序言
能源無處不在——未來科技的預言者
尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)在世人眼中是一個古怪的天才,甚至是一個幻想家。但問題是,他的古怪難道蓋過了他的天賦奇才?這重要嗎?谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇(Larry Page)稱贊他為“英雄”。埃隆·馬斯克(Elon Musk)的電動汽車和公司也都以他的名字命名。
像佩奇和馬斯克這樣的企業(yè)家,本身已經(jīng)是億萬富翁和才華橫溢的發(fā)明家,卻都把特斯拉尊為開啟了現(xiàn)代電力、無線電和機器人時代的人。他們認為他是發(fā)明家中的發(fā)明家,是一代傳奇。
特斯拉的電動機使我們的電器和工廠在運轉,那為什么托馬斯·愛迪生(Thomas Edison)的名氣卻更甚呢?同樣地,大眾一般認為是伽利爾摩·馬可尼(Guglielmo Marconi)發(fā)明了無線電,但美國最高法院卻最終裁定是特斯拉的專利技術首次描述了用于遠距離傳輸無線信號的系統(tǒng)。
這位具有遠見卓識但卻被世人低估的絕世英才到底是何許人也?
關于他最好的介紹也許出現(xiàn)在1891年紐約城里那個春天的夜晚,數(shù)百人擠進哥倫比亞大學校園的一個禮堂,見證了“電流戰(zhàn)爭”中的一場關鍵“戰(zhàn)役”。在塞爾維亞出生的尼古拉·特斯拉曾宣稱,他運用電流的方法比托馬斯·愛迪生的系統(tǒng)更加優(yōu)秀且傳輸?shù)木嚯x更遠。特斯拉曾是愛迪生公司的一名員工,此刻卻已然成了他的競爭對手。特斯拉還聲稱,他可以用電荷傳輸聲音??茖W家和工程師們終于看到,作為發(fā)明家和科學魔法師的特斯拉是如何運用其神奇力量的。
35歲的特斯拉被哥倫比亞大學礦業(yè)學院的兩位教授請到臺上,這所大學在兩年前才剛剛開設了一門電氣工程學課程。他們安排特斯拉在附近的一棟被稱作“牛棚”的大樓里安裝他的創(chuàng)新高頻率交流發(fā)電機的后臺裝置。這一安排的用意就是要讓特斯拉在一大群觀眾面前以精彩的演技來揭示他最新的科學發(fā)現(xiàn)。
特斯拉預計一定會在觀眾中引發(fā)爭議,因為有幾位愛迪生的支持者也在座。愛迪生的直流電(簡寫為DC)已經(jīng)與白熾燈泡一起成了當時的標準,并得到了J. P.摩根(J. P. Morgan)和其他財大氣粗的銀行家的支持。此時,自愛迪生推出在真空中加入發(fā)光碳絲的電燈已經(jīng)過去整整12年了,而距他在紐約珍珠街建立的第一個中央電站也已經(jīng)有9年了。然而,直流電的單向電荷只能配送1英里[1]左右,而愛迪生的電燈則更是出了名的效率低下,而且很容易被燒壞。特斯拉的新想法能夠戰(zhàn)勝愛迪生在資金和商業(yè)上的優(yōu)勢嗎?
特斯拉幾乎比自學成才的愛迪生年輕10歲,前者所受的教育令人印象深刻,而且涉及的學科相當廣泛。他撰寫詩歌,能夠背誦整本整本的書,會講8種語言,包括英語、塞爾維亞–克羅地亞語、捷克語、匈牙利語、德語、法語、意大利語和拉丁語。這位通曉多種語言的天才陶醉于科學發(fā)現(xiàn)的激動中?!拔艺J為,世上再也沒有任何一種興奮,能像發(fā)明家看到源自大腦的創(chuàng)造接近成功時的狂喜那樣,直接穿透人的心靈,”他說,“如此情懷可以讓人廢寢忘食,讓人忘掉朋友、愛情,乃至一切?!?sup>[2]
特斯拉在他的出版物中挑戰(zhàn)愛迪生及其支持者,聲稱他可以制造規(guī)模更大的發(fā)電機、更長的傳輸電線和更可靠的電燈。與愛迪生的直流電相反,為特斯拉贏得殊榮的是交流電(簡寫為AC),它可以周期性地改變電荷的方向。特斯拉的突破性進展就是發(fā)明了特斯拉線圈,它能夠提供可靠的高頻率和高電壓的電力。他預言,只要具備這種技術,任何公司都可以長距離地傳輸電力。
這天,充滿期待的人們早早地就來到哥大的大禮堂,這是一座位于第49街上、介于麥迪遜大道和林蔭大道之間的由灰色石板筑成的希臘復興式建筑。在聽說了特斯拉的人造閃電之后,觀眾們想看看人是否真的能接觸交流電所釋放的10 000伏電壓,會不會突然起火燃燒,或者從他的指尖迸濺出火花。盡管有點兒馬戲團一般的氛圍,但這次講座還是非常正式的活動,男性科學家必須穿黑色西裝出席,而那些陪同丈夫一起來的妻子,則用在特殊場合才會佩戴的羽毛和蕾絲邊飾把這里點綴得更加莊重。
在一位教授簡短地介紹了特斯拉之后,特斯拉遲疑不決地走向舞臺。他身材苗條,一身歐洲風格的正式著裝,而且為了這次演示,他還特別穿了他一貫喜歡的那件筆挺優(yōu)雅的深棕色四??蹐A角西裝,里面是一件白色的帶有交織字母的絲綢襯衫,他戴著灰色的絨面手套,還用老式的打活結方法系著一條黑色領帶。他身高6英尺3英寸[3],比站在身旁的介紹人整個高出一大截。特斯拉濃密的大胡子被修剪得很整齊,一張臉棱角分明,波浪卷的頭發(fā)從中間分開。十幾歲的時候,特斯拉曾染上過幾次嚴重的瘧疾和霍亂,雖然最后活了下來,但這也讓他終生都害怕細菌。他一邊往臺上走,一邊為了不和人握手而把自己的雙手背到身后握著,但同時也很有禮貌地向同事們鞠躬致意。他那眼窩深陷、黯淡中又泛著微光的雙眼,讓聽眾們平靜了下來。
他一張口,那高亢的幾乎是假聲的高音就讓聽眾們驚呆了。他能講一口自稱為“純正、緊張的英語”。特斯拉一開場就贊揚了一些優(yōu)秀的科學家,包括兩位據(jù)他了解已經(jīng)感到被他的新電力系統(tǒng)威脅的人。更加令人吃驚的是,他承認自己并不完全懂得電?!白匀唤缢胁豢蓽y量但又普遍存在的能源形態(tài),永遠都處在變化和移動當中,然而就像靈魂使宇宙有了生氣,其中也許只有電和磁才是最吸引人的?!?sup>[4]
面帶快樂的微笑,特斯拉當眾宣布:難道還有什么能比電更神秘、更有用嗎?
當他在大黑板上畫圖表和列公式時,他那又長又瘦的手指因激動而顫抖。他是在證明高頻交流電可傳輸數(shù)百英里的優(yōu)越性。據(jù)他預測,在交流電中增加的振蕩會產(chǎn)生新的能量形式并使得無線通信成為可能。這一結論比馬可尼的發(fā)現(xiàn)早了10年。
就像一個經(jīng)驗豐富的演員,平時有點兒靦腆的特斯拉感到了人們對他的那些小道具非常感興趣,那是擺放在舞臺前端一條長木桌上的各種各樣的管子和燈泡,它們被從天花板上懸垂下來的兩塊大鋅板夾在中間。發(fā)明家秒變雜耍藝人。特斯拉將一個開關連接到他的電動機和設在“牛棚”里的發(fā)電機上,他提高了電流的頻率。一道電弧在兩個極點之間激現(xiàn),產(chǎn)生了紫色的火花和巨大的爆裂聲。特斯拉增加了振蕩幅度后,音調更加平順,聲音也更高,流光體變成了光芒四射的一團亮白——面對被深深吸引的觀眾,特斯拉在舞臺上創(chuàng)造出了閃電?;鸹óa(chǎn)生的臭氧味在空氣中彌漫,有些人把它比作氯漂白劑,還有些人則覺得那是濕干草的氣味。沖天的流光體帶出一陣風,坐在最前面幾排的人都感覺到了。
精彩的高潮還在后頭。特斯拉在專門安置在舞臺兩側的導電的兩塊鋅板之間揮舞著充滿了氣體的管子。在由相距大約15英尺的兩塊鋅板所形成的靜電場中,管子發(fā)光了。沒有導線,沒有火焰,也沒有熱能,而管子中的氣體卻發(fā)出了熒光。在一個記者看來,這些管子“就像代表正義的大天使手中握著的一柄熠熠發(fā)光的劍”。[5]另一道可預見的無線閃電,“將仙境帶到了我們的家中”。[6]
就連特斯拉也意識到,他對觀眾的影響越來越大,有些人甚至把電當成神秘的力量。“當時很難領會這些奇異的現(xiàn)象到底意味著什么,”他后來總結說,“這是我的管子第一次被公開展示,人們觀察它們的時候,驚詫得無以言表?!?sup>[7]
“特斯拉先生就像一個真正的魔法師一樣在表演,”《電力評論》如是報道,“無論這些燈是平放在桌上,還是由一個終端連接到線圈的一極,或者是由演講者每只手拿一盞燈,并把燈對著線圈的一極,似乎都沒有什么區(qū)別。無論在哪種情況下,燈絲都能被點亮到白熾狀態(tài),這令觀者興奮無比?!?sup>[8]
特斯拉的奇跡所預示的不僅僅是更大的利潤?!霸谖覀冎車磺卸荚谛D,一切都在移動,能源無處不在,”這位科學家宣告,“我們一定有某種方法可以直接利用這些能源。有了這樣的成果,人類一定會大踏步地向前邁進……僅僅對于這些偉大的可能性的思考就可以拓展我們的思維,堅定我們的希望,還讓我們的內心充溢著無比的喜悅?!?sup>[9]
在歡呼雀躍的人群中,有一些質疑者。這一小部分引起騷動的科學家以邁克爾·普平(Michael Pupin)為首。普平也是一位塞爾維亞移民,是很有競爭力也非常自負的研究者。他認為是自己發(fā)明了可以更好地使用交流電的電動機,其實即便如此,那也是在特斯拉的專利技術的基礎上設計而來的?!爱敃r我還在演講中,”特斯拉后來抱怨說,“普平先生和他的朋友們就打斷了我……他們不斷地吹口哨,我很難讓被誤導的聽眾們安靜下來。”[10]
但是來這里參加活動的絕大多數(shù)人,顯然對技術表演而不是個人爭吵更感興趣。特斯拉的演講以上萬伏的交流電穿過他的身體而告終:他的指尖的確迸發(fā)出了火花!這一事實駁斥了愛迪生關于交流電危險的說法。特斯拉宣稱,交流電是可以被控制的電力。他聲稱,他所創(chuàng)造出的高頻率和低電流不會比光的振動更有害,而且僅留在他的皮膚表面,不會對他的身體造成傷害。
這場演講的主題當然不僅是熠熠生輝的精彩表演,還有特斯拉對于電的全新法則所做的系統(tǒng)描述。在電流具有穩(wěn)定特征的情況下,科學家們已經(jīng)習慣了能量移動的某種方式。然而,當電流迅速改變方向并交替出現(xiàn)時,就應啟用新的規(guī)則。
特斯拉向聽眾展示了一份令人震驚的電的實際用途清單。遠在眾人之前,他就感到了交流電的無限潛力。在舞臺上,他通過向相距15英尺的兩塊鋅板充電來無線傳輸電能。能量到底還能被無線傳輸多遠?他認為,通過增加電流的波動,他發(fā)明的高頻率交流發(fā)電機就可以接收和發(fā)送信息與聲音。他講解了進行長距離電力傳輸、強大的電動機,以及可以節(jié)省人力的各種電器。盡管沒有用我們現(xiàn)代的詞語,但是他預見并且隨后開發(fā)出了無線電收音機、機器人和遠程控制。
當晚,特斯拉一共演示了3個小時,完美地演繹了表演者的角色。他總結說,如果有更多的時間,他可以把在實驗室里所做的革命性試驗更多地展示出來。當他離開舞臺的時候,聽眾們——包括那些潛在的發(fā)明者——都不約而同地熱烈鼓掌……并希望他再多講一些。
《電力評論》稱這一活動“精彩無比”,推斷出席的人們都會“將此視為此生的一場科學盛宴而銘記在心”。[11]另一位記者報道說,特斯拉用更好的白熾燈使愛迪生相形見絀,以經(jīng)過改進的可以照明的真空管而令其他所有科學家望塵莫及?!豆曛芸沸?,特斯拉“一舉”加入“諸如愛迪生、查爾斯·布魯什(Charles Brush)、伊萊休·湯姆森(Elihu Thomson)、亞歷山大·格雷厄姆·貝爾(Alexander Graham Bell)等名人”的行列。布魯什和湯姆森均以開發(fā)發(fā)電機和照亮城市大街的弧光系統(tǒng)著稱。在講述了特斯拉白手起家的故事之后,這本雜志補充道:“然而,僅僅四五年之前,在法國打拼了一段時間之后,這位來自奧匈帝國偏僻的邊境山區(qū)的小伙子踏上了我們的國土。他完全沒有名氣,除了天賦才華、訓練有素和勇氣可嘉,真的是一無所有?!?sup>[12]
并非每個人都對此留下了深刻印象。英國的《實業(yè)》雜志質疑特斯拉把更多的精力用于幻想而非實用,此類責難在這位科學家的一生中不絕于耳。“任何一位讀過特斯拉先生許多文章的人,”該雜志寫道,“都一定很難看懂文中充斥的那些語義含混卻又符合習慣用法的陳述?!?[13]
事實上,批評者所反對的恰恰是特斯拉天賦異稟的結果。許多有關他的故事都極其清晰地展示了他的發(fā)明,以至于和他頭腦中的那些圖表相比,他的文章或許才顯得“語義含混卻又符合習慣用法”。特斯拉出生在電閃雷鳴的暴風雨之夜,他最早的記憶便是明亮的幻覺,這模糊了他對現(xiàn)實的感知。然而,作為他身上存在的悖論之一,特斯拉還具有在腦海中認識和開發(fā)復雜儀器,以及經(jīng)常不需要模型和調整就能實現(xiàn)將發(fā)明細化并完善的罕見能力。他的天分,就在于他能夠將充斥于腦海中的美好愿景整理出來,并構想出實用器具,或是預言想法。
這位碩果累累的特立獨行的怪才,預言了手機、雷達、激光武器、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、傳真機、垂直起降飛機等,終其一生取得了300多項專利,為我們的現(xiàn)代經(jīng)濟提供了電動機、機器人、遠程控制,以及無線電等技術。按照處于21世紀頂尖水平的美國電機工程師協(xié)會(AIEE)的看法,“如果我們從當今工業(yè)世界中抽取并消除特斯拉先生所創(chuàng)造的成果,那么,工業(yè)之輪就會停止轉動,我們的電動汽車、電氣火車都會停駛,我們的城市會變成一片黑暗,所有的工廠也都會廢棄倒閉”。[14]
特斯拉還傳播了各種富于幻想的概念,這使他的遺產(chǎn)變得更加豐富多彩。他曾描繪了各種計劃,包括與外星球上的智慧生物進行通信交流、通過在人的視網(wǎng)膜上添加電視設備來閱讀其他人的思想,以及通過大地無線傳輸電能,讓每個人都能享用近乎免費的電力。
這也許并不奇怪,正如《紐約時報》在關于他的訃告中所寫的那樣,這位思維發(fā)散的發(fā)明家,“只要和商業(yè)有關,就永遠不會是個講現(xiàn)實的人”。[15]他被那些強盜大亨打敗了。
然而,即使在他逝世75年之后,特斯拉的創(chuàng)造力和勤勉奮斗的精神,依然繼續(xù)激勵著發(fā)明者們。埃隆·馬斯克最近捐出了100萬美元,用以將這位科學家位于長島的實驗室改造成博物館。但愿這位發(fā)明家的聲望也能恢復。那么,尼古拉·特斯拉的絕代才華最終方能實至名歸。
[1] 1英里≈1 609.35米。——編者注
[2] Cleveland Moffitt, “A Talk with Tesla,” Atlanta Constitution, June 7, 1896.
[3] 1英寸=2.54厘米?!幷咦?/p>
[4] Electrical World, May 30, 1891.
[5] E. Raverot, “Tesla’s Experiments in High Frequency,” Electrical World, March 26, 1892.
[6] Joseph Wetzler, “Electric Lamps Fed from Space, and Flames That Do Not Consume,” Harper’s Weekly, July 11, 1891.
[7] Nikola Tesla, My Inventions (Lexington, KY: Philovox, 2013), originally pub-lished in 1919, edited by David Major.
[8] “Alternating Currents of High Frequency,” Electrical Review, May 30, 1891.
[9] Nikola Tesla, “High Frequency Experiments,” Electrical World, February 21, 1891.
[10] Marc J. Seifer, Wizard: The Life and Times of Nikola Tesla (New York: Citadel Books, 1996), 72.
[11] “Alternating Currents of High Frequency,”184.
[12] Wetzler, “Electric Lamps Fed from Space, and Flames That Do Not Consume.”
[13] “Mr. Tesla’s High Frequency Experiments,” Industries, July 24, 1891.
[14] B. A. Behrend, “Edison Medal Award Speech, 1917.”
[15] “Nikola Tesla, 86, Prolific Inventor,” New York Times, January 8, 1943.