《致命魔术》

曲婷婷

About the Film

这是一个围绕着魔术中的明珠——“遁逃术”发生的故事。安吉尔和伯登是两位正在学习的魔术师，安吉尔的妻子则是表演“水箱遁逃”的魔术助手。然而一次舞台事故导致了安吉尔妻子的死亡，安吉尔认为伯登应对此负责，从此两人成为仇敌。他们都是富有天赋的魔术师，却因仇恨互相破坏彼此的魔术表演。直到伯登表演了一出完美的“遁逃术”，安吉尔竟然无法找出破绽，从此他再也未能猜出伯登魔术的秘诀。为了胜过伯登，他找到了当时被视为怪人的科学家特斯拉，资助他发明一个能让人真正“遁逃”的科学装置。特斯拉给了他一个奇特的装置，它能发出霹雳般闪亮慑人的电流，并具有神奇的能力……安吉尔终于借助它表演了完美的“遁逃术”。电影的结局出人意料，特斯拉发明的装置其实并不能让人消失，而是复制，“遁逃术”的真相是隐藏了本体，让复制体在别处出现。多么奇妙的复制机！事实上，特斯拉在历史上确有其人，他是交流电的鼻祖。电影中复制机的一些特征，和大名鼎鼎的特斯拉线圈很相似。那么，我们就来了解一下特斯拉和特斯拉线圈的真相吧！

Real Story

特斯拉线圈

电影故事发生在19世纪末，当时人们刚刚掌握了电能，直流电占据了统治地位，交流电则鲜有人知。特斯拉线圈是特斯拉发明的一种能创造高频交流电的装置，其结构如图1所示。电源端的电流经过整流后变为直流电，从而对电容进行充电。随着充电的进行，电容两极间的电势差不断增大。当电容两极间的电势差超过了空气所能承受的最大绝缘电压时，就会在电容两极间产生放电现象。此时，初级线圈所在的初级回路处于导通状态。整个电路的能量通过耦合效应由初级回路耦合到次级回路，使其顶端的线圈开始放电。我们在电影中看到，闪电从人头顶的金属圈发出，缠绕着击中装置中心，仿佛引来了天上的雷霆，看上去非常可怕，这就是特斯拉线圈放电的效果。

根据线圈的结构可知，在次级回路中的能量还会通过耦合返回到初级回路，其间会损耗部分能量。经过几个周期的耦合后，电容两端的电势差无法击穿空气，初级线圈所在的回路就会断开，放电结束，电路重新进入充电状态，所以特斯拉线圈的放电过程实际上只有3～10毫秒。然而它的放电频率超过了每秒100次，因此仍会表现为一种持续放电的效果。但特斯拉发明特斯拉线圈可不是为了制造闪电，这种线圈从本质上来说是一种特殊的变压器，可以将普通的交流电压提升到百万伏甚至千万伏。

缠绕身体的闪电

特斯拉线圈的表演看上去极其危险，但如果掌握了窍门，就能避免伤害。特斯拉曾经在世界博览会上让高压电流穿过自己的身体而安然无恙，他没有公开自己表演的秘密，后人猜测是因为他使用了高频高压低电流，利用了交流电的“趋肤效应”。直流电通过导体时，电流沿截面的分布是均匀的；交流电通过均匀柱状导体时，会在导体中激发交变磁场，而交变磁场又会在导体内部引起变化的涡电流，电流密度在导体横截面积上的分布是不均匀的，越靠近导体表面处电流越大，这种交变电流集中于导体表面的效应叫做“趋肤效应”。因此小型特斯拉线圈发出的电流不会给人的身体带来太大的伤害。但如果是高电流的大型特斯拉线圈，表演者必须穿着用金属丝制作的防护服或金属头盔，将电流导入地下，否则会被一击烤焦。总之，与电相关的一切都必须做好必要的防护，不可轻视其危险性。

False Tale

特斯拉的狂想

特斯拉线圈主要是用来产生高频电压的，并没有复制功能。影片之所以为特斯拉线圈设计了这样神奇的功能，与特斯拉在历史上的神秘色彩脱不了干系。特斯拉发明了现代交流电系统，但他一生坎坷，颇为潦倒，晚年被视为一个如巫师般的疯狂科学家。他的发明和理论，成为后来者科学发现的源泉，他的很多科学设想，即使现在看来也匪夷所思，其中有一些极具吸引力。例如远距离无线输电试验，特斯拉认为，可以把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过他发明的放大发射机，在地球与电离层之间建立起低频共振，利用环绕地球表面的电磁波来传输能量，从而实现无线电能的传输。现在，无线充电器已经进入人们的生活，短距离的无线输电技术也已出现在实验室中，然而它最致命的缺陷是传输损耗太高，并不实用。也许特斯拉的狂想超越时代太远，我们还要耐心等待一段不短的时间，科学才能验证他的想法究竟是否正确。