尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856 年 7 月 10 日-1943 年 1 月 7 日)是一位塞尔维亚裔美国发明家、电气工程师和未来学家。作为近300项专利的持有者,特斯拉以其在开发现代三相交流(AC)供电系统中的作用以及他发明的特斯拉线圈而闻名,这是无线电传输领域的早期进步。
在19世纪80年代,特斯拉和直接电流(DC)的发明者和拥护者托马斯·爱迪生(Thomas Edison)陷入了“电流之战“的困境,争论特斯拉的交流电或爱迪生的直流电是否会成为远距离传输电力的标准电流。
事实速览:尼古拉·特斯拉
出名于:交流电的发展
出生:1856 年 7 月 10 日,奥地利帝国(今克罗地亚)斯米连
父母:米卢廷·特斯拉和杜卡·特斯拉
离世:1943年1月7日于纽约州纽约市
教育:奥地利格拉茨奥地利理工学院(1875年)
专利:US381968A—电磁电机,US512,340A—电磁线圈
奖项与荣誉:爱迪生奖章(1917年),发明家名人堂(1975年)
值得注意的一句话:“如果你想找到宇宙的秘密,就要从能量、频率和振动的角度来思考。
早年生活和教育
父亲是东正教牧师米卢廷·特斯拉,母亲是久卡·特斯拉,后者发明了小型家用电器,并有能力背诵塞尔维亚长篇史诗。特斯拉将母亲归功于自己对发明和摄影记忆的兴趣。他有四个兄弟姐妹,一个兄弟戴恩,姐妹安吉丽娜,米尔卡和玛丽卡。
克罗地亚斯米尔詹的尼古拉·特斯拉纪念中心包括他的出生地,东正教教堂和特斯拉雕像。
1870年,特斯拉在奥地利卡尔洛瓦茨的高级皇家体育馆开始上高中。他回忆说,他的物理老师对电的演示使他想要“更多地了解这种奇妙的力量“。特斯拉能够在脑海中完成积分微积分,他在短短三年内完成了高中学业,并于1873年毕业。
特斯拉决心从事工程事业,于1875年进入奥地利格拉茨的奥地利理工学院。正是在这里,特斯拉研究了一种格拉姆发电机,一种产生直流电的发电机。特斯拉观察到,当电流方向反转时,发电机的功能就像电动机一样,特斯拉开始考虑如何将这种交流电用于工业应用。虽然他从未毕业——这在当时并不罕见——但特斯拉取得了优异的成绩,甚至收到了技术学院院长写给他父亲的一封信,信中说:“你的儿子是一流的明星。
特斯拉觉得贞洁会帮助他专注于自己的事业,他从未结过婚,也没有任何已知的浪漫关系。在她2001年出版的《特斯拉:时间之外的男人》(Tesla: Man Out of Time)一书中,传记作者玛格丽特·切尼(Margaret Cheney)写道,特斯拉觉得自己不配拥有女性,认为她们在各个方面都比他优越。然而,在后来的生活中,他公开表达了强烈的厌恶,他称之为“新女人“,他认为女性正在放弃自己的女性气质,试图支配男性。
交流电之路
1881年,特斯拉搬到了匈牙利布达佩斯,在那里他获得了中央电话交换机首席电工的实践经验。1882年,特斯拉受雇于巴黎的大陆爱迪生公司,在那里他从事新兴行业,安装由托马斯·爱迪生于1879年获得专利的直流供电室内白炽灯照明系统。特斯拉对工程和物理的掌握给他留下了深刻的印象,该公司的管理层很快就让他设计了发电机和电机的改进版本,并修复了法国和德国其他爱迪生工厂的问题。
1884年,当巴黎大陆爱迪生工厂的经理被调回美国时,他要求特斯拉也带到美国。1884年6月,特斯拉移民到美国,在纽约市的爱迪生机器厂工作,爱迪生基于直流的电气照明系统迅速成为标准。仅仅六个月后,特斯拉在因未付工资和奖金引发激烈争议后退出了爱迪生。在他的日记《爱迪生机器厂的笔记本:1884-1885》中,特斯拉标志着两位伟大发明家之间友好关系的结束。在两页纸上,特斯拉用大字写道:“Good By to the Edison Machine Works。
到1885年3月,特斯拉在商人罗伯特·莱恩(Robert Lane)和本杰明·韦尔(Benjamin Vail)的资助下,创办了自己的照明公司特斯拉电灯制造公司(Tesla Electric Light & Manufacturing)。
特斯拉的公司没有安装爱迪生的白炽灯泡,而是安装了他在爱迪生机器厂工作时设计的直流电弧照明系统。虽然特斯拉的弧光系统因其先进的功能而受到称赞,但他的投资者Lane和Vail对他完善和利用交流电的想法几乎没有兴趣。1886年,他们放弃了特斯拉的公司,创办了自己的公司。
这一举动使特斯拉身无分文,迫使他通过从事电气维修工作和每天2.00美元的价格挖沟来生存。关于这段艰难时期,特斯拉后来回忆说,“我在科学、机械和文学各个分支的高等教育在我看来就像是一种嘲弄。
在他近乎贫困的时期,特斯拉证明交流电优于爱迪生直流电的决心变得更加坚定。
交流电和感应电机
1887年4月,特斯拉与他的投资者,西联电报主管阿尔弗雷德·S·布朗(Alfred S. Brown)和律师查尔斯·F·派克(Charles F. Peck)一起在纽约市成立了特斯拉电气公司,目的是开发新型电动机和发电机。
特斯拉很快开发出一种新型的电磁感应电机,它使用交流电运行。特斯拉的电机于1888年5月获得专利,被证明是简单,可靠的,并且不受当时困扰直流驱动电机的持续维修需求的影响。
1888年7月,特斯拉将他的交流电机专利出售给西屋电气公司,该公司由电气行业先驱乔治·威斯汀豪斯拥有。在这笔交易中,西屋电气获得了特斯拉交流电机的营销权,并同意聘请特斯拉担任顾问。
随着西屋电气现在支持AC,爱迪生支持DC,舞台被设定为后来被称为“潮流之战“。
潮流之战:特斯拉与爱迪生
爱迪生认识到交流电与直流电在长距离配电方面的经济和技术优势,他发起了一场前所未有的激进公关运动,诋毁AC对公众构成致命威胁-一种力量永远不应该允许进入他们的家中。爱迪生和他的同伙在美国巡回演出,展示了动物被交流电击的灰熊公开演示。当纽约州寻求一种更快、更人道的替代方案来代替处决死刑犯的绞刑时,爱迪生虽然曾经是死刑的直言不讳的反对者,但还是建议使用交流电击。1890年,杀人犯威廉·凯姆勒(William Kemmler)成为第一个在西屋交流发电机供电的电椅上被处决的人,该椅子是由爱迪生的一名推销员秘密设计的。
尽管他尽了最大的努力,爱迪生还是没能诋毁交流电。1892年,西屋电气和爱迪生的新公司通用电气(General Electric)正面竞争为1893年芝加哥世界博览会供电的合同。当西屋电气最终赢得合同时,该展会成为特斯拉AC系统的一次令人眼花缭乱的公开展示。
在世界博览会上取得成功的尾巴上,特斯拉和西屋电气赢得了一份历史性的合同,为尼亚加拉大瀑布的新水力发电厂建造发电机。1896年,该发电厂开始向26英里外的纽约州布法罗提供交流电力。特斯拉在发电厂开幕式上的讲话中谈到这一成就时说:“它意味着自然力量屈服于为人类服务,停止野蛮的方法,将数百万人从匮乏和痛苦中解脱出来。
尼亚加拉大瀑布发电厂的成功将特斯拉的AC牢固地确立为电力行业的标准,有效地结束了潮流之战。
特斯拉线圈
1891年,特斯拉为特斯拉线圈申请了专利,这是一种能够产生高压、低电流交流电的变压器电路。虽然特斯拉线圈今天最出名的是它在壮观的,闪电般的电力演示中的使用,但它是无线通信发展的基础。特斯拉线圈电感器仍在现代无线电技术中使用,是许多早期无线电发射天线的重要组成部分。
特斯拉继续使用他的特斯拉线圈进行无线电遥控、荧光灯照明、X射线、电磁学和通用无线电力传输的实验。
1891年7月30日,也就是他为线圈申请专利的同一年,35岁的特斯拉宣誓成为入籍的美国公民。
无线电遥控器
在1898年波士顿麦迪逊广场花园的电气博览会上,特斯拉展示了一项他称之为“telautomaton“的发明,这是一艘三英尺长的无线电控制船,由小型电池供电的电机和方向舵推动。惊讶的人群成员指责特斯拉使用心灵感应,训练有素的猴子或纯粹的魔法来操纵船。
由于消费者对无线电控制设备的兴趣不大,特斯拉试图将他的“远程自动信息“想法作为一种无线电控制鱼雷出售给美国海军,但没有成功。然而,在第一次世界大战(1914-1918)期间和之后,包括美国在内的许多国家的军队都将其纳入其中。
无线电力传输
从1901年到1906年,特斯拉将大部分时间和积蓄都花在了可以说是他最雄心勃勃、但又牵强附会的项目上——一个他认为可以在全世界提供免费能源和通信的电力传输系统,而不需要电线。
1901年,在金融巨头****(J. P. Morgan)领导的投资者的支持下,特斯拉开始在他的土地上建造一座发电厂和大型输电塔。
纽约长岛的Wardenclyffe实验室。特斯拉抓住了当时普遍认为地球大气层导电的信念,设想了一个跨越全球的电力传输和接收天线网络,这些天线悬挂在30,000英尺(9,100米)的空中气球上。
然而,随着特斯拉项目的启动,其巨大的规模导致他的投资者怀疑其合理性并撤回了他们的支持。由于他的竞争对手古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)享有钢铁巨头安德鲁·卡内基(Andrew Carnegie)和托马斯·爱迪生(Thomas Edison)的大量财政支持,特斯拉在自己的无线电传输发展方面取得了巨大进步,特斯拉被迫在1906年放弃了他的无线电力项目。#新能源汽车#
后来的生与死
1922年,特斯拉因失败的无线充电项目而负债累累,被迫离开他自1900年以来一直居住的纽约市华尔道夫酒店,搬进了更实惠的瑞吉酒店。在瑞吉酒店生活期间,特斯拉开始在房间的窗台上喂鸽子,经常把弱小或受伤的鸽子带到他的房间里,让它们恢复健康。
关于他对一羽受伤鸽子的热爱,特斯拉写道:“我一直在喂养鸽子,多年来有成千上万只。但是有一只,一只美丽的鸟,纯白色,翅膀上有浅灰色的尖端;那个是不同的。那是一只雌性。我只能许愿并打电话给她,她会飞来找我。我爱那只鸽子,就像男人一样,她爱我。只要我有她,我的生活就有一个目的。
到1923年底,瑞吉酒店驱逐了特斯拉,因为没有付账单,并抱怨在他的房间里放鸽子的气味。在接下来的十年里,他将住在一系列酒店里,每家酒店都留下了未付的账单。最后,在1934年,他的前雇主西屋电气公司(Westinghouse Electric Company)开始每月向特斯拉支付125美元(797.35元人民币)作为“咨询费“,并支付他在纽约客酒店的租金。
1937年,81岁的特斯拉在距离《纽约客》几个街区的一条街上被一辆出租车撞倒在地。虽然他的背部严重扭伤,肋骨骨折,但特斯拉拒绝长期就医。虽然他在事件中幸存下来,但他从未完全康复的全部伤势,但从未完全康复。
1943年1月7日,特斯拉独自一人在纽约客酒店的房间里去世,享年86岁。法医将死因列为冠状动脉血栓形成,心脏病发作。
1943年1月10日,纽约市市长菲奥雷洛·拉瓜迪亚(Fiorello La Guardia)向通过WNYC电台直播的特斯拉致悼词。1月12日,超过2000人参加了特斯拉在圣约翰大教堂举行的葬礼。葬礼结束后,特斯拉的尸体在纽约阿兹利的芬克利夫公墓火化。
隨著美國當時完全參與第二次世界大戰,擔心這位奧地利出生的發明家可能擁有對納粹德國有幫助的設備或設計,驅使聯邦調查局在他死後扣押了特斯拉的財產。然而,联邦调查局报告说,没有发现任何有趣的东西,结论是,自1928年以来,特斯拉的工作“主要是投机,哲学和一些促销性质,通常与电力的生产和无线传输有关;但没有包括实现这些成果的新的、健全的、可行的原则或方法。
在他1944年出版的《浪子:记者兼历史学家约翰·约瑟夫·奥尼尔(John Joseph O'Neill)尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)的一生》(Prodigal Genius: The Life of Nikola Tesla)一书中写道,特斯拉声称每晚的睡眠时间从未超过两个小时,白天打瞌睡,而不是“充电“。据报道,他曾经连续84小时在实验室里不睡觉地工作。
遗产
据信,特斯拉在他的一生中因其发明而在全球范围内获得了约300项专利。虽然他的几项专利仍然下落不明或存档,但他在26个国家拥有至少278项已知专利,其中大部分在美国,英国和加拿大。
特斯拉从未试图为他的其他许多发明和想法申请专利。
今天,特斯拉的遗产可以在多种形式的流行文化中看到,包括电影,电视,视频游戏和几种科幻小说类型。例如,在2006年的电影《威望》中,大卫·鲍伊(David Bowie)描绘了特斯拉为魔术师开发一种惊人的电子复制装置。
在迪士尼2015年的电影《明日世界:超越世界》中,特斯拉帮助托马斯·爱迪生、古斯塔夫·埃菲尔和儒勒·凡尔纳在另一个维度上发现了更美好的未来。
1917年,特斯拉被授予爱迪生奖章,这是美国最令人垂涎的电气奖项,1975年,特斯拉入选发明家名人堂。1983年,美国邮政局发行了纪念特斯拉的纪念邮票。最近,在2003年,由工程师和未来学家埃隆·马斯克(Elon Musk)领导的一群投资者创立了特斯拉汽车公司(Tesla Motors),该公司致力于生产第一款完全由特斯拉痴迷的汽车——电力。