Tesla 159歲賀冥壽(上):AC vs DC

159 年前的今日(7月10日),科學神人 Nikola Tesla (尼古拉·特斯拉) 出生。

Nikola Tesla(1856-1943),是一位劃時代的科學神人和發明家, 擁有專利多不勝數,超過 700 份。跟愛迪生的AC/DC (交流電、直流電)決戰、免費能源的 Tesla Coil、Laser發明、費城實驗(Philadelphia experiment),都是為人津津樂道的生平大事。

1856年7月10日,Tesla 於前南斯拉夫,現今克羅地亞的斯米良 (Smiljan ,Austrian Empire,modern-day Croatia)出生,跟家人同樣是東正教教徒,其父親是牧師,幼時精通八國語言,大學時期完成物理、哲學、電學‥‥‥近十多種主修課程。1879年,父親病逝,要求Tesla回校上課。Tesla 答允,但接受學校的風別教育。1880年,Tesla 於布拉格大學畢業,四年後移民美國,獲取耶魯大學及哥倫比亞大學名譽博士學位。

1880至1884年間,Tesla 替愛迪生(Thomas Alva Edison) 發明不少電器設備的發明,但專利全部由Edison掛名取得。1882年,Tesla 被教授舉薦到匈牙利,完成第一款電話系統及揚聲器,再被引薦法國,幫忙建立旋轉磁場的電器設備,發明了感應馬達。同年母親過世,他無養家之憂,專心為Edison財團在海外設立的分公司幫忙建立大量設備。1884 年,Tesla 被經理 Charles Batchelor 寫信推廌,到Edison機械公司工作,為Edison進行簡單的電器設計,不久就完全負責了Edison公司重新設計「直流發電機」。雖然設計概念和草圖皆是Tesla所出,但發明產權和行益都是愛迪生簽名核實,歸Edison所有,讓Edison賺到非常驚人且龐大的錢,約是當時在美國紐約地區要工作約一千五百年的總薪資,財富豐厚。

即使如此,Edison妒忌Tesla 的驚人才能,多次藉經濟蕭條為由拖欠工資,教Tesla無法領取數月的工資和發明電機的部份酬勞。Tesla 就算不要Deposit,Edison派古惑仔去伏擊,工作上多次留難 Tesla,最終驅使Tesla離開愛迪生機械公司。1888年,Tesla 轉去西屋公司(Westing House),得到企業家喬治威斯汀豪斯(George Westing House)支持,研發交流電AC 。半年後,得到研製的「交流電發電機」專利,屬 Tesla 名下。

其後,他應邀到美國電機工程師學會(American Institute of Electrical Engineers)講解和示範「交流電」發電的研究成果。因為「交流電」AC – Alternating Current 的效能比Edison發明的 「直流電」優勝,因此「交流電」亦開始廣泛採用,並慢慢取替傳統「直流電」DC – Direct Current 的位置。交流電可以通過變壓器升到非常高的電壓,用細導線輸送,到目的地後可降低電壓,供住戶用電,以直流電多快好省,大大減少電量流失,成為一時佳話。

Edison 感到生意受到威脅,與 George、Tesla為敵。Edison 其後繼續請人,繼續把外購的發明修改,當成自己的專利。但無法順利營運,唯有利用傳媒大肆抹黑Tesla,視Tesla為「科學異端」。多次利用交流電 AC ,電死狗、 貓、和大象等動物,企圖反證交流電危險及無效,更向美國政府申請用交流電去電死囚犯,最後只是電囚犯到半死(電椅就是如此由來)。結果,Edison引起了大眾的不滿,只好放棄抹黑。

1893年,於美國Missouri州 St.Louis 首次公開展示了無線電通信,協助 Guglielmo Marconi 「無線電報」,實踐Guglielmo Marconi「無線傳訊」的理論。

1895年,他替美國尼加拉瓜發電站製造發電機組。該發電站至今仍是世界著名水電站之一。 Tesla利用交流電技術,製造遠距離供電網絡,教當地人民便宜用電,少付一大筆費用於直流電供電商。後來,人們為了紀念 Tesla 的貢獻,便在「尼加拉瓜瀑布」旁的公園中,矗立了Tesla的銅像表揚。

1898年,Tesla 發明無線電搖控技術並取得專利(美國專利號碼#613.809)。

1899年,他發明了X光(X-Ray)攝影技術。

其後不少發明包括收音機、雷達、傳真機、真空管、霓虹光管‥‥‥

1901-1905 年 , 第一個無線通信系統 – Wardenclyffe Tower (Tesla’s Wireless World System)。

以下就是廣泛流傳的 。AC/DC (交流電、直流電)決戰的英文總結:

Tesla 在 1919年的訪問時道出一個以前跟愛迪生工作的小故事:

當時Tesla 說自已工作將近一年,幾乎整個重新設計了馬達和發電機,希望得到專利權,要求50000美元(如計入通貨膨脹,相當於今天的1000000美元)。Edison回答:「Tesla,你不懂我們美國人的幽默。」,拒絕付錢。Tesla要求每禮拜人工25美元,Edison 照樣拒絕,於是辭職。當時,他人工是每禮拜18美元,豐厚獎金會在53歲後領取。他最後去挖了一段時間水渠,諷刺愛迪生公司。

下文會再詳細講述,免費能源的 Tesla Coil、Laser發明、費城實驗(Philadelphia experiment),繼續訴說Tesla的生平。

詳見:
膠登仔不得不知的劃時代科學神人 -Tesla

[光復膠登系列]幫 Tesla 係維基寫好一個完整既生平

Nikola Tesla Museum

延伸討論
159 年前既今日,Tesla 出世