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特斯拉的地球電網夢

特斯拉的地球電網夢

特斯拉的地球電網夢

……,這部機器的作用就像幫浦從地球汲取電力,再以極高的速率驅回同個地方,因此產生的漣漪或擾動一如經由電線般,經地球散播出去,即使相隔甚遠,只要仔細調頻就能偵測到。透過這種方式,我不僅能向遠處傳送微弱訊號,還可以傳送相當可觀的能量。

——〈與行星對話〉(Talking With Planets),尼可拉·特斯拉,1901年2月

科羅拉多泉

1899年7月3日,位於洛磯山脈的科羅拉多泉烏雲密布,遠方雷聲隆隆。眼見暴雷雨即將來臨,特斯拉興奮地回到穀倉內,打開接地的儀器。不久後果然雷電交加,儀器也記錄了規律的電波訊號,特斯拉認定這正是駐波,而這將開啟遠距通訊與電力傳輸的新時代。

早在1893年,馬可尼著手開發無線電報的前一年,特斯拉就構思了用電磁波傳送訊息的方法。不過他體認到隨著距離增加,電磁波的能量會迅速衰竭,無法傳得很遠,最後萌生一個大膽的想法:用地球做為導體。如果能找到與地球共振的頻率,就能用地球本身傳遞電波至世界各地,而且他相信電力也能如此傳輸,無需電纜,無論多遠。

直線、圓形,與平面上的駐波。

如今暴雷雨的實驗更加強了特斯拉的信心,他隨即在穀倉內打造巨大的特斯拉線圈,進行實驗。隨著電壓不斷提高,特斯拉線圈射出的火花也越來越長,並伴隨著巨大聲響,就像是閃電一般。他特地找來攝影師拍下這奇觀,並利用重複曝光假造出他在人造閃電中泰然自若寫筆記的樣子,於1900年6月在《世紀》雜誌上發表題為〈增加人類能量之問題〉的長文,附上這張後來廣為流傳的照片。

紐約

特斯拉隨即回到紐約尋求資金,第一個找的就是西屋電氣。當年西屋受金融危機波及,懇求特斯拉放棄交流馬達的權利金,他一口答應,繼續開發多相交流電系統,讓西屋擊敗愛迪生,贏得1893年芝加哥萬國博覽會的照明標案。三年後他又為西屋打造尼加拉瀑布水力發電廠,開啟了電力走入家庭的時代,如此義氣相挺又功不可沒,要西屋出錢投資應該沒問題吧。沒想到西屋只願借他6千美元(相當於現在的22萬美元),建議他還是去華爾街比較有機會。

西屋電氣在1893年芝加哥萬國博覽會特別標示採用特斯拉多相系統。圖片來源:Wikipedia

果然金融大亨J. P. 摩根對特斯拉的計畫極有興趣,而他看上的是無線電報的商機。前一年馬可尼已率先用無線電報,即時傳送美洲盃帆船賽的全程賽況,又在美國申請了專利。倘若特斯拉的計畫真能成功,不但能避開專利問題,還能在技術上取得絕對領先。於是摩根於1901年3月和特斯拉簽署合約,出資15萬美元取得51%的股權,並擁有未來所有專利51%的所有權。特斯拉雖然覺得委屈,但一時又找不到其他金主,只能無奈接受。

沃登克利夫塔

特斯拉很快在長島買了200英畝的地,七月就開始建造他宏偉計畫中的主體:沃登克利夫塔(Wardenclyffe Tower)。這座塔高57公尺,頂端是個直徑17公尺的金屬半球,塔底有根37公尺長的鐵柱深入地下,另外還有16根鐵管打入深達90公尺處,穿過鐵管的電流將讓地球隨之顫動。塔前方的主建物擺放發電機、變壓器、特斯拉線圈,以及各種儀器設備。

攝於1902年,尚未完工的沃登克利夫塔。圖片來源:Wikipedia

其實在特斯拉原本的計畫中,沃登克利夫塔應有180公尺高,30座這樣的塔就能構成全球通訊網與電網。但經建築師估算,建造一座這麼高的塔的就要耗費45萬美元,他只好改變設計,先用小型的沃登克利夫塔進行測試。但沒想到才蓋到一半,就傳來一個令特斯拉大受打擊的消息:1901年底,馬可尼成功傳送摩斯電碼到大西洋彼岸,打破無線電波無法越洋的迷思。

如此一來,沃登克利夫塔雖然好不容易在1902年底完工,但對摩根而言,已毫無價值。儘管特斯拉再三強調他能傳送的不只是電報,也能傳送電力,但摩根仍不為所動,不願再挹注更多資金。摩根縮手的消息傳出後,其他投資人更沒有信心,特斯拉只能靠朋友的零星借貸,設法維持實驗室運作。

特斯拉很快也耗盡自己所有積蓄,1904年,他不得不將沃登克利夫塔部分地產抵押給華爾道夫酒店,以折抵他的食宿費用。隔年他決定暫時擱置這項計畫,著手開發無葉片渦輪機,希望藉此翻身,但始終未能如願。1908年,他再將剩餘的沃登克利夫塔產權抵押給酒店,到了1916年,負債累累的特斯拉宣告破產,華爾道夫酒店收回他抵押的房產與土地。

1917年5月,美國電氣工程師協會頒發愛迪生獎章予花甲之年的特斯拉,以表揚他的研究成果帶動工業發展、帶給城鎮光明。如果說這是對他前半生的肯定,那麼兩個月後,沃登克利夫塔遭到拆除,則象徵了他後半生的殞落。

1917年7月,華爾道夫酒店拆除沃登克利夫塔。圖片來源:Wikipedia

雖然特斯拉之後又設計了水下雷達、垂直起降飛機、……等創新發明,但結果一如他的地球電網大夢,無一付諸實現。他的生活也每況愈下,最終僅有鴿子相伴,於1943年孤獨地死於紐約客旅館的房間內。

參考資料:

  1. 《光之帝國》,Jill Jones 著,吳敏 譯,商周出版
  2. Wardenclyffe Tower – Wikipedia
  3. “The Problem of Increasing Human Energy” by Nikola Tesla (tfcbooks.com)

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