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你知道电力发明家特斯拉和西门子的故事吗?

      
尼古拉·特斯拉是一位推进现代科技发展的领军者。他拥有惊人的知识遗产:他发明的交流电系统,至今仍在带动全世界的机器运转;他发明的霓虹灯、特斯拉线圈、无线传输、远程控制以及数以百计的其他设备,成为我们每一个人日常生活的必备品。他还是个有远见的预言家,在他的论文和访谈中,他预测到了机器人、电脑、传真甚至导弹防御计划。
 
在他的人生中,有巨大的财富值得我们挖掘。
 
尼古拉·特斯拉,这个名字连接着19世纪末20世纪初最有影响力的人们。爱迪生,与他展开了旷日持久的电流大战;马可尼,因无线电专利与他纠缠不清;乔治·豪斯,依靠他的发明成就了著名的西屋电气公司;显赫的金融寡头J·P·摩根,曾支持他建设全球范围内的无线输电系统。
 
他的生活就像一部电影,讲述着那个时代的故事。
 
交流电的胜利
 
爱迪生,是一个用白炽灯给世界带来变革的伟人。1878年,爱迪生制作出世界上第一只白炽灯泡,并在纽约开设了自己的直流电力能源公司。
 
但爱迪生推崇的直流电并不完美。因为找不到变压的好办法,当时的直流发电机输出电压是多少,用户就得接受多少。如果输出电压过高,用户家里的灯泡就会被烧掉。
 
而此时,远在塞尔维亚的20岁年轻人特斯拉渴望解决这个问题。他在大学课堂上向导师提出:“如果改用交流电的话,现在的发电机、电动机将会有极大的改进空间。”
 
1884年,特斯拉来到纽约,帮爱迪生改进直流发电机和电动机。但特斯拉交流电的想法受到爱迪生的排斥,因为当时爱迪生正在向世界推销自己的直流电系统,于是两人分道扬镳了。
 
在接下来的几年里,特斯拉发明了以交流电为基础的各种发电、变电设备,并吸引了世界著名电气制造企业西屋电气公司。
 
这个年轻的发明家正迈向他人生的高峰,而与爱迪生的竞争也一触即发,旷日持久的电流大战开始了。
 
几年后,这场电流大战迎来戏剧性的转折。在1893年芝加哥世博会上,西屋电气公司中标博览会照明权,特斯拉的大型交流发电机支撑起了整个会场的电力供应,到场的人群惊奇地看到了13万盏白炽灯一齐点亮的壮观景象。
 
国际尼亚加拉瀑布委员会主任罗德·开尔文也在人群之中。苦苦找寻送出尼亚加拉大瀑布能量方法的他,会后立即与西屋电气公司达成合作意向——让交流电系统担此重任。1896年11月16日,尼亚加拉水电站投入运转,大瀑布推动电站水轮机组,带动大功率交流发电机,产生的电流通过变电设备,升压至22千伏输送到77千米外的城市,水电站运行成功了!

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变压器将交流电轻而易举地输送到各个角落。几年后,尼亚加拉大瀑布十多座大大小小的发电站相继建成,满足美国纽约州和加拿大安大略省的电力需求,而直流电的推崇者爱迪生几乎无生意可做。电流大战结束了。
 
无线传输能量的梦想
 
特斯拉在梦境中感受到母亲离世,而现实确实如此,这让他相信,高频脑波可产生共振。这场梦引领特斯拉走入一项革命性发明——无线电。
 
特斯拉制作出著名的装置——特斯拉线圈,他很快又发现,在两个频率相同的特斯拉线圈之间,可以发射和接收强烈的无线电信号。
 
1897年9月,特斯拉发明了完善的、可操作的无线电通信系统,成功申请专利,他的这项研究成为世界上最早的无线电技术蓝本。但这并不是特斯拉想要的,“从自然界获取用之不竭的能量,并用无线传输的方式实现长距离输送”才是他的终极目标。特斯拉相信,能够进行无线传播的不只是电信号。他来到美国科罗拉多州雷电频发的多山地区,建造了大型的特斯拉线圈和一架45米长的天线,制作出300多米长的人造闪电。特斯拉认为,闪电可以在某个瞬间成为导体,就像一段导线那样传送电能。
 
人工闪电仅仅是特斯拉无线输电试验的基础。1900年,在金融巨头摩根的家中,特斯拉提出了一个方案:通过无线通信将整个世界纳入到一个系统中,新闻、音乐、股市、邮件、军事通信,甚至是图片,都可以任意传输。摩根被成功说服了,他拿出15万美元,资助特斯拉建设一个全球通信中心。特斯拉建造了一座叫“沃登克里弗”的巨塔,他希望这座塔可以将低频高压电流转化为高频电流,以空气作为媒介传送,进行能量和信息的无线传输。
 
然而,特斯拉的无线传输试验并没有成功。1901年,马可尼成功发送了他著名的越洋电报,而摩根这个务实的商业大亨不再对特斯拉的试验追加任何投资了。最终,特斯拉的无线传输试验消亡了。
 
更可悲的是,当特斯拉的交流电相关专利权到期时,没有任何收入来源的特斯拉只能靠社会救济金度日。
 
1943年1月7日,87岁的特斯拉在简陋的旅馆客房中去世。纽约市长在电台中播发了特斯拉的讣告:“他去世时一贫如洗,但他却是这个世界上为人类造福最多,最成功的人之一……如果将他的发明从我们的生活中抽走,工厂车间将停止运转,电车和汽车将停运,我们的城市将陷入黑暗。”来源:2013年《亮报》


德国工程师西门子
 
1866年,德国工程师西门子发明了一种发电机,它能够提供强有力的电流。
 
  西门子年轻的时候曾经在炮兵中工作,熟悉新发展起来的电报。1847年他成立西门子公司,从事生产电报设备和建立电报线路的工作。西门子公司不单是生产现成设备,它还有科学实验室。这个实验室发明了用于电报线的树胶绝缘体和电报装置中的电枢引铁等。为了解决德国电镀工业对电力的大量需要,在西门子的指导下,1866年公司实验室研制成功用电磁铁代替永久磁铁的自激磁场式发电机。这种新型发电机效率高,发电容量大,成为现代电力工业的基石。
 
  有了发电机,发电厂相继建立起来,输电网也随着出现。发电机的诞生标志着人类开始进入电气时代。

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