尼古拉·特斯拉不是物理学家(下)(2/2)
此外,技术的发展是渐进的过程。在特斯拉活跃的时代,交流电技术虽取得重大突破,但也基于前人研究。尼亚加拉水电站采用的交流电技术,是在整个电气技术发展脉络中逐步形成的,不能简单归结为特斯拉个人的独立成果。
许多人对特斯拉的认知,很大程度上来自《尼古拉·特斯拉传》,其中关于他设计尼亚加拉水电站并运用9项专利发明的描述流传甚广。然而,这本书被不少历史学家和科技史专家质疑存在诸多夸大之处。
美国科技史专家亨利·史密斯在深入研究后指出,书中内容多有不实。从档案资料来看,美国专利局中并未发现与尼亚加拉水电站直接相关的9项特斯拉专利文件。专利在技术应用和权益保障中至关重要,若特斯拉在水电站设计中运用了这些专利,理应在专利局留下记录。缺乏相关专利文件,意味着难以证实他在水电站建设中使用了这9项专利发明。
在研究尼亚加拉水电站的建设历程时,历史学家艾米·约翰逊发现,当时这是一个汇聚众多工程师、科学家的大型复杂项目,是集体智慧的结晶。工程记录、往来信件以及相关历史档案里,没有明确记载特斯拉是该项目唯一的主导设计者。建设水电站涉及到机械工程、土木工程、电气工程等多个领域,需要大量专业人员协作,把整个设计完全归功于特斯拉一人,显然与事实不符。
还有历史学家认为,《尼古拉·特斯拉传》里的部分内容是基于传闻和想象。传记作者或许为突出特斯拉的天才形象,进行了艺术加工,把一些未经证实的故事写入其中。比如特斯拉和爱迪生之间的“电流大战”,书中的描述就带有很强的个人情感和主观色彩,与真实的历史事件存在偏差。
虽然特斯拉在交流电领域有杰出贡献,他发明的交流电发电机和交流电输电技术对电力发展影响深远,但将尼亚加拉水电站的设计完全归属于他,并声称运用9项专利发明,这一说法缺乏有力证据,更多是对他个人成就的过度渲染。我们应基于客观事实,尊重所有为水电站建设付出努力的科研工作者和工程师,以科学严谨的态度看待历史和科学发展。因此,说尼亚加拉水电站是特斯拉一人设计并完全基于他的9项专利发明,这种观点缺乏足够依据,更多是对他个人成就的过度夸大。
用空气传送电能,一定很牛吗?
传说,特斯拉的这个发明直接影响到了一些财团的利益。实际上,所谓的“空气传电”,就是无线电的谐波而已。
本人曾经住在江苏常州,上了年纪的人应该知道常州以前有个电台,专门向日本广播,那时候没有卫星,全靠广播站的大功率发射器来工作。而住在广播站附近的村民经常发现,自家的电灯即使没插电源,只要将火线和零线对接,灯就会亮。实际上,这就是广播站的无线电信号在附近的线路上形成了谐波共振,当然,这样的话,广播站的发射功率就会大大降低,因为能量都用来点亮灯泡了。这个也不是高科技,自从无线电发明的那天起,这个就被马可尼注意到了。
交流电未必就比直流电伟大
不可否认,特斯拉的确改进了高频交流电机的一种,而且全世界目前都是在大量使用交流电,但,不能说明交流电比直流电更有价值。电气专业的人应该很清楚,交流电由于有负周期,导致交流电在输送过程中比直流电更容易损耗,国内的西电东送用的就是直流线路。
并且,正由于交流电是正弦波,所以存在coSΦ,也就是功率因数。导致交流电必然在使用时有无功功率存在。而这个无功功率没有任何价值,只会使电能白白浪费,所以国家规定,在功率因数<0.8时,必须投入功率补偿电容来提高,不然供电局是要罚款的。而这个损失的电能,主要就是因为负载里有电感线圈的存在。而在直流电路里,波形是直线,所以不存在无功功率和功率因数,所有的电能都是被100%的使用。
为何直流电不大量使用,是因为直流负载(主要是指直流电机)生产比较麻烦,价钱比较高,(所有的负载分为:电阻负载、电容负载、电感负载)。而我们大量使用的日光灯都是直流电的(里面的镇流器就相当于交-直流转换器)。同时,交流变直流很简单,但直流变交流就比较麻烦,所以全世界都使用交流电。
其实,大家都应该知道,同样功率的话,直流电的能量比交流电大很多。大家常见的电动车就是用的24V或者48V直流电,轻轻松松坐2个人,再开到30码没问题吧,这就是直流电机的能力。(48V交流电机是不能拖动的,只会烧毁电机)
总之,交流电和直流电各有优势,不能简单的说哪种伟大。交流电使用广泛,很大程度上是因为交流负载比较便宜。
对特斯拉的准确定位
有太多的虚构成分充斥在互联网上,比如比较普及的伪纪录片《科学超人尼古拉·特斯拉》同样提到过的“通古斯大爆炸”以及“死亡射线”等骇人听闻的传说,几乎可以证实是后人杜撰的。
特斯拉说到底也是人类,他曾说过:“我只是个平凡的人,没有什么特殊的能力。宇宙中的任何一小部分都包含整个宇宙的所有信息,在其中藏着的某个神秘数据库又保存着宇宙的总体信息,我只是很幸运地可以进入这个数据库去获取信息而已。”
可以肯定的是,尼古拉·特斯拉其最伟大的成就还是改进了高频率交流发电机,这个是毋庸置疑的,这或许也是埃隆·马斯克采用“特斯拉”来命名自己的汽车品牌的原因吧。
虽然,特斯拉在严格意义上并不算是物理学家,但他确实是伟大的工程师,依然值得我们向他表示尊敬。
(写于2015年。)