120年前科學狂人特斯拉在實驗室進行的震撼實驗,至今難以超越!

2020-12-19 環球拾遺

科羅拉多泉最著名的訪客之一是電氣工程師和發明家尼古拉·特斯拉,1899年春天,他在現在克諾布山的一座小草山上建立了一個實驗室。

特斯拉被斯普林斯市的一個特質所吸引,這個特質將成千上萬的肺結核患者帶到了這座山城--城市稀薄而乾燥的空氣。但與這座城市的許多居民不同,特斯拉並不是在尋找治療方法。

特斯拉相信,電可以在不使用電線的情況下通過大氣層進行遠距離傳輸。為了測試他的電力無線傳輸理論,特斯拉需要一個位於山區的地方,那裡的空氣稀薄,容易電離,因此更容易導電。特斯拉發現斯普林斯的位置在1800米,對他的研究有利。這裡的土地是自由的,人煙稀少,這給了他隱私。此外,空氣的乾燥也使電流的洩漏降到最低,特斯拉欣喜地發現,科羅拉多泉非常適合研究造訪該地區的巨大電風暴。

這張照片實際上是雙重曝光。

一張宣傳照片顯示,尼古拉·特斯拉坐在椅子上做筆記,而他的 "放大發射器 "正在產生數百萬伏的電壓。這張照片實際上是雙重曝光。在現實中,沒有人可以離發射器那麼近而不被燒毀。

一張多次曝光的照片(《世紀》雜誌攝影師艾利創作的68張圖片之一),特斯拉坐在斯普林斯的實驗室裡,他的 "放大發射器 "正在產生數百萬伏特的電壓。7米長的電弧並不是正常工作的一部分,只是通過快速循環電源開關產生的效果。

柯蒂斯是尼古拉·特斯拉的律師和朋友,他從埃爾帕索電力公司為他找到了研究所需的土地和電力。在特斯拉眾多富豪朋友的幾筆大額捐款的幫助下,這位發明家在大草原的中央,科羅拉多聾啞學校的東邊,建起了一個小而強大的實驗室,該校至今仍在運營。

實驗室是一個奇特的結構,看起來像一個穀倉,但屋頂上有一個25米高的木格子塔。這座塔上有一根43米高的金屬桅杆。在金屬杆的頂端,平衡著一個大銅球。入口處掛著手寫的牌子,警告任何好奇的旁觀者--"請勿靠近!巨大的危險!",還引用了但丁的《地獄》中的一句話:"進入這裡的人,請放棄希望"。

這些不祥的警告並不完全是阻止不速之客的詭計,儘管這確實讓愛管閒事的人不敢靠近。實驗室對太過靠近的人構成了真正的危險。在木製建築內,特斯拉建造了一個直徑16米的巨大線圈,它能在空氣中拋出數百萬伏的電流,產生強烈的能量電弧,威脅到它所在建築的存在。為了防止大火吞噬建築,特斯拉設計了一個滾動的屋頂,可以在實驗進行時向後拋出。

特斯拉注意到,遠處的雷擊在地面上產生的電振動,他的儀器可以在幾百裡外接收到。他理論上認為,這是可能的,因為地球是一個巨大的導體,利用地球的導電性,人們可以將無限量的能量以最小的損失傳送到地球上的任何地方。特斯拉想驗證這個理論,為此他需要製造一個能產生放電達到雷電規模的儀器。

特斯拉探出斯普林斯實驗室的大門。1899
振蕩器框架和內部的幾個線圈組。

最終,特斯拉製造了一個巨大的振蕩器,比他以前製造或使用過的任何東西都要強大數倍。幾年後,在接受愛迪生獎章時,他描述了他的儀器。

「... ...有一個直徑16米的線圈,大約3米高。當它被調整為共振時,電流從上到下穿過,那是一個最美麗的景象。你看,那是大約120,也許是180平方米的幡面。為了省錢,我儘可能地計算了尺寸,幡面距離建築物兩邊六七寸以內。為了處理大電流,我有一個特殊的開關。」

在《閃電在他手中》中。作者亨特描述了他的一個實驗。

"噼裡啪啦的聲音不斷重複 然後隨著能量的增加,出現了巨大的聲浪,上面有一個兇狠的啪啪聲的高潮。聲音變成了機槍的頓挫,然後轟鳴到了火炮的強度。幽靈般的火花在實驗室裡跳起了恐怖的舞步。有一股硫磺的味道,可能是來自地獄本身。詭異的藍光遍布整個房間。火焰開始從桅杆頂端的球上跳出來--先是幾英尺長--然後更長、更亮--更粗、更藍。更多的散發,直到它們達到棒狀比例,粗如手臂,長度超過40米。天空中迴蕩著可怕的雷聲,在山脊上25公裡遠的地方都能聽到清楚的聲音。

幾分鐘後,這股恐怖的力量突然沉寂下來,整個科羅拉多泉市都被黑暗所吞沒。特斯拉無意中破壞了電力公司的發電機。他從發電機中抽取了太多的電流,以至於發電機燃起了熊熊大火。電力公司要求特斯拉賠償損失,他照做了,發電機沒幾天就起來了。

當特斯拉將功率調高時,他開始注意到一些很不尋常的現象。一個人走在建築物附近,會發現他的腳和地面之間形成了火花。有時,火花會在沙粒之間形成。他的實驗室內會自發地燃起小火。有一次,一連串的電幡把他困住了,特斯拉不得不趴著爬出來,以躲避高溫的火焰。特斯拉後來描述了他驚險逃脫的過程。

「硝酸太強了,我幾乎無法呼吸 這些電流迅速氧化氮氣,因為它們的表面巨大,這彌補了它們強度上的不足。當我來到狹窄的空間時,它們在我的背上合攏。我逃了出來,勉強打開開關時,建築物開始燃燒。我拿起滅火器,成功地將火勢扼殺。我全身心地投入,後來我受夠了。但現在我可以操作工廠,而不用擔心它被火燒毀。」

特斯拉和他的助手為了防止觸電,穿上了橡膠底鞋,用棉花塞住耳朵,以躲避雷鳴般的聲音。有一次,在一次實驗中,附近馬廄裡的一些馬通過蹄子接受了衝擊,然後就跑開了。有時蝴蝶迷了路,在實驗樓裡打轉。

一張宣傳照,又是一張雙重曝光的照片。

在距離高頻振蕩器幾百英尺的地方,所有的白熾燈都在純粹的無線功率下發光。在實驗室外的一片地面上,特斯拉在地面上擺放了幾組燈管,連接到幾圈電線上,這些燈管 "點亮了全部亮度"。在400萬伏的電壓下,功率變得如此強烈,以至於20米外的燈泡因劇烈的波動而碎裂。

他在電力傳播方面最驚人的成就是,在距離實驗室42公裡的地方,不用電線就能點亮總計1萬瓦的白熾燈泡(200個每個50瓦的燈泡)。儘管有這樣的前景,但無線電力分配從未成為現實,部分原因是需要大量的能源,同樣大量的能源被浪費,使得無線電力分配在經濟上不可行。

三盞普通的白熾燈通過電流感應在一個由單根導線組成的局部環路中點亮至全燭功率,該環路每邊16米,位於距離振蕩器30米處。

特斯拉在斯普林斯呆了九個月,進行實驗。1899年7月的一天晚上,他的儀器接收到了一系列有節奏的信號,他把這些信號描述為 "數碼"。特斯拉斷定,這些信號一定是來自另一個星球,來自金星或火星上的智慧生命體,他的這一想法遭到了很多人的嘲笑。有人認為,特斯拉可能在歐洲聽到了馬可尼的無線電報演示。一個世紀後,科學家複製特斯拉的實驗表明,信號實際上是由月亮木衛一通過木星的磁場引起的。

1900年1月,特斯拉帶著未付的電費離開斯普林斯,為此他被起訴。四年後,他的實驗室被拆毀並拍賣。

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