一場發(fā)生在兩個科學家之間的沒有硝煙的戰(zhàn)爭,卻深刻影響了人類文明的發(fā)展。
“鐺鐺!大家期待已久的對決終于要開始了!這次,對戰(zhàn)的雙方都派出了他們的代表!
“代表直流電的是有超過2000項發(fā)明,創(chuàng)立了通用電氣公司的美國科學家、發(fā)明大王—托馬斯·阿爾瓦·愛迪生!
“代表交流電的是塞爾維亞裔美籍發(fā)明家、物理學家、機械工程師、電氣工程師—尼古拉·特斯拉!
“而這場對決正是歷史上真實發(fā)生過的直流電大戰(zhàn)交流電!現在,比賽開始!”
“導電索”
1884年,一個秋天的清晨,28歲的塞爾維亞工程師尼古拉·特斯拉帶著一封推薦信,準備和世界上最著名的發(fā)明家之一—托馬斯·愛迪生一起工作。
愛迪生熱情接待了特斯拉,并委派給他一份工作。但當特斯拉向愛迪生提出了自己的設想,認為可以利用交流電流來產生電能時,愛迪生卻毫無興趣,覺得自己制造的直流電系統(tǒng)已經足以滿足人們的需要,而且因為當時技術的局限性,幾乎所有人都認為交流電無法實際使用。兩人的“電流大戰(zhàn)”從這時起就點燃了“導電索”。
特斯拉的堅持
經過分析后,特斯拉擬訂了一個新的交流電方案,以保證有充分而強大的電流使機器運轉,他堅信能夠說服愛迪生去接受在許多方面明顯占優(yōu)勢的交流電。在1883年,特斯拉已經制造出了第一個小型交流電動機,此時,他很需要財政上的支持來進一步試驗和推進自己的發(fā)明。
電流大戰(zhàn)
盡管愛迪生拒絕交流電,但他也清楚,直流電無法在遠距離的情況下傳輸足夠的能量。照明燈如果和發(fā)電站的距離超過一千米,就無法得到足夠的電流發(fā)出強光,因此人們只好在每隔一千米的地方建造一座發(fā)電站,或者將幾臺發(fā)電機連接在一起,以便產生更多的電流。
愛迪生交給特斯拉的工作就是完善這些直流電系統(tǒng)的性能,他許諾5萬美元作為基金,讓特斯拉去改進直流發(fā)電機。特斯拉最終制訂出了20多項新直流發(fā)電機的計劃。這些新型發(fā)電機取得了很好的效果,并代替了那些老式機器。然而,當特斯拉向愛迪生索取報酬時,愛迪生卻拒絕了他,聲稱自己只是在開玩笑,說特斯拉“不懂幽默”。
這件事對特斯拉的打擊很大,特斯拉認為愛迪生已經陷入直流電不能自拔了,愛迪生對特斯拉和交流電質疑、敵視的態(tài)度,也讓特斯拉選擇不再為愛迪生工作。
從此,這場“電流大戰(zhàn)”正式拉開了序幕。
西屋公司的幫助
1888年,對交流電有著極大的興趣,并希望能向愛迪生發(fā)起挑戰(zhàn)的美國發(fā)明家和企業(yè)家喬治·威斯汀豪斯邀請?zhí)厮估剿奈魑莨竟ぷ?。?886年3月,西屋公司就首次使用了交流電照明設備。然而為了能夠真正和愛迪生進行較量,特斯拉開始設計生產大型的、高功率和高頻率的交流電動機,以彌補老式發(fā)電機功率不足的缺陷。特斯拉堅持著自己的研究工作,他制造出了一個可以承受極高電壓的變壓器—特斯拉線圈。到19世紀末期,威斯汀豪斯和特斯拉終于取得了極大的成功,可以將已經成熟的產品推向市場了。
直流電大戰(zhàn)交流電
當特斯拉取得成功以后,愛迪生終于意識到了交流電的強大,他開始了對交流電不怎么光彩的詆毀運動。為了向人們展示交流電的危險性,愛迪生用高壓交流電做了一系列可怕的展示,比如用交流電去傷害動物來宣傳交流電的致命效果,刑具電椅就是在這場“電流大戰(zhàn)”中被發(fā)明出來的。
同時,作為對愛迪生的反擊,特斯拉也進行了很多使人們?yōu)橹@嘆的“電魔術”表演,目的就是向世人宣傳他的交流電理念:當正確使用的時候,交流電是非常安全的。
愛迪生后來甚至被懷疑破壞特斯拉的實驗室,兩人的斗爭也逐漸變得白熱化。有一次,報紙發(fā)文說“諾貝爾獎要頒發(fā)給愛迪生和特斯拉”,特斯拉就憤怒地表示不愿意和愛迪生一起拿獎。有趣的是,國際電氣電子工程師協(xié)會為了表彰特斯拉的貢獻,頒發(fā)給他協(xié)會的最高獎—愛迪生獎……
當這場“電流大戰(zhàn)”愈演愈烈之時,芝加哥正在籌備世界博覽會,主辦者希望尋找到可以照亮整個會場的照明設備。于是,威斯汀豪斯從愛迪生手中搶到了這筆生意。當博覽會開幕,9萬多盞由特斯拉的交流電點亮的電燈照亮了整個會場,這次成功也為交流電的勝利吹響了號角。
走向勝利
交流電的實用性越來越明顯。在博覽會結束后不久,蘇格蘭工程師喬治·福布斯利用三個特斯拉的交流發(fā)電機制造出了供尼亞加拉水電站使用的設備,它可以將電流傳輸到距發(fā)電站35千米外的地方。
1895年,尼亞加拉水電站的建成并投入使用,宣告了交流電徹底戰(zhàn)勝了直流電,愛迪生本人也不得不接受直流電成了過時技術的現實。
從那時起,交流電便成為工業(yè)、商業(yè)和民用電的最佳選擇,這場“電流大戰(zhàn)”也落下了帷幕。但直流輸送電的穩(wěn)定性好、損耗小也是不爭的事實,所以在焊接和電鍍這樣的精密作業(yè)中,仍然要采用穩(wěn)定性更好的直流電源。
塵埃落定
在愛迪生的晚年,他表示自己最大的錯誤就是從來都沒有尊重過特斯拉,而特斯拉早年的發(fā)展很大一部分是得益于愛迪生的資助。當一切塵埃落定,電流為人類送來萬家燈火的光明,或許人類的歷史需要這樣的理念沖突和對權威的挑戰(zhàn),為世界的科學發(fā)展帶來新的生機與活力。誰也不能否認這對幾乎斗了一生的死對頭對人類文明的貢獻。
交流電取勝法
相對于直流電,交流電具有多面性和更經濟的特點。我們的生活每天都需要大量的電,這些電需要被傳輸到距離發(fā)電站很遠的地區(qū),甚至在成百上千千米以外,而這需要變壓器來提高和降低電壓以滿足人們的用電要求。這些變壓器需要交流電才能正常工作,而不是被愛迪生一直捍衛(wèi)的直流電。正是因為對遠距離輸電的需要,使人們選擇了交流電。