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来自星星的男人Genius or Maniac?

2017-12-14董理

科学家 2017年21期
关键词:豪斯交流电爱迪生

董理

杰出的发明家,可以是一名预言家,但最好不要成为幻想家,也最好不要跟超自然扯上关系。在大众眼里,这样的发明家与其说是科学家,倒会更像是一位术士。天才和疯子有时只隔着一张纸的距离,如果你能理解一个疯子的精神世界,或许你也会认同他是一个天才;如果你无法企及一个绝世天才远见的最近缘,那你或许会觉得这只不过是一个疯子。最伟大的天才是需要人类用几十年甚至一个多世纪的时间去肯定的,他们的成就也最容易被现世所埋没,就像尼古拉·特斯拉。

当特斯拉的交流电战胜爱迪生的直流电时,人们见证了电气时代的伟大变革,也开始认同这位名不见经传的发明家;当人们看到了特斯拉1891年在哥伦比亚大学美国电气工程师协会上的著名演讲时,仿佛来到了这位预言家所展示出的偉大未来;而当这位发明家展示出无线电控制的船、机器人,以及当他宣布他研制的无线电接收机收到了来自外太空的讯号时,人们投来的几乎都是嘲笑、鄙视和不屑,甚至包括同时代的那些杰出科学家们。

科罗拉多的神秘实验

1899年7月3日 ,特斯拉“永远不会忘记这一天——我首次获得了具有决定性意义的实验证据,证明了一项对于人类发展进程绝对重要的真理。”

特斯拉是一个喜欢单打独干的发明家,加上经常需要提防同行们的窥窃,这次实验他做得十分机密。在科罗拉多的草原上,一座栅栏围着的古怪建筑缓缓从地面升起。栅栏上标着警示的大字:“不得入内——非常危险。”待到试验站建成,一句看起来更加毛骨悚然的警句赫然立在门口,上面写着出自但丁《神曲·炼狱篇》的一句话:“谁要进到这里,就永远不得生还。”没多久就有传言说,他制造的设备仅仅用一道闪电,就能让上百人一命呜呼。

试验站附近是一个叫斯普拉的村子,每当夜晚,试验站发出的一道道闪电都会将这里照得如同白昼,巨大的轰鸣声更是颤动着整个草原。除了特斯拉本人,没人能准确说出他究竟在发明什么。他把这套在科罗拉多研制出来的发射机称为他最大的发明,同样也是令众多现代特斯拉追随者们最为神魂颠倒的一项。俄国人曾声称,为改变世界气候,他们用伟大的特斯拉放大发射机造成了极度冰冻和干旱天气。据说它还引起了加拿大和美国无线电通讯的周期性混乱,包括脑电波干扰和身体衰弱的不明症状,更不用说伴随发生的音爆和除此以外无法解释的其他现象。美国《电气试验家》杂志曾邀请特斯拉用一种易于理解的方式来描述一下他的发明,然而他的描述却十分晦涩:“这是一种共振变压器,其中一个次级回路有一个面积很大且与高位电流接通的部件,沿着弯曲半径极大的理想包罗面以恰当距离排列在空气中,因而确保了各处的表面电荷密度都非常小,这样的话就算导体裸露也不会漏电。从每秒千周到每秒上万周的任何频率,它都适用,无论是电流量极大而电压不大的电流,还是电流强度小一点而电动势极大的电流,它都可以用作生产。而最大电压仅由充电组建的表面曲率及其面积大小决定。”

这次伟大的实验,作为基础性研究,它的价值不可估量,而特斯拉最主要的目的是为了实现他的一项终极目标:无线输电。由它的“共振变压器精确调整后,能与地球及其电常数和性能相适应。这种设计使得它能够有效和高效地无线输送电力。距离由此被彻底消除,而且不会使被传输的脉冲强度减弱。当增大装置距离时,作用强度甚至有可能随之增强,这是由一项精确的数学定律得出的。”暂且不提无线输电超前了多少个世纪,仅仅在超低频通信研究方面,他就远远走在了时代的前面。

一个星夜晴朗的晚上,特斯拉打开了他的放大发射机,伴随着一阵阵电流,大草原的天空爆发出阵阵声响和彩色的光。整个大地瞬间都被唤醒,阵阵雷鸣声响彻天地,几英里之外都能听见。以发射机为中心,12英里半径范围内的避雷器都被连接上了霹雳般的强电弧,特斯拉制造出来的电弧甚至要比自然闪电产生的电弧更加强烈持久。远处观望的人们在这犹如雷神降世的景象面前心中都不禁升起敬畏之情。人们走路间,都会看到点点火星在鞋跟和大地之间跳跃,砂砾之间也不停闪烁着电光。特斯拉就如手握闪电的宙斯,站在他的发射机旁边,记录着一行行数据。

尽管特斯拉会把他的实验装置设计得尽量安全,但有一次他还是差点就被“闪电”弄得灰飞烟灭。发射机的主开关控制着强大的电流,并且很难扳动。特斯拉为了让操作更容易,就在上面装了个弹簧,这的确让他每次扳动开关都省了许多力气,但同时也变得更加危险。

一天,特斯拉让他的助手西托去了城里,他独自留下来进行实验。“我关掉开关,走到线圈后面检查东西。就在这时,开关砰地一声闭合了,屋里突然间充满了流光,我没有地方可逃。我试图破窗而出,但这是徒劳,因为我没有工具。别无选择之际,我只能趴在地上匍匐着逃生。”

“亚硝酸的气味如此强烈,以至于我几乎无法呼吸……当我爬到一个狭窄地方时,它们贴到了我的后背。我逃了出来,房子快要着火了而我差点没扳开开关。我抓过一支灭火器,成功灭掉了火苗……”虽然与死神擦身而过,特斯拉却把这次意外,比喻成了在驯服了一头野猫后,被野猫抓得浑身是伤。他在信中写到:“但在这些伤痕中,存在着一种精神——一种

精神!”

特斯拉VS爱迪生

当刚来到美国的年轻塞尔维亚人尼古拉·特斯拉戴着他的硬顶圆礼帽,穿着前摆斜切黑色燕尾服站在他崇敬已久的爱迪生面前时,他一只口袋揣着一封推荐信,另一只口袋装着仅有的10美元4美分,事实上其中的10美元还是他刚下船在街上捡到的。他就是这样,带着一封推荐信和4美分来到了这个伟大的自由国度。

爱迪生扫了一眼面前这个高高瘦瘦的年轻人,看过他的好友巴切罗的介绍信后,不禁嗤之以鼻,仿佛受到了一种嘲弄。

“‘我认识两个伟人,其中一个是你,另一个就是这位年轻人!哼!这也是推荐?你能干什么?”

特斯拉早已在船上演练了无数遍这个场景了,他十分钦佩爱迪生这位从未受过任何正规教育,却发明了几百种有用产品的人物。特斯拉先是讲述了他在法国和德国为爱迪生公司所做的工作。然后,没等爱迪生回应,他又很自然地大谈他那奇特的交流电感应电动机,以及作为理论基础的旋转磁场原理。

“打住!”爱迪生没等特斯拉讲完就生气地嚷道,“我不想听这些废话。这很危险。在美国我们就搞直流电。人们都喜欢它,我也要一辈子搞下去。但也许我可以给你找份工作。你会修理船上的照明发电设备吗?”

爱迪生是个天才,这毋庸置疑,然而在32岁的时候,他的头发就已经花白了,这不只是因为那许多的发明,更因为他的爱迪生公司摊子铺得太大了。爱迪生机械厂、爱迪生电灯公司、为整个华尔街和东河区供电的发电站、在新泽西州拥有大量人员的庞大研

究所……

不同于特斯拉的是,爱迪生并非是一个人单打独斗,他有专业的团队支持。对于发明的态度,爱迪生从来都是拿这项发明能赚多少钱来衡量它的价值,除此之外其他什么他都不在乎。与其说爱迪生是一名发明家,倒更像是一个商人和改造者。他自己就曾说:“工商界人人都偷。我自己就偷,但我知道如何偷。他们却不知道……”爱迪生甚至在为西部联合公司工作时,曾将一项有竞争力的发明卖给了该公司的竞争对手。

爱迪生善于将他人的发明拿来改造,然后变成有商业价值的产品。尽管他的直流电灯打败了煤气灯,但他却固执地从不认同交流电的研究 ,哪怕等到他意识到了交流电将引导潮流,爱迪生仍然顽固地坚持推广他的直

流电。

交流电最大优势是便于输电,能够通过改变输电电压,来达到远距离输电。而直流电却无法做到,由于输电距离短,因此要加设许多发电机来增加用电范围,这就增加了机器故障率,徒增许多危险。

在人类刚进入电气时代不久,对电,人们既好奇又抱有戒心,那些用不到电的乡村,人们总想能被电一下,感受一下那种麻酥酥的感觉,他们觉得这很像城里人,特别洋气。就在爱迪生忙于调派手下去维修时时故障的机器时,特斯拉来到了面前,出于缺乏人手,爱迪生就留下了这位年轻人,同时爱迪生也同意特斯拉搞自己的研究。爱迪生很懂得怎样充分利用手里的人才,然后在合适的时间,把成果转换成美金。他就曾轻蔑的说过,他不需要成为一名数学家,因为他随时可以雇到数学家。

不久之后,特斯拉就找到了一种改进爱迪生原始发电机的方法,即便使用直流电,也能让发电机更有效率地工作。他对爱迪生提到,这不仅能改进发电机性能,还能节省一大笔钱。

后面一点,触动了爱迪生这位精明的生意人。他也知道特斯拉提出的这个方案非同小可,而且耗时巨长。“如果你成功了,就能得到5万美元。”他这么许诺道。

特斯拉发疯似地工作了几个月,几乎没睡过一个完整的觉。他不仅仅重新设计了24台发电机,还做出重大改进,安装了自动控制,使用了一种已经获得专利的原创方案。

由于性格上的差异,爱迪生并不喜欢这个有点书呆子气、懂理论、富有教养的年轻人。因为爱迪生没法在地图上找到特斯拉出生的具体位置,他曾经还严肃地问过特斯拉是否吃过人肉。

当特斯拉花了大半年的时间终于完成了爱迪生发电机的改造工作后,一本正经地询问爱迪生何时能够收到自己的5万块美金。

“特斯拉,”爱迪生说道,“你不懂我们美国人的幽默。”

特斯拉察觉到自己被爱迪生耍了,他愤怒地提出要辞职离开。爱迪生向他提出:在每周18美金的天价高薪上再加10美元。特斯拉拿起他的高顶黑圆帽,走了出去。这个曾经让年轻的塞尔维亚人无比钦佩的“伟大发明家”从此在特斯拉心中不再那么崇高。

只有顺应历史潮流的人才能在浪尖上站得更久远,不然只能淹没于长河之中。当特斯拉研制出他的首台交流电发动机的4年后,他终于等来了转机,西部联合电报公司的经理——A·K布朗,感到了这场电流革命的到来,对特斯拉伸出了援手。一场电流革命即将到来,爱迪生却看不到,或者更确切地说,他已经听到了自己的电气化直流电系统的丧钟,而布朗正确地估计到了未来。

1888年5月16日,默默无闻的特斯拉被邀请到美国电气工程师协会做演讲。他惊奇地发现,他居然是一个天生的出色演讲者。这场历史上经典的演讲,震惊了许多科学家,有评论:“自从法拉第的《电学实验研究》问世以来,还没有谁把一个伟大的实验真理讲述得如此简单,如此清晰……他让后来人几乎无事可做了。他的论文甚至包含了数学理论的骨架。”这场精彩绝伦的演讲同时也打动了富豪——乔治·威斯汀豪斯。豪斯不同于强盗似的资本家,他属于埋头苦干型,他不认为收买政治家和欺诈老百姓是商业成功的本质。他和特斯拉一样,都对新能源颇感兴趣,也都十分注重个人仪表,两人颇有种相见恨晚的感觉。豪斯来到特斯拉的实验室,看着堆满实验室的各种引人入胜的机器,豪斯一台一台看过去,对交流电动机运行时发出的平缓的嗡嗡声露出愉悦的笑容。他不需要什么解释。

很快,特斯拉便同意了加入豪斯的西屋电气公司。1891年7月31日,与特斯拉的发明同样具有里程碑意义的是,他成为了美国公民。而当他的交流系统越来越多地被人所认可,也给西屋电气带来了不少麻烦。一些竞争对手在意识到了交流电将要带来的影响后,都想能够分得一杯羹,于是控告特斯拉,说他们公司的发明家先于特斯拉搞出了交流电系统,甚至有的公司还弄出了一套套山寨系统来。虽然西屋多次胜诉,并且在1900年也有法官为特斯拉的发明正名,但这些举动仍让公众有些迷惑。

西屋电气一面要应对竞争对手们的控诉,另一面还得时刻忍受爱迪生对交流电安全性的诽谤。爱迪生的报复手段也算无所不用了,他在新泽西州的西奥兰治有一个巨大的实验室,居住在附近的居民们经常发现自家的宠物莫名失踪。不久,他们发现了原因。原来爱迪生找了一些学生去为他抓猫抓狗,并且每抓到一只就付给他们25美分,然后他用交流电残酷地把它们处以电刑。同时他到处发放吓人的传单,栏头上用红色字体印上“谨防危险!”他是想以此来警告民众,如果他们不注意的话,他们的性命很可能也会被交流电给终结。

除了在媒体、小册子上发动一场恶毒的运动,四处向人们散播关于交流电的谣言,爱迪生还在星期六组织興趣盎然的新闻记者观看演示。他把记者们组织到一起,让他们见证交流电会致命的一幕。他把学生们从街上抓来的惊恐万状的小狗小猫们推到一块金属板上,再把它们和1000伏特的高压交流发电机连通。

除了爱迪生抱着这种“对手不死不休”的态度,还有另一个竞争对手的做法更加“奇葩”。一个叫哈罗德的人通过一些小花招弄到了特斯拉的三项交流电专利的使用证书,并且不让威斯汀豪斯知道他的真正用途。然后哈罗德来到了一座监狱,说服了监狱放弃了原有的死刑处决方式——绞刑,而改用电刑。确切说是用交流电,由西屋电气专利提供。

在真正行刑前,哈罗德亲自为爱迪生进行巡回表演。在台上,他电死了大量的小牛犊和大狗,并且把这叫做“威斯汀豪斯化”。

当纽约州监狱宣布要首次对一名杀人犯实施电刑时,群情激愤,正中了爱迪生一伙的下怀。一位犯人被绑在了电椅上,接着开关被合上。但是由于之前的试验都是用在小动物身上,其中的电荷并不能将一个人致死,所以犯人只被电了个半死。但行刑并未终止,而是一遍又一遍的重复,直到犯人口吐白沫不再动弹。一位记者这样描述:“可怕的一幕,比绞刑恐怖

多了。”

历史的潮流并非那么几个贪图私利的人所能阻拦的,当爱迪生的助手们终于感觉到风向要变了时,他们试图让这位伟大的发明家明白他犯了一个极大的错误。但想要固执的爱迪生承认自己的错误,那还得再过20年,而他也总喜欢说:“我不在乎钱……我在乎的是超越别人。”

除了竞争对手们的恶毒攻击,西屋电气还面临着不少资本市场的冲击和暗流。在向全国推行交流电系统的进程中,威斯汀豪斯慢慢开始不堪重负。之后西屋电气和全国的一些较小公司完成了一次合并,新公司取名为西屋电工制造公司。这次合并后,西屋的经济状况有所好转,但还面临着一个大问题,那就是与特斯拉的专利权税。随着交流电应用范围的扩大,所有电站设备、电动机以及交流电系统专利的每一种应用都要收取专利税。据说,特斯拉与西屋的专利使用合同签订仅仅4年后,应计的税款就已经接近了1200万美金,这对西屋而言无疑是一笔无比巨大的开支。银行投资家门建议豪斯取消专利税合同,否则这将会威胁到重组后的稳定性。豪斯本意并不愿如此,他自己本身就是一名发明家并且主张专利税。另外,他认为税款已经包含在了成本之中,是由消费者来负担的。然而银行投资家们让他别无选择。

当特斯拉为无人肯为他的交流电投资推广而走投无路的时候,是威斯汀豪斯看中了它的价值,并义无反顾地给予帮助。他们的合同也是双方真诚签订的,但如果特斯拉愿意,他可以把豪斯告上法庭,但豪斯的公司垮了,特斯拉也没有任何

好处。

豪斯来到发明家的实验室,开门见山地对特斯拉阐明了事情的真相,他说:“你的决定将决定西屋公司的

命运。”

“假如,”特斯拉说,“我拒绝放弃我的合同,你会怎么办?”

特斯拉并非是一个爱财之人,不然早可以效仿爱迪生的做法,他只希望在他需要的时候能随时拿到钱,但并不关注钱从哪来,甚至他也并不看重钱,他只关心拿钱能来做什么,而不是钱的固有价值。

威斯汀豪斯摊开双手,说道:“那么你就得自己跟那些银行家们打交道了,我就再无权过问了。”

“那假如我放弃合同,你会挽救你的公司并且保有控制权吗?你会继续实行把我的多相系统推向世界这一计划吗?”

“我相信你的多相系统是电气领域最伟大的发现,”威斯汀豪斯说,“正是因为我努力要让全世界都用上它,才让我落得了今天这样的困境。但不管怎样,我还是要继续,我都要坚持最初的计划,让全国都来使用交流电。”

特斯拉心中十分感激和信任这位工业家,而且他也没有别的办法能够既保全他的专利税又能挽救西屋公司。“威斯汀豪斯先生。”他说道,“你是我的朋友,当别人都对我没信心的时候你信任我;当别人都缺乏勇气时,你有胆有识,勇往直前;甚至当你的工程师都因缺乏见识而不能看到远大未来时,只有你和我看到了,并且给予我支持,作为朋友你一直在帮助和支持我……你可以挽救你的公司,这样你就能进一步开发我的发明。你的合同和我的合同都到此。我要把它们都撕成碎片,你再也不会被我的专利税困扰了。”

最终西屋公司以216 600元美金一次性购买了特斯拉的全部专利,这位伟大的发明家不仅放弃了已经挣到手的数百万美元专利税款,還包括今后将自然产生的所有利息。虽然这近22万美金是够特斯拉在实验和交际上挥霍几年,但仍无法避免让他在晚年面临种种经济窘境。

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