高智商名人尼古拉·特斯拉
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尼古拉·特斯拉
尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，1856年-1943年)，1856年7月10日出生在克羅地亞，是一位世界知名的發(fā)明家、物理學家、機械工程師和電機工程師。19世紀末20世紀初，他對電力學和磁力學做出了杰出貢獻。成就是1882年，他繼愛迪生發(fā)明直流電(DC)后不久，發(fā)明了交流電(AC)，并制造出世界上第一臺交流發(fā)電機，并創(chuàng)立了多相電力傳輸技術。他是一個絕世天才，也是一位被世界遺忘的偉人，交流發(fā)電機就是他發(fā)明的。1943年1月5日晚間到7日在紐約旅館孤獨的死于心臟衰竭，享年86歲，他的專利和理論工作依據(jù)現(xiàn)代交變電流電力系統(tǒng)，包括多相電力分配系統(tǒng)和交流電發(fā)電機，幫助了他帶起了第二次工業(yè)革命。
人物生平
早期發(fā)展
1856年7月10日，尼古拉·特斯拉出生在克羅地亞斯米灣村一個塞族家庭，父母都是塞爾維亞人，他是五個孩子中的老四。這個村莊位于奧匈帝國(今克羅地亞共和國)的利卡省戈斯皮奇附近。1862年時他的家庭移居到戈斯皮奇。
特斯拉少年時在在克羅地亞的卡爾洛瓦茨上學，并在1875年于奧地利的格拉茨理工大學學習物理學、數(shù)學和機械學。他在大學只上了一年的課，第二年軍事邊境局撤銷，他失去了助學金，因交不起學費被迫退學。特斯拉沒有畢業(yè)。1877年，特斯拉到布拉格學習了兩年，他一邊去大學里旁聽課程，一邊在圖書館學習。1879年，他試圖在馬里博爾找一份工作但沒有成功，之后返回布拉格繼續(xù)學業(yè)，待到24歲。
1882年秋，特斯拉到愛迪生電話公司巴黎分公司當工程師，并成功設計出第一臺感應電機模型。1884年，他前往美國，在愛迪生實驗室工作，從此留在美國并加入美國國籍。
1884年，特斯拉第一次踏上美國國土，來到了紐約，開始在愛迪生實驗室工作。除了前雇主查爾斯·巴切羅所寫的推薦信外，他幾乎是一無所有。這封信是寫給托馬斯·愛迪生的，信中提到：“我知道有兩個偉大的人，一個是你，另一個就是這個年輕人。”
愛迪生雇用了特斯拉，安排他在愛迪生機械公司工作。特斯拉開始為愛迪生進行簡單的電器設計，他進步很快，不久以后就可以解決公司一些非常難的問題了。特斯拉完全負責了愛迪生公司直流電機的重新設計。
輝煌年代
1886年特斯拉成立了自己的公司，公司負責安裝特斯拉設計的弧光照明系統(tǒng)，并且設計了發(fā)電機的電力系統(tǒng)整流器，該設計是特斯拉取得的第一個專利。1891年特斯拉取得了特斯拉線圈的專利。同年的7月31日，特斯拉成為美國公民。他告訴他的朋友們，他珍惜這個國籍勝過珍惜他的很多科學發(fā)明。1892年到1894年之間，特斯拉擔任美國電力工程師協(xié)會(IEEE的前身)的副主席。1893年，西屋公司競拍得在芝加哥舉行的哥倫比亞博覽會的用交流電照明的工程，這是在交流電發(fā)展史上的一件大事。西屋公司和特斯拉希望借此機會向美國民眾展示交流電的可靠性和安全性。
在贏得著名的19世紀80年代的“電流之戰(zhàn)”及在1894年成功進行短波無線通信試驗之后，特斯拉被認為是當時美國最偉大的電氣工程師之一。他的許多發(fā)現(xiàn)被認為是具有開創(chuàng)性的，是電機工程學的先驅。1891年，特斯拉在成功試驗了把電力以無線能量傳輸?shù)男问剿偷搅四繕擞秒娖髦?，致力于商業(yè)化的洲際電力無線輸送， 并且以此為設想建造了沃登克里弗塔。
沉寂晚年
20世紀30年代，接近生命的尾聲階段，特斯拉變得深居簡出，獨居于紐約市的一個旅館里，偶爾會向新聞界發(fā)表一些不同尋常的聲明。因舉止怪異，特斯拉被普遍認為是“瘋狂科學家”的原型。1943年1月7日，終生未娶的特斯拉在紐約人旅館因心臟衰竭逝世，享年86歲。
人物紀年
1856年——7月9日至10日之間的夜半時分，特斯拉出生于利卡省斯米灣的一個塞爾維亞家庭。
1875年——特斯拉在格拉茨理工大學學習物理學、數(shù)學和機械學，第二年因學費問題被迫退學。
1877~1880年——特斯拉在布拉格學習(未上大學)。
1879年——特斯拉的父親去世。
1881年——特斯拉進入匈牙利政府的中央電報局工作。
1882年——特斯拉在布達佩斯(匈牙利首都)一公園散步時發(fā)現(xiàn)了旋轉磁場。
秋天，特斯拉到愛迪生電話公司巴黎分公司任職。
1883年——特斯拉在斯特拉斯堡受雇于愛迪生歐洲大陸公司，制造了第一個感應電機模型。
1884年——特斯拉前往美國，開始在愛迪生實驗室工作。
1885年——特斯拉離開愛迪生。
1887年——4月，特斯拉電氣公司成立。
1888年——5月16日，特斯拉作了題為“交流電輸送和交流電機系統(tǒng)”的報告。
1890年——特斯拉公布了高頻電對生理影響的結果。
特斯拉提出透熱療法。
1891年——7月31日，特斯拉成為美國公民。
1891年——特斯拉作了題為“極高頻率交流電實驗及其在人造無線發(fā)光中的應用”的報告，申請了“共振傳送器的星形振蕩器”的專利。
1892年——特斯拉來到倫敦，在皇家科學院作了題為“發(fā)光及其他高頻現(xiàn)象”的報告，在電氣工程師協(xié)會上作了“高壓高頻下的交流電實驗”的報告，并在巴黎作了同樣的報告。
特斯拉的母親去世。
1893年——春天，特斯拉利用圓錐形線圈制造出了100萬伏的高電壓。
5月，特斯拉在哥倫比亞博覽會上展示了交流電照明，成為”電流之戰(zhàn)“的最終贏家。
1895年——3月13日，特斯拉的位于紐約第五大道的實驗室毀于火災。
特斯拉獲得由黑山王子授予的雄鷹勛章和由美國電氣工程師協(xié)會授予的艾利略特·克森勛章。
1897年——特斯拉在無線電工程技術領域注冊了20項發(fā)明專利。
尼亞加拉水電站建成。
1898年——特斯拉注冊了無線控制技術(在紐約中央公園的湖里進行了遙控自動化小艇的實驗，取得極大成功)。
特斯拉利用一臺小型機電振蕩器制造了一次小型地震。
冬天，特斯拉展出機器人自動船。
1899年~1900年——特斯拉在科羅拉多斯普林斯進行實驗，并成功制造出球狀閃電。
1899年——7月3日，特斯拉造成科羅拉多斯普林斯大停電。
1900年——特斯拉得到了1000英尺的強大放電，在全球范圍內首次達成人造閃電效應。
1901年~1905年——特斯拉在紐約附近的長島建造沃登克里弗塔。
1903年——7月的數(shù)個夜晚，特斯拉基于沃登克里弗塔制造幾百英里半徑范圍的人造閃電，點亮天空。
1906年——沃登克里弗塔停工。
特斯拉發(fā)明無葉渦輪機。
1909年~1922年——特斯拉注冊了機械方面的專利(泵、流速計、無葉渦輪)。
1910年——特斯拉摯友馬克·吐溫去世。
1915年——諾貝爾獎基金會承認特斯拉和愛迪生曾是1915年諾貝爾物理學獎得主的首選人物。
1917年——沃登克里弗塔轟塌。
特斯拉獲得由美國電氣工程師協(xié)會授予的愛迪生獎章。
1928年——特斯拉的空中運輸裝置的專利申請獲批。
1931年——特斯拉在75歲生日之際收到包括羅伯特·安德魯·密立根、阿瑟·H·康普頓、阿爾伯特·愛因斯坦、威廉·亨利·布拉格等數(shù)位諾貝爾獎得主的賀信。
特斯拉提出兩項從自然界汲取能量的計劃：地熱蒸汽利用和海水發(fā)電。
1934年——特斯拉寫成詩作《奧林匹亞雜語片段》。
特斯拉獲得約翰·斯科特獎章。
1935年——特斯拉宣布，他的發(fā)明“死光”不是死亡射線，而是帶電粒子束。
1936年——特斯拉完成《引力的動態(tài)理論》。
1937年——特斯拉摯友霍布森和羅伯特·安德伍德·約翰遜相繼去世。
特斯拉獲得南斯拉夫最高榮譽——白鷹大獎章，以及捷克的白獅大獎章和布拉格大學的榮譽學位。
特斯拉獲得1937年諾貝爾物理學獎提名。
特斯拉與南斯拉夫國王彼得二世(3)
1942年——7月8日，特斯拉在紐約人旅館受到南斯拉夫國王彼得二世的拜訪。
1943年——1月7日晚，特斯拉在紐約人旅館因心臟衰竭逝世，享年86歲。
1月中旬，特斯拉的葬禮在紐約曼哈頓的圣約翰大教堂舉行。三位諾貝爾物理學獎得主羅伯特·安德魯·密立根、康普頓和詹姆斯·弗朗克聯(lián)合發(fā)表頌詞，總統(tǒng)富蘭克林·德拉諾·羅斯福、總統(tǒng)夫人埃莉諾·羅斯福以及副總統(tǒng)亨利·A·華萊士致以崇高的敬意。
9月，萬噸商船“尼古拉·特斯拉”號自由輪下水。
美國最高法院撤銷馬可尼勝訴的原判，裁定特斯拉為無線電的發(fā)明者。
1956年——7月，特斯拉誕辰100周年紀念日之際，人們對特斯拉的認識和研究迎來一場國際性的復蘇。
1957年——特斯拉的骨灰被運回貝爾格萊德。
1960年——慕尼黑的國際電工委員會確定特斯拉為磁感應強度的國際科學單位。
1975年——特斯拉被正式引入美國國家發(fā)明家名人堂。
研究領域
交流電系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)、無線電能傳輸、球狀閃電、渦輪機、放大發(fā)射機、粒子束武器、太陽能發(fā)動機、X光設備、電能儀表、導彈科學、遙感技術、飛行器、宇宙射線、雷達系統(tǒng)、機器人……
主要成就
交流電系統(tǒng)
交流電，簡稱為AC。交流電也稱“交變電流”，簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流。當發(fā)現(xiàn)了電磁感應后，產生交流電流的方法則被發(fā)現(xiàn)。早期的成品由尼古拉·特斯拉、邁克爾·法拉第與波利特·皮克西等人開發(fā)出來。其中，波利特·皮克西在1832年基于邁克爾·法拉第的原理制造了第一臺交流電機。
1882年，英國電工詹姆斯·戈登建造了大型雙相交流發(fā)電機。開爾文男爵威廉·湯姆森與塞巴斯蒂安·費蘭蒂開發(fā)早期交流發(fā)電機，頻率介于100赫茲至300赫茲之間。
1891年，尼古拉·特斯拉取得了“高頻率”(15,000赫茲)交流發(fā)電機的專利。
而1891年后，多相交流發(fā)電機被用來供應電流，此后的交流發(fā)電機的交流電流頻率通常設計在16赫茲至100赫茲間，搭配弧光燈、白熾燈或電動機使用。
尼古拉·特斯拉雖然不是交流電發(fā)動機的最早發(fā)明者，但其對交流電的的改進如同瓦特對蒸汽機的改進一樣，有杰出的貢獻。1886年，特斯拉創(chuàng)建了自己的公司，特斯拉電燈與電氣制造公司。但是投資商不同意特斯拉關于交流電發(fā)電機的計劃。在1887年，他組裝了最早的無電刷交流電感應馬達， 并在1888年為美國電氣電子工程師學會作了演示。同年，他發(fā)展了特斯拉線圈的原理，并且開始在西屋電器與制造公司位于匹茲堡的實驗室與喬治·威斯汀豪斯一起工作。威斯汀豪斯聽取了他的關于利用多相系統(tǒng)遠程傳輸交流電的想法。
1888年，愛迪生買通美國某些州政府官員，把當?shù)厮佬逃山g刑改為交流電電刑。并雇用小學生，抓貓狗來用特斯拉的交流電做實驗，把貓狗電死，來顯示特斯拉的交流電的危害，打擊特斯拉交流電在人們心目中的地位。
在19世紀80年代末，愛迪生推廣用直流電來提供電力分配比特斯拉與威斯汀豪斯所推廣的交流電來比，更有效果，因此特斯拉與愛迪生在一定程度上成為了競爭對手。直到特斯拉發(fā)明了異步電動機，交流電遠距離高壓傳輸?shù)膬?yōu)點也就體現(xiàn)出來，同時也解決了機器不能用上交流電的問題。由于“電流之戰(zhàn)”緣故，特斯拉和威斯汀豪斯幾近破產，因此在1897年，特斯拉用自己的專利使用費替威斯汀豪斯緩解了一下危機。
X射線研究
在早期的研究中，特斯拉制定了許多實驗來產生X射線。特斯拉認為用他的電路，“我的儀器可以產生的愛克斯光(即X射線)的能量比一般儀器可以產生的要大的多。”
他還談到用他的電路和單節(jié)點X射線產生設備在工作時的危害。在他許多調查這種現(xiàn)象的記錄中，他歸結了導致皮膚損傷的許多原因。他認為早期的皮膚損傷并不是X射線所引起的，而是臭氧的產生與皮膚接觸，和一些亞硝酸接觸所致。特斯拉錯誤地認為X射線是由分離的粒子組成的。
特斯拉完成了一些實驗，并先于倫琴證實了他的發(fā)現(xiàn)(包括拍攝他的手的X射線照片，之后他將照片寄給了倫琴)，但沒有使他的發(fā)現(xiàn)眾所周知，他的大部分研究資料在1895年3月的第五大道一次實驗室大火中給燒毀了。
無線能量傳輸
特斯拉的發(fā)電機于1895年被其改進，改進中考慮到了液態(tài)空氣。特斯拉知道，根據(jù)威廉·湯姆森(開爾文)的發(fā)現(xiàn)，液態(tài)空氣重新氣化時會吸收的并可以用來驅動東西的熱量，要比理論上產生的要更多。
特斯拉早在1891年證實了無線能量傳輸，特斯拉效應(以此紀念特斯拉)是用來闡述這種類型的電導應用的術語。
1899年，特斯拉遷往科羅拉多州的科羅拉多斯普林斯，因為那里有可以讓他做高頻高壓實驗的地方，并開始在那兒搞研究。在實驗室中，特斯拉制造出了人造閃電。特斯拉也有研究大氣層電力，觀察他用接收器收到的閃電訊號。特斯拉聲稱他這時觀測到駐波。在科羅拉多實驗室里，他“記錄”到他相信是外太空電波的訊號，不過他的言論和數(shù)據(jù)被當時的科學界否決了。他提到他接收器的數(shù)據(jù)中有著重復的訊號，跟他已經提及過的雷電及土壤干擾上得到的訊號本質上很不同。后來，他更明確地重提那些訊號是一組組地出現(xiàn)。特斯拉后來屢次嘗試向火星發(fā)訊。
無線電發(fā)展
在1891年7月31日，35歲的特斯拉加入美國國籍。同年在紐約第五大道建立了自己的實驗室。在此之后，他在紐約的休斯頓街建立了自己的實驗室。在那里他用機電振蕩器進行了機械共振實驗，他使周圍的一些建筑物產生了共振，引來了警方。
特斯拉結識了美國世紀雜志(The Century Magazine)的編輯羅伯特·安德伍德·約翰遜。與此同時，他也受吠陀哲學(即印度哲學)哲學家辨喜的影響，到后來他接觸印度教吠陀思想，以至于特斯拉開始用梵文來命名他的有關物質與能量的基本概念。
當特斯拉36歲時，第一次獲得了多相電源系統(tǒng)的專利權。他繼續(xù)研究了旋轉磁場。1892至1894年，特斯拉擔任美國電氣工程師學會副主席和美國無線電工程師學會的先驅人，也就是后來的電氣電子工程師學會。1893年至1895年，他在研究高頻交流電。他用圓錐形的特斯拉線圈制造出了百萬伏的交流電，他研究了導體中的“集膚效應”，設計了調諧電路，發(fā)明了無繩氣體放電燈，并無線發(fā)射了電能，造了第一臺無線電發(fā)射機。
人造閃電
1899年，特斯拉在科羅拉多斯普林斯進行研究。
在實驗室中，特斯拉成功制造出人造閃電。
特斯拉通過自己的接收器觀察了閃電并研究了大氣電。
特斯拉研究如何無線傳輸能量與電力。他在自己的實驗與發(fā)現(xiàn)的基礎之上通過計算得出地球的共振頻率接近8赫茲。20世紀50年代，研究人員證實電離層的空腔諧振頻率在此范圍之內(后來稱之為舒曼共振)。
特斯拉于1900年1月離開了科羅拉多斯普林斯。在科羅拉多的實驗為特斯拉下一個計劃做好了準備，建立一個無線能量發(fā)射設施，也就是后來的沃登克里弗塔。
沃登克里弗塔
1901年，特斯拉開始建造沃登克里弗塔。1902年6月，特斯拉將實驗室從休斯頓街移到了沃登克里弗塔。此塔最終在第一次世界大戰(zhàn)期間被拆除而報廢。
尼亞加拉水電站
如果大家曾到過美國尼亞加拉大瀑布，相信大家都會為這幅壯麗的奇觀而發(fā)出由衷的贊嘆。 數(shù)以萬噸的河水從四方八面匯流，以山崩地裂之勢傾瀉下來，河水猛然沖擊的隆隆聲響，令人生畏。在這條川流不息的河流里，蘊藏著意想不到的豐富資源。
1897年，舉世知名的尼亞加拉水電站中，第一座10萬匹馬力的發(fā)電站建成，成為35公里外的紐約州水牛城的主要供電來源。其后十
尼亞加拉水電站
多座大大小小的發(fā)電站相繼建成，每日所生產的電力足以供應美國紐約州和加拿大安大略省總需求的四分之一。至今，這項建成足足超過100年的電力建設仍然運作如常，從未間斷地產出天然能源，可謂是人類近百年科學史上的一大奇跡。
這項科學上的百年奇跡，就是天才科學家特斯拉在三十多歲時的一項設計，當中共運用了他9項專利發(fā)明，包括特斯拉所發(fā)明的交流電發(fā)電機和交流電輸電技術。
其實在當時的工商業(yè)、公共設置和家用電器，都使用著費用高昂的直流電。因為在電路上的損耗，使用直流電時必須每隔一公里便建設一套發(fā)電機組。所以在建造尼亞加拉水電站時，如將電力以直流電方式傳送，輸電至35公里以外的紐約州水牛城，是不可能的。所以建設尼亞加拉水電站時，美國人采用了特斯拉發(fā)明的交流電供、輸電技術，用高壓電來實現(xiàn)了遠距離供電。這項劃時代的發(fā)明，不僅解決了尼亞加拉水電站作遠距離供電的難題，并且?guī)Ыo人們一個既方便又便宜的用電環(huán)境。
后來，人們在尼亞加拉瀑布的公羊島上樹立了特斯拉的銅像，以紀念他的貢獻。
飛爐與飛碟
1928年，特斯拉的小型飛機“飛爐”專利(1655114號專利，空中運輸裝置)獲批，但因為缺乏研制費用而沒能制成樣機。在現(xiàn)代技術文獻中，這種根據(jù)特斯拉設計出來的飛機衍生而出的后代被稱為垂直起落飛機(VTOL)。
特斯拉的碟狀飛行器設計圖
特斯拉還曾設計一種”沒有機翼，沒有副翼，沒有螺旋槳，沒有其他外部裝置的飛機“。”它的飛行速度極高，完全通過反作用實現(xiàn)續(xù)航和驅動，既可以通過機械方式又可以通過無線方式來控制，安裝一定裝置后，可以發(fā)射導彈非常精確地擊中數(shù)千英里之外的預定目標”。但是特斯拉的碟狀飛行器也僅有設計圖，沒有成型品。
世界系統(tǒng)
世界系統(tǒng)是特斯拉經過長期持續(xù)的研究和試驗獲得的幾項獨創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的綜合成果。這個系統(tǒng)不僅可以通過無線傳輸方式瞬間精確地將任何類型的信號、信息、文字傳遞到世界的任何一個角落，而且可以在不改動現(xiàn)有設備的情況下，實現(xiàn)現(xiàn)有電報、電話，以及其他信號站點之間的互通互聯(lián)。例如，通過它，當?shù)氐囊粋€電話用戶可以呼叫地球上的任何一位電話用戶。利用成本不會髙于手表的接收器，就可以讓用戶在陸地或者海上的任何地方接聽任何距離之外的講演或者音樂會。
1.特斯拉變壓器：這個裝置是電磁振動領域的革命性發(fā)現(xiàn)，其重要意義堪比火藥對于戰(zhàn)爭的劃時代價值。特斯拉利用這一裝置產生的電流是普通技術手段產生電流的很多倍，并產生了一百多英尺的火花現(xiàn)象。
2.放大發(fā)射機：這是特斯拉的最佳發(fā)明，是為了激發(fā)地球電磁場創(chuàng)造的一種特殊變壓器，用于電能傳輸，其傳輸距離必須使用天文級望遠鏡才能看到。通過使用這種神奇裝置，特斯拉已經實現(xiàn)了一種電力效應，其強度超過了閃電，通過的電流足以點亮環(huán)繞地球的200盞白熾燈。
3.特斯拉無線系統(tǒng)：該系統(tǒng)包含一系列新技術，是唯一以無線手段和低廉經濟成本遠距離傳輸電能的手段。特斯拉在科羅拉多建立了試驗站，已經通過仔細研究和測算證明，該系統(tǒng)可以傳輸任何規(guī)模的能量，而損失不會超過百分之幾。
4.個性化藝術：特斯拉的這個發(fā)明相對于原始調諧來說，就像精美發(fā)達的語言之于含混不清的表達那樣先進。它實現(xiàn)了信號或報文傳輸?shù)慕^對保密性，以及積極和被動方面的絕對排他性。也就是說，信息傳輸人發(fā)出的信號毫無干擾，也不可能被其他人干擾。每一個信號都像一個具有絕對明確身份的個人，在無任何哪怕是最微弱相互干擾的情況下，可以同時操作的信號站和設備數(shù)量是無限的。
5.陸地駐波：這個偉大的發(fā)現(xiàn)，通俗一點兒來說，就是地球會對有限波長的電力振動作出反應，就跟音叉對音波做出反應是一個道理。這些電力震動強度很大，足可以激發(fā)地球的電磁場，對商業(yè)或很多其他領域有重要用途。“第一世界系統(tǒng)”電站可以在九個月內投入運行。利用這個電站，我們可以獲得1000萬馬力的功率，可以非常低廉的成本為無數(shù)技術活動服務，包括：
1 ) 世界上已有電報交換機或交換站之間的互聯(lián)互通;
2 ) 建立一種機密的，不受干擾的政府電報服務系統(tǒng);
3 ) 世界上現(xiàn)有的電話局和電話站之間的互聯(lián)互通;
4 ) 利用電報或電話與新聞界連接，實現(xiàn)一般性新聞的廣泛傳遞;
5 ) 建立私人專用的情報傳遞“世界系統(tǒng)”;
6 ) 世界所有股票報價系統(tǒng)的互聯(lián)與操作;
7 ) 建立音樂廣播等用途的“世界系統(tǒng)”;
8 ) 利用成本低廉的普通時鐘，在不需要特別管理的前提下實現(xiàn)天文級精度時間的顯示;
9 ) 在世界范圍內傳遞打印或手寫字符、信件或支票等文件;
10) 建立世界航海服務系統(tǒng)，使輪船在沒有指南針的條件下，準確把握航向;準確測定船只位置、時間和其他信息;避免撞船或災難的發(fā)生;
11) 初步建立世界范圍內的印刷系統(tǒng);
12) 在世界范圍內復制、傳送各種照片、圖像或記錄。
PS：特斯拉的世界系統(tǒng)因為沃登克里弗塔項目的終止而沒有完成。
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