第三篇 旋轉磁場的構想
10歲時,我進入了一所教學設施十分完善的新建的實科中學念書。物理系有各種各樣經典的科學儀器,例如電學和機械儀器。老師所做的示范和實驗使我著迷,它們對我的發(fā)明無疑是一股強大的動力。我也熱烈地愛著數學,教授經常表揚我計算速度快。我能有出色的數學天賦,主要是由于我喜歡數字想象和數學運算。這種習慣是植根于現實生活的,而非出于直覺。再難、再復雜的數字組合,在我都是輕而易舉的事,將具體算式寫在黑板上也好,在心里計算也罷,都是一樣。我著實無法全神投入地一連畫好幾個小時的畫,因此我極其厭惡徒手繪畫課。奇怪的是,徒手繪畫竟是我大部分家族成員的特長之一。也許我厭惡它只是因為我偏愛不受影響的思考。若不是有幾個什么都不會的特別愚蠢的男孩墊底,我的制圖成績準是最后一名。在當時的教育體制下,繪畫是必修課,這門課若是不及格,那將被認為是有嚴重缺陷,并且會直接威脅到我的整個職業(yè)生涯,因此父親大費周折幫我搞定此事。
在這學習的第二年,通過穩(wěn)定的氣壓推動持續(xù)運動這樣的想法在我腦海里揮之不去。前面提到過的消防車事件,大大激發(fā)了我想象力,同時也讓我對真空狀態(tài)的無限可能性有了深刻的認識。我迫不及待地想利用這無盡的能量,但其實我在黑暗中摸索了很長一段時間。無論如何,我要努力創(chuàng)造一項其他人從沒有過的發(fā)明。
想象一個圓柱體能在兩個軸承的作用下自由旋轉,而它的一部分被矩形槽圍繞著。矩形槽開口處的隔板將圓柱體分隔成兩個分區(qū),中間的氣密式滑動接頭又將兩個分區(qū)徹底分離開來。其中一個分區(qū)是密封的,它里面的空氣一旦耗盡,另一個分區(qū)就會自動打開,這樣就形成了一個永恒旋轉的圓柱體。至少,我是這樣想的。我按尺寸做了一個木制模型,并小心翼翼地把它安裝到氣泵的一側。當模型真的輕微轉動那一刻,我真是欣喜若狂。
年輕時的特斯拉
機械飛行是我想要完成的另一件事,雖然對此我有著令人沮喪的回憶——我曾舉著雨傘從屋頂跳下,結果被重重摔在地上。過去,每天我都在想象自己可以騰云駕霧,并飛到遙遠的地方,但我并不知道怎樣才能做到。如今,我已經制作出了實物模型,跟著我要做架只需要轉軸、機翼和提供無盡能量的真空的飛機。夢想一旦成真,我將每天乘坐舒適、豪華的交通工具作空中旅行,我想所羅門國王的生活也不過如此吧。多年之后我才明白,大氣壓力與圓柱體表面之間是成直角的關系,至于我觀察到的輕微旋轉,不過是因為漏氣。雖然這一認識是逐步形成的,但對我仍是沉重的打擊。
在特斯拉實驗室的馬克·吐溫
在剛完成實科中學的學業(yè)時,我患上了嚴重的疾病,大概有十幾種疾病同時纏身。我的病情令人絕望,即使是醫(yī)生也束手無策。而在這期間,我不斷地從一家不怎么引人注意的公共圖書館借閱圖書。之后,我開始在那里做工,即對書籍進行分類,編制目錄。有一天,我收到幾卷新書,與我以前讀過的書不同,我被這些書的內容深深吸引著,以致完全忘記了自己正處于絕望的健康狀態(tài)。這些都是馬克·吐溫早期的作品。不知什么原因,后來我的病竟奇跡般地好了,也許是他的作品的緣故吧。二十五年后,我遇見了克萊門斯先生,并和他建立了深厚的友誼。當我告訴他這段經歷時,吃驚地看到這位偉人由大笑即刻轉為大哭。
后來,我到克羅地亞的卡爾施塔特的一所實科高中繼續(xù)我的學業(yè)。我的一位姑姑住在那里,她是位杰出的女士,丈夫是一名久經沙場,參加過多次戰(zhàn)役的陸軍上校。我永遠記得在她家生活的那三年的情形,她家的紀律比在戰(zhàn)時的堡壘更加嚴明。我像只被喂養(yǎng)的金絲雀。所有的飯菜都是質量上乘、美味可口,但數量卻少得可憐,只是我正常食量的十分之一?;鹜缺晃夜霉们械孟癖〖?。當上校正要往我盤子里多放些食物時,她就會迅速將盤子拿開,并且夸張地說道:“當心!尼科的胃口很小。”其實,我的食量很大,我像坦塔羅斯一樣痛苦。
當時,我所生活的環(huán)境充滿藝術氣息,人們舉止文雅,這在當時的時代背景下是極為罕見的。這里地勢低洼,沼澤成片,盡管已經服用了大量奎寧,但瘧疾和高燒仍纏著我不放。偶爾,河水上漲,大批老鼠隨之進入民宅。它們啃噬一切,甚至是辛辣的紅辣椒。對我而言,這些壞家伙是再好不過的消遣。我用各種方法消滅它們,這使得我在當地被冠以了“捕鼠者”這樣一個并不值得稱道的頭銜。最后,我終于完成了我的高中學業(yè),痛苦的日子也將隨之結束。我拿到了畢業(yè)證書,同時也邁向了人生的分水嶺。
那些年,我父母想讓我當牧師的決心依然很堅定,一想到這些,我就感到萬分恐懼。在我的物理學教授的影響之下,我已經對電力學產生了濃厚的興趣。他是一個極具創(chuàng)造力的人,常常用他自己發(fā)明的裝置來為大家論證某些原理。我記得他曾制作過一個球狀物,用錫紙包覆著,可自由旋轉,一旦與靜電起電器相連接,便會快速旋轉。我親眼目睹他展示那些神奇現象時的激動心情,真是無法言說。他的每次試驗都在我的心里激起千層浪。我在渴望了解更多電力學的神奇力量、試驗和研究的同時,也懷著沉痛的心情讓自己面對現實和失敗。
就在我正準備作長途跋涉回家時,卻收到消息稱父親希望我去狩獵。父親的這一要求令我感到吃驚,他一直是極力反對這種運動的。但是幾天后,我打聽到是因為家鄉(xiāng)正霍亂肆虐。我不顧父母的反對,毅然決然地回到了戈斯皮奇。在當地,每隔15到20年就會爆發(fā)一次霍亂。而談及引發(fā)這災難的原因時,人們無知的程度真是難以置信。他們認為是刺鼻的氣味和煙霧在空氣中的傳播導致了這致命的疾病。同時,他們卻又無知地飲用受污染的水源,導致大批居民患病致死。我在到家當天便感染了這可怕的瘧疾??v使我得以幸存,但在床上躺了九個月之久,并且不能動彈。我完全精疲力竭,發(fā)現自己又一次危在旦夕。
就在我被醫(yī)生認為垂危之際,父親沖進了我的房間。他臉色蒼白,極力掩飾著內心的不安,用異樣的聲調安慰著我?!耙苍S,”我說,“你若是同意我學習工程技術的話,我可能會好起來。”他一本正經地回答道:“你會去世界上最好的工程學院?!蔽抑浪钦J真的,一顆懸著的心也總算放下了。若不是一種用神奇的豆子熬制的良藥救了我的命,那父親的許諾未免為時已晚。我的康復如同拉撒路復活般讓所有人都大吃一驚。
父親堅持要我用一年的時間做些有益健康的戶外運動,我很不情愿地答應了。我?guī)еC人的裝備和一捆書,游歷于多座大山之間。與大自然的親密接觸不僅使我的身體更加強健,也使我的心靈得到了凈化。我在頭腦里構思了很多不切實際的想法。愿景是足夠清晰的,但原理知識非常有限。在我的一項發(fā)明中,我提議通過海底管道,利用水壓的強大力量來推動裝有信件和包裹的球形容器,旨在達到信息傳遞的目的。我對推動管道水流的泵站做了仔細地研究和設計,其他的細枝末節(jié)也都經過精確計算,唯獨忽略了一個微不足道的細節(jié)。我將海底水流的速度假定為任意值,并且樂意提高這個速度,通過精確的計算,實現性能的最優(yōu)化。然而,反復思考之后,我發(fā)現我無力解決管道對水流的阻力問題,不得不留給他人來解決了。
我的另一個構想是圍繞赤道建造一個自由懸浮、在旋轉過程中依靠反作用力制動的圓環(huán),從而使旅行的速度達到火車無法企及的每小時1000英里。讀者也許會嘲笑我的想法猶如無稽之談,我也承認這個計劃執(zhí)行起來很困難,但是說到糟糕,怎么也不及紐約的一位知名教授的計劃。他打算將熱帶的空氣抽到溫帶去,殊不知,上帝早已為這一目的提供了一臺巨大的機器。
我還有另一個更重要、更吸引人的計劃——利用地球的自轉獲取能量。我發(fā)現,由于地球的晝夜更替,其表面物體的運動方向有時同于水平方向,有時與水平方向相悖。我們可以用一種最簡單可行的方法,將這一現象所引起的巨大的能量變化利用起來,從而為世界上任何居住地區(qū)提供動力。后來,我發(fā)現自己陷入了與阿基米德相同的囹圄——他曾徒勞地尋找宇宙中的支點,我的失落之情簡直無法用言語來形容。
假期結束后,我被送到了父親精心為我挑選的歷史最悠久、名望最好的位于斯蒂里亞省格拉茨市的理工學校學習。我期待這一刻很久了,即刻開始了在這里的學習生涯,加之充足的資金支持,我決心取得成功。由于父親的教育以及我曾有過的眾多機會,我的基礎知識高于同學的平均水平。我懂得幾門語言,閱讀過圖書館中的許多書籍,或多或少也從中獲得了些有用的信息。另外,這是我第一次能按自己的意愿選擇所學科目,徒手繪畫也不再是令人厭煩的事。
我決心給父母一個驚喜。第一學年時,我常常每天凌晨三點就起床學習,一直持續(xù)到晚上十一點,周末和節(jié)假日也不例外??荚嚂r,我的大部分同學都能輕松通過,而我所有科目的成績都是破紀錄的高分。由于我那一學年通過了九門考試,教授認為我的成績已經超過了最高標準。我?guī)е@優(yōu)異的成績單回家休假,希望帶給父母勝利的喜悅。然而,當父親對我這來之不易的榮譽熟視無睹時,我感覺受到了極大的侮辱。這件事幾乎扼殺了我的雄心壯志,但在父親去世之后,我發(fā)現了一個包裹,里面有封信,是教授寫給父親的。信上說,如果父親不帶我離開學校的話,我極有可能勞累致死。這件事使我痛苦不堪。
之后,我主要致力于物理、力學和數學研究,花大量的業(yè)余時間在圖書館學習。做任何事我都急于求成,這常使得我身陷囹圄。有一段時間我在閱讀伏爾泰的作品,令我驚訝的是,他的作品全是用小號字印刷的,并且有厚厚的一百卷之多。這個“怪物”是在每天72杯黑咖啡的作用力下才完成這些作品的。我暗暗發(fā)誓要把它們全部讀完。當我將最后一本書放下時,十分欣慰地說道:“終于讀完了!”
我第一學年的出色表現令幾位教授對我倍加贊賞,并因此贏得了他們的友誼。他們分別是教算術和幾何的羅格納教授、擔任理論和實驗物理學的珀施爾教授,以及對微分方程有深入研究的教微積分學的阿勒博士。阿勒博士是我見過的最出色的講師。他對我的進步十分關心,常常在課堂上花一兩個小時的時間為我解答問題,我從中獲得了極大的樂趣。我把自己構想的飛機介紹給他,而這飛機的構建是有合理的科學依據的,絕非虛妄。借助我的渦輪機,它很快就會成為現實并將面世。羅格納和珀施爾教授都是性格有些古怪之人。羅格納教授的表達方式十分獨特,每當他說到關鍵的地方,緊隨其后的必定是一個漫長而尷尬的停頓。珀施爾教授是位德國人,他做起事來總是有條不紊,且極端務實。他巨大的手和腳就像是狗熊的爪子,但他所做的實驗卻沒有一絲誤差,如時鐘般精確。
在格拉茨理工學校學習的第二年,我們收到了一臺巴黎的格拉莫發(fā)電機。它的疊片磁鐵如馬蹄狀,裝有整流器的電樞用金屬絲纏繞著。連接后,電流的不同效果便可展現出來。當珀施爾教授在示范這臺機器時,電刷卻發(fā)生了故障,火花四濺。經過觀察,我提出即使沒有這些裝置,發(fā)電機同樣可以運作。但珀施爾教授卻一口咬定我的想法是不可行的,并讓我就這一問題發(fā)表自己的觀點。結束時他說:“特斯拉先生將來或許會取得偉大的成就,但是就這一問題而言,我敢肯定地說,他的想法是永遠行不通的。這就相當于將恒定的拉力,例如重力,轉化成旋轉力。這是一個永恒的運動計劃,是無法完成的?!钡灸苁强梢猿街R的。毫無疑問,我們的大腦中存在著一些能使我們感知真理的神奇的神經纖維,這是邏輯推理或其他任何主觀努力都無法實現的。在教授的權威的影響之下,我曾一度懷疑自己,但不久便堅信自己是對的,并帶著滿腔熱情和無窮的信心投身于這一研究中。
我開始想象一個直流發(fā)電機的運轉,并觀察電樞中電流的變化。然后,我就按類似的方式研究和改進我想象的交流發(fā)電機。接下來,我想象了一個能以不同方式運作的包括電動機和發(fā)電機的系統。對我而言,我在腦海中看到的圖像完全真實,如同實物一般。我把在格拉茨的所有剩余時間都用來做高強度的研究,但卻被證明是毫無結果的努力,以致我?guī)缀跽J為問題是不能夠解決的。
1880年,為了實現父親的愿望,我到波西米亞的布拉格接受大學教育。正是在那座城市,我取得了決定性的進步。我把發(fā)電機上的整流器取下來,以全新的視角來觀察發(fā)生的變化,卻始終沒有得到有用的信息。接下來的一年,我對生活有了突然的改觀。我意識到父母已為我犧牲了太多,所以決心減輕他們的負擔。當時,美國的電話熱剛剛進入歐洲大陸,匈牙利的布達佩斯打算設立一個電話局。這對我是一個理想的機會,更為重要的是,我家有位朋友是電話公司的負責人。正是在這時,我的精神完全處于崩潰狀態(tài),這點我之前已提到過。
我在患病期間的經歷是所有人都無法想象的。我的視覺和聽覺比常人敏感得多。我已清晰地辨別出遠處的物體,當別人還未看到它們的蹤跡時。童年時,我曾多次將鄰居從火災中解救出來,因為我能聽到著火時的微弱爆裂聲,而此時鄰居正在呼呼大睡。
科羅拉多實驗室
1899年,年過四十的我正在科羅拉多進行實驗。我能將550英里外的雷聲聽得十分清晰。然而,和精神極度緊張時敏銳的聽力比起來,這一時期,我完全可以說是聾了。在布達佩斯時,三個房間以外鐘表的滴答聲我也能聽到;一只蒼蠅落在我房間的桌上時,我的耳邊就會產生一聲沉悶的巨響;我的身體會因幾英里外有輛馬車駛過而震顫好一會兒;當有火車在二三十英里外鳴笛時,我會覺得坐著的椅子或凳子在劇烈搖晃,那種痛苦是難以忍受的。我感覺地面也在不斷晃動。為了休息,我必須在床上安放橡膠墊。遠處或近處的喧鬧聲,清晰得如同在我耳邊說話,若不能將其一一分辨清楚,我將會感到萬分恐懼。我的大腦在陽光時斷時續(xù)時就會感到強烈的撞擊,致使我昏厥。我不得不召喚出所有的意志力來抵抗通過橋梁或其他建筑物時頭頂如負千斤的不適感。我在黑暗中的感覺如同蝙蝠一般靈敏,可以探測到12英尺之外的物體,所以我總是感覺有小蟲子在我的前額上蠕動。我的脈搏可以從每分鐘幾下變化到每分鐘260下,并且我身體的所有組織都在以我難以忍受的方式顫抖和震動著。一位著名醫(yī)生每天給我服用大劑量的溴化鉀,并斷定我的病是根本不可能治愈的。
我今生最大的遺憾就是,我的病當時未被生理和心理學專家所留意。我拼盡全力地活著,卻從未想過有天能夠康復。沒人能相信已經被放棄治療的身體卻又散發(fā)出驚人的力量和堅韌的品質,能每天工作,三十八年來從未間斷過,并且依然身強力壯、思維靈活。我的經歷就是如此。之所以會有這樣一個奇跡,完全是基于我對生活和工作的強烈渴望,以及一位忠實的運動員朋友的悉心照料。我成功恢復了身體和精神的活力。當我再次回顧這段經歷時,“戰(zhàn)爭”的過快結束令我深感遺憾。我還有那么多的能量沒派上用場。我在對這個問題的認識上不同于普通人。我把這看做一個神圣的誓言,是生與死的大問題。我知道,我若是失敗了,那我必將滅亡。現在,我認為我取得了這場戰(zhàn)役的勝利。這個問題的解決方案藏于內心深處,我無法將它表達出來。
我記憶中曾有這樣一個場景:一天下午,我和朋友正很享受地在城市公園一邊散步,一邊背誦詩歌,那個年紀,我能一字不差地將書中內容全部背出,其中一本便是歌德的《浮士德》。緩緩西沉的落日令我想起了文中壯麗的一段描寫:
“夕陽西斜,暮色四合,
結束了一天的辛勞,即將開啟對新的生活領域的探索。
唉!可惜我沒有可以用來追逐太陽的翅膀。
一個輝煌的夢想啊!雖然現在這榮耀已褪色。
唉!軀體的雙翼,終究難以同精神的雙翼為伴?!?/p>
就在我背誦這段發(fā)人深省的詩句時,一瞬間如同有道閃光劃過,真理浮現在我的腦海,我立刻拾起樹枝在沙地上將其畫下。六年后,當我在美國電氣工程師學會演講時,我將這幅圖進行了展示,而那天和我一道散步的同伴對此畫的含義是完全能夠理解的。我看到的圖像如同現實生活中的金屬和石塊一樣真實,并且它們清晰可辨,以至于我對他說:“看,我的發(fā)動機,我現在要將它翻轉?!蔽耶敃r激動的心情簡直難以形容。就算是皮格馬利翁在自己的雕像復活之際的激動心情也比不上我當時那種強烈的感受。就算我偶然發(fā)現了一千個大自然的秘密,我也寧可用它們來換取這個發(fā)現。為了獲取這個發(fā)現,我曾與生命中一切的不幸抗爭,甚至差點失去了生命。
馬克·吐溫(1835年11月30日-1910年4月21日),原名塞姆·朗赫恩·克萊門斯,是美國的幽默大師、小說家、作家,亦是著名演說家。其幽默、機智與名氣,堪稱美國最知名士之一。他被譽為文學史上的林肯。代表作品有《哈克貝利·費恩歷險記》《湯姆索亞歷險記》《百萬英鎊》等?!g者注
尼科:對尼古拉·特斯拉的愛稱?!g者注
坦塔羅斯:希臘神話中主神宙斯之子,因其驕傲自大,侮辱眾神,被打入地獄,永遠受著痛苦的折磨。后遂以其名喻指受折磨的人;以“坦塔羅斯的苦惱”喻指能夠看到目標卻永遠達不到目標的痛苦?!g者注
奎寧:俗稱金雞納霜,是一種抗瘧疾藥?!g者注
霍亂:是由霍亂弧菌所引起的烈性腸道傳染病,發(fā)病急、傳播快,是亞洲、非洲大部分地區(qū)腹瀉的重要原因,屬國際檢疫傳染病。在我國屬于甲類傳染病。典型患者由于劇烈的腹瀉和嘔吐,可引起脫水、肌肉痙攣,嚴重者導致外周循環(huán)衰竭和急性腎衰竭,治療不及時可致死亡?!g者注
拉撒路:圣經中的人物,死后被耶穌從墳墓中喚醒復活?!g者注
英里:英制長度單位。1英里合1.609344千米。——譯者注
英尺:英美制長度單位。1英尺合0.3048米?!g者注
皮格馬利翁:希臘神話中的塞浦路斯國王,是名雕刻家。他愛上了自己雕刻的一座美麗的少女像,并向神乞求讓她成為自己的妻子。他的執(zhí)著打動了神,于是神賜予雕像生命,使他們成為夫妻。后來心理學上用“皮格馬利翁效應”指代熱切的期望與贊美能夠產生奇跡?!g者注