回忆起人生的种种过往,我认识到,哪怕是微不足道的事情都可以影响我们的命运。我年少时的一段经历便是最好的例证。冬日里的一天,我和其他的几个男孩一起去爬一座陡峭的山峰。那天积雪深深,南风和煦,一切都刚刚好,正适合爬山。我们便玩起了滚雪球,雪球会在地上滚一段距离,多多少少地沾上更多的雪,这种运动项目非常刺激,大家一个赛一个,看谁的雪球最大。突然间一个雪球似乎是失去了控制,变得巨大无比,像一幢房子大小,向山谷冲了下去,巨大的冲击力让大地都随之颤动。看到眼前的景象,我呆若木鸡,不知所措,无法理解到底发生了什么。接下来的几周,雪崩的画面一直浮现在我眼前,我很想弄明白那么小的东西怎么会变得如此庞大。从那之后,我总尝试将细微的东西放大,试图以小见大,见微知著。多年后,我开始做机械和电振**实验,这一下就引起了我极大的兴趣。如果不是之前经历过那种强烈的冲击,对于线圈上小小的火花,我可能就不会去追根溯源,也就可能与我此生的最佳发明失之交臂。接下来,我便来说说这个发明的真实的历程,这也是我头一回谈及它的来历。

报废全世界的电机

有些喜欢附庸风雅的人常问我,我最推崇自己的哪项发明。这得看从什么角度看。不少专业部门的技术人员,业务精湛,却迂腐短视,他们说除了异步电机,我对这个世界几乎没什么实质的贡献。这是一个巨大的错误。评判创意的好坏,不能只看它眼前的效应。在工业领域的问题亟待解决之时,我的交流电系统诞生了,给长期悬而未决的问题找到答案,生逢其时,恰到好处。虽然之后遭遇巨大阻力,最终照例与反对派的利益集团和解,因为商业应用已刻不容缓。现在拿我的涡轮机为例,来对比一下它们的不同境遇。

人们会想,如此简单美妙的发明,拥有了很多堪称完美的优秀品质,毫无悬念,应该立马投入应用才是,想来它的情况应该与前者相似。然而,旋转磁场的运用前景是,它不会报废现有的机器,相反还有助于提升其价值。该系统不仅可以帮助新兴产业发展,还可以促进旧有产业的进步。可我发明的涡轮机却截然不同,完全背道而驰,也就是说,它的成功意味着淘汰原有的老式初代机,为购置这些机器花费的几十亿美元都会付之东流。在这种情况下,涡轮机的推进注定非常缓慢,那些有组织的反对派在专家头脑中制造的偏见,可能就是它的最大阻力。

就在前些天,我遇到了一件令人沮丧的事情,那天我遇到了我之前的助手查尔斯·斯科特,他现在是耶鲁大学电气工程教授。彼此很久没见,我便开心地邀请他来我的办公室小叙一番。我们很自然地聊起了我的涡轮机,我顿时热情四溢,沉浸在了未来的壮丽图景中。“斯科特,”我高声说,“我的涡轮机将报废世界上所有的热力机。”斯科特用手指敲了敲自己的下巴,若有所思地望向远方,好像是在计算着什么,“那废旧机器一定会堆得像山一样高。”他没再多说一个字便转身离开了!

阿拉丁神灯

我的很多发明,包括这些在内,都只不过是向着某个方向迈进了几小步。在发明的过程中,我只是依照本能,改进现有的设备,而没有特别考虑赋予它其他功能。“放大发射机”耗费了我多年的心血,它要解决的问题,不仅对工业发展来说至关重要,而且对人类来说更是意义非凡。

我没记错的话,那是1890年的11月,我在实验室展开了一场实验来研究高压电的特性,这是科学史上最非凡壮观的实验之一。在研究高压电的过程中,我发现一定空间内足够强度的电场可以点亮无极真空管。为了验证这个理论,我还为此专门建造了一个变压器,第一次实验就大获成功。那时,很难弄明白这些奇怪的现象背后的意义。我们渴望获得新的刺激,但是又很快对它们失去兴趣。昨日的未知已成为今天的日常。当我第一次公开演示灯管时,大家瞠目结舌,讶异之情溢于言表。全球各地给我发来了热切的邀请,无数的荣誉和褒扬奖赏纷至沓来,而我对此全部拒之门外。

坐在法拉第的椅子上

但是在1892年,这些要求变得越来越难推辞,我便去了趟伦敦,在电气工程师学会发表了一场演说。演说结束后,我本来应该立刻赶往巴黎,参加一个类似的活动,但是詹姆斯·杜瓦[14]坚持让我在皇家学会露个面。我是个不容易改变决定的人,却在这个苏格兰大师的强力劝说下,轻易地屈服了。他把我推坐到一把椅子上,然后给我倒了半杯美妙的棕色琼浆,它闪耀着彩虹般的光彩,尝起来就像是果汁。“现在,”他说,“你坐在法拉第的椅子上,喝着他之前常喝的威士忌。”这两件事的任何一样都是让人艳羡的经历。第二天晚上,我在皇家学院做演示,结束时瑞利勋爵[15]致辞,他的褒奖给了我继续前进的动力。我逃离了伦敦,然后又从巴黎逃走,以躲避人们对我的追捧,然后我回了家。在那里我经历了一段最为痛苦的折磨,大病一场。康复之后,我计划去美国继续我的工作。在那之前,我从来都没有意识到我拥有什么特别的发明天赋,但瑞利勋爵,这个我一直敬仰的科学大师,却这么认为。如果真的如此,我认为我应该集中精力去实现一些宏伟的理想。

大自然的触发器

有一天,我在山间漫步,眼看风雨将至,便到处寻找藏身之所。天空乌云密布,雨却迟迟未下,突然,划过一道闪电,顷刻间,大雨滂沱。这个景象让我陷入沉思。显而易见,这两种现象紧密相关,如同“因”和“果”。思考片刻,我得出了一个结论,降雨过程中电的作用微乎其微,闪电的功能更像是一个感应触发器。

这个现象蕴含着巨大的应用前景。如果可以制造出足够的电效应,整个地球和人类的生存条件将会发生翻天覆地的变化。太阳从海洋中蒸发水分,然后被风带到遥远的地方,始终处在一种精妙的平衡状态。如果我们能够随心所欲地在任何时间和地点,扰动这种平衡,那我们便控制了生命赖以生存的甘泉。人们可以灌溉荒芜的沙漠,制造湖泊和河流,从而提供无限的动能。这是人类利用太阳的最有效的办法。设想能否成功的关键在于,我们能否有能力开发出像大自然一样呼风唤雨的电流。前景看似渺茫,但我下决心尝试一下。1892年的夏天,我回到美国之后,便立刻开始这方面的工作,因为要想无线传输能量,就得找到类似的办法,所以这个课题深深地吸引了我。

400万伏

次年春天,我首次获得了理想的实验结果,通过我的圆锥形线圈,电压提升至100万伏,虽然远不及现在的技术,但在当时已很了不起了。研究进展平稳顺利,就在这时,我的实验室遭遇火灾,被完全摧毁。关于这场火灾,T. C. 马丁在《世纪杂志》1895年4月刊的一篇文章中报道了此事,大家可从中了解一二。这场灾难让我在很多领域的研究停滞,那年的大部分时间都是在设计和重建实验室。可是,但凡条件允许,我就继续投入工作。虽然我清楚,要获得更高的电能,就必须拥有更庞大的设备,但我的直觉告诉我,通过合理的设计,小而紧凑的变压器也可以达到这个目的。如我专利所示,实验中,我在次级电路上运用了扁平螺旋线圈,结果没有出现流注,让我非常惊讶。不久之后我发现,原因在于线匝的位置,它们之间产生了相互作用。根据这个发现,我开始采用高压导电棒和相当尺寸的大直径线匝,并保证它们充分间隔,来减少分布电容,与此同时防范电荷在任何点的过度积聚。运用这种方法,我可以制造出400万伏的电压,这几乎达到了我在休斯敦大街的新实验室的容纳极限,放电范围外扩至16英尺。这个发射器的照片登载在了1898年11月的《电子评论》上。

为了在这一方向继续推进,我必须走向室外,1899年的春天,我准备修建一座无线发射装置,完成了前期的工作后就去了科罗拉多,在那里待了一年多,改良和完善了一些设备,让它能够根据要求,产生任意强度的电流。对这个实验感兴趣的朋友可以参见之前提到过的《世纪杂志》,1900年6月刊,后面的《提高人类能量的问题》一文有详细介绍。

《电气实验者》杂志曾让我简单描述一下这个项目,以便年轻的读者朋友也能清楚地理解我的这个“放大传输器”的建造和操作过程,以及修建它的目的。好吧,那我就简单说一说。第一,它是一个配备次级装置的谐振变压器,可加载高压的部件有着相当大的面积,四周被超大弧度的曲面包围,相互之间保持适当的距离,以确保表面任意一点的电荷密度都维持在较小的范围内,这样,即使导电棒**在外,也不会出现漏电的现象。它适用于从一秒几转到数千转的任意频率的电流,可制造出大流量中压电,或安培数较小却有超高电动势的电流。能取得的最高电动势取决于充电表面的曲度和面积。

1亿伏特完全可行

根据我以往的经验,获得1亿伏的电压完全可行。反之,也可以在天线上获得数万安培的电流。一个中型的装置便可以这样演示。理论上说,一个直径不超过90英尺的终端便足以产生上述量级的电动势;而一般频率的2000安至4000安的天线电流,需要的终端直径不超过30英尺。从更为严格的意义上来说,相对于其整体的能量,这个无线输电装置的赫兹波的辐射量微乎其微。如此一来,阻尼系数极其微小,极大地扩展了它的电容量,可存储大量的电荷。任何脉冲的电流,哪怕是低频电流,都可以激发这个电路,也可以产生像交流发电机那样的正弦曲线和持续的振**。从最狭义的角度来说,其意义在于它除了具备谐振变压器的一般品质之外,还能高效地进行电能的无线传输。通过精密设计发电球尺寸比例、电气常数等各种性能,彻底克服了距离的限制,无线传输脉冲的强度没有任何削减,并可以根据精确的数学定律,使得脉冲强度随着设备之间的距离的增加而不断加强。

无线传输的“世界系统”包括很多项发明,这只是其中之一,1900年我返回纽约后便着手推动其商业化。当时已作为我们公司的近期目标列在了技术说明中,现摘录如下:

在这个发明家长期的探索和实验的过程中,取得很多独创性的发现,“世界系统”就是将其集合的产物。它不仅能即时准确地将各种信号、信息或文字无线传输到世界的各个角落,还能够实现现有的电报、电弧和其他的信号站的互联互通,且无需对现有的设备做任何的调整和改变。举个例子,运用这个系统,本地的电话用户可以呼叫全球任何一处的电话用户,并与他们实现通话。无论你在什么地方,无论在陆地还是海洋,一块手表大小的价格低廉的接收器就能让你接收到在其他的地方举行的演讲或演奏的音乐。这个伟大的科学进步将带来无限的可能,这些例子只能让你窥知一二。它将消灭距离,利用地球这个完美的自然导体,充分发挥人类的聪明才智,实现那些之前通过导线才能实现的各种目标。它的远景目标是,让任何现有的用一根或多根电线连接(显然长度亦受到严格限制)才能运行的机器,在没有人工导线的情况下,同样能够精确流畅地运行,除非超出了地球的物理范围,否则完全不受距离的影响和限制。

这一理想的方法不仅极大地拓展了原有的商业开发空间,而且开启了一个全新的领域。“世界系统”植根的主要发现和发明如下:

1.特斯拉变压器

这个设备用以制造电振动,是一项革命性的发明,其重要性不亚于火药的发明对战争的意义。通过这种方式,电流强度可以达到一般方法的许多倍,发明家通过这种设备,制造了100多英尺的电火花。

2.放大传输器

该发明荣膺特斯拉的最佳发明。这台特殊的传输器用以激发地球能量,它在电能传输领域中的地位,就相当于天文观测中的望远镜。通过这部非凡的仪器,特斯拉已经创造出了比闪电更强的电运动,并完成了环球传输,电流强度足以点亮200盏白炽灯。

3.特斯拉无线系统

这个系统是对原有系统的更新和升级,也是唯一可以远距离无线输电的设备。经由科罗拉多建设的实验站的仔细研究和测算证明,任意功率的电能都能够无线传输,并根据需求,可环球输送,电量损耗不超过几个百分点。

4.个性化技术

特斯拉的这一发明对简单粗糙的“调谐”而言,就相当于用文雅的语言代替含混不清的表达。该功能可保证信号或信息在传输过程中的机密性和排他性,对发出者和接受者来说,信号不会互相干扰,并且保证了机密安全。每一个信号就像拥有自己的独特身份,不会混淆,基站和设备数量没有限制,同时运行也不会相互干扰。

5.地面驻波

通俗点说,就是地球可以响应某一频率电振动,就像是声叉回应某种声波一样。这些特殊的电振动,可以激发地球的巨大能量,在商业及其他方面的应用价值不可限量。第一家“世界系统”发电厂将在未来的九个月内投入运行,该电站可获高达1000万马力的电能,旨在以低廉的价格,为无数的技术成果提供服务,其中包括:

(1)全球所有电报交换机及电报局的内部互联;

(2)建立安全可靠的政府部门的电报服务;

(3)全球所有电话交换机和电话局的内部互联;

(4)与新闻媒体合作,通过电报或电话,实现一般新闻在世界范围内的传播;

(5)通过“世界系统”,实现为私人专属的信息传输;

(6)实现全球证券交易系统的内部互联和操作;

(7)建立通过“世界系统”的音乐传播系统;

(8)实现全球范围内,通过廉价的钟表精确计时,达到天文学精度,并且无需特殊维护;

(9)实现全球范围内的印刷或手写字体、信件、支票等的环球传递;

(10)建立全球海洋导航服务系统,所有船只可实现无罗盘精确导航,可精确定位船只位置、时间及航速,有效避免船只碰撞等海难事故;

(11)开启海陆全地况新型打印系统;

(12)世界范围内的照片、画卷等各类档案的复制。

我曾倡议小规模地演示无线输电技术,规模虽小但足以说明问题。除了上述这些,其他的一些重要的应用也会在未来向大家展示。

我们曾在长岛建了一座高达187英尺的发电装置,球形终端直径达68英尺。这个尺寸事实上足以传输任何量级的电能。起初,只输入了200千瓦到300千瓦的电能,但准备后期增大至数千马力,为了让各个变压器可以发出特殊的复合波,我还开发出了一种可以控制电量大小的特殊的电话控制系统。

两年前,这座发电塔被毁,但我的项目继续,我们未来将建设另一座更先进的电塔。借此机会,我想澄清一下,有个广为流传的报道,说鉴于战争的状况考量,政府摧毁了这座电塔。这种说法可能会让一部分人产生偏见,这些人未必知道,那些三十年前授予我美国公民身份的文件,以及我获得的所有的勋章、学位、学历、金牌和其他一些荣誉一起,都被我妥妥地收在了几个废旧的大行李箱里。如果这篇报道有事实根据,那我理应获得补偿,我为建设这个电塔花费的可是一大笔钱。而事实恰恰相反,保护好试验塔对政府有益,它有一个重要的功能,可以定位世界上任何位置的潜艇,单就这一点来说政府就要保护它。我的设备、维修和所有的发明一直都在政府的操控之下,自欧洲的战争爆发以来,在一些对国家至关重要的领域,诸如航空导航、船只推进以及无线传输等,我的很多发明成果,都无偿地提供给了国家。那些知情人都知道,我的发明让美国的很多行业发生了革命性的变化。换个角度来说,还没有哪个发明家像我这般幸运,可以把他的技术成果运用到战争中去。考虑到整个世界都处在水深火热之中,此时谈论个人问题,似有不妥,所以对于这个问题,我之前从未公开发表过任何个人观点。

因为最近听闻各种流言,我想做些澄清,在商业层面,皮尔蓬·摩根[16]先生对我没什么兴趣,但他胸怀宽广,一直为许多其他的业界精英提供着帮助。他言出必行,一直慷慨相助,没有理由要他付出更多。他非常认可我的发明成果,完全相信我能够完成既定目标。有一小撮鼠目寸光、妒贤嫉能的人对我横加阻挠,我可不愿遂了他们的心意,这些人就像是让人不堪其扰的病菌。我的项目太过超前,世界都还没有做好准备,囿于自然规律,发展受限,但同样在自然规律的支配下,它将最终获得成功。

[14]詹姆斯·杜瓦爵士(Sir James Dewar,1842年—1923年),苏格兰物理学家、化学家、发明家。1904年他与皮埃尔·居里一同研究镭衰变成氦的过程,同年被授予爵士。他主要的工作是在低温学研究上。1891年他提出了可以生产工业级产量液氧的生产过程。1892年他发现了以他名字命名的真空容器——杜瓦瓶用于低温现象的研究,随之开始氢气的液化和固化研究。

[15]瑞利勋爵(Lord Rayleigh,1842年11月12日—1919年6月30日),英国科学家,在理论和实验物理学方面都做过杰出的贡献,曾获得1904年诺贝尔物理学奖,“因为他研究了最重要气体的密度,并在这些研究中发现了氩”。1905年至1908年,他担任皇家学会主席,1908年至1919年,他担任剑桥大学校长。

[16]皮尔蓬·摩根(John Pierpont Morgan Sr. ,1837年4月17日—1913年3月31日)美国金融家、银行家,在整个镀金时代主导了华尔街的企业融资。他是摩根大通(J. P. Morgan and Co.)银行的负责人,推动了19世纪末20世纪初美国工业的整合浪潮。