2016-10-18
Kategoria: Nauka

Tesla – ekscentryczny wizjoner, który „wynalazł XX wiek”

Tesla-Genius

Mówi się o nim, że odkrył wiek XX. Ale bardziej trafne byłoby stwierdzenie, że to raczej wiek XXI odkrywa jego – Nikolę Teslę – genialnego wynalazcę (112 patentów w USA), wizjonera, „podróżnika w czasie i przestrzeni” – jak sam o sobie mówił. Nic też dziwnego, że wśród odwiedzających pokoje 3327 i 3328 w hotelu New Yorker na Manhattanie, które zajmował przed śmiercią, znajdują się liczni naukowcy: elektrycy, inżynierowie, ale też ufolodzy, wyznawcy New Age oraz… hodowcy gołębi.

Obecność tych ostatnich pochodzi stąd, że Tesla był znany w ich świecie jako miłośnik tych ptaków.

Wielu mieszkańców Nowego Jorku tak go właśnie zapamiętało – drobną postać karmiącą gołębie w Central Parku. Czy mogli przypuszczać, że patrzą na twórcę „promieni śmierci” i innych, wynalazków, o których tzw. opinia publiczna nie wie nic do dziś? Wygląda nawet na to, że w pewnych kręgach niechętnie mówi się zarówno o wynalazcy, jak i jego ostatnich wizjonerskich pracach. Chętnie skazano by Nikolę Teslę na zapomnienie albo co najwyżej – wspominano jako trochę szalonym miłośniku ptaków. Kim był naprawdę?

Przyszedł na świat w małej wsi Smiljan w Chorwacji, dokładnie o północy (stąd rozbieżności dotyczące dnia jego urodzenia podawane przez różne źródła) z 9 na 10 lipca 1856 roku. Podobno w momencie jego urodzin rozszalała się niespotykana w tej okolicy szalona nawałnica z gwałtownymi wyładowaniami – jakże by inaczej – elektrycznymi.

Milutin-Duka-Tesla-thumbOjciec Nikoli, Milutin, był prawosławnym duchownym, Serbem, matka Georgina, nazywaną Dziuką, pochodziła z Zachodniej Syberii. Chłopiec miał czworo rodzeństwa. Tesla zawsze twierdził, że świetną pamięć, zdolności językowe, a także geniusz wynalazczy odziedziczył po matce, a po ojcu – zamiłowanie do poezji. Sam pisał wiersze, potem, kiedy już obracał się w międzynarodowym towarzystwie, chętnie cytował utwory poetów w ojczystych językach gości.

Fabrykant wynalazków

Pierwszego dokonał w wieku lat pięciu. Zbudował wtedy koło wodne, zupełnie inne od tych stosowanych, z którymi się spotykał – gładkie, bez łopatek. Co dziwniejsze, przypomniał sobie o tym wynalazku wiele lat później przy okazji konstrukcji słynnej turbiny elektrowni na Niagarze.

Potem był jeszcze m.in. pojazd, którego siłą napędową było… kilkanaście chrząszczy.

Sielskie dzieciństwo na wsi zakłócił dramatyczny wypadek – tragiczna śmierć, w wyniku upadku z konia starszego o siedem lat brata, Dane.

„To on był geniuszem, nie ja” – napisał później w swoich wspomnieniach („My autobiography”).

Nie wiadomo, czy miał rację, natomiast z pewnością śmierć brata stanowiła przełom w życiu Tesli. Do końca swoich dni cierpiał z powodu koszmarów sennych związanych z tym zdarzeniem; zaczął wykazywać też nadaktywność, skłonność do dziwactw i fobii (nie mógł np. znieść kobiet z kolczykami w uszach; miał też bardzo wyczulony słuch – słyszał muchę oddaloną o kilkanaście metrów, co nie pozwalało mu zasnąć. W późniejszych latach jego mania czystości sprawiała, że kelnerzy w restauracjach wiedzieli, że aby doprowadzić swoje, i tak już idealnie czyste sztućce do perfekcji, będzie potrzebował dokładnie 18 bawełnianych ściereczek.). Z upływem czasu wszystkie te ekscentryczne cechy pogłębiały się.

Tesla-Motors-Model-S-and-X

Któżby przypuszczał, że 60 lat po śmierci Tesli, powstanie w USA przedsiębiorstwo Tesla Motors, produkujące samochody elektryczne: Model S (od 2012 roku) i Model X (od 2015). Fascynacja geniuszem Tesli, jak widać, trwa.

Podobnie jak bratu Dane, pojawiały mu się przed oczami błyski, obrazy, rzeczy, spraw, które kiedyś widział. Chcąc nad tym zapanować, zaczął w wyobraźni krok po kroku, konstruować swoje wynalazki; uważał to za lepszą nawet metodę niż tworzenie modeli w rzeczywistości:

„Każdy, kto zabiera się do konstruowania czegoś – pisał – ryzykuje, że ugrzęźnie w szczegółach (…) tracąc przy okazji sprzed oczu podstawową zasadę konstrukcji. (…) Gdy mam pomysł, od razu zaczynam jego budowę w wyobraźni. Zmieniam szczegóły konstrukcji, usprawniam jej budowę i uruchamiam urządzenie w umyśle. (…) Potrafię nawet zauważyć, czy stoi prosto”.

Kiedy Nikola miał 12 lat przeniósł się wraz z rodziną do małego miasta. W szkole, jako gimnazjalista, doprowadzał czasem nauczycieli do szału dociekliwymi pytaniami. Przy tym nigdy nie wiadomo było, czy mają do czynienia z geniuszem, czy z oszustem – trudno było uwierzyć, że ten dziwny uczeń potrafi rozwiązać zadanie, zanim pojawiło się w całości na tablicy, w dodatku bez zaglądania do tablic logarytmicznych (dzięki fenomenalnej pamięci miał je po prostu w głowie).

Równolegle cały czas prześladowały go pojawiające się błyski i koszmary. Dzisiaj prawdopodobnie zdiagnozowano by u niego schizofrenię, zastosowano odpowiednie leki, które z kolei mogłyby uleczyć nie tylko z choroby, ale też, być może… z geniuszu.

W tej sytuacji radził sobie sam. Wiedząc, że obrazy, to zapamiętane przez niego przeżycia z dzieciństwa, stosował samopoznanie, jako pomoc psychiatryczną, wyprzedzając w ten sposób Freuda.

Na rozdrożu

Ojciec widział dla niego karierę w stanie duchownym, tymczasem upomniała się o młodego Teslę armia… Rodzina Nikoli zdawała sobie sprawę, że o tym, przy jego delikatnej budowie, nie mogło być mowy. Wywieziony w pobliskie góry i ukryty tam, prawdopodobnie przez ojca, spędził rok na odludziu. Nie nudził się ani chwili, zajęty, jak zwykle, konstruowaniem wynalazków, oczywiście w wyobraźni. Jednym z nich była rura na dnie Atlantyku, którą można było przesyłać pocztę między kontynentami.

Myśl o Ameryce nie opuszczała go, odkąd, jako małe dziecko zobaczył na zdjęciu wodospad Niagara. Dla niego te masy wody były wręcz wymarzonym narzędziem do kreowania coraz to bardziej niesamowitych wynalazków. Wcześniej jednak los rzucił go do kilku innych krajów.

Voltaire-Francois-Marie-Arouet-thumbW 1875 roku Nikola rozpoczął studia na Wydziale Inżynierii Elektrycznej Politechniki w austriackim Grazu. Jego ambicją od razu stało się zaliczanie dwóch lat w ciągu roku. Nie chodziło o względy finansowe, ale o obsesję, która towarzyszyła mu zawsze – żeby wszystko co zaczął, skończyć tak szybko, jak tylko było to możliwe (oczywiście przy dołożeniu największej staranności). Pracował codziennie, od 3. nad ranem, do 11. wieczorem. Jego idolem był w tym czasie Voltaire, którym zachwycał się w swoich wspomnieniach „My Inventions”:

Ten potwór zapisał 100 grubych tomów drobnym maczkiem, pijąc 72 filiżanki kawy dziennie.

Profesorom i wykładowcom podobał się pilny i niezwykle zdolny student; wydawało się, że wspaniała kariera naukowa stoi przed nim otworem. Niestety, zupełnie niespodziewanie młody Tesla wpadł w szpony… hazardu. Miał to być jego sposób na zarobienie na studia (poprzednio utrzymywał się ze stypendium, które stracił wskutek upadłości sponsorującej go instytucji).

Były to czasy, kiedy obowiązywały inne standardy, studentom nie wszystko było wolno. Nikola został relegowany z uczelni z powodu „grania w karty i nieustabilizowanego trybu życia”.

Po dwóch latach tułaczki po różnych miastach Austro-Węgier – m.in. Zagrzebia, Pragi, Mariboru ostatecznie trafił do Budapesztu. Był rok 1881.

„Elektryczny” Budapeszt

Thomas-Edison-thumbStolica Węgier, po połączeniu Budy i Pesztu, w tym czasie gwałtownie się rozrastała. Miasto miało ambicję stania się europejską metropolią. Z pomocą przyszedł… wynalazek Bella. To tutaj, w 1881 roku, uruchomiona została jedna z czterech pierwszych na naszym kontynencie central telefonicznych. Dokonała tego filia firmy należącej do Thomasa Alvy Edisona (1847-1931) i to tam właśnie Tesla znalazł pracę. Wkrótce ulicami miasta ruszył pierwszy tramwaj elektryczny (rok 1887), a w dziewięć lat później uruchomiono pierwszą linię metra. Budapeszt znalazł się w awangardzie europejskich stolic. W tej elektryzującej atmosferze światło dzienne ujrzał pierwszy wynalazek niezwykłego Serba – dwufazowy silnik indukcyjny Tesli.

Tesla-Motor-Engine-1887-88

Pierwszy silnik indukcyjny prądu przemiennego (bez komutatora), wynalazek Nikoli Tesli (1887 rok).

„Nie był to jedynie nowy silnik – piszą Krzysztof i Przemysław Słowińscy w książce „Władca piorunów. Nikola Tesla i jego genialne wynalazki”, lecz zupełnie nowatorska zasada rotacyjnego pola magnetycznego wytwarzanego przez dwa lub więcej prądy zmienne asynchroniczne w stosunku do siebie. W ten sposób, poprzez wytworzony prądami asynchronicznymi wir, za jednym zamachem wyeliminował potrzebę tworzenia komutatora (elementu silnika elektrycznego umożliwiającego odwrócenie kierunku prądu) oraz szczotek zapewniających dopływ prądu. Tym samym obalił zasady, których trzymali się dotąd naukowcy i które wpajano mu w Grazu”.

Silnik był prawdziwym skokiem w przyszłość. Przed Teslą otwierały się zupełnie nowe perspektywy. Z typową dla siebie pasją dla rzucił się w wir pracy. „To był niezwykły stan umysłu: uczucie pełnego niemal szczęścia – wspomina ten okres życia”.

I to pomimo dolegliwości, które go wtedy dręczyły, bo Budapeszt, choć piękny i nowoczesny, był potwornie hałaśliwy, a to było dla niego ogromną udręką.

W czasie krótszym niż dwa miesiące udało mu się opracować wszystkie typy silników indukcyjnych i modyfikację systemu. Spowodował tym prawdziwą rewolucję, ponieważ dzięki wynalazkowi stało się możliwe uzyskiwanie znacznie wyższego napięcia niż przy prądzie stałym. Mało tego, pojawiła się możliwość przesyłania go na o wiele większą odległość niż dotychczas, bez potrzeby budowy prądnic co mniej więcej 3 kilometry.

Prądnica Tesli. System produkcji i przesyłania prądu przemiennego na duże odległości. Amerykański patent 390.721 z roku 1888 („Dynamo w Urządzeniach Elektrycznych”).

Nad Sekwaną

Z Budapesztu, wciąż jako pracownik firmy Edisona, polecony przez węgierskich przyjaciół trafił do Paryża. Tu na moment wciągnęły go rozrywki, z których słynie nadsekwańska stolica, odezwały się m.in. stare ciągoty do hazardu. Odrywały go od nich jedynie zlecenia, z których zawsze wywiązywał się zresztą bez zarzutu. Tak było m.in. z naprawą elektrowni w Strasburgu, od której zależał ruch na miejscowym dworcu. Mieszczanie alzaccy dziękowali mu wylewnie, ale… ich wdzięczność przejawiała się wyłącznie w słowach. W centrali w Paryżu również nie otrzymał dodatkowego wynagrodzenia, na które bardzo liczył. Zaproponowano mu natomiast wyjazd do Ameryki. Tesli przypomniały się wtedy marzenia, jakie snuł w dzieciństwie w swojej rodzinnej wiosce o spożytkowaniu mas wód Niagary i ostatecznie uległ namowom szefa, angielskiego inżyniera Charlesa Batchelora, który zachęcał go słowami:

„Tam, w Ameryce, nawet trawa jest bardziej zielona”.

Trawa w Ameryce rzeczywiście była bardzo zielona i to nawet w samym Nowym Jorku, do którego przypłynął na pokładzie statku „Saturnia” w 1884 roku. To miasto, podobnie jak Budapeszt, rosło w owym czasie jak na drożdżach. Ale nadal można było w 15 minut dojechać z centrum tramwajem do pastwisk i łąk, albo portu; znaleźć się w „małych Chinach”, albo w dzielnicy włoskiej. Dla Tesli najważniejsze było jednak to, że w tym mieście pracował Edison.

Thomas Alva szybko dostrzegł talent Tesli i dał mu niemal pełną swobodę w pracy nad konstrukcjami elektrycznymi i rozwiązywaniu problemów związanych z ich działaniem.

Panowie, pod niektórymi względami, wydawali się bardzo do siebie podobni – obydwaj byli prawdziwymi tytanami pracy, mogli nie spać nawet 2-3 dni (chociaż pracownicy Edisona twierdzili, że ich szef od czasu do czasu ucina sobie drzemkę w swoim gabinecie); obydwaj też uważali, że elektryczność to przyszłość ludzkości.

Z tym, że Amerykanin był zdania, że dla jego kraju jedynym rozwiązaniem jest prąd stały.

Były jeszcze inne różnice, głębsze, z których od razu można było wnioskować, że prawdopodobnie dojdzie kiedyś między tymi dwiema silnymi indywidualnościami do „wojny”, co zresztą się stało.

Edison uważał, że Tesla zbytnio teoretyzuje, nazywał go, nieco pobłażliwie, „poetą nauki”, ten z kolei nie zgadzał się z „empirycznymi sieciami” Amerykanina, jak określał metodę sprawdzania teorii naukowych polegającą na odrzucaniu kolejnych możliwości, aż w końcu pozostanie ta jedna jedyna, słuszna:

„To jakby szukając igły w stogu siana oglądać każde pojedyncze źdźbło” – żartował.

Tak naprawdę chodziło o coś innego, jak to zwykle bywa – przede wszystkim o pieniądze, ale też na pewno ambicje naukowe.

Edison, jak zwykle praktyczny, obawiał się konkurencji prądu zmiennego, gdyż konstrukcja jego żarówki opierała się o prąd stały. Mimo to zgodził się na propozycję Tesli, który zamierzał usprawnić dynamo jego pomysłu. Zrobił to jak zwykle szybko i bez zarzutu, a następnie zjawił się po obiecaną wcześniej zapłatę, którą miało być… 50 tysięcy dolarów [równowartość około 2.125.000 dzisiejszych], suma jak na owe czasy astronomiczna.

– Ja żartowałem. Tesla, ty nie rozumiesz naszego amerykańskiego humoru – usłyszał od swojego aroganckiego zleceniodawcy. – Dostaniesz jak zwykle – 18 dolarów tygodniowo, no… może 28 [1.190 obecnie].

Tesla nie przyjął tak nieadekwatnej zapłaty i oburzony odszedł. Był to początek rozłamu między wynalazcami, który stopniowo pogłębiał się, aż w końcu zamienił w otwartą wojnę, nazwaną później przez amerykańską prasę, słynną „wojną prądów”.

Tesla-Company-Coil

Transformator (cewka, lampa łukowa) Tesli. Obwód pierwotny składa się z transformatora zasilającego Tr1, dławików Lb1, Lb2 (chroniących Tr1 i sieć zasilającą), kondensatora C1, iskrownika (Iskr), oraz cewki pierwotnej L1 w postaci kilku zwojów rurki lub grubego drutu. Częstość drgań obwodu pierwotnego zależy od pojemności kondensatora, indukcyjności cewki pierwotnej oraz w pewnym stopniu od przerwy iskrownika. Obwód wtórny to kondensator C2, którego pojemność jest równa pojemności pomiędzy górną elektrodą (najczęściej wykonaną w formie torusa) a Ziemią, oraz cewka wtórna L2 składająca się zwykle z kilku tysięcy zwojów cienkiego drutu.

Człowiek, który „wynalazł XX wiek”

Porzucenie pracy w przedsiębiorstwie Edisona było ryzykowne; w Stanach panował kryzys, ale dla Tesli nie stanowiło to przeszkody. Założył firmę Tesla Electric Light & Manufacturing.

Nie chodziło mu o dochody – najważniejsze, że miał wreszcie swoje prywatne laboratorium. Skonstruował w nim swoją pierwszą lampę łukową – prostszą, bezpieczniejszą i tańszą w eksploatacji niż dotąd stosowana.

Ale dopiero wejście w spółkę z biznesmenem A. K. Brownem i założenie przy jego pomocy firmy Tesla Electric Company pozwoliło Serbowi na rozwinięcie skrzydeł.

W kilka miesięcy stworzył (wymyślony jeszcze w Budapeszcie) system prądu zmiennego – jedno-, dwu- oraz trzyfazowego.

Ten ostatni, udoskonalony, okazał się „epokowym wynalazkiem elektroniki” – piszą P. i K. Słowińscy:

„W układzie trójfazowym wirujące pole magnetyczne uzyskuje się przez zasilanie trzech uzwojeń umieszczonych co 120 stopni na obwodzie stojana prądami przemiennymi, przestawionymi w fazie również o 120 stopni”.

To właśnie to odkrycie sprawiło, że Teslę określa się jako człowieka, który „wynalazł XX wiek”.

Pracował również nad silnikami i prądnicami; w rezultacie do 1891 roku uzyskał 40 patentów.

Rozpoczęcie współpracy z Georgem Westinghousem, miliarderem, biznesmenem, było kolejnym krokiem milowym w karierze Tesli. (To z jego pomocą powstała m.in. elektrownia wodna przy Niagarze i linia przesyłowa, która zasiliła oparte na świetlówkach Tesli oświetlenie stacji kolejowych Western Union).

Pieniądze Westinghouse’a, a przede wszystkim jego wiara w przewagę prądu zmiennego i gotowość inwestowania stanowiły zagrożenie dla planów, reputacji i ogólnie „stanu posiadania” Edisona. Do tego oczywiście ten ostatni nie mógł dopuścić. Rozpoczęła się wojna podjazdowa. W jej wyniku nawet profesjonaliści-elektrotechnicy nie wiedzieli, kto ostatecznie był twórcą systemu prądu zmiennego, o tzw. opinii publicznej nie wspominając.

Spór rozstrzygnął dopiero wyrok sędziego Townsenda z Sądu Rejonowego w Connectitut wydany w 1900 roku, w którym czytamy:

„Dziełem geniuszu Tesli było ujęcie nieuporządkowanych, nieokiełznanych i dotąd przeciwstawnych względem siebie elementów natury i sztuki i zaprzęgnięcie ich do poruszania maszyn stworzonych przez człowieka. To, co inni postrzegali jako niedające się pokonać bariery, niedostępne prądy i sprzeczne siły, on uchwycił i poprzez zestrojenie ich kierunków wykorzystał potęgę Niagary w formie silników w odległych miastach. (…) Wyrok niniejszy może być wciągnięty do nakazu sądowego i wyjaśnień do wszystkich roszczeń w pozwach”.

Tesla-Magnifying-Transmitter

Tesla w swoim laboratorium w Colorado Springs z „nadajnikiem powiększającym”, generującym miliony woltów. Te 7-metrowej długości łuki elektryczne wytworzył tylko dla pokazania niezwykłego efektu, poprzez szybkie zmiany napięcia. Wynalazek chciał wykorzystać do produkowania bezprzewodowej transmisji energii elektrycznej. Grudzień 1899 r.

123

O Autorze

 > 

John Lennon „Imagine”: Imagine there’s no Countries… Imagine no Possession… Nothing to Kill or Die For… And no Religion too… No Need for Greed or Hunger… A Brotherhood of Man… (Niestety, John, dziś żyjemy w innym świecie. Twoje idee, lepsze czy gorsze, zostały wypaczone). Mahatma Gandhi: Na początku cię ignorują. Potem śmieją się z ciebie. Następnie z tobą walczą. W końcu wygrywasz • Siedem grzechów społecznych: polityka bez zasad, bogactwo bez pracy, przyjemność bez sumienia, wiedza bez osobowości, wiara bez poświęcenia, nauka bez człowieczeństwa oraz handel bez moralności • Religie to różne drogi prowadzące do tego samego celu. Jakaż to jest różnica, którą z nich wybierzemy? Jaki cel więc mają te kłótnie między nami? • Słabi nigdy nie potrafią przebaczać. Przebaczenie jest cnotą silnych • Jakże wielkiej daniny grzechu i błędów wymaga od człowieka bogactwo i władza • Nie znam większego grzechu niż uciskanie słabszych w imieniu Boga • Jest wiele powodów, dla których mogę być przygotowany na śmierć, ale nie ma żadnego, dla którego gotów byłbym zabić. Albert Einstein: Nie ma rzeczywistości samej w sobie, są tylko obrazy widziane z różnych perspektyw • Gdy miałem dwadzieścia lat, myślałem tylko o kochaniu. Lecz później kochałem już tylko myśleć • Tylko dwie rzeczy są nieskończone: wszechświat i ludzka głupota. Co do tej pierwszej istnieją jednak pewne wątpliwości • Nauka bez religii jest kaleka, religia bez nauki jest ślepa • Jestem bardzo głęboko religijnym niewierzącym • Gospodarcza anarchia społeczeństwa kapitalistycznego w jego dzisiejszej formie jest, moim zdaniem, prawdziwym źródłem zła • Wszyscy wokół wiedzą, że czegoś nie da się zrobić. I wtedy pojawia taki, który o tym nie wie, i on właśnie to coś robi • Nie wiem, jaka broń będzie użyta w trzeciej wojnie światowej, ale czwarta będzie na maczugi.



Ruch Lotniczy nad Ziemią 24H

Artykuły w Kategoriach:

Poznaj Chiny

Pogoda

Warszawa
2017-12-17, 13:03
Przeważnie pochmurnie
3°C
Odczuwalna: 4°C
Ciśnienie: 1020 mb
Wilgotność: 80%
Wiatr: 1 m/s WSW
Prognoza: 2017-12-17
dzień
Gwałtowne deszcze
2°C
noc
Częściowo pochmurno
-3°C
 

Teleskop Hubble'a