科學電磁炮來襲,帶你走進特斯拉的世界
「現在我啟動了線圈,並用一個手持的金屬物體(註:非常可能是一個金屬球)靠近線圈懸空的一端,金屬物體的作用是避免手被燒傷。當金屬物體距離線圈八到十英寸時,次級線圈導線的末端噴發出大量猛烈的火花,並從橡膠柱子上穿過。當我手中的金屬接觸到導線時,火花熄滅了。現在在我的手臂中流過了一個每秒振動約百萬次的強大電流。我能清楚地感受到周圍的靜電力,在其作用下,漂浮的空氣分子和塵埃微粒猛烈地擊打著我的身體。這種微粒的騷動是如此強烈,以至於當燈關掉時,你能看到我身體中的某些部分出現了微弱的光流。光流打擊到身體的任何一處,都會產生針刺般的疼痛感。如果電壓足夠高然而振動頻率很低,那麼皮膚可能因為巨大的張力而破裂,血液則可能會因為巨大的壓力而像細到看不見的噴霧那樣射出來...」
——引自《特斯拉:電氣時代的開創者》
上面這個場景摘自特斯拉在美國聖路易斯的全國電燈協會(NELA)的演講。演講在展覽會劇場舉行,當時四千個座位座無虛席,黃牛票被炒到了三到五美元(在當時可不是小數目)。不過照文字中的形容來看,這票價確實是物超所值的。
很多人都知道愛迪生的故事,但對於特斯拉,我們還是缺乏了解。事實上,在遊戲、影視作品中不乏對尼古拉·特斯拉的致敬(電影《致命魔術》,遊戲《部落衝突》、《紅色警戒》),這些致敬一直在強化特斯拉的天才屬性:神秘,超前。而愛迪生與特斯拉之間的直流電vs交流電大戰,是足以載入人類文明史冊的一次對抗。值得一提的是,就連人氣手游《Fate Grand Order》中,都引入了特斯拉與愛迪生這對冤家英靈:
人物設定:在電磁理論方面無人能出其右,十九——二十世紀的天才科學家。
是光明正大地宣稱連星球也能切成兩半的天才人物。
將諸多神話中作為神(自然)的傳說被流傳呢的雷電力之謎解開,為人類文明帶來了「電力」的偉大智者之一。
愛迪生:道理我都懂!為什麼我變成了大吸幾啊!
此外,特斯拉本人的生平是充滿魅力的。拋開發明家這一屬性不說,他的天才與不羈,他的同性戀情緋聞(畢竟這是個腐女當道的世界),都成為了現代人喜聞樂見的關注點。想要拋開這些標籤,看看歷史上真正的尼古拉·特斯拉嗎?你需要這樣一本書:
所以,我們請到了本期薦書人:褚波。
薦書人:你好!我是褚波!
褚波,"科學美國人"中文版《環球科學》執行主編。
來聽聽褚波的聲音!
名人薦書:《特斯拉:電氣時代的開創者》
名人薦書:
《特斯拉:電氣時代的開創者》
[美]W.伯納德·卡爾森(W. Bernard Carlson)
W.伯納德·卡爾森(W. Bernard Carlson):
美國弗吉尼亞大學工程與應用科學學院工程與社會系教授兼系主任,歷史系雙聘教授,著有《作為社會過程的創新:伊萊休·湯姆孫與通用電氣的崛起(1870—1900)》(Innovation as a Social Process: Elihu Thomson and the Rise of General Electric, 1870–1900),並編有七卷本的《世界史中的技術》(Technology in World History)。
我為什麼推薦這本書?
尼古拉·特斯拉是19世紀末20世紀初那場改變了人們日常生活的電氣革命的一位主要開創者。此前的大量傳記大多美化了特斯拉及其古怪個性,卻都不曾仔細審視特斯拉究竟發明了什麼,他如何做出這些發明以及他為什麼要做發明。在這本突破性的傳記中,技術史家W.伯納德·卡爾森揭開了這位傳奇發明家的神秘面紗,將他置於所處時代的文化與技術背景當中,並專註於其發明本身以及其聲譽的創建於維護。
編輯有話說
鍾狼將(以下簡稱鍾):您個人如何評價特斯拉?您認為他的人格魅力何在?
褚波(以下簡稱褚):我認為至少在兩個方面,特斯拉都值得我們銘記和尊重。一是,他在科技領域確實做出了很多重要貢獻——除了我們熟知的交流電外,他的多項相關專利以及電磁學相關的理論研究,都為現代的無線通信和無線電的基石奠定了基礎。所以,很多人認為他是當時美國最偉大的電氣工程師之一,也是一流的發明家。二是, 特斯拉對新發現、新發明有著非常執著的追求。憑藉交流電的相關專利技術,他完全可以過著富足、優越的生活,但是他並不看重物質生活,而把很多資金投入一些超時代的研究和發明中(這可能也導致了他潦倒的晚年生活)。雖然他的不少想法最終也沒有實現,但人類需要這種不斷探索的精神,也需要他那種改變世界的偉大情懷。
鍾:對於大眾來說,尼古拉·特斯拉顯然是不如愛迪生有名的。但近年來,特斯拉的死忠粉絲越來越多,這其中是否有過譽?
褚:特斯拉在交流電和電磁學等領域做出了開創性的貢獻,而愛迪生髮明了電燈泡和留聲機,應該說他們在科學史上的地位是相當的。愛迪生之所以家喻戶曉,我認為和他的故事曾經入選小學語文課本有關。雖然中學的物理學課本上也有特斯拉,但是一個電磁學的單位,在傳播力上還是遠遠比不上一個簡單易懂、生動勵志的小故事。
如果了解特斯拉,或者看過《特斯拉——電氣時代的開創者》這本書,其實就應該知道,特斯拉的人生同樣傳奇,他的故事同樣精彩。所以,近年來,當特斯拉的故事、對人類社會的貢獻逐漸被更多的挖掘出來之後,他的人生經歷,尤其是與愛迪生之間的瓜葛、晚年生活的潦倒,容易激起人們的同情心,他對科學的執著,也容易贏得人們的敬佩和尊重。
雖然特斯拉很偉大,但公正來看的話,某些網友對他的讚譽確實有失客觀,比如,交流電將人類帶入了第二次工業革命,如果單純認為,第二次工業革命完全歸功於特斯拉,就又不太公允,因為法拉第、西門子、愛迪生等人也作出了重要貢獻。
鍾:很多人願意將特斯拉與喬布斯相比,您同意這種觀點嗎?
褚:特斯拉與喬布斯當然都很偉大,但他們的差別還是很大的——他們偉大在不同的層面上。特斯拉的部分成就,前面已經說過了。據說他一生獲得了1000多項專利,其中700多項是單獨發明的,也就是說,他是通過創造技術來改變世界的人。喬布斯的偉大之處在於,他給我們帶來了更好用的手機,革新了互聯網時代的商業模式,讓人們的生活更加便利和舒適。不過,他帶來的改變,都是基於已經存在的技術,也就說,他是通過使用技術來改變世界的人。這可能是特斯拉與喬布斯最根本的區別。
鍾:特斯拉與民科有什麼區別?今天我們是否還可能複製特斯拉的天才成績?
褚:「民科」可能有三種特質。一是,熱愛科學,有著挑戰重大科學問題的勇氣和理想。二是,特別執著,特別投入,可以在一個問題上不計成本的投入,不論是自己的時間和金錢。三是,缺乏基礎知識,比如,有人想要證明相對論不正確,但是他可能連高中物理學的基礎都沒有,所以可想而知,這樣能夠取得重大發現嗎?
對比上面三種特質,特斯拉與「民科」有相似之處,比如執著、投入、理想,但是,特斯拉曾在奧地利格拉茨理工大學、捷克的布拉格學習了5年(在布拉格時期,不是正式的大學生,但在大學裡旁聽課程,在圖書館學習),所以他應該是有堅實的科學基礎的,否則,磁場單位也不會以他的名字命名。而且,特斯拉還曾被提名諾貝爾獎。
但是在生涯後期,他試圖探索引力、永動機,而他明顯缺乏相關的理論知識,所以,他不僅沒能在這方面取得成就,反而給人「民科」的感覺。
英國在1675年設立了皇家天文學家(Astronomer Royal)的崗位,第一任是約翰·弗拉姆斯蒂德,第二任是愛德蒙·哈雷,一直到現在,主要任務是精確測量天體的運動和位置,為天文導航和航海服務的。法國和德國皇室也有類似的天文職務,但是沒有明確的傳統,比如拉普拉斯、夫琅和費等人都曾經被皇室聘用或封為貴族。
鍾:您認為,在中國有培養出下一個特斯拉的教育土壤嗎?
褚:現在中國科學進步非常快,最近的消息是,在2017年,中國的論文發表量,已經世界第一了,而且其中有不少高水平研究成果,比如,1月25日刷屏的克隆猴。所以,我相信中國會出現越來越多的科學大師,給世界帶來真正的改變。
鍾:除了這本書以外,老師還可以給我們的讀者推薦一些什麼書呢?
褚:科學類的書籍裡面,我最喜歡的一本書是《量子史話》,通過精彩的故事,把量子力學的發端、發展講得非常清晰,對物理學感興趣的讀者,都可以看看。
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