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第三章
全心钻研
——旋转磁场的发现
Tesla’s Memoirs

10岁那年,我进入了文理中学。这是一所全新的学校,有着非常完善齐全的设备。尤其是物理部,配备了各种各样的经典教学设备,有电子设备,也有机械装置。我对于老师不时进行的各种实验沉醉不已,正是它们激发了我旺盛的发明欲望。

那时我对数学有着浓厚的兴趣,更因为出众的速算能力而经常被老师表扬。这是因为数字和运算会直接浮现在我的眼前。这样的能力使得运算对我来说不是直觉的感知,而是生活的一部分。就算是非常复杂的运算,在黑板上列出具体算式和看着眼前浮现的算式进行心算,对我来说也毫无差别。

但我极其厌烦徒手绘图的课程,实在无法专注地进行连续几个小时的绘画。这种反感非常奇特,毕竟我的家族中,绝大多数成员都很擅长徒手绘图。或许我对这项课程的反感,源于更加喜欢不受干扰的思考。当时要不是班里有几个男孩子笨到什么都不会做,我的徒手绘图成绩可能就是全班的最后一名了。当时,绘画课是教育体系中的必修课程,如果无法合格,甚至会严重影响前途。为了让我顺利地通过徒手绘图课程,父亲费尽了心思。

进入这所中学的第二年,我对于如何通过稳定的空气压力实现持续运动产生了浓厚的兴趣。年少时那次成功排除消防泵故障的经历点燃了我年轻的想象力。我从那件事中更加清晰地认识到,真空这种状态确实具有广阔无边的可能性。我急迫地想要掌握这种可以源源不断提供动力的力量,甚至到了痴迷的程度。但事实上,很长一段时间,我都处于迷茫摸索的状态。最终,我长期不懈的钻研转化为一项发明创造,使我取得了无可匹敌的成就。

想象这样一个装置:一个圆柱体的上下两端各有一个轴承,它可以在轴承的带动下自由旋转。将圆柱体置入大小贴合的矩形凹槽,并用隔板将凹槽的开口部分封住。这样一来,圆柱体把凹槽分割成两个部分,成为一个气密式滑动接头。如果将这两个部分中的一个完全封闭并抽成真空,再将另一个打开,圆柱体就会开始不停地旋转——至少在我的头脑中是这样的。

之后,我便按照这一设计思路制作模型。我将做好的木头模型仔细地组装起来,圆柱体果然发生了轻微的转动。这让我欣喜若狂。

我的另一个梦想是借助机械装置实现飞行,虽然我为此而经历了太多令人沮丧的事件——比如撑着雨伞从房顶跃下,想要借助这个力量飞起来,结果却狠狠地砸在了地上。年少的我几乎每天都梦想着自己能拥有飞行的能力,可以穿过云层去到远方,但我始终没有想到具体的办法。后来,我有了具体的想法:造一架飞行器。它的构造很简单,只需要一根转轴、一双能够扇动的机翼和能源源不断提供动力的真空。如果我能将其实现,我就能每天开着这架豪华舒适的飞行器在天空中翱翔,就像所罗门国王一样。可直到很多年后我才发现,大气的压力是垂直作用于圆柱体表面的,那些轻微的转动不过是漏气的结果!这个发现令我沮丧到了极点。

即将从文理中学毕业的时候,我突然病倒了。当时我得了一种很危险的疾病,确切地说,是十几种疾病。我的状况糟糕到连医生都对我不抱任何希望。但即便病重如此,我也没有放弃学习,还坚持从当地的公共图书馆借书。这家图书馆里有很多人们不太关注的书,那里的工作人员委托我为这些书分类并编写图书目录。

一天,他们交给我几本文学类的书,和我以前读过的那些书完全不同。我立即被书的内容吸引,沉醉其中,连自己的病症也忘得一干二净。这几本书是马克·吐温的早期作品,也许正是它们带来的快乐,令我的身体神奇地痊愈了。25年后,我在美国遇到马克·吐温并和他成了朋友。我向他讲述了我中学时的这段经历。那时,我竟在这位伟大的幽默大师眼中看到了涌出的泪花。

毕业之后,我去克罗地亚继续求学,在卡尔洛瓦茨文理高中上学。我寄宿在一位阿姨家中。她的丈夫是陆军上校,经历了多次战役,是名久经沙场的老将。在阿姨家生活的三年时间,令我永远无法忘记。

我竟在这位伟大的幽默大师眼中看到了涌出的泪花。

阿姨的家中有着森严的规矩,就算是战时的军营之中,也不曾如此。我成了这个家中的金丝雀,被精心地喂养起来。每一餐的菜肴都精美可口,但分量都少得可怜,所有的食物加起来,仅仅是我日常饭量的10%。阿姨甚至将火腿切得如纸片一般薄。每次上校想多给我加些食物时,阿姨就会立即阻拦,还夸张地说:“小心点,尼科的身子很弱。”事实上,我的饭量非常大,因此在她家期间,我一直过着忍饥挨饿的生活。不过,阿姨的家中始终保持着优雅从容的艺术氛围,这在当时的社会中极为罕见。

阿姨的家地势低矮,周围遍布沼泽。我虽然大量服用奎宁 ,却依旧没能摆脱疟疾和发热。有时河水上涨,老鼠就会涌入民宅,啃食它们见到的一切,就连最辣的红椒也不会放过。但这些令别人寝食难安的老鼠,却成了我消遣的对象。我开始发明各式各样的灭鼠工具,由此消灭了大量的老鼠,被当地人冠上了“捕鼠者”这样一个丝毫不值得炫耀的头衔。终于,我完成了高中学业,这意味着我的痛苦生活就要结束了,也意味着我走到了人生方向的抉择路口。

那些年里,我的父母从未动摇过让我成为一名牧师、子承父业的决心。一想到这件事,我就感到恐惧。当时我在学校的物理教授的指引下,对电学产生了浓厚的兴趣。那是一位拥有强大创造力的物理教授,经常自己动手制作各种演示装置,便于大家认识、理解某些物理学的原理。他制作过一个能够自由旋转的球体装置,外面包裹着一层锡纸,给我留下了很深的印象。如果与静电感应器相连,这个装置就会飞速旋转。他的那些实验所展现出的神秘现象,给我带来了巨大的冲击,令我激动不已。我一遍遍地在头脑中播放那些实验,渴望着能更深入地了解电的神奇之处,渴望着进行实验研究。但这与父母的期望背道而驰,我只能沮丧地面对现实。

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23岁的特斯拉

毕业后,我准备回到遥远的家乡,父亲却让我先花一年时间去远足。这令我很是困惑,毕竟他历来对这项活动极为反对。几天后我才知道,那是由于当时家乡正在流行霍乱。可我依旧心存侥幸,没有听从父母善意的提醒,还是找机会回到了戈斯皮奇。事实上,那里是个霍乱频发的地区,通常每隔15到20年就会暴发一次霍乱。当地人对这种疾病无知到可怕的地步。在他们眼中,霍乱是通过空气传播的。于是,他们采取烟熏的方法,试图以此消灭病原体。空气中弥漫着刺鼻的气味和灰尘。他们依旧使用被污染的水源,依旧有一批又一批的人因此感染疾病,最终死亡。

回家的当天,我就染上了这一可怕的疾病。虽然最终免于丧命,但我在床上躺了整整9个月,几乎无法动弹。这场大病严重消耗了我的精力,这是我第二次面对死亡。其间,我多次生命垂危,一次危急之时,父亲冲进了我的房间。我看得出,他在努力压抑心中的焦虑之情,努力地让自己的语气显得欢快,对我进行安抚,但他的脸色苍白无比,声音也变了调。我用虚弱的声音对他说:“我想学习工程技术,如果你能答应,或许我还有好起来的可能。”“好,我答应你。等你好了,就送你去最好的工学院读书。”他郑重地说。他的语气让我明白,他一定会说到做到。于是,长久以来压在我心头的那块沉重石头,终于落地了。

要感谢一种神奇的豆子,它煎出的药拯救了我的性命,使父亲的承诺派上了用场。很快我就康复了,如同拉撒路 一般重新焕发了生机,让人们惊叹不已。我痊愈后,父亲没有立即兑现承诺,而是要求我在野外锻炼一年,通过野营、爬山等运动增强体质。于是,我带着一捆书和一些必要的户外装备,开始了山间生活。与大自然的接触不仅强健了我的身体,还锻炼了我的想象力。

在此期间,我进行了大量的思考和筹划,还产生了许多不切实际的想法。虽然我有着清晰的设想,但对相应的知识原理缺乏掌握。我曾经有一个在海底铺设管道的设想,将邮件及包裹等物品放在一个强度足以抵抗水压的球形容器中,通过管道送到海的另一边。容器是由一个水泵站推动的。对于这个水泵站,我不仅做了精确的计算和设计,还将各处的细节进行了完善。但是,有一个小细节是我没有注意到的。我在设计中,随意假设了海底的水流速度,且偏向于将其设定得较高,这样一来,其他环节的数据变得毫无纰漏,整个设备堪称完美。但后来,我发现无论怎么设计,都无法解决管道对抗水流阻力的难题。我不得不将这项计划搁置,留给他人去思考。

我还有一个设想,便是绕着赤道修建一个悬浮在空中的圆环。圆环转动过程中,可以通过反作用力进行制动。人们一旦登上这个环圈,就能以每小时一千英里的速度绕地球运动,这是火车无法企及的。这样的想法,或许听起来很可笑,我也承认其操作难度相当大。但和纽约的一位著名教授相比,我的想法现实多了。他居然想把热带的空气抽向温带,完全没有意识到上帝已经准备好了一台庞大的空气流通机器。

另外,我还有一个更具意义也更具吸引力的想法,便是通过地球的自转获得能量。我发现,受地球自转带来的昼夜更替现象影响,地球表面物体的运动方向有时与水平方向相同,有时与水平方向相反。运动方向的变化带来了巨大的能量变动。这些能量能够以最简单的方法加以利用,并为地球上任何可居住的地方供给动力。但后来我发现,自己陷入了与阿基米德相同的困境——他想在宇宙中找到一个固定的支点来撬动地球。面对这个无解的难题,我沮丧到了极点。

一年的休息期结束后,我前往位于奥地利施蒂利亚省格拉茨技术大学读书。这是一所拥有悠久历史且非常出名的大学,是父亲为我精心挑选的学校。我一直梦想的时刻终于来临了,我获得了充裕的经费支持,可以安心地在此读书。我下定决心,一定要取得好成绩。得益于父亲的教育和自己的各种历练,我的基础比其他同学来得扎实。我不仅掌握了几门外语,还阅读过几座图书馆的书籍,从中多多少少得到了有用的知识。在这里,我终于可以按照自己的想法来选择学习的科目了,不会再为徒手绘图课而苦恼。

我在心里定下目标:要取得优异的成绩,给父母一个惊喜。第一个学年的每一天,我都在奋力苦读,凌晨三点就开始学习,晚上十一点才休息,周末和节假日依然如此。当时同学们都学得不太认真,我轻轻松松地就将他们甩在了身后。那一年的九门考试,我不仅全都通过,还被教授们一致认为,我的成绩已超过学校评判的最高标准。短暂的假期中,我带着这份充满褒奖的成绩单回到家中,期待着英雄凯旋般的待遇。但父亲对我努力取得的荣誉毫不在意,我顿时感到心灰意冷,差点放弃了自己的理想。直到父亲去世后,我才从一个包裹中发现当年教授给父亲写的一封信。信中,他们劝告父亲带我从大学退学,因为我那种没日没夜的学习行为会导致疲劳过度,甚至危及生命。这封信让我终于知道了父亲当时的心情,也令我痛苦不已。

那之后,我开始致力于物理学、机械学和数学的研究,空闲时间则在图书馆学习。不管做什么,我总是要求自己,一定要有始有终。可这样的习惯经常使我陷入困境。有段时间,我在阅读伏尔泰的著作,之后我才发现,他的著作全都是用小号字体印刷的,并且多达上百卷。他简直是个怪人,为了完成这些著作,他每天要喝72杯黑咖啡。但我并没就此气馁,还是坚持读完了这些著作。将最后一本看完时,我长长地松了一口气,想:“我再也不用看他的书了!”

第一学年的出色成绩,使我收获了几位教授的赞赏,也和他们成了朋友。其中有教算术和几何的罗格纳教授,有教理论与实验物理的珀施尔教授,还有教积分且深入研究过微分方程的阿勒博士。所有的讲师中,最有才的莫过于阿勒博士。他十分关注我的学业情况,经常会在教室里和我多待一两个小时。他会拿很多难题给我解,我也兴高采烈地做题,从中获益良多。我向他讲述了自己的飞行器构想,那并非天马行空,而是以科学原理为依据的,是一个合理的设想。如今,有了我发明的“涡轮机”,这个构想已经成为现实,不久就会问世。

罗格纳教授和珀施尔教授都是那种有些古怪的人。罗格纳教授有一种非常独特的表达方式,每当说到关键点时,他就会变得激情澎湃,之后却是一阵漫长而尴尬的沉默。珀施尔教授是个德国人,做事很有条理,非常理性且务实。他硕大的手脚如熊掌一般粗壮,却能精准细致地进行每一项实验,不会有一丁点的差错,令人惊叹不已。

第二个学年,一台来自巴黎的格雷姆电动机被运送到了学校。这台机器由马蹄铁形状的叠片式磁铁和配有换向器的绕线电枢组成。机器连接后,能呈现不同的电流现象。但当珀施尔教授用这台机器进行演示时,电刷突然故障了,火花四溅。我觉得可以尝试将电刷拆掉,这样的改动应该依旧能使电动机运转起来。可珀施尔教授当场否决了这个建议,认为这不可能实现,不过还是让我在课堂上分享了自己的想法。最后,他进行了总结:“或许特斯拉先生会在将来获得相当大的成功,但就他刚才所发表的言论而言,他的设想是永不可能实现的。这样的设想,等同于将一种恒定的牵引力,比如重力,转化为一种旋转作用力。这种设想就像永动机一样,是不可能实现的。”

但世间就是有这样的奇迹,直觉有时是可以超越知识的。或许在我们的头脑中,有一些更为精细的神经纤维。当逻辑推理和其他思维方式都无能为力时,它们能够引领我们发现真理。我一度被教授的权威吓住了,也对自己的设想产生了怀疑,但直觉令我坚信自己的正确性,并以年轻人饱满的热情和坚定的信心,投身于对这个设想的具体研究。

我首先在头脑中构建一个直流电动机,“观察”在它的运转过程中,电枢中究竟发生了怎样的电流变化。接着,我又开始在头脑中构建一个交流电动机,用相同的方法来“观察”。最后,我在大脑中构思了一套由电动机和发电机组成的装置,并以不同的方式运转这套装置。我大脑中的这些设计极为真实,与实物别无二致。之后,我将在格拉茨市的所有时间,都投入这项研究之中,却成果寥寥。这使我一度想要放弃,认为这个问题是无法解决的。

1880年,我前往波希米亚 的布拉格,准备完成父亲的愿望,在那里读完大学。我的研究在布拉格取得了巨大的进展。当时,我尝试将发电机上的换向器拆除,从这个新的角度观察电流的现象,但依旧没有取得什么结果。

第二年,我突然意识到,父母为我付出了很多。我对生活的态度由此发生了巨大转变,认为是时候为父母减轻负担了。当时,由美国而来的电话浪潮刚刚抵达欧洲,匈牙利的布达佩斯将设立电话局。我意识到,这是我难得的发展机遇,更巧的是,我们家的一位友人是这个项目的负责人,我就拜托他帮我在那里谋了份差事。

那段时间,我正遭受一种奇怪的精神病症的影响,精神几近崩溃,那便是前面提到过的精神幻象。这段时间的经历完全颠覆了我的认知。我的视觉、听觉向来敏锐,能够清晰地看到很远的地方的事物。童年的我还多次在睡梦中被火苗燃烧的“噼啪”声惊醒,而房子着火的邻居依旧在熟睡。我大声地呼喊,引来其他人,才让他们得救了。1899年,我已年过四十,正在科罗拉多进行与闪电相关的研究。当时的我能清楚地听见550英里外的雷声,而我年轻的助手只能听到150英里内的雷声。但和我精神高度紧张时的听觉相比,这简直不值一提。

在布达佩斯期间,即便隔着三个房间,我也能清晰地听到钟表的嘀嗒声;如果有只苍蝇停落在桌面上,我的耳朵里就会响起闷雷般的声音;几英里外驶过一辆马车,我会全身震颤不止;二三十英里外的火车鸣笛,我会感觉自己坐着的椅子在猛烈地摇晃。这样的痛苦令我难以忍受。我脚下的地面似乎在一刻不停地抖动着,为了使自己能够正常入睡,我不得不为床脚垫上橡胶垫。那些或远或近的声音叠加在一起,如同一直有人在我耳边说话。我如果无法将那些声音逐一分辨出来,就会感到恐怖无比。当太阳的光芒被遮挡时,我就会感觉大脑里有一股强大的力量,几乎使我昏厥过去。如果必须从桥或者其他建筑下经过,我就必须拿出全部的意志力,对抗那种要将头颅挤碎的痛苦。在黑暗中,我如同蝙蝠般敏锐,凭借额头上的奇怪感觉,我能感知到12英尺外的事物。我的脉搏也非常奇怪,时缓时急,慢的时候每分钟只会跳动几下,快的时候则可以达到每分钟260次。有时,我的身体会莫名其妙地抽搐,这令我苦不堪言。当时为我看病的是一位颇有名望的医生。他对我的病束手无策,认为这是一种从未见过的绝症,只能靠每天大量服用溴化钾加以缓解。

没有让当时的生理学家和心理学家观察和研究我的病症,是我一生的遗憾。我对痊愈没有抱任何的希望,但从未放弃活下去的念头。谁能相信,这样一具患有绝症的残躯竟还能变得身强力壮,并以坚忍不拔的毅力,在未来的38年中连续不断地工作,几乎没有休息。最匪夷所思的是,如今我依旧身体强壮,思维灵敏。在我要活下去的强烈欲望和对工作绝不放弃的执念中,在一位运动员朋友的帮助下,我的身上出现了奇迹。我的身体得以恢复健康,思维也变得无比灵活。

当我再次回忆起这段经历时,甚至为这场“战争”过早结束感到遗憾,在这场与病魔的对抗中,我还有那么多的能量无处释放。

在充满痛苦的那几年,我始终没有放弃对直流电动机问题的思考。不过我对于这个问题的态度和普通人不一样,普通人想的是如何获得成功,但对我来说,这是个圣洁的誓言,是关乎生死的大事。我清楚,我一旦失败,面对的便是灭亡。但在我的意识里,我已经感觉到自己必定会胜利。当时,我已经想出了解决问题的办法,只是不知如何用言语来精确地描述。直到现在,我依旧清晰地记得当时的状况。

那是一个下午,我和朋友在城市公园里散步,我们一边走,一边背诵诗歌。当时的我可以毫无差错地背诵整本书的内容。我最为熟悉的,莫过于歌德的《浮士德》。看着天边西沉的太阳,我想起了作品中关于落日的那段壮美篇章:“西沉的落日,白昼的终结,转瞬间开启的,是生命新的篇章。啊,可惜。我没有那可以飞翔的翅膀,可以通过不停地翱翔而追随太阳!这不过是一场无法实现的美梦!太阳远去了。唉!肉体的翅膀,怎能和精神的翅膀媲美。”在我背出这段令人深思的诗句之时,脑海中猛然划过一道闪电,我突然找到了问题的解法。我当即拿起一根树枝,开始在地上画图。6年后,我带着当时在地上画的图,在美国电气工程师协会进行了展示。

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特斯拉参加无线电工程师学会会议

这些在我头脑中出现的图像,就像是实际用金属和石块制作出来的一样,真实、具体、生动、形象。我一边画,一边对朋友说:“你来看,这是一台电动机,我要做的就是让它反着转。”那位朋友听懂了我的介绍,看懂了我的图。我陷入无与伦比的狂喜,激动得无以复加。就算是看到自己的雕像拥有了生命的皮格马利翁 ,他当时的激动之情恐怕也没有我强烈。即使有人提出用发现上千个自然秘密的机会进行交换,我也不屑一顾。为了这个发现,我付出了常人无法理解的艰难苦痛,经历了太多的磨难,甚至直面过死亡。

当一个人天生的爱好转变为强烈的渴求时,他就好像穿上了七里靴一样,向着目的地飞速前行。 nP7iuwt5cC1NgYKwflbEmaBpUp5wYGv47yaMaoBVG6byOscXSjHiIZDyH4Rokx9l

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