)時(shí)最大的人造閃電。
問(wèn)題在于，特斯拉的想法在那個(gè)年代顯得有些過(guò)于雄心勃勃，無(wú)線電直到2010年中期才發(fā)展起來(lái)，直到2015年，無(wú)線電也沒(méi)有在家庭中被普遍使用。雖然這項(xiàng)特殊的項(xiàng)目并沒(méi)有成功，但是它的前景還是很可觀的。放大發(fā)射機(jī)是特斯拉發(fā)明的沃登克里弗塔(Wardenclyffe Tower)的前身，沃登克里弗塔可以向全世界免費(fèi)傳輸電力和提供通信。1901年，特斯拉開(kāi)始著手于沃登克里弗塔的實(shí)驗(yàn)，但之后投資人從項(xiàng)目撤資，實(shí)驗(yàn)工地于1915年被法院沒(méi)收充當(dāng)?shù)盅?。這個(gè)項(xiàng)目擊垮了特斯拉，他不得不申請(qǐng)破產(chǎn)，同時(shí)精神也面臨崩潰。
8.特斯拉渦輪機(jī)
在20世紀(jì)初，世界見(jiàn)證了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)在汽車工業(yè)中的興起。為嘗試與活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)一爭(zhēng)高下，特斯拉開(kāi)發(fā)了自己的渦輪機(jī)。特斯拉的渦輪機(jī)是無(wú)葉式的，使用光滑圓盤在燃燒室中旋轉(zhuǎn)。在燃料進(jìn)入帶有圓盤的主要燃燒室之前，燃燒將帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。
燃燒可以使圓盤旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作。特斯拉在1909年測(cè)試該發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)它能夠達(dá)到60%的燃燒效率。令人深思的是，目前我們才只獲得了42％的燃料能量轉(zhuǎn)換率。然而，因?yàn)樯虡I(yè)的性質(zhì)，燃油銷售能夠讓人們獲取更多的利益，因此活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是如今使用的常態(tài)。
7.影像圖
1895年，德國(guó)科學(xué)家威廉·康拉德·倫琴（Wilhelm Conrad R?ntgen）發(fā)現(xiàn)了一種神秘的能量，他稱之為X射線。他注意到，當(dāng)他把感光膠片放在手和鉛屏之間，膠片上就會(huì)出現(xiàn)手部骨頭的圖像。不久后，倫琴把他的研究結(jié)果和他妻子的手部照片公布于世，因此名聲大振。在那種照片中，可以看到倫琴妻子的手骨頭及其手指上的婚戒。
有一些證據(jù)表明，在倫琴公布他的研究結(jié)果之前，特斯拉對(duì)X射線已有所了解。恰好在倫琴發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的不久前，一場(chǎng)大火于1895年燒毀了特斯拉的實(shí)驗(yàn)室，他的研究因此而終止。倫琴所發(fā)表的研究結(jié)果啟發(fā)了特斯拉，他采用真空管來(lái)制造X射線，形成的圖像被他稱為影像圖（shadowgraphs）。特斯拉被認(rèn)為是美國(guó)拍攝X光照片的第一人，他拍了一張穿著鞋的腳部影像圖，然后把照片寄給倫琴，祝賀他的發(fā)現(xiàn)。倫琴隨即回信給特斯拉，稱贊他拍了一張?zhí)貏e清晰的影像圖。影像圖在X光機(jī)的發(fā)展中起了重要的作用，X光機(jī)從來(lái)無(wú)法拍出像特斯拉那樣清晰的圖像。
6.無(wú)線電
無(wú)線電的發(fā)明者是誰(shuí)一直是一個(gè)具有爭(zhēng)議性的焦點(diǎn)問(wèn)題。1895年，特斯拉已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)射50英里距離的無(wú)線電信號(hào)，但他的實(shí)驗(yàn)室卻在此之前被燒毀，因此延遲了試驗(yàn)。與此同時(shí)，一位名叫古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）的意大利人正在英國(guó)研究無(wú)線電報(bào)，并且他的設(shè)備在1896年被授予專利。他的系統(tǒng)與特斯拉建成的有很大不同，只用了兩個(gè)通路，但無(wú)法遠(yuǎn)距離傳送。而特斯拉的發(fā)明使用了多個(gè)通路，從而使系統(tǒng)更加強(qiáng)大。
1897年，特斯拉在美國(guó)提交了他的專利申請(qǐng)，并于1900年獲得批準(zhǔn)。當(dāng)馬可尼（Marconi）在1900年向美國(guó)專利局（U.S.Patent Office）提交他的無(wú)線電專利申請(qǐng)時(shí)遭到了拒絕，因?yàn)樗c特斯拉的發(fā)明太相似了。馬可尼并不氣餒，開(kāi)辦了自己的公司，并擁有安德魯·卡內(nèi)基（Andrew Carnegie）和托馬斯·愛(ài)迪生（Thomas Edison）這樣強(qiáng)大的支持者。
1901年，由于采用了多項(xiàng)特斯拉的專利，其中包括特斯拉振蕩器，馬可尼能夠跨越大西洋傳送信號(hào)。在1904年，專利局沒(méi)有給出明確的理由就撤銷了他們的決定，并表示馬可尼的專利是有效的，使他成為無(wú)線電的發(fā)明者。1911年和1915年，馬可尼獲得諾貝爾獎(jiǎng)，其公司遭到了特斯拉的起訴。不幸的是，特斯拉在那時(shí)太過(guò)貧困，無(wú)法與大公司對(duì)抗。該案件一直沒(méi)有得到判決，直到1943年特斯拉去世幾個(gè)月后，最高法院才判定維持特斯拉的專利。
5.霓虹燈
雖然熒光燈和霓虹燈并不是特斯拉發(fā)明的，但他卻對(duì)它們的改進(jìn)貢獻(xiàn)良多。有趣的是，當(dāng)時(shí)沒(méi)有人對(duì)陰極射線進(jìn)行研究，來(lái)真正實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。陰極射線是在霓虹燈這類電子管中可以觀察到的電子。
特斯拉看到了機(jī)會(huì)，并進(jìn)行了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使帶電粒子穿越氣體產(chǎn)生了四類不同的光。例如，他使用磷光物質(zhì)（他創(chuàng)造的）將黑光轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，當(dāng)他制作燈和霓虹燈招牌時(shí)還發(fā)現(xiàn)了這一技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。在哥倫比亞世界博覽會(huì)（The World＇s Columbian Exposition），也稱為1893年的芝加哥世界博覽會(huì)（the 1893 Chicago World＇s Fair）上，特斯拉的個(gè)人展覽是霓虹燈招牌，上面有著他獨(dú)特的設(shè)計(jì)和書寫的文字。這個(gè)想法受到大眾歡迎，現(xiàn)在霓虹燈和招牌點(diǎn)亮了世界各地的大城市。
4.亞當(dāng)斯發(fā)電廠變電站
尼亞加拉瀑布委員會(huì)（Niagara Falls Commission）曾經(jīng)為了能夠長(zhǎng)年利用瀑布的巨大能量，尋找一家公司來(lái)建造一座水力發(fā)電站。起初，他們考慮交給托馬斯·愛(ài)迪生（Thomas Edison）的直流電廠，但在見(jiàn)證了由西屋電氣（Westinghouse Electric）公司提供的特斯拉的交流電后，委員會(huì)于1893年與西屋簽訂合同。西屋利用了特斯拉的設(shè)計(jì)，但對(duì)于這樣一個(gè)很多人都懷疑能否運(yùn)做的偉大項(xiàng)目，籌集和維持經(jīng)費(fèi)仍然是一個(gè)極大的難題。
然而，當(dāng)1896年11月16日合上電閘時(shí)，亞當(dāng)斯發(fā)電廠變電站開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，并向紐約水牛城供電。在此之后又建造了十臺(tái)發(fā)電機(jī)，來(lái)幫助紐約市供電。該發(fā)電廠被認(rèn)為是具有革命性的，為現(xiàn)代水力發(fā)電廠設(shè)立了標(biāo)準(zhǔn)。
3.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用交流電，基本上由定子和轉(zhuǎn)子這兩部分組成。定子保持固定（無(wú)疑），同時(shí)使用電磁體來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)中間的轉(zhuǎn)子。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)被認(rèn)為是經(jīng)久耐用、易于維護(hù)的，同時(shí)享有低廉的運(yùn)行成本。
在19世紀(jì)80年代，有兩個(gè)人分別對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行研究：特斯拉和伽利略·法拉利（Galileo Ferrari），并同時(shí)于1888年提出了各自的研究結(jié)果。意大利發(fā)明家法拉利比特斯拉提前兩個(gè)月推出了他的發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，特斯拉申請(qǐng)專利的證據(jù)支持更具分量。他們分別對(duì)同一技術(shù)加以改進(jìn)，并獨(dú)立得出了同樣的結(jié)論，但特斯拉提交專利的時(shí)間要略早。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有著令人難以置信的影響力，如今仍然應(yīng)用在日常用品中，像吸塵器、吹風(fēng)機(jī)和電動(dòng)工具。
2.遠(yuǎn)程自動(dòng)化
1898年，在麥迪遜廣場(chǎng)花園的一次電學(xué)博覽會(huì)上，特斯拉向公眾演示了無(wú)線電遙控船只，他將其稱作“遠(yuǎn)程自動(dòng)化”。當(dāng)時(shí)特斯拉甚至沒(méi)有因此獲得專利，因?yàn)樵?0世紀(jì)60年代以前，無(wú)線電遙控還是個(gè)新鮮事物，美國(guó)專利局認(rèn)為這個(gè)是不可能實(shí)現(xiàn)的。但是特斯拉在博覽會(huì)上證明了專利局的想法是錯(cuò)誤的，他通過(guò)無(wú)線電波來(lái)操作螺旋槳和燈光，從而成功的控制無(wú)線電遙控船只。
這項(xiàng)發(fā)明在三個(gè)不同的領(lǐng)域獲得了廣泛的運(yùn)用。首先是遠(yuǎn)程遙控，例如電視和車庫(kù)門的遙控器就是運(yùn)用的這項(xiàng)技術(shù)；其次，船也是初期機(jī)器人的一種，因?yàn)樗且环N機(jī)械的、不用人工直接控制的物體；最后，將機(jī)器人和無(wú)線電控制技術(shù)相結(jié)合，特斯拉的無(wú)線遙控船只為無(wú)人駕駛飛機(jī)的產(chǎn)生帶來(lái)了靈感源泉。
1.交流電
毋庸置疑，尼古拉·特斯拉最大的貢獻(xiàn)就是發(fā)明了交流電（AC）。值得一提的是，他并不僅僅是發(fā)明或者發(fā)現(xiàn)了交流電，而是將其進(jìn)行廣泛運(yùn)用，并創(chuàng)立了多項(xiàng)電力傳輸技術(shù)，使世界為之振奮。
說(shuō)到特斯拉的交流電是如何主導(dǎo)動(dòng)力系統(tǒng)的，就不得不提到托馬斯·愛(ài)迪生。在特斯拉早期的職業(yè)生涯中，他進(jìn)入了愛(ài)迪生大陸公司，愛(ài)迪生公司采用的是直流電（DC）系統(tǒng)。直流電與電池相似，它僅通過(guò)發(fā)送功率輸出。而直流電的問(wèn)題是一旦到達(dá)更大的范圍，便會(huì)自動(dòng)“斷電”。這正是交流電進(jìn)步的地方，不僅可以向外輸送電,也可以向內(nèi)輸入電，使得交流電可以向更大范圍輸送更多能量。
堅(jiān)持采用直流電系統(tǒng)的愛(ài)迪生對(duì)交流電非常憎恨，他認(rèn)為特斯拉完全是錯(cuò)誤的，因?yàn)槔砟钕嘧?，?dǎo)致他們出現(xiàn)了嚴(yán)重的裂痕。后來(lái)，特斯拉在失業(yè)后做了一些臨時(shí)工作，為特斯拉電氣公司積累資金。他的項(xiàng)目吸引到喬治·威斯汀豪斯（George Westinghouse）的關(guān)注，威斯汀豪斯是一位工程師兼商人，他也是愛(ài)迪生大部分專利（包括直流電在內(nèi)）的購(gòu)買者。
在1893年的世博會(huì)（即芝加哥哥倫布紀(jì)念博覽會(huì)）上，特斯拉與喬治·威斯汀豪斯歷史性地用交流電照亮了整個(gè)博覽會(huì)。愛(ài)迪生認(rèn)為他僅用554,000美金的報(bào)價(jià)，通過(guò)直流電就可以照亮整個(gè)博覽會(huì)，而威斯汀豪斯認(rèn)為使用交流電僅需要399,000美金的預(yù)算，最后威斯汀豪斯贏得了合約。博覽會(huì)之后，交流電變得越來(lái)越普及，最終成為了我們今天仍在使用的主要電力系統(tǒng)。
聯(lián)系客服
