特斯拉的“世界系统”_特斯拉自传

特斯拉的“世界系统”_特斯拉自传

回顾以往的人生经历，我发现影响命运的因素实在是微妙非常。要说明这一问题，我少年时期的一次经历可作例证。

某年冬季的一天，我计划和朋友们一起去爬一座陡峭的高山。虽然山上的积雪还很深，但是当时刮着温和的南风，天气非常适合爬山。我们一边爬一边玩着“投雪球”游戏取乐，雪球被投出去之后会往下滚动一段距离，而且会多少沾上一点儿雪，游戏以雪球滚动的距离远近判断胜负。突然，一个雪球越滚越大，跟一所房子一样大，以雷霆万钧之势滚入山谷，伴随着巨大的轰鸣声，整个大地都开始颤抖。我看得目瞪口呆，完全想不通这究竟是怎么回事。

几星期以后，我看到了报纸上刊载的雪崩图片，忍不住思考那么小的雪球是如何变得如此巨大的！从那以后，我开始着迷于如何将微弱力量放大这一问题。几年后，我着手进行机械和电气共振试验与研究时，从一开始就充满了浓厚的兴趣，应该与此有着直接的关系。如果没有少年时那次雪崩给我留下的深刻印象，我可能就不会对线圈中出现的微小火花进行刨根问底式的研究，那么也就不可能出现我最伟大的发明了。关于这段经历，我后面会讲到。

有人曾经问我最引以为豪的发明是什么？其实这个问题仁者见仁、智者见智。有很多专业技术人员，非常擅长处理自己专业领域方面的问题，但是思想太过迂腐，目光也过于短浅。他们断定，我给世界留下的只有感应电动机，除此之外，没有任何其他的有实际价值的东西。这个想法是错误的，而且是极其严重的错误。一个新理念的价值，绝对不能以当时的直接效果作为判断依据。我的交流发电与传输系统出现的时机非常合时宜，为长久以来亟待解决的工业发展问题提供了便利。虽然还需要克服相当多的阻力，协调好各方面的利益，但是就像很多发明一样，商业推广已经势在必行，刻不容缓。这种情况与我发明涡轮机之后的经历十分相似。(www.guayunfan.com)有人可能简单地认为，我的发明既简单大方又实用美观，具有理想发电机的众多优秀特征，应该马上推广投入使用。这次的发明和我前面的经历很相似，也遇到了不少困难和波折。但是，旋转磁场不同，它的预期效应不但不会淘汰已有的设备，恰恰相反，还会给这些设备提供新的使用价值。这个系统既适用于新企业，又可以促进老企业设备的更新换代。我的涡轮机以崭新的面貌大大推动了世界的发展。假如认为这种新设备的成功，意味着要抛弃已经投入几百亿美元购置的原始机型，这种观点是极端错误的。正是因为有这种错误的思想，它的推广和发展必然受阻，也许最大的障碍就来自某些心存偏见的专家有意的阻挠。

天才发明家尼古拉·特斯拉

就在前些天，发生了一件令我非常沮丧的事情。我有一位朋友叫査尔斯·斯科特，一天他来到我的办公室。他曾经是我的助手，现在是耶鲁大学电子工程系的教授。我们已经很长时间没有见面了，我很想和他畅聊一番。不一会儿，话题扯到了我发明的涡轮机上，我有点抑制不住激动的情绪。“斯科特，我的涡轮机将让世界上所有的热力发电机成为废铜烂铁。”我大声地说道，仿佛看到了辉煌的未来。斯科特用手抚摸着下巴，若有所思地把脸转了过去，仿佛在心里盘算着什么。“那废铜烂铁将会堆积如山。”他说完后，一声不吭就转身离开了！

其实，我的很多发明，都是在现有技术基础上做了某些方面的改进而已。在改进这些设备或技术的过程中，我并没有考虑任何更加长远的需求，只是在自己与生俱来的本能的推动下，对已有设备或技术进行改造。但是，我对于“放大发射机”的研究持续了很多年，这项发明主要是为了解决人类的长远需求，而不仅仅是为了促进当下的工业发展。

我还记得，在1890年11月，我进行了一项最特别、最壮观的试验，《科学》杂志对其做了特别报道。在研究高频电流现象的过程中，我很兴奋地发现，一定空间内足够强度的电场可以点亮无极真空管。然后，为了验证这一理论，我们增加了一台变压器，并在第一次测试中就获得了巨大成功。在当时，我们很难评估这些奇怪现象的意义究竟有多大。人们总是渴望追求新的轰动效应，但是不久之后便会淡漠。昨天的奇迹在今天的人们看来，就会是一种十分寻常的现象。当我的无极真空管第一次公开亮相时，人们简直惊呆了，神情错愕到难以描述。我收到了无数言辞恳切的邀请函，它们像雪花一般朝我涌来，此外还收到无数的荣誉证书和其他难以抵挡的诱惑，但是我都一一拒绝了。

1892年，实在推脱不开了，我才来到伦敦，在英国电气工程师学会做了一次演讲。演讲结束之后，我本来打算立即赶往巴黎再进行一次类似的演讲，詹姆士·德瓦尔爵士却恳切邀请我到皇家学会作报告。我本是一个意志坚定的人，但是经不起这位伟大的苏格兰人的强拉硬拽。他把我推到一把椅子上坐下，给我倒了半杯妙不可言的褐色饮料。那种饮料泛出美丽的五彩斑斓的光芒，品尝起来如琼浆玉液一样。詹姆士说道：“你现在坐的是法拉第曾经坐过的椅子，喝的是他爱喝的威士忌。”（我对此并不十分感兴趣，因为我已经不喜欢烈酒了）就这样，我被他说服了。第二天晚上，我在皇家学会做了演讲，演讲结束时，雷利勋爵向听众们致辞，他的慷慨陈词给我带来了极大的动力。

我紧接着从伦敦“逃”到了巴黎，为了躲避人们的追捧，又从巴黎返回了家乡。在家乡的那段时间，我又经受了巨大的痛苦和疾病的折磨。在身体恢复之后，我又马上制订计划，继续在美国的研究工作。杰出的物理学家雷利勋爵称赞我说“拥有卓越的发明天赋”，而在此之前，我从来没有意识到这一点。如果的确如他所言，我有发明的天赋，那我应该把精力集中在一些重大的研究项目上。

一天，我正在山中漫步，眼看着暴风雨即将来临，我到处寻找可以避雨的地方。天空中乌云密布，然而却迟迟不见下雨。突然，一道猝不及防的闪电在空中划过，紧接着，倾盆大雨从天而降。这种情景让我陷入了深思。很明显，闪电和倾盆大雨这两种现象之间存在着紧密的联系，或者更确切地说，是互为因果的关系。经过一阵思索之后，我终于得出一个结论，降水过程中蕴含着令人难以想象的巨大电能，而闪电的作用完全就像一个释放这种巨大能量的触发器。

这一认识有可能会带来一项极为伟大的发明。假如我们能够制造出某种特定质量的电能效应，那么我们生活的这个地球和地球上所有生物的生存条件就会发生根本性的改变。阳光使海水蒸发，风力又将水蒸气吹送到遥远的地方，并让水在那里保持着一种微妙的平衡。如果我们有办法在需要的时间和地点打乱这种平衡状态，那么这种宝贵的维持生命的能量就能根据我们的意愿被我们自由控制。这样，我们就可以灌溉干旱的沙漠，人为地创造河流和湖泊，提供无穷的动力。对于我们来说，这是利用太阳能量的最为有效的方法。要想成功做到这一点的关键在于，我们是否有能力制造出如大自然中的闪电那样强大的电力。

这看起来是一项希望渺茫的计划，但我下定决心要努力尝试一下。1892年夏天，在英格兰沃特福德短暂会见了朋友之后，我马上返回了美国，开始投入工作。这个项目让我充满了浓厚的兴趣，因为要想成功地进行电力无线输送，就必须找到这类办法。

在1893年的春天，我取得了第一个可喜的成就。利用我的圆锥形线圈，我成功制造出了100万伏电压，我认为这是产生闪电所需要的电压。我的这项研究进展一直很顺利，不幸的是，1895年，我的实验室发生了火灾，所有的成果毁于一旦。当年4月份的《世纪杂志》刊载了T.C.马丁的一篇文章，读者可以从中了解到当时的情景。这场火灾从许多方面都给我带来了惨重的损失，我花了大半年的时间来重新规划和重建实验室。不管怎样，实验室修好之后，我马上就继续投入了工作。

虽然我知道，可以用大尺寸设备来获得更高的电动势，但我的直觉告诉我，要想达到这一目标，还可以通过适当改良一个体积相对较小、结构更加紧凑的变压器进行。在使用平螺旋绕组次级线圈进行实验时，正如我在专利中所说的那样，并没有出现电子束，这让我十分震惊。很快，我就发现，原来造成这一现象的原因是线圈匝的位置及匝与匝之间的相互作用。基于这一发现，我重新使用了直径较大的高压导体，保证匝间距充分抑制分布电容，同时尽可能防止任何位置出现电荷过分堆积。通过运用这一原理，我得到了上亿伏的电压，这是在保证安全的前提下所能获得电压的极限值。1898年11月份的《电气评论》杂志刊登了一张我在休斯敦街实验室制造的发射器照片。

后来，我必须把试验放在户外开阔空间。1899年春，在完成无线装置制造准备工作之后，我去了科罗拉多，待了一年多的时间。在那里，我又改进和完善了设备，让它可以根据需要产生任意强度的电流。1900年6月，我在《世纪杂志》刊登了一篇文章——《关于不断增加的人类能量的问题》。对我在科罗拉多所做的试验感兴趣的读者，可以参考这篇文章。

为了让读者能够有比较清晰的认识，我要详细介绍一下我的放大变压器。首先，它是一种共振变压器，有一个次级电路。次级电路中的元件具有很高的电流，它们面积很大，沿着理想的、曲率半径极大的包络面依次排列，相互之间保持适当的距离，从而可以保证任何地方都具有很小的表面电荷密度。这样，即使导体处于裸露状态，也不会发生漏电现象。这个放大变压器适用于任何频率，从每秒几周到每秒上万周，可以用于生产电流量极大而电压较小的电流，或者电流强度较小而电动势极大的电流。电压的最大限度完全取决于充电元件所在的表面曲率以及元件的面积。根据我以往的经验来看，能够产生的电压是没有限制的，任何量级都可以实现。从另一方面来看，我们可以通过天线获得数千安培的电流。只需要一个尺寸适中的设备，就可以实现这一目的。从理论上来讲，一台直径小于90英尺的终端设备就足以获得这一量级的电动势。与此相对应的，在正常频率下，直径不超过30英尺的天线便能获得2000～4000安培的电流。也就是说，在阻尼因子很小、性能得到改善的电容器中可以储存大量电荷，这种无线发射器中的电磁波辐射就会很小，与整体能量相比完全可以忽略不计。这样一种电路，可以用任何一种脉冲甚至包括低频脉冲来激发，而且能够像交流发电机一样产生正弦连续振荡。但是，退一万步来说，这种无线发射器又是一个共振变压器，这种变压器除了具有这些特性之外，还能精确地进行调整以适应地球的电常数和电学特性。通过这一设计，就能极为高效、便捷地实现电力的无线输送。这样一来，距离就彻底消除了，被传输的脉冲强度也不会减弱。根据一项精确的数学定律，增加到发射平面的距离，作用强度也会随之增加。

这项发明是我无线传输“世界系统”系列发明中的一项，1900年返回纽约后，我就开始了对它的商业化运作。在一份技术陈述中，我清晰地列出了我公司的近期目标。现摘录一部分如下：“世界系统”是发明者本人经过长期的持续研究和试验，获得的几项创新性发现的综合成果。这个系统不仅可以通过无线传输方式，即时精准地将任何类型的信号、信息、文字传递到世界的任何一个角落，而且可以在仅凭现有设备的情况下，实现现有的电报、电话以及其他信号站点之间的互通互联。举个例子，当地的一个电话用户可以通过它呼叫地球上的任何一位电话用户。用户可以在陆地或者海洋上的任何地方接听全世界各地的讲演或者音乐会，而使用成本却不会高于手表的接收器。

举这些实例的目的，是为了让读者了解这项伟大科学发现的巨大应用前景，它彻底消除了距离的限制，人们只需要通过一根电线，就可以让地球这个完美的天然导体发挥它的用武之地。

这一系统最伟大之处在于，任何一个可以通过一根或多根电线操作的设备（显然，电线的距离是有限的），只要不超过地球的物理空间限制，不需要任何人工导体，都可以成功地发动起来。因此，通过这种理想的传输方法，不仅可以使商业活动获得崭新的发展空间，传统应用也可以得到巨大的改进和提高。以下几项重要发明和发现是开发利用“世界系统”的基础：

1.特斯拉变压器：这个装置的出现给电磁振动领域带来了革命性变化，具有划时代的价值，其重要意义可以与火药对于战争的影响相媲美。利用这一装置，发明家可以制造出的电流比用普通技术手段制造出的强很多倍，它还能产生一百多英尺的火花这一瑰丽场面。

2.放大发射机：这是一种特殊的变压器，为激发地球电磁场而创造的。这种变压器用于电能传输，其传输距离必须使用天文级望远镜才能看到，这是特斯拉最满意的发明。通过使用这种神奇的装置，特斯拉本人已经成功地取得了一种电力效应，这个效应获得的电压强度超过了闪电，通过的电流足以点亮环绕球体的200盏白炽灯。

尼古拉建造的第一座无线传输实验站

3.特斯拉无线系统：该系统包含一系列新技术，是唯一通过无线手段和低廉的经济成本来远距离输送电能的方法。特斯拉在科罗拉多建立了试验站，经过仔细研究和精密测算证明，该系统可以传输任何规模的能量，而能量损失不会超过百分之几。

4.个性化艺术：特斯拉的这项发明相对于原始调谐而言，就好像精美华丽的辞藻之于含混不清的表达那样出色。它实现了信号或报文传输的绝对保密性，信号传输者和接收者的绝对排他性。换句话说，信息传输人发出的信号可以不受任何干扰，也不可能被其他人干扰。每一个信号都像一个身份绝对明确的个人，多个信号站和设备数量可以同时工作，而信号不受丝毫干扰。

5.陆地驻波：通俗一点儿来说，这个伟大的发现，就是地球会对有限波长的电力振动做出反应，这个道理跟音叉对音波做出反应是同样的。这些电力震动强度很大，足以激发地球的电磁场，这在商业和很多其他领域里都有重要作用。“第一世界系统”电站可以在9个月内投入使用。通过这个电站，我们可以获得1000万马力的功率，然后以非常低廉的成本为无数技术活动提供服务，包括：

1）在全球范围内的电报交换机或交换站之间实现互联互通；

2）建立一个保密的、不受干扰的政府电报服务系统；

3）在全球范围内的电话局和电话站之间实现互联互通；

4）利用电报或电话与新闻界连接，实现一般性新闻的广泛传播；

5）用“世界系统”的原理建立私人专用的信息传递业务；

6）世界所有股票报价系统的互联与操作；

7）建立音乐广播等用途的“世界系统”；

8）利用成本低廉的普通时钟，在不需要特别管理的前提下实现天文级精度时间的显示；

9）能够在世界范围内传递打印或手写字符、信件或支票等文件；

10）建立全球航海服务系统，使船只在没有指南针的条件下也能准确把握航向、定位船只位置、测定船只的时间和速度等，避免撞船或灾难的发生；

11）初步建立世界范围内的印刷系统；

12）在全世界复制、传送各种照片、图像或记录。

我曾经提议在小范围内演示无线电力传输技术，并取得了令人信服的效果。除此之外，我的发明在其他方面也有着极大的应用价值。如果可能，在将来某个合适的时间，我将进一步加以介绍。

我们在长岛建了一座发电站，塔高187英尺，塔顶上有一个直径68英尺的球形框架。这些尺寸对各种级别的能量输送都适用。起初，我们只使用了200千瓦到300千瓦的功率，以后逐渐增大到几千千瓦。这个发射机将发射具有特殊性质的电磁波，我已经发明了一种特殊的方法，通过电话能控制任何形式的能量活动。两年前（1917年），这座试验塔被破坏了，但是我的研究项目还在继续，另一座经过改进的试验塔即将建成。

特斯拉在纽约长岛建造的沃登克里弗塔

在这里，我希望澄清一个事实。此前有一个谣言广泛流传，说我的试验塔之所以被拆毁，是因为政府出于备战的考虑。这一谣言会进一步加深某些人头脑中的偏见，他们不知道30年来，政府授予我的美国公民文件一直都锁在保险柜里。还有，政府为我颁发的嘉奖令、荣誉证书、学位、金质奖章和其他荣誉证明也被我锁在旧箱子里。假如这个谣言是真的，我将会获得一笔巨额赔偿，因为为了建造这座试验塔我投入了大量资金。

事实恰恰相反，保护好这座试验塔能更好地维护政府的利益。仅举一例来说明它的重要价值：通过它，政府可以精确定位潜艇。政府一直以来都在利用我的设备、服务和所有发明。欧洲战争（第一次世界大战）爆发以来，为了国家利益，我暂时搁置了对这一项目的研究，全身心地投入到了航空导航、轮船动力、无线传输等工作中，所有这些发明对于美国来说都是至关重要的。消息灵通的人士都知道，我的发明给美国众多行业带来了革命性的发展。就这一方面而言，还没有哪一位发明家能够像我一样如此幸运，特别是我的发明成果在美国国防事业中获得了十分广泛的应用。

在此之前，我一直努力克制自己，不希望在这一问题上发表任何意见。我认为，当整个世界都面临着严重的危机时，如果还过分关注个人利益，是非常不合适的。对于针对我的漫天谣言，我还想再多说两句。

有人谣传，约翰·摩根先生帮助了很多别的专家，但对资助我的研究活动并不感兴趣。而实际上，他对我的所有资助承诺都非常慷慨地履行了。在这种情况之下，如果还对他提出更多要求，我认为是太不合情理的。摩根先生对我的发明成果表现出了极大的尊重，对我计划中的发明项目也表现出了绝对的信任。那些思想狭隘、充满嫉妒心的人绝对阻碍不了我的工作，他们的阴谋也绝对不会得逞。我非常厌恶这些人，他们就好像那些导致可怕疾病的细菌一样。真正阻碍我研究的是自然规律，当前的这个世界还没有准备好接受它。它远远超过了这个时代，但是自然法则是无法阻挡的，它终将获胜，我的项目将获得最终的成功。