別樣的傳奇:大神特斯拉

報人劉亞東 發佈 2020-01-05T01:58:55+00:00

來源:老和山下的小學僧作者:老和山下的小學僧他被稱為最接近神的人……他被譽為史上最偉大的科學家……他的每一次預言,都讓世界快進100年……科學界有個普遍共識,人類歷史上存在過兩個公認的曠世天才:達·文西和尼古拉·特斯拉!他的成就幾乎是愛因斯坦、愛迪生的總和!

來源:老和山下的小學僧

作者:老和山下的小學僧

他被稱為最接近神的人……

他被譽為史上最偉大的科學家……

他的每一次預言,都讓世界快進100年……

科學界有個普遍共識,人類歷史上存在過兩個公認的曠世天才:達·文西和尼古拉·特斯拉!他的成就幾乎是愛因斯坦、愛迪生的總和!

不賣關子,先給結論:這些言論不但虛假,更是荒唐!

關於特斯拉的網上傳言幾乎全是假的。咱們可愛的百度百科,特斯拉詞條里一半是謠言。咱們更可愛的央視科教頻道,2009年的一部紀錄片《科學超人:尼古拉·特斯拉》,以嚴肅的口吻和引證為特斯拉的各種謠言背書,宣揚毫無依據、完全不符基本定律的個人英雄主義,稱之為科普圈的一次恥辱也不為過!

謠言已經多到沒法闢謠了,咱們只管羅列真實的部分,先撥亂反正,再聊一聊我們外行該如何評價一位大神的歷史定位。

特斯拉與愛迪生

特斯拉和愛迪生這倆名字經常一起出現,這哥倆的緣分可不淺,只是並非我們所期待的那種「英雄惜英雄」的佳話。

愛迪生的故事不展開講了,總之就是生意做的很大。1882年,26歲的特斯拉找到了第一份正經工作:愛迪生歐洲分公司的一名工程師,類似於今天的電工。公司主營業務是電燈,可那個時代家家戶戶都沒通電,因此買電燈還得配發電機,所以特斯拉還得負責安裝維修發電機。

這娃從小是學霸,當然天賦了得,很快就成了分公司最重要的工程師。第二年,愛迪生公司給德國火車站提供的電氣設備捅出了大簍子,特斯拉三下五除二就給修好了。這還有啥好說的,直接一份推薦信去了美國總部。

看看人家這推薦信咋寫的:「我知道有兩個偉大的人,一個是您,另一個就是這個年輕人。」這還有啥好說的,愛迪生熱情親切地會見了特斯拉,並委以重任。特斯拉不負所望,很快就搞定了諸多棘手問題。

至此,特斯拉展露出了在電氣工程方面的驚艷才華!這兒強調兩點:一,其才華主要體現在電氣領域,如發電機;二,其才華主要體現在工程應用技術,而不是理論研究。

對企業來說,這樣的人才比牛頓愛因斯坦有價值多了。一時間,愛迪生和特斯拉膩歪得不得了。然後……就沒有然後了,兩人鬧翻了……

愛迪生的電燈用直流電,但特斯拉認為交流電才是未來。其實懂點中學知識就明白:交流電容易變壓,傳輸損耗少,但危險;直流電損耗大,傳輸距離短,但安全。於是兩人在技術路線上就出現了分歧。注意,這是路線之爭,不是技術高低之爭。

另外,兩人分道揚鑣還有個重要又俗套的原因:錢。據特斯拉單方面說,他按照約定改進了發電機,但愛迪生赤裸裸抵賴了已承諾的巨額獎金,然後特斯拉要求漲工資,愛迪生也不同意。

這還有啥好說的,30歲的特斯拉帶著交流電技術辭職了。大公司的技術大牛下海創業,拉個天使投資還不是分分鐘的事情。於是,特斯拉就找了個土豪,成立了自己的公司,也賣電燈和發電機,正式與老東家對著幹。

愛迪生馬上展示出了商人本色,全方位打擊特斯拉,媒體、政策、法律、低價競爭等等。其中,愛迪生為了宣傳交流電的危險,幹了兩件很沒節操的事。

第一,用交流電弄死了一頭大象,還用自己發明的攝像機拍成影片到處播放。這段視頻到今天依然能在網上找到。

第二,專門發明了用交流電驅動的電椅,說服政府用電椅作為執行死刑的工具,這玩意兒殺人過程極其殘酷,所以宣傳效果非常不錯。

這場著名的「電流戰爭」結局自然不難預測,無論愛迪生如何掙扎,都不可能阻擋特斯拉引領的交流電時代大潮。

那為啥愛迪生自己不做交流電呢?是因為交流電技術太難?還是愛迪生看不上交流電?愛迪生畢竟是技術出身,不可能對交流電一點敏感性都沒有。要知道,愛迪生公司所有的產品和配套都是圍繞直流電設計的,現在你讓他換交流電,這尼瑪是想換就能換的嗎?

這種例子到了現在也比比皆是,諾基亞是最早開發智慧型手機的公司之一,但最後死於智慧型手機,柯達膠捲是最早開發數位相機的公司之一,但最後死於數位相機。直流電的愛迪生面對交流電的特斯拉,想必心情也不會好到哪裡去吧!

愛迪生可能是人類史上第一個技術性和商業性兼容的複合人才,自己搞技術,自己商業化賺錢。雖然愛迪生在交流電上栽倒了,但技術產品實在多,馬上又靠蓄電池翻了身,接著又栽倒了,然後再靠有聲電影翻身……真正是戎馬一生了。

如果科學家和企業家裡面只能選一個的話,那麼愛迪生毫無疑問是一個企業家,而特斯拉更像是一個科學家或工程師。可惜,特斯拉的商業頭腦不及愛迪生的零頭,大部分專利技術被各大公司連哄帶騙弄走了,包括交流電技術,晚年過得比較淒涼,最後病逝於一家旅館。

特斯拉的核心技術

本僧來捋一捋特斯拉眾多眼花繚亂的技術,看能否理出一條邏輯路徑,供各位參考。

特斯拉在奧地利上的大學,電機工程專業。就在特斯拉上大學前夕,遠在英國劍橋大學的麥克斯韋發表了《論電與磁》,後來成了電磁學理論的基石。

所以,可以推測,特斯拉學習的是法拉第時代的電學理論,而不是系統的電磁學理論。注意這裡「電學」和「電磁學」的差別。

特斯拉30歲時從愛迪生公司辭職,技術成果主要就是交流電,交流電可以認為是特斯拉技術的起點,也是核心。

30歲-40歲期間,特斯拉完善了與交流電有關的各種技術,比如異步電動機、高頻電流、特斯拉線圈等。

謠言裡總是把特斯拉線圈說成能量放大器,能讓紐約上空雷暴肆虐,能讓通古斯憑空大爆炸,完全不打算尊重一下能量守恆定律。

神乎其神的特斯拉線圈,其實原理並沒有革新,基本結構就是線圈和電容:

到了今天,特斯拉線圈是很常見的東西,這玩意兒最吸引外行的是,可以產生閃電一樣的電火花,看著極為科幻。可以想像,那個時代的人看到人工閃電,相當於原始人看到火,震撼力不言而喻!

40歲-45歲期間,因為交流電容易變壓,就弄出了高壓,把高壓加到電極上就會產生射線,所以特斯拉開始研究各種射線、粒子輻射等等,提出過粒子束武器等概念,還做過X射線的早期研究。

產生X射線的裝置是高壓電槍,這是特斯拉的強項,但X射線本身是電磁波。這時特斯拉電磁學理論匱乏的缺點暴露無遺,面對神秘的射線,不但沒有任何理論成果,反而提出了錯誤的認識。最終實驗室毀於大火,特斯拉也沒興趣繼續研究X射線。

後來真正把X射線做紮實的,是我們熟知的第一位諾貝爾物理學獎獲得者:倫琴。謠言裡把倫琴的貢獻都算到特斯拉頭上顯然是不對的。

此外,常年和線圈、電容打交道,很容易搞出振蕩電路。把一個線圈和一個電容連到一起,就是一個最簡單的振蕩電路,電流可以在裡面反覆振蕩。

振蕩電路插上天線,就成了無線電發射裝置,再努力一把,就能做出遙控器、對講機之類的法寶。當然,這個過程不可能像我說的那麼輕鬆,中間的技術細節不知凡幾。

特斯拉在無線電應用技術方面建樹頗豐,發明了第一台無線電發射機,成功演示了無線通信。但與歐洲的馬可尼比起來,就沒那麼耀眼了。

兩人在各自財團的支持下,為了爭奪無線電發明權,官司打得昏天暗地。不過,馬可尼首先將無線電技術商業化,確是毫無爭議,他還因此獲得了諾貝爾獎。馬可尼成立的無線電報公司,至今仍是世界通信巨頭。

現在看來,比較合理的說法是,特斯拉首先發明了無線電發射機,馬可尼緊隨其後,並進一步改進了技術使其商業化。

因此,說特斯拉是無線電的奠基人,之一,那肯定沒問題!但和同時代的無線電同行比起來,特斯拉也沒有絕對的領先優勢,更非謠言裡說的上天入地無所不能。

如果再往根上刨,無線電原理,是史上第三號人物麥克斯韋拿下的,更沒有特斯拉什麼事情了。

特斯拉在1917年的《Electrical Experimenter》發表文章稱,可以利用電磁波在海底反射的原理探測物體,有那麼一點雷達的意思。我們前文說了很多次,電磁波在海里衰減極快,根本無法用來探測,從這一點可以再次反映出特斯拉在電磁學理論上的功底。

雷達的概念最早是馬可尼提出來的,後來是羅伯特·瓦特成功做出了實物,為英軍抗擊德軍立下汗馬功勞。

無線電原理其實就幾句話,用振蕩電路把電能轉化為電磁波,再用天線把電磁波再轉化成信號,信號的本質就是電流,你可以把這個過程稱為無線通信,也可以稱為無線輸電。當然,輸電效率一定是很感人的。

45歲-50歲期間,特斯拉開始越玩越大,不但自己砸下所有身價,還從愛迪生的投資人摩根那裡拉了一筆投資,開始建造沃登克里弗塔,進行跨大西洋的無線電廣播和無線電能傳輸實驗。

正如前面說的,在無線電方面,特斯拉不及馬可尼。馬可尼率先完成了跨大西洋的無線電廣播,於是摩根就撤資了,而特斯拉就相當於破產了,實驗設備被拿去抵債,從此以後生活一直比較淒涼。

至於遠距離無線輸電,人家馬可尼壓根都沒試,因為了解電磁學原理的人都知道,遠距離無線輸電和水變油一樣玄乎。電子是不可能直接在大氣里隨便跑的,所以要想輸電只能把電能轉化成其他形式的能量,比如電磁波、雷射、聲波等。在特斯拉那個年代,能選擇的只有電磁波,這玩意兒面對面傳輸勉強還行,超過幾百公里就是扯淡。謠言裡恰好對此大書特書,非說成是特斯拉被惡意打壓,導致人類錯過偉大的技術。

當然,有可能是特斯拉為了融資故意拿無線輸電講故事,也可能是造謠的人把這故事硬按到特斯拉頭上,但不管怎麼樣,有一點可以肯定:特斯拉在電磁學理論的悟性遠不及他在工程技術上的天賦。

50歲左右,特斯拉為發電站做了一些工作,從機械方面改進了發電機,設計了無葉片渦輪。這種渦輪不是利用流體衝擊葉片產生動力,而是利用流體剪切力驅動。這事聽著玄乎,其實並不複雜,有興趣的同學可以搜一下「特斯拉無葉渦輪泵製作方法」,網上有教程。

這把年紀還能跨界做出如此成就,確實說明特斯拉的智商非凡,絕對的技術天才!但要放到歷史的尺度看,無葉片渦輪遠遠稱不上革命性進步。

到目前為止,特斯拉真正拿得出手的就是交流電技術的商業化及推廣。注意,只是商業應用,要說原理,「交流電之父」的帽子一直是法拉第戴著。

進入晚年,本僧猜想,像特斯拉這種聰明又高傲的人,肯定不滿足於當個工程師,真正驚天地泣鬼神的成就還得從基礎科學裡找。所以,晚年的特斯拉又開始迷戀基礎科學,這顯然不是他的強項。

更遺憾的是,在特斯拉晚年,物理學進入了一個爆發期,量子力學和相對論橫空出世,所以特斯拉在基礎科學的對手是這樣一群人:

面對這樣一群妖孽,缺乏理論根基的特斯拉在基礎科學的表現更像是一個民科。舉個例子:引力是基礎科學的皇冠之一,但凡捅出一點進展,歷史定位就能蹭蹭漲,所以引力是重要的民科聚集地。特斯拉也沒缺席。

他提出的《引力動態理論》,試圖通過以太運動來解釋引力的產生,這顯然是受了牛頓時空觀的影響,思維仍然停留在19世紀的經典物理。這篇文章雖然達不到專業水平,但還算得上科幻作家的水準,所以專業期刊都沒發表,但外行看著還是挺像回事的。謠言裡,把這篇文章形容成毀天滅地的大殺器,因此被封殺而未發表。

特斯拉是一個思維很活躍的人,又有點神經衰弱,經常睡不著覺,天馬行空的遐想。比如他提出過意念投射機的概念,就是一種把人腦里的圖像投射出來的設備。強調一下,這些奇思妙想只是想像,並非研究。現在的謠言很大程度都把特斯拉晚年的遐想當成了他的研究成果。

特斯拉於1943年初在紐約一家旅館過世,死後並沒有子女,只有一大筆債務。特斯拉畢竟是偉大的電氣工程師,所以他的個人物品和研究資料都被美國政府封存,其中關於粒子束武器的資料,被列為絕密。

其實從目前的公開資料看,美國政府根本沒有找到任何有價值的裝置或資料,列為絕密只是為了保密考慮,當時剛好是二戰時期,與武器相關的資料當然格外敏感。

再後來,他的個人物品和骨灰被收藏於尼古拉·特斯拉博物館。

這大約就是特斯拉的一生。

依然還是大神

特斯拉在電磁學理論上的貢獻乏善可陳,沒能混出一條定理,但客觀的說,僅僅憑藉交流電也足夠載入史冊,特斯拉最終混上了一個單位:磁感應強度的單位以特斯拉命名。但是想坐上科學界前十位的寶座肯定是無望了。

特斯拉還獲得了一次物理學獎的提名,儘管諾獎提名不是什麼衡量標準,但多少也是一個參考。謠言裡說特斯拉拿了N次諾獎及提名,他們顯然不知道官網是可以查詢提名和獲獎次數的。

特斯拉從未獲得諾獎,只在1937年獲得了一次提名。而1937年的獎最終給了量子力學的理論:晶體對電子的衍射。今天回過頭看,特斯拉輸得不冤。

順便看看,什麼叫爭議:愛因斯坦,被提名62次,獲獎1次。簡直就是黃袍加身啊!

科學食物鏈

如何評價一個科學理論或技術發明的歷史定位呢?這當然需要內行,但作為外行,我們也有簡單粗略的辦法。

電視劇《生活大爆炸》的謝耳朵以狂妄自大著稱,為此有人專門做了一張圖說明理由,頗有幾分科學食物鏈的意思。

從理論角度講,越上面成就越大;從應用角度講,越下面成就越大。

牛頓開創了整個體系,不在這圖上,稱偉大毋庸置疑。愛因斯坦不但拿下了相對論,量子力學上的造詣也不低,這兩個學科都是在最上面混的,稱偉大毫無爭議。楊振寧在量子場論的成就是人類史上的巔峰,也是在上面混的學科,稱偉大沒懸念。超弦理論是折騰最最上面的問號,一旦有所突破,立馬封神,也難怪對撞機的話題能隔幾年炒一回。

特斯拉和愛迪生屬於電氣工程,是比較靠下的領域,稱偉大的工程師更合適,愛迪生甚至要把「偉大」兩個字拿掉。

從科學界的歷史定位看,特斯拉和牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋完全不在一個層次上。當然,有人可能不服了,要是沒有特斯拉就沒有了交流電,今天會如何如何。

沒有張屠夫,只能吃帶毛豬

按照馬克思唯物史觀,人民群眾是社會發展的決定性力量,同時不否認偉人的歷史作用,這是我黨官方認證的「科學真理」。咱試著證明一下。

在有詳細記錄的人類歷史裡,個人認為,愛因斯坦是領先同時代最多的人。愛因斯坦說過,如果沒有他,狹義相對論的發現會推遲5年,而廣義相對論的發現至少要推遲50年。這多少還是有些吹牛了,真實差距到底有多大呢?

在量子力學方面,以愛因斯坦為代表的經典物理學派,被,以玻爾為代表的哥本哈根學派,經常摁在地上摩擦。愛因斯坦完全沒有捨我其誰的風姿,成就遠不及狄拉克。

在愛因斯坦的地盤:廣義相對論,他也不是一個遙不可及的神。愛因斯坦雖然有極其敏銳的物理靈感,但自己的數學功底無法使之形成理論,後來和他的同學格羅斯曼以及他的老師閔可夫斯基,兩位出色的數學家,一起完成了《廣義相對論與引力理論綱要》。

往工程技術方向看。瓦特不是發明了蒸汽機,而是改良了蒸汽機,是在各家競爭中勝出了,搶先拿到了投資。同樣的,愛迪生不是發明了電燈,而是改良了電燈,也是在各家競爭中勝出,搶先拿到投資。可以肯定的是,如果沒有愛迪生,我們今天也絕不可能摸黑過日子。

按這樣估算,特斯拉的交流電技術頂多也就領先5年。第一,法拉第的交流電理論早就發表了;第二,隨著愛迪生直流電的普及,大家再怎麼傻,也該發現直流電的缺陷了。再過幾年,一定會有人摸到交流電這個方向的。

至於特斯拉的無線電技術,一直就談不上領先同時代的馬可尼。而特斯拉的其他技術,就更加暗淡了。理論貢獻,更是寥寥無幾。

網紅特斯拉

特斯拉成名後100年內,在公眾視野里只能算不溫不火,對他的評價基本算客觀公正。到了最近二十幾年,突然成了網紅,謠言滿天飛,有寫書的,有拍紀錄片的,有發文章的,各種無腦跪舔。在科技界,獨此一家,也算是特斯拉死後的一段別樣傳奇。

那麼問題來了,為什麼會出現「網紅特斯拉」現象?這個屬於心理學和社會學的範疇,不在本僧業務範圍內。

特斯拉是一個很高傲的人,漫天謠言對他來說簡直就是侮辱。還原一個真實的特斯拉,才是對一代傳奇的真正致敬!

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