尼古拉·特斯拉不是物理学家（上）（1/2）

塞尔维亚裔美籍发明家尼古拉·特斯拉，他在历史上是一个非常有争议的人物，对他毁誉参半，甚至被归结为伪科学家。主流科学界认为：特斯拉是一位杰出的工程师和发明家，有其积极的一面，但其理论基础太差，严格意义上配不上物理学家的称号。

并不是交流电机的发明者

流传很久的谣言说特斯拉“发明了交流电”。其实，这只是很低级的谣言。

首先发现交流电效应的是法拉第。当法拉第发现了电磁感应后，产生交流电流的方法则被发现。早期的成品由麦可·法拉第与波利特·皮克西等人开发出来。其中，波利特·皮克西于1832年基于法拉第的原理制造了第一台交流电机。

（注：皮克西发明的永久磁铁型旋转式交流发电机，于1832年基于法拉第的原理制造）

三相交流发电机的发明者是现代交流电之父多布罗沃利斯基。

特斯拉的主要成就，是改进了新型高频率交流电动机中的一种。特斯拉主要是改进了交流电动机的结构和工作方式。他采用了旋转磁场原理，让定子产生旋转磁场，使转子在磁场作用下高效旋转，解决了电动机在高频率电流下的运转稳定性问题。

在当时的电气领域创新浪潮中，特斯拉改进的新型高频率交流电动机虽具有一定创新性，但确实面临着诸多竞争。当时类似的发明创造众多，一些发明在某些方面展现出了更先进的特性。

例如，部分竞争对手的电机在能量转换效率上可能更高，能够以更少的电能消耗产生更大的动力输出；还有的在电机的体积和重量方面有优势，更便于安装和在不同场景中使用；亦或是在适应特殊工作环境，如高温、潮湿等条件下，表现得更为出色。这些更先进的发明在市场竞争中占据了一定优势，使得特斯拉改进的高频电机难以获得广泛推广。

因此，特斯拉改进的这种高频电机在当时的辉煌较为短暂，如同昙花一现。随着时间的推移，它逐渐被其他更具优势的发明所掩盖，未能在当时的市场中取得长期的主导地位。

不懂高等数学，是理论物理学的门外汉

1875年，作为无神论者，特斯拉不顾父母希望他成为牧师的心愿，进入了奥地利的格拉茨科技大学修读电机工程，然而他的学校却宣称他从来没有获得过学位，他在大学一年级只上了第一学期的课，并且在那期间已经不听课了。另一些人称他因交不起第一学期的学费而被迫退学了。据他大学室友所说，特斯拉没有毕业。

1878年，他离开格拉茨，去了斯洛文尼亚的马里博尔，在那里他首次被聘为助理工程师持续了一年。在这期间他患上了神经衰弱。他的父亲一直劝他回到布拉格大学的查尔斯-费迪南德大学分校，于是他于1880年到那里读了夏季学期。然而当他父亲死后，特斯拉仅仅只在那里读完了一个学期，就离开了大学。

1880年，他被布拉格的查理大学技术系录取，但是由于经济原因，一年后他就工作了。

值得一提的是，特斯拉明确的承认自己不懂高等数学。

特斯拉是一位伟大的工程师，然而在理论物理学方面，他只是一位门外汉。

特斯拉作为一位工程师，无疑成就斐然，他在交流电系统、无线电通信等方面的贡献举世瞩目，极大地推动了电力工业和通信技术的发展。

然而，在理论物理学领域，特斯拉的处境却截然不同。20世纪初，国际物理学界正被量子物理与相对论这两大革命性理论主导。量子物理深入探究微观世界的奥秘，像电子的能级跃迁、量子纠缠等现象；相对论则重塑了人类对时空和引力的认知，从狭义相对论中时间膨胀、长度收缩效应，到广义相对论中对引力本质的全新阐释。这两个理论都构建在极其复杂的数学语言之上，运用到高等数学中的矩阵分析、偏微分方程等知识，以精确地描述和预测物理现象。

反观特斯拉，他在理论知识储备上存在明显短板。牛顿的积分理论，能帮助物理学家计算物理量的积累和变化，比如通过积分求变力做功；莱布尼茨的微分可用于分析物理量的瞬时变化率，在研究物体运动状态的瞬间改变时不可或缺；麦克斯韦的场论则以数学形式统一了电磁现象，是理解电磁相互作用的关键理论工具。但这些在特斯拉的理论体系中却鲜少涉及，他更多依赖的是古希腊力学中较为简单的数学，像基本的几何关系和简单的代数运算，这些数学工具在解释宏观低速的简单物理现象时或许有效，但面对量子物理和相对论所研究的微观、高速、强引力等复杂物理场景，就显得力不从心了。所以，尽管特斯拉在工程实践领域堪称巨匠，但在理论物理学方面，确实只能算门外汉。

发明专利被证实的仅有30项

特斯拉是19世纪末期优秀的机电工程师之一，他在机电工程、无线电工程等方面有所贡献。但要按照一些自媒体号说他发明专利达上千项就是神话了。

普林斯顿大学曾经开展了一项调查，针对特斯拉在全球范围内的专利情况展开了全面且细致的研究。专利，作为科技创新成果的一种法律保护形式，记录着发明者的智慧结晶和技术突破。

在对特斯拉所有专利的梳理过程中，研究人员面临诸多挑战。一方面，特斯拉活跃的时期，专利申请和审批流程与现代存在差异，资料保存和整理也不够完善；另一方面，他的研究涉及多个国家，不同国家的专利制度和档案管理方式各不相同，需要逐一甄别和核实。

最终，经过严谨的调查与论证，确切证实特斯拉一生中大约拥有30项专利。

这些专利中，有已获批准正式生效的，它们成为特斯拉在技术创新领域的法律凭证，保障了他的发明权益，也推动了相关技术在合法合规的框架下发展应用。

特斯拉塔被证明没有理论依据

被特斯拉粉津津乐道的沃登克里弗塔（即特斯拉塔）不过是不切实际的构想。

特斯拉意图把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过他设计的放大发射机，使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立起大约8赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。这一系统与现代无线电广播的能量发射机制不同，而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似。

事实是，特斯拉有生之年没有实现这一主张。后人也并没有从理论上证实这种方案的可行性。特斯拉塔即沃登克里弗塔，其理论不成立，主要有以下原因：

能量传输效率方面：

特斯拉曾经大胆的设想，将整个地球视为一个巨大的内导体，而地球的电离层则作为外导体。通过强大的放大发射机，在地球与电离层之间建立起低频共振，从而利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。

然而，尽管这个想法在理论上看似可行，但在实际应用中却面临着巨大的挑战。首先，电磁波在传播过程中并非像我们想象的那样沿着直线定向传播，而是会向空间的各个方向弥散开来。这就意味着，要想实现高效的能量传输，就必须找到一种方法来控制电磁波的传播方向，使其能够准确地到达目标地点。但目前的技术水平还远远无法做到这一点，因此大量的能量会在传输途中白白损失掉。

其次，地球的环境异常复杂，存在着各种各样的干扰因素。大气中的各种粒子、地形地貌等都会对电磁波的传播产生影响，进一步削弱其强度。这些干扰因素使得电磁波在传输过程中不断地被衰减，最终到达目标地点的能量变得微乎其微，根本无法满足实际需求。

综上所述，虽然特斯拉的想法极具创新性，但要想真正实现通过地球与电离层之间的表面电磁波来传输能量，还需要克服诸多技术难题和环境因素的限制。

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