交流电的诞生_特斯拉自传

交流电的诞生_特斯拉自传

自那以后，我完全沉醉于在脑海中构图和设计新元件所带来的享受中，这种极大的精神享受，我之前也有过体验。各种创造的灵感像泉水一样在我的脑海中源源不断地涌现，唯一的困难就是，如何迅速地将这些灵感紧紧抓住。

在我看来，我头脑中想象出来的各种设备装置都是切实存在的，我对每一个细节都了如指掌，哪怕最细微的标识和磨损痕迹也逃不过我的眼睛。只要想象一下发动机在持续不停地飞转，就好像一道迷人的风景展现在眼前，让我满心欢喜。当天生的兴趣爱好逐渐发展成为一种强烈的欲望时，人们就会像穿上了七里格鞋[1]一样，神速地奔向他的目的地。实际上，在不到两个月的时间里，我就设计出了几种型式的发动机并加以完善。现在，这几种发电机都是以我的名字命名。后来，现实生活迫使我暂时中止这种极为耗费心智的活动，或许这也是一种幸运。

我最初来到布达佩斯，是因为一份不太成熟的电话业研究报告，想来这里寻找机会。也许一切都是命运的安排，来到这里，我在匈牙利中央电报公司谋到了一份差事，从事制图员的工作。至于薪水方面，我想还是不要说出来的好。比较幸运的一点是，总监很快注意到了我并对我青眼有加，开始让我负责新设备的数据计算、设计和评估等工作。后来，电话局成立了，我也负责类似工作。这份工作使我积累了宝贵的知识和实践经验，同时我的发明创造才能也得到了充分施展。我对中央车站的电话装置做了许多改良，还发明了电话的中继器或者说信号放大器，但是这项技术我没有申请专利保护，也没有公开宣布。不过到现在为止，它的发明依然应该归功于我。公司创办人普斯卡斯先生对我的工作效率非常欣赏，在卖掉布达佩斯的公司以后，他为我介绍了一份在巴黎的工作，我很愉快地接受了。

巴黎这座浪漫的城市给我留下了不可磨灭的印象。到了这里之后，我全然陶醉于她的异国风情之中，接连几天都在它美丽的街道上徜徉。处处引人入胜，令人流连忘返。美中不足的是，每个月的薪水实在是微薄了些，几乎都是刚刚到手就没了。有一次，普斯卡斯先生问我在这个新环境中的感觉如何，我跟他说：“每个月的后29天都是最难熬的。”(www.guayunfan.com)在这里，我心情轻松，过着惬意闲适的生活，人们一般把它称为罗斯福式的生活方式。无论天气如何，每天清晨，我都会步行从我居住的马塞尔林荫大道去塞纳河畔的游泳馆，在泳池里游上27个来回，随后再步行一个小时到伊夫里，这里是公司工厂的所在地。七点半，我在工厂吃早饭，准时得与伐木工人一样，之后就开始等着午饭时间的到来。

工作期间，我的主要任务是帮助公司经理解决难题。经理名叫査尔斯·巴彻勒，是爱迪生的助手和好朋友。我在公司结交了几个新朋友，他们是美国人，因为我台球打得好，他们喜欢跟我一起玩。我向他们推介了自己的发明，机械部的负责人叫坎宁安先生，他甚至提议我成立一家股份公司。当然，对我而言，这样的提议似乎太过荒谬可笑，我实在不理解他为什么会有这样的想法，也许这就是美国人的做事方式吧。我一直没理会，后来也就不了了之了。在接下来的几个月里，我一直奔波于法国和德国之间，负责解决发电厂出现的故障。

回到巴黎之后，我试图改进发电机，并向公司管理人之一劳先生提出了这一计划，获得了他的许可。我的试验取得圆满成功，这让公司董事们非常高兴。于是，他们开始授权我研发自动稳压器，这项研究我期待已久了。过了没多久，位于阿尔萨斯地区的斯特拉斯堡市的新火车站发生了一次事故。在火车站剪彩仪式上，由于配线短路，照明设备发生了爆炸，有一大片墙壁都被烧毁了，而当时德国的老皇帝威廉一世就在现场。这让德国政府非常光火，拒绝使用这一照明设备。这样一来，法国公司将遭受巨大的财产损失。考虑到我会说德语，而且以前的工作表现也很出色，公司就委托我去与德方协商。就这样，在1883年初，我被派往斯特拉斯堡市解决这一问题。

在斯特拉斯堡市发生的一些事，我今生今世都难以忘怀。凑巧的是，那时生活在斯特拉斯堡的很多人，后来都成了蜚声国际的名人。后来，我经常跟别人说：“在那座古老的城市里，有一种叫做伟大的‘细菌’。别人都‘感染’了，我却‘幸免于难’！”

到了那里之后，我没日没夜地工作，处理设备故障、与各方沟通、与政府官员开会等，忙得不可开交。但只要能挤出一点时间，我就忙里偷闲，用我从巴黎随身带来的各种材料，在火车站对面的一家机械商店里，组装一台简易电机。但是，因为工作实在太繁忙了，这事直到那年夏天才弄完。在不需要滑动触点和整流器的情况下，不同相位的交流电也可以让电机转动起来，这与我一年前在布达佩斯时代的设想完全一致。看到自己努力的成果，我欣喜若狂，而第一次向大家展示这一成果时，我的心情更为激动。

在做这项工作时，我与斯特拉斯堡市前任市长索辛先生也交上了朋友，我向他介绍了我的新设备和其他的一些发明。他竭尽全力支持我的发明，真诚地为我寻求赞助，把我的发明介绍给一些有能力进行投资的有钱人，这让我非常感动。但是，令我羞愧和失望的是，没有一个人有兴趣给我投资。我一直牢记索辛先生对我的知遇之恩，1919年7月1日前夕，我突然想起了他曾经给过我的一次“帮助”，虽然这次帮助不是金钱上的，但是我的感激之情丝毫不会减弱。

1870年，德国人入侵斯特拉斯堡时，市长先生收藏了一批上好的1801年生产的圣埃斯蒂菲酒。市长对我说，他认为除了我以外，没有人再配得上喝这么名贵的佳酿了。可以说，这是我前面所提到过的一生中最难以忘怀的事情之一。他总是催促我尽快回巴黎去寻求资金帮助——这也是我心心念念所想的。然而，因为各种各样的小难题，让我的工作和谈判进行得不太顺利，有时候甚至陷入绝境。

在这里，我要向读者简单讲述一下德国人的一丝不苟和“效率”，这是一件我亲身经历的趣事。我们准备在走廊上安装一盏16 烛光功率[2]的白炽灯，我指定了一个安装地点，让电工铺设电线。干了一会儿，电工突然停下来不干了，说必须请示一下工程师。工程师来了之后提出了一些反对意见，但终于还是同意把灯安装在距离我指定地点两英寸之外的地方。于是，工作继续进行。过了一会儿，那位工程师又开始变得焦虑不安，他告诉我应该向质检员埃夫戴克请示一下。我们只得又把这位大人物请了过来。经过他的实地观测，又和大家讨论了一会儿，最终他决定安装位置应该往回退两英寸，也就是我原来指定的位置！但是，事情还没有结束。过了没多久，埃夫戴克又开始担忧起来，他告诉我先不要急着施工，他已经将这件事上报给了上级领导——质检督察希罗尼穆斯，我们应该等待领导的决定。

过了几天之后，这位督察才有空抽身过来。在他来到工厂之后，又讨论了两个小时，最后他决定将安装位置再挪两英寸。谢天谢地，我觉得这应该是最后一次修改了吧。然而，这位督察又返回来告诉我：“冯克委员的要求很苛刻，所以必须得到他的明确批准，不然我不敢擅自让你们安装这盏白炽灯。”就这样，我们又开始为接待这位更大的大人物做准备。一大早，我们就开始打扫卫生，擦洗各种用具，隆重迎接冯克委员和他的随从的到来。冯克来了又商讨两个小时之后，突然他大喊一声：“我得走了！”随后，他用手指着天花板上的一个位置，命令我把灯安装在那里。那就是我最开始选择的位置！

因为这些事情，在执行这次任务的过程中，每天都会遇到很多变化。不过，我早就下定决心，不管多烦琐也要不惜一切代价完成任务。终于，我的付出得到了回报。

1884年春天，此行的所有问题都得到妥善解决，电力设备也被德国政府正式接受，我满怀着美好的憧憬返回了巴黎。因为一位公司负责人曾经许诺，假如我能成功解决问题，就会发给我一笔奖金，而且还会根据我对发电机做出的相应改进，确定公平合理的报酬，我一心盼望着那会是一大笔钱。公司总共有三位负责人，为了方便，我就分别用A、B、C指代。当我去找A要钱时，他告诉我发言权在B那里，而B又认为只有C可以做决定，C则非常肯定地告诉我，只有A才有权实施决策。几个回合的互相推诿之后，我才意识到，所谓的报酬其实不过是一张空头支票。

之后，我试图筹集研发资金的努力也彻底失败。那时我非常失望，于是，在巴彻勒先生鼓励我到美国去为爱迪生设计新机型时，我下定决心到美国这个遍地黄金的地方去碰碰运气。但是，我差点错过了这次机会。我将自己那颇为寒酸的家当变卖了，预订了火车票，结果当我赶到火车站时，发现列车已经开动了。祸不单行，我又发现自己的钱和车票竟然也丢了，我该怎么办？大力士赫尔克里斯可以有充分的时间从容思考，可我此刻只能眼巴巴地看着火车离去，脑海里矛盾纷乱的思绪乱作一团，就像电容器中的电流疯狂振荡一样翻腾不止。

就在这关键时刻，我突然灵机一动想出了一个主意。从生活经验来看，乘船旅行比坐火车要便宜得多，只是不太舒服而已。于是，我决定带着所剩无几的随身物品——自己写的几首小诗和文章、一叠画满数学计算公式的图纸，这些计算是为了解决一个与我设计的飞行器有关的难题——搭船去纽约。这次旅途中，大部分时间我都坐在船尾，随时准备着下水去救可能会葬身鱼腹的人，而丝毫不在意自身的安全。后来，在我受到美国式的务实思想影响之后，回想起自己的这一行为，难免感到后怕，觉得自己当时的想法实在太愚蠢了。

我的一生中非常值得纪念的事情之一就是与爱迪生会面。我对这个出色的男人充满了好奇与敬意，他并不是有什么先天优势，后天也没有受过良好的科学教育，但却取得了如此巨大的成就。而我学习了十几种语言，阅读过各种文学和艺术作品，还利用最好的时光在图书馆翻阅各种资料，从牛顿定律到保罗·德·科克的小说，可以说是无所不读。然而，我一直认为自己浪费了大量宝贵的时间。但是，不久之后，我就开始认识到，那些经历或许是自己最宝贵的财富了，它让我有了丰厚的知识积淀。几周之后，因为下面这次经历，我赢得了爱迪生的信任。

“S.S.俄勒冈号”是当时最快的客轮，因为两套照明发电机出现故障，导致它已经推迟几天不能启航。那艘轮船的上层建筑是发电机系统安装好之后才建造的，所以根本不可能把它从船舱上卸下来。故障很严重，这让爱迪生感到十分苦恼。我当天晚上就携带工具登上了“俄勒冈”号，开始进行各项修理工作。发电机的问题很严重，有好几处短路和漏电的地方。在船员的帮助下，我干了一个通宵，成功地排除了所有故障。

第二天清晨五点，我沿着第五街步行回到爱迪生工作室，正好碰到准备回家休息的爱迪生、巴彻勒和其他几个人。“瞧瞧，我们的‘巴黎人’不知道去哪里游荡了一夜。”爱迪生这样说。我告诉他我刚刚从“俄勒冈号”下来，并且已经把两台机器修好，他默默地看了看我，然后一声不吭地走开了。然而，因为我的耳朵很尖，在他走远之后，我听到他说：“巴彻勒，他可真是一个好人。”

从此之后，我的技术得到了爱迪生的赏识，在工作中，他几乎给了我完全的自主权。在差不多一年时间里，我每天都从上午十点半一直工作到第二天凌晨五点钟，每天都如此。爱迪生对我说：“我有过许多勤奋工作的助手，但你是最好的。”在这段时间，我利用短磁芯和同样的方案设计了24台不同规格的标准机型以替代旧机型。爱迪生曾向我许诺，如果我完成这个任务，他将提供给我5万美元的奖励。然而，事实证明，他纯粹只是在耍我罢了。对此，我感到非常痛苦和震惊，于是选择了辞职。

没过多久，一些投资商找到我，他们提议以我的名义组建一家弧光灯照明公司，我同意了。我原本以为，我那伟大的交流电机终于有机会公诸于世了。然而，当我向新同事提出这个建议的时候，却被否决了，他们说：“不行，我们只想要弧光灯，并不关心你所谓的交流电设备。”1886年，我研制的弧光灯系统获得了成功，被应用到工厂和市政照明上。但是，我却被排挤出公司之外了，除了一张印刷精美但毫无实际价值的股票权证以外，我一点财产都没有得到。

此后一段时间，我从事了一些自己不太擅长的工作，不过机会最终还是出现了。1887年4月，特斯拉电气公司正式成立，我拥有了自己的实验室和厂房。在那里，梦想实现了，我制造的交流发电机与我最初的设计完全吻合。我甚至不用去刻意改进设计，只是脑海中闪过一些新的火花时，我就原封不动地将它们移植到现实设备中，而且实际效果与我大脑中想象的完全一致。

1888年年初，我与威斯汀豪斯电气公司签订协议，开始大规模生产我发明的交流发电机。但是，实际工作中仍然存在很多困难需要克服。当时威斯汀豪斯公司的专家为了获得变电优势，使用的是133周电流，这不适合我的感应电机，因为我的系统是基于低频电流设计的。而他们不愿意放弃自己的标准设备，所以，我必须努力改变我的发电机，来适应他们的具体要求。除此之外，我还有一项很艰难的任务要完成，就是设计出一种新机型，利用两根电线在这种新频率下有效工作。

好在，到了1889年年底，我已经完成了在匹兹堡的任务。我回到纽约，继续在格兰街的实验室进行实验，马上投入到高频机的研发设计中。因为这是一个无人涉足的领域，设备构架是一个完全崭新而又新奇的课题，因此我也遇到了很多难题。

特斯拉于1888年设计的最早的电动机

正弦波对共振作用是极其重要的，因为担心感应发电机不能产生理想的正弦波，所以我放弃了感应发电机方案。如果不是出于这一考虑，我的工作量会大大降低。高频交流发电机还有另外一个缺点，就是速度不稳定，这可能对其实际应用带来极大限制。在我向美国电气工程师学会进行演示时，我已经注意到调谐有几次出现问题，还需要进一步调整。可是，直到很久之后，我才找到了一种方法，使这种高频交流发电机在恒定速度和极限负载条件下工作时，每一周期内的速度变化控制在极小范围内。

出于其他更多方面的考虑，我觉得应该设计一种简单的装置，来产生电流振荡。早在1856年，开尔文男爵就提出了电容放电理论，但可惜的是，这么重要的发现却未能实现工业化应用。我发现了它的潜在应用价值，于是开始利用这一原理研发感应式交流电机。我的研发过程进展神速，在1891年的一次讲演中，我就利用一只线圈制造了5英寸长的放电火花。在那个演示现场，我坦白地告诉在场的工程师们，利用我发现的这个新方法传输电力存在一个缺陷，即火花间隙损失。之后的研究也表明，任何可以被采用的介质，包括空气、液体、水银蒸汽、油液或者电子束，都会存在电损。这是自然规律，就好像机械能转换也存在类似的规律一样。我们可以从某一高度让物体垂直降落，也可以让它沿着任何曲线滑落。好在，就目前的研究来看，这一缺陷不会带来太严重的影响，这也是值得庆幸的一点，这一问题没有造成致命障碍，通过合理安排共振波，电路的输电效率可以达到85%。

自从我的发明公布以来，这一技术已经得到了广泛应用，给很多行业带来了革命性的发展，然而，它的潜力还远远没有发掘出来。1900年，我成功地制造了100英尺的强大放电电弧，并围绕球体产生了人工闪电。当时，我想起了第一次在格兰街实验室看到的微小火花，那种兴奋与激动的心情丝毫不亚于我最初发现旋转磁场时的感觉。

【注释】

[1]七里格鞋是童话故事中的一种鞋子，人穿上后，一步就迈七里格，一里格约为三英里。

[2]烛光功率（candle power）I=dX/dS，以新烛光表示。新烛光（candela，简称cd），通称坎德拉，光度单位，以点光源为中心，半径为一公尺作球，如贯通此球面一平方公尺面积上的光束为一流明时，则此方向之光度称为一新烛光。