特斯拉自传
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第8章 交流电的诞生(2)

1884年春天,此行的所有问题都得到妥善解决,电力设备也被德国政府正式接受,我满怀着美好的憧憬返回了巴黎。因为一位公司负责人曾经许诺,假如我能成功解决问题,就会发给我一笔奖金,而且还会根据我对发电机做出的相应改进,确定公平合理的报酬,我一心盼望着那会是一大笔钱。公司总共有三位负责人,为了方便,我就分别用A、B、C指代。当我去找A要钱时,他告诉我发言权在B那里,而B又认为只有C可以做决定,C则非常肯定地告诉我,只有A才有权实施决策。几个回合的互相推诿之后,我才意识到,所谓的报酬其实不过是一张空头支票。

之后,我试图筹集研发资金的努力也彻底失败。那时我非常失望,于是,在巴彻勒先生鼓励我到美国去为爱迪生设计新机型时,我下定决心到美国这个遍地黄金的地方去碰碰运气。但是,我差点错过了这次机会。我将自己那颇为寒酸的家当变卖了,预订了火车票,结果当我赶到火车站时,发现列车已经开动了。祸不单行,我又发现自己的钱和车票竟然也丢了,我该怎么办?大力士赫尔克里斯可以有充分的时间从容思考,可我此刻只能眼巴巴地看着火车离去,脑海里矛盾纷乱的思绪乱作一团,就像电容器中的电流疯狂振荡一样翻腾不止。

就在这关键时刻,我突然灵机一动想出了一个主意。从生活经验来看,乘船旅行比坐火车要便宜得多,只是不太舒服而已。于是,我决定带着所剩无几的随身物品——自己写的几首小诗和文章、一叠画满数学计算公式的图纸,这些计算是为了解决一个与我设计的飞行器有关的难题——搭船去纽约。这次旅途中,大部分时间我都坐在船尾,随时准备着下水去救可能会葬身鱼腹的人,而丝毫不在意自身的安全。后来,在我受到美国式的务实思想影响之后,回想起自己的这一行为,难免感到后怕,觉得自己当时的想法实在太愚蠢了。

我的一生中非常值得纪念的事情之一就是与爱迪生会面。我对这个出色的男人充满了好奇与敬意,他并不是有什么先天优势,后天也没有受过良好的科学教育,但却取得了如此巨大的成就。而我学习了十几种语言,阅读过各种文学和艺术作品,还利用最好的时光在图书馆翻阅各种资料,从牛顿定律到保罗·德·科克的小说,可以说是无所不读。然而,我一直认为自己浪费了大量宝贵的时间。但是,不久之后,我就开始认识到,那些经历或许是自己最宝贵的财富了,它让我有了丰厚的知识积淀。几周之后,因为下面这次经历,我赢得了爱迪生的信任。

“S.S.俄勒冈号”是当时最快的客轮,因为两套照明发电机出现故障,导致它已经推迟几天不能启航。那艘轮船的上层建筑是发电机系统安装好之后才建造的,所以根本不可能把它从船舱上卸下来。故障很严重,这让爱迪生感到十分苦恼。我当天晚上就携带工具登上了“俄勒冈”号,开始进行各项修理工作。发电机的问题很严重,有好几处短路和漏电的地方。在船员的帮助下,我干了一个通宵,成功地排除了所有故障。

第二天清晨五点,我沿着第五街步行回到爱迪生工作室,正好碰到准备回家休息的爱迪生、巴彻勒和其他几个人。“瞧瞧,我们的‘巴黎人’不知道去哪里游荡了一夜。”爱迪生这样说。我告诉他我刚刚从“俄勒冈号”下来,并且已经把两台机器修好,他默默地看了看我,然后一声不吭地走开了。然而,因为我的耳朵很尖,在他走远之后,我听到他说:“巴彻勒,他可真是一个好人。”

从此之后,我的技术得到了爱迪生的赏识,在工作中,他几乎给了我完全的自主权。在差不多一年时间里,我每天都从上午十点半一直工作到第二天凌晨五点钟,每天都如此。爱迪生对我说:“我有过许多勤奋工作的助手,但你是最好的。”在这段时间,我利用短磁芯和同样的方案设计了24台不同规格的标准机型以替代旧机型。爱迪生曾向我许诺,如果我完成这个任务,他将提供给我5万美元的奖励。然而,事实证明,他纯粹只是在耍我罢了。对此,我感到非常痛苦和震惊,于是选择了辞职。

没过多久,一些投资商找到我,他们提议以我的名义组建一家弧光灯照明公司,我同意了。我原本以为,我那伟大的交流电机终于有机会公诸于世了。然而,当我向新同事提出这个建议的时候,却被否决了,他们说:“不行,我们只想要弧光灯,并不关心你所谓的交流电设备。”1886年,我研制的弧光灯系统获得了成功,被应用到工厂和市政照明上。但是,我却被排挤出公司之外了,除了一张印刷精美但毫无实际价值的股票权证以外,我一点财产都没有得到。

此后一段时间,我从事了一些自己不太擅长的工作,不过机会最终还是出现了。1887年4月,特斯拉电气公司正式成立,我拥有了自己的实验室和厂房。在那里,梦想实现了,我制造的交流发电机与我最初的设计完全吻合。我甚至不用去刻意改进设计,只是脑海中闪过一些新的火花时,我就原封不动地将它们移植到现实设备中,而且实际效果与我大脑中想象的完全一致。

1888年年初,我与威斯汀豪斯电气公司签订协议,开始大规模生产我发明的交流发电机。但是,实际工作中仍然存在很多困难需要克服。当时威斯汀豪斯公司的专家为了获得变电优势,使用的是133周电流,这不适合我的感应电机,因为我的系统是基于低频电流设计的。而他们不愿意放弃自己的标准设备,所以,我必须努力改变我的发电机,来适应他们的具体要求。除此之外,我还有一项很艰难的任务要完成,就是设计出一种新机型,利用两根电线在这种新频率下有效工作。

好在,到了1889年年底,我已经完成了在匹兹堡的任务。我回到纽约,继续在格兰街的实验室进行实验,马上投入到高频机的研发设计中。因为这是一个无人涉足的领域,设备构架是一个完全崭新而又新奇的课题,因此我也遇到了很多难题。

正弦波对共振作用是极其重要的,因为担心感应发电机不能产生理想的正弦波,所以我放弃了感应发电机方案。如果不是出于这一考虑,我的工作量会大大降低。高频交流发电机还有另外一个缺点,就是速度不稳定,这可能对其实际应用带来极大限制。在我向美国电气工程师学会进行演示时,我已经注意到调谐有几次出现问题,还需要进一步调整。可是,直到很久之后,我才找到了一种方法,使这种高频交流发电机在恒定速度和极限负载条件下工作时,每一周期内的速度变化控制在极小范围内。

出于其他更多方面的考虑,我觉得应该设计一种简单的装置,来产生电流振荡。早在1856年,开尔文男爵就提出了电容放电理论,但可惜的是,这么重要的发现却未能实现工业化应用。我发现了它的潜在应用价值,于是开始利用这一原理研发感应式交流电机。我的研发过程进展神速,在1891年的一次讲演中,我就利用一只线圈制造了5英寸长的放电火花。在那个演示现场,我坦白地告诉在场的工程师们,利用我发现的这个新方法传输电力存在一个缺陷,即火花间隙损失。之后的研究也表明,任何可以被采用的介质,包括空气、液体、水银蒸汽、油液或者电子束,都会存在电损。这是自然规律,就好像机械能转换也存在类似的规律一样。我们可以从某一高度让物体垂直降落,也可以让它沿着任何曲线滑落。好在,就目前的研究来看,这一缺陷不会带来太严重的影响,这也是值得庆幸的一点,这一问题没有造成致命障碍,通过合理安排共振波,电路的输电效率可以达到85%。

自从我的发明公布以来,这一技术已经得到了广泛应用,给很多行业带来了革命性的发展,然而,它的潜力还远远没有发掘出来。1900年,我成功地制造了100英尺的强大放电电弧,并围绕球体产生了人工闪电。当时,我想起了第一次在格兰街实验室看到的微小火花,那种兴奋与激动的心情丝毫不亚于我最初发现旋转磁场时的感觉。