——天才等于百分之一的灵感,和百分之九十九的汗水。
爱迪生失败一百多次找到灯丝材料的故事已经家喻户晓(此处省略500字),生在21世纪的你,依然会觉得这很伟大,但是有了电灯泡世界就亮了吗?电呢?电线呢?插座呢?在爱迪生发明灯泡之际,整个电力系统,都是不、存、在、的!
而爱迪生和特斯拉的直流交流之战,并不广为人知。
1878年,31岁的爱迪生已经是家喻户晓的发明家,当时的他已经发明了留声机并付诸应用。爱迪生,在当时是创新的代名词,他聪明且有远见,同时也是一个务实的商人。
此时的他想发明可以取代瓦斯灯的电灯,经过多次失败的尝试,在1879年10月,他发现了可以稳定持久发光的元素——碳,这是伟大的一步,但是发明可以通电的灯,只成功了一半,那时候没有电线、插座、插头,他还需要一整个电力系统去支持发光的电灯。
于是他开始构想一个直流电系统,在爱迪生的概念里,直流电是可靠而安全的,经过构思,他拉拢投资商,在曼哈顿的珍珠街站建造了世界上第一间发电厂,随后,他又在两年内建造了18间发电。但是,每个直流电发电厂的电力只能覆盖方圆半英里的区域,所以,发电厂只能建在人口密集的城市,不然就没有经济效益可言,所以偏远的地区就被排除在了电力覆盖之外。
但在当时,爱迪生不是唯一一个想要建造电力系统的人。奥地利的一位年轻人,也在想着如何有效的利用电力,他就是尼古拉·特斯拉。
特斯拉想发明一台可以周期性产生电流的发电机,在那个年代,直流电是广为使用的,但是特斯拉想发明一台可以自然产生交流电的发电机。交流电可以更有效的产生和运输电流,但从来没有人实践过,而特斯拉是个梦想家,也是个天才,他可以在脑子中构想一种蓝图,并且实现它。
爱迪生的直流电系统正在蒸蒸日上的发展,大洋彼岸,特斯拉经过多年的尝试,终于建造出了一个可以用的交流电发电机原型,为了证明他的想法和发明,尼古拉·特斯拉将奔赴美国,投奔爱迪生。
交流发电机原型
1884年,当特斯拉来到爱迪生实验室,他大开眼界,这里的一切都是那么新颖,他觉得自己找到了可以施展才华的地方。当时的他还是个无名小卒,他拿着自己上司的推荐信,见到自己敬仰的传说中的爱迪生,希望可以得到爱迪生的赏识,在这里发挥自己的光和热,他自我介绍说:我是一个发明家,我还可以修东西。
而爱迪生就大牌多了,他只是随手翻翻特斯拉的简历,(这时候爱迪生一个装在船上的发电机出了问题)随手把一个修发电机的锅甩给特斯拉。特斯拉心里有点小情绪,但是为了赢得爱迪生的信任和赏识,还是义不容辞的奔赴港口,开始维修船上的发电机。
特斯拉修好船上的发电机后,坐在爱迪生实验室门口的楼梯上,等爱迪生。爱迪生早上上班,特斯拉赶忙迎上去,说“船上的发电机我修好啦,很简单的~”
爱迪生差点忘记特斯拉这号人,想了一下才知道怎么回事儿,于是招招手,让特斯拉跟他到实验室详聊。
特斯拉喜出望外,拿着自己的交流电设计准备给爱迪生展示,然而当时爱迪生的直流电系统正在蓄势待发,虽然只能给半英里以内的区域供电,有很大的限制,但直流电已经开始为一些工业巨头提供电力。
还没听完特斯拉对交流电优越性的说明,爱迪生就直言交流电太危险了,完全不考虑使用。并且说,你还是想想怎么优化我现在的系统吧,如果你解决了直流电系统的供电距离问题,我会给你五万美金的奖金。
年轻的特斯拉非常失望,他不明白为什么有远见卓识的爱迪生就是不相信交流电更好。但为了赢得爱迪生的认可,他接受了爱迪生的挑战,开始想办法优化直流电系统,使之能发挥更大的效用。
经过一些实验,特斯拉发现如果可以缩短磁圈,就能增加三倍的输出率。他拿着他的改进方案去找爱迪生,仍然抱着一丝希望爱迪生可以赏识他的希望,爱迪生却表现的很冷淡,说可以试试这个方法,就没有下文了。
特斯拉觉得已经无法在爱迪生这里找到更多认可,想起了当初爱迪生承诺的奖金,于是问:我的五万块奖金呢?
爱迪生被逗笑了,轻描淡写地说:你不懂那是一个玩笑吗?你得学学我们美式幽默了……
这件事之后,特斯拉觉得自己没必要继续在爱迪生的公司工作了。他离开了爱迪生的公司,希望找到将交流电系统付诸实践的机会,很长一段时间他都没有工作,生活艰辛,最后不得不去做挖为铺设电缆使用的壕沟的工作。
1885年,爱迪生的直流电体系几乎让纽约变成了一个光明之城,而此时特斯拉在施工的时候跟包工头侃侃而谈,说“你看我们给发电厂挖的沟,等挖好就没用啦,直流电限制很多,必然会被交流电所取代,而我已经有一个完整的交流电系统的构想了。”
包工头半信半疑,但还是好心地把特斯拉引荐给了一个华尔街的金融家朋友,希望特斯拉可以展示一下自己说的发明。为了会见这位投资家做了充分的准备,他不能用复杂的结构图去展示他的发明,而需要用简单的示范来告诉别人他的发明的潜力。于是特斯拉用电流控制一个旋转的鸡蛋,来展示交流发电机的模型。
「注:特斯拉使一个铜质的蛋(称为哥伦布蛋)站立在了他的仪器上,以此阐述异步电动机和旋转磁场的原理。——维基百科」
展示非常成功,特斯拉拿到了投资。
1888年,当爱迪生的直流电系统开始难以满足日渐增长的需求时,在爱迪生公司的不远处,特斯拉用拿到的投资,建了自己的公司。
特斯拉的交流电系统很接地气,此时他的脑海中已经有了三相发电机和长程输电的想法,只需要建造少量的高压发电厂,不仅能供大型公司使用,他还希望所有人都能用上电。
但只有发电机和传输系统还不够,电力最大的作用在于驱动发动机,让机器动起来。所以,在颠覆爱迪生的直流电系统之前,特斯拉必须证明他的交流电不仅能长距离传输,也能驱动发动机。
1888年5月21日,特斯拉又做了一个演示,没有整流器,两相电就可以推动五分之一马力的零摩擦发动机。特斯拉的发电机和发动机可以驱动任何一种现代机器,电梯、电扇、电钻……
为了解决远距离传输的高压电如何供我们日常使用,特斯拉找到了一种欧洲工程师设计的变压器,可以将传输中的十万伏特高压,降低到110V的家用低电压,变压器使高压输电成为可能。
即使是信息闭塞的年代,好的点子也总是会被赏识,1888年7月,特斯拉的发明吸引了Westinghouse的注意,当时的Westinghouse是铁路大亨,也是美国首富。Westinghouse口气很大,开价6千万一次性购买特斯的交流电方案,而特斯拉拒绝了……拒绝了……
特斯拉说:“如果我接受你们这种一次性的购买,就是不相信我的交流电未来是主流,这样吧,未来你卖出的电力,每一马力,你给我两块五。”
Westinghouse接受了,并且在之后的几年中为之支付了接近两百万美金。
而此时,爱迪生一心想建造直流电的世界,或许此时的他已经彻底研究了交流电系统并且明白了交流电的优越之处,但是自尊心和此前的投资迫使他无法接受自己的错误,他没能看清市场的转移,面对特斯拉和西屋电气的挑战,他决心迎战。
爱迪生的策略是用自己影响力和实验,证明交流电有致命的危险。爱迪生对民众说:交流电有多危险呢?想象你是第一位搭上热气球的人,但此时降落的方法还没有发明出来。
不仅如此,爱迪生开展了一系列黑暗的“反交流电活动”,他们用狗做实验,展示给民众和媒体——大型动物如何被交流电电死。爱迪生觉得只用动物做实验是不够的,他把目光投向了人类……
爱迪生甚至向监狱建议了处决死刑犯的新方法——交流电的电椅。1890年,在奥本监狱,一名死刑犯被第一次安排用电椅处死。为了证明交流电的致命,爱迪生和很多媒体在现场观看:上千伏特的电流通过犯人的身体,然而犯人并没有立即死去,而是在电流经过时不断颤栗,头顶灼烧至冒烟……
实验惨不忍睹,我们无从得知,此时爱迪生的内心,是否也有一丝懊悔和煎熬?
由于爱迪生的造谣和诋毁,交流电负面影响的报道越来越多,特斯拉所在的西屋电气这边气氛凝重,
特斯拉每次看报纸都会忍不住的骂“爱迪生这个骗子!”
而爱迪生越是诋毁交流电,作为“爱迪生一生黑”的特斯拉推广交流电系统的决心就越强,最终的决胜地是尼亚加拉瀑布(Niagara Falls)。
数以万吨的河水从四方八面汇流,以山崩地裂之势倾泻下来,河水猛然冲击的隆隆声响,令人生畏。在这条川流不息的河流里,却蕴藏着意想不到的丰富资源,尼亚加拉水电厂旨在利用瀑布的水力发电,可以产生一年约一百万吨煤产生的电能,谁可以在这里建造发电厂,谁就赢得了美国的电力系统。
当爱迪生想将他建造直流电发电厂的方案提交给尼亚加拉委员会时,公司董事会已经将爱迪生排除在外,他们决定放弃直流电,改用交流电,爱迪生电气公司更名为通用电气(General Electric)。
爱迪生失去了董事会对他的信心,备受打击,此时的他,已经知道自己或许无法赢得这场电流之战了。
而当特斯拉代表西屋电气展示他的方案的时候,他的方案几近完美,用到了九项他的专利,电力可以输送到芝加哥、加州、纽约州等大片区域,他表示,交流电发电机和高压输电将颠覆所有的产业。
1893 年1月,在芝加哥的一次世界博览会开幕礼中,特斯拉展示了“交流电”如何同时点亮了 90,000 盏灯泡,震慑全场。因为这是“直流电”根本不能达到。
最终,西屋电气拿到了“尼加拉瓜水电站”电力设计的合约。
特斯拉的交流电赢得了这场电流战。
但此时此刻,跟爱迪生电流大战的成本,和特斯拉合同的专利费用,击垮了此时的西屋电气,公司濒临破产。而特斯拉更拥有着“交流电”的专利权,就是当初Westinghouse承诺的一马力2.5美元。
但与爱迪生不同,特斯拉看到不是赚钱的可能性,他希望他的发明能为人类为世界提供价值和便利,为了保住西屋电气,并且实现交流电世界的宏愿,特斯拉决定放弃这个价值数百万美元的“交流电的专利权”,但条件就是“交流电”将成为永久公开的专利,好让它成为特斯拉免费给予这世界的礼物。
特斯拉撕掉了“交流电的专利”,损失了收取“版税”的权利。从此“交流电”亦再没有专利,成为一样免费的发明。从此特斯拉自己便一无所有。
特斯拉,一位对世界无私奉献的发明者,虽然一生经历不少欺骗、冤屈、逼迫、恶意中伤和诋毁,甚至他一生无私的奉献却得不到后人的记念和赞扬。可是世界却因为他的发明、他的交流电,而改变了。我们目所能及的电力系统,都有赖于1880年特斯拉的发明。
除了发明我们熟悉的交流电,特斯拉还有很多前瞻性的发明,无线电(马可尼是在特斯拉的基础上提出,并且获得了诺贝尔奖)雷达(在当时被爱迪生打压,十八年后才被再次提出)、X射线(早于伦琴发现)、低温实验室、晶体管等,他甚至有过最早的无线充电技术的设想。
特斯拉的天才之处在于,他的发明是完全在头脑中完成的。“我会想象出一台涡轮机,而且对其进行测试。”特斯拉精通8种语言,能阅读11种文字,可以用6种语言进行复杂的专业沟通。
诺贝尔物理学奖自创立后的30年里,特斯拉一人就被评选出9次,另与爱迪生一起提名两次,而他全部让贤。他拒绝与爱迪生一同获奖的理由是:“娶老婆如何能共享,特别是与一个骗子小偷惯犯共享,岂不危险?”
特斯拉有着天才常见的怪癖——严重的强迫症,手帕、领带、手套都只用一次;对数字3有特别的偏爱,进入一栋建筑前要绕街区走3圈,每次都要18张(3的倍数)餐巾来擦餐具。他有一个众所周知的特殊嗜好——在广场喂鸽子,如果实在没时间喂鸽子,他会付钱让人代替自己去。
用加来道雄的话说,特斯拉你的强迫症啊……
在特斯拉的晚年,强迫症影响了他的工作和判断,当其他人忙着抄袭他的专利,用他的发明赚钱的时候,他备受心理疾病的折磨。
特斯拉一生未婚,没有子嗣,这个高贵而孤独的灵魂从未有人真正了解,他说自己的最爱是一只纯白色的雌鸽。在他生命的最后几年中,媒体常在头版报道他的科学预测,但没人将报道与这个衣着过时、每天在广场喂鸽子的老人联系起来。
1943年1月7日,他身无分文且孤单地离世,陪伴他的只有眼前在交流电支持下灯火通明的纽约。
他的对手爱迪生,生平获得超过一千项专利,胜过世界上任何一个发明家,却在电流大战中输给了尼古拉特斯拉,这是他职业生涯中最不堪的惨败。在电流大战中,脱去发明家外衣的爱迪生让我们看到了他最人性的一面,他的自尊心蒙蔽了他,在自己的名声中迷失,他享受世人的吹捧,不甘心败给特斯拉这个无名小辈,输掉电流大战是他最不愿意面对的一件事。
特斯拉的交流电维持了美国一个多世纪的电力供应,今天99.99%的电力,都是由交流发电机发出,这些都归功于1880年特斯拉的发明和坚持。
1985年,一个12岁的密歇根男孩读了他的传记后哭了,他就是谷歌的创始人拉里·佩奇。
2003年,为了纪念偶像特斯拉,埃隆·马斯克以他的名字命名了特斯拉汽车。
我只是个平凡的人,没有什么特殊的能力。宇宙中的任何一小部分都包含整个宇宙的所有信息,在其中藏着的某个神秘数据库又保存着宇宙的总体信息,我只是很幸运地可以进入这个数据库去获取信息而已。
——尼古拉·特斯拉
评分完成:已经给 赵本水 加上 50 银元!