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“当我正在喃喃地吟诵着那鼓舞人的诗句,一道闪电滑过我的脑海,一瞬间真理出现了,一切都明白了。”特斯拉张开双臂,像要飞向天空。被病魔折磨得十分消瘦的他,凝立不动了。西格帝开始担心他的朋友又受了一次打击,想努力将他拉到椅子上去。但是相反,特斯拉猛扑在地,抓住一根树枝,“让我给你在地上画出来……出现在我脑海里的形象是那样清晰,是金属和石头的实体,我只能说这这么多,‘看我的电动机,看我如何操作’。我激动得不知如何表达了。”几十年以后,当特斯拉和他的第一位传记撰写者,《纽约先驱论坛报》科学版编辑约翰·奥尼尔(John J.O’Neill)谈到这件事时,仍满怀激情地回忆起这一可称为像耶稣显灵般的电学突破。他,特斯拉,欣喜若狂地在地上向西格帝表述他的简单设计。“它难道不漂亮、不雄伟、不简洁吗?我解决了这个问题,现在死而无憾了。但我必须活下去,我必须重返原来的工作岗位,造出这电动机来献给世界。从此以后人类不再是重体力劳动的奴役。我的机器将解放他们,全世界都将如此。”
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特斯拉出身于有教养的家族,他成长周围有着许多农民和工人。他知道人类社会一直(现在仍然)有很大一部分人在终日做着辛劳的苦工。如果一块地需要翻犁、播种、收获,人们就只能做累弯了腰的劳动来完成这艰辛的农田耕作,能帮他们的恐怕只有牛马牲畜了;如果要打一口井,人们只能一米一米地用铁锨挖掘;如果要放倒一棵大树,人们只能一点点用锯;如果需要用水,妇女儿童,则用桶肩挑手提;如果衣物脏了,人们只能用手来搓洗。
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蒸汽机已给交通和生产带来了伟大的革命。它给新工厂提供动力,使纺织厂纺出卷纱,火车横跨大陆,使过去几个月的旅程缩短至几天。此刻,特斯拉仿佛预感到他的感应电动机也将同样在很多方面发挥作用,实现轻松的生活。
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西格帝也是一个电力工程师。他渐渐领悟到,特斯拉令人意想不到地最终完成了困扰其5年的发电机设想。有了概念,特斯拉最终从饱受折磨的电之幻想中解脱出来。他认为不用整流器和电刷,只用神奇的旋转磁场同样可以发电。在布达佩斯公园里,特斯拉终于知道怎么设计一种发电机,它是依靠交流电这一波动的电周期性来工作的。交流电在沿着它们的导体前进时,快速地来回换向(与只能固定向前进的直流电相比),这其实已证明,在特斯拉众多的科学发明中它是极其重要的。但是在布达佩斯,特斯拉只知道自己发明了交流发电机。特斯拉和西格帝彻夜地为这卓越和全新的马达设计而欣喜若狂。奥尼尔这样解释道,“至今尝试制造交流发电机的每个人,都用的是一个回路,而特斯拉用的是两个回路,每一个回路传送的是一样频率的交流电,但是其中的电波脉冲却彼此不同步。这就相当于一个发动机又加上了一个辅助发动机——这些电流产生了一个旋转磁场——它通过空间传输,不需要导线,凭借的是力和能。”
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简而言之,特斯拉计划这样布置他的电路:当第一个回路的电流变小时,第二个回路的电流就插进来,这就产生了一个无形的旋转磁场,也就是一个漂亮简单的交流电发动机,没有任何易磨损的部件,后来有人称之为“电轮”。无论如何,这些只是牢牢地印在特斯拉的脑子里——清晰到每一个细节,因为他是一个从来不用绘制蓝图、只靠自己大脑数据库的人。当然,那时除了特斯拉和西格帝以外,还没有人知晓他这一非凡创举的意义。如后来特斯拉发现的一样,也没有人——甚至他的电力同行们——在19世纪80年代时理解和欣赏他这一卓越的发明。因为毫不奇怪,当巨擘爱迪生在用中心电站和直流发电机征服世界的当时,又有谁去关注和电弧灯原理一样的交流感应发电机呢?爱迪生有足够的马达提供给他的客户生产用电,而特斯拉只是刚刚进入这一领域,他即将面临众多的风险和挫折。
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在接下来的几个星期里,充满幻想的特斯拉陷入了沉思。“一时间我彻底放弃了仅仅勾画出的机器图形……对我而言,我设想的东西在自己眼里成了一件实实在在、包括所有细节的物品……不到两个月,我从根本上改进了所有类型的发电机和它们的系统。”与此同时,费伦克·普斯卡斯卖掉了他的电话公司,回到了巴黎。特斯拉满脑子里转的都是发电机,也迅速跟着他回到了法国。普斯卡斯的兄弟西奥多同意将特斯拉介绍给查尔斯·巴彻勒——爱迪生的得力助手和欧洲支柱。西奥多·普斯卡斯成功地代理了爱迪生的电话和电报在欧洲的专利,所以,爱迪生自始至终地让他及时了解白炽灯和中心电站的全部信息和情况。
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这一时期,也就是1884年特斯拉在巴黎的时候,他每天早晨起来去游泳池里游27圈,数着步数到塞纳河边巴彻勒建立的大型工厂,那里生产电机、独立电站和中心电站需要的相应配套组件。像特斯拉一样的年轻工程师们在那里了解了爱迪生不同类型的、错综复杂的机器和分配系统,准备以巴黎为中心成扇面状散开,将电灯和电力通向这个有着更悠久历史的大陆。忠实可靠的巴彻勒被委以重任:一到巴黎就和普斯卡斯共同努力,筹划在巴黎举行的1881年电力展览会上的爱迪生系统的全方位展示。果不其然,在展览会上,来自世界各地的成群参观者,都对巨大展馆中的一个工作灯塔赞叹不已,那是由爱迪生的功率强大的新型发电机点亮的500个(每个相当于16支蜡烛的亮度)白炽灯组成的。
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即使是最见多识广的人,也被这神秘的电迷住了。和蒸汽机不同,它的动力是看不见摸不着的。一个法国人这样写道,“我们还没习惯一个机器靠不是显而易见的物体带动。它们如玄学一样让人费解。它们的秘密,我们一时琢磨不出来。”爱迪生电力战的胜利,使他大获全胜,广受赞誉。他的成功展示将竞争对手们——英国的约瑟夫·斯旺(Joseph Swan)、莱恩·福克斯(Lane Fox)和美国人海勒姆·马克西姆,远远地甩到后面。对爱迪生来说,此时杀回纽约,将他的中心电站运作起来,是莫大的安慰。
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也许更让爱迪生高兴的是,英国科学家威廉·普利斯公开并彻底地承认了错误,他长期以来都在抨击爱迪生,并曾经嘲笑爱迪生对分割电流问题的判断。在参观完巴黎展览会后,普利斯写道,“爱迪生的整个系统,直至细节,都是精心设计、无懈可击的。对爱迪生和爱迪生的承诺,许多人都有过不友好的表示,在这方面,可能我是最苛刻的人了。现在我可以欣喜地宣布,他终于解决了他所致力于解决的问题。”好像还嫌爱迪生的胜利不够辉煌,法国又授予他荣誉勋章,加上其他众多的盛赞,这一切都抬高了爱迪生新建的巴黎公司的声望和信誉。
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在伊夫里工厂里,特斯拉见到了第一批美国人,他们“因为我娴熟的台球技艺而喜欢上我了”。当然,热情单纯的特斯拉,很快就开始给新同事和老板们解释他那奇妙的交流感应电动机和全部系统,他天真地认为,大家都会对此感兴趣。在当时,对电的理解还停留在初级阶段,多相交流电是一种善变而且根本抓不住的东西。特斯拉的那种急切的、充满理想的、解放全世界生产力的美好愿望,甚至在他工作的工厂里都得不到认可。大家知道和理解的只是直流电,电子只往一个方向流并制造小小的磁场,没有办法可以增加电伏(或电压)。唯一增加通往爱迪生电网直流电电量的方法,就是使用更粗(或更贵)的铜线,才有能力完成大电流的输送任务。电流越强,铜导线就越热,所以就需要更结实和更低电阻的铜线。然而,当这些强电流通过这些铜线时,它们也因发热消耗了一些自身能量。由于传送电流功率的数值是电压乘以电流的函数,直流电系统——以它们的低电压——需要的是高电流系统。正是这个永恒的电的欧姆定律和铜的高成本,使爱迪生系统只能限制在很小、很近距离的范围内。同时也意味着,无论在哪儿,人体接触到爱迪生的直流电,都不会遭受很重的电击,因为它的电流功率太小了。
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一个从爱迪生公司到巴黎来的人叫坎宁翰(D.Cunningham),是技术部门的工头,对特斯拉提议他们成立一个公司,并上市卖股票,来支持特斯拉的伟大发明创造。特斯拉后来这样写道:“那个建议当时对我来说可笑到了极点。我对他提出的理念一无所知,只觉得那是美国方式,结果什么也没进行下去。因为接下来的几个月,我不得不从法国到德国,一个又一个城市地奔走,解决电站出现的问题。”
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直流电输出
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那年秋天,当爱迪生电力照明公司在纽约正式开始珍珠街中心电网项目时,特斯拉又回到了巴黎。他向老板提议,对那些标准的电机进行一些改进。“我胜利了。我的老板很高兴,给我特权以改进急需解决的自动调节器。”
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虽然特斯拉可以自由设想他的全新的交流感应发电机,却没有一个爱迪生公司的经理对此感兴趣。他们已经有了直流发电系统,他们有很好的马达给客户提供服务,为什么要换成交流系统和交流电机呢?他们还有其他很多事情要做。建立欧洲爱迪生公司充满着可以预见的困难,因为万事开头难,而且公司营业范围和发展规划也决定了难度,不成熟的产品、无经验的管理等因素都将阻碍发展。有一个电力经理曾解释说,“通常人们对电的需求和价值根本不感兴趣。他们必须经过培训才能认识这一点……合适的生产方式和恰当的分配形式都需要事先计划好……没有客户在等你,而是你去开发客户。”尽管巴黎展览取得了辉煌胜利,但巴黎人对中心电站没有丝毫兴趣。巴彻勒每日与纽约联系,诉说资金短缺、交货期需调整、独立电站客户存在不稳定性、机器常出故障以及供货不及时等问题。许多问题还是比较容易解决的,但也有些问题很棘手,因为它们会产生影响财政的后果。例如在阿尔萨斯–洛林(Alsace–lorraine)地区,主要商业城市斯特拉斯堡新火车站一带的爱迪生照明公司就是一个难办的例子,这个地区自1870年战争后就归属德国。
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1883年年初,斯特拉斯堡的市政府举办了一个落成典礼,来展示新火车站的照明系统。年迈但权力显赫的德国皇帝威廉一世的光临,给这一仪式增添了很多光辉。车站总共安装了1 200多个爱迪生公司的灯泡和无数弧光灯。当把电开关合上时,灯没有亮,反而产生了爆炸,炸毁了一面墙。已经签了订单的德国政府对这一恶性事故十分气愤,拒绝接受那个电厂,或者只付很少的钱。特斯拉后来写道:“因为我会德语又有经验,所以被委以重任去摆平这一困难局面。1883年年初,我肩负此任去了斯特拉斯堡……那些具体工作,包括和政府官员进行联络、举行会议,使我从早到晚忙个不停。”到夏天,火车站工厂进行大修,和德国官方机构就付款问题的谈判也已开始。这时,特斯拉才有时间去做自己拖延许久的事情——做一台交流感应发电机样机。特斯拉已经掌握了交流电机在哪些方面比直流电机优越,他在脑子里设计了一个可以开始操作的电机工作系统。“当我刚刚着手做这件事,我就开始在火车站对面一个维修站里组装了一台简易马达,我从巴黎带去了所需的材料……那个夏天,我终于高兴地看到不同相的交流电引起的旋转,并且没有滑动接触和整流器,正如我一年前设想的一样。真是让人兴高采烈,但远远比不了第一次发明时的那种狂喜。”
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对美国股份公司和运作资本有了进一步了解后,特斯拉努力通过他在斯特拉斯堡结交的有影响力的朋友,包括前市长,来劝说当地有钱人投资他新发明的发电机。让他极度失望的是,即使他可以展示样机,也没有一个人对此有丝毫兴趣。是啊,如果已经有电提供给火车站、工厂和富人豪宅,如果举世瞩目的美国发明家爱迪生已经在大洋彼岸建立了电站,谁又会相信一个来自塞尔维亚、年轻古怪的工程师未经实践验证的突发奇想呢?谁又会投资给一个不认识的人呢?在斯拉斯堡融资没有成功,特斯拉只好返回繁华的巴黎,去实现他的理念,这时他已有了自己的工作模型。但是德国人办事效率太低,要经过一大堆繁文缛节的程序和备案,火车站的项目不断拖延,使他不得不在斯特拉斯堡一直逗留至1884年的新年。1884年的春天,德国人才最后付清了斯特拉斯堡霍夫巴恩工厂的欠款。
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特斯拉随后返回巴黎(这时他已离开巴黎一年了),因为巴黎沙龙要在工业宫举办。几年来,那儿的大厅夜晚都用的是弧光灯照明。这个决定对某些艺术家来说是有悖其意愿的,但是,却使晚上出来闲逛的艺术爱好者的数量增加了4倍,达到7万人,因为毕竟晚上有时间的人多。只这一点就已显示出电在社交生活中的作用。于是,特斯拉就尽情地享受着巴黎的魅力和动感。他去塞纳河边的伊夫里,高兴地为他的发电机改进工作和斯特拉斯堡的任职拉些“慷慨的酬报”。有了一大笔法郎,他终于可以来运作并完成交流系统的工作模型,包括他钟爱的马达和必要的交流电机样机。然后他试图吸引一些法国富有的风险资本家。但此时,年纪渐长并有些经验的特斯拉发现,当他询问自己的红包时,爱迪生公司的老板们全推来推去。他开始意识到,“拿奖金将是白日做梦”。
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鉴于爱迪生公司仍处于四处融资的境地,还有相当不稳定的、仍处于初级阶段的美国和欧洲业务发展状况,当然不会有经理愿意发奖金了。在1883年的年报中,爱迪生电灯公司就是全年亏损。并且,在爱迪生的大量商业档案中显示,特斯拉的巴黎上司并没有对他做出的卓越贡献给予正确评价。他们看到特斯拉积极进取、充满活力,就让他去纽约和大师爱迪生一起工作。巴彻勒在监督完成了在欧洲建立电站的任务后,已返回自己的家乡。他在欧洲的纺织厂、工厂、饭店、剧场、商店、轮船、码头和火车站建立了一百多个独立电站,但只有3个中心电站,分别在米兰、鹿特丹和圣彼得堡。
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特斯拉年轻生命中有一系列戏剧性的事件——几次生命危险,特别是这几年在巴黎,他沉浸在一种痴迷的幻想中,主要是围绕着灯光。特斯拉后来这样说道:“这是一种奇怪而不可言喻的经历。因为,感觉总是出现在当我发现自己面临危险或压力时,或极度兴奋的时候。有几次我能看到我周围的空气中有燃烧的火舌。它们是那样强烈,随着时间的推移不但没有减弱,反而在我25岁时达到了高潮。”(特斯拉也喜欢讲述,他的出生时刻是午夜,随着一道急光电闪他降临了人间,这好像是一种暗示:他的一生都将和电连在一起)特斯拉离开欧洲来到新世界(他称之为“金色未来之国”)的经历又是戏剧性的。当他抵达巴黎火车站时,“我发现我的钱和车票都被偷走了”,但他没提及他的背包是否还在。当火车冒着烟启动的时候,气愤的特斯拉决定还是继续自己的行程。他跑下站台,抓住车门,登上了列车。轮船运输公司允许他在最后一分钟上船,则是因为到那时还没有人确认他的座位。“就这样,只有剩下的一点东西:几首我写的诗和文章,一摞有关悬而未决的积分题的计算资料,我从巴黎到了纽约。在旅途中,大部分时间我都坐在船尾,准备营救落水的人。”
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特斯拉于1884年6月6日在纽约港登陆。那是一个天气晴朗的星期五,无数德国人、爱尔兰人、斯堪的纳维亚半岛人、意大利人、俄罗斯犹太人,都和这个年轻的电学家一样,做着美国的淘金梦,各归所属——农民渴望农场;年轻人奔向矿区、作坊、工厂;丈夫和父亲希望迅速攒到以后回到故土买房开业的钱;妻子和母亲期望着自己、全家及其后代未来更加幸福和富裕的生活。在曼哈顿的城堡花园移民站,那里曾是阴暗的堡垒要塞,一度也曾是在一大堆岩石上靠近巴特利公园的剧场,各个国家的人混杂在一起,操着嘈杂的、如天书般的多种语言,快速越过移民线,进入美国——这迅速发展成为世界最强大的国家。也就是在从南北战争结束到20世纪开始的时间里,美国变得非常城市化、工业化,突然间富裕起来。它的国民生产总值从91亿美元猛增到371亿美元,人均收入增长了2倍。而导致这种迅速增长有3个让人信服的因素,看看城堡花园(移民站)就一目了然了。第一个因素是快速增长的人口。从1885年到1890年间,当埃利斯岛开放成为纽约联邦移民局港口后,光是通过城堡花园入境的就有700万人。这些外国移民乘着海轮登陆美国,又坐着四通八达的铁路火车进入各个城市、边疆地区和新建立的州。第二个因素是美国致富方式——靠着极发达的交通和通信系统。迅速扩大的美国铁路运输网连通了全国各地,促进了商业发展,当然还有电报电话的功劳。
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这两个因素:人和交通,结合在一起则有效地开发了国家大自然资源——煤炭和矿石、亿万亩粮田和森林。随着美国工业和城市兴起,巨大的财富和巨大的企业也随之结合起来。像威廉·范德比尔特等大资本家,实际上比英国女皇还有钱。成千上万的人通过铁路、钢铁、石油、木材、煤炭、金银、糖、百货商店,或是新的消费产品,如香烟、成衣、肥皂、饼干以及可口可乐发了财。但是那些1884年夏初入境的移民,无论如何,没有人会和尼古拉·特斯拉一样,从踏上纷乱肮脏的曼哈顿街道的一刻起,就得意扬扬地梦想着给全世界创造出便宜和充裕的电力和灯光。
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就这样,特斯拉充满信心地来到了纽约,兜里有4美分、一个朋友的地址和一封给爱迪生的工作介绍信。19世纪80年代的纽约可不是巴黎。巴特利公园有一大片绿地、宽阔的道路和遮天的大树。但是如果有人从那儿往北面走,他就立刻会被这座城市狂乱的商业步伐和浓重的金钱味道击倒。那里没有一览无余的林荫大道、雄伟的宫殿和正规的城市花园。市中心地区是各种仓库的大杂烩,加上商业大厦、简易住房、南北方向分行四路的高架铁路、吵闹的蒸汽机带起的漫天灰尘,一片繁忙的景象。到了夏天,街道炎热、肮脏、充满马粪味,因为街上有着各种各样的马车,还有花里胡哨的旧式城市公交车、新型的有轨电车、各种不同类型的货车,如果有承受能力的人,也能雇用私人马车。华尔街附近的街道虽然拥挤不堪,但是很漂亮,给人深刻的印象,路边都是高档住宅和昂贵的10层楼房。报童们到处兜售着《纽约太阳报》《纽约先驱报》,还有当时时髦起来的《纽约世界报》。但高高地立在闹哄哄街道上的,是森林般的木头电线杆和各种角度悬挂的电线,从木杆顶端到屋顶,再到窗户,再从窗户伸到另一根电线杆上。在一些商业区里,横七竖八的电线已到了遮天蔽日的地步。
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特斯拉往北走着,目睹着这些杂乱的景象。这时,他看到了一个店老板站在商店前的电动机旁,一副气急败坏的样子。当特斯拉走进店门,那先生告诉他机器出了故障。特斯拉很快把机器修好了,店主立刻就要雇他。他拒绝了,说自己已有了工作。店老板给了他20美元作为报酬,在人们每日平均工资才1美元时,这可是太慷慨了。一个有技术、受过教育、有经验的、像特斯拉一样的工程师当时的周薪是18美元。特斯拉第一次尝到了这崭新世界里富人的味道。他继续往前走,留宿在朋友家,保证了这一晚的充分休息。第二天一早,特斯拉就去了第5大道,他听一个向导说:“这条街是富人和贵族的汇聚地……所有富人住宅都宽大得像宫殿……有着很大的俱乐部、奢华的图书馆、高雅的艺术馆,还有代表商业骄子阶层的装饰华丽的会客厅。”每天傍晚,人们可以随着来往于中心公园的那些世界上最精美的马车和最豪华的车辆,更惊奇地体会到什么叫财富。在公园为马车行驶而修建的专用道上,时髦的纽约人炫耀着他们的马和马车(当然实际是在炫耀他们自己)。
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