第五篇　放大發(fā)射機的發(fā)明

當(dāng)我回憶我過去的生活時，我意識到影響我們命運的因素是多么的微妙，這從我少年時期的一次經(jīng)歷可以看出。有一年冬天，我和小伙伴們計劃去攀爬一座陡峭的高山。當(dāng)時山上的積雪很深，但由于刮著溫和的偏南風(fēng)，十分利于我們爬山。我們開心地玩著扔雪球，雪球被扔出去之后會滾出一段距離，同時沾上地上的雪。在這個激動人心的游戲里，我們都試圖超越其他人。突然，一個雪球越滾越大，大到不可思議，最后變得像房子那么大，雷鳴般地滾入山谷，力量巨大得使地面都震顫了。我吃驚地看著這一切，完全不知道發(fā)生了什么事。數(shù)周之后，當(dāng)雪崩的照片出現(xiàn)在我眼前時，我很想知道何以這么小的東西能變得這樣大。從此，放大微弱的力量這一課題令我著迷。幾年后，我開始研究機電共振，起初我就對此有著濃厚的興趣。也許，沒有兒時那次雪崩事件的深刻印象，就不會有我對我的線圈出現(xiàn)的小火花深入的研究，那我最偉大的發(fā)明也就不會實現(xiàn)了。我將會在接下來為你講述這段經(jīng)歷。

不少技術(shù)人員在自己的專業(yè)領(lǐng)域里是十分出色的，但是他們思想迂腐，鼠目寸光。他們認(rèn)為我除了感應(yīng)電動機，再沒給世界留下任何有實際價值的東西。這是一個嚴(yán)重錯誤的觀念，絕不能依據(jù)直接效果來判斷一個新的想法。我的交流輸電系統(tǒng)出現(xiàn)在一個絕佳的時機，解決了長久以來存在的工業(yè)問題。雖然還需克服很多的阻力，協(xié)調(diào)各方利益，但是正如其他發(fā)明一樣，商業(yè)宣傳刻不容緩?，F(xiàn)在的情形和我發(fā)明渦輪機之后的情形有很多相同之處。有人認(rèn)為，如此簡單、美麗的發(fā)明，具有理想電動機的許多功能，應(yīng)該立刻投入市場。毫無疑問，我遭遇了和之前相同的波折。但是，旋轉(zhuǎn)磁場的未來影響不但不會使現(xiàn)有機械的價值降低，反而還會給它們帶來新的利用價值。這個系統(tǒng)適用于新企業(yè)的同時，也能使舊企業(yè)得到改進和提高。我的渦輪機以全新的面貌推動了世界的進步。極端錯誤的觀點才會認(rèn)為這種新設(shè)備的成功將意味著放棄已經(jīng)花費了數(shù)十億美元購進的陳舊機型。在這種情況下，循序漸進的發(fā)展步伐是首選，也許某些心存偏見的專家發(fā)出的反對聲是最大的障礙。

就在前些天，我經(jīng)歷了一件令人沮喪的事。我遇到了一個朋友，也是我的前助理——查爾斯·斯科特，他現(xiàn)在在耶魯大學(xué)任電子工程系教授。由于很久沒有見面了，于是在我的辦公室，我們展開了愉快的聊天。我們的談話很自然地扯到了我的渦輪機上，我變得異常激動?！八箍铺?，”我大聲說道，思緒被美好的未來愿景所牽引著，“我的渦輪機將取代世上一切的熱力發(fā)電機。”斯科特?fù)崦南掳?，若有所思地將目光收回，好像在做精密的計算?！斑@會產(chǎn)生相當(dāng)一部分廢品?！彼f道，之后沒再說一句話就離開了。

然而，我的這些和其他的一些發(fā)明，都不過是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上所做出的改進。我不過是憑借自身的本能來改進目前的設(shè)備，并沒有對長遠(yuǎn)需求做出任何考慮。放大發(fā)射機經(jīng)過多年的研究，最主要的目的是滿足人類的長遠(yuǎn)需求，而不是單純?yōu)榱舜龠M工業(yè)發(fā)展。

假如我沒有記錯，那就是在1890年11月，我進行了一項最非凡、最壯觀的試驗，這事還曾被《科學(xué)》期刊報道。在研究高頻電流時，我驚喜地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一定空間內(nèi)的電場達(dá)到足夠的強度時，可以點亮無極真空管。因此，為了證明這個理論，我們增加了一臺變壓器，結(jié)果我們的第一次試驗就獲得了巨大成功。那時，我們很難理解這些奇怪的現(xiàn)象意味著什么。我們渴望新的轟動效應(yīng)，但很快又會變得冷淡。昨天的奇跡在今天看來就是司空見慣的現(xiàn)象。當(dāng)我首次公開展出我的真空管時，人們驚訝的神情簡直無法形容。一時間，我收到無數(shù)來自世界各地的邀請函，各種榮譽、誘惑也伴隨其中，但都被我一一拒絕了。

但是1892年，在不可抗拒的情況下，我去了倫敦，在英國電氣工程師學(xué)會發(fā)表了演講。演講結(jié)束后，我本打算馬上前往巴黎進行另一場類似的演講，但是詹姆斯·杜瓦爵士堅持邀請我去皇家學(xué)會作演講。我本是個意志堅定的人，但是卻被這位偉大的蘇格蘭人說服了。他將我推坐到一張椅子里，給我倒了半杯奇妙的閃著五彩光芒的棕色飲料，味道如玉露瓊漿般鮮美?！按丝蹋彼f道，“你正坐在法拉第坐過的椅子上，享用著他愛喝的威士忌?！本瓦@兩方面而言，這是一段令人羨慕的經(jīng)歷。第二天晚上，我便在皇家學(xué)會發(fā)表了演講。演講結(jié)束時，雷利勛爵向觀眾所作的一番慷慨陳詞深深地鼓舞著我。為了躲避追捧，我從倫敦逃到了巴黎，后又從巴黎逃回了家鄉(xiāng)。在家鄉(xiāng)期間，我受盡了痛苦和疾病的折磨?；謴?fù)健康后，我立刻制定了回美國繼續(xù)工作的計劃。在那之前，我從來沒意識到自己具有任何獨有的發(fā)明天賦，但一直被我視作杰出的科學(xué)家的雷利勛爵卻如此稱贊我。如若真如他所說，我想我應(yīng)該把精力投注在一些重大的項目上。

一天，我正在山間散步，即將來臨的暴風(fēng)雨使我不得不趕快尋求一個避雨之處。天空烏云密布，不知何故，雨水卻遲遲未降下。突然，一道閃電劃破了天空，頃刻間，瓢潑大雨落了下來。眼前的景象令我陷入了沉思。無疑，閃電和瓢潑大雨這兩種現(xiàn)象是密切相關(guān)的，更準(zhǔn)確地說是因果關(guān)系。經(jīng)過片刻的沉思，我得出的結(jié)論是，降水過程中蘊含的巨大電能是人們無法想象的，而閃電的作用就像是一個釋放這種巨大能量的觸發(fā)器。

這一發(fā)現(xiàn)可能造就一項驚人的發(fā)明。如果我們能產(chǎn)生特定質(zhì)量的電能效應(yīng)，那整個星球以及所有生物的生存條件都會發(fā)生翻天覆地的變化。海水受熱蒸騰，水蒸氣又在風(fēng)力的作用下到達(dá)遙遠(yuǎn)的地方，并在那里保持著一種最微妙的平衡。如果我們有能力干涉這種平衡，在任何需要的時候和地方，那我們就能隨意控制這種強大的生命延續(xù)所需的能量。我們可以灌溉貧瘠的沙漠，可以人造湖泊和河流，無限量提供動力。對人類來說，這將是利用太陽能最有效的方式。這一構(gòu)想成功與否取決于我們是否有能力開發(fā)出和自然一樣強大的電力。這似乎是一個無望之舉，但我下定決心試一試，并于1892年夏天立即返回了美國。一開始我就對這個項目充滿了熱情，因為成功的話，我就可以利用它實現(xiàn)無線能量傳輸。

第二年春天，當(dāng)我利用我的錐形線圈制造出了100萬伏電壓時，我獲得了第一個可喜的成功。這被世人視為一大壯舉。我的研究一直穩(wěn)步發(fā)展，直到1895年，一場無情的大火將我的實驗室燒毀了。關(guān)于此事的詳情，可以從刊載在同年4月份的《世紀(jì)雜志》上T.C.馬丁所作的一篇文章中了解。這場災(zāi)難給我造成了多方面的損失，那年的大部分時間我都致力于規(guī)劃和重建實驗室。然而，條件一旦成熟，我立馬投入到工作中。

雖然我知道通過更大尺寸的設(shè)備可以實現(xiàn)更高的電動勢，但我本能地認(rèn)為，對一個相對小而緊湊的變壓器進行適當(dāng)?shù)母倪M，也可以達(dá)到這個目的。在進行平螺旋繞組次級線圈試驗時，我為電子束的缺失而深感震驚，關(guān)于這點我在專利中曾提到過。不久之后，我發(fā)現(xiàn)這是由轉(zhuǎn)動的位置及匝與匝之間的相互作用造成的。依照這一發(fā)現(xiàn)，我重新使用了較大直徑的高壓導(dǎo)體，使匝間距能充分抑制分布電容，同時避免任何位置出現(xiàn)電荷過分堆積。根據(jù)這一原理，我獲得了四百萬伏的電壓，這大概是我在休斯敦的新實驗室里獲得的極限值了。這個發(fā)射器的照片刊登在1898年11月的《電氣評論》上。

為了進一步研究，我不得不到戶外的開闊空間進行試驗。1899年春天，在無線電裝置的安裝準(zhǔn)備工作完成之后，我去了科羅拉多，并在那里待了一年多。在那里，我又進行了一系列的改進和完善，使它可以根據(jù)需要產(chǎn)生任何強度的電流。有興趣的讀者可以去找刊登在《世紀(jì)雜志》1900年6月上的一篇我寫的《關(guān)于不斷增加的人類能量的問題》——我在之前已經(jīng)提到過——的文章，從這上面可以了解到科羅拉多試驗的相關(guān)信息。

《電氣實驗者》雜志希望我能詳細(xì)介紹一下我的放大發(fā)射機，以便讀者朋友對它的產(chǎn)生和運作有更清晰的了解。首先，它是一個諧振變壓器，帶有具有很高電勢的元件的次級電路。電勢的面積較大，依次排列在理想的、曲率半徑非常大的包絡(luò)面，相互間保持著適當(dāng)?shù)木嚯x，以確保很小的表面電荷度無處不在。那么，即使導(dǎo)體裸露在空氣中，也不會有漏電的可能。它適用的頻率涵蓋每秒幾周到每秒上萬周，并且可以用于生產(chǎn)電流量極大而電壓適中，或安培較小而電動勢巨大的電流。充電元件所在的曲面曲率以及元件面積決定了電壓的最大限度。

根據(jù)我以往的經(jīng)驗，產(chǎn)生高達(dá)上億伏的電壓也是完全可能的。另一方面，幾千安培的電流也可以通過天線獲得。只需一臺尺寸適中的設(shè)備便可達(dá)到這一目的。從理論上講，這樣大小的電動勢從一臺直徑小于90英尺的終端設(shè)備就能獲得，而2000~4000安培的電流從直徑小于30英尺的天線就可獲得。

從狹義上來講，這種無線發(fā)射器中的電磁波輻射與整體能量相比，完全可以忽略不計，原因是在這種情況下，阻尼因子非常小，性能得到提升的電容器可以存儲大量的電荷。這樣一種電路，通過任一種脈沖，甚至是低頻脈沖的刺激，便可像交流發(fā)電機一樣，產(chǎn)生正弦連續(xù)振蕩。

然而，從最狹義的角度來說，它除了具有這些特性，還是一個能精確調(diào)整以適應(yīng)地球的電常數(shù)和電學(xué)特性的諧振變壓器。依靠這一設(shè)計，能量的無限傳輸將變得高效而快捷。距離完全消除，傳輸脈沖強度也不會減弱。根據(jù)一條精確的數(shù)學(xué)原理，甚至可以使作用強度隨著發(fā)射平面距離的增加而增加。

這項發(fā)明是我的無限傳輸“世界系統(tǒng)”之一，1900年回到紐約后，便由我負(fù)責(zé)它的商業(yè)化運作。為了直接推動我企業(yè)的發(fā)展，當(dāng)時的一份技術(shù)聲明對這些發(fā)明做出了清晰的概述。以下是其中摘錄的內(nèi)容：

“世界系統(tǒng)”是幾項獨創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的綜合成果，它是在發(fā)明家長期的研究和試驗后才獲得的。它不但能使傳遞到世界各地的任何類型的信號、信息、文字實現(xiàn)瞬時精確無線傳輸，還能在不改動當(dāng)前設(shè)備的條件下，連接現(xiàn)有電報、電話和其他信號站。例如，一位電話用戶可以利用它呼叫地球上的其他任一位電話用戶。它的使用價格比手表的接收器還低，卻可以滿足用戶無論是在陸地還是海上的任何地方都能收聽任何距離之外的演講或音樂會的需求。引用這些實例只是為了使讀者了解這項偉大的科學(xué)進步使距離不再是障礙，地球這個完美的天然導(dǎo)體將發(fā)揮它無限的用途，而這一切只需要一根天線即可實現(xiàn)。這一系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)影響的原因之一在于，能夠在任何距離，通過任何由一根或多根電線（電線的距離顯然是有限的）操作的設(shè)備來完成使用，只要在相同功能和精確度的條件下，且不超過地球的物理空間限制，是不需要人工導(dǎo)體的。因此，通過這種理想的傳輸方式，不僅可以開發(fā)全新的商業(yè)領(lǐng)域，還能大大擴展傳統(tǒng)應(yīng)用。

“世界系統(tǒng)”是基于以下重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用：

1.特斯拉變壓器：這個裝置之于電磁振動領(lǐng)域的重大意義，猶如火藥之于戰(zhàn)爭。發(fā)明家憑借這個裝置所生成的電流是普通裝置的數(shù)倍，并產(chǎn)生了一百多英尺的火花。

2.放大發(fā)射機：這種為了激發(fā)地球電磁場而創(chuàng)造的用于電能傳輸?shù)奶厥庾儔浩?，是特斯拉最偉大的發(fā)明，不過其傳輸距離得用天文望遠(yuǎn)鏡才能觀察到。憑借這個奇妙的裝置，特斯拉已經(jīng)實現(xiàn)了一種強度勝于閃電的電力效應(yīng)，通過的電流足以點亮世界各地的兩百盞白熾燈。

3.特斯拉無線系統(tǒng)：這個系統(tǒng)涵蓋了一系列的新技術(shù)，是唯一利用無線和低成本遠(yuǎn)距離傳輸電能的方式。通過發(fā)明者在科羅拉多試驗站里的仔細(xì)研究和測量，已經(jīng)證明了任何規(guī)模的能量該系統(tǒng)都可以傳輸，并且損失不超過幾個百分點。

4.個性化藝術(shù)：特斯拉這項發(fā)明和原始調(diào)諧相比，其先進性猶如精練的語言之于含糊不清的表達(dá)。它使得信號或信息傳輸絕對保密，主動和被動方面具有絕對排他性，即信號的傳輸絕無干擾，也不可能被干擾。每個信號都像是一個身份明確的人，在沒有絲毫相互干擾的情況下，可以不限數(shù)量地同時操作信號站和設(shè)備。

5.陸地駐波：說得通俗點，這項偉大的發(fā)明意味著地球會對有限波長的電力振動做出反應(yīng)，好比音叉對音波做出的反應(yīng)。這些特殊的電力振動，能有力地激發(fā)地球的電磁場，對商業(yè)和其他很多領(lǐng)域作用甚大。

交流發(fā)電機原理圖

第一個“世界系統(tǒng)”電站能在九個月內(nèi)啟動運行。這個電站可以實現(xiàn)一千萬馬力的功率，能以低廉的費用為盡可能多的技術(shù)項目服務(wù)，其中包括：

1.全球范圍內(nèi)現(xiàn)有電報交換機或交換站之間的連接；

2.建立一個機密且不受干擾的政府電報服務(wù)系統(tǒng)；

3.全球范圍內(nèi)現(xiàn)有電話局或電話站之間的連接；

4.通過電報和電話，實現(xiàn)與新聞界的連接，使一般性新聞得以廣泛傳播；

5.建立一個私人專屬情報傳遞“世界系統(tǒng)”；

6.全世界股票行情的連接和操作；

7.建立一個供音樂、廣播等使用的“世界系統(tǒng)”；

8.在不需要什么管理的條件下，利用費用低廉的時鐘來顯示天文精度的時間；

9.打印或手寫字符、信件、支票等在世界范圍內(nèi)的傳遞；

10.建立全球航海服務(wù)系統(tǒng)，使航海員在沒有指南針引導(dǎo)的情況下，能確定船只的確切位置、時間和速度，防止撞船和事故等的發(fā)生；

11.初步建立一套世界范圍內(nèi)的印刷系統(tǒng)；

12.實現(xiàn)全球范圍內(nèi)照片、圖像或記錄的拷貝。

我曾提議在小范圍內(nèi)做無線電力傳輸?shù)难菔?，取得了非常不錯的成效。除了這些已經(jīng)提到的，我還會在將來的適當(dāng)時候介紹我的發(fā)明在其他方面極為重要的作用。

我們在長島建了一座高187英尺，頂端有一個直徑68英尺的球形框架的發(fā)電站。這些尺寸適合任何級別的能量的傳輸。剛開始我們只用了200~300千瓦的功率，但我打算以后增加到幾千馬力。這個發(fā)射機發(fā)射的是具有特殊性質(zhì)的綜合波，我已經(jīng)發(fā)明了一種用電話控制任何形式的能量的特殊方法。

兩年前，試驗塔被摧毀了，但我的項目正在進行，另一個即將建成的試驗塔在很多方面都有所改進。在這里，我想就此前廣泛流傳的一個關(guān)于政府出于備戰(zhàn)考慮，強行拆毀了我的試驗塔的謠言做出回應(yīng)。這種謠言可能會使某些人產(chǎn)生偏見。他們不知道三十年前政府授予我美國國籍的文件至今都還被鎖在保險柜里，而我的嘉獎令、證書、金質(zhì)獎?wù)潞推渌麡s譽證明都被鎖在舊箱子里。若這一謠言屬實，那政府將賠償我一大筆錢，因為我花了很多資金在塔的建設(shè)上。相反，保護這座試驗塔才是政府的利益所在，尤其是它能實現(xiàn)一些可能，具有相當(dāng)重要的價值。例如，它可以定位世界上任何地方的一艘潛艇。長久以來，我的設(shè)備以及所有發(fā)明的改進都在為政府提供服務(wù)。歐洲爆發(fā)沖突以來，我犧牲了自己項目的研究時間，一直致力于空中導(dǎo)航、輪船動力、無線傳輸?shù)裙ぷ鳎@些都對國家具有重要作用。見識廣的人都知道，我的發(fā)明已經(jīng)使美國的工業(yè)徹底發(fā)生了變化。就這方面而言，我不知道還有哪個發(fā)明家能像我一樣幸運，能使其發(fā)明在戰(zhàn)爭中投入使用。此前，我一直沒有對此事公開發(fā)表意見，在整個世界都面臨嚴(yán)重的危機時，過分沉湎于個人問題是不當(dāng)?shù)摹?/p>

1931年7月20時代雜志封面人物像：特斯拉

我想對關(guān)于我的謠言作進一步說明。有人說，J.皮爾龐特·摩根先生對所資助的我的研究事業(yè)毫無興趣，而幫助了很多其他的專家。他極為慷慨地實踐了對我資助的承諾，若再期望從他那得到更多的話，將是不合情理的。他十分尊重我的發(fā)明成就，并且絕對相信我有能力最終完成計劃中的發(fā)明項目。我不會讓那些思想狹隘、嫉妒心強的人來挫敗我的努力，我不會讓他們感到滿意。這些人對于我而言，不過是導(dǎo)致嚴(yán)重疾病的細(xì)菌。由于當(dāng)下的世界及自然法則還未對我的項目的到來做好準(zhǔn)備，所以它被暫時推遲了。它遙遙領(lǐng)先于這個時代，但是自然法則最終會獲勝，使我的項目成功到來。